氨纶有哪些化学性能？它常见的纱线形式有那些？

氨纶有哪些化学性能？它常见的纱线形式有那些？

氨纶，学名聚氨酯纤维，英文名spandex，缩写PU。它具有优异的弹性性能，在纺织领域应用广泛。本文将详细介绍氨纶的化学性能及其在纺织品中的常见形式。

氨纶，学名聚氨酯纤维，英文名spandex，缩写PU。

1937年，德国拜耳公司研发成功；1959年美国杜邦公司开始工业化生产；1989年，中国第一家氨纶生产工厂烟台氨纶厂投产。现在，中国已经成为全球最大的氨纶生产国。

（氨纶的分子结构）

氨纶化学性质综述

氨纶耐还原剂、耐双氧水氧漂、耐低浓度的酸和碱、可进行干洗（如四氯乙烯、四氯化碳等），不耐氯、不耐极性高的有机油剂（如二甲基甲酰胺DMF、二甲基乙酰胺DMA、环乙酮、苯酚等）

通常条件下，聚醚性氨纶耐碱性好，但耐氯和耐热氧化性稍差；聚酯型氨纶耐氯和耐热氧化性好一些，但耐碱性差。

氨纶根据分子结构不同分为：由芳香双异氰酸酯和含有羟基的聚酯链段的镶嵌共聚物（简称聚酯型氨纶），由芳香双异氰酸酯与含有羟基的聚醚链段镶嵌共聚物（简称聚醚型氨纶）。

氨纶对耐各种常见化学品的性能见下表：

氨纶的耐氯性性能

从上面图表中可知，次氯酸钠会氨纶强力损伤严重，因此，氨纶是不耐氯的。

也即是说氯水、次氯酸钠、亚氯酸钠等这些含有效氯的物质，都会对氨纶的强力引起损伤。

有效氯（availablechlorine）：指具有氧化能力的氯。

• 有效氯含量越高，对氨纶强力损伤越严重（这是一句废话）
• 同等含量有效氯的条件下，PH值越低氨纶强力损伤越严重。
• 有效氯会在氨纶上残留并造成“贮存损伤”
• 在含有有效氯的游泳池中，带有氨纶的泳衣使用寿命降低，因为受到了有效氯“即刻损伤”和“贮存损伤”。

氨纶的耐碱性

与棉纤维的耐碱性不同，棉纤维经高浓度的碱处理或者丝光，强力会提高；高浓度的碱性条件会使氨纶降强。

• 对于聚醚性氨纶，有实验显示，可以耐40g/L的 NaOH 浸轧—汽蒸出来，但强力略有损伤。而大浴比浸染前处理氨纶强力的损伤大于平幅长车。
• 室温条件下聚醚性氨纶可以耐25%的浓NaOH短时间处理，也就是棉氨织物可以进行丝光处理。

氨纶的耐酸性

酸性条件下，氨纶强力也会略有降低，并且伴有黄变产生。但相对来讲，氨纶的耐酸性比耐碱性要好。

PS: 因为酸性条件下，棉纤维的强力会下降，因此棉/氨织物或纱线在抛光时尽量选择中性抛光酶。

氨纶在纺织品中的表现形式

氨纶在纺织品中通常以裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻纱四种形式存在。

1. 氨纶裸丝

最早开发的聚氨酯弹性纤维品种,其拉伸与回复性能好,且不用纺纱加工便可用于生产,因此具有成本低的优点。由于裸丝的摩擦系数大,滑动性差,直接用于织造织物的不多,一般适宜在针织机上与其他化纤长丝交织。主要纺织产品有紧身衣、运动衣、护腿袜、外科用绷带和袜口、袖口等。

2. 包芯纱

包芯纱是以氨纶丝为纱芯, 外包一种或几种非弹性的短纤维, 以天然纤维为外包纤维的纱线吸湿性好, 又由于这种包覆后,拉伸时芯丝一般也不外露, 所以舒适性好, 染深色产品也不会因氨纶色浅而影响同色性。不过包芯纱的强力相对较低, 一般单纱强力只相当于同规格外包纤维单独成纱的 80% ～90%。

以聚氨酯弹性纤维为芯纱,外包一种或几种非强力短纤维(棉纤维、毛、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维等)纺成的纱线。芯层提供优良的弹性,外围纤维提供所需的表面特征。例如:棉包芯纱,除了弹性好以外, 还保持了一般棉纱的手感和外观,其织物具有棉布的风格、手感和性能,可以制成多种棉型织物;毛包芯纱的服装面料不仅具有一般毛织物的外观和良好保暖性,而且织物的回弹性好,穿着时伸缩自如,增强了舒适感,并能显现优美的体型。包芯纱与其他弹力纱线相比有一个显著特点,即纱线在紧张拉伸的状态下芯丝不易外露,因此染色效果好,宜做包括深色在内的各种颜色的产品。但其强力比其他弹力丝低。包芯纱是聚氨酯弹性纤维中应用最广泛的纱线品种。

3.包覆纱

又称包缠纱,是以聚氨酯弹性纤维为芯,用合成纤维长丝或纱线以螺旋形的方式对其予以包覆而形成的弹力纱 。包覆纱的手感比较硬挺,纱线较粗,织造的面料比较厚实。包覆纱的强度就是外包层长丝或纱线的强度,因此比同规格包芯纱的强度高。包覆纱又可分为单包覆纱和双包覆纱。单包包覆纱是在聚氨酯弹性纤维外层包上一层长丝或纱线,由于施加于芯纱上的包覆圈数较少,在高伸长的弹性织物上有时会出现露芯现象,不宜做深色产品,主要用于袜子、纬编内衣等弹力织物。双包覆纱是在聚氨酯弹性纤维外层包覆两层长丝或纱线,且两层包裹方向相反,由于外层纤维以相反的螺旋角对称包裹,纱线不用再加捻就可以达到成纱弹力的平衡。双包覆纱的加工费用较高,主要用于护腿、弹力带、袜子口、连袜裤等弹力织物。

包覆纱也是以氨纶为芯, 无弹性的长丝或短纤维纱线按螺旋形的方式对伸长状态的氨纶丝予以包覆而形成的弹力纱。包覆纱与其他弹力纱线最明显的区别之一是芯丝无捻度, 芯丝与外包层之间的抱合程度明显低于包芯纱和合捻线, 因此其弹性高于后两者, 因此在张紧状态下有露芯现象。如果氨纶丝染色深度与外层纤维有明显色差, 在张紧状态下, 会使纺织品同色性降低, 对深色产品更为明显。包覆纱的强力主要是外层长丝或纱线的强力, 因此强力较高。

4. 合捻纱

又称合股纱,是在对聚氨酯弹性纤维牵伸的同时,与其他无弹性的两根纱并合加捻而成。如果使这种纱线退捻,在使张力减弱的同时对整个纱线施加较轻的冲击,使各纱线间相对移动达到稳定状态,最后导致弹性纤维进入纱芯中,其他无弹性的纱成为外包层,合捻纱结构得以稳定。利用这种方法可以生产各种花式捻线或三合一的合捻纱。合捻纱多用于织造粗厚织物,如弹力劳动布、弹力单面华达呢等。优点是条干均匀,产品洁净;缺点是手感稍硬,弹性纤维有的露在外面,使染色时容易造成色差,故一般不用于深色织物。

合捻线又称合股线, 是在氨纶边拉伸边与其他无弹性的两根纱并合加捻而成。氨纶丝能与各种纱线或长丝配合生产弹力合捻线。由于氨纶丝与其他纱之间是互相捻绕的关系, 因此纱线在张紧状态下氨纶丝会外露。如果染色时氨纶的颜色与其他合捻线色差大, 则纺织品同色性较差, 不适合染深色。合捻线的强力等于配合的非弹力纱的弹力, 因此强力较高。氨纶丝与非弹力纱之间的抱合程度也低于包芯纱, 所以, 其弹性也高于包芯纱。

含氨纶织物生产注意事项

带氨纶织物在染整过程中，尽量避免氯漂、避免高浓度碱性条件、过低的PH值、避免接触极性高的有机溶剂，如果生产中遇到氨纶降强的问题，化学角度可以从以上去分析。

参考：《含氨纶弹性织物染整》
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