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基本介紹

　　氨綸（spandex）
　　氨綸是聚氨基甲酸酯纖維的簡稱，是一種合成纖維，組成物質(zhì)含有85％以上組分的聚氨基甲酸酯。商品名稱有萊克拉（Lycra、美國、英國、荷蘭、加拿大、巴西）、尼奧綸（Neolon、日本）、多拉斯坦（Dorlastan、德國）等。首先由德國Bayer公司于1937年研究成功，美國杜邦公司于1959年開始工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)已將其氨綸產(chǎn)業(yè)賣給美國科氏工業(yè)集團(tuán)，總產(chǎn)能約為10萬噸左右。目前全球氨綸總產(chǎn)能約60萬噸，而韓國曉星公司的氨綸產(chǎn)能接近12萬噸，成為全球第一。中國第一家氨綸企業(yè)是煙臺氨綸廠，1989年開始生產(chǎn)。中國大陸現(xiàn)有生產(chǎn)能力35萬噸左右，為全球最大氨綸生產(chǎn)國。
　　氨綸共有兩個品種，一種是由芳香雙異氰酸酯和含有羥基的聚酯鏈段的鑲嵌共聚物（簡稱聚酯型氨綸），另一種是由芳香雙異氰酸酯與含有羥基的聚醚鏈段鑲嵌共聚物（簡稱聚醚型氨綸）。氨綸纖維與彈力聚烯烴纖維和彈力復(fù)合纖維統(tǒng)稱彈力纖維。

物理特性

　　具有高斷裂伸長(400％以上) 、低模量和高彈性回復(fù)率 的合成纖維。多嵌段聚氨酯纖維的中國商品名稱。又稱彈性纖維。氨綸具有高延伸性(500％～700％)、低彈性模量(200％伸長，0.04～0.12克／旦）和高彈性回復(fù)率（ 200％伸長 ，95％～99％）。除強度較大外，其他物理機械性能與天然乳膠絲十分相似。它比乳膠絲更耐化學(xué)降解，具有中等的熱穩(wěn)定性 ，軟化溫度約在200℃以上 。用于合成纖維和天然纖維的大多數(shù)染料和整理劑，也適用于氨綸的染色和整理。氨綸耐汗、耐海水并耐各種干洗劑和大多數(shù)防曬油。長期暴露在日光下或在氯漂白劑中也會退色，但退色程度隨氨綸的類型而不同，差異很大。
　　氨綸纖維所以具有如此高的彈力是因為它的高分子鏈?zhǔn)怯傻腿埸c、無定型的"軟"鏈段為母體和嵌在其中的高熔點、結(jié)晶的"硬"鏈段所組成。柔性鏈段分子鏈間以一定的交聯(lián)形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由于分子鏈間相互作用力小，可以自由伸縮，造成大的伸長性能。剛性鏈段分子鏈結(jié)合力比較大，分子鏈不會無限制地伸長，造成高的回彈性。氡綸長絲的橫截面大部分為狗骨形（dog-bone-shaped）也有一些長絲表面光滑或呈鋸齒狀。斷裂強度在所有紡織纖維中是最低的，只有0.44～0.88CN／dtex（聚醚型的強度要高于聚酯型）。吸濕范圍較小，一般為0.3-1.2％（復(fù)絲吸濕率要比單絲稍高些）。耐熱性視品種不同而有較大差異，大多數(shù)纖維在90～150℃范圍內(nèi)短時間存放，纖維不會受到損傷，安全熨燙溫度為150℃以下，可以加溫干擾與濕洗。染色性能較優(yōu)，可染成各種頓色，染料對纖維親和力強，可適應(yīng)絕大多數(shù)品種的染料，并具有較好的耐化學(xué)性，耐大多數(shù)的酸堿、化學(xué)藥劑、有機溶劑、干洗劑和漂白劑，以及耐日曬和風(fēng)雪，但不耐氧化物，易使纖維變黃與強力降低。
　　氨綸一般不單獨使用，而是少量地?fù)饺肟椢镏?。這種纖維既具有橡膠性能又具有纖維的性能，多數(shù)用于以氨綸為芯紗的包芯紗，稱為彈力包芯紗，這種紗的主要特點，一是可獲得良好的手感與外觀，以天然纖維組成的外纖維吸濕性好；二是只用1-10%的氨綸長絲就可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的彈力紗；三是彈性百分率控制范圍從10%到20％，能根據(jù)產(chǎn)品的用途，選擇不同的彈性值。易于紡制25～2500旦不同粗細(xì)的絲，因此廣泛被用來制作彈性編織物，如襪口 、家具罩、滑雪衣、運動服、醫(yī)療織物、帶類、軍需裝備、宇航服的彈性部分等。隨著人們對織物提出新的要求，如重量輕、穿著舒適合身、質(zhì)地柔軟等，低纖度氨綸織物在合成纖維織物中所占的比例也越來越大。 也有用氨綸裸體絲和氨綸與其它纖維合并加捻而成的加捻絲，主要用于各種經(jīng)編、緯編織物，機織物和彈性布等。
　　Spandex（氨綸） 彈性纖維使用手冊
　　[第一章]

Spandex彈性纖維簡介

　　Spandex譯名"斯潘德克斯"，是一種彈性纖維，學(xué)名聚氨酯纖維(Polyurethane)，簡寫(PU)。中國大陸稱為
　　"氨綸"，它具有高度彈性，能夠拉長6～7倍，但隨張力的消失能迅速恢復(fù)到初始狀態(tài)，其分子結(jié)構(gòu)為一個像鏈狀的、柔軟及可伸長性的聚氨基甲酸酯，通過與硬鏈段連接在一起而增強其特性。彈性纖維分為兩類：一類為聚酯鏈類；一為聚醚鏈類。聚酯類彈性纖維抗氧化、抗油性較強；聚醚類彈性纖維防霉性，抗洗滌劑較好。

Spandex發(fā)展情況

　　自從1958年DUPONT把Spandex引入商業(yè)用途，并注冊商標(biāo)為(LYCRA)，市場音譯為[萊卡]，很多人已把"萊卡"作為Spandex之名稱。其后世界各地均有生產(chǎn)，如美國橡膠公司(U.S.RUBBER
　　CO.)之"VYRENE"，日本東洋紡(TOYOBO)之"ESPA"(氨絲霸)，德國拜耳公司(BAYER,A.G.,W.GERMANY)之"DORLASTAN"，英國COURTAULDS,U.K.之"SPANZELLE"，(B.F.GOODRICH
　　CHEMICAL CO.,LTD)之"ESTANE"，日本富士紡之"FUJIBO"
　　(富士寶)，DUPONT與日本東麗合作之"TORAY-DUPONT"，美國(GLOBE
　　MANUFACTURING CO.)之
　　"CLEARSPAN"和"GLOSPAN"，韓國泰光(TAE-KWANG)之"ACELAN"，東國合纖(TONGKOOK)之"TEXLON"，HYOSUNG曉星之"TOPLON"及"CREORA"更是全世界最大。日本旭化成之
　　"ROICA"(羅依可)，其后旭化成更于1999年初與臺灣臺塑集團(tuán)合作開辦"FORMOSA
　　ASAHI"公司，簡稱"FAS"，日本日清紡之"MOBILON"
　　(莫比龍)亦在臺灣增加生產(chǎn)線生產(chǎn)(TOWNSPAN)東華絲，而臺灣自行投資有薛恒興之"SHEIFLEX"(雪霏絲)，而中國大陸亦有煙臺之"紐士達(dá)"，及連云港之"奧神"均以"TOYOBO"東洋紡之設(shè)備及技術(shù)生產(chǎn)，而廣東鶴山氨綸廠亦于1996年投產(chǎn)，福建長樂、南通海門、山東淄博亦開始生產(chǎn)氨綸，中國DUPONT在上海與華源合作生產(chǎn)，而浙江華峰之"千禧"牌氨綸亦于2000年投產(chǎn)。另外DUPONT亦與其它廠合作(但DUPONT不參與生產(chǎn)事宜)以"ELASPAN"(伊邦)牌銷售。全球各地均投資或增擴氨綸之產(chǎn)量，令彈性纖維市場一片暢旺。

Spandex生產(chǎn)方法

　　Spandex纖維克服了如應(yīng)力、應(yīng)變性能、支數(shù)范圍和橡膠紗之模朔性的質(zhì)量缺陷，當(dāng)年DUPONT
　　最先采用干法紡絲生產(chǎn)，時至今日，生產(chǎn)方法亦大致有四種：
　　(一) 干法紡絲(DRY SPINNING)：溶液在熱氣流下，因溶劑揮發(fā)而固化成絲的方法。
　　生產(chǎn)流程：溶液(經(jīng)過)----紡絲泵(過濾)
　　----干燥箱(100℃熱風(fēng)吹過，使溶液揮發(fā))----紡絲----卷繞成型
　　紡絲速度：由200～800M/分鐘
　　紡絲溫度：為200～230℃
　　纖維纖度：22.2～1244dtex
　　采用：DUPONT、拜耳、東洋紡
　　特性：過程污染大，工藝復(fù)雜，成本高。
　　(二) 熔融紡絲(MELT-SPINNING)：高聚物加熱到熔點以上成為熔體而成絲的方法。
　　生產(chǎn)流程：高聚物在無溶劑下聚合----造粒----在定溫下切片----清洗除雜----干燥----脫水----進(jìn)入螺桿壓機制成溶體----噴絲板擠出----通過冷箱冷卻----卷繞成型。
　　紡絲速度：由600～1600M/分鐘
　　紡絲溫度：為160～220℃
　　纖維纖度：9～1100dtex
　　采用：鐘紡、拜耳、日清紡
　　特性：流程短、成本低、污染小
　　(三) 濕紡紡絲(WET-SPINNING)：原液在凝固浴中經(jīng)雙擴散作用而固化成絲的方法。
　　生產(chǎn)流程：原液----紡絲泵(過濾)----從噴絲板進(jìn)入溫水(90℃以下)----再生槽凝固浴----脫去溶劑----絲條洗滌----干燥----卷繞成型。
　　紡絲速度：由50～150M/分鐘
　　紡絲溫度：為90℃以下溫水
　　纖維纖度：44～440dtex
　　采用：日本富士紡
　　特性：此法生產(chǎn)過程污染大、紡速慢、成本高。
　　(四) 化學(xué)反應(yīng)法：高聚物制成溶液經(jīng)擴鏈劑使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而固化成絲的方法。
　　生產(chǎn)流程：溶液----經(jīng)噴絲板至凝固液----添加擴鏈劑(化學(xué)反應(yīng))----卷繞成形----硬化---處理成網(wǎng)狀纖維。
　　紡絲速度：由50～150M/分鐘
　　纖維纖度：44～80dtex
　　采用：美國環(huán)球
　　特性：此法生產(chǎn)過程污染大、成本高。

Spandex的形態(tài)

　　Spandex生產(chǎn)上亦有分不同亮光度形態(tài)，通常有：(以DUPONT為例)
　　透明(CLEAR-
　　LUSTER)：表面纖維較平滑，故反光成透明，摩擦率低，條干均勻度較差，上色亦較差，適宜與短纖類材料生產(chǎn)，經(jīng)織物采用多。
　　白根(DULL- LUSTER)：即本白，表面纖維較凹凸不平，摩擦面大，上色效果好，適宜配
　　長纖類生產(chǎn)，粗支根用，如胸圍品及輔料用多。
　　半透明(BRIGHT- LUSTER)：內(nèi)加進(jìn)鈦白粉及防滑劑，對化學(xué)劑較強抵抗力，游泳衣用多，
　　因有抗氯功能。
　　啞色(MATT- LUSTER)：界乎本白與半透明之間，為啞白色，適宜針織采用。
　　Spandex各種用途不同，有各種產(chǎn)品形態(tài)，主要分為三種：裸紗、包芯紗、包覆或合捻紗。
　　每種不同組合對應(yīng)不同用途。
　　裸紗(bare yarn)：
　　為100%氨綸紗，裸紗一般不直接用于織物上，大多與對手材料共同生產(chǎn)，并需采用特殊裝置生產(chǎn)。針織品最常用，如泳衣、運動服等，一般以22-78Dtex為主。
　　包芯紗(core spun yarn)
　　以裸紗為芯，其它材料為外皮紡成的紗，簡稱CSY。如以棉包芯一般用環(huán)綻紡紗機之細(xì)紗車上插入牽伸過的裸紗，包纏包芯紗之裸紗伸長度必需適當(dāng)調(diào)整，其伸縮率被抑制在2～3倍?，F(xiàn)今包芯紗分硬芯紗及軟芯紗，包芯紗之對手材料有棉、滌、晴等等。被廣泛使用在織物，針織品，繃帶、襪子、內(nèi)衣、牛仔服，一般以22-235Dtex為主。
　　一般包芯紗之支數(shù)及混用率(%)：
　　60s棉包22dtex = 棉92% 氨綸8%
　　80s棉包22dtex = 棉90% 氨綸10%
　　55s棉包33dtex = 棉91% 氨綸9%
　　60s棉包33dtex = 棉90% 氨綸10%
　　30s棉包44dtex = 棉92% 氨綸8%
　　40s棉包44dtex = 棉90% 氨綸10%
　　50s棉包44dtex = 棉87% 氨綸13%
　　12s棉包78dtex = 棉96% 氨綸4%
　　16s棉包78dtex = 棉95% 氨綸5%
　　20s棉包78dtex = 棉93% 氨綸7%
　　30s棉包78dtex = 棉90% 氨綸10%
　　40s棉包78dtex = 棉87% 氨綸13%
　　50s棉包78dtex = 棉84% 氨綸16%
　　20s棉包122dtex = 棉93% 氨綸7%
　　36s棉包122dtex = 棉91% 氨綸9%
　　8s 棉包155dtex = 棉95% 氨綸5%
　　20s棉包155dtex = 棉88% 氨綸12%
　　36s棉包155dtex = 棉79% 氨綸21%
　　40s棉包155dtex = 棉77% 氨綸23%
　　包覆或合捻紗：尼龍、滌綸等長纖維、織造彈性織物時，大都用包覆紗合捻紗為裸紗跟與對手紗合捻而成，通常為了提高氨綸的被包覆程度同對手紗兩根或三根合捻亦可，把對手紗包一重的叫單包覆紗(SCY)，包兩重的叫雙包覆紗(DCY)，較粗稱(FTY)，主要用44-620Dtex為主，用于內(nèi)衣，內(nèi)衣輔料。
　　一般包覆及合捻紗之支數(shù)混用率(%)：
　　56dtex尼龍包78dtex = 尼龍88% 氨綸12%
　　78dtex尼龍包78dtex = 尼龍92% 氨綸8%
　　78dtex尼龍包33dtex = 尼龍88% 氨綸12%
　　78dtex尼龍包44dtex = 尼龍63% 氨綸14%
　　78dtex尼龍包78dtex = 尼龍78% 氨綸22%
　　83dtex尼龍包22dtex = 尼龍92% 氨綸8%
　　83dtex尼龍包33dtex = 尼龍89% 氨綸11%
　　83dtex尼龍包44dtex = 尼龍86% 氨綸14%
　　83dtex尼龍包78dtex = 尼龍78% 氨綸22%
　　特殊對物纖維混用率(%)
　　20s/2棉包44dtex = 棉98% 氨綸2%
　　30s/2棉包44dtex = 棉97% 氨綸3%
　　40s/2棉包44dtex = 棉96% 氨綸4%
　　20s/2棉包78dtex = 棉96% 氨綸4%
　　30s/2棉包78dtex = 棉95% 氨綸5%
　　40s/2棉包78dtex = 棉93% 氨綸7%
　　30s/2滌綸包44dtex = 滌綸97% 氨綸3%

Spandex物性

　　Spandex一般由多根長絲組成，一般為10D/根，現(xiàn)時已有15D/根，甚至20D/根，理論根數(shù)愈少，條干均勻度愈好，因重疊形態(tài)之機會率愈少，干法紡絲之生產(chǎn)溶液DMAC對人體之肝臟有害，一般10D/根內(nèi)含控制0.5mg/kg，如15D/根則含0.7mg/kg，超過標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)Spandex時，對于打卷張力，筒上支數(shù)，斷裂強度，斷裂伸度，成形度，油附著量，彈性回復(fù)率等等，都要特別注意，此等問題直接影響編織，尤以針織生產(chǎn)單面布更加要留意。
　　(1) 打卷張力(PACKAGE DRAFT
　　%)：彈性纖維之上卷張力十分重要，其張力由內(nèi)至外要保持平均，如張力不平均，直接影響編織布面效果，最佳之上卷張力為8%-12%。而每個筒子之張力誤差不能超過3%。
　　(2) 筒上支數(shù)(DTEX ON
　　CHEESE)：筒上支數(shù)是受打卷張力所控制，例如：44dtex打卷張力為10%，即在筒上之實際支數(shù)為40dtex，即細(xì)了10%?，F(xiàn)今有些氨綸制造商認(rèn)為，當(dāng)每個牌子的氨綸每個重量都相同時，打卷張力大的氨綸無疑是長度較長，編織長度較多，織物亦能織較輕，此點必需留意自己產(chǎn)品之要求情況選用。
　　(3) 斷裂強度(BreAKING
　　TENACITY)：通常每種不同牌子或不同系列之氨綸，其強度表現(xiàn)均不同，測試方法可在條件化環(huán)境下，取50mm用強力機測試，測試100%(SS100)，200%(SS200)，300%(SS300)，測試各五次，一般觀察200%(SS200)數(shù)據(jù)，及其它數(shù)據(jù)之穩(wěn)定性，強度愈大，織物之伸長力大，而編織時機速亦可快些。
　　(4) 斷裂伸度(BreAKING
　　ELONGATION)：在測斷裂強度時，可測出斷裂之伸長度，一般伸度愈大，織物含量成份可少一些。
　　(5) 成形度：以外觀測試，如成形不良，每個筒子外形有異，大小不一等，均為不合格。
　　(6)
　　油附著量：氨綸含油量最好為5%(+/-2%)，含油量多或時間愈長，外層油質(zhì)向內(nèi)層浸透，而在筒底積聚，影響編織張力及損耗大。一般油劑組份為硅油，含硬脂酸金屬離子。
　　(7)
　　彈性回復(fù)率：一般纖維伸長100%或以上，叫彈性纖維，指在張力作用下長度增長，當(dāng)釋放后回復(fù)到初始長度，而原長與回復(fù)長度之差率，為彈性回復(fù)率，一般為95%或以上。
　　(8) 比重：氨綸比重為1.10。
　　(9) 公定回潮率：一般為1.3(ASTM)。
　　(10) 軟化溫度：一般為攝氏190度/華氏390度。
　　(11) 溶化溫度：一般為攝氏250度/華氏437度。

Spandex貯存及使用標(biāo)準(zhǔn)方法

　　Spandex要保存在溫濕均恒的環(huán)境內(nèi)，溫度攝氏18-20度之間，溫度愈低，貯存期相對可較長，相對濕度為60%-70%，不宜放于日光曝曬之地方，不宜與二氧化硫，氮氧化物等化工產(chǎn)品一起存放，引致其分解。
　　貯存期限：底于20D(3個月)，30D(4個月)，40D-70D(6個月)，100D-280D(9個月),
　　粗于420D(12個月)，Spandex愈粗，貯存期愈長。
　　Spandex在織布時，從恒溫倉庫到車間，至少提前16小時將紙箱打開，放在織布車間回潮，以減少織布時斷紗現(xiàn)象。
　　(G) Spandex 之簡單測試方法：
　　1、沸水收縮測試
　　(1)取四個氨綸樣品,去除表面層,然后分別取長10cm 三個段落并且用色筆標(biāo)識距離。
　　(2)將樣品放入沸水中(100℃), 10分鐘時間,
　　然后取出在條件室溫下掛干,5分鐘以后量度其收縮后的長度。
　　(3)根據(jù)沸水前、沸水后的差異,計算其沸水收縮率,標(biāo)準(zhǔn)率為10 -15%。
　　沸水收縮率(%)= (10cm - 測試長度) /10×100%
　　結(jié)論：沸水收縮率超過(10- 15%),表明氨綸的穩(wěn)定性差。
　　2、氨綸彈力測試.
　　(1)取四個氨綸樣品,去除表面層,然后分別取長10cm三個段落,并且用色筆標(biāo)識距離。
　　(2)將樣品的頭尾接合, 放在單紗強力機上測試, 以50cm/分鐘速度拉伸。
　　(3)首先將樣品分別伸長100%、150%、200%、250%、300%拉伸3次,
　　然后第4次才計算其拉伸應(yīng)力(cn)及彈性回復(fù)率。
　　彈性回復(fù)率%= (10cm - 測試長度) / 10 X 100%
　　結(jié)論：不同的產(chǎn)品對氨綸的彈性要求不同,某些產(chǎn)品對氨綸要求低伸長、高彈力或高伸長、低彈力或低伸長、低彈力或高伸長、高彈力,
　　因此不同的布種要選擇不同適合的氨綸。標(biāo)準(zhǔn)率與其它牌子以300%之?dāng)?shù)據(jù)比較，碓保企業(yè)用之氨綸質(zhì)量一致。

Spandex各種功能類別

　　每個牌子之常規(guī)spandex，有不同之伸度及強力，只需按照最終產(chǎn)品之要求，再選用適合之spandex，便能生產(chǎn)出合用之彈性面料。除常規(guī)之spandex外，近期各牌子均開發(fā)出一些特殊功能之spandex產(chǎn)品，令用家更多選擇，更適合最終產(chǎn)品之要求。例如：(1)
　　特殊彈性舒適功能：首推DUPONT生產(chǎn)之LYCAR-SOFT，其特性為織物在穿著時，不會有緊窄的感覺，而DUPONT亦對于LYCRA-SOFT織物有嚴(yán)格要求，合格才發(fā)予掛牌，一般先將織物在INSTRON拉伸機上，作拉伸及回復(fù)率測試，合格標(biāo)準(zhǔn)為：
　　(a)經(jīng)編織物：MINIMUM 70% WORK RECOVERY SLOPE OF 5.0
　　OR LESS
　　(b)緯編織物：MINIMUM 70% WORK RECOVERY SLOPE OF
　　10.0 OR LESS
　　而旭化成之ROICA HS系，亦有接近之功能。
　　(2)特殊抗氯功能：如旭化成之ROICA-SP，DUPONT之T-162，TOYOBO之ESPA
　　T- 365，NISSHINBO之MOBILON-K，HYOSUNG之CREORA
　　C-200等。
　　(3)特殊耐高溫功能：適用于化纖類，如DUPONT之T-169，TOYOBO之ESPA
　　T-765，NISSHINBO之MOBILON-P，HYOSUNG之CREORA C-300等。
　　(4)特殊低溫功能：適用于對手材料不耐高溫，如羊毛，尼龍，或色織布怕高溫變色或漂白變黃等布類，如TOYOBO之ESPA-M，NISSHINBO之MOBILON-R，F(xiàn)UJIBO之U型等。
　　(5)特殊吸濕及透濕功能：如旭化成之RIOCA-BZ，F(xiàn)UJIBO之EM型等。
　　(6)耐久耐磨性功能：如TOYOBO之ESPA T-70，F(xiàn)UJIBO之E型等。
　　(7)其它特種功能：如FUJIBO之KA及UA型之抗菌防臭，EF型遠(yuǎn)紅外線等等。

氨綸的應(yīng)用

　　氨綸可用于為滿足舒適性要求需要可以拉伸的服裝。如：
　　專業(yè)運動服、健身服及鍛煉用服裝 潛水衣 游泳衣 比賽用泳衣 籃球服 胸罩和吊帶 滑雪褲 迪斯科牛仔褲 休閑褲 襪子類 護(hù)腿 尿布 緊身褲 帶子 內(nèi)衣 連體衣 氨綸貼身衣 男性芭蕾舞演員用的綁帶 外科手術(shù)用防護(hù)衣 后勤部隊用防護(hù)衣 騎單車用短袖 摔跤背心 劃船用套裝 內(nèi)衣 表演服裝 定性服裝，如：乳罩 家飾，如：微珠枕頭
　　氨綸用在一般衣服上的比率較小。在北美，用在男性衣服上很少，用在女性衣服上較多。因為女性的衣服都要求比較貼身。在使用時都會大量加入其他纖維如棉、聚酯混紡，以將光澤降低到最小程度。