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弹性纤维
Elastic Fiber
弹性纤维
| 主要品种 | 氨纶(spandex,聚氨酯)、橡胶丝(rubber thread)、PTT/PBT、PET/PTT 复合(T400) |
| 氨纶伸长 | 断裂伸长 500%~800%,回复率 > 95% |
| 橡胶丝 | 天然乳胶,伸长 600%,但耐老化差 |
| 复合弹性丝 | 靠自卷曲提供弹性,伸长 20%~50% |
| 应用形式 | 裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻纱 |
| 主要用途 | 内衣、泳装、运动服、牛仔、袜口、医用绷带 |
具有高伸长(通常 > 100%)与高弹性回复的纤维,主要包括氨纶(聚氨酯)、橡胶丝与双组分复合弹性纤维,是弹力织物的核心。
三类弹性纤维的比较
- 氨纶(Spandex / Elastane / Lycra):聚氨酯嵌段共聚物,伸长 500%~800%、回复率 > 95%,是目前性能最好、应用最广的弹性纤维。缺点:不耐氯(泳池水会降解)、不耐高温(> 150 ℃ 损伤)、不耐光(泛黄)、价格高。
- 橡胶丝(Rubber thread):天然乳胶制成,伸长 600% 左右,弹性好、价格低。缺点:耐老化差(易发粘、脆化)、粗细不匀、只能做裸丝(不能做细旦)、不耐油与溶剂。主要用于袜口、松紧带、内裤腰头。
- 复合弹性纤维(如 PET/PTT 并列复合 T400):靠两组分收缩差产生自卷曲,伸长仅 20%~50%(弹性温和)。优点:耐氯、耐热、耐光、尺寸稳定、可机洗、不需要包覆(可直接织造)。缺点:弹性(伸长率)远不及氨纶。
- 选择:需要"强弹力"用氨纶(泳装、塑身衣、紧身牛仔);需要"微弹与耐久"用 T400(西装、衬衫、休闲裤)。
氨纶的弹性机理
氨纶是"嵌段共聚物":分子链由"软段"与"硬段"交替组成。
软段:聚醚(如聚四氢呋喃 PTMEG)或聚酯,分子链柔顺、卷曲,玻璃化温度很低(-50 ℃ 以下)→ 提供伸长(拉伸时卷曲的链被拉直)。
硬段:二异氰酸酯与扩链剂形成的聚氨酯/脲结构,含大量氢键 → 形成物理交联点("硬区")→ 提供回复力(像弹簧的固定端)与强度。
拉伸时:软段被拉直(储能),硬段保持(提供锚点);去除外力:软段因熵弹性(趋向卷曲态)自发回缩 → 弹性回复。
这种"物理交联 + 熵弹性"的结构是氨纶优异弹性的根源,也是所有热塑性弹性体的设计范式。
氨纶的四种应用形式
- 裸丝(Bare yarn):直接使用氨纶长丝(如 20D、40D),用于针织(无缝内衣、袜口、经编)。
- 包芯纱(Core spun yarn):以氨纶为芯,外包棉/涤/粘等短纤维(环锭纺)→ 牛仔布与弹力府绸的主力(如"棉氨包芯纱")。
- 包覆纱(Covered yarn):以氨纶为芯,外包长丝(锦纶/涤纶),分单包(SCY)与双包(DCY)→ 袜子、内衣、泳装。
- 合捻纱(Ply / twisted yarn):氨纶与另一根纱并捻 → 简单但氨纶易"露"(表面可见)。
- 选择依据:需要"表面是棉的手感"用包芯纱;需要"光滑与高弹"用包覆纱;需要"最低成本"用裸丝或合捻纱。
加工要点
- 定型温度:氨纶织物一般在 180~195 ℃ 定型(时间 30~60 s)。温度过高 → 氨纶弹性损失、泛黄;过低 → 尺寸不稳定。
- 避免氯:泳池水(含氯)会使氨纶降解 → 泳装建议用耐氯氨纶(特殊配方)或 PBT。
- 避免高温长时间:氨纶在 150 ℃ 以上长期会降解 → 焙烘与定型要控制。
- 避免硅油过度:硅油会使氨纶"滑",导致织物在裁剪与缝制时氨纶回缩("氨纶回缩"问题)。
- 储存:氨纶纱线存放过久会"老化"(弹力衰减、泛黄),应先进先出、避免高温高湿。
- 染整:氨纶可用分散染料与酸性染料染色(但通常含量低、不必专门染),关键是防止其在高温高碱下降解。
相关词条
- 氨纶(spandex)
- 双组分复合弹性纤维(fib-bicomponent-elastic)
- PTT 纤维(fib-ptt)
- PBT 纤维(fib-pbt)
- 包芯纱与包覆纱