什麼是氨綸

氨綸是一種含聚氨基甲酸酯大於85%的具有線形鏈段結構的高分子化合物製成的彈性纖維。由於具有其他纖維無法比擬的優點,如比重輕、斷裂強度高、斷裂伸長高、彈性回複好等，氨綸纖維在各種領域得到了廣泛的應用。

可以以裸絲或合撚、包芯、包複紗等不同的紗線形式，用於經編、機織、針織等多種加工方式，製成泳衣、內衣、外套等多種服裝，近年來成為發展高檔彈性紡織品不可缺少的特殊紡織纖維，具有相當廣泛的應用價值和發展前景。

氨綸的分子結構

氨綸（聚氨基甲酸酯纖維）是一種嵌段共聚物，一般由聚氨基甲酸酯鍵形成的軟鏈段與脲鍵形成的硬鏈段交替構成氨綸分子長鏈（熔融紡氨綸由於其不同的合成工藝，有所不同），一般數均分子量在25,000以上。

軟鏈段處於蜷曲的無定形狀態，分子之間能夠滑移，在張力作用下可以被拉長。而硬鏈段相互之間形成氫鍵，處於類似於結晶狀態，起到“締結”點的作用。正是由於這種獨特的分子結構，氨綸不僅具有高彈性，同時還具有拉伸後優良的恢複性能。下圖是氨綸分子形態的示意圖。

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氨綸與其他纖維區別

有的國家將含聚氨基甲酸酯大於85%作為區別氨綸與其他彈性纖維的標準，其實氨綸區別於其他彈性纖維（如橡膠絲）最主要的還是其性能：

•斷裂伸長在400%以上，有的達到600%；

•300%伸長後彈性恢複率95%以上；

•具有滿足紡織加工所需的強度0.6--1.3cN/dtex;

•纖度範圍22―6000dtex，甚至10dtex；

•能夠與滌綸、錦綸、棉等一起進行高溫定型及染色。

有人對不明彈性纖維進行強力性能檢測來判斷其是否氨綸，也是有一定效果的。

聚醚型和聚酯型氨綸

按軟鏈段的分子結構區分，氨綸分為聚醚型和聚酯型氨綸，聚醚型氨綸的主原料為聚醚二醇（PTMEG），聚酯型氨綸的主原料為聚酯二醇（PEG）。目前市場上大部分為聚醚型氨綸。

氨綸的應用

氨綸有極好的伸縮彈性，斷裂強度高，斷裂伸長率可達400%-700%，鬆弛後又可迅速恢複原狀，有柔軟舒適感，有良好的耐化學藥品、耐油、耐汗水，在陽光下不變黃等特性，其長絲複絲可用於針織品、機織物等多種用途。

氨綸裸絲主要與錦綸、滌綸等在經編、緯編等設備上交織，用於泳衣、內衣、襪子、織帶等。氨綸包覆（包芯）絲一般采用裸絲與錦綸或其它纖維（棉、毛、麻、絲、化纖等）一起製成紗線後，在經編、緯編、機織等設備上進行加工織造，可製成內衣、毛衣、襪子、牛仔外衣等。其紗中氨綸含量較少（2%-25%）就能充分發揮氨綸的彈性作用。

氨綸製成的成品主要有：男女服裝；運動服、遊泳衣、緊身衣；襪類（短、中、高統襪）、手套等；鬆緊帶類、花邊飾帶類等；醫療保健用品，護膝、護腕、彈性繃帶等。

隨著國內氨綸市場的開發和發展，氨綸的應用領域不斷擴大，已從過去的針織用擴大到機織用，從過去單一的服裝內用，擴大到服裝外用、包裝用、醫藥用等領域，且隨著人們生活水平的不斷提高，氨綸產品的舒適性越來越受到人們的喜愛，氨綸的需求量迅速增加。

隨著我國經濟的發展，出口紡織品和服裝的檔次不斷提高，氨綸必將有廣闊的發展空間。

氨綸生產工藝比較

根據紡絲工藝的特點，目前的氨綸生產工藝路線有溶液幹法、溶液濕法、反應紡、熔融紡四種。以下就幾種工藝的技術特點及產品特點作一比較：

1．溶液幹法

聚醚二醇與二異氰酸酯以1：2的摩爾比在一定的反應溫度及時間條件下形成預聚物，預聚物經溶劑溶解後，再加入二胺進行鏈增長反應，形成嵌段共聚物溶液，再經加入助劑後混合、過濾、脫泡等工序，製成性能均勻一致的紡絲原液。

然後用計量泵定量均勻地壓入噴絲頭，紡絲液從噴絲板毛細孔中被擠出形成絲條細流，進入紡絲甬道。甬道中充有熱空氣（或熱氮氣），使絲條細流中的溶劑迅速揮發，並被空氣（或氮氣）帶走，絲條濃度不斷提高直至凝固，同時氨綸一般為複絲，在凝固前經過加撚器將其抱合，最後上油，卷繞成一定的卷裝。

幹法紡絲是目前世界上應用最廣泛的氨綸紡絲方法。幹法紡絲產量約為世界氨綸總產量的80%。其纖度為1.1-123tex，紡絲速度一般為200~600 m/min，有的甚至可高達1200 m/min。幹法紡絲工藝技術成熟，製成的纖維質量和性能都很優良。杜邦、拜耳、東洋紡等及國內大部分廠家均采用溶液幹法紡絲技術。

2．溶液濕法

首先用聚酯型二醇與二異氰酸酯以幹法紡絲類似的方法製成嵌段共聚物溶液，溶液經紡前準備，送至紡絲機，通過計量泵壓入噴絲頭。從噴絲板毛細孔中壓出的原液細流進入凝固浴。

凝固浴以溫水（90℃以下）為凝固介質，原液細流中的溶劑向凝固浴擴散，原液細流中聚合物的濃度不斷提高，形成纖維，再經洗滌幹燥後進行卷繞。

濕法紡絲速度一般為5~50 m/min，纖度0.55-7.7dtex。濕法紡絲工藝流程複雜，裝置設備投資費用大，紡絲速度較低，生產成本高。該法已逐漸被淘汰。目前濕法紡絲的產量約占氨綸總產量的10%左右。

3．反應法

反應紡絲法亦稱化學紡絲法，由紡絲液轉化成固態纖維時，必須經過化學反應或用化學反應控製成纖速率。

反應紡絲法由單體或預聚物形成高聚物的反應過程與成纖過程同時進行。將兩端含有二異氰酸酯的聚醚或聚酯預聚物溶液，經噴絲頭壓出進入凝固浴，與凝固浴中的鏈增長劑反應，生成初生纖維。

初生纖維卷繞後還應在加壓的水中進行硬化處理，使初生纖維內部未起反應的部分進行交聯，從而轉變為具有三維結構的聚氨酯嵌段共聚物。

反應紡絲法的紡絲速度一般為50~150 m/min，纖度為0.56~38tex。

該法因工藝複雜，紡絲速度低，生產成本高，設備投資大等問題也逐漸被淘汰。目前世界上反應紡絲的產量占氨綸總產量的10%左右。

4．熔融法

熔融紡絲法是利用高聚物熔融的流體進行纖維成形的一種方法。熔融紡絲隻能適用於熱穩定性良好的聚氨酯嵌段共聚物，如由4,4-甲撐二苯二異氰酸酯和1,4-丁二醇縮聚所獲得的聚氨酯嵌段共聚物等。紡絲溫度為160 220℃，紡絲速度一般為200 800 m/min。

氨綸的熔體紡絲主要經切片幹燥→熔融→熔體細流形成→冷卻→延伸→卷繞6步完成。由於在高溫擠出過程中會有一些大分子降解，因此在擠出設備中還要添加一定的交聯劑，使含有活性的-NCO端基的分子鏈再重新連接起來。

由於熔融紡絲的工藝特點，其產品的斷裂伸長率可以達到很高，但由於分子間作用力相對於其他方法生產的產品低，造成回複力小，彈性恢複差。所以熔融紡氨綸絲還僅能用於襪子等要求較低的用途，並且由於氨綸切片價格偏高，因此推廣受到限製。

但是，我們也應該看到熔融紡氨綸絲在投資成本、環保方麵的優勢，如果能解決彈性恢複差的缺點，必將具有較高的競爭力，事實上，近幾年，國外如鍾紡等公司通過改進交聯劑等已在熔融紡氨綸方麵占有很強的優勢，在某此方麵已能與幹法紡氨綸相媲美。

因此國內廠商在大力發展幹法紡的同時，應該持續加強熔融紡方麵的研發投入，接近國際氨綸技術發展的前沿。