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加弹纤维

/elastic fiber/
条目作者周芬

周芬

最后更新 2023-03-22
浏览 155
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利用纤维的热塑性,经过变形热处理制得的高度卷曲蓬松的合成纤维。又称弹力丝。

英文名称
elastic fiber
又称
弹力丝
所属学科
化工

弹力丝具有显著伸长和快速收缩的特点。在长度方面,其伸缩性相当于原纤维的数十倍。弹力丝由于伸缩性和蓬松性好,其织物在重量、厚度、不透明性、覆盖性和外观特征等方面接近毛织品、丝织品或棉织品。

弹力丝的生产采用伸缩性变形丝加工方法,主要包括假捻法、填塞箱法、擦过法、赋形法和复合纤维卷曲法等。

将长丝通过假捻定型产生一定的弯曲,长丝受外力后假捻打开产生伸长,撤去外力后恢复假捻。假捻法生产的纤维具有较高的蓬松性和回弹性,广泛用于针织和机织物。应用广泛的弹力丝是假捻加工法,是依靠假捻的机械作用,对具有热可塑性的纤维赋予高蓬松性、弹性及可伸性,使纤维获得良好的纺织加工性能。假捻法所使用的机械是牵伸变形机,又称弹力丝机,是加工变形丝的主要设备。牵伸变形机根据热箱个数可分为单区牵伸变形机(又称高弹机)和双区牵伸变形机(又称低弹机);根据适用的原丝种类可分为外拉伸牵伸变形机和内拉伸牵伸变形机;根据假捻装置可分为转子式牵伸变形机和摩擦式牵伸变形机。

假捻变形的工艺路线有3种:①常规变形法,以拉伸丝为原丝进行假捻变形,常采用转子式假捻器,因此限制了它的生产速度,一般为每分钟一百多米。②外拉伸变形法,以预取向丝或未拉伸丝为原丝,拉伸和假捻变形分别在两个区域内连续进行。由于拉伸发生在变形区之前,所以称为外拉伸变形法。③内拉伸变形法,以预取向丝为原丝,拉伸和变形在同一区域内完成,在变形过程中原丝同时受到拉伸,拉伸在变形内完成。常采用摩擦式假捻器,将加工速度提高到400~600米/分。用内拉伸变形法生产的假捻变形丝称为拉伸变形丝(draw textured yarn; DTY),其卷缩率、均匀性、上色率、织物外观和手感等均比外拉伸变形法和常规变形法产品优良,且产量大,成本低廉。内拉伸变形法已成为最主要的假捻变形方法。

丝条经一对卷曲机罗拉,将其喂入填塞箱,经丝条的堆积作用,直到其压力足够克服反压装置的阻力而曳出,加工成平面卷曲的变形丝。这种纤维弹性小,卷曲较细,一般切制成短纤维或与其他纤维混纺,此法常用于短纤维后加工过程。

丝条从擦过体的刀刃处连续擦过,以擦过体为支点,利用擦过力给予卷曲变形。丝条一面擦过,一面热定型,加工成擦过变形丝,其弹性中等,卷曲稍粗,主要用于丝袜及外衣用丝。

丝条从一对齿轮之间通过,一面赋予丝条以齿形,一面热定型,加工成赋形变形丝,其弹性稍低,卷曲较粗,主要用于丝袜、地毯及装饰布用丝。

利用高聚物热收缩的差异,低收缩物为外侧,高收缩物为内侧,由同一喷丝孔纺丝,制成并列或皮芯结构纤维。这种丝条拉伸后经紧张热定型加工成螺旋形卷曲变形丝,其弹性小,卷曲粗,主要用于女袜。

根据连续卷缩值不同,将弹力丝分为低弹丝(20%~30%)、中弹丝(30%~50%)和高弹丝(>50%)。高弹丝以锦纶为主,低弹丝有涤纶、丙纶、锦纶等。以涤纶和锦纶的弹力丝生产最普遍,丙纶弹力丝则多用于家用织物及地毯。

经过加捻、热定型和解捻3个工序制得,纤维在喂入辊和假捻转子间已加上捻度,并经热定型后解捻,当丝离开假捻转子后,捻度消失,张力去除,丝呈蓬松状,具有一定的弹性和转矩,获得高弹变形丝。锦纶弹力丝适合制造弹力衫裤、袜类等

需经过加捻、热定型、解捻和再热定型4个步骤,多经历一次加热,目的是使解捻后的变形丝再度热定型,调整丝条形状,伸长固定。由于经历了再次热定型,变形丝的内应力被消除一部分,因此降低了其弹性伸长,获得低弹丝或中弹变形丝。21世纪初,又开发了涤纶高弹丝加工工艺。将预取向丝在加弹时只经过第一加热箱,而不经过第二加热箱以降低加弹温度,或者适当降低牵伸速率,可以明显提高变形丝的弹性。涤纶弹力丝多用于衣着和室内装饰布。

20世纪90年代以后,随着染整工艺的日臻成熟和国产平幅精练设备的大量运用,以涤纶弹力丝制备的涤纶纬向弹力面料和经纬双向弹力面料获得迅速发展。其具有布面平整、尺寸稳定、回弹性优良等特点。21世纪初,以涤或锦交织为代表的弹力面料因具有质地轻盈、手感柔软、颜色鲜艳等优良性能成为服装面料的新品,也为弹力丝的应用拓展了广泛的领域。

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