珍珠/黏胶水刺非织造布的性能研究

2013-09-19张富山孙晓丽

产业用纺织品 2013年11期

李雄张富山孙晓丽王洪

(1.福建恒安集团有限公司，泉州，362261;2.东华大学纺织学院，上海，201620)

珍珠纤维是在纤维素纤维的纺丝过程中，将纳米级珍珠粉加入纺丝液内而制得的。珍珠纤维体内和体外都均匀分布着纳米珍珠微粒，具有养颜护肤、服用舒适、消毒败火、发射远红外线、吸湿透气等功效，被称为可以穿的保健品［1］。珍珠纤维是制作内衣、护肤保健用品和卫生用品的理想材料，可用于制作各种贴身内衣、文胸、面膜、卫生巾和湿巾等产品［2］。

珍珠纤维水刺非织造布既具有比一般水刺非织造布更好的透气性和手感，同时还结合了珍珠纤维的舒适性、消毒败火和养颜护肤等功能，可以作为卫生巾的高档面层非织造布［3］。本研究是在水刺非织造布加工过程中调整珍珠纤维的含量，并测量各样品的力学性能、透气性能和柔软性能，以探讨珍珠纤维含量对水刺非织造布性能的影响。

1 试验部分

1.1 原料与仪器

(1)试样原料:珍珠纤维(1.87 dtex×38 mm、珍珠成分质量分数5%)，黏胶纤维(1.87 dtex×38 mm)，均由上海海欣立肯诺纺织科技发展有限公司提供。

(2)生产设备:梳理水刺生产线(转鼓式水刺机)。

(3)仪器:YG461E织物透气性测试仪器，HANDLE-0-METER(Model 211-300)柔软度仪，Inston5564拉力试验机。

1.2 珍珠/黏胶水刺非织造布的制备

将珍珠纤维和黏胶纤维分别按照一定的量加入开松机进行开松，然后经过大仓混棉机充分混合，再进行精开松、梳理形成纤网;纤网通过转鼓水刺机水刺并烘干，制得不同珍珠纤维含量的珍珠/黏胶水刺非织造布。图1为水刺生产线工艺流程。

本试验共制备了5种不同珍珠纤维含量的珍珠/黏胶水刺非织造布，其珍珠纤维的质量分数分别为0%、20%、50%、80%和100%;非织造布的面密度均为30 g/m2;均采用4道水刺，各道水刺的压力依次为 3.0、4.0、4.5 和 5.0 MPa;输网帘速度均为40 m/mim。

1.3 测试项目

(1)断裂强力:按 GB/T 24218.3—2010《纺织品非织造布试验方法第3部分:断裂强力和断裂伸长率的测定》，分别沿纵向和横向各取5块试样(5 cm×20 cm)进行拉伸强力测试，取平均值。

(2)透气率:按 GB/T 5453—1997标准，压差为100 Pa，裁剪10个试样(测试面积为20 cm2)，进行透气率测试，取平均值。

(3)柔软度:借鉴GB/T 8942—2002标准，分别沿纵向和横向各取5块试样(100 mm×100 mm)进行测试，取平均值。

图1 水刺生产线工艺流程示意

2 结果与讨论

2.1 珍珠纤维含量对非织造布力学性能的影响

珍珠纤维含量对珍珠/黏胶水刺非织造布力学性能的影响见图2。

图2 珍珠纤维含量对非织造布力学性能的影响

从图2可知，随着珍珠纤维含量的增加，非织造布的纵横向断裂强力略显下降趋势，下降幅度不是很大，而对纵横向断裂伸长率的影响不是很明显。试样断裂强力的变化是由珍珠纤维的外观性状引起的，珍珠纤维表面有一些珍珠颗粒，这会减少珍珠纤维之间的摩擦力，因而会降低非织造布的断裂强力，但是由于珍珠纤维自身的强力和长度与黏胶纤维基本相同，故降低的幅度不是很大。考虑到珍珠纤维的成本，选择珍珠纤维质量分数为50%，非织造布既能保持很好的伸长率，而且强力损失不是很明显。

2.2 珍珠纤维含量对非织造布透气性能的影响

非织造布透气实质上是在非织造布两边的空气存在一定压力差的条件下，气体通过非织造布的过程，气体主要是由纤维之间的间隙通过。因此，非织造布的透气性的优劣主要取决于非织造布中的纤维空隙大小和数量，与纤维性状以及后整理有关。珍珠纤维含量对非织造布透气性能的影响见图3。

图3 珍珠纤维含量对非织造布透气性能的影响

从图3可以看出，随着珍珠纤维含量的增加，透气率呈现上升趋势。珍珠纤维质量分数从0%增加至50%，透气率的增长量为300 mm/s;而珍珠纤维质量分数从50%增加至100%，透气率的增长量仅为100 mm/s，明显小于前者。综合考虑到珍珠纤维成本和透气率效果，选择珍珠纤维的质量分数为50%就可以有效地提高非织造布的透气性。

2.3 珍珠纤维含量对非织造布柔软度的影响

非织造布的柔软度是非织造布物理指标的一个综合反映，其与非织造布的弯曲性能、剪切性能和压缩性能有着非线性的关系。在一定的条件下，当板状测头将试样压入选定狭缝中规定深度时，试样本身的抗弯曲力和试样与缝隙处的摩擦力的最大矢量和称为柔软度。柔软度值越小，说明试样越柔软。珍珠纤维含量对非织造布柔软度的影响见图4。

图4 珍珠纤维含量对非织造布柔软度的影响

从图4可以看出，随着珍珠纤维含量的增加，非织造布柔软度值降低，即非织造布更加柔软。从试样结构来分析，试样都是在相同工艺条件下制得的水刺非织造布，其结构基本一致，没有非常明显的差异;从纤维结构来分析，珍珠纤维的表面含有非常光滑的珍珠颗粒，珍珠纤维的加入会让部分纤维之间的接触由黏胶纤维之间的面接触变为黏胶纤维与珍珠纤维的点接触，减少了纤维与纤维之间的接触面积，而且光滑的珍珠颗粒会降低纤维之间的摩擦因数，从而降低了非织造布的抗弯曲力和摩擦力，最终降低柔软度值，让非织造布更加柔软。