聚酰胺纤维简介

聚酰胺纤维(PA)
1.结构
聚酰胺纤维(PA)是指其分子主链由酰胺键(—CO—NH—)连接的一类合成纤维。

各国的商品名称不同，我国称聚酰胺纤维为锦纶。

聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维，也是化学纤维的主要品种之一。

聚酰胺纤维主链结构类似于蛋白质纤维，但相比于蛋白质纤维，聚酰胺纤维的不同之处。

组成和结构简单，在分子链的中间存在大量碳链和酰胺基，无侧链，仅在分子链的末端才具有羧基和氨基。

聚酰胺纤维的氨基含量低，锦纶66和锦纶6的氨基含量分别为0.4mol/kg纤维和0.098mol/kg纤维，为羊毛的1/10和1/20左右。

+离子的形式聚酰胺纤维的羧基含量高于氨基，在等电点时氨基全部以—NH
3
存在，而羧基只是部分以—COO-离子的形式存在。

锦纶66的等电点pH值为6~7。

2.主要性能
1、强度：聚酰胺纤维是高强力合成纤维，其强度是棉纤维的2~3倍，是粘胶纤维的3~4倍；
2、耐磨性：聚酰胺纤维的耐磨性是棉的10倍，是羊毛的20倍，它是制造一些经常受到摩擦的物品的理想材料如袜子，绳子等；
3、耐酸性：聚酰纤维对酸比较敏感，冷的浓无机酸能分解锦纶6，就是冷的稀无机酸也会对其有影响；
4、耐碱性：聚酰胺钎维有良好的耐碱性，在90℃，110℃烧碱溶液中处理16小时，对纤维强力没有什么影响；
5、耐热性：聚酰胺纤维耐热性较差，受热后收缩较大，锦纶66纤维在80~140℃时其强力基本保持不变，180℃时才有下降趋势。

而锦纶6纤维在160℃时强力有下降趋势，170℃时大幅度下降；
6、溶解性：聚酰胺纤维不溶于醇、醚、丙酮等一般溶剂。

但在常温下，能溶于蚁酸、甲酚、苯酚、氯化钙—甲醇混合溶液。

在高温时，溶于苯甲醇，并醋酸，乙二醇等溶液中；
7、氧化剂作用：强氧化剂对聚酰胺纤维的强度有损害。

若需漂白，可用3%双氧水进行，但不宜使用含氯漂白剂；
8、耐光性：长时间日光和紫外光的照射，会引起其大分子链断裂，使强度下降，纤维颜色泛黄。

耐光性差是锦纶的最大不足，但仍优于蚕丝。

聚酰胺纤维最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，另外，其断裂强度较高；其回弹性和耐疲劳性优良；其比重小，是除乙纶和丙纶外最轻的纤维；其吸湿性低于天然纤维和再生纤维，但在合成纤维中仅次于维纶；其染色性好，等等。

聚酰胺纤维也有很多缺点，如耐光性较差，在长时间日光或紫外光照射下，
强度下降，颜色发黄；耐热性较差；初始模量较低，因此在使用过程中容易变形。

目前主要通过对聚酰胺纤维进行改性或者开发聚酰胺纤维新品种来克服这些不足，并且已经取得了很大的成效。

3.染色
聚酰胺纤维（锦纶）属于合成高分子纤维，其羧基含量高于氨基，等电点
+）；当溶液pH pH值为6~7。

当溶液pH值低于等电点时，纤维带正电荷（—NH
3
值高于等电点时，纤维带负电荷（—COO-）；而当溶液pH值在等电点时，纤维
+，又具有—COO-，但纤维所带的电荷数最少，为零。

呈电中性，既具有—NH
3
用强酸性浴染料染色时，染液的pH值在等电点以下，纤维带正电荷，染
+料阴离子主要依靠静电引力被纤维吸附，扩散进入纤维后，与纤维中的一NH
3生成离子键结合而固着，染色饱和值与纤维中氨基的含量相当。

由于纤维中氨基含量较低，所以染色饱和值相当低。

在中性条件下染色（弱酸性染料、阳离子染料、直接染料），纤维表面主要带负电荷，弱酸性染料阴离子必须克服较大的静电斥力才能上染纤维，染料主要依靠氢键跟范德华力和氢键与纤维发生结合；阳离子染料主要通过离子键与纤维发生结合；而用直接染料染色时，则主要是通过分子间作用力上染纤维。

4.应用
非常广泛，在衣料服装、产业和装饰地毯等三大领域有很好的应用。

锦纶在民用上可以混纺或纯纺成各种针织品。

锦纶长丝多用于针织及丝绸工业，如织单丝袜、弹力丝袜等各种耐磨的锦纶袜，锦纶纱巾，蚊帐，锦纶花边，弹力锦纶外衣，各种锦纶绸或交织的丝绸品。

锦纶短纤维大都用来与羊毛或其它化学纤维的毛型产品混纺，制成各种耐磨经穿的衣料。

在产业方面，它主要用于制作轮胎帘子线、传送带、运输带、渔网、绳缆等，涉及交通运输、渔业、军工等许多领域。

5．研究
近些年来，人们针对酶在天然纤维中的应用作了很多研究，包括棉纤维的表面改性以改变纤维的手感及表面形态；从未洗刷的棉织物上去除不良副产物；酶脱浆；用酶处理漂白后的废水；木质纤维脱胶软化；对羊毛进行防毡缩整理、柔软整理、抗起球整理；抗菌整理；以及丝的脱胶。

常规合成纤维的改性方法包括各种热处理、机械处理以及化学处理。

最新的改性方法：酶处理。

近年来，人们用生物水解法对合成纤维进行了大量的改性研究。

酶催化合成纤维的水解可以改善合成纤维的一些不良性能，比如疏水性、低的穿着舒适性、低的染色性、整理的困难性、易起静电、易起球以及不耐水洗。

但是这些纤维的化学结构影响了其对酶的敏感性。

很多有关酶处理后聚酯纤维的表面形态及染色性能的改变的研究已经被报道，但是很少有关于用酶处理聚酰胺纤维的研究。

一些研究表明，蛋白酶能够水
解一些聚酰胺纤维的低聚物。

Klun认为尼龙66及尼龙6的表面能够被氧化酶改性，并且不用减少纤维的直径。

此外，不同种类的酶也能够水解聚酰胺纤维的表面。

用角质酶处理后的聚酰胺纤维结构中游离的氨基组份增多，这可以通过用活性染料对其染色确定下来。

Burkinshaw 和 Bahojb- Allafan的报道表明用无金属的单宁酸或酶处理后的锦纶66用活性染料染色，其水洗牢度有很大的提高。

脂肪酶可以改变锦纶6的染色性能、润湿性、表面性能以及其染色牢度。

聚酰胺纤维是指分子主链由酰胺键(—CO—NH—)连接的一类合成纤维，跟蛋白质的肽键类似。

蛋白酶对聚酰胺纤维的作用机理如下：首先酶分子在溶液中向纤维表面扩散，然后再吸附在纤维上进行作用，将部分酰胺键降解成游离的羧基与氨基。

其反应如下：
蛋白酶
+
由于聚酰胺纤维的降解和水解，其表面受到破坏，并从纤维表面剥落下来，使织物减量，且游离出来的氨基跟羧基数量增多，从而改变了聚酰胺纤维的染色性能与其他一些性能。