氨纶弹性纤维
氨纶介绍及用途分类
第一章氨纶产品介绍1.1氨纶基本归纳氨纶是聚氨基甲酸酯纤维在我国的商品名,英文学名为Polyurethanefiber（简写为PUfiber）,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（elastanefiber,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花费者来说，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,混作一谈?一些“专业人士”干脆将莱卡作为氨纶的俗称,加剧了一般花费者的错误熟习?事实上,氨纶是一类弹性纤维在中国的名称;而莱卡不过美国DuPont（杜邦）前全资子企业一Invista（英威达）企业所出产氨纶的商品名，因为该企业在氨纶领域中据有市场当先地位,莱卡几乎就成了所有氨纶的代名词?外国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）企业第一次合成出聚氨酯类聚合物,并申请了专利?美国DuPont 企业于20 世纪50 年月后期最初采纳干法纺丝路线进行了氨纶的家产化出产，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，美国橡胶有限企业推出由聚酯-聚氨基甲酸酯制成的粗支圆形单丝，商品名为“ Vyrene ” ,1963年日本东洋纺企业开始了商品名为“ Espa 的”氨纶出产？1964 年,Bayer企业和日本富士纺企业分别开始了“Dorlastan和”^^^。
Spandex品牌”氨纶的出产,DuPont企业与日本东丽企业合资的“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阻碍和后道加工技术的不行熟,加被骗时猜想需求过大, 使得氨纶产品滞销积蓄,欧美很多厂家纷纷停？减产？在70年月除了DuPont 企业以外,其余氨纶出产厂几乎没有新增设备,氨纶业发展缓慢进入80年月后,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年月，美国？德国？日本等经济发达国家纷纷扩大氨纶出产能力,加快氨纶弹力织物的开发,氨纶产量由1990年的4万t/a迅速增添到1994年的9.2万t/a,此中北美2.3万t/a,西欧万t/a,亚太及其余地区4.6万t/a ?中国氨纶发展史亚洲是氨纶花费激增的地区,也是氨纶出产扩增能力最快的地区?1995 年前, 全世界最大氨纶出产厂商大多会合于欧美,而跟着需求结构的调整,这一格式正逐渐发生变化,此中韩国和日本的氨纶发展最为迅速,而中国最近几年来在这一领域的迅速发展也不容小觑?我国氨纶的发展起步较晚,1987 年山东烟台氨纶集体首家引进了日本东洋纺企业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 ? 至此不仅在技术上由引进变成自主开发,并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4000t/a,2000 年终建成投产,投产后总产能达6500t/a, 居海内之首?原连云港钟山氨纶有限企业从日本东洋纺企业引进产能为320t/a 的氨纶干法纺丝的出产技术与设备,于1992 年投产以后经二?三期扩建,出产能力达到1500t/a,1998年开始2000t/a规模的第四期扩建,总产能达3500t/a?其余，广东鹤山氨纶厂于1992年与意大利NOY企业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,国内氨纶总产能达到1.76 万t/a ?最近几年来,我国氨纶工业表现产能?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,总产能达至lj 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。
氨纶材料的合成与性能研究
氨纶材料的合成与性能研究氨纶是一种合成纤维，属于合成弹性纤维的范畴。
它是由聚氨酯和长链聚酯组成的共聚物，因此也被称为聚氨酯弹性纤维。
相比于其他氨基纤维，氨纶具有更高的拉伸性能和更好的恢复性，因此在服装、运动装备等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍氨纶材料的合成方法和性能研究进展。
一、氨纶的合成方法氨纶的合成方法主要有两种：湿法合成和干法合成。
湿法合成是将聚己内酯和对苯二甲酸在醇溶剂中逐步反应得到聚酯，然后与二异氰酸酯在溶剂中进行反应，最后进行加聚反应得到氨纶。
该方法的优点是具有较高的产率和较好的可控性，但缺点也很明显，即反应液中存在有机溶剂，易产生废水和废气，造成环境污染。
干法合成是将聚己内酯和二异氰酸酯在无溶剂条件下直接反应形成单体，然后进行加聚反应得到氨纶。
该方法不需要使用溶剂，生产过程中不会产生废水和废气，因此是一种更环保的方法。
但难点在于单体的制备和反应条件的控制。
无论采用哪种方法，合成的氨纶需要经过末端的热固化处理，才能获得理想的性能。
通过改变反应条件和控制反应中单体的比例，可以获得不同形态和性能的氨纶材料。
研究人员也探索了采用生物质作为氨纶材料的原料的方法，以达到更可持续的发展。
二、氨纶材料的性能研究氨纶材料具有优异的弹性和拉伸性能，可以在应力的作用下快速恢复形状。
因此在伸缩性能、舒适度、保持型等方面表现出良好的性能，广泛应用于紧身衣、泳装、健身衣、牛仔裤等领域。
随着氨纶材料的应用范围的不断扩大，对其性能的研究也在不断深入。
其中最重要的是拉伸性能和恢复性能。
通过改变制备工艺和添加剂种类，可以调控氨纶的断裂伸长率、断裂强度和形状恢复力等。
此外，氨纶材料还存在着疲劳、老化等问题。
随着使用时间的延长，氨纶材料的拉伸性能和恢复性能会逐渐下降。
因此需要开展耐久性能的研究，以提高氨纶材料的使用寿命。
最近的研究表明，氨纶材料还具有较好的抗菌性能和染色性能。
添加一些抗菌剂和染料可以改善其表面性质，提高其应用效果。
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）。
低熔点熔纺氨纶的纤维弹性研究
低熔点熔纺氨纶的纤维弹性研究在纤维材料领域，氨纶是一种常见的合成纤维，以其良好的弹性和高强度而受到广泛关注。
然而，在特定的应用领域，需要具有更低的熔点和更高的弹性的氨纶纤维。
为了满足这一需求，低熔点熔纺氨纶被引入并引起了研究者们的关注。
低熔点熔纺氨纶是一种由高分子量氨纶和低熔点共聚物组成的合成纤维。
通过控制熔点降低剂的添加量和共聚物的组成，可以在纤维中实现更低的熔点。
这种纤维具有与常规氨纶相似的化学结构，但由于共聚物的添加，其熔点可以降低到更接近纤维耐受温度的程度。
一个重要的因素是低熔点熔纺氨纶纤维的弹性。
弹性是材料对外力作用下发生形变后能恢复原状的能力。
在纤维材料中，弹性是决定其适用性的关键性质之一。
因此，对于低熔点熔纺氨纶纤维的弹性进行深入研究，有助于了解其性能和潜在应用。
为了研究低熔点熔纺氨纶纤维的弹性，可以采用拉伸测试和回弹测试等方法。
拉伸测试是通过在纤维上施加拉力来测量其拉伸性能。
通过测量拉伸应变和应力，可以计算出纤维的弹性模量和应变能量。
回弹测试是测量纤维在拉伸后恢复原始长度的能力。
这可以通过拉伸纤维到一定应变后放松，并测量其回弹程度来实现。
这些测试可以提供关于纤维材料强度和弹性的重要信息。
研究表明，低熔点熔纺氨纶纤维具有优异的弹性。
由于共聚物的添加，纤维的分子结构发生改变，使得纤维在拉伸后能更好地恢复到初始状态。
因此，该纤维可以用于需要高弹性的应用领域，如弹性织物、弹性衣物和弹性绳索等。
此外，低熔点熔纺氨纶纤维的弹性还可以通过调整纤维的组织结构来改变。
例如，可以通过纤维的纺纱方式和工艺参数来控制纤维的晶体结构和取向，从而影响其弹性。
此外，添加其他纤维或添加剂也可以对纤维的弹性进行调整。
通过这些方法，可以实现对低熔点熔纺氨纶纤维弹性的定制。
最后，值得注意的是，低熔点熔纺氨纶纤维的弹性也受到一些因素的影响。
例如，纤维的熔点降低剂含量、共聚物的类型和含量、纺纱工艺参数等都可能影响纤维的弹性。
氨纶制造工艺及技术
氨纶制造工艺及技术一、氨纶制造工艺概述氨纶是一种合成纤维，属于弹性纤维的一种。
其制造工艺包括溶胶纺丝、固化、拉伸、稳定处理等步骤。
具体工艺如下：1. 溶胶纺丝：将含有聚合物的溶液通过纺丝装置进行纺丝。
溶液中的聚合物是通过将聚酰胺与溶剂混合而得到的。
纺丝装置通常包括溶液箱、纺丝口、旋风装置等。
2. 固化：纺丝后的氨纶纤维需要经过固化处理，使其成为具有一定弹性和力学性能的纤维。
固化的主要目的是使氨纶纤维中的聚合物形成交联结构，增加纤维的强度和弹性。
3. 拉伸：固化后的氨纶纤维经过拉伸处理，使其具有更好的弹性。
拉伸的目的是增加纤维的分子取向度，提高纤维的拉伸性能和回弹性能。
4. 稳定处理：拉伸后的氨纶纤维需要经过稳定处理，以确保纤维的尺寸稳定性和形状稳定性。
这一步通常包括热定型和冷却处理，使纤维保持所需的形状和尺寸。
二、氨纶制造技术氨纶制造技术是保证氨纶纤维品质的关键。
以下是几种常用的氨纶制造技术：1. 溶液配方技术：溶液中的聚合物配方对氨纶纤维的性能有着重要影响。
通过调整聚酰胺与溶剂的比例以及添加其他助剂，可以控制氨纶纤维的弹性、强度等性能。
2. 纺丝技术：纺丝是氨纶制造的核心环节，纺丝技术的先进性对纤维的质量和性能有着重要影响。
目前常用的纺丝技术包括湿法纺丝、干法纺丝等。
3. 固化技术：固化是氨纶纤维制造中的关键步骤，固化技术的好坏直接影响纤维的强度和弹性。
常用的固化技术包括热固化、化学固化等。
4. 拉伸技术：拉伸是氨纶纤维制造中的重要环节，拉伸技术的先进性对纤维的性能有着重要影响。
常用的拉伸技术包括热拉伸、冷拉伸等。
5. 稳定处理技术：稳定处理是保证氨纶纤维尺寸稳定性和形状稳定性的关键步骤。
常用的稳定处理技术包括热定型、冷却处理等。
三、氨纶制造工艺和技术的发展趋势随着科技的进步和纺织行业的发展，氨纶制造工艺和技术也在不断改进和创新。
以下是氨纶制造工艺和技术的发展趋势：1. 绿色环保：氨纶制造过程中对环境的影响逐渐受到关注，未来的氨纶制造工艺将更加注重环保，减少对环境的污染。
氨纶纤维用途
氨纶纤维用途氨纶纤维是一种具有优异弹性和耐磨性的合成纤维，广泛应用于各种领域。
它的独特性能使其在服装、运动器材、医疗保健等行业得到广泛应用。
下面将详细介绍氨纶纤维在各个领域的用途。
一、服装行业氨纶纤维在服装行业中被广泛应用，主要用于生产弹性服装。
由于氨纶具有优异的弹性和回复性，可以使服装具有更好的舒适性和贴合性。
许多运动服、内衣、泳衣等紧身衣物都会添加氨纶纤维，以增加服装的弹性和拉伸度，提高穿着舒适度。
二、运动器材氨纶纤维在运动器材中也有广泛的应用，如泳衣、运动鞋、篮球裤等。
氨纶纤维具有优异的耐磨性和拉伸性，可以有效增加运动服装和器材的使用寿命。
同时，氨纶纤维还可以提高运动服装的透气性和舒适性，让运动者在运动中感到更加舒适。
三、医疗保健氨纶纤维在医疗保健领域也有着重要的应用。
由于氨纶具有优异的弹性和耐磨性，可以用于生产医疗弹力绷带、弹力袜等产品。
这些产品可以有效固定患处，提供支撑和保护，有助于患者康复。
此外，氨纶纤维还可以用于生产医疗面料，用于制作手术服、口罩等医疗用品。
四、家居用品除了以上领域，氨纶纤维还可以在家居用品中得到应用。
例如，弹性床垫、弹性沙发套等产品中通常会添加氨纶纤维，以增加产品的弹性和舒适性。
此外，氨纶纤维还可以用于生产弹性窗帘、弹性地毯等产品，提升家居用品的品质和舒适度。
总的来说，氨纶纤维作为一种具有优异弹性和耐磨性的合成纤维，在各个领域都有着广泛的应用。
它不仅可以提高产品的舒适性和贴合性，还可以增加产品的使用寿命和功能性。
随着科技的不断进步，相信氨纶纤维在未来会有更广阔的应用空间，为人类生活带来更多便利和舒适。
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。
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近来,
因其穿着舒适性和设计对应性良好,迅 速地应用到衬衫、网球短裤、羊毛混纺外衣、 针织外衣等有弹性的面料。此外, 还开始应用 于纸尿布、鞋面等材料, 其以7%～10% 的年 增长率扩大需求。
污染较大
日本富士 纺
污染严重
日本日清 日本钟纺 日本帝人
美国环球
环境影响
基本无污染 污染严重
生产成本
成本高
成本高
成本低
成本高
干法纺丝仍占主导地位 从全球氨纶制造工 艺来看, 干法纺丝产能占总产能8 6. 3 9 % , 占据了主导地位, 并将在未来相当长时间内成 为投资主流。杜邦、旭化成、晓星、拜耳等 氨纶企业是干法技术发展的主要推动者。 熔融纺丝法兴起及产品质量日趋完善
4 氨纶主要的检测方法
手工拆分法， 国家标准GB/T 2910．1—2009 《纺织
品定量化学分析第1 部分：试验通则》中对具体拆分手法有 详细描述，本文不再赘述。该方法准确性高，低碳环保，节 约能源，但消耗人力较大，完全依赖手工操作，对于某些特 殊工艺织造的纺织品无法通过手工方法拆分出氨纶；
溶解法， 该方法主要通过二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、 硫酸或盐酸等溶液的溶解实现。
聚氨酯湿法纺丝工艺流程示意图
2.2.4 熔融纺丝（Melt -Spinning）
熔融纺丝是成纤高聚物加热到熔点以上成为熔体而成 丝的方法。 只适用于热稳定性良好的聚氨酯嵌段共聚物,将异氨酸 酯端基的预聚物在链增长剂二元醇的作用下, 生成熔 融温度较低的聚合物, 然后铸带切粒, 再进行熔融挤 压纺丝。 熔融挤压纺丝法是近几年新兴起的纺丝技术, 此方法不 用溶剂, 也无溶剂回收, 不仅设备投资少, 建设周期短, 生产流程简单, 产量大,成本低, 更主要的是没有溶剂 造成的污水及污水处理, 是最具发展前途的氨纶纺丝 技术。
工 艺 流 程
2.2.3 化学反应纺丝
将预聚物溶液在甲苯、乙二胺的反应浴中进
行反应成形, 纤维出纺丝浴时, 完成聚合反应。 这种纺丝方法因工艺复杂, 纺丝速度低, 生产 成本高, 设备投资大等问题, 逐渐被淘汰。
各种纺丝方法的比较
项 目 干法 湿法 熔法 反应法
纺丝速度/ m· min-1
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。 湿法纺丝必须配备凝固浴、循环回收等系统, 设备 投资大, 生产成本高, 纺丝速度低, 正逐渐被淘汰。
5 聚氨酯弹性纤维的新品种
一、耐高温聚氨酯纤维
日本钟纺公司在80％的聚己二酸己二醇酯和MDI及1,4-丁 二醇组成的聚合物中，加入20％的聚己二酸丁二醇酯和MDI合 成的预聚体，得到的熔纺聚氨酯纤维，具有较好的耐热性能。 日本旭化成公司用脂肪族聚碳酸酯二醇、1,6-己二醇和1,5戊二醇的混合醇与MDI合成的聚氨酯，采用干法纺丝，得到的 纤维的伸长率为618％，具有较好的耐高温性能。 日本可乐丽公司用含有1,9-壬二醇或聚碳酸酯二醇的混合二 醇，制取得熔纺聚氨酯纤维，具有优异的耐高温性能。 美国NOVEON公司采用聚四氢呋喃二醇、MDI、芳香族低 分子二醇制取的熔纺聚氨酯纤维，可以在130C下染色，具有 良好的耐高温性能。
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。
二、耐氯、耐水解聚氨酯纤维
水中含有的活性氯扩散到纤维的内部，容易使 醚键氧化断裂，导致纤维脆化、强度下降。在纤 维中添加活性氯中和剂，如络合氧化物、氢氧化 镁、锌和铝，再用聚烷基硅氧烷和含磷酸酯的矿 物油处理，在醚键断裂之前，纤维中含有的氧化 物微粒，可捕捉到活性氯，可以防止醚键破坏， 提高纤维的耐氯性。
2．聚氨酯弹性纤维的性能 （与橡胶丝相比）
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
纺丝温度/ ℃ 线密度范围/ dtex 占氨纶总产量比例/% 产品质量
200～600
200～230 22.2～1244 80 品质最好
50～150
≤90 44～440 10 品质尚可
400～1000
160～220 22～1100 8
50～150
—— 44～380 2 品质尚可
代表厂家
Dupont 德国拜耳 日本东洋纺
金属硅酸盐粉末组成的添加剂，再经干法纺丝制取聚氨酯纤
维，灭菌率可达到99.5％。
四、具有良好低温性能的聚氨酯纤维
旭化成公司研制了一种新型催化剂，用于合成含有支链的 2,3-丁二醇的生产。再用2,3-丁二醇合成含有支链的聚醚二 醇来生产聚氨酯纤维，其纤维模量较低，适于老年人和幼儿 穿着；在低温下有良好的低温性能，可用于制作冰上运动服
氨纶的生产流程
二异氰酸酯 预聚合 聚酯/聚醚 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。 反应式如下：
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%）。 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。
世界聚氨酯弹性纤维产量 (kt)
年份
1985
1990
1995
1996
1998
2000
2002
2005
2009
产量
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。 到2009 年年底，全球氨纶总产能达到约62.58万吨/ 年，而我国氨纶总产能达到35.5 万吨/年，占世界 57%，成为全球最大的氨纶生产和消费国。
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, 则必须采用化学反应纺丝法。
三、耐潮、耐菌的聚氨酯纤维 东洋纺采用聚己二酸乙二醇丁二醇共聚酯和MDI制成的预
聚物，用1,2-丁二醇扩链并添加2,3,5,6-四氯代烷-4-甲磺基 吡啶，再经干法纺丝纺制的聚氨酯纤维织物经20次洗涤后， 其抗菌性能仍符合日本工业标准的要求。在70℃和相对湿度 为95％的条件下，保持14d后，其强度仍保持90％，而一般 的聚氨酯纤维织物的强度保持率仅有30％。 富士纺公司研究出一种抗菌吸臭的聚氨酯纤维。在氨基甲 酸酯纺丝溶液中加入环糊精包囊杀菌剂和Zn、Cu或Ni的2价
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 —→ HO-( ROOCR′COO)n-R-OH + 2n H2O
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。