熔噴非織造布性能的測試與分析

趙 博

（中原工學(xué)院，河南 鄭州 450007）

熔噴非織造布性能的測試與分析

趙 博

（中原工學(xué)院，河南 鄭州 450007）

測試了熔噴非織造布等材料的性能，分析比較了不同試樣的克重、斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長率、透氣量、透濕量等。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、透氣量、透濕量均與克重和厚度有一定關(guān)系，得出熔噴非織造布、紡粘非織造布和非織造布復(fù)合材料（SMS）等都各自具有獨(dú)特的性能，適合開發(fā)各類功能性產(chǎn)品，在紡織工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。

熔噴非織造布；紡粘非織造布；非織造布復(fù)合材料（SMS）；性能；測試；分析

熔噴法技術(shù)是一種將樹脂切片或粒料制成纖維網(wǎng)的一步法成布技術(shù)，這種新技術(shù)具有工藝先進(jìn)、流程短、成本低廉、原料易得等優(yōu)點(diǎn)。特別是近幾年，隨著工業(yè)的飛速發(fā)展及對(duì)環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng)，還可用于航天用電池隔材、高效低阻過濾材料、吸油氈、醫(yī)療手術(shù)用即棄材料、防塵防菌口罩、人造革和其它產(chǎn)業(yè)用布等。為了對(duì)熔噴法非織造布性能有一個(gè)比較詳細(xì)的了解，筆者通過測試熔噴非織造布等的基本特性，分析了影響熔噴非織造布物理及力學(xué)性能的因素，對(duì)提高熔噴非織造布產(chǎn)品的質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)意義。

1 試 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材料

該研究的試驗(yàn)材料來自江蘇南通過濾材料有限公司。產(chǎn)品有3種加固方式為表面熱軋加固的熔噴超細(xì)短纖維材料和2種加固方式為點(diǎn)熱軋加固的紡粘長纖維材料，還有1種SMS復(fù)合材料。

1.2 試驗(yàn)方法

采用厚度測試儀測織物的厚度，用織物強(qiáng)力儀測強(qiáng)力，用圓盤式織物平磨儀測耐磨性能，用數(shù)字式織物透氣量儀測透氣性，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。

1.3 試驗(yàn)條件

溫度25℃，相對(duì)濕度65%。

1.4 試驗(yàn)儀器

Fast－1型厚度測試儀、電子天平、ZHX－600D型電子顯微鏡、YG026－250型多功能織物強(qiáng)力儀、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。

2 結(jié)果與討論

2.1 織物的面密度和厚度

表1～表3為織物質(zhì)量、面密度和厚度測試的試驗(yàn)結(jié)果，其中，1＃表示SMS復(fù)合材料；2＃表示熔噴口罩布（1）；3＃表示熔噴口罩布（2）；4＃表示熔噴吸油布，5＃表示18 g／m2紡粘材料；6＃代表38 g／m2紡粘材料。

表1 質(zhì)量測試的結(jié)果

表2 面密度測試的結(jié)果

非織造布的厚度是評(píng)定非織造布外觀性能的主要指標(biāo)之一。非織造布的厚度影響非織造布產(chǎn)品的性能。不同種類、不同用途的非織造布厚度不同，同一種產(chǎn)品也有不同厚度規(guī)格之分。從表1～表3可以看出，非織造布的厚度隨面密度的增加而增加。其原因是，當(dāng)單位面積內(nèi)非織造布的質(zhì)量增加時(shí)，纖維量增加，在單位面積內(nèi)纖維的堆積就會(huì)緊而厚，前者表現(xiàn)為非織造布的平均空隙度變小，后者表現(xiàn)為非織造布的厚度增加。

表3 厚度測試的結(jié)果

2.2 織物的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率

表4為進(jìn)行拉伸試驗(yàn)后測得的數(shù)據(jù)。

表4 拉伸測試的結(jié)果

從表4看出：a）SMS復(fù)合材料和熔噴非織造布的斷裂強(qiáng)力比較穩(wěn)定，經(jīng)向斷裂強(qiáng)力＜緯向斷裂強(qiáng)力＜經(jīng)向30°斷裂強(qiáng)力，緯向斷裂伸長率＞經(jīng)向30°斷裂伸長率＞經(jīng)向斷裂伸長率；b）按照斷裂強(qiáng)度來看，紡粘＞SMS＞熔噴。

2.3 織物的頂破強(qiáng)度

表5～表9為試樣1＃～6＃頂破試驗(yàn)的結(jié)果。

表5 1＃頂破測試的結(jié)果

隨著厚度和面密度的增加，頂破強(qiáng)力增大，非織造布的拉伸斷裂強(qiáng)力和頂破強(qiáng)力有直接關(guān)系，織物耐磨性是指織物抵抗與另一物體摩擦而磨損的性能。織物磨損的受力一般都較小，但是作用頻繁，而且受磨損的方式與部位因人而異。對(duì)于非織造布來說，纖維強(qiáng)度和纖維間固著點(diǎn)的強(qiáng)度是影響頂破強(qiáng)力的關(guān)鍵因素，而纖維摩擦、卷曲和糾纏作用亦影響頂破強(qiáng)力。正因?yàn)榉强椩觳嫉捻斊浦饕抢w維的斷裂和纖維網(wǎng)的松散化，所以頂破口是一個(gè)隆起的松散纖維包。

表6 2＃頂破測試的結(jié)果

表7 4＃頂破測試的結(jié)果

表8 5＃頂破測試的結(jié)果

表9 6＃頂破測試的結(jié)果

從表4～表9可以看出：a）熔噴非織造布的頂破強(qiáng)力小于紡粘非織造布；b）隨著厚度和面密度的增加，頂破強(qiáng)力增大；c）SMS非織造布的頂破強(qiáng)力大于紡粘非織造布；d）面密度增大，頂破強(qiáng)力增大。從CV值上分析，熔噴材料、紡粘材料、SMS復(fù)合材料都比較大，也說明了面密度和厚度的不勻率對(duì)試樣的頂破強(qiáng)力有一定的影響。

2.4 織物的耐磨性

表10為試樣耐磨試驗(yàn)的結(jié)果統(tǒng)計(jì)。

表10 耐磨性測試的結(jié)果

由表10可以看出，熔噴非織造布的耐磨性能較差，同種非織造布的力學(xué)強(qiáng)度和厚度及面密度成正比，面密度愈小，厚度愈小，面密度和厚度愈小，材料的耐磨性就愈差。而相對(duì)于紡粘材料來說，熔噴的力學(xué)性能綜合來說是最差的，說明熔噴材料不適合直接用于高強(qiáng)度工作環(huán)境下。而SMS不僅強(qiáng)力大，而且厚度和面密度也比較適中。

2.5 織物的尺寸穩(wěn)定性

表11為織物尺寸穩(wěn)定性的測試試驗(yàn)結(jié)果。

表11 尺寸穩(wěn)定性測試的結(jié)果

從表11對(duì)試樣的尺寸穩(wěn)定性測試的比較可以看出，熔噴、SMS、紡粘材料的丙綸熔點(diǎn)在160～170℃間，說明試樣的工作環(huán)境不宜超過160℃。

2.6 織物的透濕性能

表12為織物的透濕性能測試結(jié)果。

表12 透濕性能測試的結(jié)果

水蒸氣穿過材料有3種方式，一種是通過纖維的吸濕性，從高濕環(huán)境向低濕環(huán)境中放濕；一種是通過纖維之間的毛細(xì)管作用；一種是通過非織造材料內(nèi)的空隙直接擴(kuò)散。非織造材料的厚度和面密度越大，纖維之間的糾纏抱合加強(qiáng)，織物的緊密度提高，密度變大，單位面積內(nèi)的纖維根數(shù)增多，纖維之間的空隙減少，所以材料的透氣性和透濕性降低。

由表12可以看出，熔噴非織造布的透濕量隨著厚度的增大而減小，而紡粘的透濕量比SMS的透濕量大很多，可以看出熔噴材料的透濕性能不如紡粘纖維，熔噴材料的厚度和面密度大于紡粘材料，說明同種克重同種密度的熔噴材料透濕性小于紡粘材料。

2.7 織物的透氣性能

表13～18為6種試樣的透氣性能測試結(jié)果。

表13 試樣1＃透氣性能測試的結(jié)果

表14 試樣2＃透氣性能測試的結(jié)果

表15 試樣3＃透氣性能測試的結(jié)果

表16 試樣4＃透氣性能測試的結(jié)果

表17 試樣5＃透氣性能測試的結(jié)果

表18 試樣6＃透氣性能測試的結(jié)果

非織造材料的透氣性取決于材料中空隙大小和多少，而空隙的大小和數(shù)量隨面密度的增大而減小。隨著面密度增加，透氣性呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。而SMS屬于紡粘－熔噴復(fù)合材料，面密度較大，使得非織造布的體積密度增大，纖維糾結(jié)更加緊密，纖維間縫隙減小，透氣性下降。

由表12～表18對(duì)試樣透氣性能的測試比較可以看出，熔噴材料的透氣性能不如紡粘纖維，熔噴材料的厚度和面密度大于紡粘材料，說明同種克重同種密度的紡粘和熔噴材料，熔噴材料的透氣性小于紡粘材料。

3 結(jié) 論

通過測量不同厚度、不同克重的熔噴非織造布，以及與其它非織造布對(duì)比，可以得出以下結(jié)論：熔噴非織造布的厚度和克重與透氣性、透濕性成反比；與其拉伸強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度，耐磨性成正比；厚度越厚，克重越大則其透氣性越差，透濕性越差；厚度越薄，克重越小則其拉伸強(qiáng)度越小，頂破強(qiáng)度越小，耐磨性能越差。

1 郭秉臣.非織造布的性能與測試［M］.北京：中國紡織出版社，1997

2 于偉東.紡織材料學(xué)［M］.北京：中國紡織出版社，2006

3 郭秉臣.非織造布學(xué)［M］.北京：中國紡織出版社，2002

4 劉呈坤，馬建偉.非織造布過濾材料的性能測試及產(chǎn)品應(yīng)用［J］.非織造布，2005，13（1）：30～34

Testing and analysis the performances of melt nonwovens

Zhao Bo

（Zhongyuan University of Technology，Henan Zhengzhou 450007，China）

This paper tests the performance of melt-blown non-woven fabric materials.Analysis and comparisons of the different samples weight，the breaking strength，the breaking elongation，the amount of breathable，and the water vapor permeability，etc.It was found that there are certain relationships between the non-woven material breaking strength，the breaking elongation，the amount of breathable，moisture permeability and thickness of the volume and weight.Obtained melt-blown non-woven fabric，spunbonded non-woven fabric and SMS nonwovens and so each have unique properties.It is suitable for development the various functional products in the textile industry on a wide range of applications.

melt nonwoven；spunbonding nonwoven；SMS；performance；test；analysis

TS177

：B

：1006-334X（2010）04-0046-04

2010－09－03

趙博（1966－），男，河南南陽人，碩士，主要從事非織造布技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)工作。