錦綸的六大性能
錦綸是聚酰胺纖維的國內(nèi)商品名稱,其品種很多,但它們的分子主鏈都是由酰胺鍵(-C=O-NH-)連接起來的,國外名稱有耐綸、尼龍、卡普隆等,是世界上發(fā)展最旱的合成纖維。本文主要了解錦綸的性能。
錦綸與滌綸比較,兩者有很多性質(zhì)是相似的,不同之處是,錦綸耐熱性不如滌綸,比重較輕,吸濕性比滌綸大,易于染色,強(qiáng)度、耐磨及耐疲勞性能均超過滌綸,錦綸更易變形,但回復(fù)性能好,回彈性較高。由于初始模量比滌綸低 2-3 倍,在相同應(yīng)力下錦綸彈性不如滌綸。
錦綸的高延伸度帶來了良好的耐沖擊磨損性。錦綸的耐磨性是所有纖中最好維的,比棉纖維高 10 倍,比羊毛高 20 倍,不同纖維的耐磨性見表 1。
在主要合成纖維(滌綸、錦綸、腈綸、維綸)中,錦綸比重最輕-1.14。由于錦綸比重輕,適于作高空、高山作業(yè)用材料,再加上錦綸的強(qiáng)度高,所以既可制作繩索、漁網(wǎng)之類,又可紡成細(xì)紗或制成“空心纖維”。
在錦綸加工時,必須考慮溫度對纖維性質(zhì)的影響。在 100℃以上的熱空氣中,錦綸強(qiáng)度損失很明顯,這是由于在熱的作用下,纖維分子發(fā)生氧化裂解之故。若無氧存在進(jìn)行加熱時,則強(qiáng)度損失很小。在一般情況下,溫度愈低,錦綸強(qiáng)度愈高。因?yàn)闇囟鹊停肿訜徇\(yùn)動的能力小,分子間力較強(qiáng)。所以低溫時纖維強(qiáng)度高。
在室溫條件下錦綸短纖維的強(qiáng)度可達(dá)57.33~66.15cN/tex,錦綸強(qiáng)力絲可達(dá) 83.8cN/tex,比棉纖維的強(qiáng)度高2~3 倍。此外溫度升高還會使錦綸收縮,接近熔點(diǎn)時收縮嚴(yán)重,纖維變黃。錦綸耐熱性見表 2。
錦綸的電導(dǎo)率很低,在生產(chǎn)過程中因摩擦而易產(chǎn)生靜電積聚。但當(dāng)所處環(huán)境的相對溫度增加時,電導(dǎo)率按指數(shù)函數(shù)規(guī)律增加。例如,相對濕度從0變化 100%時,錦綸 66 的電導(dǎo)率增加(10的 6 次方)倍,因此,錦綸織物在加工中進(jìn)行噴霧等給濕處理,可減少靜電積聚。
錦綸是屬于疏水性纖維,但錦綸大分子中含有大量的弱親水性基-C=O-NH-,分子兩端還有-NH2、-COOH 親水性基團(tuán)。因此,錦綸的吸濕性高于維綸以外的所有合成纖維。錦綸 6 中由于殘留有低分子物,吸濕性略高于錦綸 66。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,錦綸和其它纖維吸濕率(回潮率)的比較見表 3 所示。
表 3 一些纖維的吸濕率(相對濕度 65%,溫度20℃)
錦綸吸濕后也會引起纖維的膨化,但與一般纖維不同,錦綸膨化的異向性很小,縱向與橫向的膨化幾乎相同,這可能是錦綸皮層結(jié)構(gòu)限制了截面方向的膨化,而纖維長度方向受無定形部位分子的伸展影響,膨化較大,導(dǎo)致吸濕后的錦綸織發(fā)生伸長。
錦綸的染色性不如天然纖維,但在合成纖維中又屬容易染色的。從錦綸分子結(jié)構(gòu)上看,大分子上含有相當(dāng)數(shù)量的-CH -疏水鏈,因而錦綸可采用疏水性的分散染料染色。
錦綸大分子末端含有氨基-NH2 和羧基-COOH,鏈中含有亞氨-NH-。
錦綸大分子有類似羊毛的染色性質(zhì)。在酸性介質(zhì)中,錦綸大分子具有陽荷性,可用陰離子染料染色;在堿性介質(zhì)中,錦綸大分子具有陰荷性,可用陽離子染料染色,只是染后皂洗和日曬牢度較差,故較少采用。
錦綸的化學(xué)穩(wěn)定性較好,特別是耐堿性更為突出。在10%NaOH 溶液中,85℃處理 10h,纖維強(qiáng)度只降低 5%。
錦綸大分子中比較活潑的基團(tuán)是酰胺基,它在一定條件下會發(fā)生水解。
酸可以使錦綸大分子水解,引起纖維聚合度的降低,在150℃以上的水中錦綸大分子也會發(fā)生水解。酸和熱對纖維水解起催化作用。
強(qiáng)氧化劑能夠破壞錦綸,如漂白粉、次氯酸鈉、過氧化氫等都能引起纖維分子鏈的斷裂,使纖維強(qiáng)度降低。而且用這些氧化劑進(jìn)行漂白后織物容易變黃,所以錦綸若需要漂白時,一般用亞氯酸酸鈉(NaCLO2)或還原型漂白劑。