纺粘法非织造布服用性能研究

丁 伟 周 蓉 (青岛大学纺织服装系，青岛，266071)

纺粘法非织造布服用性能研究

丁 伟 周 蓉 (青岛大学纺织服装系，青岛，266071)

对6种不同面密度的纺粘法非织造布的拉伸强力、顶破强力、悬垂性、保暖性、透气性、耐磨性、折痕回复性和透水性进行测试，探讨了作为服装材料使用的纺粘法非织造布的性能要求。结果表明，聚酯纺粘非织造布具有优良的弹性和回复性，挺括，不起皱，保形性好，抗拉强力和撕裂强力等指标较高，能够满足多种用途的需求。

纺粘法非织造布，服用性能，测试

纺粘法非织造技术是一种采用聚合物切片直接经过挤压熔融、纺丝、牵伸、铺网、固结而成形的非织造生产技术，其生产流程短，生产效率高，采用大规模生产，具有成本低的优势［1］。非织造布以其独有的结构、多变的工艺等传统纺织品无法比拟的优越性而迅速渗入到了很多应用领域，目前已形成气候的服装类非织造产品主要有三大类:医用手术衣、探病服等一次性服装，防护服，日常生活、旅游用的男女一次性使用内裤。国内外许多公司及学者纷纷致力于提高服用非织造布防护性及舒适性的系统研究［2-5］，但鲜有人对非织造布的服用性能做出系统研究与分析，而非织造布作为服用材料其服用性能对其未来的发展具有决定性的意义。本课题探讨了对作为服装材料使用的纺粘非织造布的性能要求。

1 试验部分

1.1 试验材料

试验使用的材料为纯聚酯纺粘法非织造布，试样1 ～试样6 的面密度依次为15、25、30、50、100和150 g/m2。

1.2 试验方法

根据GB 3820—1997《纺织品和纺织制品厚度的测定》对试样厚度进行测量;按照GB/T 3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能 第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》对试样进行断裂强力测定;根据GB/T 11048—1989《纺织品 保温性能试验方法》对试样的保温性能进行测试;根据GB 5453—1985《纺织品织物透气性试验方法》，使用织物透气仪测定试样在一定压力差条件下，单位时间内通过试样的空气量，从而求得试样的透气量。

2 结果与讨论

2.1 厚度和体积密度

试样的厚度和体积密度的测试结果见表1。

表1 厚度和体积密度测试结果

从表1可见，试样的厚度和体积密度随着其面密度的增加而增加。体积密度直接影响材料的通透性和力学性质。

2.2 拉伸和顶破性能

试样的拉伸和顶破试验结果见表2。

表2 拉伸和顶破性能测试结果

从表2可以看出，随着面密度和厚度的增加，纯聚酯纺粘法非织造布断裂强力和断裂伸长率有上升的趋势。这是由于纺粘法非织造布的结构随面密度和厚度的增加而更加紧密和厚实，纤维间相互缠结，抱合增强，使得纺粘法非织造布断裂时需要更大的力。随着面密度和厚度的增加，顶破强力亦呈现逐渐增大的趋势。织物拉伸断裂强度对顶破强力有直接影响，通常随着织物经、纬向拉伸力的增加，顶破强力明显提高。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。

2.3 悬垂性能

试样悬垂性能试验的结果见表3。

从表3可以看出，随着面密度和厚度的增加，纯聚酯纺粘法非织造布的静态悬垂系数和动态悬垂系数都呈现上升趋势，悬垂性逐渐变差;活泼率先上升后下降，当密度和厚度适中时，其活泼率达到最高值;美感系数呈现下降趋势;硬挺度系数呈现明显的上升趋势。

表3 悬垂性试验结果

2.4 保温性能

试样保温性能试验结果见表4。

表4 保温性能试验结果

从表4可以看出，纯聚酯纺粘法非织造布的保温性与多种因素有关。纺织材料的保温性主要取决于纤维层中夹持的空气的数量和状态。在空气不流动时纤维层中夹持的空气越多，保温性越好。试样1和试样2为轻薄型非织造布，试样5和试样6为厚重型非织造布，但其保温率均较低。这是由于保温率不仅与非织造布的厚度有关，还与非织造布的体积密度有关。试样1和试样2厚度较小，纤维间的空隙有限，其间的空气层较薄，使得保温率较低，故其保温性相对较差;试样5和试样6虽然厚度较厚，密度也较大，但纤维间过于紧密使得贮存的空气层较小，限制了保温作用的发挥;试样3和试样4厚度一般，密度居中，纤维蓬松，其间贮存了较厚的空气层，故其保温率相对较高，传热系数较低，保温性相对较好。由于聚酯纤维本身的性质决定了聚酯纺粘法非织造布的保温率都普遍很低。

2.5 透气性、耐磨性和折痕回复性

试样透气性、耐磨性和折痕回复性能试验结果见表5。

从表5可以看出，对于纯聚酯纺粘法非织造布，随着面密度和厚度的增加，透气性呈现逐渐下降的趋势。这是由于面密度和厚度的增加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。随着面密度和厚度的增加，非织造布平磨后质量损失率呈现逐渐下降趋势，耐磨性逐渐增强。6种试样平磨后质量损失量都较小，说明聚酯纺粘法非织造布的耐磨性普遍较好。纤维的力学性能(如纤维的断裂伸长率、弹性回复率及断裂比功)是影响非织造布耐磨性的决定因素。在非织造布磨损过程中，因纤维疲劳而断裂是纤维最基本的的破坏形式，因此由断裂伸长率大、弹性回复率高及断裂比功大的纤维制成的非织造布耐磨性一般较好。聚酯纤维的断裂强度、断裂伸长率、初始模量和断裂比功均较大，弹性也较好，使得聚酯非织造布的耐磨性较好。此外，非织造布的几何结构也影响其耐磨性，非织造布越厚，耐磨性越好。随非织造布面密度和厚度的增加，折痕回复角有增大的趋势，但呈现曲折式增大。非织造布面密度和厚度对折痕回复性影响很大，厚的非织造布的折痕回复性较好。当非织造布的面密度达到30 g/m2时，随着面密度及体积密度等表达非织造布填充性能指标的增加，非织造布中纤维间切向滑动阻力增大，在外力释去后纤维间的相对移动不易进行，故非织造布折痕回复性有稍微下降的趋势，这是试样4和试样5折痕回复角减小的原因;当非织造布的面密度达到150 g/m2时，非织造布非常厚硬，不易弯曲，故其折痕回复性很好，折痕回复角较大。

表5 透气性、耐磨性和折痕回复性试验结果

2.6 透水性

试样透水性能试验结果见表6。

从表6可以看出，在透水时间10 s时试样1、2、3的透水量逐渐减少，而试样4、5、6的透水量基本没有变化，说明在短时间内随着厚度和体积密度的增加试样透水性能变差，当试样面密度达到50 g/m2时，厚度及体积密度对试样透水性的影响很小;而在透水时间20 s和30 s时，试样1、2、3的透水量变化不大，试样4、5、6的透水量依次显著减少，说明在较长透水时间内，试样面密度小于50 g/m2时，厚度及体积密度对透水量的影响不大，而试样的面密度继续增加，透水量会随着面密度的增加而显著下降;试样1～试样5的透水量均随时间的增加而变大，而试样6的透水量随时间的增加变化不大，说明试样面密度到达一定程度后，其透水量受时间的影响非常小。

表6 透水性能试验结果 (单位:ml)

3 结论

通过对纯聚酯纺粘法非织造布试样的各项性能测试和分析，得出以下结论:

(1)随着面密度和厚度的增加，纺粘法非织造布的断裂强力、断裂伸长率和顶破强力呈现逐渐增大的趋势;耐磨性逐渐增强;悬垂性逐渐变差;透气性和透水性也呈现下降的趋势;轻薄型非织造布和厚重型非织造布的保温性均较差，而厚度居中的试样，其保温性相对较好。

(2)聚酯纤维本身的性质决定了纯聚酯纺粘法非织造布的保温率普遍很低;聚酯纤维具有优良的弹性和回复性，因此纯聚酯纺粘法非织造布挺括、不起皱、保形性好，且其抗拉强力、撕裂强力等指标较高，能够满足多种用途的需求。

(3)纯聚酯纺粘法非织造布的服用性能随面密度和厚度增加有较大变化，在强力提高的同时会导致透气性、悬垂性等性能下降，因此必须根据实际用途的需要，选取合适的面密度等参数，才能生产出能够满足服用要求的纺粘法非织造布产品。

［1］ 杨汝辑.非织造布概论［M］.北京:中国纺织出版社，1990:67-68.

［2］ 王云仪，李俊，王革辉，等.医用防护服用非织造布的热湿舒适性能研究［J］.东华大学学报(自然科学版)，2006，32(6):116-119，133.

［3］ 刘长明，房瑞华译.防护服装及其舒适性 ［J］.中国劳动防护用品，1996(5):12-18.

［4］ 戴晋明，任玉杰.防水透气织物舒适性 ［M］.北京:中国纺织出版社，2004:76-84.

［5］ 沈志明，王从南.医用非织造布的发展现状及相关建议［J］.非织造布，1997(3):23-25.

Study on the wearability of spunbond nonwovens

Ding Wei，Zhou Rong (Department of Textile and Fashion of Qingdao University)

Six spunbond nonwovens with different area density made of pure polyester were tested on involved tensile，bursting，abrasion resistance，crease recovery，drape，warm，air permeability，water permeability，and so on.The performance requirements of spunbond nonwovens when they were used as clothing material was explored through the analysis of experimental results.The main indexes are tensile curve，breaking strength，breaking elongation，bursting strength，drape coefficient，heat transfer coefficient and so on.

spunbond nonwovens，wearability，performance requirement

TS171

A

1004－7093(2010)01－0009－03

2009－09－08

丁伟，女，1983年生，在读硕士研究生。目前从事纺织材料方面的研究。