氨纶弹力丝生产及其应用之一

《氨纶弹力丝生产及其应用》学习记录之一

第一章氨纶的制造、性能和测试方法

第三节原料的制造

由于聚醚构成氨纶弹性纤维的软链段部分，聚醚的分子量越大，分子越长，多元醇官能度越低，聚合物的分子极性越小，链越柔软。为了能获得刚性和柔软性适中的氨纶弹性纤维，需要对聚醚的分子量加以控制，故要求它们的分子量约为1500～3500。

第四节氨纶的性能

一、弹性

氨纶纤维有很大的弹性。一般来说，氨纶纤维分子结构中，软链段部分的分子量越大，纤维的弹性和回弹率越高，聚醚型氨纶比聚酯型氨纶弹性和回弹率高；化学交联型氨纶的回弹能力较物理交联型好。

二、强度

当纤维达到最大伸长时，纤维变细。在这个细节下，测出的强度称为有效强度。

三、弹性模量

弹性模量是物体在外力作用下抵抗形变能力的量度。纤维的弹性模量为纤维受拉伸其伸长为原长的1%时所需的应力，其单位为 Cn/Dtex。弹性模量越大，纤维越不易变形，强度高但柔软性差。氨纶的弹性模量较小，丝的柔软性好。

四、耐热性

不同品种氨纶的耐热性差异较大，大多数纤维在95～150℃时，短时间存放不会损伤纤维。在150℃以上时，纤维变黄、发粘、强度下降。由于氨纶往往是在其它纤维包覆的状态下存在于织物中，因此在热定型过程中采用较高温度（180～190℃）是允许的，但处理时间不得超过40S。

五、比重

氨纶的比重为1.00～1.25，由于成分和软硬链段的比例不同，而有一些差别。

六、吸湿性

氨纶的吸湿范围一般为0.3～1.3%，吸湿率的大小主要取决于纤维原料的配方及组成。同种化学组分的纤维，复丝的吸湿率要高于单丝（指在标准温湿度下）。

七、耐久性

氨纶的耐久性强，亦即耐疲劳性好。将此种纤维与橡胶丝作对比，在50～300%伸长范围内，作每分钟220次的拉伸收缩疲劳试验，结果氨纶可耐100万次而为断裂，而橡胶丝只耐2.4万

次。

八、染色性

氨纶的染色性一般，用于染聚酰胺纤维的大多数染料都能用于染氨纶。通常用分散染料、酸性染料或络合染料染色。

九、耐化学药品性

氨纶耐多数的酸、碱和化学溶剂，但有些品种耐热碱较差，如聚酯型在热碱中会发生分解；次氯酸钠等漂白剂会使纤维变黄、强力下降。

第五节氨纶的检验

一、检验的一般规定

检验时应在温度20±2℃，相对湿度65±3%的标准条件下进行。取样方法有随机取样、等距取样和分层取样。

二、主要检验项目

氨纶丝的主要检验项目有以下几项：化学结构、截面、根数、纤度、拉伸强度、伸长率、抗拉强度、打结及勾结强度、含水率、含油率、沸水收缩率、灰分、湿热定型、塑性变形、定负荷伸长、瞬间拉伸恢复率、延迟拉伸恢复率、密度、恶化实验。

三、检验方法

1、化学结构

氨纶丝的原料是一种嵌段共聚物，有柔软的链段，也有刚性的链段。柔性链又有聚酯型的和聚醚型的，因此纤维的性质有较大的区别。

测试仪器：红外光谱仪、气相色谱仪、多次反射测定仪等。

方法：将试样用溶剂抽提除去油剂和添加剂。用二甲基甲酰胺作溶剂，溶解抽提过的纤维。可溶的部分，用薄膜法，不溶的部分用多次反射测定仪。进行红外线光谱分析，根据测定的光谱图，即可大致确定该纤维是聚酯型还是聚醚型，使用的异氰酸盐是哪一种。进一步通过采用光谱标样以及热分解气体色谱法的测定，可以计算出使用的二元醇的组成。

对于构成硬链节的二元胺与二异氰酸盐，可在高温下进行碱化裂解，按各项成分进行红外线光谱分析、气体色谱分析、薄膜色谱分析等，经过这些分析，就可以确定构成氨纶的原料组成、硬链节与软链节的宏观化学结构。

聚醚型硬链节的化学结构可用过氯酸分解法除去软链节，对剩下的硬链节部分进行分析。

2、截面形状、长丝根数

3、纤度

氨纶丝的伸长很大，稍给一点力就会有很大的伸长，因此，在测定纤度时一般不外加张力。

有些时候采用每1D加1mg的张力（0.00044Cn/dtex）。

4、断裂强度、伸长率

在Instron电子强力机测试氨纶的方法。

测试仪器及条件：

等速伸长型电子强力机（带自动记录装置）及附件，夹距长度50.8mm（2.0英寸）。

拉伸速度：每分钟的速度是夹距长度的10倍。

十字头速度：508mm/min。

满刻度负荷：约为断裂强力估计值的2倍。

样丝长度：127mm。

5、抗拉强度

氨纶丝的抗拉强度，是用样丝在伸长100%～300%时的负荷值来表示的，还有的将此值作为氨纶丝的初始模量，单位为Cn/dtex。

6、打结、勾结强度

测试过程：将氨纶丝样打结或勾结后，按强力伸长率的测定方法，测定其打结及勾结强度。

7、含水率

8、含油率

9、沸水收缩率

将一定长度的丝在沸水中处理30分钟后，收缩的尺寸占原尺寸的百分比。

10、灰分的测定

将带有试样的坩埚置于通风橱内的变阴炉上，使纤维在不发生飞散的情况下徐徐燃烧，烧到不冒烟为止。再放入高温电阻炉，在850℃下烧半小时。之后冷却干燥至重量恒定为止。灰分百分含量为灰分重量与样丝原重之比。

11、湿热定型比率

将样丝伸长100%，放入80℃的热水中，处理40分钟。取出，在室温下放置，让其充分松驰，然后测量残余伸长值。残余伸长值与原长之比，即为湿热定型比率。

12、塑性变形

给丝加一定张力，然后除去张力，丝不可能恢复到原有的长度，其不回缩部分与原长之比称为塑性变形。

工具：上部带有夹持器的立式量尺。

测试过程：

·从样丝筒上取30厘米长的样丝一根（每筒取一个样），将样丝夹入立式量尺的上夹持器

内，另一端自由垂挂。在10厘米处作一记号M

1，原长L

为10厘米。