锦纶的结构与性能分析

锦纶是聚酰胺纤维的国内商品名称，品种很多，主要有两类，一类是由二元胺和二元酸缩聚得到的锦纶66：

另一类是由ω-氨基酸缩聚或由己内酰胺开环聚合得到的锦纶6：

（一）锦纶的结构

1.锦纶的形态结构

锦纶的形态结构基本与涤纶相同，纵向光滑、无条痕，横截面近似于圆形。

2.锦纶的分子结构

锦纶6、锦纶66的大分子主链都是由碳原子和规律相间的氮原子构成，主链上无侧基，易结晶，在晶体中分子结构形成伸展的平面锯齿状：

相邻大分子链间可借羰基和亚氨基形成氢键结合：

3.锦纶的超分子结构

锦纶纺丝后的初生纤维与涤纶不同，具有结晶结构。在锦纶后加工中，受到拉伸和热处理，纤维取向度大大提高。锦纶大分子间排列很规整，结晶度为50%～60%，甚至高达70%，结晶度随纤维拉伸程度的提高而增加。

锦纶的微结构与涤纶基本相同，具有伸直链和折叠链晶体共存体系，用“折叠链缨状微原纤”模型解释较为完满。

（二）锦纶的主要性能

1.热性能(www.xing528.com)

在锦纶加工时，必须考虑温度对纤维性能的影响。锦纶的耐热性较差，在100℃以上的热空气中，锦纶强度损失明显，这是由于在热的作用下，纤维分子发生氧化裂解之故。若无氧存在进行加热时，则强度损失很小。温度升高还会使锦纶收缩，接近熔点时收缩严重，纤维变黄。锦纶6的Tg为35～60℃，锦纶66的Tg为40～60℃。

2.吸湿性和染色性

锦纶属于疏水性纤维，但锦纶大分子链中含有大量的弱亲水基—CONH—，分子两端还有亲水基—NH2和—COOH，因此锦纶的吸湿性高于除维纶以外的所有合成纤维。锦纶66中由于残留有低分子物，吸湿性略高于锦纶6。在标准状态下，锦纶6和锦纶66的吸湿率分别为4.0%和4.2%。

锦纶的染色性不如天然纤维，但在合成纤维中又属容易染色的。从锦纶分子结构上看，大分子上含有相当数量的—CH2—疏水链，因而锦纶可采用疏水性的分散染料染色。

锦纶大分子末端含有氨基—NH2和羧基—COOH，链中含有亚氨基—NH—。将这些特征变成简化结构式：H2N—NH—COOH，在不同pH时有如下结构：

因此，锦纶也具有两性性质，有类似羊毛的染色性能。在酸性介质中，锦纶大分子具有阳荷性，可用阴离子染料染色。

3.化学性能

锦纶的化学稳定性较好，特别是耐碱性更为突出。在10%氢氧化钠溶液中，85℃处理10h，纤维强度只降低5%。

锦纶大分子中含有比较活泼的酰胺基，在一定条件下会发生水解。酸可使锦纶大分子水解，使纤维聚合度降低。在150℃以上的水中，锦纶大分子也会发生水解，酸和热起催化作用，反应如下：

稀的无机酸在温度低、时间短时，对纤维破坏不明显，但浓度高、时间长，破坏很明显，如浓的硫酸、硝酸、盐酸在室温下就能破坏锦纶大分子，使纤维发生溶解。有机酸对锦纶的作用较缓和，甲酸和醋酸对锦纶有膨化作用。

强氧化剂能够破坏锦纶，如漂白粉、次氯酸钠、过氧化氢等都能引起纤维大分子链的断裂，使纤维强度降低，而且用这些氧化剂漂白后织物容易变黄。所以锦纶需要漂白时，一般用亚氯酸钠或还原型漂白剂。