Tra le numerose varietà funzionali, la fibra elastica, come "industria nascente", può dare al corpo umano un buon senso del contatto e svolge un ruolo insostituibile nel comfort e nel calore soffice degli indumenti, quindi occupa una posizione stabile nell'industria tessile in Cina e persino nel mondo, e dare ai tessuti una certa elasticità è diventata un'inevitabile tendenza di sviluppo nell'ambito dei tessuti.
1. Fibra elastica dienica (filato di gomma)
Le fibre elastiche diene sono comunemente note come filamenti di gomma o filamenti elastici e l'allungamento è generalmente compreso tra il 100% e il 300%. Il componente chimico principale è il poliisoprene solfuro, che ha buone proprietà chimiche e fisiche come resistenza alle alte temperature, resistenza agli acidi e agli alcali e resistenza all'usura, ed è ampiamente utilizzato nell'industria della maglieria come calzini e polsini a coste. Il filato di gomma è una fibra elastica precoce e, poiché è principalmente trasformato in filati grossolani, ha una gamma limitata di utilizzo nei tessuti intrecciati.
2. Fibra di poliuretano (spandex)
L'elastan poliuretanico si riferisce a una fibra realizzata in un copolimero a blocchi con poliuretano come componente principale, che in Cina è chiamato spandex, e il nome commerciale originale negli Stati Uniti era Spandex, e in seguito ha cambiato nome in Lycra Lycra, Elastane in Europa, Neolon in Giappone e Dorlastan in Germania. La sua elasticità deriva dalla sua struttura molecolare, che consiste in una rete di copolimeri a blocchi costituiti dai cosiddetti segmenti "morbidi" e "duri". Con i diversi copolimeri a blocchi e i diversi processi di filatura, anche l'elasticità e le proprietà di tintura e finitura di questa fibra sono diverse dopo aver formato una diversa struttura di rete "a segmenti".
I metodi di filatura dello spandex includono la filatura a secco, la filatura a umido, la filatura a reazione chimica e la filatura a fusione. La tecnologia di filatura a secco è il metodo più comune di produzione industriale dello spandex al momento, che ha i vantaggi di una velocità di filatura elevata (1000 m/min), un piccolo denter di filatura, una buona qualità del prodotto e una piccola area di officina di produzione, ma allo stesso tempo ci sono gravi inquinamento ambientale e costi elevati e altre carenze. Al contrario, la tecnologia di filatura a fusione, senza l'uso di solventi e coagulanti, senza il problema del trattamento delle acque reflue e dei liquidi di scarto, ha bassi costi di produzione, ha un grande potenziale di sviluppo ed è uno dei punti caldi della ricerca attuale.
Lo spandex è la varietà di fibra elastica più antica e più utilizzata, nonché la tecnologia di produzione più matura.
3. Elastan estere polietere
L'elastan di estere di polietere è una fibra di elastan realizzata da copolimeri di poliestere e polietere tramite filatura a fusione, ed è stata prodotta per la prima volta dalla Teijin Corporation in Giappone nel 1990. Le fibre di elastan di estere di polietere sono strutturalmente simili alle fibre di elastan di poliuretano e hanno anche una caratteristica strutturale "segmentale". Il segmento di catena "morbido" è principalmente un segmento di polietere, che ha una buona flessibilità, una catena lunga e un facile allungamento e deformazione; il segmento "duro" è il segmento di poliestere, che è relativamente rigido e facile da cristallizzare, e la catena è più corta, che agisce come un nodo quando la fibra viene deformata dalla forza, conferisce proprietà di recupero elastico e determina la resistenza e la resistenza al calore della fibra.
La fibra di elastan di estere di polietere non solo ha un'elevata resistenza, ma anche una buona elasticità, al 50% di allungamento, l'elasticità della fibra di elastan di media resistenza è stata equivalente allo spandex e anche il punto di fusione è più alto, miscelato con fibra PET, può essere tinto a 120~130 gradi, quindi la fibra di poliestere può anche essere trasformata in tessuti elastici. Inoltre, hanno un'eccellente resistenza alla luce, resistenza allo sbiancamento con cloro, resistenza agli acidi e agli alcali, ecc., che sono migliori dello spandex ordinario. Grazie alla sua buona resistenza agli acidi e agli alcali, il tessuto composto da esso e poliestere può anche essere trasformato con riduzione alcalina per migliorare il drappeggio del tessuto.
Questa fibra presenta inoltre il vantaggio di essere poco costosa in termini di materie prime, di essere facile da produrre e da lavorare, ed è un tipo di fibra più promettente.
4. Fibra di elastan poliolefinica (fibra DOW XLA)
Le fibre di elastan poliolefiniche sono realizzate con elastomeri termoplastici poliolefinici filati a fusione. XLA, introdotto da DOW Chemical nel 2002, è stata la prima fibra di elastan poliolefinica disponibile in commercio prodotta mediante filatura a fusione di copolimero etilene-ottene (POE) catalizzato da un catalizzatore metallocenico per polimerizzazione in situ. Ha una buona elasticità, allungamento a rottura del 500%, resistenza alle alte temperature di 220 gradi, resistenza allo sbiancamento con cloro e al trattamento con acidi e alcali forti e forte resistenza alla degradazione ultravioletta. Il suo processo di produzione è più semplice, il prezzo delle materie prime è inferiore a quello dello spandex e il processo di produzione è quasi non inquinante e facile da riciclare.
Le fibre di elastan poliolefiniche sono state ampiamente utilizzate negli ultimi anni grazie alle loro eccellenti proprietà.
5. Fibra elastica composita (fibra T400)
CONTEX (elastan composito ST 100, collettivamente noto sul mercato come elastan T400) è una nuova fibra elastica composita bicomponente realizzata con DuPont Sorona come materia prima principale e PET ordinario tramite un avanzato processo di filatura composita; con arricciatura a spirale permanente naturale ed eccellente voluminosità, elasticità, tasso di recupero elastico, solidità del colore e sensazione particolarmente morbida, può essere tessuto da solo o intrecciato con cotone, viscosa, poliestere, nylon, ecc., per formare una varietà di tipi di stili. Non solo risolve molti problemi come il tradizionale filato di spandex non è facile da tingere, elasticità eccessiva, tessitura complessa, dimensioni del tessuto instabili e facile invecchiamento durante l'uso, ma può anche essere tessuto direttamente su telai a getto d'aria, a spruzzo d'acqua e a freccia e non deve essere tessuto sulla macchina dopo essere stato trasformato in filato rivestito come lo spandex, il che riduce il costo del filato e migliora l'uniformità della qualità dei prodotti.
6. Fibra elastica dura
Le fibre elastiche sopra menzionate sono fibre elastiche morbide, che subiscono una maggiore deformazione e recupero sotto stress inferiore. Da un punto di vista termodinamico, l'elasticità deriva dal grado di libertà (o caos) della catena molecolare, ovvero dal cambiamento nell'entropia del sistema, quindi la cristallinità delle fibre di cui sopra è bassa. Tuttavia, alcune fibre preparate in condizioni di lavorazione speciali, come il polipropilene (PP), il polietilene (PE) e altre fibre, sebbene non siano facili da deformare sotto stress basso (perché hanno un modulo più elevato), hanno anche una buona elasticità sotto stress più elevato, specialmente a temperature più basse, quindi questo tipo di fibra è chiamata fibra elastica dura.
La deformazione e il recupero delle fibre elastiche dure sono significativamente diversi da quelli delle fibre elastiche. Ad esempio, il modulo e la resistenza della fibra elastica dura PP sono molto inferiori a quelli del secondo allungamento immediatamente dopo il recupero della trazione, ma se viene posizionata per un periodo di tempo dopo aver rimosso lo stress, o se la temperatura viene aumentata per renderla completamente rilassata e quindi viene eseguito il secondo allungamento, il recupero della deformazione è fondamentalmente vicino alla curva della prima volta. Ciò è dovuto al fatto che quando la fibra elastica dura viene allungata e recuperata, non solo si verifica la deformazione di trazione e retratta del segmento a catena lunga della molecola condensata della fibra elastica morbida sopra menzionata, ma anche alcuni cambiamenti nella struttura microporosa durante il processo di allungamento e cambia anche la loro struttura di rete wafer. Solo dopo che questi cambiamenti strutturali vengono gradualmente ripristinati possono tornare al loro stato originale, quindi si deformano e si recuperano sotto una pressione più elevata, che è chiamata fibra elastica dura.
Attualmente, le fibre elastiche dure non sono molto utilizzate nei tessuti, ma poiché le loro caratteristiche elastiche sono diverse da quelle delle fibre elastiche morbide, è possibile sviluppare alcuni tessuti speciali.