分裂型超细纤维水刺非织造布的性能研究

摘要

分裂型超细纤维水刺非织造材料具有工艺流程短、产品强力高、生产速度快等特点，代表了非织造技术发展的一个新的趋势。分裂型长丝水刺布是PET和PA6切片经过纺粘工艺和水刺工艺的加工而制得的具有各项优良性能的非织造材料。而分裂型短纤水刺布则是通过梳理成网、水刺加固制得的。该类材料不仅具有水刺非织造材料的基本性能，而且具有超细纤维非织造材料良好的吸附和过滤效果，广泛应用于高级合成革基布、高级擦拭布、高档防螨家居材料等领域。
　　 本课题在初期主要探讨哪些弱机械外力能够有效的改善分裂型超细纤维水刺非织造布的开纤效果，通过电镜照片及性能测试最终确定采用机洗的方法改善开纤效果。
　　 本文选择不同的机洗时间，测试不同的机洗作用时间对原材料基本性能，强力损失，耐磨性能以及透气性能的影响，并分析不同机洗时间下，分裂型长丝水刺布和分裂型短纤水刺布机械性能、耐磨性能以及透气性能的差异。研究发现机洗作用有利于改善分裂型超细纤维水刺布的开纤效果，相比于高压水刺力，其作用力更为柔和，不会对纤网中的纤维造成太大的损伤，也不会较大幅度的改变布的外观性能。同时，分裂型超细纤维水刺布在机洗作用下开纤，纤维头端分裂的几率大于纤维中部受力。原因主要是由于纤网中的纤维在水流的反复冲击力和互相穿插缠绕过程中摩擦力的反复作用，纤维各个部位之间的相对位置会发生改变，这种附加内力大于纤维界面间的粘附力时，界面间将产生相对滑移，从而使纤维裂离。
　　 本文还研究了不同机洗时间下，两种不同类型的水刺布耐磨性能的变化，研究发现水刺布经过机洗之后，表面的毛羽明显增加，但织物表面无毛球形成，纤网的质量损失主要以纤维磨断为主。相同机洗时间下，分裂型短纤水刺布的质量损失要远大于分裂型长丝水刺布，这主要是因为在砂轮摩擦作用下，短纤水刺布由于纤维较短，较易被磨断并抽拔出来，从而造成其质量的损失；而分裂型长丝水刺布主要是由于长丝间的抱合力较大，摩擦时纤维虽会被磨断，但是不易从纤网中抽拔出来，因此其质量损失较小。
　　 本课题提出直通孔洞的多少是影响水刺布透气性能的重要因素，水刺布的平均孔径随着机洗时间的延长而减小。这说明机洗的弱机械力作用使得纤网中的纤维进一步开纤，超细纤维之间缠绕的更加紧密，这样使得纤网内部直通孔洞变少；另外，机洗的弱机械力作用对于改善水刺布内部的最大孔径没有显著效果。本文还探讨了分裂型超细纤维水刺布的孔径分布特点，为家居类产品的防螨提供了一种环保、卫生、持久的物理防螨方法的思路。