氨纶氨纶一般由多根长丝组成,一般为10D/根,现时已有15D/根,甚至20D/根,理论根数愈少,条干均匀度愈好,因重叠形态之机会率愈少,干法纺丝之生产溶液DMAC对人体之肝脏有害,一般10D/根内含控制0.5mg/kg,如15D/根则含0.7mg/kg,超过标准。
生产Spandex时,对于打卷张力,筒上支数,断裂强度,断裂伸度,成形度,油附著量,弹性回复率等等,都要特别注意,此等问题直接影响编织,尤以针织生产单面布更加要留意。
氨纶(spandex)氨纶是聚氨基甲酸酯纤维的简称,是一种弹性纤维。
基本特性Spandex译名"斯潘德克斯",是一种弹性纤维,学名聚氨酯纤维(Polyurethane),简写(PU)。
中国大陆称为"氨纶",它具有高度弹性,能够拉长6~7倍,但随张力的消失能迅速恢复到初始状态,其分子结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚氨基甲酸酯,通过与硬链段连接在一起而增强其特性。
弹性纤维分为两类:一类为聚酯链类;一为聚醚链类。
聚酯类弹性纤维抗氧化、抗油性较强;聚醚类弹性纤维防霉性,抗洗涤剂较好。
合成纤维化学纤维是指那些以天然或者合成的高聚合物为原料,经过化学方法加工制造出来的纤维,它可以分为人造纤维和合成纤维两大类。
人造纤维有两种,即人造纤维素纤维(如粘胶纤维,富强纤维等)和人造蛋白质纤维(如大豆纤维,花生纤维等),而合成纤维的阵营比较庞大,有聚酯纤维(即涤纶),聚酰胺纤维(锦纶6,锦纶66等),聚丙烯腈纤维(腈纶),聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶),聚丙烯纤维(丙纶),聚氯乙烯纤维(氯纶),聚氨基甲酸酯纤维(氨纶)。
组成物质含有85%以上组分的聚氨基甲酸酯,商品名称有莱克拉(Lycra、美国、英国、荷兰、加拿大、巴西)、尼奥纶(Neolon、日本)、多拉斯坦(Dorlastan、德国)等。
首先由德国Bayer公司于1937年研究成功,美国杜邦公司于1959年开始工业化生产,现已将其氨纶产业卖给美国科氏工业集团,总产能约为10万吨左右。
目前全球氨纶总产能约60万吨,而韩国晓星公司的氨纶产能接近12万吨,成为全球第一。
中国第一家氨纶企业是烟台氨纶厂,1989年开始生产。
中国大陆现有生产能力35万吨左右,为全球最大氨纶生产国。
氨纶共有两个品种,一种是由芳香双异氰酸酯和含有羟基的聚酯链段的镶嵌共聚物(简称聚酯型氨纶),另一种是由芳香双异氰酸酯与含有羟基的聚醚链段镶嵌共聚物(简称聚醚型氨纶)。
氨纶纤维与弹力聚烯烃纤维和弹力复合纤维统称弹力纤维。
物理特性具有高断裂伸长(400%以上) 、低模量和高弹性回复率的合成纤维。
多嵌段聚氨酯纤维的中国商品名称。
又称弹性纤维。
氨纶具有高延伸性(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。
发展情况自从1958年DUPONT把Spandex引入商业用途,并注册商标为(LYCRA),市场音译为[莱卡],很多人已把"莱卡"作为Spandex之名称。
其后世界各地均有生产,如美国橡胶公司(U.S.RUBBERCO.)之"VYRENE",日本东洋纺(TOYOBO)之"ESPA"(氨丝霸),德国拜耳公司(BAYER,A.G.,W.GERMANY)之"DORLASTAN",英国COURTAULDS,U.K.之"SPANZELLE",(B.F.GOODRICHCHEMICAL CO.,LTD)之"ESTANE",日本富士纺之"FUJIBO"(富士宝),DUPONT与日本东丽合作之"TORAY-DUPONT",美国(GLOBEMANUFACTURING CO.)之"CLEARSPAN"和"GLOSPAN",韩国泰光(TAE-KWANG)之"ACELAN",东国合纤(TONGKOOK)之"TEXLON",HYOSUNG晓星之"TOPLON"及"CREORA"更是全世界最大。
日本旭化成之"ROICA"(罗依可),其后旭化成更于1999年初与台湾台塑集团合作开办"FORMOSA ASAHI"公司,简称"FAS",日本日清纺之"MOBILON"(莫比龙)亦在台湾增加生产线生产(TOWNSPAN)东华丝,而台湾自行投资有薛恒兴之"SHEIFLEX"(雪霏丝),而中国大陆亦有烟台之"纽士达",及连云港之"奥神"均以"TOYOBO"东洋纺之设备及技术生产,而广东鹤山氨纶厂亦于1996年投产,福建长乐、南通海门、山东淄博亦开始生产氨纶,中国DUPONT在上海与华源合作生产,而浙江华峰之"千禧"牌氨纶亦于2000年投产。
另外DUPONT亦与其它厂合作(但DUPONT 不参与生产事宜)以"ELASPAN"(伊邦)牌销售。
全球各地均投资或增扩氨纶之产量,令弹性纤维市场一片畅旺。
生产方法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。