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氨纶

书山有路勤为径；学海无涯苦作舟

氨纶

　　基本介绍

 　　氨纶（spandex）

 　　氨纶是聚氨基甲酸酯纤维的简称，是一种合成纤维，组成物质含有

85％以上组分的聚氨基甲酸酯。

商品名称有莱克拉（Lycra、美国、英国、

荷兰、加拿大、巴西）、尼奥纶（Neolon、日本）、多拉斯坦

（Dorlastan、德国）等。

首先由德国Bayer公司于1937年研究成功，美

国杜邦公司于1959年开始工业化生产，现已将其氨纶产业卖给美国科氏

工业集团，总产能约为10万吨左右。

目前全球氨纶总产能约60万吨，而

韩国晓星公司的氨纶产能接近12万吨，成为全球第一。

中国第一家氨纶

企业是烟台氨纶厂，1989年开始生产。

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。

 　　氨纶共有两个品种，一种是由芳香双异氰酸酯和含有羟基的聚酯链

段的镶嵌共聚物（简称聚酯型氨纶），另一种是由芳香双异氰酸酯与含有

羟基的聚醚链段镶嵌共聚物（简称聚醚型氨纶）。

氨纶纤维与弹力聚烯烃

纤维和弹力复合纤维统称弹力纤维。

 　　物理特性

 　　具有高断裂伸长（400％以上）、低模量和高弹性回复率的合成纤

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维。

多嵌段聚氨酯纤维的中国商品名称。

又称弹性纤维。

氨纶具有高延伸

性（500％～700％）、低弹性模量（200％伸长，0.04～0.12克／旦）和高弹

性回复率（200％伸长，95％～99％）。

除强度较大外，其他物理机械性

能与天然乳胶丝十分相似。

它比乳胶丝更耐化学降解，具有中等的热稳定

性，软化温度约在200℃以上。

用于合成纤维和天然纤维的大多数染料

和整理剂，也适用于氨纶的染色和整理。

氨纶耐汗、耐海水并耐各种干洗

剂和大多数防晒油。

长期暴露在日光下或在氯漂白剂中也会退色，但退色

程度随氨纶的类型而不同，差异很大。

 　　氨纶纤维所以具有如此高的弹力是因为它的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。

柔性链段分子链间以一定的交联形成一定的网状结构，由于分子链间

相互作用力小，可以自由伸缩，造成大的伸长性能。

刚性链段分子链结合

力比较大，分子链不会无限制地伸长，造成高的回弹性。

氡纶长丝的横截

面大部分为狗骨形（dog-bone-shaped）也有一些长丝表面光滑或呈锯齿

状。

断裂强度在所有纺织纤维中是最低的，只有0.44～0.88CN／dtex（聚

醚型的强度要高于聚酯型）。

吸湿范围较小，一般为0.3-1.2％（复丝吸湿

率要比单丝稍高些）。

耐热性视品种不同而有较大差异，大多数纤维在

90～150℃范围内短时间存放，纤维不会受到损伤，安全熨烫温度为150℃

以下，可以加温干扰与湿洗。

染色性能较优，可染成各种顿色，染料对纤

维亲和力强，可适应绝大多数品种的染料，并具有较好的耐化学性，耐大

多数的酸碱、化学药剂、有机溶剂、干洗剂和漂白剂，以及耐日晒和风雪，

但不耐氧化物，易使纤维变黄与强力降低。

 　　氨纶一般不单独使用，而是少量地掺入织物中。

这种纤维既具有橡

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胶性能又具有纤维的性能，多数用于以氨纶为芯纱的包芯纱，称为弹力包

芯纱，这种纱的主要特点，一是可获得良好的手感与外观，以天然纤维组

成的外纤维吸湿性好；二是只用1-10%的氨纶长丝就可生产出优质的弹力

纱；三是弹性百分率控制范围从10%到20％，能根据产品的用途，选择不

同的弹性值。

易于纺制25～2500旦不同粗细的丝，因此广泛被用来制作

弹性编织物，如袜口、家具罩、滑雪衣、运动服、医疗织物、带类、军

需装备、宇航服的弹性部分等。

随着人们对织物提出新的要求，如重量轻、

穿着舒适合身、质地柔软等，低纤度氨纶织物在合成纤维织物中所占的比

例也越来越大。

也有用氨纶裸体丝和氨纶与其它纤维合并加捻而成的加

捻丝，主要用于各种经编、纬编织物，机织物和弹性布等。

 　　Spandex（氨纶）弹性纤维使用手册

 　　[第一章]

 　　Spandex弹性纤维简介

 　　Spandex译名”斯潘德克斯”，是一种弹性纤维，学名聚氨酯纤维

（Polyurethane），简写（PU）。

中国大陆称为

 　　”氨纶”，它具有高度弹性，能够拉长6～7倍，但随张力的消失能

迅速恢复到初始状态，其分子结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚

氨基甲酸酯，通过与硬链段连接在一起而增强其特性。

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。

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 　　Spandex发展情况

 　　自从1958年DUPONT把Spandex引入商业用途，并注册商标为

（LYCRA），市场音译为[莱卡]，很多人已把”莱卡”作为Spandex之名称。

其后世界各地均有生产，如美国橡胶公司（U.S.RUBBER

 　　CO.）之”VYRENE”，日本东洋纺（TOYOBO）之”ESPA”（氨丝霸），德

国拜耳公司（BAYER,A.G.,W.GERMANY）之”DORLASTAN”，英国

COURTAULDS,U.K.之”SPANZELLE”，（B.F.GOODRICH

 　　CHEMICALCO.,LTD）之”ESTANE”，日本富士纺之”FUJIBO”

 　　（富士宝），DUPONT与日本东丽合作之”TORAY-DUPONT”，美国

（GLOBE

 　　MANUFACTURINGCO.）之

 　　”CLEARSPAN”和”GLOSPAN”，韩国泰光（TAE-KWANG）之”ACELAN”，

东国合纤（TONGKOOK）之”TEXLON”，HYOSUNG晓星之”TOPLON”及”

CREORA”更是全世界最大。

日本旭化成之

 　　”ROICA”（罗依可），其后旭化成更于1999年初与台湾台塑集团合

作开办”FORMOSA

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 　　ASAHI”公司，简称”FAS”，日本日清纺之”MOBILON”

 　　（莫比龙）亦在台湾增加生产线生产（TOWNSPAN）东华丝，而台湾自行

投资有薛恒兴之”SHEIFLEX”（雪霏丝），而中国大陆亦有烟台之”纽士达”

，及连云港之”奥神”均以”TOYOBO”东洋纺之设备及技术生产，而广东

鹤山氨纶厂亦于1996年投产，福建长乐、南通海门、山东淄博亦开始生

产氨纶，中国DUPONT在上海与华源合作生产，而浙江华峰之”千禧”牌

氨纶亦于2000年投产。

另外DUPONT亦与其它厂合作（但DUPONT不参与生

产事宜）以”ELASPAN”（伊邦）牌销售。

全球各地均投资或增扩氨纶之产量，

令弹性纤维市场一片畅旺。

 　　Spandex生产方法

 　　Spandex纤维克服了如应力、应变性能、支数范围和橡胶纱之模朔

性的质量缺陷，当年DUPONT

 　　最先采用干法纺丝生产，时至今日，生产方法亦大致有四种：

（一）干法纺丝（DRYSPINNING）：

溶液在热气流下，因溶剂挥发而

固化成丝的方法。

 　　生产流程：

溶液（经过）----纺丝泵（过滤）

 　　----干燥箱（100℃热风吹过，使溶液挥发）----纺丝----卷绕成型

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 　　纺丝速度：

由200～800M/分钟

 　　纺丝温度：

为200～230℃

 　　纤维纤度：

22.2～1244dtex

 　　采用：

DUPONT、拜耳、东洋纺

 　　特性：

过程污染大，工艺复杂，成本高。

（二）熔融纺丝（MELT-SPINNING）：

高聚物加热到熔点以上成为熔体

而成丝的方法。

 　　生产流程：

高聚物在无溶剂下聚合----造粒----在定温下切片----

清洗除杂----干燥----脱水----进入螺杆压机制成溶体----喷丝板挤出--

--通过冷箱冷却----卷绕成型。

 　　纺丝速度：

由600～1600M/分钟

 　　纺丝温度：

为160～220℃

 　　纤维纤度：

9～1100dtex

 　　采用：

钟纺、拜耳、日清纺

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 　　特性：

流程短、成本低、污染小

 　　（三）湿纺纺丝（WET-SPINNING）：

原液在凝固浴中经双扩散作用而

固化成丝的方法。

 　　生产流程：

原液----纺丝泵（过滤）----从喷丝板进入温水（90℃以

下）----再生槽凝固浴----脱去溶剂----丝条洗涤----干燥----卷绕成型。

 　　纺丝速度：

由50～150M/分钟

 　　纺丝温度：

为90℃以下温水

 　　纤维纤度：

44～440dtex

 　　采用：

日本富士纺

 　　特性：

此法生产过程污染大、纺速慢、成本高。

 　　（四）化学反应法：

高聚物制成溶液经扩链剂使其发生化学反应，

而固化成丝的方法。

 　　生产流程：

溶液----经喷丝板至凝固液----添加扩链剂（化学反应）

----卷绕成形----硬化---处理成网状纤维。

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 　　纺丝速度：

由50～150M/分钟

 　　纤维纤度：

44～80dtex

 　　采用：

美国环球

 　　特性：

此法生产过程污染大、成本高。

 　　Spandex的形态

 　　Spandex生产上亦有分不同亮光度形态，通常有：

（以DUPONT为例）

 　　透明（CLEAR-

 　　LUSTER）：

表面纤维较平滑，故反光成透明，摩擦率低，条干均匀

度较差，上色亦较差，适宜与短纤类材料生产，经织物采用多。

 　　白根（DULL-LUSTER）：

即本白，表面纤维较凹凸不平，摩擦面大，

上色效果好，适宜配

 　　长纤类生产，粗支根用，如胸围品及辅料用多。

 　　半透明（BRIGHT-LUSTER）：

内加进钛白粉及防滑剂，对化学剂较强

抵抗力，游泳衣用多，

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 　　因有抗氯功能。

 　　哑色（MATT-LUSTER）：

界乎本白与半透明之间，为哑白色，适宜针

织采用。

 　　Spandex各种用途不同，有各种产品形态，主要分为三种：

裸纱、

包芯纱、包覆或合捻纱。

 　　每种不同组合对应不同用途。

 　　裸纱（bareyarn）：

 　　为100%氨纶纱，裸纱一般不直接用于织物上，大多与对手材料共同

生产，并需采用特殊装置生产。

针织品最常用，如泳衣、运动服等，一般

以22-78Dtex为主。

 　　包芯纱（corespunyarn）

 　　以裸纱为芯，其它材料为外皮纺成的纱，简称CSY。

如以棉包芯一

般用环绽纺纱机之细纱车上插入牵伸过的裸纱，包缠包芯纱之裸纱伸长度

必需适当调整，其伸缩率被抑制在2～3倍。

现今包芯纱分硬芯纱及软芯

纱，包芯纱之对手材料有棉、涤、晴等等。

被广泛使用在织物，针织品，

绷带、袜子、内衣、牛仔服，一般以22-235Dtex为主。

 　　一般包芯纱之支数及混用率（%）：

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 　　60s棉包22dtex=棉92%氨纶8%

 　　80s棉包22dtex=棉90%氨纶10%

 　　55s棉包33dtex=棉91%氨纶9%

 　　60s棉包33dtex=棉90%氨纶10%

 　　30s棉包44dtex=棉92%氨纶8%

 　　40s棉包44dtex=棉90%氨纶10%

 　　50s棉包44dtex=棉87%氨纶13%

 　　12s棉包78dtex=棉96%氨纶4%

 　　16s棉包78dtex=棉95%氨纶5%

 　　20s棉包78dtex=棉93%氨纶7%

 　　30s棉包78dtex=棉90%氨纶10%

 　　40s棉包78dtex=棉87%氨纶13%

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 　　50s棉包78dtex=棉84%氨纶16%

 　　20s棉包122dtex=棉93%氨纶7%

 　　36s棉包122dtex=棉91%氨纶9%

 　　8s棉包155dtex=棉95%氨纶5%

 　　20s棉包155dtex=棉88%氨纶12%

 　　36s棉包155dtex=棉79%氨纶21%

 　　40s棉包155dtex=棉77%氨纶23%

 　　包覆或合捻纱：

尼龙、涤纶等长纤维、织造弹性织物时，大都用包

覆纱合捻纱为裸纱跟与对手纱合捻而成，通常为了提高氨纶的被包覆程度

同对手纱两根或三根合捻亦可，把对手纱包一重的叫单包覆纱（SCY），包

两重的叫双包覆纱（DCY），较粗称（FTY），主要用44-620Dtex为主，用于

内衣，内衣辅料。

 　　一般包覆及合捻纱之支数混用率（%）：

 　　56dtex尼龙包78dtex=尼龙88%氨纶12%

 　　78dtex尼龙包78dtex=尼龙92%氨纶8%

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 　　78dtex尼龙包33dtex=尼龙88%氨纶12%

 　　78dtex尼龙包44dtex=尼龙63%氨纶14%

 　　78dtex尼龙包78dtex=尼龙78%氨纶22%

 　　83dtex尼龙包22dtex=尼龙92%氨纶8%

 　　83dtex尼龙包33dtex=尼龙89%氨纶11%

 　　83dtex尼龙包44dtex=尼龙86%氨纶14%

 　　83dtex尼龙包78dtex=尼龙78%氨纶22%

 　　特殊对物纤维混用率（%）

 　　20s/2棉包44dtex=棉98%氨纶2%

 　　30s/2棉包44dtex=棉97%氨纶3%

 　　40s/2棉包44dtex=棉96%氨纶4%

 　　20s/2棉包78dtex=棉96%氨纶4%

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 　　30s/2棉包78dtex=棉95%氨纶5%

 　　40s/2棉包78dtex=棉93%氨纶7%

 　　30s/2涤纶包44dtex=涤纶97%氨纶3%

 　　Spandex物性

 　　Spandex一般由多根长丝组成，一般为10D/根，现时已有15D/根，

甚至20D/根，理论根数愈少，条干均匀度愈好，因重叠形态之机会率愈少，

干法纺丝之生产溶液DMAC对人体之肝脏有害，一般10D/根内含控制

0.5mg/kg，如15D/根则含0.7mg/kg，超过标准。

生产Spandex时，对于

打卷张力，筒上支数，断裂强度，断裂伸度，成形度，油附着量，弹性回

复率等等，都要特别注意，此等问题直接影响编织，尤以针织生产单面布

更加要留意。

（1）打卷张力（PACKAGEDRAFT

 　　%）：

弹性纤维之上卷张力十分重要，其张力由内至外要保持平均，

如张力不平均，直接影响编织布面效果，最佳之上卷张力为8%-12%。

而每

个筒子之张力误差不能超过3%。

（2）筒上支数（DTEXON

 　　CHEESE）：

筒上支数是受打卷张力所控制，例如：

44dtex打卷张力

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为10%，即在筒上之实际支数为40dtex，即细了10%。

现今有些氨纶制造

商认为，当每个牌子的氨纶每个重量都相同时，打卷张力大的氨纶无疑是

长度较长，编织长度较多，织物亦能织较轻，此点必需留意自己产品之要

求情况选用。

 　　（3）断裂强度（BreAKING

 　　TENACITY）：

通常每种不同牌子或不同系列之氨纶，其强度表现均

不同，测试方法可在条件化环境下，取50mm用强力机测试，测试

100%（SS100），200%（SS200），300%（SS300），测试各五次，一般观察

200%（SS200）数据，及其它数据之稳定性，强度愈大，织物之伸长力大，

而编织时机速亦可快些。

 　　（4）断裂伸度（BreAKING

 　　ELONGATION）：

在测断裂强度时，可测出断裂之伸长度，一般伸度

愈大，织物含量成份可少一些。

 　　（5）成形度：

以外观测试，如成形不良，每个筒子外形有异，大小

不一等，均为不合格。

 　　（6）

 　　油附着量：

氨纶含油量最好为5%（+/-2%），含油量多或时间愈长，

外层油质向内层浸透，而在筒底积聚，影响编织张力及损耗大。

一般油剂

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组份为硅油，含硬脂酸金属离子。

 　　（7）

 　　弹性回复率：

一般纤维伸长100%或以上，叫弹性纤维，指在张力作

用下长度增长，当释放后回复到初始长度，而原长与回复长度之差率，为

弹性回复率，一般为95%或以上。

 　　（8）比重：

氨纶比重为1.10。

 　　（9）公定回潮率：

一般为1.3（ASTM）。

 　　（10）软化温度：

一般为摄氏190度/华氏390度。

 　　（11）溶化温度：

一般为摄氏250度/华氏437度。

 　　Spandex贮存及使用标准方法

 　　Spandex要保存在温湿均恒的环境内，温度摄氏18-20度之间，温

度愈低，贮存期相对可较长，相对湿度为60%-70%，不宜放于日光曝晒之

地方，不宜与二氧化硫，氮氧化物等化工产品一起存放，引致其分解。

 　　贮存期限：

底于20D（3个月），30D（4个月），40D-70D（6个月），

100D-280D（9个月）,

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 　　粗于420D（12个月），Spandex愈粗，贮存期愈长。

 　　Spandex在织布时，从恒温仓库到车间，至少提前16小时将纸箱打

开，放在织布车间回潮，以减少织布时断纱现象。

 　　（G）Spandex之简单测试方法：

 　　1、沸水收缩测试

（1）取四个氨纶样品,去除表面层,然后分别取长10cm三个段落并且

用色笔标识距离。

（2）将样品放入沸水中（100℃）,10分钟时间,

 　　然后取出在条件室温下挂干,5分钟以后量度其收缩后的长度。

 　　（3）根据沸水前、沸水后的差异,计算其沸水收缩率,标准率为10-

15%。

 　　沸水收缩率（%）=（10cm-测试长度）/10×100%

 　　结论：

沸水收缩率超过（10-15%）,表明氨纶的稳定性差。

 　　2、氨纶弹力测试.

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（1）取四个氨纶样品,去除表面层,然后分别取长10cm三个段落,并

且用色笔标识距离。

（2）将样品的头尾接合,放在单纱强力机上测试,以50cm/分钟速度

拉伸。

 　　（3）首先将样品分别伸长100%、150%、200%、250%、300%拉伸3次,

 　　然后第4次才计算其拉伸应力（cn）及弹性回复率。

 　　弹性回复率%=（10cm-测试长度）/10X100%

 　　结论：

不同的产品对氨纶的弹性要求不同,某些产品对氨纶要求低

伸长、高弹力或高伸长、低弹力或低伸长、低弹力或高伸长、高弹力,

 　　因此不同的布种要选择不同适合的氨纶。

标准率与其它牌子以300%

之数据比较，碓保企业用之氨纶质量一致。

 　　Spandex各种功能类别

 　　每个牌子之常规spandex，有不同之伸度及强力，只需按照最终产

品之要求，再选用适合之spandex，便能生产出合用之弹性面料。

除常规

之spandex外，近期各牌子均开发出一些特殊功能之spandex产品，令用

家更多选择，更适合最终产品之要求。

例如：

（1）

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 　　特殊弹性舒适功能：

首推DUPONT生产之LYCAR-SOFT，其特性为织

物在穿着时，不会有紧窄的感觉，而DUPONT亦对于LYCRA-SOFT织物有严

格要求，合格才发予挂牌，一般先将织物在INSTRON拉伸机上，作拉伸及

回复率测试，合格标准为：

 　　（a）经编织物：

MINIMUM70%WORKRECOVERYSLOPEOF5.0

 　　ORLESS

 　　（b）纬编织物：

MINIMUM70%WORKRECOVERYSLOPEOF

 　　10.0ORLESS

 　　而旭化成之ROICAHS系，亦有接近之功能。

（2）特殊抗氯功能：

如旭化成之ROICA-SP，DUPONT之T-

162，TOYOBO之ESPA

 　　T-365，NISSHINBO之MOBILON-K，HYOSUNG之CREORA

 　　C-200等。

 　　（3）特殊耐高温功能：

适用于化纤类，如DUPONT之T-169，TOYOBO

之ESPA

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 　　T-765，NISSHINBO之MOBILON-P，HYOSUNG之CREORAC-300等。

 　　（4）特殊低温功能：

适用于对手材料不耐高温，如羊毛，尼龙，或

色织布怕高温变色或漂白变黄等布类，如TOYOBO之ESPA-M，NISSHINBO

之MOBILON-R，FUJIBO之U型等。

 　　（5）特殊吸湿及透湿功能：

如旭化成之RIOCA-BZ，FUJIBO之EM型

等。

 　　（6）耐久耐磨性功能：

如TOYOBO之ESPAT-70，FUJIBO之E型等。

 　　（7）其它特种功能：

如FUJIBO之KA及UA型之抗菌防臭，EF型远红