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弹性纤维:功能舒适纺织材料的首选

来源:中纺联检 | 作者:中纺联检 | 时间:2016-07-27 13:46:06 | 订阅《东方纺织》周刊
一、弹性纤维的定义
  作为一项服用舒适性指标,纺织产品的弹性即指其对抗和回复形变的能力。弹性纤维的定义丰富多彩。一般来说,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。

二、弹性纤维的分类
  根据弹性大小的不同,将弹性伸长率在400%-800%之间的纤维称为高弹纤维;弹性伸长率在150%-390%之间的纤维称为中弹纤维;弹性伸长率在20%-150%之间的纤维称为低弹纤维;而弹性伸长率小于20%则称之为微弹性纤维。此外,依据聚合物种类的不同,主要分为聚氨酯弹性纤维、聚烯烃弹性纤维、聚酯类弹性纤维及其他弹性纤维(硬质弹性纤维和形状记忆弹性纤维等)。

三、弹性纤维的评价标准
  关于弹性纤维的弹性性能大小的判断标准很多,如国家行业标准GB/T14338-2008主要用于评价纤维的卷曲弹性如卷曲率、卷曲回复率、卷曲弹性率。其中各项指标的物理意义见表1。
  
  其中,L0为纤维在轻负荷下测得的长度;L1为纤维在重负荷下测得的长度;L2为纤维在重负荷释放后,经2min回复,再在轻负荷下测得的长度。

四、弹性纤维的典型品种
  1、Spandex纤维
  20世纪30年代末即1937年拜耳公司(Bayer)的H.Rinke团队和他们的合作者成功地合成,并经过近20年的研究实现了大规模生产,这就是目前国际通称的“Spandex” 即聚氨基甲酸酯纤维,我国称之为氨纶。此种纤维回复性能优异、保型性好不起皱、手感柔软平滑、耐酸碱耐氧化,但由于采用的纺丝技术为干法纺丝,织造中会产生DMA而对环境造成污染,同时氨纶一般在使用过程中不能单独使用从而在一定程度上限制其发展,目前已有科研者致力于氨纶的熔融纺丝技术研究。
  2、 Lycra纤维
  1962年原杜邦(DuPont)公司纺织品部门(现属于英威达公司)发明了一种人造氨纶弹性纤维Lycra,与Spandex化学结构基本相同,Lycra是世界上销售量最大也是当时唯一被消费者认定和接受的弹性纤维,几乎成为弹性纤维的代名词,已广泛应用于袜类、泳装、贴身内衣、运动服、时装外衣等中高档服用领域。
  3、 DOW XLATM纤维
  DOW XLATM是由美国陶氏(DOW Chemical)化学公司于2002年研发出来的一种聚烯烃弹性纤维,2003年,美国联邦贸易委员会宣布它为新型的弹性纤维属名为Lastol。2006年,欧盟认定这种聚烯烃弹性纤维属名为Elastolefin。XLATM纤维因独特的伸长回复性能使得XLATM纤维相比其他弹性纤维更具柔和弹性,应用在织物上使其伸缩自然舒适,存在的最大问题是因大分子链上双键多、未含有亲水性基团而使得后续染整困难。
  4、聚酯弹性纤维
  聚酯类包含的弹性聚酯纤维品种主要有PBT纤维、PTT纤维、聚醚酯纤维以及目前比较受推崇的双组分并列复合聚酯纤维(如PET/PET、PET/PBT、PET/PTT及PBT/PTT等)。
  这里重点介绍双组分并列复合聚酯纤维,这类纤维最早出现是基于市场上一般的弹性聚酯纤维的弹性会随着穿着时间及洗涤次数的增加而消减,为此杜邦特别研发出一种以多种不同聚合物组成的弹性聚酯纤维,称之为EasyFit Lycar,简单冠之代号“T-400”;随后壳牌公司开发了双组分PTT纤维,其中PET/PTT各占50%;韩国汇维仕株式会社(HUVIS),作为全球第三大聚酯产品制造商之一,此公司生产的弹性聚酯纤维品种有SSY、FISTO、ESS、PWY等;而欧盟将PTT/PET复合纤维称为Elastomultiester或EME。
  近些年,国内对复合聚酯纤维的研发力度正逐步加深,典型的企业为南通永盛新材料有限公司,开发的高收缩聚酯弹性纤维产品SPH,因优异的弹性性能、特殊的手感及经染整后可维持高保型等特点而入选2016/2017年中国纤维流行趋势。总之,从市场定位的角度来权衡弹性聚酯复合纤维,则其适合于中高端纺织产品,适用于休闲类、运动类、泳衣类等。
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责任编辑:陈蕊

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