氨綸的組成
聚氨酯纖維是一種以聚氨甲基酸酯為主要成分的嵌段共聚物纖維。大分子由軟鏈段和硬鏈段組成。
軟鏈段由非結晶性的聚酯或聚醚組成,玻璃化溫度很低,常溫下處于高彈態,在室溫下被拉伸時,纖維可以產生很多大的伸長變形,并具有優異的回彈性。
硬鏈段采用具有結晶性且能發生橫向交聯的二異氰酸酯組成,蘇安然鏈段短,但由于含有多種極性基團,分子間的氫鍵和結晶性起著大分子鏈間的交聯作用,可為軟鏈段的大幅度伸長和回彈提供必要的結點條件(組織分子間的相對滑移),還可賦予纖維一定的強度。
軟硬鏈段鑲嵌共存的結構賦予聚氨酯纖維的高彈性和強度的統一。
按軟鏈段的分子結構區分,氨綸分為聚醚型和聚酯型氨綸,聚醚型氨綸的主原料為聚醚二醇(PTMEG),聚酯型氨綸的主原料為聚酯二醇(PEG)。目前市場上大部分為聚醚型氨綸(主原料為PTMEG和純MDI)。
氨綸的性能
彈性
氨綸纖維有很大的彈性,一般情況下可拉伸至原長的4~7倍,在2倍的拉伸下其回復率幾乎是100%,伸長500%時,其回彈率為95~99%,這是其它纖維所望塵莫及的。一般來說,氨綸纖維分子結構中,軟鏈段部分的分子量越大,纖維的彈性和回彈率越強,聚醚型氨綸比聚酯型氨綸彈性和回彈率高;化學交聯型氨綸的回彈能力較物理交聯型好。
強度
氨綸因有彈性,不能用與其他纖維同樣方法測試強力。當纖維受到拉伸,伸長到最大長度時,纖維變細,在這個細度下測出的強度為有效強度。由于氨綸的結構不同,其強力大約在4~5cN/dtex,而斷裂強度干態為0.44~0.88cN/dtex,濕態為0.35~0.88cN/dtex。由于氨綸纖維的吸濕性極低(0.3%~1.3%),水對氨綸的增塑作用不明顯,故其濕強力僅僅略低于干強力。氨綸纖維的斷裂強度接近0.88cN/dtex時,其伸長能達到350%~600%。當然,氨綸的斷裂延伸度大,其斷裂功也很大。
耐熱性
氨綸的軟化點為205~210℃,150℃時發黃,190℃時強力下降,甚至發粘。所以氨綸織物一般的定形溫度以不超過175~180℃為宜。由于織物的組織結構和氨綸與其他纖維的纏繞方式不同,一般包覆紗織物定形溫度不超過180℃,包芯紗薄織物定形溫度可達190℃,而包芯紗厚織物定形溫度可達195~210℃。當然,定形溫度依成品的縮率和彈性要求而定。國內的一般客戶對成品的彈性無定量的指標,只要求成品織物略有彈力極可,所以定形溫度的控制只根據成品縮率而定。如果成品有彈性指標要求,則應全程控制織物的彈性損失。設計工藝時,首先將坯布退漿后松式水洗,測定坯布的彈性回復(約25%~35%之間),再根據成品的彈性要求制定有效工藝。
染色性能
對于包芯紗、包覆紗以及合捻線,因為染色后氨綸幾乎全部被外相纖維所覆蓋,所以一般不用考慮氨綸的得色與否,但氨綸本身可用直接染料、還原染料、酸性染料、分散染料、活性染料等染色。但直接染料和活性染料的色牢度較差(特別是深色),如果氨綸纖維的裸絲或氨綸纖維未被外相纖維完全覆蓋,就必須考慮氨綸的染色。
耐化學藥品性
氨綸耐多數的酸、堿和化學溶劑,特別是聚醚型氨綸。不論是包芯紗、包覆紗還是合捻線,在染整加工如煮練、漂白、絲光時,氨綸大部分已被外相纖維所覆蓋,裸露的表面積很小,所以可以采用外相纖維的染整加工工藝。
氨綸的應用
氨綸纖維原料的優良性能使其織物穿著舒適,能適合身體部位彎曲的需要,使服裝對身體的束縛力很小,同時織物還有很好的防皺性、無褶縐性,皺折定型能力永久不變。主要用于制造各種運動衣、游泳衣、溜冰衣、高爾夫球等體育運動服;還有宇航服、飛行服、工作服等各種專用服裝的束帶緊向部分;婦女的緊身衣、健美服、內衣、胸罩、褲襪、束腰帶、高彈襪、手套、夾克、裙子等女性用品;彈力燈心絨、彈力勞動布、彈力毛華達呢和毛花呢服裝用料;家具汽車座椅外裹裝飾面料織物;醫藥方面作外科彈性繃帶、皮管、人工器官材料等各種輔助器材設備。