氨纶
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(500%~700%)、低弹性模量(200%伸长,0.04~0.12克/旦)和高弹性回复率( 200%伸长,95%~99%)。除强度较大外,其他物理机械性能与天然乳胶丝十分相似。它比乳胶丝更耐化学降解,具有中等的热稳定性,软化温度约在200℃以上。用于合成纤维和天然纤维的大多数染料和整理剂,也适用于氨纶的染色和整理。氨纶耐汗、耐海水并耐各种干洗剂和大多数防晒油。长期暴露在日光下或在氯漂白剂中也会退色,但退色程度随氨纶的类型而不同,差异很大。
氨纶纤维所以具有如此高的弹力是因为它的高分子链是由低熔点、无定型的"软"链段为母体和嵌在其中的高熔点、结晶的"硬"链段所组成。柔性链段分子链间以一定的交联形成一定的网状结构,由于分子链间相互作用力小,可以自由伸缩,造成大的伸长性能。刚性链段分子链结合力比较大,分子链不会无限制地伸长,造成高的回弹性。氡纶长丝的横截面大部分为狗骨形(dog-bone-shaped)也有一些长丝表面光滑或呈锯齿状。断裂强度在所有纺织纤维中是最低的,只有0.44~0.88CN/dtex(聚醚型的强度要高于聚酯型)。吸湿范围较小,一般为0.3-1.2%(复丝吸湿率要比单丝稍高些)。耐热性视品种不同而有较大差异,大多数纤维在90~150℃范围内短时间存放,纤维不会受到损伤,安全熨烫温度为150℃以下,可以加温干扰与湿洗。染色性能较优,可染成各种顿色,染料对纤维亲和力强,可适应绝大多数品种的染料,并具有较好的耐化学性,耐大多数的酸碱、化学药剂、有机溶剂、干洗剂和漂白剂,以及耐日晒和风雪,但不耐氧化物,易使纤维变黄与强力降低。
氨纶一般不单独使用,而是少量地掺入织物中。这种纤维既具有橡胶性能又具有纤维的性能,多数用于以氨纶为芯纱的包芯纱,称为弹力包芯纱,这种纱的主要特点,一是可获得良好的手感与外观,以天然纤维组成的外纤维吸湿性好;二是只用1-10%的氨纶长丝就可生产出优质的弹力纱;三是弹性百分率控制范围从10%到20%,能根据产品的用途,选择不同的弹性值。易于纺制25~2500旦不同粗细的丝,因此广泛被用来制作弹性编织物,如袜口、家具罩、滑雪衣、运动服、医疗织物、带类、军需装备、宇航服的弹性部分等。随着人们对织物提出新的要求,如重量轻、穿着舒适合身、质地柔软等,低纤度氨纶织物在合成纤维织物中所占的比例也越来越大。也有用氨纶裸体丝和氨纶与其它纤维合并加捻而成的加捻丝,主要用于各种经编、纬编织物,机织物和弹性布等。
综述
氨纶纤维克服了如应力、应变性能、支数范围和橡胶纱之模朔性的质量缺陷,当年DUPONT
最先采用干法纺丝生产,时至今日,生产方法亦大致有四种:
干法纺丝
(DRY SPINNING):溶液在热气流下,因溶剂挥发而固化成丝的方法。
生产流程:溶液(经过)----纺丝泵(过滤)
----干燥箱(100℃热风吹过,使溶液挥发)----纺丝----卷绕成型
纺丝速度:由200~800M/分钟
纺丝温度:为200~230℃
纤维纤度:22.2~1244dtex
采用:DUPONT、拜耳、东洋纺
特性:过程污染大,工艺复杂,成本高。
熔融纺丝
(MELT-SPINNING):高聚物加热到熔点以上成为熔体而成丝的方法。
生产流程:高聚物在无溶剂下聚合----造粒----在定温下切片----清洗除杂----干燥----脱水----进入螺杆压机制成溶体----喷丝板挤出----通过冷箱冷却----卷绕成型。
纺丝速度:由600~1600M/分钟
纺丝温度:为160~220℃
纤维纤度:9~1100dtex
采用:钟纺、拜耳、日清纺
特性:流程短、成本低、污染小
湿纺纺丝
(WET-SPINNING):原液在凝固浴中经双扩散作用而固化成丝的方法。
生产流程:原液----纺丝泵(过滤)----从喷丝板进入温水(90℃以
下)----再生槽凝固浴----脱去溶剂----丝条洗涤----干燥----卷绕成型。
纺丝速度:由50~150M/分钟
纺丝温度:为90℃以下温水
纤维纤度:44~440dtex
采用:日本富士纺
特性:此法生产过程污染大、纺速慢、成本高。
化学反应法
高聚物制成溶液经扩链剂使其发生化学反应,而固化成丝的方法。
生产流程:溶液----经喷丝板至凝固液----添加扩链剂(化学反
应)----卷绕成形----硬化---处理成网状纤维。
纺丝速度:由50~150M/分钟
纤维纤度:44~80dtex
采用:美国环球
特性:此法生产过程污染大、成本高。
形态
Spandex生产上亦有分不同亮光度形态,通常有:(以DUPONT为例) 透明(CLEAR- LUSTER):表面纤维较平滑,故反光成透明,摩擦率低,条干均匀度较差,上色亦较差,适宜与短纤类材料生产,经织物采用多。
白根(DULL- LUSTER):即本白,表面纤维较凹凸不平,摩擦面大,上色效果好,适宜配
长纤类生产,粗支根用,如胸围品及辅料用多。
半透明(BRIGHT- LUSTER):内加进钛白粉及防滑剂,对化学剂较强抵抗力,游泳衣用多,
因有抗氯功能。
哑色(MATT- LUSTER):界乎本白与半透明之间,为哑白色,适宜针织采用。
Spandex各种用途不同,有各种产品形态,主要分为三种:裸纱、包芯纱、包覆或合捻纱。
每种不同组合对应不同用途。
裸纱(bare yarn):
为100%氨纶纱,裸纱一般不直接用于织物上,大多与对手材料共同生产,并需采用特殊装置生产。针织品最常用,如泳衣、运动服等,一般以22-78Dtex为主。
包芯纱(core spun yarn)
以裸纱为芯,其它材料为外皮纺成的纱,简称CSY。如以棉包芯一般用环绽纺纱机之细纱车上插入牵伸过的裸纱,包缠包芯纱之裸纱伸长度必需适当调整,其伸缩率被抑制在2~3倍。现今包芯纱分硬芯纱及软芯纱,包芯纱之对手材料有棉、涤、晴等等。被广泛使用在织物,针织品,绷带、袜子、内衣、牛仔服,一般以22-235Dtex为主。
一般包芯纱之支数及混用率(%):
60s棉包22dtex = 棉92% 氨纶8%
80s棉包22dtex = 棉90% 氨纶10%
55s棉包33dtex = 棉91% 氨纶9%
60s棉包33dtex = 棉90% 氨纶10%
30s棉包44dtex = 棉92% 氨纶8%
40s棉包44dtex = 棉90% 氨纶10%
50s棉包44dtex = 棉87% 氨纶13%
12s棉包78dtex = 棉96% 氨纶4%