Sunlite中空保暖纖維非織造材料的研究與開發(fā)

付曉娟 薛少林 何天洋 唐 宇

(西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，西安，710048)

Sunlite中空保暖纖維是一種新型的異型截面滌綸，纖維空心層中含有大量的靜止空氣，其保暖性比普通同質(zhì)纖維提高了65%。而且Sunlite纖維制成的織物具有很好的抗彎及回彈性能，同時(shí)還具有干爽透濕、挺括和保暖性好等性能。理論研究表明，紡織材料內(nèi)部的空氣含量越多，其保暖性越好。本文分別采用Sunlite中空保暖纖維和普通滌綸生產(chǎn)保暖絮片，并對其性能進(jìn)行測試對比分析，得出產(chǎn)品保暖性最佳的針刺工藝。

1 非織造保暖絮片的生產(chǎn)工藝

試驗(yàn)采用針刺法非織造布生產(chǎn)加工工藝，所用機(jī)器均為太倉市雙鳳非織造布設(shè)備有限公司制造。根據(jù)生產(chǎn)需要，設(shè)計(jì)的工藝流程為：原料選擇→開松機(jī)→給棉機(jī)→羅拉式梳理機(jī)→交叉鋪網(wǎng)機(jī)→預(yù)針刺機(jī)［1-2］。

1.1 原料選擇

新型輕薄復(fù)合保暖材料研制的重點(diǎn)是保暖層纖維的選擇，因?yàn)樗鼘φ麄€(gè)材料的保暖性影響很大［3］。本試驗(yàn)選用海天輕紡有限公司提供的0.17 tex×38 mm的Sunlite 中空保暖纖維制作保暖絮片，并將其與相同規(guī)格的普通滌綸制品進(jìn)行比較。圖1和圖2分別為Sunlite中空保暖纖維和普通中空滌綸的橫截面圖。從圖中可以看出，Sunlite中空保暖纖維的中空率比普通中空滌綸大得多，因此Sunlite中空保暖纖維具有很好的保暖性。

圖1 Sunlite中空保暖纖維橫截面形態(tài)

圖2 普通中空滌綸橫截面形態(tài)

1.2 開松混合和梳理成網(wǎng)工藝

纖維在梳理成網(wǎng)之前必須經(jīng)過開松、混合這兩道工序，使纖維充分開松混合，以便在梳理機(jī)上得到質(zhì)量均勻的纖維網(wǎng)。

按照本試驗(yàn)的要求，此次制作的絮片均為單一纖維。為了保證其良好的蓬松性，將第一次開松、混合后的纖維經(jīng)過給棉機(jī)后再進(jìn)行第二次開松、混合，然后再喂入梳理機(jī)，采用羅拉梳理、交叉鋪網(wǎng)的方式［1］。

1.3 針刺加固工藝

為保證產(chǎn)品的蓬松性和透氣性，均只采用一道預(yù)針刺，所用針刺機(jī)的植針密度為1 750枚/m。針刺工藝參數(shù)設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 針刺工藝參數(shù)

2 性能測試與結(jié)果分析

2.1 性能測試

2.1.1 面密度測試

采用GB-200A型電子天平測試Sunlite纖維保暖絮片和滌綸絮片的面密度。試樣大小均為250 mm×200 mm(長邊平行于布邊)，測10次，取平均值。

2.1.2 厚度測試

采用YG(B)141D型數(shù)字式織物厚度儀(壓腳面積2 000 mm2)。先分別在壓強(qiáng)為0.1和0.5 kPa條件下加壓10 s，記錄試樣厚度，計(jì)算壓縮率，判斷非織造絮片的類型。若為普通型(壓縮率小于20%)，則加壓0.5 kPa測其厚度;若為蓬松型(壓縮率大于20%)，則加壓0.2 kPa測其厚度。加壓10 s，各測10塊試樣，取平均值。

2.1.3 透氣性測試

采用YG461L型數(shù)字式織物透氣量儀測試非織造絮片的透氣率，判斷其透氣性能的優(yōu)劣。試樣面積為20 cm2，透氣儀孔板直徑為14.5 mm，試驗(yàn)壓差為 100 Pa［4-5］。

2.1.4 保暖性測試

采用冷卻法，將試樣包覆在容器上，在容器中加入相同質(zhì)量的沸水，每5 min記錄一次溫度變化，共計(jì)1 h。共做7組試驗(yàn)，其中6組為試樣組，1組為對比組。對比組的容器上不包覆任何東西，和試樣組形成比較，以說明試樣組的保暖性。

2.2 測試結(jié)果分析

2.2.1 面密度、厚度與透氣性結(jié)果分析

面密度、厚度與透氣性的測試結(jié)果如表2所示。

表2 面密度、厚度與透氣性測試結(jié)果

由表2可以看出，在相同針刺密度下，Sunlite中空保暖纖維非織造絮片的面密度和透氣率比滌綸非織造絮片略小，但其厚度明顯比滌綸非織造絮片大。這主要是因?yàn)镾unlite中空保暖纖維的中空結(jié)構(gòu)，相同規(guī)格的Sunlite中空保暖纖維較普通滌綸質(zhì)量輕;又因?yàn)樵谙嗤募庸すに嚄l件下，滌綸平滑，無類似Sunlite中空保暖纖維的中空結(jié)構(gòu)，在形成纖網(wǎng)過程中，纖維之間排列緊密、空隙小，所以滌綸非織造絮片的厚度較小。

2.2.2 保暖性結(jié)果分析

保暖性測試結(jié)果如表3所示。

表3 保暖性測試結(jié)果 (單位：℃)

根據(jù)表3的測試結(jié)果，比較Sunlite中空保暖纖維非織造絮片和普通滌綸非織造絮片可知，在相同針刺密度下，Sunlite中空保暖纖維非織造絮片比普通滌綸非織造絮片的保溫性要好得多;對于同一種材料，在本試驗(yàn)工藝條件下，針刺密度較小的絮片的保暖性較好。

3 結(jié)語

(1)在相同針刺密度條件下，Sunlite中空保暖纖維非織造絮片的面密度和透氣性小于普通滌綸非織造絮片，但Sunlite保暖絮片的厚度明顯大于普通滌綸絮片，保暖性明顯好于普通滌綸絮片。因此Sunlite中空保暖纖維非織造絮片具有質(zhì)量輕、保暖性好的優(yōu)良特點(diǎn)。

(2)對于同一種材料，隨著針刺密度的增加，Sunlite中空保暖纖維非織造絮片的面密度和厚度逐漸減小，透氣性也逐漸減小，其保暖性也隨之降低。由此可見，針刺密度對非織造絮片的保暖性有很大的影響。

(3)通過性能測試及對比分析，得出Sunlite中空保暖纖維非織造絮片較佳的針刺工藝為針刺密度100刺/m2、針刺深度7 mm。

［1］王繼祖，陳浦，賀福敏，等.非織造布產(chǎn)品的應(yīng)用及設(shè)計(jì)［M］.北京：中國紡織出版社，1996.

［2］韓蕊.非織造布技術(shù)概論［J］.紡織服裝周刊，2008(40)：32-35.

［3］遲長龍，辛長征，安樹林.在線撒粉法生產(chǎn)阻燃滌綸保暖絮片的工藝研究［J］.非織造布，2012(1)：110-115.

［4］王雪梅，李進(jìn)進(jìn).淺談織物服用性能測試和研究［J］.印染助劑，2010，27(5)：39-40.

［5］趙書經(jīng).紡織與材料試驗(yàn)教程［M］.北京：紡織工業(yè)出版社，1989：394.