熔喷非织造布性能的测试与分析

赵 博

（中原工学院，河南 郑州 450007）

熔喷非织造布性能的测试与分析

赵 博

（中原工学院，河南 郑州 450007）

测试了熔喷非织造布等材料的性能，分析比较了不同试样的克重、断裂强力、断裂伸长率、透气量、透湿量等。实验发现非织造布材料的断裂强力、断裂伸长率、透气量、透湿量均与克重和厚度有一定关系，得出熔喷非织造布、纺粘非织造布和非织造布复合材料（SMS）等都各自具有独特的性能，适合开发各类功能性产品，在纺织工业上有广泛的应用。

熔喷非织造布；纺粘非织造布；非织造布复合材料（SMS）；性能；测试；分析

熔喷法技术是一种将树脂切片或粒料制成纤维网的一步法成布技术，这种新技术具有工艺先进、流程短、成本低廉、原料易得等优点。特别是近几年，随着工业的飞速发展及对环境保护的加强，还可用于航天用电池隔材、高效低阻过滤材料、吸油毡、医疗手术用即弃材料、防尘防菌口罩、人造革和其它产业用布等。为了对熔喷法非织造布性能有一个比较详细的了解，笔者通过测试熔喷非织造布等的基本特性，分析了影响熔喷非织造布物理及力学性能的因素，对提高熔喷非织造布产品的质量具有一定的指导意义。

1 试 验

1.1 试验材料

该研究的试验材料来自江苏南通过滤材料有限公司。产品有3种加固方式为表面热轧加固的熔喷超细短纤维材料和2种加固方式为点热轧加固的纺粘长纤维材料，还有1种SMS复合材料。

1.2 试验方法

采用厚度测试仪测织物的厚度，用织物强力仪测强力，用圆盘式织物平磨仪测耐磨性能，用数字式织物透气量仪测透气性，其它物理性能测试均采用有关国家标准的测试方法。

1.3 试验条件

温度25℃，相对湿度65%。

1.4 试验仪器

Fast－1型厚度测试仪、电子天平、ZHX－600D型电子显微镜、YG026－250型多功能织物强力仪、Y522型圆盘式织物平磨仪、YG（B）461D型数字式织物透气量仪等。

2 结果与讨论

2.1 织物的面密度和厚度

表1～表3为织物质量、面密度和厚度测试的试验结果，其中，1＃表示SMS复合材料；2＃表示熔喷口罩布（1）；3＃表示熔喷口罩布（2）；4＃表示熔喷吸油布，5＃表示18 g／m2纺粘材料；6＃代表38 g／m2纺粘材料。

表1 质量测试的结果

表2 面密度测试的结果

非织造布的厚度是评定非织造布外观性能的主要指标之一。非织造布的厚度影响非织造布产品的性能。不同种类、不同用途的非织造布厚度不同，同一种产品也有不同厚度规格之分。从表1～表3可以看出，非织造布的厚度随面密度的增加而增加。其原因是，当单位面积内非织造布的质量增加时，纤维量增加，在单位面积内纤维的堆积就会紧而厚，前者表现为非织造布的平均空隙度变小，后者表现为非织造布的厚度增加。

表3 厚度测试的结果

2.2 织物的断裂强力和断裂伸长率

表4为进行拉伸试验后测得的数据。

表4 拉伸测试的结果

从表4看出：a）SMS复合材料和熔喷非织造布的断裂强力比较稳定，经向断裂强力＜纬向断裂强力＜经向30°断裂强力，纬向断裂伸长率＞经向30°断裂伸长率＞经向断裂伸长率；b）按照断裂强度来看，纺粘＞SMS＞熔喷。

2.3 织物的顶破强度

表5～表9为试样1＃～6＃顶破试验的结果。

表5 1＃顶破测试的结果

随着厚度和面密度的增加，顶破强力增大，非织造布的拉伸断裂强力和顶破强力有直接关系，织物耐磨性是指织物抵抗与另一物体摩擦而磨损的性能。织物磨损的受力一般都较小，但是作用频繁，而且受磨损的方式与部位因人而异。对于非织造布来说，纤维强度和纤维间固着点的强度是影响顶破强力的关键因素，而纤维摩擦、卷曲和纠缠作用亦影响顶破强力。正因为非织造布的顶破主要是纤维的断裂和纤维网的松散化，所以顶破口是一个隆起的松散纤维包。

表6 2＃顶破测试的结果

表7 4＃顶破测试的结果

表8 5＃顶破测试的结果

表9 6＃顶破测试的结果

从表4～表9可以看出：a）熔喷非织造布的顶破强力小于纺粘非织造布；b）随着厚度和面密度的增加，顶破强力增大；c）SMS非织造布的顶破强力大于纺粘非织造布；d）面密度增大，顶破强力增大。从CV值上分析，熔喷材料、纺粘材料、SMS复合材料都比较大，也说明了面密度和厚度的不匀率对试样的顶破强力有一定的影响。

2.4 织物的耐磨性

表10为试样耐磨试验的结果统计。

表10 耐磨性测试的结果

由表10可以看出，熔喷非织造布的耐磨性能较差，同种非织造布的力学强度和厚度及面密度成正比，面密度愈小，厚度愈小，面密度和厚度愈小，材料的耐磨性就愈差。而相对于纺粘材料来说，熔喷的力学性能综合来说是最差的，说明熔喷材料不适合直接用于高强度工作环境下。而SMS不仅强力大，而且厚度和面密度也比较适中。

2.5 织物的尺寸稳定性

表11为织物尺寸稳定性的测试试验结果。

表11 尺寸稳定性测试的结果

从表11对试样的尺寸稳定性测试的比较可以看出，熔喷、SMS、纺粘材料的丙纶熔点在160～170℃间，说明试样的工作环境不宜超过160℃。

2.6 织物的透湿性能

表12为织物的透湿性能测试结果。

表12 透湿性能测试的结果

水蒸气穿过材料有3种方式，一种是通过纤维的吸湿性，从高湿环境向低湿环境中放湿；一种是通过纤维之间的毛细管作用；一种是通过非织造材料内的空隙直接扩散。非织造材料的厚度和面密度越大，纤维之间的纠缠抱合加强，织物的紧密度提高，密度变大，单位面积内的纤维根数增多，纤维之间的空隙减少，所以材料的透气性和透湿性降低。

由表12可以看出，熔喷非织造布的透湿量随着厚度的增大而减小，而纺粘的透湿量比SMS的透湿量大很多，可以看出熔喷材料的透湿性能不如纺粘纤维，熔喷材料的厚度和面密度大于纺粘材料，说明同种克重同种密度的熔喷材料透湿性小于纺粘材料。

2.7 织物的透气性能

表13～18为6种试样的透气性能测试结果。

表13 试样1＃透气性能测试的结果

表14 试样2＃透气性能测试的结果

表15 试样3＃透气性能测试的结果

表16 试样4＃透气性能测试的结果

表17 试样5＃透气性能测试的结果

表18 试样6＃透气性能测试的结果

非织造材料的透气性取决于材料中空隙大小和多少，而空隙的大小和数量随面密度的增大而减小。随着面密度增加，透气性呈现逐渐下降的趋势。而SMS属于纺粘－熔喷复合材料，面密度较大，使得非织造布的体积密度增大，纤维纠结更加紧密，纤维间缝隙减小，透气性下降。

由表12～表18对试样透气性能的测试比较可以看出，熔喷材料的透气性能不如纺粘纤维，熔喷材料的厚度和面密度大于纺粘材料，说明同种克重同种密度的纺粘和熔喷材料，熔喷材料的透气性小于纺粘材料。

3 结 论

通过测量不同厚度、不同克重的熔喷非织造布，以及与其它非织造布对比，可以得出以下结论：熔喷非织造布的厚度和克重与透气性、透湿性成反比；与其拉伸强度、顶破强度，耐磨性成正比；厚度越厚，克重越大则其透气性越差，透湿性越差；厚度越薄，克重越小则其拉伸强度越小，顶破强度越小，耐磨性能越差。

1 郭秉臣.非织造布的性能与测试［M］.北京：中国纺织出版社，1997

2 于伟东.纺织材料学［M］.北京：中国纺织出版社，2006

3 郭秉臣.非织造布学［M］.北京：中国纺织出版社，2002

4 刘呈坤，马建伟.非织造布过滤材料的性能测试及产品应用［J］.非织造布，2005，13（1）：30～34

Testing and analysis the performances of melt nonwovens

Zhao Bo

（Zhongyuan University of Technology，Henan Zhengzhou 450007，China）

This paper tests the performance of melt-blown non-woven fabric materials.Analysis and comparisons of the different samples weight，the breaking strength，the breaking elongation，the amount of breathable，and the water vapor permeability，etc.It was found that there are certain relationships between the non-woven material breaking strength，the breaking elongation，the amount of breathable，moisture permeability and thickness of the volume and weight.Obtained melt-blown non-woven fabric，spunbonded non-woven fabric and SMS nonwovens and so each have unique properties.It is suitable for development the various functional products in the textile industry on a wide range of applications.

melt nonwoven；spunbonding nonwoven；SMS；performance；test；analysis

TS177

：B

：1006-334X（2010）04-0046-04

2010－09－03

赵博（1966－），男，河南南阳人，硕士，主要从事非织造布技术的研究和产品开发工作。