聚烯烴彈性纖維分子不含極性基團,分子鏈間的連接靠結(jié)晶體和共價鍵.由于含有高比例的非極性聚烯烴鏈,無定形區(qū)的分子鏈又較長,且易于自由運動,平均結(jié)晶度為14%左右.結(jié)晶度、交聯(lián)密度和柔順的鏈長共同決定了這種纖維的彈性,它們在較低應(yīng)力下就有較大的變形,具有柔軟的彈性.
與前述2種熱塑性彈性纖維不同,聚烯烴彈性纖維存在結(jié)晶節(jié)點和共價鍵交聯(lián)點,因此隨著溫度升高到80℃左右,即使結(jié)晶體熔化,但共價鍵仍然存在,直到220℃時,纖維仍可保持形態(tài),當(dāng)溫度降低后,又重新形成結(jié)晶網(wǎng)絡(luò),纖維可迅速恢復(fù)其強力和彈性.這種彈性纖維的強力和耐熱性不僅決定于結(jié)晶度的高低,還和共價鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系,即聚烯烴鏈的長度和共價鍵的分布、密度對強力和耐熱性均有影響,但共價鍵的分布和密度往往起主導(dǎo)作用.由圖3可看出,在25℃時,2種彈性纖維形態(tài)完整,表面光潔;而在220℃時,氨綸已斷裂分解成碎片,XLA纖維卻仍然保持原來的形態(tài),未發(fā)生分解斷裂.雖然它的物理機械性能已發(fā)生了很大變化(因為結(jié)晶體在80℃左右已熔化),但由于共價鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還未遭到破壞,仍然可以保持纖維形態(tài)的完整.結(jié)晶體的熔化和重結(jié)晶是可逆變化,當(dāng)溫度降到室溫時又重新建立結(jié)晶體網(wǎng)絡(luò),纖維的物理機械性能可基本得到恢復(fù).所以這種彈性纖維適合制耐熱的紡織產(chǎn)品,在染整加工時也不易損傷,尺寸穩(wěn)定性很好,不易伸長變形和起皺.也基于這種微結(jié)構(gòu),紡織品不需要預(yù)熱定形加工,其他熱塑性纖維的紡織品則需要進行預(yù)熱定形來提高它們的加工穩(wěn)定性.所以這種纖維很適合與蠶絲、羊毛、腈綸、錦綸和其他對高溫敏感的纖維混紡或交織,當(dāng)然也適合和需要熱定形加工的纖維混紡或交織.
XLA彈性纖維由于微結(jié)構(gòu)特別,它的彈性和其他彈性纖維有明顯差異.由圖4可知,XLA纖維在較低應(yīng)力下就有較大的伸長率和回復(fù)力,說明它具有更柔軟的彈性,即拉伸所需的應(yīng)力小,回復(fù)性很好,所制成的紡織品穿著時更貼身舒適.當(dāng)然該纖維紡織品染整加工時,張力應(yīng)小,不宜強拉,以免產(chǎn)生過大的變形.
XLA纖維是疏水性纖維,分子不含極性基團,因此它的化學(xué)穩(wěn)定性很好,不僅耐強酸強堿,也耐各種氧化劑.氨綸的耐氯漂性很差,而XLA纖維的耐氯漂性很好.不過由于XLA纖維是一種聚烯烴纖維,對有機溶劑的抵抗力較差,不少溶劑對它有較強的溶脹作用.另外,XLA纖維的耐光性比常用的纖維稍差,但比氨綸好,這和它存在一定的共價鍵交聯(lián)點有關(guān).
XLA纖維本身沒有適合的染色染料,但它適合和其他纖維混紡或交織成各種彈性紡織品.由于耐熱、耐化學(xué)藥劑,又具有特殊的力學(xué)性能,伸長回復(fù)性能良好,耐光降解性能也較好,所以已開發(fā)用于各種混紡或交織紡織品,包括與毛、棉等混紡或交織的紡織品,特別是泳衣、內(nèi)衣、防皺彈性織物.例如彈性牛仔衣、免燙型職業(yè)裝和休閑運動衫等.這些服裝較氨綸紡織品有更好的懸垂性和手感,且由于含有該纖維,服裝經(jīng)多次干洗后仍能保持彈性不變.另外,這種纖維不會釋放揮發(fā)性的有機化合物,不含重金屬,制成的服裝可回收利用,又被稱為“環(huán)保”型彈性纖維.
最近據(jù)報道,陶氏化學(xué)公司將從聚烯烴類彈性纖維“Dow XLA”中撤退(預(yù)計在6~18個月后完成撤退).從發(fā)展彈性纖維紡織品角度看,希望有新的類似纖維出現(xiàn),或者開發(fā)該類纖維的替代產(chǎn)品,生產(chǎn)出性能優(yōu)良的彈性纖維紡織品.
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