趙 博

(中原工學院，河南鄭州 450007)

針刺非織造布性能的測試與分析

趙 博

(中原工學院，河南鄭州 450007)

分析比較了不同試樣的定量、厚度、斷裂強力、斷裂伸長率、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、透濕量、透氣量之間關系。實驗發(fā)現，針刺非織造布材料的斷裂強力、斷裂伸長率、透氣量、透濕量均與定量和厚度有一定關系，得出針刺非織造布具有獨特的性能，適合開發(fā)各類功能性產品，在紡織工業(yè)上有廣泛的應用。

針刺非織造布 性能 測試 分析

在干法非織造布中，針刺法是最為重要的一種加工方法，其比重占到我國非織造行業(yè)的40%以上，針刺法非織造布生產線的年遞增率一直保持在25%左右，遠遠超過非織造布總體發(fā)展水平。同時，與其它種類非織造布產品相比，針刺法非織造布產品的拉伸強度模量可調范圍廣，機械性能穩(wěn)定，耐久性突出，使得它在不同的領域的應用廣泛，市場占有量越來越大，具有廣闊的發(fā)展前景。筆者通過測試非織造布試樣的厚度、面密度、拉伸性能、耐磨性能、透濕性、透氣性以及尺寸穩(wěn)定性等，分析了影響針刺非織造布的物理性能及力學性能的因素，對提高針刺非織造布產品的質量具有一定的指導意義。

1 實驗

1.1 實驗材料

該研究的實驗材料是來自上?？聘袼歼^濾材料有限公司4種不同克重的滌綸針刺氈，試樣編號見表1所示。

表1 試樣編號及類別

1.2 實驗方法

采用厚度測試儀測織物的厚度，用織物強力儀測強力，用圓盤式織物平磨儀測耐磨性能，用數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國家標準的測試方法。

1.3 實驗條件

溫度25℃，相對濕度65%。

1.4 實驗儀器

Fast-1型厚度測試儀、電子天平、ZHX-600D型電子顯微鏡、YG026-250型多功能織物強力儀、Y522型圓盤式織物平磨儀、YG(B)461D型數字式織物透氣量儀等。

2 結果與討論

2.1 織物的定量和厚度

表2 、表3分別列出了試樣定量測試和厚度測試的結果，為節(jié)省篇幅，筆者只列出了5次重復測定次數下4個試樣的測試值，實際上共進行了15次重復測定，總平均值即為15次測試的平均結果。

表2 針刺非織造布定量測試的結果

從表2和表3中可以看出，針刺法非織造材料的厚度隨定量(面密度)的增加而增加，其原因是:當單位面積內非織造布的定量增加時，纖維量增加，在單位面積內纖維的堆積就會緊而厚，前者表現為非織造布的平均空隙度，其空隙度隨纖維量增加而變小，后者表現為非織造布的厚度，其厚度隨纖維量增加而增加。

表3 針刺非織造布厚度測試的結果

2.2 織物的斷裂強力和斷裂伸長率

表4～7列出了1#～4#試樣經過拉伸試驗后各項性能的變化結果。實際實驗中共進行了6次重復測試，現將前3次的測試結果列出，總平均值即為6次測試的平均值。

表4 1#試樣拉伸試驗與性能變化

表5 2#試樣拉伸試驗與性能變化

從表4、表5、表6和表7的實驗數據可以看出:

a)隨著材料厚度和定量的增加，材料的各向強力都在增大;

b)材料的緯向強力＞經向強力，但是隨著材料定量的增加，經緯向強力比減小;

c)隨著材料定量和厚度的提高，材料經向的初始模量增大。由于定量大，材料的厚度比較大，刺針刺入纖網的有效距離較大，故纖維的纏結和緊實的程度也提高，纖維的纏結作用是摩擦力集中發(fā)展的結果，從而使材料初始模量提高。初始模量越大，材料在較小外力作用下變形越困難，材料越挺括。但材料的緯向和斜向不符合這個規(guī)律。說明材料的初始模量受多個因素的影響。

表6 3#試樣拉伸試驗與性能變化

表7 4#試樣拉伸試驗與性能變化

2.3 織物的耐磨性

非織造布的耐磨性是指非織造布耐磨損或抵抗與另一物體摩擦而磨損的性能。表8列出了1#～4#試樣以及SMS熔噴非織造布、熔噴非織造口罩布、熔噴非織造吸油布、機織布等8個試樣重復測定5次時的耐磨性能結果，實際試驗中共進行了15試驗，總平均值即為15次試驗的平均值。

表8 針刺非織造材料耐磨性測試的結果

從表8可以看出，針刺非織造材料的耐磨性能比機織物和熔噴非織造材料好，這說明針刺非織造材料更適合在高強度場合下工作。由表8也可以看出，耐磨性能隨著厚度和定量(面密度)的增加而增加。定量和厚度愈大，材料的耐磨性就愈好。

2.6 織物的尺寸穩(wěn)定性

表9 列出了4個試樣受熱后尺寸變化的情況。試驗結果為30次總平均值。

表9 尺寸穩(wěn)定性測試的結果

由于該實驗采用的樣品是用于制作空氣濾袋的原料，長期工作在溫度高于100℃的環(huán)境下，所以要求材料在工作溫度下熱收縮率要小，否則會影響到產品的使用壽命。從表9可以看出，4種樣品的經向熱收縮率等于1.0%，緯向熱收縮率等于1.0%，這與廠家給出的數據各向熱收縮率等于1.0%相吻合，說明4種樣品的熱收縮率合格。

2.7 織物的透濕性能

表10 列出了4種試樣透濕性能的測試結果，該結果為30次的總平均值。

表10 透濕性能測試的結果

非織造布透過水蒸氣的性能稱為透濕性。透濕實質上是非織造布兩側存在一定相對濕度差的條件下，水蒸氣從相對濕度較高的一側朝相對濕度較低的一側擴散的過程。由表10數據中可以看出，隨著針刺非織造材料的定量和厚度的增加，材料的透濕性降低。原因是針刺非織造材料的厚度和定量越大，纖維之間的空隙越少，所以材料的透氣性也就越低。

2.8 織物的透氣性能

表11 列出了4個試樣經過透氣性測試的結果，總平均值為重復測試55次的平均值，為節(jié)省篇幅，筆者以前10次為例。

表11 透氣率測試的結果

透氣性是材料允許空氣從其微孔或間隙中擴散過去的特性。由表11中也可以看出，隨著針刺非織造材料的定量和厚度的提高，材料的透氣性越低。原因是針刺非織造材料的厚度和定量(面密度)面密度越大，纖維之間的糾纏抱合加強，織物的緊密度提高，密度變大，單位面積內的纖維根數增多，纖維之間的空隙減少，所以材料的透氣性也就越低。

3 結語

筆者對滌綸針刺材料的結構特征、厚度、面密度、拉伸性能、耐磨性能、透氣性、透濕性及尺寸穩(wěn)定性進行了測試與比較，結果表明:滌綸針刺非織造布的厚度和克重與透氣性、透濕性成反比;與其拉伸強度和耐磨性成正比;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度越小，耐磨性能越差;4種樣品的經向熱收縮率等于1.0%，緯向熱收縮率等于1.0%，這與廠家給出的數據各向熱收縮率等于1.0%相吻合，說明4種樣品的熱收縮率合格。

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Testing and analysis the performances of needling nonowoven

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

This paper analyses and compares of relationships of the different samples weight，the thickness，the breaking strength，the breaking elongation，the wear resistance，the dimensional stability，the amount of breathable，and thr water vapor permeability.etc.It was found that there are certain relationships between the nonowoven material breaking strength，the breaking elongation，the amount of breathable，moisture permeability and thickness of the volume and weight.So the needling nonwovens have unique properties.It is suitable for development the various functional products in the testile industry on a wide range of application.

needling nonwoven;performance;test;analysis

TS174

B

1006-334X(2012)03-0042-04

2012-04-10;

2012-08-16

趙博(1966—)，男，河南南陽人，碩士，主要從事非織造布技術和產品的開發(fā)研究工作。