輕薄型熔噴非織造布性能測試與分析

趙 博

(中原工學(xué)院，河南鄭州 450007)

熔噴法非織造布生產(chǎn)技術(shù)是一種將樹脂切片等加工成纖維網(wǎng)的方法，即一步法生產(chǎn)技術(shù)，它起始于20世紀(jì)50年代初，這種生產(chǎn)技術(shù)具有技術(shù)先進(jìn)、工藝簡單、生產(chǎn)流程短、生產(chǎn)效率高和成本低等優(yōu)點(diǎn)。近幾年，隨著工業(yè)的快速發(fā)展及對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，產(chǎn)品適用范圍更廣［1－6］。

筆者通過測試輕薄型熔噴非織造布性能，分析了影響輕薄型熔噴非織造布的物理及力學(xué)性能的因素，為提高輕薄型熔噴非織造布產(chǎn)品的質(zhì)量提供了一定的指導(dǎo)。

1 試驗(yàn)

1.1 材料

2種輕薄型熔噴非織造布。1#表示49.3 g/m2的熔噴非織造布，2#表示60.4 g/m2的熔噴非織造布。

1.2 方法

通過電子顯微鏡來觀察纖維在織物內(nèi)的表面結(jié)構(gòu)、纖維形態(tài)和排列情況。采用厚度測試儀測織物的厚度，用織物強(qiáng)力儀測強(qiáng)力，用圓盤式織物平磨儀測耐磨性能，用數(shù)字式織物透氣量儀測透氣性，其它物理性能測試均采用有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的測試方法。

1.3 條件

溫度25℃，相對(duì)濕度65%。

1.4 儀器

數(shù)字式三維測量纖維系統(tǒng)ZHX-600型電子顯微鏡、FAST-1型厚度測試儀、FA2004型電子天平、FAST-1壓縮性測試儀、YG065H電子織物強(qiáng)力儀、YG065-250多功能織物強(qiáng)力儀、Y522織物磨損試驗(yàn)機(jī)、LLY-01B電腦控制硬挺度儀、YG601-Ⅰ/Ⅱ型電腦式織物透濕儀、透濕杯、電子天平、ZHX-600D型電子顯微鏡、Y522型圓盤式織物平磨儀、YG(B)461D型數(shù)字式織物透氣量儀。

2 結(jié)果與討論

2.1 織物的形態(tài)結(jié)構(gòu)

在100倍放大情況下觀察纖維排列，見圖1所示;在500倍放大情況下觀察纖維排列，見圖2所示。

圖1 2種輕薄型熔噴非織造布在電子顯微鏡下放大100倍的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

圖2 2種輕薄型熔噴非織造布在電子顯微鏡下放大500倍的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

由圖1、2可以發(fā)現(xiàn)，熔噴非織造布是由超細(xì)纖維組成，纖維直徑細(xì)，粘結(jié)點(diǎn)在纖維交叉處。從纖維顯微照片上也可以看出，熔噴纖網(wǎng)是一個(gè)雜亂排列的三維結(jié)構(gòu)，纖維空隙較大，纖維直徑小，纖維排列紊亂，面密度小，纖維蓬松，粗細(xì)不勻。由熔噴非織造布纖維結(jié)構(gòu)可以推斷出，較大的纖維空隙有利于透氣和過濾;較小纖維的直徑，可說明纖維的比表面積大，具有較好吸附能力;纖維蓬松，則應(yīng)具有良好的保暖性。

2.2 織物的厚度

表1、2分別為2種材料厚度測試的結(jié)果。

表1 1#熔噴非織造布厚度測試的結(jié)果

表2 2#熔噴非織造布厚度測試的結(jié)果

由表1～2可知，熔噴非織造布隨著面密度的增加，厚度也有增大的趨勢。由表中的CV%值可以看出，CV%值較小，熔噴非織造布厚度均勻度較穩(wěn)定。

2.3 織物的面密度

表3為面密度的測試結(jié)果。

表3 面密度測試的結(jié)果

由表3中可知，熔噴非織造布面密度均勻度較差，這是由于熔噴非織造布是氣流成網(wǎng)，面密度(定量)小的熔噴非織造布容易造成分布上的隨機(jī)不均，從而導(dǎo)致不勻率較大?？梢钥闯鋈蹏姺强椩觳嫉拿婷芏入S厚度的增加而增加。由表4中CV%值可知，厚度適當(dāng)增大會(huì)降低不勻率。另外從CV%可以看出，熔噴材料變異系數(shù)較大、厚度均勻度差，表面厚度不均勻，這些特征可能會(huì)影響到非織造材料的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性。

2.4 織物的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率

表4為熔噴非織造布拉伸測試數(shù)據(jù)。

表4 熔噴非織造布拉伸測試數(shù)據(jù)

從表5可以看出，熔噴非織造布的平均斷裂強(qiáng)力等性能與厚度和面密度有一定的關(guān)系，面密度和厚度愈大，熔噴非織造布的平均斷裂強(qiáng)力、平均斷裂功和平均斷裂伸長率等指標(biāo)也就愈大。

2.5 織物的撕破強(qiáng)力

表5為1#熔噴非織造布撕破測試數(shù)據(jù)。

表5 1#熔噴非織造布撕破測試數(shù)據(jù)

從表5可以看出，熔噴非織造布撕破強(qiáng)力小，這與它的成網(wǎng)結(jié)構(gòu)和原理有關(guān)。從CV%值上分析，熔噴非織造布的CV%都比較大，也說明了熔噴非織造布面密度和厚度的不勻率對(duì)試樣的撕破強(qiáng)力也有一定的影響。

2.6 織物的耐磨性

表6為熔噴非織造布耐磨性測試數(shù)據(jù)。

表6 熔噴非織造布耐磨性測試數(shù)據(jù)

由表6可以看出，熔噴非織造布的耐磨性與厚度和面密度有一定的關(guān)系，面密度和厚度愈大，熔噴非織造布的耐磨性就愈好。隨著面密度的增加，非織造布的耐磨性也呈增大的趨勢，這是由于非織造布的結(jié)構(gòu)隨面密度和厚度的增加而更加緊密和厚實(shí)，纖維間相互纏結(jié)，抱合力增強(qiáng)，使得非織造布磨破需要更大的力。

2.7 織物的剛?cè)嵝?/h3>

表7為熔噴非織造布的剛?cè)岫葴y試數(shù)據(jù)。

表7 熔噴非織造布的剛?cè)岫葴y試數(shù)據(jù)

從表7可以看出，熔噴非織造布隨著面密度的增加，剛?cè)岫瘸氏陆第厔荩@是由于熔噴法非織造布的結(jié)構(gòu)隨面密度和厚度的增加而更加緊密和厚實(shí)，纖維間相互纏結(jié)，抱合力增強(qiáng)，使得熔噴非織造布實(shí)感更加硬實(shí)。

2.8 織物的透氣性

表8為熔噴非織造布透氣性測試數(shù)據(jù)。從表8可以看出，熔噴非織造布的面密度越大，厚度越大，纖維之間纏結(jié)越緊密，空隙越小，空氣從其微孔或間隙中擴(kuò)散過去的數(shù)量就越小，其透氣性越差。

表8 熔噴非織造布透氣性測試數(shù)據(jù)

2.9 織物的透濕性

表9為熔噴非織造布的透濕性測試數(shù)據(jù)。

表9 熔噴非織造布的透濕性測試數(shù)據(jù)

從表9可以看出，隨著熔噴非織造布面密度和厚度的減小，纖維之間糾纏和抱合能力減弱，熔噴非織造布纖維網(wǎng)的厚度也隨之降低，熔噴非織造布之間的空隙增大，水蒸氣通過能力增加，因此導(dǎo)致其透濕性能明顯提高。

3 結(jié)論

a)熔噴非織造布隨著面密度的增加，厚度也有增大的趨勢;熔噴非織造布的厚度和面密度與拉伸強(qiáng)度、撕破強(qiáng)度、耐磨性、剛?cè)岫取⑼笟庑院屯笣裥缘榷加幸欢ǖ南嚓P(guān)關(guān)系。

b)通過實(shí)驗(yàn)可以證明，熔噴非織造布過濾性能強(qiáng)，并且具有良好的透氣和透濕性，但是力學(xué)性能差，容易被拉伸斷裂，不耐磨，不適合直接用于服裝等領(lǐng)域，需要和其它無紡布粘合，加工出復(fù)合非織造布，如SMS等，才能充分體現(xiàn)其特有的優(yōu)良性能。

［1］ 謝明，韓濤.熔噴法非織造布的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.紡織導(dǎo)報(bào)，2005(6):106－114.

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