Parmi les nombreuses variétés fonctionnelles, la fibre élastique, en tant qu'« industrie du lever du soleil », peut donner au corps humain une bonne sensation de contact et joue un rôle irremplaçable dans le confort de port et la chaleur moelleuse des vêtements, elle occupe donc une position stable dans l'industrie textile en Chine et même dans le monde, et donner aux tissus textiles une certaine élasticité est devenu une tendance de développement inévitable de la prise de textiles.
1. Fibre élastique diénique (fil de caoutchouc)
Les fibres élastiques diènes sont communément appelées filaments de caoutchouc ou filaments élastiques, et l'allongement est généralement compris entre 100 % et 300 %. Le principal composant chimique est le polyisoprène sulfuré, qui présente de bonnes propriétés chimiques et physiques telles que la résistance aux températures élevées, la résistance aux acides et aux alcalis et la résistance à l'usure, et est largement utilisé dans les industries du tricotage telles que les chaussettes et les poignets côtelés. Le fil de caoutchouc est une fibre élastique précoce, et comme il est principalement transformé en fils grossiers, il a une gamme d'utilisation limitée dans les tissus tissés.
2. Fibre de polyuréthane (spandex)
Le polyuréthane élasthanne est une fibre constituée d'un copolymère à blocs dont le composant principal est le polyuréthane. En Chine, on l'appelle spandex. Aux États-Unis, le nom commercial d'origine était Spandex. Plus tard, il a changé de nom pour devenir Lycra Lycra, Elastane en Europe, Neolon au Japon et Dorlastan en Allemagne. Son élasticité provient de sa structure moléculaire, qui consiste en un réseau de copolymères à blocs constitué de segments dits « mous » et « durs ». Avec les différents copolymères à blocs et les différents procédés de filage, l'élasticité et les propriétés de teinture et de finition de cette fibre sont également différentes après la formation d'une structure de réseau « segmentée » différente.
Les méthodes de filage du spandex comprennent le filage à sec, le filage humide, le filage par réaction chimique et le filage par fusion. La technologie du filage à sec est la méthode la plus courante de production industrielle du spandex à l'heure actuelle, qui présente les avantages d'une vitesse de filage rapide (1000 m/min), d'un petit denteur de filage, d'une bonne qualité de produit et d'une petite surface d'atelier de production, mais en même temps, elle présente une grave pollution de l'environnement et des coûts élevés et d'autres inconvénients. Au contraire, la technologie du filage par fusion, sans utilisation de solvants et de coagulants, sans problème de traitement des eaux usées et des liquides résiduaires, a un faible coût de production, a un grand potentiel de développement et est l'un des points chauds de la recherche actuelle.
Le spandex est la variété de fibre élastique la plus ancienne et la plus utilisée, ainsi que la technologie de production la plus mature.
3. Polyéther ester élasthanne
Le polyéther ester élasthanne est une fibre élasthanne fabriquée à partir de copolymères de polyester et de polyéther par filage à chaud, et a été produite pour la première fois par Teijin Corporation au Japon en 1990. Les fibres de polyéther ester élasthanne sont structurellement similaires aux fibres de polyuréthane élasthanne et ont également une caractéristique structurelle « segmentaire ». Le segment de chaîne « souple » est principalement un segment de polyéther, qui a une bonne flexibilité, une longue chaîne et une élongation et une déformation faciles ; le segment « dur » est le segment de polyester, qui est relativement rigide et facile à cristalliser, et la chaîne est plus courte, ce qui agit comme un nœud lorsque la fibre est déformée par la force, confère des propriétés de récupération élastique et détermine la résistance et la résistance à la chaleur de la fibre.
La fibre d'élasthanne en ester de polyéther est non seulement très résistante, mais aussi très élastique. À 50 % d'allongement, l'élasticité de la fibre d'élasthanne de résistance moyenne est équivalente à celle du spandex et le point de fusion est également plus élevé. Mélangée à la fibre PET, elle peut être teinte à 120-130 degrés, de sorte que la fibre de polyester peut également être transformée en textiles élastiques. De plus, elle présente une excellente résistance à la lumière, au blanchiment au chlore, aux acides et aux alcalis, etc., qui sont meilleures que le spandex ordinaire. En raison de sa bonne résistance aux acides et aux alcalis, le tissu composé de celle-ci et de polyester peut également être traité par réduction alcaline pour améliorer le drapé du tissu.
Cette fibre présente également l’avantage d’être constituée de matières premières bon marché, d’être facile à produire et à traiter, et constitue un type de fibre plus prometteur.
4. Fibre de polyoléfine élasthanne (fibre DOW XLA)
Les fibres de polyoléfine élasthanne sont fabriquées à partir d'élastomères thermoplastiques de polyoléfine filés à l'état fondu. XLA, introduite par DOW Chemical en 2002, a été la première fibre de polyoléfine élasthanne disponible dans le commerce produite par filage à l'état fondu de copolymère éthylène-octène (POE) catalysé par un catalyseur métallocène pour la polymérisation in situ. Elle présente une bonne élasticité, un allongement à la rupture de 500 %, une résistance à haute température de 220 degrés, une résistance au blanchiment au chlore et au traitement aux acides et alcalis forts, et une forte résistance à la dégradation par les ultraviolets. Son processus de production est plus simple, le prix des matières premières est inférieur à celui du spandex, et le processus de production est presque non polluant et facile à recycler.
Les fibres de polyoléfine élasthanne ont été largement utilisées ces dernières années en raison de leurs excellentes propriétés.
5. Fibre élastique composite (fibre T400)
CONTEX (élasthanne composite ST 100, connu collectivement sous le nom d'élasthanne T400 sur le marché) est une nouvelle fibre élastique composite à deux composants fabriquée à partir de DuPont Sorona comme matière première principale et de PET ordinaire grâce à un processus de filage composite avancé ; avec un sertissage en spirale permanent naturel et un excellent volume, élasticité, taux de récupération élastique, solidité des couleurs et toucher particulièrement doux, il peut être tissé seul ou entrelacé avec du coton, de la viscose, du polyester, du nylon, etc., pour former une variété de types de styles. Il résout non seulement de nombreux problèmes tels que le fil spandex traditionnel qui n'est pas facile à teindre, l'élasticité excessive, le tissage complexe, la taille instable du tissu et le vieillissement facile pendant l'utilisation, mais peut également être tissé directement sur des métiers à jet d'air, à jet d'eau et à flèche, et n'a pas besoin d'être tissé sur la machine après avoir été transformé en fil recouvert comme le spandex, ce qui réduit le coût du fil et améliore l'uniformité de la qualité des produits.
6. Fibre élastique dure
Les fibres élastiques mentionnées ci-dessus sont des fibres élastiques souples, qui subissent une plus grande déformation et une plus grande récupération sous une contrainte plus faible. D'un point de vue thermodynamique, l'élasticité provient du degré de liberté (ou chaos) de la chaîne moléculaire, c'est-à-dire du changement d'entropie du système, de sorte que la cristallinité des fibres ci-dessus est faible. Cependant, certaines fibres préparées dans des conditions de traitement spéciales, telles que le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE) et d'autres fibres, bien qu'elles ne soient pas faciles à déformer sous une faible contrainte (car elles ont un module plus élevé), mais ont également une bonne élasticité sous une contrainte plus élevée, en particulier à basse température, de sorte que ce type de fibre est appelé fibre élastique dure.
La déformation et la récupération des fibres élastiques dures sont sensiblement différentes de celles des fibres élastiques. Par exemple, le module et la résistance de la fibre PP élastique dure sont bien inférieurs à ceux de la deuxième étirement immédiatement après la récupération de traction, mais si elle est placée pendant une période de temps après avoir supprimé la contrainte, ou si la température est augmentée pour la rendre complètement détendue puis le deuxième étirement est effectué, la récupération de déformation est fondamentalement proche de la courbe de la première fois. Cela est dû au fait que lorsque la fibre élastique dure est étirée et récupérée, non seulement la déformation en traction et en rétraction du segment à longue chaîne de la molécule condensée de la fibre élastique souple mentionnée ci-dessus se produit, mais aussi certains changements dans la structure microporeuse pendant le processus d'étirement, et leur structure en réseau de plaquettes change également. Ce n'est qu'une fois que ces changements structurels sont progressivement restaurés qu'ils peuvent revenir à leur état d'origine, de sorte qu'ils se déforment et récupèrent sous une pression plus élevée, ce qui est appelé fibre élastique dure.
À l’heure actuelle, les fibres élastiques dures ne sont pas beaucoup utilisées dans les textiles, mais comme leurs caractéristiques élastiques sont différentes de celles des fibres élastiques souples, certains textiles spéciaux peuvent être développés.