PP_PET混合型熔噴保暖材料的研制

1、第40卷第1期化纖與紡織技術(shù)Vol40No12011年3月Chemical Fiber Textile Technology Mar2011 收稿日期:20110216作者簡介:趙愛景(1973,女,河北饒陽人,在讀碩士研究生。研究方向:熔噴超細纖維非織造布的開發(fā)及應(yīng)用。文章編號:1672500X (201101000603PP /PET 混合型熔噴保暖材料的研制趙愛景1,程博聞1,張偉力2,陳華澤2,邢克琪2(1天津工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院,天津300160;2天津泰達潔凈材料有限公司,天津300452摘要:研制了一種PP /PET 混合型熔噴保暖材料,采用電子掃描顯微鏡分析了該熔噴材料的纖網(wǎng)形態(tài)結(jié)

2、構(gòu),并對其透氣性、保暖性以及力學(xué)性能等進行了測試。結(jié)果表明:加入PET 纖維之后,材料的纖網(wǎng)空隙增大,其透氣性能得到提高;當(dāng)PET 纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%時,材料的保溫率高達6247%,強度為65N /5cm ,是一種優(yōu)良的保暖材料。關(guān)鍵詞:混合型;熔噴非織造布;保暖材料中圖分類號:TS176文獻標(biāo)志碼:Bdoi :103969/jissn1672500x201101002熔噴非織造布由于其纖維細、比表面積大、空隙小、屏蔽性好而在保暖材料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但目前市場上大多數(shù)熔噴保溫材料都由單一熔噴纖維構(gòu)成,其產(chǎn)品性能存在透氣性、耐久性相對較差等缺點。因而在單一熔噴工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來了混合型熔噴

3、保暖材料制備技術(shù),它不但可以改善產(chǎn)品的強度、柔軟性、彈性及耐用性,使產(chǎn)品具有優(yōu)良保暖性能,還可以使產(chǎn)品具有更高的回彈性和更好的蓬松性,故而受到市場廣泛關(guān)注15。本文通過將PET 短纖維加入到聚丙烯熔噴超細纖維中制備PP /PET 混合型熔噴保暖材料,該材料不但具有優(yōu)良的保暖效果,還擁有良好的透氣性、力學(xué)等性能。1實驗部分11實驗原料粗旦PET 短纖維:667dtex 32mm ,三維中空,江蘇儀征化纖有限公司;聚丙烯切片:熔融指數(shù)為1200g /10min ,美國Exxson 公司。12PP /PET 混合型熔噴保暖材料的紡制采用天津泰達潔凈材料有限公司自行組裝連續(xù)式熔噴生產(chǎn)線制備PP /PE

4、T 混合型熔噴保暖材料。首先將聚丙烯樹脂加到螺桿擠壓機里使其熔融,并經(jīng)過濾、計量后進入熔噴模頭,當(dāng)聚丙烯熔體由噴嘴的毛細孔中擠出時,受到噴絲孔兩側(cè)高壓熱氣流的噴吹得到具有一定長度的微細纖維,并使之與熱空氣中混有的高卷曲粗旦PET 短纖維混合凝聚,在滾筒式纖維接收器上形成熔噴纖網(wǎng),再經(jīng)冷卻固化,即制成混合型熔噴法非織造布保暖材料。其制備工藝流程如圖1所示。圖1PP /PET 混合型熔噴保暖材料的工藝流程第1期趙愛景等:PP /PET 混合型熔噴保暖材料的研制7表1是采用上述工藝制備出的幾種PP /PET混合型熔噴保暖材料(面密度80g /m 2。 表1熔噴非織造布試樣編號PP /PET 質(zhì)量構(gòu)成

5、比例1#純PP 2#65/353#50/504#35/655#純PET13測試與表征通過KYKY 2800型掃描電子顯微鏡對所制成的樣品形貌結(jié)構(gòu)進行觀察;采用寧波紡織儀器廠的YG461型織物中壓透氣量儀測量熔噴非織造布保暖材料的透氣性,依據(jù)GB /T54531997標(biāo)準(zhǔn);采用南通宏大實驗儀器有限公司的YG 141N 型織物測厚儀對產(chǎn)品的厚度進行測定,依據(jù)FZ /T600041991標(biāo)準(zhǔn);采用常州第二紡織機械廠的YG 023J 型織物強力儀對產(chǎn)品的力學(xué)性能進行測試,依據(jù)FZ /T600051991標(biāo)準(zhǔn);采用常州第二紡織機械有限公司的YG606型平板式保溫儀對產(chǎn)品的保溫性能進行測試,依據(jù)GB 11

6、04889標(biāo)準(zhǔn)。2結(jié)果與討論21混合型熔噴保暖材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)分析 (a PP /PET 為50/50(b PP /PET 為35/65圖2PP /PET 混合型熔噴保暖材料的SEM 圖從圖2(a 和2(b 中可以看出,PP /PET 混合型熔噴保暖材料的纖網(wǎng)呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),纖維排列錯亂,纖網(wǎng)中空隙較多,纖維之間相互纏結(jié),且以熱黏合形式結(jié)合;隨著PET 短纖維比例的增加,纖網(wǎng)的空隙逐漸變大,混合型熔噴保暖材料的透氣性得到提高,這可能是由于PET 短纖維的直徑相對較粗造成的。22熔噴保暖材料的力學(xué)性能分析試樣的力學(xué)性能測試數(shù)據(jù)見表2。表2試樣的力學(xué)性能測試數(shù)據(jù)試樣編號強度/(N ·(5c

7、m 1斷裂伸長/%1#571752#621863#65204#59185#超值溢出超值溢出從表2可以看出,PP /PET 混合型保暖材料的強力較純PP 有所提高,且隨著PET 比例的增加呈現(xiàn)上升趨勢。當(dāng)PET 質(zhì)量分?jǐn)?shù)達到50%,其強力值最大,之后隨著PET 比例增加,強力值逐漸下降,這是因為加入PET 短纖后,材料的厚度增大,纖維間的抱合力增強,致使強力增大;但當(dāng)PET 質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過50%后,PP 比例減小,PP 網(wǎng)結(jié)能力下降,纖維間容易產(chǎn)生滑移,致使強力值下降。23PET 短纖維含量對熔噴保暖材料透氣性能的影響透氣性是影響保暖材料穿著性能的一個重要8化纖與紡織技術(shù)第40卷因素。熔噴非織造布

8、的透氣性主要取決于纖網(wǎng)中空隙的大小和多少,以及纖維的粗細和形狀,空隙越少或纖維越細,則空氣透過阻力越大,透氣性就越小,反之亦然6。表3是幾種熔噴保暖材料試樣的透氣量。表3熔噴保暖材料試樣的透氣量試樣編號透氣量/(L·m2·s11#170 1802#240 2503#270 2904#500 900從表3我們可以看出,雙組份熔噴保暖材料的透氣性較好,且隨著PET短纖維比例的增加,熔噴保暖材料透氣性提高。其主要原因是PET短纖維的加入,纖網(wǎng)的孔隙變大,纖維的平均纖度也加大,透氣性增加,從混合型保暖材料的掃描電鏡圖中我們也可以得出相同結(jié)論。24PET短纖維含量對熔噴保暖材料保暖性

9、能的影響保暖材料的保暖性能是由保溫率和克羅值共同決定的,保溫率和克羅值越大,表示熱量通過該材料所遇到的熱阻越大79,材料的保暖性能就越好。從表4中可知,混合型熔噴保暖材料的保暖性能最好,這是由于PET短纖維的加入,使材料的厚度增加,從而增加了空氣的含量,而材料中的PP纖維超細,限制了這些空氣的流通,減弱了保暖材料的對流和輻射傳熱10,因而保暖效果好。表4試樣保暖性能的測試數(shù)據(jù)試樣編號厚度/mm保溫率/%克羅值/(m2··W11#32005751090412#54595962093003#65006247126204#82435836091315#5616545807632當(dāng)

10、PET短纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%時,保溫率可達6247%,再繼續(xù)增加PET短纖維的比例,材料的保溫率反而下降,如圖3所示。這是由于當(dāng)纖網(wǎng)內(nèi)部空氣量增大到一定程度,而纖網(wǎng)中的PP熔噴超細纖維比例不夠,材料對空氣鎖定能力下降,內(nèi)部的空氣與外界發(fā)生自然對流,從而降低了材料的保溫性能 。圖3保溫率與PET纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系3結(jié)論(1PP/PET混合型熔噴非織造布纖網(wǎng)呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),纖維排列錯亂,孔隙率大,具有良好的透氣性能,且隨著PET短纖維比例的增加,透氣性能有所增加,提高了作為保暖絮片的穿著舒適性。(2PP/PET混合型熔噴非織造布與傳統(tǒng)的保溫材料相比,具有更好的保溫性能,在保暖性能測試中,它的保溫率

11、最大可達6247%,比其它保溫材料增加了5% 8%。(3PP/PET混合型熔噴保暖材料的力學(xué)性能較純PP有所提高,當(dāng)PET質(zhì)量分?jǐn)?shù)達到50%,其強力值最大,強度為65N/5cm,斷裂伸長為20%。參考文獻1靳向煜熔噴超細纖維非織造復(fù)合隔熱材料傳熱性能J紡織學(xué)報,1989(12:2931,402賈娟,王革輝冬服保暖功效學(xué)原理及保暖材料的發(fā)展現(xiàn)狀與前景J國外紡織技術(shù),2004(7:153楊楠服裝用復(fù)合保暖材料的設(shè)計與開發(fā)J科技信息,2009(36:4104114張偉力,劉亞,邢克琪,等一種雙組份熔噴非織造布及其制造方法:中國,2006101300795P20070606(下轉(zhuǎn)第23頁第1期林麗霞:

12、牛仔布漿紗生產(chǎn)要點23參考文獻1林麗霞,劉干民牛仔產(chǎn)品加工技術(shù)M上海:東華大學(xué)出版社,2009:84912牛仔漿染工藝EB/OL,印染在線http:/wwwedyercom/tech/3021_1html,200812123香港生產(chǎn)力促進會紡織手冊2000M香港:香港棉紡織業(yè)同業(yè)公會,200102:3(353(364牛仔上漿、織造、整理EB/OL,印染在線ht-tp:/wwwedyercom/article/3027html,200812125汪丹娜牛仔布經(jīng)紗上漿EB/OL中國紡織網(wǎng),http:/wwwtexnetcomcn20071217WARP-SIZING TECHNOLOGY IN P

13、RODUCING DENIMLIN Li-xia(Jiangmen Polytechnic,jiangmen529000,ChinaAbstract:Warp-sizing technology for denim is analyzed in this paper,and the causes and solutions of defects in denim sizing processing are summarized,thus ensuring stable product qualityKey words:denim;warp-sizing;檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹

14、檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹quality(上接第8頁5王娜,劉亞,程博聞,雙組份熔噴非織造布的開發(fā)與應(yīng)用J合成纖維,2009(11:15176康衛(wèi)民,程博聞,焦曉寧遠紅外聚丙烯熔噴超細纖維非織造布的研究J產(chǎn)業(yè)用紡織品,2006(2:1922,357畢紅軍,顧鈺良新型輕薄復(fù)合保暖材料的研制J山東紡織科技,2003(5:11138周華,郭秉臣,牛海濤薄型熱風(fēng)非織造材料保暖性能的探討J天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2005(4:1061109錢程,儲才元非織造布絮片保暖性能的研究J非織造布,1999,13(3:141610畢紅軍,顧鈺良非織造保暖材料在軍用服裝中的應(yīng)用J產(chǎn)業(yè)用紡織品,200

15、2(4:1113DEVELOPMENT OF PP/PET BI-COMPONENTMELT-BLOWN THERMAL MATERIALZHAO Ai-jing1,CHENG Bo-wen1,ZHANG Wei-li2,CHEN Hua-ze2,XING Ke-qi2 (1Tianjin Polytechnic University,Tianjin300160,China;2Tianjin TEDA Co,Ltd,Tianjin300462,ChinaAbstract:A kind of PP/PET bi-component melt-blown non-woven fabric was

16、developed in this paperThe web structure of melt-blown non-woven was analyzed using SEM,and some kinds of properties of non-woven were also discussed,such as air permeability,warmth retention property and mechanical propertyThe conclusion shows that adding PET fiber,the web structure of melt-blown non-woven be