第一章氨纶产品介绍1.1 氨纶基本概述氨纶是聚氨基甲酸酯纤维在我国的商品名,英文学名为Polyurethane fiber(简写为PU fiber),国际上称为斯潘德克斯(Spandex,即弹力纤维),也称聚氨酯弹性纤维(elastane fiber,国际代码EL);在中国尺度中,氨纶被称为聚氨酯弹性纤维(Polycarbaminate),欧盟称其为Elastane或Polyurethane,而“Elastane”在中国尺度中指弹性纤维,不特指氨纶｡1.2 氨纶的发展历史氨纶是弹性纤维中最早开发且应用最广､出产技术最为成熟的品种｡但对于市场上的一些消费者来说,莱卡(LYCRA)的名气要比氨纶大得多,甚至到了“只识莱卡不识氨纶”的地步｡而一些商家在进行产品宣传时也以偏概全,混为一谈｡一些“专业人士”干脆将莱卡作为氨纶的俗称,加剧了普通消费者的错误熟悉｡事实上,氨纶是一类弹性纤维在中国的名称;而莱卡只是美国DuPont(杜邦)前全资子公司—Invista(英威达)公司所出产氨纶的商品名,因为该公司在氨纶领域中占据市场领先地位,莱卡几乎就成了所有氨纶的代名词｡1.2.1国外氨纶发展史聚氨酯的研究最早始于德国,1937年由德国Bayer(拜耳)公司第一次合成出聚氨酯类聚合物,并申请了专利｡美国DuPont公司于20世纪50年代后期最先采用干法纺丝路线进行了氨纶的产业化出产,最初称为“T–80”,l962年以商标“LYCRA”(莱卡)进行全设计规模的聚氨基甲酸酯粘结丝､复丝的出产｡与此同时,美国橡胶有限公司推出由聚酯–聚氨基甲酸酯制成的粗支圆形单丝,商品名为“Vyrene”,1963年日本东洋纺公司开始了商品名为“Espa”的氨纶出产｡1964年,Bayer公司和日本富士纺公司分别开始了“Do rlastan”和“Fujibo Spandex”品牌氨纶的出产,DuPont公司与日本东丽公司合资的“Toray–DuPont”公司也于1966年开始“LYCRA”的出产｡到1967年,世界氨纶的年产量已达6800t,出产工厂发展至28 家｡但氨纶制造技术上的障碍和后道加工技术的不成熟,加上当时猜测需求过大,使得氨纶产品滞销积存,欧美很多厂家纷纷停､减产｡在70年代除了DuPont公司之外,其它氨纶出产厂几乎没有新增设备,氨纶业发展缓慢｡进入80年代后,氨纶出产开始复苏,扩建和新建企业活跃起来,世界氨纶产量由1980年的2万t/a缓增到1985年的2.5 万t/a｡进入90年代,美国､德国､日本等经济发达国家纷纷扩大氨纶出产能力,加速氨纶弹力织物的开发,氨纶产量由1990年的4 万t/a迅速增加到1994年的9.2 万t/a,其中北美2.3 万t/a,西欧 2.3 万t/a,亚太及其它地区4.6 万t/a｡1.2.2中国氨纶发展史亚洲是氨纶消费激增的地区,也是氨纶出产扩增能力最快的地区｡1995年前,全球最大氨纶出产厂商大多集中于欧美,而跟着需求结构的调整,这一格式正逐步发生变化,其中韩国和日本的氨纶发展最为迅速,而中国近年来在这一领域的快速发展也不容小觑｡我国氨纶的发展起步较晚,1987年山东烟台氨纶团体首家引进了日本东洋纺公司的氨纶出产设备与技术,干法出产聚醚型氨纶,产能320t/a,1989年投产,1998年扩产,产能达到2500t/a｡至此不但在技术上由引进变为自主开发,而且大部门的出产设备与原料也实现了国产化｡1998年兴建了第五期工程,该合资项目共投资5亿元人民币,出产规模4000 t/a,2000年底建成投产,投产后总产能达6500t/a,居海内之首｡原连云港钟山氨纶有限公司从日本东洋纺公司引进产能为320t/a的氨纶干法纺丝的出产技术与设备,于1992年投产之后经二､三期扩建,出产能力达到1500 t/a,1998年开始2000 t/a规模的第四期扩建,总产能达3500t/a｡此外,广东鹤山氨纶厂于1992年与意大利NOY公司签约引进了我国首套湿法氨纶出产设备,并于1996年投产,产能为500t/a｡2000年,海内氨纶总产能达到1.76 万t/a｡近年来,我国氨纶工业呈现产能､产量､出口量和效益同步大幅度发展的势头｡据统计,2001—2006年,我国氨纶产能从2.51万t/a猛增到23.56万t/a,年均增速高达56.5%;2007年产能达到26.26万t/a,2008年新增产能12.73t,总产能达到38.99 万t/a｡后起之秀中国的发展起步较晚，但速度迅速，目前已经成为世界上最大的氨纶生产国。
1.5. 氨纶的主要规格及其用途1.5.1 氨纶规格氨纶丝的纤度可以从11dtex一直到3750dtex都有，最常用的规格是20D、30D、40D、70D、140D，其中40D的使用比例超过50%，在机包、空包、棉包、倍捻、并线、纬编以及经编上都有广泛的运用；70D的用量在前几年基本是仅次于40D的，主要运用在包覆、棉包和针织上；而这两年20D和30D等细旦丝的使用比例增长非常快，尤其是在内衣、袜子和圆机上的使用；140D/210D在花边、织带、袜口有广泛的运用；纤度更大的粗旦丝则主要是用在织带上，国外品牌还有一部分在纸尿布有广泛的运用。
1.5.2 氨纶使用领域普通织物的伸长率只有5%-25％，但是在很多领域内需要使织物有更高的伸长率。
人体在运动时有较大伸缩变化，若衣服有与之相应的伸缩比列，穿着时对人体的压迫性减小，感觉就舒服。
织物的伸缩率因衣服的种类不同而异，内衣和运动装随着人体活动需要较大的伸缩率，而外衣宽松则要求较低的伸缩率。
1.5.3 下游纱在实际生产中，氨纶可以直接裸丝使用，更多的是以加工纱使用。
根据所用纤维或纱线类型及加工方式的不同，氨纶加工纱又可分为包芯纱、包覆纱和合捻纱。
氨纶裸丝与加工纱由于性能上的差异在应用上有所不同。
加工纱虽然价格昂贵。
但可提供更好的控制弹性使用性及手感，应用范围及数量增长迅速。
氨纶裸丝弹性高，不易控制，且使用过程中存在断裂问题，但价格相对低廉，因而应用数量较大，如1997年西欧国家30 kt的全部氨纶消耗中，以裸丝形式使用的约占70%。
氨纶裸丝(bare yarn)裸纱为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。
一般以22-78Dtex为主。
针织品最常用，一般与锦纶丝或涤纶丝在针织机上交织。
主要产品为紧身衣、运动衣、泳衣、长筒袜、连裤袜腰带部位、外科用绷带、袜口、袖口、经编织物、纸尿布等。
氨纶加工纱①氨纶包芯纱（CSY）氨纶包芯纱是以氨纶丝为纱芯，外包一种或几种非弹力的短纤维（棉、涤棉、腈纶、涤纶等）纺成的纱线。
氨纶丝不外露，可以充分体现外包纤维的表面特征。
棉包芯纱的织物具有棉布的风格、手感和性能；毛包芯纱织物使两种纤维的优良性能得到互补，既有较好的弹性，又保持了毛织品的高档感；真丝包芯纱织物，同样可以体现天然丝的特性。
氨纶包芯纱可以通过环锭纺、气流纺、涡流纺等加工方法纺制。
该纱具有纺纱成本低、纱支范围大、外包纤维广及弹性可选择等优点。
包芯纱弹性伸长为150%-200%，氨纶用量为7%-12%，一般以22-235Dtex。
为主如40D氨纶外包缠40S棉纱的包芯纱，可织造弹力牛仔布、灯芯绒及针织品的三口（领口、袖口、下摆）等服装辅料。
②氨纶包覆纱（CY）氨纶包覆纱是以氨纶丝为芯，无弹性的长丝或短纤维纱线按螺旋形的方式对伸长状态的氨纶丝予以包覆而形成的弹力纱。
根据包覆层数和外包层的每厘米圈数不同，可分为单包覆纱(SCY)和双包覆纱(DCY)两种；还可按工艺不同分成空包、机包两种。
包覆纱是经预拉伸的氨纶弹力丝经空心锭子的中心而成为芯线，锭子上的纱线或长丝作为外包覆纱均匀螺旋状地缠绕于氨纶上，然后同步卷取而成。
该纱具有弹性伸长大（300%-400%），手感硬挺、纱支粗及强力高的特点，多用于针织高弹织物，如袜子、纬编内衣、护腿弹力带等。
包覆纱是氨纶加工纱中最常使用的品种，约占整个加工纱类型的65%，其外包纱多为涤纶、锦纶加弹性或棉纱，亦有采用丙纶作为外包纱。
由于包覆纱对氨纶的质量要求不太苛刻，所以国内新厂首先会考虑开拓氨纶包纱市场，此块市场在国内的用量也较为大，下面就包覆纱在袜业和服装等方面的发展前景做一些有益的探索。
1.5.4氨纶在袜业的应用①锦纶包氨纶目前，在袜业市场上，主要是以锦纶包氨纶而形成的包覆纱为主。
它主要分为男女及童用正统礼仪袜、方便袜、运动袜以及目前正在流行的超薄透明袜。
其中，数量最大的是现代女性用长筒袜、连裤袜，以及深受爱美女性喜爱的收腹提臀袜，和超薄透明袜。
这些都是把氨纶良好的弹性和锦纶高强度、耐磨性有机结合形成的包覆纱制作而成，产品销路及前景都非常看好，有利地促进了锦纶包覆纱的发展。
②涤纶包氨纶涤纶包氨纶袜，由于价格比较低廉，且结实耐用，仍有一定的市场。
目前，主要生产以长短为主的方便袜，产品档次较低。
由于染色比较困难，吸湿性和透气性、耐磨性都较差。
因此，其产品难以有所发展。
若要发展，需改善涤纶自身的服用性能。
③棉包氨纶用来做成比较高档的棉袜。
它既具有纯棉织物良好的透气性、吸湿性、舒适感，又具有很好的弹性。
但其发展速度受生产成本和耐穿性的制约不是很快，而且水洗牢度和日晒牢度都较差。
随着工艺技术的提高和改善，会不断有高档棉包氨纶袜面市，可以不断地满足人们对穿着舒适性和高档次化的要求。
④毛包氨纶随着人们生活水平的提高，人们对穿着的要求越来越向高档化方向发展。
追求高档化、舒适性、保温性，已形成一种时尚，也就为毛包氨纶包覆纱的产生和发展提供了很好的机遇和条件。
毛包氨纶包覆纱制成的毛袜的保暖性、透气性、吸排湿性、弹性均非常良好。
其产品具有广阔的发展前景。
1.5.5在服装业的应用①棉包氨纶、麻包氨纶、毛包氨纶服装中氨纶丝的运用起始于针织内衣的三口（领口、袖口、裤口）上，以前的针织内衣多用纯棉原料，经水洗后弹性消失，三口变形，既不保暖，也不美观。
自氨纶问世以后，针织内衣三口罗纹采用输入裸氨纶丝的织布工艺，大大改善三口的弹性。
随之，各种加氨纶的织物越来越多，应用在弹力内衣、比赛服、健美服等。
但裸氨纶丝在喂入织物时，一般由纬向喂入，所以多数氨纶织物纬向的弹性很好，而经向弹性不是太大，所以服装的贴身性并不太好。
随着包覆纱工艺的运用，服装面料的双向弹性大大改善，制成的服装不但可以体现出人体特别是爱美女性的曲线美，又穿着舒适而且美观大方。
目前，其主要用于制作比较高档的男女内衣、健美服、运动服、比赛服、休闲服等，发展前景十分看好，使人们的穿着品位进一步高档化。
②锦纶包氨纶、涤纶包氨纶锦纶包氨纶、涤纶包氨纶包覆纱面料，具有更好的弹性、耐磨性、鲜艳的色泽，其耐水洗和日晒牢度强，经久耐用。