Sunlite中空保暖纤维非织造材料的研究与开发

2014-01-15付晓娟薛少林何天洋

产业用纺织品 2014年10期

付晓娟薛少林何天洋唐宇

(西安工程大学纺织与材料学院，西安，710048)

Sunlite中空保暖纤维是一种新型的异型截面涤纶，纤维空心层中含有大量的静止空气，其保暖性比普通同质纤维提高了65%。而且Sunlite纤维制成的织物具有很好的抗弯及回弹性能，同时还具有干爽透湿、挺括和保暖性好等性能。理论研究表明，纺织材料内部的空气含量越多，其保暖性越好。本文分别采用Sunlite中空保暖纤维和普通涤纶生产保暖絮片，并对其性能进行测试对比分析，得出产品保暖性最佳的针刺工艺。

1 非织造保暖絮片的生产工艺

试验采用针刺法非织造布生产加工工艺，所用机器均为太仓市双凤非织造布设备有限公司制造。根据生产需要，设计的工艺流程为：原料选择→开松机→给棉机→罗拉式梳理机→交叉铺网机→预针刺机［1-2］。

1.1 原料选择

新型轻薄复合保暖材料研制的重点是保暖层纤维的选择，因为它对整个材料的保暖性影响很大［3］。本试验选用海天轻纺有限公司提供的0.17 tex×38 mm的Sunlite 中空保暖纤维制作保暖絮片，并将其与相同规格的普通涤纶制品进行比较。图1和图2分别为Sunlite中空保暖纤维和普通中空涤纶的横截面图。从图中可以看出，Sunlite中空保暖纤维的中空率比普通中空涤纶大得多，因此Sunlite中空保暖纤维具有很好的保暖性。

图1 Sunlite中空保暖纤维横截面形态

图2 普通中空涤纶横截面形态

1.2 开松混合和梳理成网工艺

纤维在梳理成网之前必须经过开松、混合这两道工序，使纤维充分开松混合，以便在梳理机上得到质量均匀的纤维网。

按照本试验的要求，此次制作的絮片均为单一纤维。为了保证其良好的蓬松性，将第一次开松、混合后的纤维经过给棉机后再进行第二次开松、混合，然后再喂入梳理机，采用罗拉梳理、交叉铺网的方式［1］。

1.3 针刺加固工艺

为保证产品的蓬松性和透气性，均只采用一道预针刺，所用针刺机的植针密度为1 750枚/m。针刺工艺参数设计如表1所示。

表1 针刺工艺参数

2 性能测试与结果分析

2.1 性能测试

2.1.1 面密度测试

采用GB-200A型电子天平测试Sunlite纤维保暖絮片和涤纶絮片的面密度。试样大小均为250 mm×200 mm(长边平行于布边)，测10次，取平均值。

2.1.2 厚度测试

采用YG(B)141D型数字式织物厚度仪(压脚面积2 000 mm2)。先分别在压强为0.1和0.5 kPa条件下加压10 s，记录试样厚度，计算压缩率，判断非织造絮片的类型。若为普通型(压缩率小于20%)，则加压0.5 kPa测其厚度;若为蓬松型(压缩率大于20%)，则加压0.2 kPa测其厚度。加压10 s，各测10块试样，取平均值。

2.1.3 透气性测试

采用YG461L型数字式织物透气量仪测试非织造絮片的透气率，判断其透气性能的优劣。试样面积为20 cm2，透气仪孔板直径为14.5 mm，试验压差为 100 Pa［4-5］。

2.1.4 保暖性测试

采用冷却法，将试样包覆在容器上，在容器中加入相同质量的沸水，每5 min记录一次温度变化，共计1 h。共做7组试验，其中6组为试样组，1组为对比组。对比组的容器上不包覆任何东西，和试样组形成比较，以说明试样组的保暖性。

2.2 测试结果分析

2.2.1 面密度、厚度与透气性结果分析

面密度、厚度与透气性的测试结果如表2所示。

表2 面密度、厚度与透气性测试结果

由表2可以看出，在相同针刺密度下，Sunlite中空保暖纤维非织造絮片的面密度和透气率比涤纶非织造絮片略小，但其厚度明显比涤纶非织造絮片大。这主要是因为Sunlite中空保暖纤维的中空结构，相同规格的Sunlite中空保暖纤维较普通涤纶质量轻;又因为在相同的加工工艺条件下，涤纶平滑，无类似Sunlite中空保暖纤维的中空结构，在形成纤网过程中，纤维之间排列紧密、空隙小，所以涤纶非织造絮片的厚度较小。

2.2.2 保暖性结果分析

保暖性测试结果如表3所示。