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常用的高回弹纤维
- 2021-08-31-

常用的高回弹纤维

     

    高回弹纤维是指具有高延伸性和高回弹性的丝束。最为经典的定义为美国材料实验协会ASTM给出的:“在室温下,材料被反复拉伸到至少为其原长的2 倍,并且在拉力释放后,能迅速恢复至原长”的一类纤维,而对聚氨酯材料来说,则指拉伸至原长 3倍后,释放拉力能迅速恢复原长的纤维。此外,根据国家及地域的不同,还有一些别的定义。

  在众多的功能品种中,高回弹纤维作为一种“朝阳产业”因可赋予人体良好的接触感,在服装的穿着舒适性、蓬松保暖等方面扮演着不可替代的角色,所以在中国乃至世界纺织行业中占据着稳固的地位,而赋予纺织面料一定的弹性已然成为服用纺织品一种必然的发展趋势。

  一、二烯类高回弹纤维(橡胶丝)

二烯类高回弹纤维俗称橡胶丝或橡筋丝,伸长率一般在100 %~300 %之间。主要的化学成分为硫化聚异戊二烯,有良好的耐高温、耐酸碱、耐磨等化学物理性能,广泛应用于袜子、罗纹袖口等针织工业。橡胶丝是早期用到的高回弹纤维,由于其主要制作成粗支纱线,所以在织造织物中的使用范围很有限。

  二、聚氨酯纤维(氨纶

     聚氨酯高回弹纤维是指以聚氨基甲酸酯为主要成分的一种嵌段共聚物制成的纤维,我国简称氨纶,美国最初的商品名为Spandex,后更名为莱卡Lycra 、欧洲名为Elastane 、日本名为Neolon、德国名为 Dorlastan。它的弹性来自于其分子结构由所谓“软”和“硬”链段组成的嵌段共聚物网络结构。这种纤维随着嵌段共聚物不同,纺丝工艺不同,形成不同的“区段”网络结构后,弹性和染整加工性能也不同。


  氨纶的纺丝方法包括干纺、湿纺、化学反应纺丝和熔融纺丝法。干法纺丝技术是当前氨纶工业生产最为普遍的方法,具备纺丝速度较快(1000米/ 分) ,纺丝纤度小,产品质量好,生产车间面积小的优点,但同时存在严重环境污染和成本偏高等缺点。相反,熔融纺丝技术,不使用溶剂、凝固剂,无废水废液处理问题,生产成本低,具有很大的发展潜力,是目前研究的热点之一。 

  氨纶是高回弹纤维中最早开发且应用最广,生产技术最为成熟的品种。

  三、聚醚酯高回弹纤维

      聚醚酯高回弹纤维是由聚酯和聚醚共聚物通过熔融纺丝制得的高回弹纤维,日本帝人公司于1990年首次生产。聚醚酯高回弹纤维与聚氨酯高回弹纤维结构类似,也具有“区段”结构特征。“软”链段主要是聚醚链段,柔软性好,链较长,容易伸长变形;“硬”链段则是聚酯链段,相对较僵硬,易于结晶,链较短,在纤维受力变形时起节点作用,赋予弹性回复性能,并决定纤维的强力和耐热性。

  聚醚酯高回弹纤维不仅强度较高,弹性也很好,在伸长50%时,中强高回弹纤维的弹性已与氨纶相当,熔点也较高,和PET 纤维混纺,可以在120~130 ℃下染色,因此涤纶纤维也可以加工成弹性纺织品。此外,它们的耐光性优良,耐氯漂性、耐酸碱性等都较普通氨纶好。由于耐酸碱性良好,由它和涤纶组成的织物还可进行碱减量加工,以提高织物的悬垂性。

  这种纤维还具有原料便宜、易于生产和加工的优点,是一类较有发展前途的纤维。

  四、聚烯烃高回弹纤维(DOW XLA纤维

聚烯烃高回弹纤维由聚烯热塑性弹性体通过熔融纺丝制得。美国陶氏化学(DOW Chemical)于2002 年推出的XLA 是第一种商品化的聚烯烃高回弹纤维,由茂金属催化剂催化原位聚合的乙烯-辛烯共聚物 (POE)经熔融纺丝制得。它具备好的弹性,500% 的断裂伸长,能耐220 ℃高温,耐氯漂及强酸强碱处理,且具有很强的抗紫外线降解性能。它的生产工艺较简单,原料价格较氨纶低,同时生产过程中几乎不产生污染且易于回收利用。

  由于聚烯烃高回弹纤维具备多种优异性能,近年来应用日趋广泛。

  五、复合高回弹纤维(T400纤维)

     六、硬高回弹纤维

    上述高回弹纤维都属软高回弹纤维,在较低应力下就发生较大的变形和回复。从热力学角度分析,弹性来自分子链的自由度(或混乱度) ,即体系熵值的变化,因此上述纤维的结晶度都很低。但是在特殊加工条件下制得的某些纤维,例如聚丙烯 (PP)、聚乙烯(PE)等纤维,虽然在低应力下不易变形 (因为它们有较高的模量) ,但在较高应力下,特别是在较低温度下,也有较好的弹性,故这类纤维被称为硬高回弹纤维。

  


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