Spandex (elasztán, Lycra®)

A spandex, a Lycra vagy az elasztán szintetikus szálak, amelyeket kivételes rugalmasságukról ismernek. Erősebb és tartósabb, mint a természetes gumi. Poliészter-poliuretán kopolimer, amelyet 1958-ban fedezett fel Joseph Shivers kémikus a DuPont cég Benger laboratóriumában Waynesboróban, Virginiában. Amikor ezt a terméket 1962-ben bevezették, forradalmasította a ruházati ipar számos területét.

A "spandex" elnevezés az "expand" szó anagrammája. Ez a preferált név Észak-Amerikában; Kontinentális Európában az "elasztán" változatokra utalnak, mint például élasthanne (Franciaország), elasztán (Németország), elastano (Spanyolország), elastam (Olaszország) és elasztán (Hollandia), Brazíliában, Argentínában, Ausztráliában, Új-Zélandon és Izraelben elsősorban Lycra néven ismert. A spandex márkák közé tartozik a Lycra (a Koch Invista leányvállalata által gyártott, korábban a DuPont részeként), Elaspan (szintén Invista), Acepora (Taekwang), Creora (Hyosung), INVIYA (Indorama Corporation), ROICA és Dorlastan (Asahi Kasei) Linel (Fillattice) és ESPA (Toyobo).

A spandex szálakat négy különböző módszerrel állítják elő: olvadékextrudálás, reakciós fonás, száraz fonás és nedves megoldásos fonás. Mindezek a módszerek magukban foglalják az előpolimer képzéséhez szükséges kezdeti monomerek reakcióját. Miután az előpolimer elkészült, különböző módokon tovább reagál, és a szálakat kihúzzák.

A száraz fonási módszert alkalmazzák a világ spandex szálainak több mint 94,5%-ának gyártására, a folyamat öt lépésből áll:

1. Az első lépés az előpolimer előállítása. Ez makroglykol és diizocianát monomer keverésével történik. A két vegyületet reakcióedényben keverik össze, hogy előpolimert képezzenek. A tipikus glikol-diizocianát arány 1:2.
2. Az előpolimert ugyanannyi diaminnal tovább reagálják. Ezt a reakciót lánchosszabbító reakciónak nevezik. A keletkezett oldatot oldószerrel (DMAc) hígítják, hogy szálképző oldatot hozzanak létre. Az oldószer segíti az oldat hígabbá tételét és könnyebb kezelhetőségét, így az a szálgyártó sejtbe pumpálható.
3. A fonási oldatot egy hengeres fonási cellába pumpálják, ahol megszilárdul és szálakká alakul. Ebben a cellában a polimer oldatot fémlemezén, az úgynevezett fúvókán keresztül kényszerítik át. Ez azt okozza, hogy az oldat folyékony polimer szálakká alakul. Amint a szálak áthaladnak a cellán, nitrogén és oldószer gáz jelenlétében melegítik. Ez a folyamat kémiai reakciót okoz a folyékony polimerben, ami szilárd szálak kialakulásához vezet.
4. Amikor a szálak elhagyják a cellát, a szilárd szálak száma egyesül a kívánt vastagság kialakítása érdekében. Minden spandex szál sok kisebb egyedi szálból épül fel, amelyek természetes tapadóképességük miatt összetapadnak.
5. A keletkező szálakat végső anyaggal kezelik, például magnézium-sztearáttal vagy más polimerrel. Ez a kezelés megakadályozza a szálak összetapadását, és segíti a textíliák gyártását. Ezután a szálakat hengersoron keresztül orsóra tekerik.

Kiváló rugalmasságának és erejének (akár ötszörösére is nyújtható) köszönhetően a spandexet széles körben használják különféle ruhadarabokban, különösen a bőr ruházatban. A spandex előnye a jelentős erő és rugalmasság, valamint a nyújtás utáni helyreállási képessége, illetve a gyorsabb száradás, mint a hagyományos szövetek.