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최근, 탄력섬유는 불황의 방직공업에서 독보적이다. 시장 경기 주기의 영향을 받지 않는 유일한 제품이 되다. ISO 2076 1 또는 DIN 6000 12 에 따르면 탄성 섬유는 합성 선형 중합체로, 이 중 85% 는 블록 폴리우레탄으로 구성됩니다. 느슨한 탄성 섬유의 역사는 1937 년으로 거슬러 올라갈 수 있으며, 독일인 O. Bayer, H.RINKE3, 6 과 그의 동료들이 발견하고 특허를 획득했다. 그가 사용하는 단량체 복합물은 부탄디올과 헥사 메틸렌 디 이소시아네이트 3-5 입니다. 1949 년, E.WINDEMUTH 는 화학 방사를 통해 고분자 폴리우레탄을 실크 7 로 성공적으로 회전시켰다. J Shivers 14 와 듀폰에서 일하는 그의 동료들은 195 1 건포를 통해' FIBER K' 라는 탄력섬유를 성공적으로 방사했고 듀폰도/Kloc 에 있었다.
기본 구조
탄성 섬유는 85% 이상의 PU 세그먼트로 구성되기 때문에 8, 13 이므로 PU 자체는 변화할 수 있는 소재입니다. 매우 단단하고 매우 점착성이 높은 재질이거나, 심지어 점탄성이 낮은 매우 부드러운 재질일 수 있습니다. 탄성 섬유의 화학 구조는 바로 이 두 극단 사이에 있다. 따라서 폴리우레탄 탄성체는 1 과 같이 선형 블록 중합체로 간주될 수 있습니다. 폴리올, 디 이소시아네이트 및 사슬 연장 제의 세 가지 기본 성분을 변경함으로써 다양한 고분자의 구조를 얻어서 성능을 바꿀 수 있습니다.
간단히 말해 유형 (A-B) 의 대체 세그먼트 * * * 중합체는 탄성 섬유의 기본 요구 사항을 충족합니다. 그 중에서도 소프트 세그먼트는 재료가 쉽게 신축되는 특성을 부여하고, 하드 세그먼트는 분자간 상호 작용을 제공합니다. 소프트 세그먼트는 불규칙하게 곱슬한 폴리에스테르나 폴리에스테르로 섬유에서 연속상으로 총 무게의 65 ~ 90% 를 차지한다. 그들은 느슨한 섬유에서 비순행 상태에 있다. 일단 섬유가 늘어지면, 그것들은 곧게 펴지고 평행이 된다. X-레이 회절 실험에서 섬유의 인장 상태에서 소프트 세그먼트는 응력으로 인한 결정 영역을 형성하고, 인장 상태에서 섬유의 강성과 강도는 구조의 강화로 인해 증가한다는 사실이 밝혀졌다. 외부 힘이 제거되면 즉시 수축하고, 소프트 세그먼트 결정이 사라지고, 분자가 곱슬한 상태로 돌아가므로 이것이 바로 탄력섬유의 매력이다.
종합법
폴리우레탄의 합성은 기본적으로 염화포름산과 디아민 10,1(1-1) 또는 카바 메이트 및 2 를 통해 가능합니다
-rnh2+clcoor' →-rnh coor'-+HCl (1-1)
-ROH+Z 최고 운영책임자 중국 HR '→- 루오 중국 HR'-+ ZOH (1-2)
그러나 그것의 주요 발전은 이소시아네이트 화학에 달려 있다. 많은 선형 폴리우레탄은 이소시아네이트와 디올의 반응으로 준비할 수 있다. 1-3 에서 1.4 부탄디올과 1.6 헥사 메틸렌 디 이소시아네이트가 합성한 폴리우레탄은 1937 에서 바이엘이 발명한 대표작이다.
호 (CH2) 4oh+ocn (CH2) 6 NCO →
-[o (CH2) 4oocnh (CH2) 6 NH COO]-x (1-3)
일반적으로 탄성섬유를 만드는 과정에서 먼저 NCO 프리폴리머 12 를 합성한 다음 확장제를 넣어 탄력섬유의 원료를 합성한다. 다음은 몇 가지 간단한 화학 반응 방정식을 통해 탄성 섬유의 합성 단계를 간략하게 소개합니다.
1 의 합성. NCO 프리폴리머;
폴리에스테르 디올 또는 폴리에스테르 디올과 메틸 디이소시아네이트가 반응하여 제품을 얻는다.
N ho-r1-oh+2n o = c = n-R2-n = c = o →
OCN-[R2- 아미노-코발트-산소 -r 1- 산소-코발트-아미노 -R2]n-NCO
NCO 프리폴리머
체인이 연장되어 하드 체인을 형성합니다.
OCN-[R2- 암모니아-코발트-산소 -r 1- 산소-코발트-암모니아 -R2] 질소-
Nco+H2 NH2 → NH-co-NH
탄성 섬유 원료
이 단계에서 우레아 (우레아) 사슬은 탄성 PU 의 하드 체인인 강한 수소 결합을 가지고 있다. 탄성 섬유가 200% 의 비율로 뻗어나갈 때, 하드 연결과 소프트 연결은 엇갈린다. 그림에서 타이트한 구조는 하드 링크이고 느슨한 구조는 소프트 링크입니다.
전체 반응 과정에서 소프트 세그먼트는 일반적으로 폴리부틸렌 디올과 사수소 푸란 12 (THF) 에서 얻은 이원산이 선택한 비율에 따라 수축되어 형성됩니다. 그러나 경단은 이소시아네이트의 상업적 종류가 많지 않기 때문에 MDI 2.6 톨루엔 디 이소시아네이트 (TDI) 와 4.4' 디 페닐 메탄 디 이소시아네이트 (MDI) 를 주요 원료로 제한한다. 표 1 세계 각 대기업이 생산하는 탄성섬유의 주성분을 열거합니다.
라벨
탄력섬유의 탄생은 사람들의 일상생활에 많은 편리함과 편안함을 가져왔다. 탄력섬유의 출현으로 강성이 필요했던 복장은 탄력섬유로 대체될 수 있었고, 탄력섬유는 코트, 구김복 등과 같이 항상 강성을 유지하고 편안함을 잃지 않을 수 있었다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 탄력명언) 신축성 요구 사항이 높은 전통 소재 (예: 브래지어, 양말 등) 는 업데이트된 분자 구조 설계를 통해 더 높은 수명을 얻을 수 있다. 탄력섬유는 국내에서의 응용이 점차 보편화되고 있지만, 현재는 여전히 수입 탄력섬유를 위주로 하고 있다. 소비로 볼 때, 전체 대만성 시장의 용량은 약 6000 톤이다. 이에 따라 경제부 과학기술 프로젝트의 자금 지원을 받아 이 연구소는 용융 섬유 원료의 개발을 마쳤다. 이 계획의 완성을 통해 국내 업계가 이 새로운 시장에서 힘을 내고, 이 저조한 환경에서 기업에 또 다른 생수를 주입할 것을 기대하고 있습니다.
표 1. 탄성 섬유의 화학 성분
제품명
제조사
원자재를 사용하다
아시란
한국 태광
폴리 에테르 에스테르 /MDI/ 디아민
도라스탄
바이엘 패서/독일 바이엘 회사/미국
폴리 에테르 에스테르 /MDI/ 디아민
Electrical stimulation-produced analgesia 전기 자극 진통제
일본 동양 방적사
폴리 에테르 에스테르 /MDI/ 디아민
후지보 스판덱스
후지 섬유 회사/일본
폴리 에테르 에스테르 /MDI/ 디아민
글로벌 스팬
글로벌 제조 회사/일본
폴리 에테르 에스테르 /MDI/ 디아민
라이카
듀폰네무어/미국
폴리 에테르 에스테르 /MDI/ 디아민
라인 ltex
Fillatice/ 이탈리아
폴리카프로 락톤 /MDI/ 디아민
로이카
아사히 카시/일본
폴리 에테르 에스테르 /MDI/ 디아민
참조 데이터
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