Spandex (elastan, Lycra®)

Spandex, Lycra lub elastan to włókno syntetyczne znane ze swojej wyjątkowej elastyczności. Jest mocniejsze i trwalsze niż naturalny kauczuk. Jest to kopolimer poliestrowo-poliuretanowy wynaleziony w 1958 roku przez chemika Josepha Shiversa w laboratorium firmy DuPont w Waynesboro w Wirginii. Kiedy firma została wprowadzona na rynek w 1962 roku, zrewolucjonizowała wiele obszarów przemysłu odzieżowego.

Nazwa "spandex" jest anagramem słowa "expandować". Jest to preferowana nazwa w Ameryce Północnej; W Europie kontynentalnej odnosi się do wariantów "elastanu", tj. élasthanne (Francja), elastan (Niemcy), elastano (Hiszpania), elastam (Włochy) i elastan (Holandia), Brazylia, Argentyna, Australia, Nowa Zelandia i Izrael głównie jako Lycra. Marki dla spandexu obejmują Lycra (produkowane przez filię Koch Invista (dawniej część DuPont), Elaspan (również Invista), Acepora (Taekwang), Creora (Hyosung), INVIYA (Indorama Corporation), ROICA i Dorlastan (Asahi Kasei) Linel (Fillattice) i ESPA (Toyobo).

Włókna spandexowe są produkowane czterema różnymi metodami: metodą topienia, przędzenia reakcyjnego, przędzenia na sucho i przędzenia mokrego. Wszystkie te metody obejmują początkowy krok reakcji monomerów do utworzenia prepolimeru. Gdy prepolimer jest już utworzony, dalej reaguje na różne sposoby i przetwarza się go na włókna.

Metoda sucha jest stosowana do produkcji ponad 94,5% światowych włókien spandexowych, a proces ten obejmuje pięć kroków:

1. Pierwszym krokiem jest produkcja prepolimeru. Dokonuje się tego przez zmieszanie makroglicolu z diizocyjanianowym monomerem. Te dwa związki są łączone w naczyniu reakcyjnym w celu utworzenia prepolimeru. Typowy stosunek glikolu do diizocyjanianu to 1: 2
2. Prepolimer dalej reaguje z równą ilością diaminy. Ta reakcja jest znana jako reakcja wydłużania łańcucha. Otrzymany roztwór rozcieńcza się rozpuszczalnikiem (DMAc), aby utworzyć roztwór przędzalniczy. Rozpuszczalnik pomaga rozcieńczyć roztwór, ułatwiając jego przetwarzanie, a następnie może być przepompowany do komórki przędzalniczej.
3. Roztwór przędzalniczy jest pompowany do cylindrycznej komórki przędzalniczej, gdzie jest utwardzany i przetwarzany na włókna. W tej komórce roztwór polimeru jest przetłaczany przez metalową płytę zwaną dyszą przędzalniczą. To sprawia, że roztwór jest formowany w strumieniu ciekłego polimeru. Gdy strumienie przechodzą przez komórkę, są podgrzewane w obecności azotu i gazu rozpuszczalnikowego. Ten proces powoduje, że ciekły polimer reaguje chemicznie, tworząc solidne strumienie.
4. Po opuszczeniu komórki włókna są łączone w celu uzyskania wymaganej grubości. Każde włókno spandexu składa się z wielu mniejszych pojedynczych włókien, które przylegają do siebie ze względu na naturalną lepkość ich powierzchni.
5. Gotowe włókna są następnie obrabiane za pomocą środka wykańczającego, którym może być stearynian magnezu lub inny polimer. Ta obróbka zapobiega przyleganiu włókien i ułatwia ich przetwarzanie w tkaniny. Włókna są następnie transportowane przez serię rolek na szpulę.

Dzięki swojej elastyczności i wytrzymałości (rozciągają się do pięciokrotnej długości) spandex jest włączany do szerokiego zakresu odzieży, zwłaszcza w skórzanej odzieży. Zaletą spandexu jest jego wyraźna wytrzymałość i elastyczność oraz zdolność do powrotu do pierwotnego kształtu po rozciągnięciu oraz szybszego wysychania niż zwykłe tkaniny.