摘 要：測試了4種粘膠纖維水刺非織造布的性能，通過對比4種水刺非織造布的測試結(jié)果，分析了不同試樣的纖網(wǎng)微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)、厚度、面密度、透氣性、透濕性、力學(xué)性能、斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長率、頂破強(qiáng)度、耐磨性、硬挺度等。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，非織造布材料的斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長率、透氣性、透濕性、硬挺度等均與面密度和厚度有一定關(guān)系，得出粘膠纖維水刺非織造布材料具有獨(dú)特的性能，適合開發(fā)各類功能性產(chǎn)品，在醫(yī)用等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。

　　關(guān)鍵詞：粘膠纖維;水刺非織造布;性能;測試;分析

　　1 前言

　　通過噴射到多層細(xì)密纖維網(wǎng)上的高壓水流，使得纖維抱纏粘結(jié)獲得相對的纖網(wǎng)強(qiáng)力，從而形成織物，這種織物叫做水刺無紡布或者水刺非織造布。近年來，由于技術(shù)進(jìn)步，水刺非織造布因具有較強(qiáng)的吸水透氣性、懸垂性和光滑柔順的手感等特征，愈來愈受到人們的歡迎，成為愈發(fā)有競爭力的紡織產(chǎn)品。并且，水刺非織造布由于產(chǎn)量高、成本低、品質(zhì)好等特點(diǎn)，已被逐步廣泛應(yīng)用。

　　在各種非織造加工工藝中，水刺法是發(fā)展最快，且具有良好發(fā)展前景的生產(chǎn)工藝之一。為了對粘膠纖維水刺法非織造布的性能有詳細(xì)了解，本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程，對幾種粘膠纖維水刺法非織造布進(jìn)行了測試，分析了影響幾種水刺法非織造布基本性能的因素，為提高企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量提供一定的參考價(jià)值。

　　2 水刺非織造布的工藝過程

　　2.1 工藝原理與流程

　　水刺非織造布的工藝過程：首先對纖網(wǎng)進(jìn)行梳理，然后對其進(jìn)行預(yù)潤濕，進(jìn)而排出纖網(wǎng)內(nèi)的空氣，接著使用水刺頭噴水板噴出高速水流，對托網(wǎng)簾上的纖網(wǎng)進(jìn)行持續(xù)高壓噴射，使得纖網(wǎng)中纖維發(fā)生位移，并且互相纏結(jié)、抱合，從而使得纖網(wǎng)得到加固。同時(shí)為了節(jié)約水資源和成本，使用后的水進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)，以便重復(fù)利用(通過真空吸水箱)。其工藝原理如圖1所示。

　　2.2 水刺設(shè)備的組成 由預(yù)濕器、水刺頭、輸送網(wǎng)簾、脫水裝置、烘燥裝置及水處理系統(tǒng)等組成。

　　2.3 水刺法工藝流程及原理

　　其工藝流程為：原料準(zhǔn)備→開松、混合→梳理成網(wǎng)→鋪網(wǎng)→牽伸→預(yù)濕→正反水刺→水循環(huán)→預(yù)烘燥→后整理→烘燥→卷繞→包裝。

　　水刺法采用高壓產(chǎn)生的多股微細(xì)水射流噴射纖網(wǎng)。水射流穿過纖網(wǎng)后，受托持網(wǎng)簾的反彈，再次穿插纖網(wǎng)，由此，纖網(wǎng)中纖維在不同方向高速水射流穿插的水力作用下，產(chǎn)生位移、穿插、纏結(jié)和抱合，從而使纖網(wǎng)得到加固。

　　3 試驗(yàn)條件

　　3.1 試驗(yàn)方法 采用數(shù)字式三維電子顯微鏡對測試材料中纖維分布及纖維細(xì)度觀察及測量，使用厚度測試儀測織物的厚度，采用織物強(qiáng)力儀測強(qiáng)力，使用織物透氣量儀測透氣性能等，其它物理性能測試均采用有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的測試方法。

　　3.2 試驗(yàn)條件 溫度25℃，相對濕度65%。

　　3.3 試驗(yàn)儀器 XDP-1 型織物懸垂性測試儀、字式三維測量纖維系統(tǒng)VHX-600型電子顯微鏡、Fast-1型厚度測試儀、FA2004型電子天平、FAST-1壓縮性測試儀、YG065H電子織物強(qiáng)力儀、YG065-250多功能織物強(qiáng)力儀、Y522織物磨損試驗(yàn)機(jī)、LLY-01B電腦控制硬挺度儀、YG601-Ⅰ/Ⅱ型電腦式織物透濕儀、透濕杯、電子天平、ZHX-600D型電子顯微鏡、Y522型圓盤式織物平磨儀、YG(B)461D型數(shù)字式織物透氣量儀等。

　　4 性能測試與分析

　　4.1 試驗(yàn)材料 4種樣品均為水刺非織造布材料。編號如表1所示。

　　4.2 實(shí)驗(yàn)步驟

　　4.3 材料的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)

　　分別在500、1000倍放大情況下觀察纖維排列(圖2)，然后進(jìn)行對比和分析。

　　試樣纖維直徑測量值見表2。

　　從測得的數(shù)據(jù)和激光顯微鏡的觀測結(jié)果中，可以發(fā)現(xiàn)這4種試樣的纖維直徑大小較為均一，最大值與最小值差異并不算太大， 4#試樣的纖維直徑最小，2#試樣的纖維直徑最大。

　　從顯微鏡500倍觀測中可以發(fā)現(xiàn)4種試樣纖維的表面都沒有雜質(zhì)附著，這也印證了這4種試樣都是通過水刺加固形成的，并且在這4種試樣中，僅1#試樣纖維排列整齊均一，屬于平行鋪網(wǎng)，其余3種試樣中，2#試樣、4#試樣仍能看出纖維排布規(guī)律，屬于交叉鋪網(wǎng)，而3#試樣排布雜亂無章，毫無規(guī)律可言，為機(jī)械雜亂鋪網(wǎng)。

　　從1000倍放大觀測圖中不難發(fā)現(xiàn)，2#試樣與3#試樣纖維數(shù)量較1#試樣與4#試樣多，這說明2#試樣與3#試樣的纖維排列較為緊密，可能會對它們的手感和透氣、透濕性能造成影響。

　　4.4 材料的厚度(表3)

　　由表3可知，1#試樣和4#試樣厚度較2#試樣和3#試樣小。從表中可知，這4種試樣的CV值均不高，也反映材料的厚度均勻度較好。

　　4.5 材料的面密度(表4)

　　由表4可知，1#試樣和4#試樣克重值較2#試樣和3#試樣小。克重指標(biāo)直觀表現(xiàn)的是纖維密度，它會顯著影響非織造布通透性等性能。從表中也可以看出這4種試樣CV值均較小，說明這4種試樣均勻度均較好，其中1#試樣均勻度最好，而2#試樣相對較差。

　　4.6 材料的透氣性(表5)

　　由表5可知，這4種粘膠纖維水刺非織造布的透氣性能均十分優(yōu)秀，高于一般織物水平(普通純棉織物為1000左右)，這是由于水刺非織造布內(nèi)部纖維之間空隙較大。其中，1#試樣與4#試樣透氣性較好，而2#試樣與3#試樣較差，結(jié)合前面測得的結(jié)果，可知是由于1#試樣與4#試樣的厚度、纖維排布緊密程度較小導(dǎo)致而成的。

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