王劍英,何佳佳,于立瑩,鄭 巧

(浙江方圓檢測集團股份有限公司,浙江 杭州310013)

聚丙烯纖維因其輕質(zhì)、耐磨、耐腐蝕、耐霉變等優(yōu)異性能[1],作為非織造布材料應(yīng)用范圍廣泛[2],常應(yīng)用于土工布、過濾材料、家具材料等領(lǐng)域[3-8]。紡粘工藝作為一種非織造布的常見生產(chǎn)方法,相對其他工藝生產(chǎn)的非織造布,紡粘法非織造布機械性能更為優(yōu)異[9],故紡粘非織造布在產(chǎn)業(yè)用紡織品中占有較大的比重[10-14]。本文研究了工藝參數(shù)對產(chǎn)品機械性能的影響,以期獲得性能更為優(yōu)越的丙綸紡粘非織造布。

1 試驗部分

1.1 樣品

通過紡粘法工藝制備了8種不同工藝參數(shù)的聚丙烯紡粘非織造布試樣,制備過程中,計量泵速度為22 r/min、螺桿溫度為208 ℃、箱體溫度200 ℃,對冷風(fēng)溫度、抽吸風(fēng)量2個工藝參數(shù)分別設(shè)置不同的數(shù)值制備單位面積質(zhì)量為70 g/m2的丙綸紡粘非織造布。

1.2 儀器

英斯特朗(INSTRON)5566型強力機。

1.3 測試步驟

1.3.1 拉伸性能測試

參照標準ISO 9073-3-1989《紡織品 非織造布試驗方法 第3部分:斷裂強度和伸長的測定》進行試樣拉伸性能的測試,測試隔距為100 mm,拉伸速度為100 mm/min,橫向與縱向各測試5次,并取平均值。

1.3.2 撕裂性能測試

參照標準JIS L1096:2010《織物和針織物的試驗方法》中撕裂強力測試方法的單舌法,沿非織造布橫向和縱向各測試5次,并取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷風(fēng)溫度對丙綸非織造布機械性能的影響

從圖1與圖2可以發(fā)現(xiàn),冷風(fēng)溫度對丙綸紡粘非織造布的拉伸性能有明顯影響。冷風(fēng)溫度的變化對丙綸非織造布的拉伸強力影響明顯,在設(shè)定的冷風(fēng)溫度變動范圍內(nèi),丙綸非織造布縱向和橫向拉伸強力的最大與最小值的差值比均超過15%,且在試驗設(shè)定的冷風(fēng)溫度范圍內(nèi),縱向與橫向拉伸強力均呈現(xiàn)隨著冷風(fēng)溫度升高其強力增加的趨勢,這是由于絲束從噴絲板噴出后冷卻過程中冷風(fēng)溫度高,絲束未完全冷卻成型,在后續(xù)拉伸過程中有利于絲束中大分子趨于規(guī)整,取向度提高,纖維的強力得到提升,在非織造布層面表現(xiàn)為拉伸強力的提高；其次在試驗設(shè)定的冷風(fēng)溫度范圍內(nèi),丙綸非織造布縱向與橫向拉伸斷裂伸長率隨著冷風(fēng)溫度的增加均呈現(xiàn)下降的趨勢,這是由于隨著溫度增加,非織造布中纖維大分子取向度增加導(dǎo)致斷裂伸長率降低。

圖1 冷風(fēng)溫度對丙綸非織造布拉伸強力的影響

冷風(fēng)溫度對丙綸非織造布的撕裂強力的影響顯著,從圖3可以看出在試驗設(shè)定的溫度范圍內(nèi),丙綸非織造布縱向撕裂強力的最大值與最小值的差值比為16.6%,橫向撕裂強力的最大與最小值的差值比甚至超過30%達到34.4%,這都表明冷風(fēng)溫度對丙綸非織造布的影響十分明顯,另外從圖3中可發(fā)現(xiàn)在試驗設(shè)定溫度范圍內(nèi),丙綸非織造布的縱向和橫向撕裂強力均隨冷風(fēng)溫度提高呈現(xiàn)出撕裂強力增強的趨勢。出現(xiàn)此試驗結(jié)果與趨勢,是由于隨著冷風(fēng)溫度增加,丙綸纖維取向度增加,強力得到提升,從而使得撕裂強力增加。

圖2 冷風(fēng)溫度對丙綸非織造布拉伸斷裂伸長率的影響

圖3 冷風(fēng)溫度對丙綸非織造布撕裂強力的影響

2.2 抽吸風(fēng)量對丙綸非織造布機械性能的影響

從圖4與圖5可以發(fā)現(xiàn),丙綸紡粘非織造布的縱向和橫向拉伸強力隨著抽吸風(fēng)量的增加均呈現(xiàn)上升的趨勢,而丙綸非織造布拉伸斷裂伸長率則相反,其縱向和橫向斷裂伸長率均隨抽吸風(fēng)量增加而下降。這是由于抽吸風(fēng)量主要是影響丙綸纖維的二次牽伸作用,隨著抽吸風(fēng)量的增加,丙綸纖維牽伸比更大,使得丙綸纖維的取向度與結(jié)晶度均增加,從而使得非織造布的強力增加斷裂伸長率下降。圖6中丙綸非織造布的縱向與橫向撕裂強力均隨抽吸風(fēng)量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢,也是由于此原因所致。

3 結(jié)論

(1)冷風(fēng)溫度與抽吸風(fēng)量對丙綸非織造布的機械性能影響明顯。

圖4 抽吸風(fēng)量對丙綸非織造布拉伸強力的影響

圖5 抽吸風(fēng)量對丙綸非織造布拉伸斷裂伸長率的影響

圖6 抽吸風(fēng)量對丙綸非織造布撕裂強力的影響

(2)丙綸非織造布拉伸強力隨冷風(fēng)溫度增加呈現(xiàn)上升趨勢,斷裂伸長率呈現(xiàn)下降趨勢,撕裂強力隨冷風(fēng)溫度增加而增加。

(3)丙綸非織造布拉伸強力隨抽吸風(fēng)量增加呈現(xiàn)上升趨勢,斷裂伸長率呈現(xiàn)下降趨勢,撕裂強力隨冷風(fēng)溫度增加而增加。