定義

　　彈性纖維是指具有高延伸性和高回彈性的絲束。最為經(jīng)典的定義為美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)ASTM給出的：“在室溫下，材料被反復(fù)拉伸到至少為其原長(zhǎng)的2 倍，并且在拉力釋放后，能迅速恢復(fù)至原長(zhǎng)”的一類纖維，而對(duì)聚氨酯材料來(lái)說(shuō)，則指拉伸至原長(zhǎng) 3倍后，釋放拉力能迅速恢復(fù)原長(zhǎng)的纖維。此外，根據(jù)國(guó)家及地域的不同，還有一些別的定義。

　　在眾多的功能品種中，彈性纖維作為一種“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”因可賦予人體良好的接觸感，在服裝的穿著舒適性、蓬松保暖等方面扮演著不可替代的角色，所以在中國(guó)乃至世界紡織行業(yè)中占據(jù)著穩(wěn)固的地位，而賦予紡織面料一定的彈性已然成為服用紡織品一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。

　　一、二烯類彈性纖維(橡膠絲)

　　橡膠絲.jpg

二烯類彈性纖維俗稱橡膠絲或橡筋絲，伸長(zhǎng)率一般在100 %~300 %之間。主要的化學(xué)成分為硫化聚異戊二烯，有良好的耐高溫、耐酸堿、耐磨等化學(xué)物理性能，廣泛應(yīng)用于襪子、羅紋袖口等針織工業(yè)。橡膠絲是早期用到的彈性纖維，由于其主要制作成粗支紗線，所以在織造織物中的使用范圍很有限。

　　二、聚氨酯纖維(氨綸)

　　聚氨酯.jpg

聚氨酯彈性纖維是指以聚氨基甲酸酯為主要成分的一種嵌段共聚物制成的纖維，我國(guó)簡(jiǎn)稱氨綸，美國(guó)最初的商品名為Spandex，后更名為萊卡Lycra 、歐洲名為Elastane 、日本名為Neolon、德國(guó)名為 Dorlastan。它的彈性來(lái)自于其分子結(jié)構(gòu)由所謂“軟”和“硬”鏈段組成的嵌段共聚物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種纖維隨著嵌段共聚物不同，紡絲工藝不同，形成不同的“區(qū)段”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后，彈性和染整加工性能也不同。

　　氨綸的紡絲方法包括干紡、濕紡、化學(xué)反應(yīng)紡絲和熔融紡絲法。干法紡絲技術(shù)是當(dāng)前氨綸工業(yè)生產(chǎn)最為普遍的方法，具備紡絲速度較快(1000米/ 分) ，紡絲纖度小，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)車間面積小的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在嚴(yán)重環(huán)境污染和成本偏高等缺點(diǎn)。相反，熔融紡絲技術(shù)，不使用溶劑、凝固劑，無(wú)廢水廢液處理問(wèn)題，生產(chǎn)成本低，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，是目前研究的熱點(diǎn)之一。

　　氨綸是彈性纖維中最早開(kāi)發(fā)且應(yīng)用最廣，生產(chǎn)技術(shù)最為成熟的品種。

　　相關(guān)閱讀：分享|氨綸纖維的化學(xué)性能 氨綸纖維常見(jiàn)的四種紗線形式

　　三、聚醚酯彈性纖維

　　聚醚.jpg

聚醚酯彈性纖維是由聚酯和聚醚共聚物通過(guò)熔融紡絲制得的彈性纖維，日本帝人公司于1990年首次生產(chǎn)。聚醚酯彈性纖維與聚氨酯彈性纖維結(jié)構(gòu)類似，也具有“區(qū)段”結(jié)構(gòu)特征。“軟”鏈段主要是聚醚鏈段，柔軟性好，鏈較長(zhǎng)，容易伸長(zhǎng)變形；“硬”鏈段則是聚酯鏈段，相對(duì)較僵硬，易于結(jié)晶，鏈較短，在纖維受力變形時(shí)起節(jié)點(diǎn)作用，賦予彈性回復(fù)性能，并決定纖維的強(qiáng)力和耐熱性。

　　聚醚酯彈性纖維不僅強(qiáng)度較高，彈性也很好，在伸長(zhǎng)50%時(shí)，中強(qiáng)彈性纖維的彈性已與氨綸相當(dāng)，熔點(diǎn)也較高，和PET 纖維混紡，可以在120~130 ℃下染色，因此滌綸纖維也可以加工成彈性紡織品。此外，它們的耐光性優(yōu)良，耐氯漂性、耐酸堿性等都較普通氨綸好。由于耐酸堿性良好，由它和滌綸組成的織物還可進(jìn)行堿減量加工，以提高織物的懸垂性。

　　這種纖維還具有原料便宜、易于生產(chǎn)和加工的優(yōu)點(diǎn)，是一類較有發(fā)展前途的纖維。

　　四、聚烯烴彈性纖維(DOW XLA纖維)

XLA1.jpg

聚烯烴彈性纖維由聚烯熱塑性彈性體通過(guò)熔融紡絲制得。美國(guó)陶氏化學(xué)(DOW Chemical)于2002 年推出的XLA 是第一種商品化的聚烯烴彈性纖維，由茂金屬催化劑催化原位聚合的乙烯-辛烯共聚物 (POE)經(jīng)熔融紡絲制得。它具備好的彈性，500% 的斷裂伸長(zhǎng)，能耐220 ℃高溫，耐氯漂及強(qiáng)酸強(qiáng)堿處理，且具有很強(qiáng)的抗紫外線降解性能。它的生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，原料價(jià)格較氨綸低，同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生污染且易于回收利用。

　　由于聚烯烴彈性纖維具備多種優(yōu)異性能，近年來(lái)應(yīng)用日趨廣泛。

　　五、復(fù)合彈性纖維(T400纖維)

T400.jpg

六、硬彈性纖維

　　硬彈性纖維.jpg

上述彈性纖維都屬軟彈性纖維，在較低應(yīng)力下就發(fā)生較大的變形和回復(fù)。從熱力學(xué)角度分析，彈性來(lái)自分子鏈的自由度(或混亂度) ，即體系熵值的變化，因此上述纖維的結(jié)晶度都很低。但是在特殊加工條件下制得的某些纖維，例如聚丙烯 (PP)、聚乙烯(PE)等纖維，雖然在低應(yīng)力下不易變形 (因?yàn)樗鼈冇休^高的模量) ，但在較高應(yīng)力下，特別是在較低溫度下，也有較好的彈性，故這類纖維被稱為硬彈性纖維。

　　硬彈性纖維的變形和回復(fù)較彈性纖維有明顯區(qū)別。例如硬彈性PP纖維經(jīng)拉伸回復(fù)后立刻進(jìn)行第二次拉伸，其模量和強(qiáng)度要下降很多，但如果去除應(yīng)力后放置一段時(shí)間，或升高溫度使其充分松弛后進(jìn)行第二次拉伸，則其變形回復(fù)與第一次的曲線基本接近。這是由于該硬彈性纖維拉伸和回復(fù)時(shí)，不僅發(fā)生前述軟彈性纖維卷縮分子長(zhǎng)鏈段的拉伸和回縮變形，而且在拉伸過(guò)程中還伴隨一些微孔結(jié)構(gòu)的變化，它們的晶片網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化。只有這些結(jié)構(gòu)變化逐漸恢復(fù)后，才能回到原來(lái)的狀態(tài)，故它們?cè)谳^高壓力下才發(fā)生變形回復(fù)，稱為硬彈性纖維。

　　目前，硬彈性纖維在紡織品中應(yīng)用不多，但由于其彈性特點(diǎn)不同于軟彈性纖維，因此可開(kāi)發(fā)一些特殊的紡織品。