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【合成纤维系列小知识】弹性体纤维

发布时间:2017-10-02 17:45浏览次数:

聚氨酯纤维的高弹性质和一般的弹力丝(见变形纤维)不同,它是由聚合物大分子组成和超分子结构的特点决定的。聚氨酯嵌段共聚物的大分子是由柔性很大的长链段(软链段)和刚性的短链段(硬链段)交替组成的。以软链段为基体,而硬链段分散嵌在其中,其分子结构如图所示。柔性软链段由脂肪族聚酯或聚醚组成,可以看作是一个容易伸展的弹簧;而刚性链段则是由氨基甲酸酯和脲基所组成,如同一个刚性小球。由小球把弹簧相互连接起来组成的网,是一个具有一定强度的弹性体。这两种链段以共价键连结在一起。由于软链段中每个单键围绕其相邻的单键作不同程度的内旋转,因而外形弯弯曲曲的长链段象一个杂乱的线团,它的形态不断地变化。大分子在外力作用下有很大的适应性并且长度也有很大的伸展余地,从而赋于纤维以高伸长和高弹性回复的特性。在硬链段中含有极性基团。分子间因氢键的作用而形成“区域”结构或结晶,在大分子链间起着物理交联作用,使纤维具有一定的强度。
聚氨酯纤维具有高延伸性(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,也适用于聚氨酯弹性纤维的染色和整理。聚氨酯弹性纤维耐汗、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褪色,但褪色程度随聚氨酯纤维的类型而不同,差异很大。
聚氨酯弹性纤维一般不单独使用,而是少量地掺入织物中。它通常有三种主要形式:①裸丝;②单层或双层包线纱;③皮芯纱或皮芯合股纱。这种纤维既具有橡胶性能又具有纤维的性能,易于纺制25~2500旦不同粗细的丝,因此广泛被用来制作弹性编织物,如袜口、家具罩、滑雪衣、运动服、医疗织物、带类、军需装备、宇航服的弹性部分等。随着人们对织物提出新的要求,如重量轻、穿着舒适合身、质地柔软等,低纤度聚氨酯弹性丝织物在合成纤维织物中所占的比例也越来越大。

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