氨纶弹性纤维资料
氨纶主要成分
氨纶主要成分
氨纶是一种合成纤维，也被称为弹性纤维。
它的主要成分是聚氨酯，
这使得它具有优异的弹性和耐用性。
氨纶通常用于制造紧身衣物、泳装、袜子、运动服和内衣等服装。
它
的弹性使得这些服装更加贴身，舒适，并能够保持形状。
此外，氨纶
还可以与其他材料混合使用，例如棉、丝绸和羊毛等天然纤维。
氨纶的制造过程涉及到聚合反应和旋转流延技术。
在聚合反应中，二
元酸和二元醇通过缩聚反应形成聚酯，并与二异氰酸酯发生交联反应，生成聚氨酯。
在旋转流延技术中，将聚氨酯溶解在溶剂中，并通过喷
嘴将其喷射到旋转的收卷筒上，在干燥后形成连续的纤维。
虽然氨纶具有优异的弹性和耐用性，但它也存在一些缺点。
例如，在
高温下会失去弹性，并且容易受到紫外线的影响而褪色。
此外，由于
其合成过程涉及到有毒化学品，因此需要采取适当的安全措施来保护
工人和环境。
总之，氨纶是一种重要的合成纤维，具有优异的弹性和耐用性。
它在
服装制造中扮演着重要角色，并且可以与其他材料混合使用以增强其
性能。
然而，我们也需要注意其生产和使用过程中可能存在的风险，并采取适当的措施来保护工人和环境。
氨纶基本介绍
1基本介绍氨纶（spandex）氨纶是聚氨基甲酸酯纤维的简称，是一种弹性纤维。
2基本特性Spandex译名"斯潘德克斯"，是一种弹性纤维，学名聚氨酯纤维(Polyurethane)，简写(PU)。
中国大陆称为"氨纶"，它具有高度弹性，能够拉长6～7倍，但随张力的消失能迅速恢复到初始状态，其分子结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚氨基甲酸酯，通过与硬链段连接在一起而增强其特性。
弹性纤维分为两类：一类为聚酯链类；一为聚醚链类。
聚酯类弹性纤维抗氧化、抗油性较强；聚醚类弹性纤维防霉性，抗洗涤剂较好。
3优点氨纶弹性优异。
而强度比乳胶丝高2～3倍，线密度也更细，并且更耐化学降解。
氨纶的耐酸碱性、耐汗、耐海水性、耐干洗性、耐磨性均较好。
[1]4合成纤维化学纤维是指那些以天然或者合成的高聚合物为原料，经过化学方法加工制造出来的纤维，它可以分为人造纤维和合成纤维两大类。
人造纤维有两种，即人造纤维素纤维（如粘胶纤维，富强纤维等）和人造蛋白质纤维（如大豆纤维，花生纤维等），而合成纤维的阵营比较庞大，有聚酯纤维（即涤纶），聚酰胺纤维（锦纶6，锦纶66等），聚丙烯腈纤维（腈纶），聚乙烯醇缩甲醛纤维（维纶），聚丙烯纤维（丙纶），聚氯乙烯纤维（氯纶），聚氨基甲酸酯纤维（氨纶）。
组成物质含有85%以上组分的聚氨基甲酸酯，商品名称有莱卡（Lycra、美国、英国、荷兰、加拿大、巴西）、尼奥纶（Neolon、日本）、多拉斯坦（Dorlastan、德国）等。
首先由德国Bayer公司于1937年研究成功，美国杜邦公司于1959年开始工业化生产，现已将其氨纶产业卖给美国科氏工业集团，总产能约为10万吨左右。
现全球氨纶总产能约60万吨，而韩国晓星公司的氨纶产能接近12万吨，成为全球第一。
中国第一家氨纶企业是烟台氨纶厂，1989年开始生产。
中国大陆现有生产能力35万吨左右，为全球最大氨纶生产国。
氨纶共有两个品种，一种是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），另一种是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）。
氨纶介绍及用途分类
第一章氨纶产品介绍1.1 氨纶基本概述氨纶是聚氨基甲酸酯纤维在我国的商品名,英文学名为Polyurethane fiber(简写为PU fiber),国际上称为斯潘德克斯(Spandex,即弹力纤维),也称聚氨酯弹性纤维(elastane fiber,国际代码EL);在中国尺度中,氨纶被称为聚氨酯弹性纤维(Polycarbaminate),欧盟称其为Elastane或Polyurethane,而“Elastane”在中国尺度中指弹性纤维,不特指氨纶｡1.2 氨纶的发展历史氨纶是弹性纤维中最早开发且应用最广､出产技术最为成熟的品种｡但对于市场上的一些消费者来说,莱卡(LYCRA)的名气要比氨纶大得多,甚至到了“只识莱卡不识氨纶”的地步｡而一些商家在进行产品宣传时也以偏概全,混为一谈｡一些“专业人士”干脆将莱卡作为氨纶的俗称,加剧了普通消费者的错误熟悉｡事实上,氨纶是一类弹性纤维在中国的名称;而莱卡只是美国DuPont(杜邦)前全资子公司—Invista(英威达)公司所出产氨纶的商品名,因为该公司在氨纶领域中占据市场领先地位,莱卡几乎就成了所有氨纶的代名词｡1.2.1国外氨纶发展史聚氨酯的研究最早始于德国,1937年由德国Bayer(拜耳)公司第一次合成出聚氨酯类聚合物,并申请了专利｡美国DuPont公司于20世纪50年代后期最先采用干法纺丝路线进行了氨纶的产业化出产,最初称为“T–80”,l962年以商标“LYCRA”(莱卡)进行全设计规模的聚氨基甲酸酯粘结丝､复丝的出产｡与此同时,美国橡胶有限公司推出由聚酯–聚氨基甲酸酯制成的粗支圆形单丝,商品名为“Vyrene”,1963年日本东洋纺公司开始了商品名为“Espa”的氨纶出产｡1964年,Bayer公司和日本富士纺公司分别开始了“Do rlastan”和“Fujibo Spandex”品牌氨纶的出产,DuPont公司与日本东丽公司合资的“Toray–DuPont”公司也于1966年开始“LYCRA”的出产｡到1967年,世界氨纶的年产量已达6800t,出产工厂发展至28 家｡但氨纶制造技术上的障碍和后道加工技术的不成熟,加上当时猜测需求过大,使得氨纶产品滞销积存,欧美很多厂家纷纷停､减产｡在70年代除了DuPont公司之外,其它氨纶出产厂几乎没有新增设备,氨纶业发展缓慢｡进入80年代后,氨纶出产开始复苏,扩建和新建企业活跃起来,世界氨纶产量由1980年的2万t/a缓增到1985年的2.5 万t/a｡进入90年代,美国､德国､日本等经济发达国家纷纷扩大氨纶出产能力,加速氨纶弹力织物的开发,氨纶产量由1990年的4 万t/a迅速增加到1994年的9.2 万t/a,其中北美2.3 万t/a,西欧 2.3 万t/a,亚太及其它地区4.6 万t/a｡1.2.2中国氨纶发展史亚洲是氨纶消费激增的地区,也是氨纶出产扩增能力最快的地区｡1995年前,全球最大氨纶出产厂商大多集中于欧美,而跟着需求结构的调整,这一格式正逐步发生变化,其中韩国和日本的氨纶发展最为迅速,而中国近年来在这一领域的快速发展也不容小觑｡我国氨纶的发展起步较晚,1987年山东烟台氨纶团体首家引进了日本东洋纺公司的氨纶出产设备与技术,干法出产聚醚型氨纶,产能320t/a,1989年投产,1998年扩产,产能达到2500t/a｡至此不但在技术上由引进变为自主开发,而且大部门的出产设备与原料也实现了国产化｡1998年兴建了第五期工程,该合资项目共投资5亿元人民币,出产规模4000 t/a,2000年底建成投产,投产后总产能达6500t/a,居海内之首｡原连云港钟山氨纶有限公司从日本东洋纺公司引进产能为320t/a的氨纶干法纺丝的出产技术与设备,于1992年投产之后经二､三期扩建,出产能力达到1500 t/a,1998年开始2000 t/a规模的第四期扩建,总产能达3500t/a｡此外,广东鹤山氨纶厂于1992年与意大利NOY公司签约引进了我国首套湿法氨纶出产设备,并于1996年投产,产能为500t/a｡2000年,海内氨纶总产能达到1.76 万t/a｡近年来,我国氨纶工业呈现产能､产量､出口量和效益同步大幅度发展的势头｡据统计,2001—2006年,我国氨纶产能从2.51万t/a猛增到23.56万t/a,年均增速高达56.5%;2007年产能达到26.26万t/a,2008年新增产能12.73t,总产能达到38.99 万t/a｡后起之秀中国的发展起步较晚，但速度迅速，目前已经成为世界上最大的氨纶生产国。
氨纶
氨纶——聚氨基甲酸酯弹性纤维，此种纤维拉长3倍后能快速回复到原来长度。
1962年美国杜邦公司大批量生产氨纶，取名Lycra（莱卡）。
与其它合成纤维不同的是，氨纶纤维是有似橡胶伸缩性能的特殊纤维。
从弹性好的袜统、连裤袜开始，进入到具有功能性的游泳衣、紧身衣裤等运动服，继而发展到要求有高审美性的和舒适性的紧身内衣、衬裙、衬衣等内衣用料。
近来，因其穿着舒适性和设计适应性好，还迅速应用到衬衫、各种纤维的混纺外衣、针织外衣等高档面料和高档服装。
在氨纶的染整加工中，如工艺不当，就会造成失弹、起皱等问题。
所以进行氨纶的染整加工必须围绕这两大问题，适当调整工艺，以满足客户的要求。
氨纶一般与其它纤维的混纺织物，比如涤纶、尼龙、棉等纤维，氨纶可用酸性染料、中性染料、酸性媒染染色、分散染料染色。
现将氨纶的染整工艺做一简单介绍：一、前处理氨纶不耐热、不耐氯漂、不耐热浓碱（特别是聚酯类氨纶）。
加工时的张力不宜大。
氨纶在高温下容易产生皱折，为消除皱折，一般含氨纶纺织品都要进行前定形。
前定型的目的主要是消除皱折印和稳定门幅。
一般定形温度为180℃。
进行前定形虽然能够消除皱折，但织物上的杂质定形时容易分解，并充分透入纤维内部，大大降低精练效果。
定形产生烟气多，污染环境与设备。
前处理中需加入适量的浴中防皱剂，以减少皱折，在降温过程中，必须缓慢降温，也可采用热水溢流洗。
这也是减少皱折的一大重要环节。
由于氨纶前处理不能加烧碱，所以必须选用高效的精练剂方能达到精练的目的。
一般的前处理工艺为：高效精练剂1～2g/l浴中防皱剂1～2g/l螯合分散剂1g/l纯碱1～3g/l双氧水0～5g/l95℃×40min二、染色1、棉/氨纶织物棉使用活性染料，氨纶使用分散染料染色。
染色中加浴中柔软剂，使用染棉染色工艺。
2、尼龙/氨纶织物尼龙、氨纶都使用酸性染料或中性染料染色。
3、涤纶/氨纶织物涤纶、氨纶都使用分散染料染色，涤纶染色一般为130℃，但超过125℃氨纶就会失弹。
氨纶、芳纶知识、市场介绍
氨纶、芳纶介绍一、氨纶简介氨纶（spandex）是聚氨基甲酸酯纤维的简称，是一种弹性纤维。
学名聚氨酯纤维(Polyurethane)，简写(PU)。
它具有高度弹性，能够拉长6～7倍，随张力的消失能迅速恢复到初始状态，其分子结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚氨基甲酸酯，通过与硬链段连接在一起而增强其特性。
氨纶共有两个品种，一种是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），另一种是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）。
氨纶纤维与弹力聚烯烃纤维和弹力复合纤维统称弹力纤维。
二、氨纶生产工艺根据纺丝工艺的特点，目前的氨纶生产工艺路线有溶液干法、溶液湿法、反应纺、熔融纺四种。
工艺技术特点如下：1．溶液干法聚醚二醇与二异氰酸酯以1：2的摩尔比在一定的反应温度及时间条件下形成预聚物，预聚物经溶剂溶解后，再加入二胺进行链增长反应，形成嵌段共聚物溶液，再经加入助剂后混合、过滤、脱泡等工序，制成性能均匀一致的纺丝原液。
然后用计量泵定量均匀地压入喷丝头，纺丝液从喷丝板毛细孔中被挤出形成丝条细流，进入纺丝甬道。
甬道中充有热空气（或热氮气），使丝条细流中的溶剂迅速挥发，并被空气（或氮气）带走，丝条浓度不断提高直至凝固，同时氨纶一般为复丝，在凝固前经过加捻器将其抱合，最后上油，卷绕成一定的卷装。
干法纺丝是目前世界上应用最广泛的氨纶纺丝方法。
干法纺丝产量约为世界氨纶总产量的80%。
其纤度为1.1-123tex，纺丝速度一般为200~600 m/min，有的甚至可高达1200 m/min。
干法纺丝工艺技术成熟，制成的纤维质量和性能都很优良。
杜邦、拜耳、东洋纺等及国内大部分厂家均采用溶液干法纺丝技术。
2．溶液湿法首先用聚酯型二醇与二异氰酸酯以干法纺丝类似的方法制成嵌段共聚物溶液，溶液经纺前准备，送至纺丝机，通过计量泵压入喷丝头。
从喷丝板毛细孔中压出的原液细流进入凝固浴。
凝固浴以温水（90℃以下）为凝固介质，原液细流中的溶剂向凝固浴扩散，原液细流中聚合物的浓度不断提高，形成纤维，再经洗涤干燥后进行卷绕。
氨纶的原材料
氨纶的原材料氨纶，又称弹性纤维，是一种具有优异弹性和耐腐蚀性能的合成纤维，广泛应用于服装、运动器材、工业材料等领域。
而氨纶的原材料主要包括聚己内酰胺和聚醚二元醇两大类。
首先，聚己内酰胺是氨纶的主要原材料之一。
聚己内酰胺是一种聚合物，其分子结构中含有酰胺基，具有良好的延展性和柔软性。
它是氨纶的主要成分之一，能够赋予氨纶优异的弹性和拉伸性能。
聚己内酰胺通常是通过聚合反应合成而成，其生产过程中需要使用己内酰胺和二元醇等原料，在一定的温度和压力条件下进行聚合反应，最终得到聚己内酰胺作为氨纶的原材料。
其次，聚醚二元醇也是氨纶的重要原材料之一。
聚醚二元醇是一种含有醚键的双官能团化合物，具有优异的柔软性和耐腐蚀性能。
它在氨纶的生产过程中扮演着重要的角色，能够增加氨纶的柔软度和舒适性。
聚醚二元醇通常是通过醚化反应合成而成，其生产过程中需要使用醚醇和二元醇等原料，在一定的温度和压力条件下进行反应，最终得到聚醚二元醇作为氨纶的原材料。
除了以上两大类原材料外，氨纶的生产过程中还需要添加少量的助剂和添加剂，以提高氨纶的耐磨性、耐高温性和耐化学腐蚀性能。
这些助剂和添加剂通常包括抗氧化剂、稳定剂、增塑剂等，它们能够有效改善氨纶的性能，提高其在各种应用领域中的使用寿命和稳定性。
总的来说，氨纶的原材料主要包括聚己内酰胺、聚醚二元醇和助剂等，这些原材料在一定的生产工艺条件下，经过一系列的合成反应和加工工艺，最终形成具有优异弹性和耐腐蚀性能的氨纶纤维。
这些原材料的选择和加工工艺的控制，直接影响着氨纶纤维的品质和性能，因此在氨纶生产过程中，需要对原材料的选择和生产工艺进行精准控制，以确保最终产品的质量和稳定性。
氨纶
(500％～700％)、低弹性模量(200％伸长，0.04～0.12克／旦）和高弹性回复率（ 200％伸长，95％～99％）。
除强度较大外，其他物理机械性能与天然乳胶丝十分相似。
它比乳胶丝更耐化学降解，具有中等的热稳定性，软化温度约在200℃以上。
用于合成纤维和天然纤维的大多数染料和整理剂，也适用于氨纶的染色和整理。
氨纶耐汗、耐海水并耐各种干洗剂和大多数防晒油。
长期暴露在日光下或在氯漂白剂中也会退色，但退色程度随氨纶的类型而不同，差异很大。
氨纶纤维所以具有如此高的弹力是因为它的高分子链是由低熔点、无定型的"软"链段为母体和嵌在其中的高熔点、结晶的"硬"链段所组成。
柔性链段分子链间以一定的交联形成一定的网状结构，由于分子链间相互作用力小，可以自由伸缩，造成大的伸长性能。
刚性链段分子链结合力比较大，分子链不会无限制地伸长，造成高的回弹性。
氡纶长丝的横截面大部分为狗骨形（dog-bone-shaped）也有一些长丝表面光滑或呈锯齿状。
断裂强度在所有纺织纤维中是最低的，只有0.44～0.88CN／dtex（聚醚型的强度要高于聚酯型）。
吸湿范围较小，一般为0.3-1.2％（复丝吸湿率要比单丝稍高些）。
耐热性视品种不同而有较大差异，大多数纤维在90～150℃范围内短时间存放，纤维不会受到损伤，安全熨烫温度为150℃以下，可以加温干扰与湿洗。
染色性能较优，可染成各种顿色，染料对纤维亲和力强，可适应绝大多数品种的染料，并具有较好的耐化学性，耐大多数的酸碱、化学药剂、有机溶剂、干洗剂和漂白剂，以及耐日晒和风雪，但不耐氧化物，易使纤维变黄与强力降低。
氨纶一般不单独使用，而是少量地掺入织物中。
这种纤维既具有橡胶性能又具有纤维的性能，多数用于以氨纶为芯纱的包芯纱，称为弹力包芯纱，这种纱的主要特点，一是可获得良好的手感与外观，以天然纤维组成的外纤维吸湿性好；二是只用1-10%的氨纶长丝就可生产出优质的弹力纱；三是弹性百分率控制范围从10%到20％，能根据产品的用途，选择不同的弹性值。
氨纶介绍及用途分类
第一章氨纶产品介绍1.1 氨纶基本概述氨纶是聚氨基甲酸酯纤维在我国的商品名,英文学名为Polyurethane fiber(简写为PU fiber),国际上称为斯潘德克斯(Spandex,即弹力纤维),也称聚氨酯弹性纤维(elastane fiber,国际代码EL);在中国尺度中,氨纶被称为聚氨酯弹性纤维(Polycarbaminate),欧盟称其为Elastane或Polyurethane,而“Elastane”在中国尺度中指弹性纤维,不特指氨纶｡1.2 氨纶的发展历史氨纶是弹性纤维中最早开发且应用最广､出产技术最为成熟的品种｡但对于市场上的一些消费者来说,莱卡(LYCRA)的名气要比氨纶大得多,甚至到了“只识莱卡不识氨纶”的地步｡而一些商家在进行产品宣传时也以偏概全,混为一谈｡一些“专业人士”干脆将莱卡作为氨纶的俗称,加剧了普通消费者的错误熟悉｡事实上,氨纶是一类弹性纤维在中国的名称;而莱卡只是美国DuPont(杜邦)前全资子公司—Invista(英威达)公司所出产氨纶的商品名,因为该公司在氨纶领域中占据市场领先地位,莱卡几乎就成了所有氨纶的代名词｡1.2.1国外氨纶发展史聚氨酯的研究最早始于德国,1937年由德国Bayer(拜耳)公司第一次合成出聚氨酯类聚合物,并申请了专利｡美国DuPont公司于20世纪50年代后期最先采用干法纺丝路线进行了氨纶的产业化出产,最初称为“T–80”,l962年以商标“LYCRA”(莱卡)进行全设计规模的聚氨基甲酸酯粘结丝､复丝的出产｡与此同时,美国橡胶有限公司推出由聚酯–聚氨基甲酸酯制成的粗支圆形单丝,商品名为“Vyrene”,1963年日本东洋纺公司开始了商品名为“Espa”的氨纶出产｡1964年,Bayer公司和日本富士纺公司分别开始了“Do rlastan”和“Fujibo Spandex”品牌氨纶的出产,DuPont公司与日本东丽公司合资的“Toray–DuPont”公司也于1966年开始“LYCRA”的出产｡到1967年,世界氨纶的年产量已达6800t,出产工厂发展至28 家｡但氨纶制造技术上的障碍和后道加工技术的不成熟,加上当时猜测需求过大,使得氨纶产品滞销积存,欧美很多厂家纷纷停､减产｡在70年代除了DuPont公司之外,其它氨纶出产厂几乎没有新增设备,氨纶业发展缓慢｡进入80年代后,氨纶出产开始复苏,扩建和新建企业活跃起来,世界氨纶产量由1980年的2万t/a缓增到1985年的2.5 万t/a｡进入90年代,美国､德国､日本等经济发达国家纷纷扩大氨纶出产能力,加速氨纶弹力织物的开发,氨纶产量由1990年的4 万t/a迅速增加到1994年的9.2 万t/a,其中北美2.3 万t/a,西欧 2.3 万t/a,亚太及其它地区4.6 万t/a｡1.2.2中国氨纶发展史亚洲是氨纶消费激增的地区,也是氨纶出产扩增能力最快的地区｡1995年前,全球最大氨纶出产厂商大多集中于欧美,而跟着需求结构的调整,这一格式正逐步发生变化,其中韩国和日本的氨纶发展最为迅速,而中国近年来在这一领域的快速发展也不容小觑｡我国氨纶的发展起步较晚,1987年山东烟台氨纶团体首家引进了日本东洋纺公司的氨纶出产设备与技术,干法出产聚醚型氨纶,产能320t/a,1989年投产,1998年扩产,产能达到2500t/a｡至此不但在技术上由引进变为自主开发,而且大部门的出产设备与原料也实现了国产化｡1998年兴建了第五期工程,该合资项目共投资5亿元人民币,出产规模4000 t/a,2000年底建成投产,投产后总产能达6500t/a,居海内之首｡原连云港钟山氨纶有限公司从日本东洋纺公司引进产能为320t/a的氨纶干法纺丝的出产技术与设备,于1992年投产之后经二､三期扩建,出产能力达到1500 t/a,1998年开始2000 t/a规模的第四期扩建,总产能达3500t/a｡此外,广东鹤山氨纶厂于1992年与意大利NOY公司签约引进了我国首套湿法氨纶出产设备,并于1996年投产,产能为500t/a｡2000年,海内氨纶总产能达到1.76 万t/a｡近年来,我国氨纶工业呈现产能､产量､出口量和效益同步大幅度发展的势头｡据统计,2001—2006年,我国氨纶产能从2.51万t/a猛增到23.56万t/a,年均增速高达56.5%;2007年产能达到26.26万t/a,2008年新增产能12.73t,总产能达到38.99 万t/a｡后起之秀中国的发展起步较晚，但速度迅速，目前已经成为世界上最大的氨纶生产国。
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氨纶产业与纺织业（包括针织、机织、化纤、服 装业等） 有着非常密切的关系。我国是一个纺织 业大国也是一个纺织品出口大国。在化纤纺织品 出口服装中有70%含有氨纶成分（含3%~18%）。
世界聚氨酯弹性纤维产量 (kt)
年996 1998 2000 2002 2005 2009 25 38 60 100 120 180 240 248 626
从本世纪开始，我国氨纶产业呈现跳跃式发展：
2001～2006 和2007 年，我国氨纶产能从2.51 万 吨/年猛增到23.56 万吨/年和26.26 万吨/年； 产量 从1.7 万吨/年增至15.5 万吨/年和16.4 万吨/年；表 观消费量由3.5 万吨/年增至17.04 万吨/年和18.24 万吨/年；氨纶自给率由48.57%提高至2007 年基本 实现自给。
随着氨纶质量日臻完善、氨纶产品优势日渐凸显， “无氨不成布”将逐渐成为现实。我国纺织业的 快速发展，无疑是氨纶产业可持续发展最有力的 保障。
聚氨酯纤维的结构与性能 1. 结构及弹性产生机理
聚氨酯纤维是一种以聚氨基甲酸酯为主要成分的嵌段 共聚物纤维。大分子由软链段和硬链段组成
软链段由非结晶性的聚酯或聚醚组成，玻璃化温度很低， 常温下处于高弹态，在室温下被拉伸时，纤维可以产生很大的 伸长变形，并具有优异的回弹性。
硬链段采用具有结晶性且能发生横向交联的二异氰酸酯组 成，虽然链段短，但由于含有多种极性基团，分子间的氢键和 结晶性起着大分子链间的交联作用，可为软链段的大幅度伸长 和回弹提供必要的结点条件(阻止分子间的相对滑移)，还可赋 予纤维一定的强度。软硬链段镶嵌共存的结构赋予聚氨酯纤
维的高弹性和强度的统一。
2．聚氨酯弹性纤维的性能 （与橡胶丝相比）
反应式如下：
2.1.2聚酯二醇型
以二元醇和已二酸反应制成末端含有羧基 的聚酯起到软链段的作用, 然后再与过量的 芳香族二异氰酸酯反应, 起到硬链段的作用, 合成具有二异氰酸酯端基的预聚物。这种 预聚物再加二元胺或二元醇反应而获得镶 嵌共聚物, 是纺丝的原料。
聚酯合成反应通式如下：
（n +1）HO-R-OH + n HOOC-R′-COOH —→
则必须采用化学反应纺丝法。
2.2.1 干法纺丝（Dry Spinning）
干法纺丝是溶液在热气流下，因溶剂挥发而固化成丝的方法。 将预聚物在链增长剂的作用下生成聚合物, 将聚合物溶液细
流压入热的惰性气体中( 如氮气等) ,再将丝条中DMF(N,N-二 甲基甲酰胺) 溶剂脱出扩散到空气中, 进而固化成丝条。然后 经上油卷绕等制成氨纶。 目前, 世界干法纺丝产量较大, 约占氨纶总产品的80% 。干 法纺丝工艺路线及技术成熟, 产品性能优良, 但干法纺丝设备 投资大, 产品成本高, 干法纺丝使用的溶剂毒性大, 影响生产 者的身体健康, 对环境有很大的污染。
预聚合
嵌段共聚物 共聚物溶液 纺丝原液
产品
卷绕丝
在热空气中成型/上油
原液细流
2.1 嵌段共聚物合成 根据所选用的原料不同, 生成聚氨酯弹性纤 维链段结构中软链段部分分为两大类
2.1.1聚醚二醇型
2.1.2聚酯二醇型
2.1.1聚醚二醇型
以聚四氢呋喃、二苯基甲烷-4,4 -二异氰酸酯, 间 本二胺为原料, 合成大分子中具有醚结构-软醚段 和氨基甲酸酯的及脲结构- 硬链段的嵌段共聚物。 在制备嵌段共聚物的反应中必须严格控制三种原 料的摩尔比, 任何一种造成原料的欠量或过量等因 素均影响共聚物的形成。
线密度低：为22～4778dtex，最细的可达11dtex； 强度高：湿态为0.35～0.88dN／tex，
干态为0.5～0.9dN／tex，是橡胶丝的2～4倍。 弹性好：聚氨酯弹性纤维的伸长率达500％～800％，瞬时弹
性回复率为90％以上，与橡胶丝接近 耐热性较好：聚氨酯弹性纤维的软化温度约200℃，熔点或
聚 氨 酯 干 法 纺 丝 工 艺 流 程 示 意 图
2.2.2 湿法纺丝
湿法纺丝是原液在凝固浴中经双扩散作用而固化 成丝的方法。
将预聚物在链增长剂二元胺的作用下, 制成聚合物 溶液, 使丝条在凝固浴中固化成形, 液态细流中的 DMF(N,N-二甲基甲酰胺)溶剂扩散到水中, 得到初 生纤维。
聚氨酯弹性纤维
1 概况
以聚氨基甲酸酯为主要成分的一种嵌段共聚物制成的纤维 叫聚氨酯纤维，简称氨纶。
氨纶纤维是高弹性合成纤维。氨纶做成的内衣伸缩自如， 被誉为“第二皮肤”，广泛用于游泳衣、运动服、内衣、 袜子、外衣及医用绷带等领域。
最初的商品名为Spandex，后来更名为莱卡，意为像橡胶 一样的纤维。由于它不仅具有像橡胶丝那样的弹性，而且还 具有一般纤维的特征，受到人们的青睐。
HO-( ROOCR′COO)n-R-OH + 2n H2O
2.2 纺丝方法
到目前为止, 世界上工业化氨纶纺丝方法有: 熔融挤压纺丝、化学反应纺丝、湿法纺丝和干 法纺丝。 氨纶的纺丝方法与纤维的最后形成的结构有关： 如果纤维是由物理交联型结构的线型嵌段共聚物制备,
则可采用熔融挤压、干法和湿法纺丝法; 如果纤维是由化学交联型的非线性嵌段高聚物所制备,
生产聚氨酯弹性纤维一般选用芳香族二异氰酸酯，以满足硬链段 的硬度。常用的芳香族二异氰酸酯有二苯基甲烷4，4ˊ-二异氰 酸酯（MDI）或2，4-甲苯二异氰酸酯(TDI)。 二苯基甲烷二异氰酸酯可以用苯胺与甲醛反应缩合，生成二苯 基甲烷二胺，再将其光气化，得到粗MDI， 如图：
氨纶的生产流程
二异氰酸酯 聚酯/聚醚
分解温度约270℃，优于橡胶丝。 吸湿性较强：回潮率为1.1％，优于涤纶和丙纶。 染色性优良：可以使用所有类型的染料染色。在使用裸丝的
场合，其优越性更加明显。
从表1 中可知, 橡胶丝除在残余伸长方面特别出
色外, 其强度、模量、耐老化、染色性、回弹力、 纤度和热稳定性等都不如氨纶。
2 氨纶的生产
氨纶的生产分三部分：嵌段共聚物合成、纺丝及后处理。