Spandex (Elastan, Lycra®)

Spandex, Lycra oder Elasthan sind synthetische Fasern, die für ihre außergewöhnliche Elastizität bekannt sind. Sie sind stärker und haltbarer als natürlicher Gummi. Es handelt sich um ein Polyester-Polyurethan-Copolymer, das 1958 vom Chemiker Joseph Shivers im Benger-Labor des Unternehmens DuPont in Waynesboro, Virginia, erfunden wurde. Als dieses Produkt 1962 eingeführt wurde, revolutionierte es viele Bereiche der Bekleidungsindustrie.

Der Name "Spandex" ist ein Anagramm des Wortes "expandieren". Es ist der bevorzugte Name in Nordamerika; In Kontinentaleuropa wird auf Varianten von "Elasthan" hingewiesen, wie Élasthanne (Frankreich), Elasthan (Deutschland), elastano (Spanien), elastam (Italien) und elastan (Niederlande), in Brasilien, Argentinien, Australien, Neuseeland und Israel hauptsächlich Lycra. Marken für Spandex umfassen Lycra (hergestellt von der Tochtergesellschaft Koch Invista, früher Teil von DuPont), Elaspan (auch Invista), Acepora (Taekwang), Creora (Hyosung), INVIYA (Indorama Corporation), ROICA und Dorlastan (Asahi Kasei), Linel (Fillattice) und ESPA (Toyobo).

Spandexfasern werden auf vier verschiedene Arten hergestellt: Schmelzextrusion, Reaktionsspinnen, Trockenspinnen und Nassspinnen. Alle Methoden beinhalten einen ersten Schritt der Reaktion von Monomeren zur Herstellung eines Präpolymers. Sobald das Präpolymer gebildet ist, reagiert es weiter auf verschiedene Weise, um die Fasern zu extrahieren.

Die Trockenspinnmethode wird zur Herstellung von mehr als 94,5 % der weltweiten Spandexfasern verwendet, und dieser Prozess umfasst fünf Schritte:

1. Im ersten Schritt wird das Präpolymer hergestellt. Dies geschieht durch Mischen von Makroglykol mit einem Diisocyanat-Monomer. Diese beiden Verbindungen werden in einem Reaktionsbehälter gemischt, um ein Präpolymer zu erzeugen. Das typische Verhältnis von Glykol zu Diisocyanat ist 1: 2.
2. Das Präpolymer reagiert weiter mit einer gleichen Menge an Diamin. Diese Reaktion ist als Kettenverlängerungsreaktion bekannt. Die resultierende Lösung wird mit einem Lösungsmittel (DMAc) verdünnt, um eine Spinnlösung zu erhalten. Das Lösungsmittel trägt dazu bei, die Lösung dünn und handlich zu machen, sodass sie in eine Faserproduktionseinheit gepumpt werden kann.
3. Die Spinnlösung wird in einen zylindrischen Spinbobin gepumpt, wo sie aushärtet und in Fasern umgewandelt wird. In dieser Zelle wird die Polymerlösung durch eine Metallplatte namens Spinndüse gepresst. Dadurch wird die Lösung zu einem Strom aus flüssigem Polymer geordnet. Wenn die Ströme durch die Zelle laufen, werden sie in Gegenwart von Stickstoff und Lösungsmittelgas erhitzt. Dieses Verfahren bewirkt, dass das flüssige Polymer chemisch reagiert und feste Stränge bildet.
4. Wenn die Fasern die Zelle verlassen, wird eine Reihe fester Stränge zusammengefügt, um die gewünschte Dicke zu erreichen. Jedes Spandexfaser besteht aus vielen kleineren Einzelfasern, die aufgrund der natürlichen Klebrigkeit ihrer Oberfläche aneinander haften.
5. Die resultierenden Fasern werden dann mit einem Endmittel behandelt, das Magnesiumstearat oder ein anderes Polymer sein kann. Diese Behandlung verhindert, dass die Fasern kleben, und hilft bei der Textilherstellung. Die Fasern werden dann über eine Serie von Rollen auf eine Spule übertragen.

Dank seiner Elastizität und Stärke (dehnt sich bis zum Fünffachen seiner Länge) wird Spandex in einer Vielzahl von Kleidungsstücken eingesetzt, insbesondere in Lederbekleidung. Der Vorteil von Spandex ist seine bemerkenswerte Stärke und Elastizität sowie die Fähigkeit, nach dem Dehnen in seine ursprüngliche Form zurückzukehren und schneller zu trocknen als herkömmliche Stoffe.