폴리우레탄 섬유 (스판덱스, 라이크라)

스판텍스섬유 ; Polyurethane Segment가 최소한 85% 포함되는 합성고분자

(1) 서론

   1) 개발:1958년 미국 듀퐁사에서 스판덱스(spandex) 개발
2) 정의:우레탄 결합을 갖는 분자사슬이 섬유를 구성하는 화학구조의 85% 이상 을 점유하는
탄성섬유라 하며 유럽에서는 엘라스탄(elastane)이라 부른다
3) 구조:2차 전이온도가 실온 이하인 굴곡성이 풍부한 소프트 세그멘트와 강한 분자력간에 의해
결정 구조를 갖는 하드 세그멘트로 이루어진 블록공중합체이다
4) 한국의 제조업체:태광산업,동국합섬,제일합섬,동양나이론 등
5) 화학 조성에 따라 우레탄 결합을 함유하는 것과 요소결합을 함유하는 것으로 구분된다

 

(2) 제조공정

   1) 중합체의 제조

① 프리고분자(prepolymer)반응:폴리올(polyol)과 디이소시아네이트(diisocyanate)를 반응시켜 초기 중합반응체를 제조
② 사슬연장 반응:저분자량의 활성수소를 갖는 화합물을 반응시켜 중합도를 높히는 반응으로, 프리고분자가 디아민과 반응시는 요소결합이 형성되고,디올과 결합시는 우레탄결합이 형성된다

2) 방사공정

① 건식방사 : 필라멘트의 단면 형상은 용제의 급속한 제거에 의해 표면 부위가 함몰되어 아령형으로 되며 용제의 증발이 완만할수록 원형에 가깝다
② 습식방사 : 필라멘트의 단면 형상은 불규칙한 형태이며 표면도 거친 상태이다.

(3) 섬유의 구조 및 성질

– 물리적 특성

① 현미경에 의한 외관 : 비교적 균일한 외관
② 섬유장 : 필라멘트나 스테이플 섬유
③ 색 : 白色이나 白色에 가까운 色相
④ 광택 : Dull, Luster
⑤ 강력 : 다른 合成纖維에 비해 낮음.
⑥ 탄성 : 우수함.
⑦ 탄성회복성 : 극히 우수함.
⑧ 흡습성 : 매우 낮으며 1%(21℃ 65% RH)이하이다. 물에는 거의 영향을 받지 않음.
⑨ 내열성 : 品種에 따라 큰 차이가 있고 120℃에서 손상을 받는다. 149℃에서 黃變이 일어나며
分解 된다. 다림질 溫度는 120℃를 초과해서는 안됨.
⑩ 가연성 : 쉽게 연소 됨
⑪ 도전성 : 낮음.
⑫ 비중 : 낮음(1.21∼1.35)

항 목

폴리우레탄 탄성섬유

천연고무

데니어

460

490

밀도

1.15

1.10

수분(%)

0.8

0.6

강도

0.94

0.26

신도

580

530

탄성회복률(%)

50% 신장

100

100

200% 신장

95

99

400% 신장

90

98

 

– 화학적 특성

① 산에 대한 作用 : 24시간 이상 노출하지 않는 한 대부분의 酸에 강하다.
② 알칼리에 대한 作用 : 대부분의 알카리에 强하며 뜨거운 알칼리 溶液에 손상 받음.
③ 유기용제에 대한 作用 : dry 洗劑에 강함.
④ 표백제에 대한 作用 : Sodium Hypochlorite(CINaO, 염소표백)에 의해 分解 될 수 있다.
염소표백제를 사용하면 안됨.
⑤ 곰팡이에 대한 作用 : 저항성이 있음.
⑥ 蟲에 대한 作用 : 저항성이 있음.
⑦ 일광, 대기에 대한 作用 : 저항성이 있음.
⑧ 염색 : 대부분의 染料가 이용되며 특히, 酸性染料, 分散染料가 좋음.

(4) 폴리우레탄 탄성섬유의 용도

용 도

형태

탄성사 함유률(%)

가 공 사 종 류

섬 도(d)

란제리

환편

5∼12

베어사,커버사,코어 방적사

20∼420

경편

베어사,커버사

20∼70

거들

경편

10∼40

베어사,커버사

20∼810

수영복

경편

10∼30

베어사

20∼70

환편

6∼12

베어사,커버사

40∼140

양말

환편

10∼20

베어사,커버사

20∼490

스타킹

환편

10∼60

베어사,커버사,코어 방적사

20∼480

테이프

제직

10∼50

베어사,커버사

140∼5,200

아웃 웨어

제직

2∼10

커버사

40∼140

(5) 가공기술

1) 커버사(coved yarn) 가공사

① 커버링기를 이용
② 심사(芯絲):탄성섬유 사용
③ 피복사(被覆絲):나일론,폴리에스테르,아크릴,면,양모 등 사용

2) 코어 방적사(core-spun yarn) 가공사

① 정방기를 이용하여 단섬유를 방적
② 심사:탄성섬유를 1.5∼3배 연신하여 사용
③ 피복사:나일론,폴리에스테르,아크릴,면,양모 등의 단섬유가 사용

3) 경편,환편:탄성섬유는 베어사(bare yarn) 또는 가공사 형태로 사용

4) 염색가공

① 염색:나일론 염색에 사용되는 산성염료,합금속염료에 염착
② 분산염료,반응성염료에 염색이 가능하나 진한 염색시 습윤견뢰도가 낮음
③ 조건:염색온도:100℃ 이하,열고정 온도:건열 190℃ 이하,습윤 130℃ 이하

(출처:텍스토피아)

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