Elastická vlákna

Elastická vlákna jsou definována jako vlákna, která se dají natáhnout na nejméně trojnásobnou délku a po uvolnění tahu se vrátí na (téměř) původní rozměr.^[1]

Vznik elastického vlákna se zakládá na vynálezu polyadice diisokyanátu německých chemiků Bayera a Rinkeho z roku 1937. Průmyslová výroba elastanu začala v roce 1959 pod značkou Lycra™ (v USA se ustálilo označení spandex^[2]). Asi ve stejné době vznikly značky Vyrene™ (US Robber Co.) a Dorlastan™ (Bayer AG).

Celosvětová produkce se zvýšila z 90x10³ tun v roce 1995 na cca 1,24x10⁶ tun v roce 2022.^[3]. Na celkové sumě se podílely čínské firmy s více než 80 %, největší výrobce byla jihokrejská firma Hyosung se značkou Creora™. Průměrná cena za příze 40 dtex se pohybovala mezi 4 a 8 €/kg.^[4]

Naprostá většina elastických vláken se vyrábí z kopolymeru s hlavní složkou polyuretan.

Vedle toho se ve světě používá ke zvlákňování s určitými výhodami několik druhů sloučenin. Známé jsou zejména:

• kopolymer polyester/polyether (od 1990 u japonské firmy Teijin)
• kopolymer ethylen/okten (od 2002 u Dow Chemical)
• kopolymer propan-1,3-diol/kyselina tereftalová (od 2002 pod značkou T400 u firmy DuPont)
• roztok z přírodního kaučuku nebo umělého latexu – popsaný ve článku Pryžová vlákna^{[5] [6]}

Polyadicí diisokyanátu se tvoří vysoce molekulární řetězec ze střídavě (dlouhého)„měkkého“ a (krátkého) „tvrdého“ segmentu s vynikající pohyblivostí, která umožňuje roztažnost polyuretanového vlákna na několik set procent. Polymer se tvoří ve dvou fázích. V první fázi vzniká tzv. prepolymer, který se ve druhé fázi rozpouští v arotické polárním rozpouštědle.^[4]

Asi 80 % elastanů se vyrábí suchým zvlákňováním (mimo toho se používá také mokré, reaktivní a tavné zvlákňování).

Výrobní postup suchého zvlákňování elastanu: Roztok dimethylformamidu nebo dimethylacetamidu » zvlákňovací tryska » odpařovací roura » spojení 4 nebo více vláken do multifilamentu nepravým zákrutem (současná emulse 2-6 % parafinu nebo silikonu) » navíjení (200-1000 m/min).^[4]

Polyuretanový elastan musí obsahovat nejméně 85 % segmentovaného polyuretanu. Vlákno se vyrábí jen ve formě filamentu v jemnostech 1-5000 tex. Hustota 1,15-1,35 g/cm³, navlhavost 0,5-1,5 %, tažná pevnost 5-12 cN/tex, roztažnost 400–700 %, teplota tání 230–260 °C. Vlákna jsou odolná proti zředěným kyselinám i alkáliím a snadno se barví nebo i bělí.^[7][8]

Elastany se zpracovávají nejčastěji ve formě jádrové příze, tj. 5–7 % váhového množství elastického filamentu (s tloušťkou až pod 40 tex) opředeného bavlnou, viskózou nebo polyamidem. Příze se obvykle fixuje pařením (30min. při 110 °C).^[9]

• Tkaniny se vyrábí s obsahem elastických přízí maximálně do 10 %. Elastomery se zanáší do tkaniny napnuté až k mezi roztažnosti, po zatkání se sráží a fixují zpravidla pařením tkaniny.
• Osnovní pleteniny mohou mít 20–40 % váhového podílu elastických vláken (tyl, šarmé,^[10] powernet)

• V zátažných pleteninách se musí elastická nit vždy zaplétat společně s neelastickou (krytá pletenina) nebo s vloženou elastickou nití^[11]
• Na tzv. prýmkových splétacích strojích^[12] se vyrábí (také) elastické prýmky
• Netkané textilie se vyrábí s obsahem speciálních druhů elastomerů. Podrobnosti o technologii výroby nejsou veřejně známé.
• Nitě na šití mohou obsahovat (obvykle ve směsi s polyesterem) až 50 % elastických vláken.^[13] Podrobnosti o výrobě nejsou publikovány.

• Tkaniny: svrchní a sportovní oděvy, nábytkové a automobilové potahy, elast. stuhy
• Osnovní pleteniny: dámské spodní prádlo, plavky, elastické prýmky
• Zátažné pleteniny: sportovní a domácí oděvy, punčochy, ponožky
• Splétané textilie: elast. prýmky
• Netkané textilie: elastické pleny a hygienické vložky
• Šicí nitě: např. pro řasení a v lemech tkanin i pletenin^[9]

• Gries: Elastische Textilien, Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 2005, ISBN 3-87150-852-7, 300 stran
• Loy: Chemiefasern für technische Textilprodukte, Deutscher Fachverlag 2008, ISBN 978-3-86641-197-5, str. 61–65
• Koslowski: Chemiefaser-Lexikon:Begriffe-Zahlen-Handelsnamen, Deutscher Fachverlag 2008, ISBN 3871508764, str. 71–73
• Schenek: Lexikon Garne und Zwirne, Deutscher Fachverlag 2005, ISBN 3871508101, str. 129–130

• Pryžová vlákna
• Termoplastický elastomer
• Polyuretan
• Tvarovaná příze

• Obrázky, zvuky či videa k tématu elastická vlákna na Wikimedia Commons