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氨纶纤维概论班级：08高材（2）班 姓名：郭爽 学号:200841603036引言氨纶纤维是聚氨基甲酸酯纤维的简称，国际上统称为“斯潘德克斯”(Spandex)，我国称为“氨纶”，各公司又都有自己的商品名。氨纶是一种由含聚氨基甲酸酯大于85 %（重量）[1]的具有线型链段结构的高分子化合物制成的弹性纤维。氨纶强度高、密度小,具有优良的高弹性和弹性回复率,弹性伸长大于400 % ,最高可达700 % ,是其他纤维无法比拟的。一、氨纶纤维的发展[2][3]聚氨酯弹性纤维最早由德国拜耳(Bayer)公司于1937年首先用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和1,4- 丁二醇(BDO)合成了PU材料，牌号为贝纶U ，其特点是具有刚性与低吸湿性，可制成鬃丝与纤维，但未能工业化生产。1959年美国杜邦公司R.J.Ater报道了以聚四氢呋喃(PTMEG)和甲苯二异氰酸酯(TDI)制取PU 弹性纤维的技术，开始实现工业化生产，最初的商品名为Spandex，后来更名为Lycra(莱卡) 。20世纪60年代初聚氨酯弹性纤维的生产出现高潮，发展速度较快，世界许多国家生产氨纶，欧洲、日本及世界各地陆续建立起不少生产装置，至1967年厂商已有30 家左右。60年代末及70年代，由于生产技术、成本核算、推广应用以及聚酰胺弹力丝的高速发展对聚氨酯弹性纤维市场的冲击等原因，其发展速度较为缓慢。进入80年代，随着加工技术的进步，包芯纱、包覆纱、细旦丝等新产品不断涌现，使聚氨酯弹性纤维的用途逐步扩大，进入了第二个高速发展时期。。从20 世纪90年代末开始，由于市场需求迅速增加，使氨纶生产进入了快速发展阶段，平均年增长率超过10%。我国氨纶工业起步较晚，1988年底，烟台氨纶厂引进日本东洋纺织株式会社干法氨纶生产技术，形成了300t/a的生产规模。1992年江苏连云港钟山氨纶有限公司也引进相同生产技术，建成相同规模的氨纶厂。1996年广东鹤山又引进意大利ＮＯＹ公司500t/a湿法氨纶生产技术设备。1997年与美国杜邦公司在上海合资建成规模为2000ｔ/ａ的氨纶装置。我国氨纶生产工艺技术和装置主要从美、日、韩及德国引进，其他仅有郑州中原氨纶技术工程有限公司自主开发的连续干法氨纶成套生产技术和大连合成纤维研究所与B. F. Goodrich化学公司合作开发的熔融纺丝技术。中国氨纶技术与发达国家之间还有很大差距，生产的产品质量与国外产品仍存在明显差距。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。二、结构与性能1）结构一般的聚氨基甲酸酯均聚物并不具有弹性。聚氨酯弹性纤维实际上是一种以聚氨基甲酸酯为主要成分的嵌段共聚物纤维。其结构式如下：可看出在聚氨酯嵌段共聚物中有两种链段R1、R2，即软链段和硬链段。软链段由非结晶性的聚酯或聚醚组成，玻璃化温度很低(Tg＝-50～-70℃)，常温下处于高弹态，它的相对分子质量为1500～3500，链段长度15～30nm。软连段赋予纤维高弹性；硬链段含有多种极性基团(如脲基飞氨基甲酸酯基等)，分子间的氢键和结晶性起着大分子链间的交联作用，一方面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)，使分子链不会无限制地伸长，造成高的回弹性；另一方面可赋予纤维一定的强度。正是这种软硬链段镶嵌共存的结构才赋予聚氨酯纤维的高弹性和强度的统一，所以聚氨酯纤维是一种性能优良的弹性纤维。由软链段种类的不同，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。2）性能[4][1]由于聚氨酯弹性纤维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，其纤维特点如下：线密度低：聚氨酯弹性纤维的线密度范围为22～4778dtex，最细的可达11dtex；而最细的橡胶丝约180号(约合156dtex)。强度高：聚氨酯弹性纤维的断裂强度，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％～700％，在拉伸300 %时，瞬时弹性回复率为90％以上，与橡胶丝相差无几。耐热性较好：聚氨酯弹性纤维的软化温度约200℃，熔点或分解温度约270℃，优于橡胶丝，在化学纤维中属耐热性较好的品种。在95～150 ℃时,短时间受热不会损伤纤维。在150 ℃时，纤维变黄、发黏、强度下降。吸湿性较强：橡胶丝几乎不吸湿，而在20℃、65％的相对湿度下，聚氨酯弹性纤维的回潮率为1.1％，虽较棉、羊毛及锦纶等小，但优于涤纶和丙纶。密度较低：聚氨酯弹性纤维的密度为1.1～1.2g／cm3，虽略高于橡胶丝，但在化学纤维中仍属较轻的纤维。染色性优良：由于聚氨酯弹性纤维具有类似海绵的性质，染料对纤维亲