作者：刘丽华
来源：《纺织报告》 2012年第3期
刘丽华
（中国国际贸易促进委员会纺织行业分会 北京 100000）
[摘 要]聚氨酯弹性纤维是指以聚氨基甲酸酯为主要成分的一种嵌段共聚物组成的纤维，中国简称氨纶, 国际上称斯潘达克斯（spandex，即弹力纤维）。聚氨酯弹性纤维具有高度弹性，能够拉长6～7倍，而且随张力的消失能迅速恢复到初始状态。 [关键词]聚氨酯弹性纤维；弹力纤维；应用
[中图分类号] TS102.52+7.3
聚氨酯弹性纤维是指以聚氨基甲酸酯为主要成分的一种嵌段共聚物组成的纤维，中国简称氨纶, 国际上称斯潘达克斯（spandex，即弹力纤维）。
聚氨酯弹性纤维最初的商品名为Spandex,后来更名为Lycra,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性，因此作为一种新型的纺织纤维受到人们的青睐。[1]
1 基本特性
聚氨酯弹性纤维具有高度弹性，能够拉长6～7倍，而且随张力的消失能迅速恢复到初始状态。用于制纤维的聚氨基甲酸酯为末端含有羟基的聚酯或聚醚和芳香族二异氰酸酯的嵌段共聚物。它由柔性的长链段（软性链段）和刚性的短链段（刚性链段）交替组成。软性链段为不具结晶性的低分子量聚酯或聚醚链段，在应力作用下容易形变，从而使制得的纤维可被拉伸变形；刚性链段则是具结晶性并能产生横向交联的芳香族二异氰酸酯链段，在应力作用下不产生形变，可防止横向滑移，并使制得的纤维有足够的回弹性。聚氨酯纤维链段结构中软性链段含量一般不低于80％～85％，根据软性链段的组分，可分为聚酯型和聚醚型两种。其中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。
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。氨纶长丝的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。染性能较优，可染成各种顿，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。 [1]
2 应用
聚氨酯弹性纤维主要应用在纺丝业，因其特殊的弹性一般不会单独使用，而是少量地掺入织物中，因其实际的各种用途不同，产品形态也有所区别。从聚氨酯弹性纤维纺织上的应用来看主要分为三种：裸纱、包芯纱、包覆或合捻纱。[2]
2.1裸纱
裸纱一般不直接用于织物上，大多与其他材料共同生产，并需采用特殊装置生产。例如在针织机上与其他化纤长丝交织成为针织品，如紧身衣、泳衣、运动服、护腿袜、外科用的绷带和袜口、袖口等。裸纱的价格相对低廉，因而应用数量较大，如1997年西欧国家3万吨的全部氨纶实际消耗中，以 裸丝的形式使用的约占70%。
2.2包芯纱
以聚氨酯弹性纤维裸纱为芯，外包一种或几种非弹力短纤维纺成的纱线，简称CSY。
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，可以制造出多种棉型织物。毛包芯纱的服装面料不仅要有一般毛织物的外观和良好的保暖性，而且织物的回弹性好，穿着时伸缩自如，增强了舒适感，能显现出优美的体型。而真丝与氨纶结合的包芯纱还可以制成吸湿排汗面料，因其良好的手感及高透气性也成为爱美女性的高档服饰首选面料之一。
现包芯纱主要做比较高档的男女内衣、健美服、运动服、休闲服等。而锦纶包氨纶，涤纶包氨纶的包芯纱面料，具有更好的弹性、耐磨性、鲜艳的泽，其耐水性和日晒牢度强，经久耐用，是制作泳装、比赛服、训练服、运动服、骑车服等服装的理想面料，现在不管是世界知名品牌、还是其他服装生产厂商都将它作为生产运动系列服装的首选面料，其产品遍布全世界。此外，在氨纶的包芯纱在制袜业也有着广泛的应用，主要分为男女及童用正统礼仪袜、方便袜、运动袜以及目前正在流行的超薄透明袜，其中数量最大的是现代女性用长筒袜、连裤袜，以及深受爱美女士喜爱的收腹提臀袜，这些都是把氨纶良好的弹性和锦纶高强度、耐磨性有机结合而成的包芯纱制作而成。
2.3包覆或合捻纱
尼龙、涤纶等长纤维、织造弹性织物时，大都用包覆纱合捻纱为裸纱跟与对手纱合捻而成，通常为了提高氨纶的被包覆程度同对手纱两根或三根合捻亦可。
棉包氨纶包覆纱用来做比较高档的棉袜。它既具有纯棉织物良好的透气性、吸湿性、舒适感，又具有很好的弹性。涤纶包氨纶纱，主要用于生产以结实耐用长短为主的方便袜。 毛包氨纶纱可以制成保暖性、透气性、吸排湿性、弹性均非常良好的毛袜。随着包覆纱工艺的运用，服装面料的双向弹性大大改善，制成的服装不但可以体现出人体特别是爱美女性的曲线美，又穿着舒适而且美观大方，如可以用于制作比较高档的男女无缝内衣、健美服、运动服、比赛服、休闲服等。锦纶包氨纶、涤纶包氨纶包覆纱所生产的面料，具有更好的弹性、耐磨性、鲜艳的泽，其耐水洗和日晒牢度强，经久耐用。是制作泳装、比赛服、训练服、运动服、练功服、骑车服等服装的理想面料。此外，空气包覆纱能够将所有规格型号的长丝加工成为经济优质的弹性纱线。产品具有极高的质感与柔软性，可应用于袜子和无缝内衣等。 真丝包覆纱选用了具有良好的手感、高透气性、高吸湿性的优质真丝，再加上具有良好的弹性的高档氨纶，所形成的包覆纱面料制成的服装的产品档次很高，可以作为特别夏季服装优质面料首选。利用氨纶的牵伸及高质量，生产的包覆纱广泛应用于毛衫及其它针织物中，其柔软、舒适、轻盈已得到了广大用户的认可。
总之，聚氨酯弹性纤维以裸纱或包芯纱、包覆纱的形态在织物中得以广泛应用，而根据这几种纱形态的不同组合及变形也可以对应出不同的用途，但是主要用途可以归结为用于为满足舒适性要求需要
可以拉伸的服饰产品。
2.4聚氨酯弹性纤维织物
聚氨酯弹性纤维的织物很多，有梭织，一般平织布多以包覆纱生产，应用在纬纱或经纱，再以其它纱种交织成经向或纬向，甚至双向的弹性布，弹性一般为10-15%。弹性梭织面料，一般可做外衣，裤等产品。
针织方面，有纬编针织，一般裸纱，包覆纱都采用，但以裸纱最为流行，只需在纬编机上加上氨纶输送器则可生产，再按纬编之各种织物组织，配以不同路数喂入氨纶，可生产出不同弹性之各类弹性针织品。而按喂入氨纶之含量，可分为低弹性，约1-5%含量，中弹性约10-15%含量，高弹性约20%含量。纬编弹性面料，一般可做内、外衣，运动服，泳衣等。
在经编方面的应用己有很长历史，例如弹力网眼经编织物，双向经编针织物，拉舍尔经编花边，缎子网眼针织物等，经向，纬向和斜向都能伸缩的双向缎子网眼紫纳薇织物，专门针对软性紧身胸衣的需要，经编时氨纶通常需要用600根左右的裸纱经专用整经机整理后将其拉长30-100%，然后绕到专用经轴上，经编机就使用这种经轴进行编织。经编弹性面料一般用于，内衣，胸衣，泳衣，运动如冰球，马球，自行车等运动服上，医用紧身衣等。
总之，聚氨酯弹性纤维的用途很广， 主要还是用于为满足舒适性要求需要可以拉伸的服装。 氨纶用在一般衣服上的比率较小。在北美，用在男性衣服上很少，用在女性衣服上较多。因为女性的衣服都要求比较贴身。在使用时都会大量加入其他纤维如棉、聚酯混纺，以将光泽降低到最小程度。[2]
3 发展前景
自从1958年DUPONT把Spandex引入商业用途，并注册商标为(LYCRA)，市场音译为[莱卡]，很多人已把“莱卡”作为Spandex之名称。其后世界各地均有生产，如美国橡胶公司(U.S.RUBBER CO.)之“VYRENE”，日本东洋纺(TOYOBO)之“ESPA”(氨丝霸)，德国拜耳公司(BAYER,A.G.,W.GERMANY)之“DORLASTAN”，英国COURTAULDS,U.K.之“SPANZELLE”，(B.F.GOODRICH CHEMICAL CO.,LTD)之“ESTANE”，日本富士纺之“FUJIBO” (富士宝)，DUPONT与日本东丽合作之“TORAY-DUPONT”，美国(GLOBE MANUFACTURING CO.)之 “CLEARSPAN”和“GLOSPAN”，韩国泰光(TAE-KWANG)之“ACELAN”，东国合纤(TONGKOOK)之“TEXLON”，HYOSUNG晓星之“TOPLON”及“CREORA”更是全世界最大。日本旭化成之 “ROICA”(罗依可)，其后旭化成更于1999年初与台塑集团合作开办“FORMOSA ASAHI”公司，简称“FAS”，日本日清纺之“MOBILON”(莫比龙)亦在增加生产线生产(TOWNSPAN)东华丝，而自行投资有薛恒兴之“SHEIFLEX”(雪霏丝)，而中国内地亦有烟台之“纽士达”，及连云港之“奥神”均以“TOYOBO”东洋纺之设备及技术生产，而广东鹤山氨纶厂亦于1996年投产，福建长乐、南通海门、山东淄博亦开始生
产氨纶，DUPONT在上海与华源合作生产，浙江华峰之“千禧”牌氨纶亦于2000年投产。另外DUPONT亦与其它厂合作(但DUPONT不参与生产事宜)以“ELASPAN”(伊邦)牌销售。
随着研发水平的不断提高，不同的国家对氨纶的用途也各有偏重，欧美以游泳衣、紧身衣为主，亚洲以连裤袜、短袜为主，美国开发了氨纶与超细纤维结合而成的纤维，还开发了尼龙与氨纶的交织产品生产高级运动衣，日本的各大公司也开发了特的产品广泛用于女衬衫、裙子、夹克，裤子等，我国的氨纶也广泛用于针织和机织弹力织物，从趋势上看氨纶在服装方面的应用正在由欧美向亚洲转移，由内衣向外衣，由女性服饰向男性服饰扩展的方向发展。
为适应日益更新的市场变化，全球各地均投资或增扩氨纶之产量也随之不断提升，市场供过于求的状况难免会有所出现，为占领市场，各企业单位正大力研发新品种的弹性纤维，弹性纤维的未来必将会是挑战与机遇并存。
参考文献：
[1]肖长发，尹翠玉等，化学纤维概论第九章Page.241.
[2]张军，赵耀明，聚氨酯工业 聚氨酯弹性纤维的生产和应用 2000.Vol.15.No.4.
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