Elastane

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Elastane
Bobine de spandex
Bobine de spandex
Denumiri alternative
Spandex

Spandexul (sau elastanul ) este o fibră sintetică de poliuretan utilizată pe scară largă pentru întinderea țesăturilor .

Este cel mai bine cunoscut de consumatori prin mărcile comerciale: Lycra (Invista), Elaspan (Invista), Dorlastan (Asahi), Roica (Asahi), Linel ( Fillattice ), RadiciSpandex ( Radici Group ), Creora (Hyosung).


Istorie

Primele studii asupra poliuretanilor datează din 1937 , la laboratoarele de cercetare ale German Bayer . Scopul a fost de a găsi o alternativă de sinteză pentru cauciuc , o materie primă necesară pentru Germania politicile reînarmarea „s , dar care a trebuit să fie importate. În 1939, Paul Schlack a sintetizat un polimer cu greutate moleculară mare, cu proprietăți elastice.
Prima fibră poliuretanică a trebuit să aștepte până la perioada postbelică și a fost produsă în 1951 de W. Brenschede, printr-un proces de filare umedă și a fost numită inițial Vulkollan [1] , o marcă utilizată și astăzi pentru alte aplicații.

În Statele Unite, în anii 1950, multinaționala DuPont a făcut investiții mari în dezvoltarea unei fibre elastice, iar în 1959 , datorită lucrărilor pe poliuretani realizate de Mark Dagenkolb Snyder și Joseph Clois Shivers, a dezvoltat un proces de filare uscată [2] și a produs a primei fibre elastice pe bază de poliuretan, care va fi disponibilă pe piață în 1962 sub marca Lycra .
Tehnologia de producere a bebelușului a permis doar sârmă din titlu relativ mare și primele aplicații s-au limitat la corseterie și ciorapi medicali, dar deja în 1964 designerul florentin Emilio Pucci a prezentat un costum de baie stretch Lycra cu [1] .

Concurența nu a rămas inertă și, în 1964, germanul Bayer și-a comercializat fibra poliuretanică sub marca Dorlastan , în timp ce oferta a fost îmbogățită cu fire din ce în ce mai subțiri, dar adevărata creștere a pieței a venit în a doua jumătate a anilor șaizeci. elastomerii au început să fie folosiți pe scară largă în producția de ciorapi pentru femei, datorită, de asemenea, modei rampante de atunci a fustei mini . La fel ca șosetele, multe alte sectoare ale industriei textile au fost literalmente revoluționate de introducerea masivă a acestei fibre.

În ciuda difuziei crescute, fibra poliuretanică a rămas un produs relativ scump, motiv pentru care utilizarea sa a fost limitată în mod normal la produse cu valoare adăugată ridicată. La sfârșitul anilor nouăzeci, o creștere bruscă a producției, un război la dezavantaj și criza economică au împărțit prețul, făcând elastam accesibil chiar și în produse mai standard. Anii 2000 au văzut ieșirea definitivă din sectorul multinaționalelor precum DuPont și Bayer, care s-au vândut către Koch Industries ( 2004 ) [3] și respectiv Asahi KASEI ( 2006 ) [4] .

În Italia, firele spandex au fost produse până în 2008 [5] de către Fillattice italian din Capriate San Gervasio ( BG ), în timp ce Coreea Hyosung Corporation a instalat o uzină de deformare [6] în San Giuliano Milanese ( MI ). RadiciGroup este o multinațională italiană, dar producția sa de fibre elastice a fost localizată în Statele Unite . Prezența în Italia a celorlalți producători se limitează la marketing și asistență tehnică.

Producție

Secțiune cu filament unic (17 dtex)
Secțiune de sârmă multi-filament (156 dtex)

Prin definiție comercială, prin elastan se înțelege o fibră sintetică elastomerică cu filament continuu constituită pentru cel puțin 85% din masa sa de poliuretan segmentat. Este produs prin extrudarea poliuretanului topit sau soluție printr-o filă într-o instalație de filare.

Există patru tehnologii de producție:

Filare uscată

Este cea mai comună metodă de filare, în lume 90% din elastan este produs cu această metodă [7] .
Poliuretanul este produs practic în acest moment pornind de la materii prime. Reacția are loc în două faze, în prima fiind plasat un poliol pentru a reacționa cu un diizocianat pentru a forma un intermediar numit „ prepolimer ”, care va fi ulterior concatenat cu amine sau glicoli.

Poliolul este caracterizat de faptul că are grupări funcționale hidroxil (-OH) la ambele capete și va constitui partea elastică a moleculei; Poate fi un poliester sau un poli eter sau un amestec al acestora.
Diizocianatul, pe de altă parte, are grupurile funcționale izocianat (-NCO) la capetele sale și va fi partea rigidă a poliuretanului. De departe, cel mai utilizat isocianat este difenilmetan diizocianatul (MDI).
Reacția are loc între grupările -NCO și -OH pentru a forma legătura uretanică și din moment ce raportul molar dintre izociant și poliol este 2: 1, produsul final va fi un macrodiizocianat, adică prepolimerul va fi o macromoleculă cu grupări -NCO la capete.

Extensia lanțului se obține prin adăugarea la prepolimer a unor amine bifuncționale (H 2 NR-NH 2 ) care reacționează cu grupările -NCO pentru a forma o uree . Reacția exotermă crește greutatea moleculară de sute de ori și odată cu aceasta vâscozitatea ; pentru a menține produsul ușor de gestionat, reacția se efectuează într-un solvent adecvat și cantități mici de amine monofuncționale reglează lungimea sa finală. Cei mai comuni solvenți sunt dimetilformamida (DMF) și dimetilacetamida (DMAc).

Materiale de umplutură anorganice, cum ar fi dioxidul de titan, sunt adăugate la polimer pentru a obține un fir alb și aditivi, cum ar fi antioxidanți, pentru a crește rezistența sa la oxidare și lumină.

Polimerul astfel produs este extrudat printr-o filă într-o celulă cilindrică verticală unde un flux de gaz fierbinte (în general azot ) extrage solventul prin evaporare. Sârma traversează celula la o viteză cuprinsă între 5 și 15 m / s trasă de o rolă plasată la capătul celulei. Un dispozitiv de răsucire a aerului plasat înainte de rolă impune o răsucire falsă a firului pentru a favoriza coalescența bavurilor [2] . Înainte de a-l colecta pe tambur, firul este lubrifiat cu ulei de silicon și stearat de magneziu (finisare) pentru a facilita prelucrarea în fazele ulterioare de țesut.

Filare umedă

Polimerul produs ca în filare uscată este extrudat în rezervoare orizontale umplute cu apă fierbinte, unde firul este format prin coagulare. După spălare, uscare și lubrifiere, acesta este colectat direct pe tambur. În comparație cu filarea uscată sau topită , viteza de producție este mult mai mică datorită frecării pe care o întâlnește firul atunci când se deplasează într-un lichid mai degrabă decât într-un gaz. Necesită mai puțină energie pentru faza de filare, dar recuperarea solventului este mai scumpă, deoarece este amestecată cu cantități mari de apă.

Se topește învârtindu-se

Materia primă, constând din granule din poliuretan termoplastic (TPU), este plastifiată într-un extruder încălzit la peste 200 ° C. Masa fluidului este apoi împinsă prin filă într-o celulă de filare verticală unde întâlnește un flux de aer rece care o solidifică. La ieșirea celulei firul, acum format, este lubrifiat și colectat pe tambur de o mașină de înfășurat.

În special răspândit în Asia, este procesul cu cel mai mic impact asupra mediului, deoarece necesită mai puțină energie și nu folosește solvenți. În majoritatea poliuretanilor, totuși, temperatura de topire , sau chiar doar temperatura de plastificare, este mai mare decât temperatura de descompunere și aceasta limitează posibilitatea de a acționa asupra chimiei polimerului și, prin urmare, asupra caracteristicilor finale.
Utilizarea materiilor prime în granule ( așchii ) face, de asemenea, posibilă delocalizarea producției polimerului de la filare, un drum care nu este fezabil cu alte tehnologii.

Filare reactivă

În acest proces, reacția de extindere a lanțului are loc în momentul extrudării. Prepolimerul, la 100%, la temperatura de 70-80 ° C este suficient de fluid pentru a fi extrudat într-o baie de soluție conținând amine polifuncționale. Amina prezentă în baie reacționează cu grupările izocianat terminal (-NCO) ale prepolimerului pentru a forma un poliuretan cu greutate moleculară mai mare. Această tehnologie, acum abandonată datorită caracteristicilor sale elastice reduse, permite producerea de fire cu un singur filament chiar și cu număr mare.

Fibra este produsă transparentă ( limpede ) sau albă, cu adăugarea de materiale de umplutură anorganice; întrucât poliuretanul nu este în general foarte vopsibil, se produce fir negru vopsit cu pastă ( negru ) pentru producerea de dantelă închisă, foarte rar alte culori. Pentru producerea scutecelor, se folosește o vopsea roz sau albastru deschis.

Producția include o gamă largă de numere, de la 8 la 235 dtex pentru utilizare textilă și până la 7.000 dtex pentru alte utilizări.

Titrurile de până la 33 dtex pot fi produse cu un singur filament, în timp ce numărul mai mare este multi-filament (de la 2 la câteva zeci).

Firul se vinde înfășurat pe tambur, grindă sau în bandă tricotată .

Rezistența la clor (apa piscinei) este slabă, astfel încât un costum de baie nu este potrivit pentru a fi utilizat în piscină. Există pe piață fibre de elastan specifice pentru rezistența la clor, potrivite pentru fabricarea hainelor de piscină.

Principalele aplicații

Costum de baie care conține elastan

Fibra poliuretanică se caracterizează printr-o mână care nu o face adecvată pentru a fi folosită așa cum este, de aceea este întotdeauna utilizată însoțită goală, acoperită (în spirală) sau în aer, cu alte fibre continue sau discontinue.

  • Îmbrăcăminte
    • costume pentru atletism, aerobic, gimnastică, ciclism
    • costume de scufundare
    • costume de baie (piscină) și îmbrăcăminte de plajă
    • colanți
    • pantaloni de schi
    • blugi și țesături stretch în general
    • tricotaje
    • corsetare
    • panglici elastice, dantelă și dantelă
    • ciorapi și colanți
    • șosete
    • curele
    • tricou pentru patinaj
  • Aplicații medicale
    • ciorapi de compresie pentru uz chirurgical
    • ciorapi de compresie gradati
    • bandaje elastice
    • scutece
  • Îmbrăcăminte preformate precum cupe de sutien
  • Mobila
    • Huse pentru canapea
  • Fete de masa

Caracteristici

Fire din copolimeri bloc cu segmente de poliuretan, dintre care exploatează cristalinitatea și rigiditatea ridicate, și segmente de polietilen glicol care dau elasticitate, această fibră are mai multe caracteristici care o fac preferabilă cauciucului:

  • poate fi întins până la 500% fără ruperea;
  • poate suferi diverse cicluri de întindere și poate recupera lungimea inițială;
  • este ușoară;
  • rezistă la abraziune;
  • rezistență relativ mare;
  • este moale, neted și flexibil;
  • rezistă la uleiuri corporale, sudoare, loțiuni, detergenți;
  • nu are probleme de electricitate statică;
  • nu „ pilling ”.

Etichetarea materialelor textile

Inițiale EAst

Notă

  1. ^ a b Elastam , pe stockings.com . Adus la 17 iulie 2010 .
  2. ^ a b ( EN ) Brevet SUA 3094374 - Proces de filare uscată pentru prepararea filamentelor de spandex coalescate , pe v3.espacenet.com .
  3. ^ Oportunități excelente pentru Invista , pe lingerie.it . Adus 15.12.2007 .
  4. ^ (EN) AKF: Achiziționarea de Dorlastan finalizată cu succes , pe dorlastan.com. Adus la 15 decembrie 2007 (arhivat din original la 6 august 2007) .
  5. ^ Fillattice în disponibilizări extraordinare [ link rupt ] , pe bergamonews.it . Adus la 14 februarie 2009 .
  6. ^ Viziunea noastră , pe creora.com . Adus la 21 martie 2008 (arhivat din original la 29 ianuarie 2008) .
  7. ^ (RO) Cum sunt produse produsele: Spandex , pe madehow.com. Adus la 15 ianuarie 2008 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe