聚丙烯纖維（聚丙烯fiber），是以丙烯聚合得到的等規聚丙烯為原料，紡制而成的合成纖維，中國的商品名為丙綸，是一種高強束狀單絲纖維。
早期，丙烯聚合只能得到低聚合度的無硅產物，屬于非結晶性化合物，無實用價值。1954年，聚丙烯由Nata博士所發明的，1957年由意大利的蒙特卡第尼公司開始工業化生產。20世紀80年代后期茂金屬配位化合物（Metallocene）制造成功，1995年，Exxon 宣布命名其為Achieve，開創了成衣用PP原料的新紀元。中國自20世紀80年代以來引進的大中型聚丙烯裝置，多數具有生產纖維級聚丙烯的能力，可為丙綸生產提供原料。
工業上常用熔融紡絲、膜裂紡絲、短程紡絲和膨體紡絲等紡絲工藝生產聚丙烯纖維，其主要產品有短纖、長絲、紡粘與熔噴非織造布、膜裂纖維、濾嘴材料等。聚丙烯纖維的非織造布可用于一次性衛生用品，如衛生巾、手術衣、帽子、口罩、床上用品、尿片面料等，還可用于農業用布、家具用布、制鞋業的襯里等。通過化學或物理改性后的聚丙烯纖維，可以具備抗菌、消味、紫外線屏蔽等多種功能。聚丙烯纖維以其質地輕、吸濕性小、機械強度高和耐化學腐蝕性強等優點，在裝飾、工業及增強復合材料領域等方面廣泛應用。此外聚丙烯纖維還可以通過化學和物理方法進行改性以賦予其特定性能，如熱穩定性、光穩定性、抗靜電性等。
歷史沿革
早期，丙烯聚合只能得到低聚合度的無硅產物，屬于非結晶性化合物，無實用價值。1954年，Ziegler和Natta發明了Ziergler-Natta催化劑并制成結晶性聚丙烯，1957年由意大利的蒙特卡第尼公司開始工業化生產。1964年后，開發了捆扎用的聚丙烯膜裂纖維并由薄膜原纖化制成紡織用纖維及地毯用紗等產品。
20世紀70年代，短程紡工藝與設備改進了聚丙烯纖維生產工藝。同期，膨體連續長絲開始用于地毯行業。1980年以后，聚丙烯和制造聚丙烯纖維新技術的發展，特別是茂金屬催化劑的發明使得聚丙烯樹脂的品質得到了明顯的改善。由于提高了其立構規整性(等規度可達99.5%)，聚丙烯纖維的內在質量大大提高。
20世紀80年代中期聚丙烯特細纖維替代了部分棉纖維、用于紡織面料及非線造布。同時聚丙烯細特纖維替代了部分棉纖維，用于紡織面料及非織造布。混凝土增強用聚丙烯纖維取代棉或玻璃纖維取得重要進展，美國、西歐開始將其用于建筑行業。加上一步法BCF紡絲機、空氣變形機與復合紡絲機的發展以及非織造布的出現和迅速發展，聚丙烯纖維在裝飾和j業用方面的用途進一步拓寬。另外，世界各國對聚丙烯纖維的研究與開發也相當活躍，差別化纖維生產技術的普及和完善，大大擴大了聚丙烯纖維的應用領域。
20世紀80年代后期茂金屬配位化合物(Metallocene)制造成功，1995年，Exxon 宣布命名其為Achieve，開創了成衣用PP原料的新紀元。20世紀80年代后期，西歐地區聚丙烯纖維產能和產量分別約占全球的23%，也是聚丙烯纖維主要的生產和消費地。西歐地區和北美合計占世界供應量的48%左右，而需求量同樣占全球的近半數，在西歐市場約40%的聚烯烴纖維產品為產業用材料。自20世紀80年代以來，中國引進的大中型聚丙烯裝置，多數具有生產纖維級聚丙烯的能力，可為聚丙烯纖維生產提供原料。
截止2022年，中國聚丙烯纖維生產還不能夠滿足不同層次、不同領域的需求，通用、低檔產品過多，而差別化和高檔產品則很少，市場潛力沒有得到很好開發。
屬性結構
聚丙烯結構
分子結構
聚丙烯由以碳原子為主鏈的大分子組成，根據甲基在空間排列位置的不同，存在三種立體結構，即等規、間規和無規結構。等規聚丙烯大分子是由相同構型的、有規則的重復單元構成。側基(一CH3)在主鏈平面的同一側，每個鏈節沿分子鏈有相同立體位置的不對稱中心，這種規則的結構很容易結晶，也稱為全同立構聚丙烯。間規聚丙烯是由相反的構型單元交替有規則地排列構成的，其側基(一CH3)在主鏈平面上下有次序地交替布置，具有這種規則立體結構的分子鏈也容易結晶，也稱為間同立構聚丙烯。而無規聚丙烯的側基(一CH3)完全無秩序地配置，是一種結晶困難的無定型聚合物，也稱無規立構聚丙烯。
晶體結構
從全同聚丙烯的X射線衍射圖像分析，它的分子鏈呈立體螺旋構型，這種三維的結晶，不僅是單個鏈的規則結構，且在鏈軸的直角方向也具有規則的鏈堆砌。全同聚丙烯的結晶結構有五種，即α、β、y、8和擬六方變體。最常見的晶體屬于單晶體系(a變體)。丙綸的超分子結構可采用“折疊鏈纓狀微原纖”理論及模型來解釋。丙綸的最佳結晶溫度為125~135℃。溫度過高，不易形成晶核，結晶緩慢；溫度過低，由于分子鏈擴散困難，結晶難以進行。聚丙烯初生纖維的結晶度為33%~40%，經后拉伸，結晶度上升至37%~48%，再經熱處理，結晶度可達65%~75%。
性能特點
理化性質
聚丙烯纖維(丙綸)是以丙烯為原料，通過定向聚合反應而表得相對分子質量、結晶度(65%)及熔點(158~170°C)相當高，能符合紡織纖維要求的立杯為等規聚丙烯纖維。聚丙烯纖維的最佳結晶溫度為125~135℃。溫度過高，不易形成晶核，結晶緩慢；溫度過低，由于分子鏈擴散困難，結晶難以進行。聚丙烯初生纖維的結晶度為33%~40%，經后拉伸，結晶度上升至37%~48%，再經熱處理，結晶度可達65%~75%。其等規結構可表示如下：
聚丙烯的分子結構有全同、間同和無規三種，一般丙綸多為全同立構聚合物。丙綸短纖維的聚合度一般控制在1000~2000，長絲?聚合度可提高到5000左右。聚合物的等規度一般為85%~97%，熔點為164~170°C。聚丙烯多采用熔體紡絲法制取長絲和短纖維，紡絲過程與聚對苯二甲酸乙二醇酯、錦綸相似。由于成纖聚丙烯相對分子質量大，熔本黏度較高，流動性差，對噴絲不利，所以紡絲溫度要比聚丙烯熔點高50~130°C，即實際熔體溫度為260~300°C。丙綸在冷卻成型過程中的結晶速度較快，故拉伸時要嚴格控制溫度，冷卻溫度要比滌綸和錦綸低，以防止其結晶度過大，從而影響后加工，使牽伸難以進行。
聚丙烯纖維的密度為0.90~0.92g/cm3，在所有化學纖維中是最輕的。聚丙烯纖維具有很好的強度，一般聚丙烯纖維短纖維的強度為35~53cN/tex，如果紡制成高強度聚丙烯纖維，其強度可達75cN/tex。聚丙烯纖維的吸濕性極低，因此，干、濕強度和斷裂伸長度幾乎相等。在伸長 3%時，聚丙烯纖維的彈性回復率可達 96%~100%。聚丙烯纖維的耐性也很好，尤其是耐反復彎曲的壽命長，在斷裂角為175°時可經受反復撓曲20萬次。
優點
質地輕
聚丙烯纖維最大的優點是質地輕，是常見化學纖維中密度最輕的品種，其密度在0.9~0.92g/cm3，在所有化學纖維中是最輕的，比錦綸輕20%，比聚對苯二甲酸乙二醇酯輕30%，比粘膠纖維輕40%，因此很適合做冬季服裝的絮填料或滑雪服、登山服等的面料。
吸濕性小
丙綸的吸濕性很小，幾乎不吸濕，在化學纖維中是最差的，一般大氣條件下的回潮率接近于零，其回潮率小于0.03%。因此用于服裝面料時，常與吸濕性高的纖維混紡。細旦丙綸具有較強的芯吸作用，水汽可以通過纖維中的毛細管來排除。制成服裝后，服裝的舒適性較好，尤其是超細丙綸纖維，由于表面積增大，能更快地傳遞汗水，使皮膚保持舒適感。由于纖維不吸濕且縮水率小，丙綸織物具有易洗快干的特點。
機械強度高
聚丙烯纖維的吸濕度極低，因此其干、濕強度和斷裂強度幾乎相等，這一點更優于錦綸、特別適于制作漁網、繩索和濾布等。聚丙烯纖維的強度隨溫度的降低而增加，隨溫度的升高而下降，其下降的程度超過了錦綸。由于聚丙烯纖維的熔點低，在高溫時強度下降更多，在染整加工時應引起足夠重視。聚丙烯纖維的強度高，斷裂伸長率和彈性都好。聚丙烯纖維的耐磨性也很好，尤其是耐反復彎曲的壽命長，優于其他的合成纖維。
耐化學腐蝕性高
丙綸的耐酸、破及其他化學藥劑的穩定性優于其他合成纖維。丙綸有較好的耐化學腐蝕性，除了硝酸、濃的氫氧化鈉外，丙綸對酸和堿抵抗性能良好，所以適于用作過濾材料和包裝材料。丙綸對有機溶劑的穩定性稍差。
缺點
聚丙烯纖維的缺點是：染色困難，吸濕性很差，在標準大氣條件下，回潮率幾乎是“0”；耐光性差，易老化，不耐干熱，在干燥情況下受熱(如溫度超過130℃)時，會因氧化而產生裂解，但耐濕熱性能較好；在沸水中煮沸幾小時不變形；易折皺。
吸濕性差
在合成纖維中，丙綸的吸濕性和染色性最差。丙綸的吸濕性很小，幾乎不吸濕，一般大氣條件下的回潮率接近于零，因此用于服裝面料時，常與吸濕性高的纖維混紡。
染色性差
丙綸大分子染色很困難，普通的染料均不能使其著色。采用分散染料染色，只能得到很淡的顏色，且染色牢度很差。改善丙綸染色性能可采用接枝共聚法、原液著色法、金屬化合物改性等方法。
熔點低
聚丙烯纖維是一種熱塑性纖維，熔點較低(165~173°C)，軟化點溫度比熔點要低10~15°C，對光和熱的穩定性差，故耐熱性差，不耐熨燙，在染整加工及使用過程中，應注意控制溫度變化，以免發生塑性形變。為提高其穩定性，在紡絲時可加入一定量的抗氧化劑。
改性聚丙烯纖維
在聚丙烯纖維的改性領域，其主要的研發方向包括實現纖維的細特化，增強其可染性，以及賦予其阻燃、抗紫外、抗菌和抗靜電等多種功能化特性。
細特與超細特聚丙烯纖維
把單絲線密度(dtex)小于1(dpf<1)的纖維稱為細特聚丙烯纖維。由其制成的面料不但手感柔軟、舒適，還充分發揮細特化后獨特的芯吸效應，使汗液沿纖維縱向由里向外排出，具有導濕排汗功能且透氣滑爽不粘身，加上其質輕等特點，具有其他纖維織物所不具有的優良服用性能。
細特化聚丙烯纖維開發集中在兩個方面：一是原料聚丙烯的生產，二是對細特聚丙烯工藝與結構相關性的研究。研究發現，聚丙烯的相對分子質量及其分布對卷繞絲的結構和性質有重要影響，添加少量降溫母粒(添加化學降解劑)可有效改善聚丙烯的流動性，使初生纖維易于形成有助于后拉伸的準晶型或混晶型結構。
研究細特聚丙烯卷繞絲的結晶結構與其后拉伸性能的關系表明，次晶結構的存在有利于提高可紡性和后拉伸性能，且卷繞絲次晶對α晶的相對含量越高，后拉伸性能越好；以次晶結構為主體的樣品，充分拉伸后纖維單絲纖度可達0.55dpf，強度可達6.02cN/dtex，是一種具有優良力學性能的超細聚丙烯長絲。
阻燃聚丙烯纖維
聚丙烯纖維限氧指數僅為19%~20%、燃燒釋放大量熱，火焰傳播速度快，并伴有發煙、滴落現象，易引起大面積火災；同時在燃燒過程中將釋放大量的煙塵和有毒氣體，造成窒息性氣體，對人生命安全造成巨大的威脅，從而限制，聚丙烯纖維的廣泛應用。目前，聚丙烯纖維阻燃改性是選用阻燃劑與聚丙烯預先制成阻燃母粒在紡絲時按比例與聚丙烯切片共混紡絲。燃燒時，聚丙烯纖維表面形成碳質焦炭以阻礙與氧氣接觸達到阻燃目的。
用于聚丙烯纖維阻燃的阻燃劑一般應滿足以下幾點要求：
(1)在聚丙烯加工過程中具有良好的熱穩定性(>260°C)。
(2)與聚丙烯具有良好的相容性且不會浸出或遷移。
(3)應將有毒氣體的釋放量降低到可接受的水平。
(4)應具有高效性，添加量應盡可能少(一般質量分數應小于10%)，以降低生產成本并減小其對纖維力學性能的影響。
可染聚丙烯纖維
目前市售聚丙烯纖維大都是通過紡前著色而獲得顏色，但色譜不全，不能印花，限制了織物品種的多樣化。同時也開發出一些可染聚丙烯纖維技術，包括通過接枝共聚將含有親染料基團的聚合物或單體接枝到聚丙烯分子鏈上，使之具有可染性，通過共混紡絲破壞和降低聚丙烯大分子間的緊密聚集結構，使含有親染料基團的聚合物混到聚丙烯纖維內，使纖維內形成一些具有高界面能的亞微觀不連續點，使染料能夠順利滲透到纖維中去并與親染料基團結合。
相比較共混法是目前制造可染聚丙烯纖維實用的方法，主要產品包括以下幾種：
(1)媒介染料可染聚丙烯纖維。
(2)堿性染料可染聚丙烯纖維。
(3)分散染料可染聚丙烯纖維。
(4)酸性染料可染聚丙烯纖維，其中酸性染料可染聚丙烯纖維極為有前途。
抗靜電與導電聚丙烯纖維
目前制備抗靜電聚丙烯纖維的途徑主要是通過向聚丙烯纖維中加入具有導電性的二氧化錫、氧化鋅、聚苯胺、碳納米管等制成導電聚丙烯纖維，借助電暈放電實現聚丙烯纖維的抗靜電。氧化錫、氧化鋅等是良好的半導體，研究表明在纖維中摻混20%的導電粉氧化錫，纖維的體積比電阻為10°Ω·cm，較純聚丙烯纖維下降了9個數量級，具有良好的抗靜電效果。添加5%的氧化鋅衍生物，纖維的比電阻為10°C·cm。聚苯胺和納米碳管也有比較好的導電效果，通過共混法將聚苯胺和納米碳管混入聚丙烯后，可使其具有一定的導電功能。
有人采用雙組分結構在皮層中加入抗靜電劑并通過牽伸和退火工藝來控制導電網絡形態制備高電導率的高強聚丙烯復合纖維。所制備的聚丙烯復合纖維電導率高達275S/m，且抗張強度大約500MPa，這是通過熔融紡絲制得電導率極高的聚丙烯纖維。纖維外層的多壁碳納米管的含量約為5%(質量分數)，整個體系碳納米管僅有0.5%(質量分數)。其特征是外層為填充多壁碳納米管的聚合物熔點較低的共聚聚丙烯導電復合材料，芯層是未填充的高熔點的均相聚丙烯。
抗紫外線聚丙烯纖維
為了提高聚丙烯纖維的耐紫外老化性能，通常向聚丙烯切片中添加一些有機或無機的紫外線屏蔽劑或紫外吸收劑，通過熔融紡制得具有耐紫外老化性能的聚丙烯纖維。研究表明，在聚丙烯中混入無機遮蔽劑可大幅度提高聚丙烯纖維的抗紫外輻射能力，且對其主要服用性能無太大影響。超細二氧化鈦、超細氧化鋅、抗菌沸石(ZA)、納米碳酸鈣等對聚丙烯也表現出明顯的光屏蔽性能。納米二氧化鈦不但具有紫外線吸收、屏蔽功能，還具有抗菌效果，由于其化學性質穩定、熱穩定性良好、無毒以及奇特的光學效應等許多優異的功能和性質，被廣泛應用于纖維紡織品領域。
分類
按生產工藝
熔噴聚丙烯纖維
熔噴工藝主要利用高速熱空氣(310~374℃)，將熔融的聚合物牽伸成長度為25~100毫米、平均直徑小于4微米的超細纖維。接著在接收裝置上冷卻固化形成纖網，纖網中纖維相互交紹，靠噴絲后聚合物的余熱及牽伸熱空氣使纖維熱融粘合，而固結在一起，直接成為非織造布。
膜裂紡絲
膜裂紡絲包括薄膜成型、單軸拉伸、熱定型和裂纖等步驟。薄膜成型有平膜擠出法和吹塑制膜法。平膜擠出法通過T型機頭擠出平膜并冷卻得到薄膜；吹塑制膜法則是通過環型模頭擠出熔體并吹氣膨脹獲得薄膜。單軸拉伸有三種方法，包括紅外線、熱板和熱輥拉伸。熱定型可采用與拉伸相同的加熱設備，定型溫度應比拉伸溫度高5~10°C，以降低沸水收縮率。裂纖有割裂和撕裂兩種方法，割裂是將薄膜切割成扁條再拉伸，撕裂則是通過拉伸降低橫向強度并制成網狀物或連續長絲?。
短程紡絲
短程紡絲技術是比常規紡絲的工藝流程短、紡絲工序與拉伸工序直接相連、噴絲頭空數增加、紡絲速度降低的一種新工藝路線。整套生產線可縮短到50m左右，從切片輸入到纖維打包全部連續化，生產單絲線密度為1~200dtex的短纖。它具有占地面積小、產量高、成本較低、操作方便、易于迅速開發且適應性強等優點。隨著短程紡絲的不斷發展，其在技術與設備上都有所突破。如機器高度由三層壓縮到一層，該技術主要以生產丙綸為主，也可用于聚對苯二甲酸乙二醇酯、錦綸生產。
膨體紡絲
膨體紡絲的生產工藝有兩步法和一步法。兩步法是首先將紡出的絲條卷繞成卷，然后再進行拉伸、變形和卷繞：一步法將紡絲、牽伸和變形融為一體，不僅各工序連續，而且在一臺機組上完成各工序，占地面積小，自動化程度高，產品質量穩定且成本較低。目前應用較廣的是一步法工藝。
按特性
單絲纖維
單絲纖維在提高混凝土抗收縮的能力上優于網狀纖維，主要原因是單絲纖維比網狀纖維細，其在混凝土中的分散程度更高，纖維的間距更小，提高了混凝土材料介質的連續性，使之更趨于一個整體，使混凝土內部能很好地傳遞和消耗基底、模板和鋼筋在混凝土澆搗成型過程中產生的拉應力，提高混凝土的抗裂能力。
網狀纖維
網狀纖維為多根纖維單絲相互交連而成的網狀結構，纖維單絲間的橫向連結經混凝土攪拌的揉搓和摩擦作用而破壞，形成單絲或網狀結構并充分張開，從而實現每立方米混凝土內數千萬根纖維均勻分散的效果。
按用途
阻燃聚丙烯纖維
由聚丙烯纖維制成的織物易燃燒，并伴有燃燒滴熔現象，這一點限制了它的使用范圍。聚丙烯纖維的阻燃改性主要是通過織物阻燃整理和共混阻燃改性。織物阻燃整理是采用含有碳-碳雙鍵或羥甲基之類反應性基團的阻燃劑與有相似反應性基團的多官能度化合物(交聯劑)，在聚丙烯纖維織物上共聚形成聚合物而固著在織物上。缺點：由于等規聚丙烯結晶度高，大分子鏈中缺乏反應性基團，阻燃劑分子很難擴散到纖維中或與它發生化學結合，用整理法賦予織物阻燃性難以持久，且手感差，因此一般多用于地毯等洗滌次數較少的制品。
高強高模聚丙烯纖維
通過選用高分子量、高等規度的聚丙烯原料，從提高大分子鏈伸展程度和結晶度著手，對紡絲和拉伸、熱處理工藝過程合理控制可獲得高強高模聚丙烯纖維。高強聚丙烯纖維在產業用纖維領域中具極大競爭潛力。因為其除具有優良力學性能和耐化學性外，還具有生產設備投資少、原料價格便宜、生產過程耗能少等明顯的技術經濟優勢。國外高強聚丙烯纖維的年銷量不斷遞增。高強聚丙烯纖維可以用作各種工業吊帶、建筑業安全網、汽車及運動的安全帶、船用纜繩、冶金、化工、食品及污水處理等行業的過濾織物，加固堤壩、水庫、鐵路、高速公路等工程的土工布，汽車和旅游業用的篷苫布，以及高壓水管和工業縫紉線等產業領域。
按長度
短程紡絲
短程紡絲是較常規紡絲的工藝流程短，紡絲工序與拉伸工序直接相連，噴絲頭孔數增加，紡絲速度降低的一種新工藝路線。短程紡設備可采用色母粒同常規切片共混生產有色纖維擠出機與箱體和管道都大為縮短，這既可縮小層高，又可減小輸送熔體的阻力。所有的傳動都采用微機控制以達到全自動，使產量與質量達到設計要求。近年短程紡有很大的發展，機器高度由三層壓縮到一層，長度由100m縮短到近50m，從切片輸入到纖維打包全部連續化。如德國自動化設備公司生產的丙綸短纖維設備，其產量為450~2400 kg/h，線密度為1.5~200dtex，據稱該設備以生產丙綸為主，也可用于聚對苯二甲酸乙二醇酯、綿綸生產。
長纖維
膨體長絲所用設備是將幾道工序聯系在一起，并組裝在一臺主機上。這樣可大幅度縮小占地面積，使各工序的功能在一臺機器上完成。這是近幾年來BCF發展的趨勢。BCF生產流程為：切片輸送→螺桿擠出→紡絲→拉伸→變形→卷繞。
丙綸BCF是將丙綸未拉伸絲經拉伸、變形或再經網絡加工成BCF長絲。該絲是三維卷曲的長絲，具有蓬松性、彈性，并有很好的手感，給人以豐滿柔和的感覺。該長絲可根據不同用途制成一定線密度，如：1500~3500 dtex用于地毯，1100~2600dtex用于家具布，550~770 dtex用于裝飾布。
BCF長絲生產的傳統工藝是不連續的，前后工序的銜接需大量簡子進行往返運輸和倒簡。該工藝不僅占地面積大，噪聲大，斷頭損耗也大，而且費工時、費動力，因而成本較高。如今采用高技術BCF，對上述缺點進行革新，不僅使各工序連續，而且在一臺機組上將各工序完成，并采用微機控制，提高了自動化程度，降低了噪聲，且能提高成品質量。
生產工藝
聚丙烯纖維生產工藝
聚丙烯纖維的紡絲工藝包括熔融紡絲、膜裂紡絲、短程紡絲和膨體紡絲。熔融紡絲用于生產長絲?和短纖維，其原理和設備與聚酯和聚酰胺纖維相似。膜裂紡絲包括薄膜成型、單軸拉伸、熱定型和裂纖過程，其中薄膜成型有平膜擠出和吹塑制膜法，裂纖主要有割裂和撕裂兩種方式。短程紡絲是一種工藝流程短、連續化、占地面積小、產量高、成本低的新工藝，可生產短纖維。膨體紡絲生產工藝有兩步法和一步法，一步法具有連續性好、占地面積小、自動化程度高、產品質量穩定且成本較低的優點。隨著生產技術的發展，新的紡絲工藝不斷出現，提高了聚丙烯纖維的生產效率和產品質量。
熔融紡絲
熔融紡絲是以聚合物熔體為紡絲原料，在機器擠壓作用下從噴嘴中噴出經冷卻后形成納米纖維的紡絲方法，根據紡絲原料形態的不同可以將其分為直接紡絲和切片紡絲。利用熔融紡絲制備納米纖維時，紡絲原料經旋轉螺桿送入紡絲箱內的加熱區，加熱至熔融狀態的紡絲原料經過濾后在機器壓力的作用下從噴絲孔中噴出并形成熔融狀態的紡絲射流，紡絲射流通過自由冷卻或者水冷后即可得到半成品納米纖維。此時纖維直徑為20~30μm，還未達到納米級別，因此半成品納米纖維還需經過卷繞裝置的拉伸處理。卷繞裝置轉速可在1500~3000m/min之間進行調節，具體轉速根據紡絲原料性質而定，經卷繞拉伸后的纖維直徑可以減小到500nm左右。熔融紡絲法由于不需要溶劑處理，所以具有高效率、低成本、易規模化生產的優勢。
膜裂紡絲
膜裂紡絲包括薄膜成型、單軸拉伸、熱定型和裂纖的過程。
薄膜成型
薄膜成型有平膜擠出法和吹塑制膜法。平膜擠出法是通過T型機頭擠出平膜，隨后在冷卻上或通過水浴予以冷卻，得到準確控制厚度的薄膜。吹塑制膜法是通過環型模頭將熔體擠出成為型為圓桶狀，接著向其中心吹氣，使其像氣球一樣膨脹起來而獲得拉伸，一直達到所要求的薄膜厚度，隨后在環狀空氣簾中冷卻、壓平。
單軸拉伸
單軸拉伸是膜裂紡絲中的第二個重要步驟，拉伸方法有三種：
（1）在紅外線加熱箱、熱空氣箱或蒸汽加熱箱中進行長距離拉伸；
（2）在熱板上進行長距離拉伸；
（3）在熱輥短隙間拉伸。
熱定型
熱定型可采用與拉伸相同的加熱設備，熱定型對要求收縮率較低的產品十分重要，定型溫度應比拉伸溫度高5~10°C，但也有定型與拉伸采用不同加熱形式的。經過熱定型，薄膜或扁絲的沸水收縮率可降至3%以下。
裂纖
裂纖主要有割裂和撕裂兩種方法。割裂是通過將PP或吹塑得到的薄膜，用刀片切割成扁條，再經單軸拉伸得到55~165tex的扁絲。撕裂是將擠出或吹塑得到的薄膜，經單軸拉伸使其軸向強度有很大提高，與此同時，垂直于拉伸方向(橫向)的強度下降很多，然后經原纖化制成網狀物或連續長絲?。
短程紡絲
聚丙烯短纖維的短程紡絲技術是比常規紡絲的工藝流程短、紡絲工序與拉伸工序直接相連、噴絲頭孔數增加、紡絲速度降低的一種新工藝路線。整套生產線可縮短到50m左右，從切片輸入到纖維打包全部連續化，生產單絲線密度為1~200dtex的短纖。它具有占地面積小、產量高、成本較低、操作方便、易于迅速開發且適應性強等優點。隨著短程紡絲的不斷發展，其在技術與設備上都有所突破。如機器高度由三層壓縮到一層，該技術主要以生產丙綸為主，也可用于聚對苯二甲酸乙二醇酯、錦綸生產。
膨體紡絲
膨體紡絲的生產工藝有兩步法和一步法。兩步法是首先將紡出的絲條卷繞成卷，然后再進行拉伸、變形和卷繞：一步法將紡絲、牽伸和變形融為一體，不僅各工序連續，而且在一臺機組上完成各工序，占地面積小，自動化程度高，產品質量穩定且成本較低。目前應用較廣的是一步法工藝。
聚丙烯生產工藝
聚丙烯纖維原料聚丙烯的生產工藝大體上可分為溶劑聚合法、溶液聚合法，液相本體法（含液相氣相組合式）和氣相本體法。
溶劑聚合法（又稱漿液法或泥漿法、淤漿法）
淤漿法工藝（Slurry Process）又稱漿液法或溶劑法工藝，是世界上最早用于生產聚丙烯的工藝技術
是最早采用的聚丙烯生產工藝，但由于有脫灰和溶劑回收工序，流程長，較復雜等缺點，隨著催化劑研究技術的進步，從八十年代起，溶劑法已趨于停滯狀態，逐漸為液相本體法所取代。
溶劑聚合法分為常規催化劑漿液法和高效催化劑漿液法。常規催化劑滾法代表性工藝是意大利Montecatini漿液法工藝技術，它也是1957年聚丙烯首次工業化采用的技術。聚合條件是用溶劑作催化劑，將丙烯和催化劑加人到幾個串聯的反應器中。在50~80°C、1~2MPaG條件下進行聚合。產品需脫催化劑殘渣、無規物。高效催化劑漿液法代表性工藝是三井油化的高效淤漿法工藝技術。聚合條件采用超高活性的高效催化劑，特點是省去了常規催化劑漿液法中的脫灰、稀釋劑和甲醇的回收等工序，無規物也大大減少，流程大大簡化。溶劑聚合法可用于生產均聚物、無規共聚物和抗沖共聚物產品等。
溶液聚合法
溶液法生產工藝是早期生產結晶聚丙烯的工藝，由Eastman公司獨家開發，采用特殊的高溫催化劑體系。該工藝涉及連續加料、減壓分離未反應單體、溶劑濃縮和擠壓形成固體聚合物等步驟，以生產模量低、韌性高的特殊牌號產品。然而，由于其復雜的工藝流程、高成本、高溫聚合和有限的產品應用范圍，現已不再用于結晶聚丙烯的生產。
液相本體法
采用液相本體法生產聚丙烯，是在反應體系中不加任何其他溶劑，將催化劑直接分散在液相丙烯中進行丙烯液相本體聚合反應。聚合物從液相丙烯中不斷析出，以細顆粒狀懸浮在液相丙烯中。隨著反應時間的增長，聚合物顆粒在液相丙烯中的濃度增高。當丙烯轉化率達到一定程度時，經閃蒸回收未聚合的丙烯單體，即得到粉料聚丙烯產品。
本體聚合工藝特點是丙烯既是聚合單體，又是反應物稀釋溶劑，在50~80°C、2.5~3.5MPaG條件下進行聚合反應。按采用的聚合反應器的不同，分式聚合工藝和管式聚合工藝。連續釜式聚合工藝于1963年實現工業化生產，代表性工藝是三井油化的Hypol工藝，特點是該工藝采用高效、高立構定向性催化劑TK-II，是一種無溶劑、無脫灰的生產工藝：連續管式聚合工藝包括Phillips公司環管工藝、Basell的Spneripol工藝、Borealis的Borstar工藝技術。
Phillips公司環管工藝
該工藝是連續管式聚合工藝的典型代表，也是最早的本體聚合工藝之一。Phillips工藝采用環管型反應器，常規催化劑生產。該工藝可以生產寬范圍熔體流動速率的聚聚物和無規聚合物。
Basell的Spheripol工藝
Basell的Spheripol工藝是環管液相本體工藝和氣相工藝的組合，是由Montedison公司1982年開發成功并工業化的，現在歸Shell和巴斯夫合并而成的聚烯烴公司--Basel公司所擁有，是全球應用最廣泛的聚丙烯工藝，該工藝采用一個或多個環管本體反應器和一個或多個串聯的氣相流化床反應器，在環管反應器中進行均聚和無規共聚，在氣相流化床中進行抗沖擊共聚物的生產。它采用高效球形催化劑，無需脫灰和脫無規物，聚合物的收率高達40000kg/kg負載催化劑，產品有可控的粒徑分布，等規度90%~99%。Spheripol工藝可生產高剛性、高結晶度和低燒封溫度的新PP牌號。
Borealis的Borstar工藝技術
Borealis的Borstar工藝技術是由Borealis公司開發的雙峰聚丙烯工藝，2000年5月于奧地利的Schwechat建成了世界上第一套雙峰聚丙烯生產裝置，生產能力為200kt/a。特點是環管反應器在超臨界狀態下操作，典型溫度為80~100°C、壓力5.0~6.0MPaG，丙烯進行本體聚合：丙烯和從環管反應器出來的聚合物在流化床氣相反應器繼續反應，該反應器的操作條件為80~90°C、壓力2.5~3.5MPaG。Borstar工藝技術能夠生產分子量分布很窄的單峰產品，也能生產分子量分布寬的雙峰產品，使聚合物的分子量分布加寬，改進產品的加工性。
氣相本體法
氣相聚合工藝是1969年由巴斯夫公司首先工業化的。按采用的反應器類型的不同可分為氣相攪拌工藝(立式攪拌床、臥式攪拌床)和氣相流化床工藝。氣相攪拌工藝又分為Novolen氣相工藝、Innovene氣相工藝、氮的氣相工藝。窒素氣相工藝采用水平柱塞流反應器，采用高活性、高選擇性催化劑，產品形態可控。其中Novolen工藝是由BASF公司開發成功，是氣相攪拌床工藝的典型代表。特點是采用立式攪拌反應器，內裝雙螺帶式攪拌器。Innovene氣相工藝即是原Amoco/窒素氣相工藝，采用臥式攪拌床氣相反應器，通過液體丙烯氣化控制反應溫度。Innovene氣相工藝以其獨特的臥式攪拌床反應器設計，在聚丙烯生產中展現出顯著優勢。該工藝能生產高剛性、抗沖擊性良好的共聚物產品，同時因其高效的能耗、清潔的生產過程和快速的產品切換能力，被廣泛應用于纖維、薄膜、注塑等多個領域，滿足了市場對多樣化、高品質聚丙烯產品的需求。
氣相流化床工藝分為UCC的Unipol工藝技術、住友的氣相流化床工藝技術。UCC的Unipol工藝技術是由UCC和殼層于80年代中期合作開發，現由Dow化學的子公司Univation所有。該工藝流程中沒有預聚工序，而是：采用一個大的氣相流化床反應器生產均聚物和無規共聚物，再串聯一個反應器，可生產抗沖共聚物。而住友氣相流化床工藝技術是由住友公司于20世紀80年代開發成功的，可用于一些電氣和醫學用途。
應用領域
產業用途
聚丙烯纖維具有高強度、高韌性、良好的耐化學性和抗微生物性以及低價格等優點，故廣泛用于繩索、漁網、安全帶、箱包帶、縫紉線、過濾布、電纜包皮、造紙用氈和紙的增強材料等產業領域。聚丙烯纖維可制成土工布，用于土建和水利工程。
室內裝飾用途
用聚丙烯纖維制成的地毯、沙發布和貼墻布等裝飾織物及絮棉等，不僅價格低廉，而且具有抗沾污、抗蟲蛀、易洗滌、回彈性好等優點。
服裝用途
聚丙烯纖維可制成針織品，如內衣、襪類等；可制成長毛絨產品，如鞋襯、大衣襯、兒童大衣等；還可與其他纖維混紡用于制作兒童服裝、工作衣、內衣、起絨織物及絨線等。隨著聚丙烯生產和紡絲技術的進步及改性產品的開發，其在服裝領域應用日漸廣泛。
其他用途
聚丙烯煙用絲束可作為香煙過濾煙嘴填料；聚丙烯纖維的非織造布可用于一次性衛生用品，如衛生巾、手術衣、帽子、口罩、床上用品、尿片面料等；聚丙烯纖維替代黃麻編織成的麻袋，成為糧食、工業原料、化肥、食品、礦砂、煤炭等最主要的基本包裝材料。
參考資料 >
聚丙烯生產工藝.柴達木循環經濟試驗區管委會.2024-04-18
世界常用聚丙烯生產技術工藝介紹 .oss.2024-05-16