Sunlite中空保暖纖維非織造材料的研究與開發

付曉娟 薛少林 何天洋 唐 宇

(西安工程大學紡織與材料學院，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保暖絮片，并對其性能進行測試對比分析，得出產品保暖性最佳的針刺工藝。

1 非織造保暖絮片的生產工藝

試驗采用針刺法非織造布生產加工工藝，所用機器均為太倉市雙鳳非織造布設備有限公司制造。根據生產需要，設計的工藝流程為：原料選擇→開松機→給棉機→羅拉式梳理機→交叉鋪網機→預針刺機［1-2］。

1.1 原料選擇

新型輕薄復合保暖材料研制的重點是保暖層纖維的選擇，因為它對整個材料的保暖性影響很大［3］。本試驗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，并將其與相同規格的普通滌綸制品進行比較。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

圖2 普通中空滌綸橫截面形態

1.2 開松混合和梳理成網工藝

纖維在梳理成網之前必須經過開松、混合這兩道工序，使纖維充分開松混合，以便在梳理機上得到質量均勻的纖維網。

按照本試驗的要求，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、混合后的纖維經過給棉機后再進行第二次開松、混合，然后再喂入梳理機，采用羅拉梳理、交叉鋪網的方式［1］。

1.3 針刺加固工藝

為保證產品的蓬松性和透氣性，均只采用一道預針刺，所用針刺機的植針密度為1 750枚/m。針刺工藝參數設計如表1所示。

表1 針刺工藝參數

2 性能測試與結果分析

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型數字式織物厚度儀(壓腳面積2 000 mm2)。先分別在壓強為0.1和0.5 kPa條件下加壓10 s，記錄試樣厚度，計算壓縮率，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劣。試樣面積為20 cm2，透氣儀孔板直徑為14.5 mm，試驗壓差為 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量的沸水，每5 min記錄一次溫度變化，共計1 h。共做7組試驗，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 測試結果分析

2.2.1 面密度、厚度與透氣性結果分析

面密度、厚度與透氣性的測試結果如表2所示。

表2 面密度、厚度與透氣性測試結果

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。這主要是因為Sunlite中空保暖纖維的中空結構，相同規格的Sunlite中空保暖纖維較普通滌綸質量輕;又因為在相同的加工工藝條件下，滌綸平滑，無類似Sunlite中空保暖纖維的中空結構，在形成纖網過程中，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 保暖性結果分析

保暖性測試結果如表3所示。

表3 保暖性測試結果 (單位：℃)

根據表3的測試結果，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，在本試驗工藝條件下，針刺密度較小的絮片的保暖性較好。

3 結語

(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量輕、保暖性好的優良特點。

(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.非織造布產品的應用及設計［M］.北京：中國紡織出版社，1996.

［2］韓蕊.非織造布技術概論［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，李進進.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.紡織與材料試驗教程［M］.北京：紡織工業出版社，1989：394.