氨綸纖維
氨纶 (英語:Spandex/Elastane ),俗称莱卡 (英語:Lycra ),是一种弹力 纤维 ,由美国 杜邦 公司于1958年发明[1] [2] [3] [4] [5] 。其具有很强的弹性,伸展度可达600%,且能回复原样,比橡胶 的强度更大、更透氣,也更耐磨[2] 。当它第一次面世的时候,彻底改变了服装行业的许多领域。
氨纶用在一般衣服上的成分百分比较小。在北美 ,用在男性衣服上很少,用在女性衣服上较多。因为女性的衣服大多要求较贴身。
特性和用途
氨綸輕柔而且容易染色,密度為1.0至1.3克/立方厘米[6] [7] 。回彈力不及橡膠但較為耐用,彈力約為5-12cN/tex。本材料不太吸濕,吸濕量只有自重的1%。氨綸不容易起毛球,也不會積聚靜電。平日護理建議以40 ° C 或以下的水溫清洗氨綸紡織物,但必要時水溫可提高至60 ° C[7] 。游泳池水等含游離氯 的物質会使氨纶弹性及伸度下降[6] [8] 。添加氧化鋅 、氧化鎂 、氫氧化鎂 或酚類化合物 微粒的氨綸纖維具備抗氯特性,常用於游泳衣[8] 。
由於氨綸優異的彈性和強度、抗皺和快乾的特性,氨綸被廣泛應用在不同的衣物上,尤其是貼身衣物。氨綸常見於運動服裝,例如專業型游泳衣、緊身褲、排球 短褲、單車短褲、鐵人三項 服裝、體操服、網球 衣褲、某些皮帶、胸圍、絲襪 、襪褲 、芭蕾舞 演員和其他舞者穿的衣物和舞帶;醫療上可用作保護骨骼系統的護墊、治療用的壓縮衣物及手術軟管。有些家具用品,例如微珠枕頭,面料也往往採用氨綸[2] [9] 。
一般來說,氨綸用在衣物時會與棉 或聚酯 混紡,以将光泽降低到最小程度,並只佔最終布料的一少部分。這些衣物大都保留了其他纖維的外觀與質感。據估算,在2010年北美洲出售的80%衣物都含有氨綸[9] 。在中國,氨綸的消費量由2010年的約25萬噸倍增至2016年的50.1萬噸,複合年均增長率 為12.4%[10] 。
也混合聚酰胺 。[11]
生產方法
氨綸纖維絲主要由四種方法製得:熔融擠出、反應紡絲、溶液干法紡絲和溶液濕紡。這些方法的共通點是單體 發生化學反應,形成聚合物 前體,前體再參與各種反應,然後拉成幼絲。
溶液干法紡絲是目前的主流製程,佔了全球94.5%的產能[12] 。溶液干法紡絲可分為五個步驟[12] :
首先是在反應容器混合低聚二元醇 和二異氰酸酯 單體以獲取聚合物前體。通常二元醇對異氰酸酯的比例為1:2。
接著,聚合物前體和等量的二元胺 發生鏈增長聚合 。所得的溶液用溶劑二甲基乙酰胺 稀釋並用作拉絲。溶劑稀釋可減低溶液的黏度 ,使泵浦溶液和拉絲的過程更為均勻受控。
拉絲溶液被泵浦到圓柱形的紡紗單元,從單元表面金屬板細孔擠出,形成一束束液態狀的聚合物。在擠出的過程中,聚合物會遇熱和接觸到單元外充氮氣 和溶劑氣體的環境,從而令聚合物發生化學反應並形成固體纖維絲。
纖維絲隨即被互相纏繞成合適粗幼的紗線。每條紗線都是由無數條纖維絲互相粘合而成(此時氨綸的表面具有粘性,所以會自動粘合)。
用硬脂酸鎂 或其他聚合物處理紗線表面,以防止紗線互相粘連影響後續紡織加工,並經由一系列的輥子繞到捲軸上。
韓國晓星 是全球最大的氨綸生產商[13] ,而華峰氨綸 則是按產能計中國最大、全球第二大的氨綸生產商[14] 。氨綸的原研廠商英威达 (2003年自杜邦分拆)至今仍是主要生產商之一。單體的成本佔氨綸的整體生產成本約百分之70,其餘主要為燃料成本及設備折舊[10] 。
健康影響
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醫學聲明 。
氨綸本身似乎不會導致過敏反應 。這和乳膠 不同,因為乳膠本身就是種致敏源。然而,生產氨綸過程中,很多試劑都帶有毒性和刺激性,尤其是甲苯二異氰酸酯 和雙酚亞甲基-4,4-二異氰酸酯。殘留在氨綸紡織物的試劑可以引起過敏反應[15] 。臨床報告指出,在罕見情況下,氨綸衣物能引發皮膚炎 [16] ,但是不能排除是衣物上的乳膠部件(例如橡皮筋和緊縮帶)嫁禍。
此外,穿戴氨綸製成的內褲或者會增加尿道感染 的風險[16] 。
圖片
氨綸衣物的機械強度足以支撐摔跤手的劇烈運動
氨綸製成的泳衣,展示出氨綸貼伏而富光澤的特性
氨綸製成的芭蕾舞衣服
相關條目
参考文献
^ 美國專利第3,023,192号 , "Segmented copolyetherester elastomers" 1958-05-29申請,1962-02-27發出專利
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外部連結