涤粘含量对水刺无纺革基布性能的影响分析

2011-11-24严涛海黄族健

河南工程学院学报(自然科学版) 2011年2期

严涛海，黄族健

(1.闽江学院服装与艺术工程系，福建福州 350108；2.闽江学院纺织服装研究所，福建福州 350108；3.福建南纺股份有限公司技术中心，福建南平 353000)

皮革制品高雅大方、穿着舒适，一直为大众所喜爱.随着制革技术的日益发展，现在生产出来的合成革集透气、防霉、质轻、柔软、色泽多变等优点于一身，被广泛应用于鞋服箱包的生产.水刺无纺革基布的优越性在于它能很好地适应合成革的加工，具有比其他任何一种纺织品更类似皮革的结构和性能.而且，水刺非织造基布克服了针刺非织造布在生产PVC、PU 革过程中的诸多不便(比如染色、柔软性、防收缩性等后处理)，为PVC、PU革向更高档次发展提供了强有力的材料基础[1].

表1 实验材料Tab.1 Experimental material

1 实验及数据分析

1.1 实验材料及实验仪器

1.1.1 实验原料及药品

为使试验结果更具可比性，试样采用南纺集团3种规格的水刺无纺革基布，这3种规格基布的克重、颜色和生产工艺都一致，只有原料配比不一样，分别为R45/T55、R25/T75和T100.这3种实验材料见表1，另需准备水和无水氯化钙.

1.1.2 实验仪器

YG(B)141D数字式织物厚度仪，美国Instron3365电子强力仪，YG(B)216—II型织物透湿量仪，分析天平，剪刀，尺子，圆规.

1.2 实验目的及原理

通过测试织物的厚度，得知厚度的均匀度，最终得到待鉴定织物表面的均匀程度.厚度偏差是水刺无纺革基布的一项重要指标，要求其越小越好，因为如果厚度偏差大、表面不平整，将直接影响涂层工艺的控制及表面花纹效果[2].对比不同涤粘混纺水刺无纺革基布的拉伸强力和纵横向强度比，拉伸实验根据GB/T 3923-1997标准进行.水刺无纺革基布的透湿性不仅是检验合成革的重要参考标准，也是衡量人造革是否符合人体穿着的研究重点，按照GB/T 12704.1-2009标准进行测试.

1.3 实验数据分析

1.3.1 厚度实验数据分析

对水刺无纺革基布的厚度做了测试，实验仪器选用YG(B)141D数字式织物厚度仪，表2是实验所得的3种不同涤粘比的水刺无纺革基布的厚度数据表.

表2 水刺无纺革基布厚度Tab.2 The thickness of spunlaced nonwovens

从表2的厚度实验数值可以直观得知,3种水刺无纺革基布的厚度相差不多.合成革对基布厚度的要求为0.25～0.45 mm，厚度偏差为±0.05 mm，很明显，它们都符合合成革对基布厚度要求的指标.

变异系数的大小决定着一组数据数值变化的幅度.变异系数越大，表示一组数据值的稳定性越差；反之，表示数据值的稳定性越好.因此，从实验所得的变异系数，可以得知3种水刺无纺革基布厚度的偏差程度.在水刺无纺革基布的厚度实验数据中，革基布R25/T75的变异系数在三者之间最大，革基布T100次之，革基布R45/T55最小.因此，革基布R45/T55的厚度平均偏差小，厚度较均匀.在后道涂层工艺工序上，革基布R45/T55的涂层工艺相对于其他2种革基布更容易控制并且表面花纹效果更明显.

1.3.2 拉伸实验数据分析

表3是3种不同涤粘比的水刺无纺革基布拉伸性能的各种实验数据.每组实验数据都是由10组实验数据平均得到，根据GB/T 3923-1997标准进行测试，采用二级标准大气.

表3 水刺无纺革基布拉伸性能Tab.3 The tensile properties of spunlaced nonwovens

织物能承受的最大载荷表示了织物所能承受的最大作用力，是检验织物耐用性能的重要指标[3].从表3显示的3种不同原料、相同克重的水刺无纺革基布的拉伸断裂性能数据中得知，同一块水刺无纺革基布的纵向拉伸断裂强力小于横向拉伸强力.随着革基布涤粘混纺比中涤纶纤维含量的逐渐增加，革基布纵向和横向的拉伸断裂强力都在逐渐增加，这主要是因为涤纶纤维相对于粘胶纤维有较大的强力，而粘胶纤维强力较弱.因此，在这3种无纺革基布中，革基布T100的原料是全涤纶，纵横断裂强力在3种革基材中最大.

为了减少革基布在制革生产时变形，水刺无纺革基布的纵横向强度比一般应小于1∶1.5[2].从表3中不同涤粘比的水刺无纺革基布的纵横向强力比可以得知，革基布R45/T55的纵横强力比在标准值之内，而革基布R25/T75和革基布T100的纵横强力比则超出标准值.

从表3还可看出，随着革基布涤粘混纺比中涤纶纤维含量的逐渐增加，革基布的断裂伸长率变化不明显，但当革基布的纤维含量为100%涤纶时，断裂伸长率却意外变小.由此可以得知，有涤粘混纺的革基布的断裂伸长率要比单一涤纶短纤制成的革基布优异，当涤粘比接近时，纵横向断裂伸长率的差异最小.

合成革对基布的基本断裂强度指标最低为60 N，断裂伸长率指标为35%～55%，纵横向强度比指标小于等于1∶1.5.这3种革基布的断裂强力指标与断裂伸长率均达到要求，但只有革基布R45/T55符合标准值，革基布R25/T75和革基布T100略有偏差.因此，由对无纺革基布强力性能的测试分析可得出，革基布R45/T55在强力性能的综合方面要比革基布R25/T75和革基布T100更稳定、优异.

1.3.3 透湿性能实验数据分析

根据GB/T 12704-91标准测试织物的透湿性能，试验箱温度控制精度为±0.5 ℃ ，相对湿度控制精度为±2%，循环气流速度为0.3～0.5 m/s，对水刺无纺革基布做了透湿性能测试，实验结果见表4.

表4 水刺无纺革基布的透湿率Tab.4 The vapor transmission rate of spunlaced nonwovens

从表4可以看出，革基布R45/T55的透湿率最好，革基布R25/T75次之，革基布T100在三者中最差；透湿率值均在1 500 g/(m2·d)以上，说明这3种水刺无纺革基布均具有良好的透湿性，特别是革基布R45/T55的透湿率最为优异，达到将近4 000 g/(m2·d).这3种相同克重的水刺无纺革基布在透湿性能实验中出现了随着粘胶的减少透湿率下降的现象，主要因为影响透湿率的关键因素是涤纶纤维和粘胶纤维的透湿性差别，粘胶纤维具有优异的吸湿性，而涤纶纤维恰恰相反，吸湿性很差[4]，所以会出现随着革基布涤粘混纺比中涤纶纤维含量的逐渐增加而革基布的透湿率下降的现象.