聚烯烴彈性纖維分子不含極性基團,分子鏈間的連接靠結晶體和共價鍵.由于含有高比例的非極性聚烯烴鏈,無定形區的分子鏈又較長,且易于自由運動,平均結晶度為14%左右.結晶度、交聯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晶節點和共價鍵交聯點,因此隨著溫度升高到80℃左右,即使結晶體熔化,但共價鍵仍然存在,直到220℃時,纖維仍可保持形態,當溫度降低后,又重新形成結晶網絡,纖維可迅速恢復其強力和彈性.這種彈性纖維的強力和耐熱性不僅決定于結晶度的高低,還和共價鍵網絡結構有密切關系,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作用.由圖3可看出,在25℃時,2種彈性纖維形態完整,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,未發生分解斷裂.雖然它的物理機械性能已發生了很大變化(因為結晶體在80℃左右已熔化),但由于共價鍵交聯網絡結構還未遭到破壞,仍然可以保持纖維形態的完整.結晶體的熔化和重結晶是可逆變化,當溫度降到室溫時又重新建立結晶體網絡,纖維的物理機械性能可基本得到恢復.所以這種彈性纖維適合制耐熱的紡織產品,在染整加工時也不易損傷,尺寸穩定性很好,不易伸長變形和起皺.也基于這種微結構,紡織品不需要預熱定形加工,其他熱塑性纖維的紡織品則需要進行預熱定形來提高它們的加工穩定性.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彈性纖維由于微結構特別,它的彈性和其他彈性纖維有明顯差異.由圖4可知,XLA纖維在較低應力下就有較大的伸長率和回復力,說明它具有更柔軟的彈性,即拉伸所需的應力小,回復性很好,所制成的紡織品穿著時更貼身舒適.當然該纖維紡織品染整加工時,張力應小,不宜強拉,以免產生過大的變形.
XLA纖維是疏水性纖維,分子不含極性基團,因此它的化學穩定性很好,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點有關.
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、耐化學藥劑,又具有特殊的力學性能,伸長回復性能良好,耐光降解性能也較好,所以已開發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、內衣、防皺彈性織物.例如彈性牛仔衣、免燙型職業裝和休閑運動衫等.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“環保”型彈性纖維.
最近據報道,陶氏化學公司將從聚烯烴類彈性纖維“Dow XLA”中撤退(預計在6~18個月后完成撤退).從發展彈性纖維紡織品角度看,希望有新的類似纖維出現,或者開發該類纖維的替代產品,生產出性能優良的彈性纖維紡織品.
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