氨纶纤维的应用与发展

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1、氨纶纤维的应用与发展大连大学化工10级王亮摘要：本文介绍了氨纶纤维的生产、性能及在产业用纺织品行业的应用．说明了氨纶纤维具有良好的性能，在产业用纺织品行业具有良好的发展前景。关键词：聚氨酯：化学纤维：氨纶：应用领域氨纶是由氨基甲酸酯嵌段共聚物组成的聚氨酯系纤维，是一种高弹性纤维，世界上通称为“斯潘特克斯”(spandex)，我国简称氨纶。由于氨纶具有很高的强力、良好的回弹性与耐磨性等特点，因而获得迅速发展。德国Bayer公司于1937年首先研究成功了氨纶，即现在的多拉斯坦(Dorlastan)，产量占欧洲第一位，曾为世界第二大氨纶生产商。美国目前是世界上氨纶产量最大的国家，主要厂

2、商有Dupont公司、Globe公司及Miles公司。Dupont公司是全球最大的工业化氨纶生产商，占世界总产量的40％。著名的产品名为莱卡(Lycra)。英国、荷兰、巴西的氨纶厂皆为Dupont公司的独资企业。1.氨纶的结构与性能1.1结构特点氨纶之所以具有较高的弹性和良好的回弹性，是由它的高分子嵌段共聚物结构所决定的。在该嵌段共聚物结构中，由低分子量的聚酯或聚醚链组成软链段，它能容易发生变形，使纤维容易被拉长变形，具有较大的伸长性能。由二异氰酸酯链组成硬链段，使分子链不会无限伸长，防止分子间发生滑动，使纤维具有高的回弹性和强力。在纤维中，软链段形成液体样的基层，硬链段形成硬区

3、域，起交联作用。纤维的基本结构遵循典型的橡胶弹性理论，能够自由活动的长链段之间只存在像液体那样微弱的分子间力，借特定部位的交联形成三维网络，交联是由硬区中的结晶硬段实现的。1.2主要性能氨纶性能优良，素有“类味精型”纤维的美誉，在织物中只要加入少许氨纶(质量分数2%~25%)，足以改善织物性能，使织物的档次大为提高。氨纶自身的弹性优点与其他纤维的固有特性有机结合，相得益彰。随着化工、化纤和纺织技术进步，氨纶的应用领域必将更加广阔。1(1)弹性：氨纶纤维的弹性伸长率可达400％～800％，比锦纶高弹丝的的弹性高，回弹率达95％以上。(2)强度：氨纶纤维的强度比较高，是弹性纤维中强度

4、最大的一种。(3)弹性模量：氨纶的弹性模量较小，丝的柔软性好。(4)耐热性：由于氨纶分子间有氢键，分子内有结晶性，使氨纶纤维具有较高的耐热性，但不同品种氨纶的耐热性差异较大。(5)染色性：氨纶的染色性较好，而且不易褪色。用于聚酰胺纤维的大多数染料都能用来氨纶纤维染色，特别是酸性染料、分散染料及含铬染料更好，可染成各种漂亮的色泽。(6)具有很高的耐磨性，良好的耐化学药品性能，尤其具有耐油与耐溶剂性能。(7)氨纶与橡胶丝是有差异的，橡胶单丝虽有很大的弹性，但在实际应用中有一些严重的缺欠，如橡胶丝的抗张强度很低，回弹过程很慢，如果想提高弹性效果，就必须将单丝加粗，这在薄型织物中就不适合

5、。2.氨纶的应用氨纶由于有极好的伸缩弹性，松弛后又可迅速恢复原状，具有柔软舒适感、良好的耐化学药品、耐油、耐汗水、不虫蛀、不霉、在阳光下不变黄等特性，被广泛应用于针织和机织的各种弹力织物中。目前，由于产业用纺织品行业的不断发展，氨纶在产业用纺织品行业的应用也在不断增加。据介绍，目前普遍使用的非织造布的最大优点是成本低廉，适用于一次或几次性产品使用，全球需求一直持续大幅增长，但现有的非织造布不具有伸缩特性，生产过程中必须使用昂贵的弹性原料。弹性非织造布的问世使这一难题迎刃而解。该面料具有免松紧带、贴身舒适等特点，市场前景被普遍看好。利用氨纶丝的高弹性和耐磨性的特点，可加工各种松紧带

6、、腰带；在工业上可用它制成小型或轻型皮带或传动带；在医疗用品方面，它可制成弹性绷带及烫伤病人的护带或护罩。利用氨纶耐油、耐有机溶剂、耐化学药品性能制成各种劳动保护手套，它的使用寿命远远超过普通的工作手套，很受工人的欢迎。此外还可制作家具装饰布、汽车内装饰、假发帽等，为服装、医疗用品、酒店用品和工业用布衬里等领域提供了极具开发潜力和经济效益的升级换代产品。3.氨纶的发展3.1国外发展近102多年阿科公司、拜耳公司、巴斯夫公司和旭硝子公司，对用低不饱和度PPG代替部分PTMEG制备PU-U氨纶进行了广泛深入研究，特别是拜耳公司用质量分数68%相对分子质量2000的低不饱和度PPG与质

7、量分数32%相对分子质量2900的PTMEG混合聚醚二醇制备的氨纶，具有良好的机械性能，除抗断强度略低于质量分数100%PTMEG所制纤维外，其他性能都较好，如伸长率较高、模量较低、永久变形较小，150%回复力与用相对分子质量2000PTMEG所制备氨纶相同。特别是模量较低，意味着伸缩更舒适。由于混合醇所制的预聚物黏度低约3倍，有利于增加纺丝速度和减少能量消耗，同时可制成柔软氨纶。东丽-杜邦公司[33]用PTMEG-2000与含摩尔分数约15%的3-甲基四氢呋喃共聚醚混合作软段制