弹性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,弹性纤维作为一种“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、二烯类弹性纤维(橡胶丝)
二烯类弹性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弹性纤维,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)
聚氨酯弹性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。
氨纶是弹性纤维中最早开发且应用最广,生产技术最为成熟的品种。
三、聚醚酯弹性纤维
聚醚酯弹性纤维是由聚酯和聚醚共聚物通过熔融纺丝制得的弹性纤维,日本帝人公司于 1990 年首次生产。聚醚酯弹性纤维与聚氨酯弹性纤维结构类似,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。
聚醚酯弹性纤维不仅强度较高,弹性也很好,在伸长 50%时,中强弹性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。
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