珍珠/黏膠水刺非織造布的性能研究

李 雄 張富山 孫曉麗 王 洪

(1.福建恒安集團有限公司，泉州，362261;2.東華大學紡織學院，上海，201620)

珍珠纖維是在纖維素纖維的紡絲過程中，將納米級珍珠粉加入紡絲液內而制得的。珍珠纖維體內和體外都均勻分布著納米珍珠微粒，具有養顏護膚、服用舒適、消毒敗火、發射遠紅外線、吸濕透氣等功效，被稱為可以穿的保健品［1］。珍珠纖維是制作內衣、護膚保健用品和衛生用品的理想材料，可用于制作各種貼身內衣、文胸、面膜、衛生巾和濕巾等產品［2］。

珍珠纖維水刺非織造布既具有比一般水刺非織造布更好的透氣性和手感，同時還結合了珍珠纖維的舒適性、消毒敗火和養顏護膚等功能，可以作為衛生巾的高檔面層非織造布［3］。本研究是在水刺非織造布加工過程中調整珍珠纖維的含量，并測量各樣品的力學性能、透氣性能和柔軟性能，以探討珍珠纖維含量對水刺非織造布性能的影響。

1 試驗部分

1.1 原料與儀器

(1)試樣原料:珍珠纖維(1.87 dtex×38 mm、珍珠成分質量分數5%)，黏膠纖維(1.87 dtex×38 mm)，均由上海海欣立肯諾紡織科技發展有限公司提供。

(2)生產設備:梳理水刺生產線(轉鼓式水刺機)。

(3)儀器:YG461E織物透氣性測試儀器，HANDLE-0-METER(Model 211-300)柔軟度儀，Inston5564拉力試驗機。

1.2 珍珠/黏膠水刺非織造布的制備

將珍珠纖維和黏膠纖維分別按照一定的量加入開松機進行開松，然后經過大倉混棉機充分混合，再進行精開松、梳理形成纖網;纖網通過轉鼓水刺機水刺并烘干，制得不同珍珠纖維含量的珍珠/黏膠水刺非織造布。圖1為水刺生產線工藝流程。

本試驗共制備了5種不同珍珠纖維含量的珍珠/黏膠水刺非織造布，其珍珠纖維的質量分數分別為0%、20%、50%、80%和100%;非織造布的面密度均為30 g/m2;均采用4道水刺，各道水刺的壓力依次為 3.0、4.0、4.5 和 5.0 MPa;輸網簾速度均為40 m/mim。

1.3 測試項目

(1)斷裂強力:按 GB/T 24218.3—2010《紡織品非織造布試驗方法第3部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定》，分別沿縱向和橫向各取5塊試樣(5 cm×20 cm)進行拉伸強力測試，取平均值。

(2)透氣率:按 GB/T 5453—1997標準，壓差為100 Pa，裁剪10個試樣(測試面積為20 cm2)，進行透氣率測試，取平均值。

(3)柔軟度:借鑒GB/T 8942—2002標準，分別沿縱向和橫向各取5塊試樣(100 mm×100 mm)進行測試，取平均值。

圖1 水刺生產線工藝流程示意

2 結果與討論

2.1 珍珠纖維含量對非織造布力學性能的影響

珍珠纖維含量對珍珠/黏膠水刺非織造布力學性能的影響見圖2。

圖2 珍珠纖維含量對非織造布力學性能的影響

從圖2可知，隨著珍珠纖維含量的增加，非織造布的縱橫向斷裂強力略顯下降趨勢，下降幅度不是很大，而對縱橫向斷裂伸長率的影響不是很明顯。試樣斷裂強力的變化是由珍珠纖維的外觀性狀引起的，珍珠纖維表面有一些珍珠顆粒，這會減少珍珠纖維之間的摩擦力，因而會降低非織造布的斷裂強力，但是由于珍珠纖維自身的強力和長度與黏膠纖維基本相同，故降低的幅度不是很大。考慮到珍珠纖維的成本，選擇珍珠纖維質量分數為50%，非織造布既能保持很好的伸長率，而且強力損失不是很明顯。

2.2 珍珠纖維含量對非織造布透氣性能的影響

非織造布透氣實質上是在非織造布兩邊的空氣存在一定壓力差的條件下，氣體通過非織造布的過程，氣體主要是由纖維之間的間隙通過。因此，非織造布的透氣性的優劣主要取決于非織造布中的纖維空隙大小和數量，與纖維性狀以及后整理有關。珍珠纖維含量對非織造布透氣性能的影響見圖3。

圖3 珍珠纖維含量對非織造布透氣性能的影響

從圖3可以看出，隨著珍珠纖維含量的增加，透氣率呈現上升趨勢。珍珠纖維質量分數從0%增加至50%，透氣率的增長量為300 mm/s;而珍珠纖維質量分數從50%增加至100%，透氣率的增長量僅為100 mm/s，明顯小于前者。綜合考慮到珍珠纖維成本和透氣率效果，選擇珍珠纖維的質量分數為50%就可以有效地提高非織造布的透氣性。

2.3 珍珠纖維含量對非織造布柔軟度的影響

非織造布的柔軟度是非織造布物理指標的一個綜合反映，其與非織造布的彎曲性能、剪切性能和壓縮性能有著非線性的關系。在一定的條件下，當板狀測頭將試樣壓入選定狹縫中規定深度時，試樣本身的抗彎曲力和試樣與縫隙處的摩擦力的最大矢量和稱為柔軟度。柔軟度值越小，說明試樣越柔軟。珍珠纖維含量對非織造布柔軟度的影響見圖4。

圖4 珍珠纖維含量對非織造布柔軟度的影響

從圖4可以看出，隨著珍珠纖維含量的增加，非織造布柔軟度值降低，即非織造布更加柔軟。從試樣結構來分析，試樣都是在相同工藝條件下制得的水刺非織造布，其結構基本一致，沒有非常明顯的差異;從纖維結構來分析，珍珠纖維的表面含有非常光滑的珍珠顆粒，珍珠纖維的加入會讓部分纖維之間的接觸由黏膠纖維之間的面接觸變為黏膠纖維與珍珠纖維的點接觸，減少了纖維與纖維之間的接觸面積，而且光滑的珍珠顆粒會降低纖維之間的摩擦因數，從而降低了非織造布的抗彎曲力和摩擦力，最終降低柔軟度值，讓非織造布更加柔軟。

3 結論

(1)珍珠纖維含量增加會降低水刺非織造布的斷裂強力，但下降不是很明顯，下降幅度不大;在珍珠纖維質量分數為50%時，可以使非織造布既能保持很好的伸長率，又能保持很好的強力。

(2)珍珠纖維含量增加能夠提高水刺非織造布的透氣性能和柔軟度，在珍珠纖維質量分數為50%時，即可使水刺非織造布具有良好的透氣性和柔軟度。

［1］許漪，高炳生，邢惠路，等.珍珠纖維的研制［C］∥廣東德美第六屆全國印染行業新材料、新技術、新工藝、新產品(后整理專題)技術交流會論文集，2007:200-207.

［2］許樹文.珍珠纖維——可穿的護膚品［J］.科學前沿，2008(3):140-141.

［3］張昊，馬建偉，柳永杰.珍珠纖維在水刺法非織造布中應用的可行性研究［J］.非織造布，2008(6):30-33.