Onder de vele functionele varianten kan elastische vezel, als een "zonsopgangindustrie", het menselijk lichaam een goed contactgevoel geven en speelt het een onvervangbare rol in het draagcomfort en de donzige warmte van kleding, waardoor het een stabiele positie inneemt in de textielindustrie in China en zelfs de wereld, en het geven van textielstoffen een bepaalde elasticiteit is een onvermijdelijke ontwikkelingstrend geworden van het nemen van textiel.
1. Dieen elastische vezel (rubbergaren)
Dieen elastische vezels zijn algemeen bekend als rubberfilamenten of elastische filamenten, en de rek is over het algemeen tussen 100%~300%. De belangrijkste chemische component is sulfide polyisopreen, dat goede chemische en fysieke eigenschappen heeft, zoals hoge temperatuurbestendigheid, zuur- en alkalibestendigheid en slijtvastheid, en wordt veel gebruikt in brei-industrieën zoals sokken en geribbelde boorden. Rubbergaren is een vroege elastische vezel, en omdat het voornamelijk wordt gemaakt tot grove garens, heeft het een beperkt bereik van gebruik in geweven stoffen.
2. Polyurethaanvezel (spandex)
Polyurethaan-elastaan verwijst naar een vezel gemaakt van een blokcopolymeer met polyurethaan als hoofdbestanddeel, wat in China spandex wordt genoemd, en de oorspronkelijke handelsnaam in de Verenigde Staten was Spandex, en later werd de naam veranderd in Lycra Lycra, Elastane in Europa, Neolon in Japan en Dorlastan in Duitsland. De elasticiteit komt van de moleculaire structuur, die bestaat uit een netwerk van blokcopolymeren bestaande uit zogenaamde "zachte" en "harde" segmenten. Met de verschillende blokcopolymeren en verschillende spinprocessen zijn de elasticiteit en verf- en afwerkingseigenschappen van deze vezel ook anders na het vormen van een andere "segment" netwerkstructuur.
Spandex-spinmethoden omvatten droogspinnen, natspinnen, chemisch reactie-spinnen en smeltspinnen. Droogspintechnologie is momenteel de meest voorkomende methode voor industriële spandexproductie, die de voordelen heeft van een hoge spinsnelheid (1000 m/min), kleine spindenter, goede productkwaliteit en een klein productiewerkplaatsoppervlak, maar tegelijkertijd zijn er ernstige milieuvervuiling en hoge kosten en andere tekortkomingen. Daarentegen heeft smeltspintechnologie, zonder het gebruik van oplosmiddelen en coagulanten, zonder het probleem van afvalwater- en afvalvloeistofbehandeling, lage productiekosten, een groot ontwikkelingspotentieel en is een van de hotspots van huidig onderzoek.
Spandex is de oudste en meest gebruikte soort elastische vezel en de meest volwassen productietechnologie.
3. Polyetherester elastaan
Polyetheresterelastaan is een elastaanvezel die is gemaakt van polyester en polyethercopolymeren door middel van smeltspinnen en werd voor het eerst geproduceerd door Teijin Corporation in Japan in 1990. Polyetheresterelastaanvezels zijn structureel vergelijkbaar met polyurethaanelastaanvezels en hebben ook een "segmentele" structurele eigenschap. Het "zachte" ketensegment is voornamelijk een polyethersegment, dat een goede flexibiliteit, lange keten en gemakkelijke verlenging en vervorming heeft; Het "harde" segment is het polyestersegment, dat relatief stijf en gemakkelijk te kristalliseren is, en de keten is korter, wat fungeert als een knooppunt wanneer de vezel door kracht wordt vervormd, elastische hersteleigenschappen verleent en de sterkte en hittebestendigheid van de vezel bepaalt.
Polyetherester elastaanvezel heeft niet alleen een hoge sterkte, maar ook een goede elasticiteit, bij 50% rek is de elasticiteit van middelsterke elastaanvezel gelijk aan spandex, en het smeltpunt is ook hoger, gemengd met PET-vezel, kan worden geverfd bij 120~130 graden, dus polyestervezel kan ook worden verwerkt tot elastische textielsoorten. Bovendien hebben ze een uitstekende lichtechtheid, chloorbleekbestendigheid, zuur- en alkalibestendigheid, enz., die beter zijn dan gewone spandex. Vanwege de goede zuur- en alkalibestendigheid kan de stof die eruit en polyester bestaat ook worden verwerkt met alkalireductie om de drapering van de stof te verbeteren.
Deze vezel heeft ook als voordeel dat de grondstoffen goedkoop zijn, dat het eenvoudig te produceren en te verwerken is en dat het een veelbelovende vezelsoort is.
4. Polyolefine elastaanvezel (DOW XLA-vezel)
Polyolefine elastaanvezels worden gemaakt van polyolefine thermoplastische elastomeren die smeltgesponnen zijn. XLA, geïntroduceerd door DOW Chemical in 2002, was de eerste commercieel verkrijgbare polyolefine elastaanvezel geproduceerd door smeltspinnen van ethyleen-octeencopolymeer (POE) gekatalyseerd door een metalloceenkatalysator voor in-situ polymerisatie. Het heeft een goede elasticiteit, 500% rek bij breuk, hoge temperatuurbestendigheid van 220 graden, bestendigheid tegen chloorbleken en sterke zuur- en alkalibehandeling, en sterke bestendigheid tegen ultraviolette degradatie. Het productieproces is eenvoudiger, de prijs van grondstoffen is lager dan spandex en het productieproces is bijna niet-vervuilend en gemakkelijk te recyclen.
Polyolefine-elastaanvezels worden de laatste jaren op grote schaal gebruikt vanwege hun uitstekende eigenschappen.
5. Samengestelde elastische vezel (T400-vezel)
CONTEX (ST 100 composiet elastaan, gezamenlijk bekend als T400 elastaan op de markt) is een nieuwe tweecomponenten composiet elastische vezel gemaakt van DuPont Sorona als de belangrijkste grondstof en gewoon PET door middel van een geavanceerd composiet spinproces; Met natuurlijke permanente spiraalvormige krimp en uitstekende omvang, elasticiteit, elastische herstelsnelheid, kleurechtheid en bijzonder zacht gevoel, kan het alleen worden geweven of verweven met katoen, viscose, polyester, nylon, enz., om een verscheidenheid aan soorten stijlen te vormen. Het lost niet alleen veel problemen op, zoals traditioneel spandexgaren is niet gemakkelijk te verven, overtollige elasticiteit, complex weven, onstabiele stofgrootte en gemakkelijk veroudering tijdens gebruik, maar kan ook direct worden geweven op luchtstraal-, waternevel- en pijlweefgetouwen, en hoeft niet op de machine te worden geweven nadat het is gemaakt tot bedekt garen zoals spandex, wat de kosten van garen verlaagt en de kwaliteitsuniformiteit van producten verbetert.
6. Harde elastische vezel
De hierboven genoemde elastische vezels zijn zachte elastische vezels, die een grotere vervorming en herstel ondergaan onder lagere spanning. Vanuit thermodynamisch oogpunt komt elasticiteit voort uit de mate van vrijheid (of chaos) van de moleculaire keten, dat wil zeggen de verandering in de entropie van het systeem, dus de kristalliniteit van de bovenstaande vezels is laag. Sommige vezels die onder speciale verwerkingsomstandigheden zijn bereid, zoals polypropyleen (PP), polyethyleen (PE) en andere vezels, zijn echter niet gemakkelijk te vervormen onder lage spanning (omdat ze een hogere modulus hebben), maar hebben ook een goede elasticiteit onder hogere spanning, vooral bij lagere temperaturen, dus dit soort vezels wordt harde elastische vezel genoemd.
De vervorming en het herstel van harde elastische vezels verschillen aanzienlijk van die van elastische vezels. De modulus en sterkte van de harde elastische PP-vezel zijn bijvoorbeeld veel lager dan die van de tweede rek direct na het trekherstel, maar als deze gedurende een bepaalde tijd wordt geplaatst na het verwijderen van de spanning, of als de temperatuur wordt verhoogd om deze volledig te ontspannen en vervolgens de tweede rek wordt uitgevoerd, ligt het vervormingsherstel in principe dicht bij de curve van de eerste keer. Dit komt doordat wanneer de harde elastische vezel wordt uitgerekt en hersteld, niet alleen de trek- en ingetrokken vervorming van het lange ketensegment van het gecondenseerde molecuul van de bovengenoemde zachte elastische vezel optreedt, maar ook enkele veranderingen in de microporeuze structuur tijdens het rekproces, en hun wafernetwerkstructuur verandert ook. Pas nadat deze structurele veranderingen geleidelijk zijn hersteld, kunnen ze terugkeren naar hun oorspronkelijke staat, dus ze vervormen en herstellen onder hogere druk, wat harde elastische vezel wordt genoemd.
Momenteel worden harde elastische vezels niet veel gebruikt in textiel, maar omdat hun elastische eigenschappen verschillen van zachte elastische vezels, kunnen er speciale textielsoorten worden ontwikkeld.