粘胶纤维水刺非织造布的性能测试与研究

　　摘 要：测试了4种粘胶纤维水刺非织造布的性能，通过对比4种水刺非织造布的测试结果，分析了不同试样的纤网微观形态结构、厚度、面密度、透气性、透湿性、力学性能、断裂强力、断裂伸长率、顶破强度、耐磨性、硬挺度等。实验发现，非织造布材料的断裂强力、断裂伸长率、透气性、透湿性、硬挺度等均与面密度和厚度有一定关系，得出粘胶纤维水刺非织造布材料具有独特的性能，适合开发各类功能性产品，在医用等方面有着广泛的应用前景。

　　关键词：粘胶纤维;水刺非织造布;性能;测试;分析

　　1 前言

　　通过喷射到多层细密纤维网上的高压水流，使得纤维抱缠粘结获得相对的纤网强力，从而形成织物，这种织物叫做水刺无纺布或者水刺非织造布。近年来，由于技术进步，水刺非织造布因具有较强的吸水透气性、悬垂性和光滑柔顺的手感等特征，愈来愈受到人们的欢迎，成为愈发有竞争力的纺织产品。并且，水刺非织造布由于产量高、成本低、品质好等特点，已被逐步广泛应用。

　　在各种非织造加工工艺中，水刺法是发展最快，且具有良好发展前景的生产工艺之一。为了对粘胶纤维水刺法非织造布的性能有详细了解，本文结合实际生产过程，对几种粘胶纤维水刺法非织造布进行了测试，分析了影响几种水刺法非织造布基本性能的因素，为提高企业产品的质量提供一定的参考价值。

　　2 水刺非织造布的工艺过程

　　2.1 工藝原理与流程

　　水刺非织造布的工艺过程：首先对纤网进行梳理，然后对其进行预润湿，进而排出纤网内的空气，接着使用水刺头喷水板喷出高速水流，对托网帘上的纤网进行持续高压喷射，使得纤网中纤维发生位移，并且互相缠结、抱合，从而使得纤网得到加固。同时为了节约水资源和成本，使用后的水进入水循环系统，以便重复利用(通过真空吸水箱)。其工艺原理如图1所示。

　　2.2 水刺设备的组成 由预湿器、水刺头、输送网帘、脱水装置、烘燥装置及水处理系统等组成。

　　2.3 水刺法工艺流程及原理

　　其工艺流程为：原料准备→开松、混合→梳理成网→铺网→牵伸→预湿→正反水刺→水循环→预烘燥→后整理→烘燥→卷绕→包装。

　　水刺法采用高压产生的多股微细水射流喷射纤网。水射流穿过纤网后，受托持网帘的反弹，再次穿插纤网，由此，纤网中纤维在不同方向高速水射流穿插的水力作用下，产生位移、穿插、缠结和抱合，从而使纤网得到加固。

　　3 试验条件

　　3.1 试验方法 采用数字式三维电子显微镜对测试材料中纤维分布及纤维细度观察及测量，使用厚度测试仪测织物的厚度，采用织物强力仪测强力，使用织物透气量仪测透气性能等，其它物理性能测试均采用有关国家标准的测试方法。

　　3.2 试验条件 温度25℃，相对湿度65%。

　　3.3 试验仪器 XDP-1 型织物悬垂性测试仪、字式三维测量纤维系统VHX-600型电子显微镜、Fast-1型厚度测试仪、FA2004型电子天平、FAST-1压缩性测试仪、YG065H电子织物强力仪、YG065-250多功能织物强力仪、Y522织物磨损试验机、LLY-01B电脑控制硬挺度仪、YG601-Ⅰ/Ⅱ型电脑式织物透湿仪、透湿杯、电子天平、ZHX-600D型电子显微镜、Y522型圆盘式织物平磨仪、YG(B)461D型数字式织物透气量仪等。

　　4 性能测试与分析

　　4.1 试验材料 4种样品均为水刺非织造布材料。编号如表1所示。

　　4.2 实验步骤

　　4.3 材料的微观形态结构

　　分别在500、1000倍放大情况下观察纤维排列(图2)，然后进行对比和分析。

　　试样纤维直径测量值见表2。

　　从测得的数据和激光显微镜的观测结果中，可以发现这4种试样的纤维直径大小较为均一，最大值与最小值差异并不算太大， 4#试样的纤维直径最小，2#试样的纤维直径最大。

　　从显微镜500倍观测中可以发现4种试样纤维的表面都没有杂质附着，这也印证了这4种试样都是通过水刺加固形成的，并且在这4种试样中，仅1#试样纤维排列整齐均一，属于平行铺网，其余3种试样中，2#试样、4#试样仍能看出纤维排布规律，属于交叉铺网，而3#试样排布杂乱无章，毫无规律可言，为机械杂乱铺网。

　　从1000倍放大观测图中不难发现，2#试样与3#试样纤维数量较1#试样与4#试样多，这说明2#试样与3#试样的纤维排列较为紧密，可能会对它们的手感和透气、透湿性能造成影响。

　　4.4 材料的厚度(表3)

　　由表3可知，1#试样和4#试样厚度较2#试样和3#试样小。从表中可知，这4种试样的CV值均不高，也反映材料的厚度均匀度较好。

　　4.5 材料的面密度(表4)

　　由表4可知，1#试样和4#试样克重值较2#试样和3#试样小。克重指标直观表现的是纤维密度，它会显著影响非织造布通透性等性能。从表中也可以看出这4种试样CV值均较小，说明这4种试样均匀度均较好，其中1#试样均匀度最好，而2#试样相对较差。

　　4.6 材料的透气性(表5)

　　由表5可知，这4种粘胶纤维水刺非织造布的透气性能均十分优秀，高于一般织物水平(普通纯棉织物为1000左右)，这是由于水刺非织造布内部纤维之间空隙较大。其中，1#试样与4#试样透气性较好，而2#试样与3#试样较差，结合前面测得的结果，可知是由于1#试样与4#试样的厚度、纤维排布紧密程度较小导致而成的。

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文章名称： 粘胶纤维水刺非织造布的性能测试与研究

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