聚氨酯（ＰＵ）彈性纖維、氨綸、萊卡的結構和性能

聚氨酯彈性纖維（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｅｌａｓｔｉｃｆｉｂｒｅ）是一種以聚氨基甲酸酯為主要成分的嵌段共聚物制成的纖維，我國簡稱為氨綸，國外的商品名中著名的有美國的“萊卡（Ｌｙｃｒａ）”。
0 }7 h7 `* P6 Z, T由于氨綸不僅具有橡膠絲那樣的彈性，還具有一般纖維的特性，因此作為一種新型紡織纖維受到人們的青睞。它可用于制作各種內衣、游泳衣、松緊帶、腰帶等，也可制作襪口及繃帶等。
& C  V2 T. b9 u7 d/ r

１．聚氨酯彈性纖維（氨綸）的結構
（１）氨綸的結構：氨綸是軟硬鏈嵌段共聚高分子化合物，其結構組成如下：
Ｒ—Ｏ—ＣＯＮＨ?。摇洌危龋茫希危取。摇澹危龋茫希危取。摇洌危龋茫稀稀?br /> 4 C2 H! Y' Y- K0 C$ M# |式中：Ｒ———脂肪族聚酯二醇或脂肪族聚酯二醚；
Ｒ′———芳香族基；
Ｒ″———脂肪族基。
聚氨酯彈性纖維根據鏈結構中軟鏈段部分是聚酯還是聚醚分為聚酯型和聚醚型。聚酯或聚醚與芳香二異氰酸酯反應，生成異氰酸酯端基的預聚物，然后這種預聚物再和擴鏈劑—低相對分子質量的含有活潑氫原子的雙官能團化合物（如二元胺或二元醇）反應而獲得嵌段共聚物。合成的嵌段共聚物可通過干紡、濕紡或熔融紡制成氨綸。
（２）氨綸的彈性體結構：氨綸大分子鏈中有兩種鏈段。一種為軟鏈段，它由不具結晶性的低相對分子質量聚酯（１０００～５０００）或聚醚（１５００～３５００）鏈組成，其玻璃化溫度很低（－５０～－７０℃），且在常溫下，它處于高彈態，在應力作用下，它很容易發生形變，從而賦予纖維容易被拉長變形的特征；另一種為硬鏈段，它由具有結晶性并能形成橫向交聯、剛性較大的鏈段（如芳香族二異氰酸酯鏈段）組成，這種鏈段在應力作用下基本上不產生變形，從而防止分子間滑移，并賦予纖維足夠的回彈性。在外力作用下，軟鏈段為纖維提供大形變，使纖維容易被拉伸，而硬鏈段則用于防止長鏈分子在外力作用下發生相對滑移，并在外力去除后迅速回彈，起到物理交聯的作用。用化學反應紡絲法制造的氨綸只有一種軟鏈段，但交錯的軟鏈段之間有由化學交聯形成的結合點，它與軟鏈段配合，共同賦予纖維高伸長、高回彈的特點。這兩種類型的氨綸分子間結構示意圖如圖所示。

氨綸的彈性結構模型

２．氨綸的性能
（１）密度和線密度：氨綸的密度為１．２０～１．２１ｇ／ｃｍ^３，雖略高于橡膠絲（不加填料時，天然橡膠密度為０．９５ｇ／ｃｍ３，各種合成橡膠在０．９２～１．２３ｇ／ｃｍ^３），但在化學纖維中仍屬較輕的纖維，氨綸的線密度一般為２２～４７７８ｄｔｅｘ，最細可達１１ｄｔｅｘ。
（２）吸濕性：在溫度為２０℃、相對濕度６５％下，氨綸的回潮率為１．１％，雖較棉纖維、羊毛及錦綸等小，但優于滌綸、丙綸和橡膠絲。
（３）力學性能：氨綸的濕態斷裂比強度為０．３５～０．８８ｃＮ／ｄｔｅｘ，干態斷裂比強度為０．５～０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ，是橡膠絲的２～４倍。氨綸的斷裂伸長率可達５００％ ～８００％，瞬時彈性回復率為９０％以上，與橡膠絲相差無幾，比一般加彈處理的高彈聚酰胺纖維（彈性伸長大于３００％）還大，它的形變回復率也比聚酰胺彈力絲高，見下表。另外，氨綸還具有良好的耐撓曲、耐磨性能等。
（４）耐熱性：氨綸的軟化溫度約為２００℃，熔點或分解溫度約為２７０℃，優于橡膠絲，在化學纖維中屬耐熱性較好的品種。
* X5 R1 b- h+ ^6 o& w（５）化學穩定性：氨綸對次氯酸鈉型漂白劑的穩定性較差，推薦使用過硼酸鈉、過硫酸鈉等含氧型漂白劑。聚醚型氨綸的耐水解性好；而聚酯型氨綸的耐堿、耐水解性稍差。
* r; _, X$ `7 ?$ A9 [（６）染色性：氨綸的染色性能尚可，染錦綸的染料都能使用，通常采用分散染料、酸性染料等染色。
  b# s7 }- M5 h! J! D" }0 M' J. W

兩類氨綸的性能
, t: Q. N! u) `" e; Q

項目	聚醚型	聚酯型
斷裂比強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）	０．６２～０．７９	０．４９～０．５７
斷裂伸長率（％）	４８０～５５０	６５０～７００
彈性回復率（％）	９５（伸長５００％）	９８（伸長６００％）
彈性模量（ｃＮ／ｄｔｅｘ）	０．１１	０．１３
密度（ｇ／ｃｍ３）	１．２１	１．２０
回潮率（％）	１．３	０．３
耐熱性	１５０℃發黃，１７０℃發黏	１５０℃有熱裂塑性，１９０℃強度下降
耐酸堿性	耐大多數酸，在稀鹽酸和硫酸中變黃	耐冷稀酸，在熱堿中快速水解
耐溶劑性	良好	良好
耐氣候性	暴曬于日光下強度有下降	暴曬于日光下強度有下降并變色
耐磨性	良好	良好

了解學習了，謝謝分享