氟素整理劑在SMMS非織造布后整理中的應(yīng)用

陳志軍，段秋飛

（1.武漢紡織大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢 430200；2.東莞超盈紡織有限公司，廣東東莞 523147）

SMMS非織造布為紡粘布和熔噴布4層復(fù)合的產(chǎn)品，具有紡粘非織造布良好的力學(xué)性能，同時(shí)具有熔噴非織造布良好的吸附性、過濾性和抗菌性，廣泛用于醫(yī)用手術(shù)服、防護(hù)服、罩布、圍簾等。但SMMS非織造布的抗?jié)B透性能有限，難以滿足醫(yī)護(hù)人員對防護(hù)材料安全性能的要求［1-3］。氟素整理劑具有拒水、拒油、防污特性，且不影響紡織品原有風(fēng)格，是目前紡織品功能后整理的主流［4-7］。本研究采用新型氟素整理劑PM-3622對SMMS非織造布進(jìn)行功能后整理，提高非織造布對水的抗?jié)B透性；探討后整理工藝，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化工藝參數(shù)，為進(jìn)一步提高醫(yī)療防護(hù)產(chǎn)品的安全性能提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料和儀器

材料：SMMS非織造布（23 g/m2，100 cm×150 cm，仙桃新發(fā)塑料制品有限公司）；新型氟素整理劑、思高潔C6 PM-3622（上海享金化工有限公司）。

儀器：JMU-504A型臺式軋車（佛山市亞諾精密機(jī)械制造有限公司），R-3型自動(dòng)定型烘干機(jī)（無錫陽博印染機(jī)械設(shè)備有限公司），YG028型萬能材料試驗(yàn)機(jī)（溫州方圓儀器有限公司），JY-PHB型接觸角測定儀（承德普惠檢測設(shè)備制造有限公司），YG461E-Ⅲ型全自動(dòng)透氣量儀（寧波紡織儀器廠），YG(B)12D-20型數(shù)字式滲水性測定儀、YB-813型噴淋式沾水性能測定儀（溫州大榮紡織標(biāo)準(zhǔn)儀器廠）。

1.2 耐靜水壓整理

工藝流程為：浸漬→車軋→預(yù)烘→焙烘。焙烘溫度為130℃，焙烘時(shí)間為3 min。

1.3 測試

力學(xué)性能：按GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》，采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)測試SMMS非織造布的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率，拉伸速度100 mm/min，試樣夾距200 mm。

透氣性：按GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》，用全自動(dòng)透氣量儀測試SMMS非織造布的透氣量。

接觸角：按ASTM D5725—1999《使用自動(dòng)接觸角測試儀測定覆蓋材料表面濕潤度和吸收性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》，采用蒸餾水作為測試液體，用接觸角測定儀測試SMMS非織造布對水的接觸角。

拒水性能：按GB/T 4745—2012《紡織品 防水性能的檢測和評價(jià)沾水法》，采用淋水性能測試法，用噴淋式沾水性能測定儀測試SMMS非織造布的拒水性能。

耐靜水壓：按GB/T 5553—2007《表面活性劑 防水劑防水力測定法》，采用靜水壓測試法，用數(shù)字式滲水性測定儀測試SMMS非織造布的耐靜水壓。

2 結(jié)果與討論

2.1 力學(xué)性能數(shù)據(jù)與分析

表1為后整理前后SMMS非織造布的力學(xué)性能。

表1 整理劑用量對SMMS非織造布力學(xué)性能的影響

由表1可以看出，經(jīng)過氟素整理劑整理后，SMMS非織造布的斷裂強(qiáng)力明顯上升，斷裂伸長率有小幅度下降。因?yàn)镾MMS非織造布在焙烘過程中，丙綸纖維間發(fā)生粘連，非織造布的斷裂強(qiáng)力有所上升；同時(shí)，氟素整理劑在高溫作用下，分子之間發(fā)生交聯(lián)，牽制分子鏈的運(yùn)動(dòng)，從而使非織造布的斷裂強(qiáng)力上升。

2.2 透氣性數(shù)據(jù)與分析

由表2可以看出，整理前，SMMS非織造布的透氣量為640.2 L/(m2·s)；整理劑用量為20、40、60 g/L時(shí)，整理后非織造布的透氣量分別為327.7、348.0、333.9 L/（m2·s）。經(jīng)過整理后，試樣的透氣量下降到原來的約1/2，因?yàn)榉强椩觳冀?jīng)過后整理，纖維在高溫作用下收縮，使得非織造布纖維間的空隙減小，透氣量下降。

表2 整理劑用量對SMMS非織造布透氣性的影響

通過不同用量后整理劑對照實(shí)驗(yàn)可以看出，透氣量變化較大；在一定的范圍內(nèi)，整理劑用量增加，非織造布表面附著的整理劑量增加，從而使透氣性改變。雖然整理后試樣的透氣量下降幅度偏大，但仍能滿足使用要求。

2.3 接觸角數(shù)據(jù)與分析

表3為SMMS非織造布整理前后的接觸角。由表3可以看出，經(jīng)過氟素整理劑整理后，試樣的接觸角有不同程度的增加；氟素整理劑用量為60 g/L時(shí)，接觸角從115.7°增加到124.3°，提高了SMMS非織造布對水的抗?jié)B透性。

表3 整理劑用量對SMMS非織造布接觸角的影響

2.4 沾水等級與分析

由圖1的4張圖片可以看出，經(jīng)氟素整理劑整理后，SMMS非織造布的沾水性能有所改善，隨著用量的增加，沾附在非織造布表面的水滴減少。

圖1 SMMS非織造布沾水等級測試圖片

2.5 耐靜水壓數(shù)據(jù)與分析

由表4可以看出，隨著氟素整理劑用量的增加，經(jīng)過氟素整理劑整理后的SMMS非織造布耐靜水壓增大；氟素整理劑用量為60 g/L時(shí)，SMMS非織造布的耐靜水壓為33.9 kPa。

表4 整理劑用量對SMMS非織造布耐靜水壓的影響

3 結(jié)論

（1）采用新型氟素整理劑對SMMS非織造布進(jìn)行后整理，整理劑用量為60 g/L，焙烘溫度為130℃，焙烘時(shí)間為3 min時(shí)，SMMS非織造布綜合性能最優(yōu)。

（2）整理后的SMMS非織造布接觸角達(dá)到124.3°，耐靜水壓達(dá)到33.9 kPa，有效提高SMMS非織造布對水的抗?jié)B透性。

（3）經(jīng)過氟素整理劑整理后，SMMS非織造布的斷裂伸長率和透氣性有一定程度的下降，但不影響其作為防護(hù)產(chǎn)品的服用性能。