滌粘含量對水刺無紡革基布性能的影響分析

嚴濤海，黃族健

(1.閩江學院 服裝與藝術(shù)工程系，福建 福州 350108；2.閩江學院 紡織服裝研究所，福建 福州 350108；3.福建南紡股份有限公司技術(shù)中心，福建 南平 353000)

皮革制品高雅大方、穿著舒適，一直為大眾所喜愛.隨著制革技術(shù)的日益發(fā)展， 現(xiàn)在生產(chǎn)出來的合成革集透氣、防霉、質(zhì)輕、柔軟、色澤多變等優(yōu)點于一身，被廣泛應用于鞋服箱包的生產(chǎn).水刺無紡革基布的優(yōu)越性在于它能很好地適應合成革的加工，具有比其他任何一種紡織品更類似皮革的結(jié)構(gòu)和性能.而且，水刺非織造基布克服了針刺非織造布在生產(chǎn)PVC、PU 革過程中的諸多不便(比如染色、柔軟性、防收縮性等后處理)，為PVC、PU革向更高檔次發(fā)展提供了強有力的材料基礎(chǔ)[1].

表1 實驗材料Tab.1 Experimental material

1 實驗及數(shù)據(jù)分析

1.1 實驗材料及實驗儀器

1.1.1 實驗原料及藥品

為使試驗結(jié)果更具可比性，試樣采用南紡集團3種規(guī)格的水刺無紡革基布，這3種規(guī)格基布的克重、顏色和生產(chǎn)工藝都一致，只有原料配比不一樣，分別為R45/T55、R25/T75和T100.這3種實驗材料見表1，另需準備水和無水氯化鈣.

1.1.2 實驗儀器

YG(B)141D數(shù)字式織物厚度儀，美國Instron3365電子強力儀，YG(B)216—II型織物透濕量儀，分析天平，剪刀，尺子，圓規(guī).

1.2 實驗目的及原理

通過測試織物的厚度，得知厚度的均勻度，最終得到待鑒定織物表面的均勻程度.厚度偏差是水刺無紡革基布的一項重要指標，要求其越小越好，因為如果厚度偏差大、表面不平整，將直接影響涂層工藝的控制及表面花紋效果[2].對比不同滌粘混紡水刺無紡革基布的拉伸強力和縱橫向強度比，拉伸實驗根據(jù)GB/T 3923-1997標準進行.水刺無紡革基布的透濕性不僅是檢驗合成革的重要參考標準，也是衡量人造革是否符合人體穿著的研究重點，按照GB/T 12704.1-2009標準進行測試.

1.3 實驗數(shù)據(jù)分析

1.3.1 厚度實驗數(shù)據(jù)分析

對水刺無紡革基布的厚度做了測試，實驗儀器選用YG(B)141D數(shù)字式織物厚度儀，表2是實驗所得的3種不同滌粘比的水刺無紡革基布的厚度數(shù)據(jù)表.

表2 水刺無紡革基布厚度Tab.2 The thickness of spunlaced nonwovens

從表2的厚度實驗數(shù)值可以直觀得知,3種水刺無紡革基布的厚度相差不多.合成革對基布厚度的要求為0.25～0.45 mm，厚度偏差為±0.05 mm，很明顯，它們都符合合成革對基布厚度要求的指標.

變異系數(shù)的大小決定著一組數(shù)據(jù)數(shù)值變化的幅度.變異系數(shù)越大，表示一組數(shù)據(jù)值的穩(wěn)定性越差；反之，表示數(shù)據(jù)值的穩(wěn)定性越好.因此，從實驗所得的變異系數(shù)，可以得知3種水刺無紡革基布厚度的偏差程度.在水刺無紡革基布的厚度實驗數(shù)據(jù)中，革基布R25/T75的變異系數(shù)在三者之間最大，革基布T100次之，革基布R45/T55最小.因此，革基布R45/T55的厚度平均偏差小，厚度較均勻.在后道涂層工藝工序上，革基布R45/T55的涂層工藝相對于其他2種革基布更容易控制并且表面花紋效果更明顯.

1.3.2 拉伸實驗數(shù)據(jù)分析

表3是3種不同滌粘比的水刺無紡革基布拉伸性能的各種實驗數(shù)據(jù).每組實驗數(shù)據(jù)都是由10組實驗數(shù)據(jù)平均得到，根據(jù)GB/T 3923-1997標準進行測試，采用二級標準大氣.

表3 水刺無紡革基布拉伸性能Tab.3 The tensile properties of spunlaced nonwovens

織物能承受的最大載荷表示了織物所能承受的最大作用力，是檢驗織物耐用性能的重要指標[3].從表3顯示的3種不同原料、相同克重的水刺無紡革基布的拉伸斷裂性能數(shù)據(jù)中得知，同一塊水刺無紡革基布的縱向拉伸斷裂強力小于橫向拉伸強力.隨著革基布滌粘混紡比中滌綸纖維含量的逐漸增加，革基布縱向和橫向的拉伸斷裂強力都在逐漸增加，這主要是因為滌綸纖維相對于粘膠纖維有較大的強力，而粘膠纖維強力較弱.因此，在這3種無紡革基布中，革基布T100的原料是全滌綸，縱橫斷裂強力在3種革基材中最大.

為了減少革基布在制革生產(chǎn)時變形， 水刺無紡革基布的縱橫向強度比一般應小于1∶1.5[2].從表3中不同滌粘比的水刺無紡革基布的縱橫向強力比可以得知，革基布R45/T55的縱橫強力比在標準值之內(nèi)，而革基布R25/T75和革基布T100的縱橫強力比則超出標準值.

從表3還可看出，隨著革基布滌粘混紡比中滌綸纖維含量的逐漸增加，革基布的斷裂伸長率變化不明顯，但當革基布的纖維含量為100%滌綸時，斷裂伸長率卻意外變小.由此可以得知，有滌粘混紡的革基布的斷裂伸長率要比單一滌綸短纖制成的革基布優(yōu)異，當滌粘比接近時，縱橫向斷裂伸長率的差異最小.

合成革對基布的基本斷裂強度指標最低為60 N，斷裂伸長率指標為35%～55%，縱橫向強度比指標小于等于1∶1.5.這3種革基布的斷裂強力指標與斷裂伸長率均達到要求，但只有革基布R45/T55符合標準值，革基布R25/T75和革基布T100略有偏差.因此，由對無紡革基布強力性能的測試分析可得出，革基布R45/T55在強力性能的綜合方面要比革基布R25/T75和革基布T100更穩(wěn)定、優(yōu)異.

1.3.3 透濕性能實驗數(shù)據(jù)分析

根據(jù)GB/T 12704-91標準測試織物的透濕性能，試驗箱溫度控制精度為±0.5 ℃ ，相對濕度控制精度為±2%，循環(huán)氣流速度為0.3～0.5 m/s，對水刺無紡革基布做了透濕性能測試，實驗結(jié)果見表4.

表4 水刺無紡革基布的透濕率Tab.4 The vapor transmission rate of spunlaced nonwovens

從表4可以看出，革基布R45/T55的透濕率最好，革基布R25/T75次之，革基布T100在三者中最差；透濕率值均在1 500 g/(m2·d)以上，說明這3種水刺無紡革基布均具有良好的透濕性，特別是革基布R45/T55的透濕率最為優(yōu)異，達到將近4 000 g/(m2·d).這3種相同克重的水刺無紡革基布在透濕性能實驗中出現(xiàn)了隨著粘膠的減少透濕率下降的現(xiàn)象，主要因為影響透濕率的關(guān)鍵因素是滌綸纖維和粘膠纖維的透濕性差別，粘膠纖維具有優(yōu)異的吸濕性，而滌綸纖維恰恰相反，吸濕性很差[4]，所以會出現(xiàn)隨著革基布滌粘混紡比中滌綸纖維含量的逐漸增加而革基布的透濕率下降的現(xiàn)象.

2 結(jié)論與展望

本課題對不同滌粘混紡比的水刺無紡革基布進行了厚度、拉伸性能和透濕性能測試，結(jié)論如下：

(1)3種不同滌粘含量的水刺無紡革基布的厚度變異系數(shù)小，厚度均勻，偏差小.其中，革基布R45/T55在厚度均勻度上相對于革基布R25/T75和革基布T100更有優(yōu)越性，在涂層工藝的控制及表面花紋效果上要比其他2種革基布更為可靠、穩(wěn)定.

(2)同一塊水刺無紡革基布的縱向拉伸斷裂強力小于橫向拉伸強力，隨著革基布滌粘混紡比中滌綸纖維含量的逐漸增加，革基布的縱向和橫向拉伸斷裂強力也逐漸增加.在縱橫向強力比例上，革基布R45/T55最接近1∶1.5的標準，滌粘纖維混合均勻，在制革工藝中不易變形.

(3)革基布R45/T55的透濕性最好，革基布R25/T75次之，革基布T100最差.隨著革基布滌粘混紡比中滌綸纖維含量的逐漸增加，革基布的透濕率下降.

參考文獻：

[1] 黃永輝，應仙琴．水刺合成革基布的研制[J]．產(chǎn)業(yè)用紡織品，2001(12)：16-21．

[2] 李華．對PU鞋里襯水刺基布選用的體會[J]．非織造布，1999，13(3):37-39．

[3] 許瑞超，陳莉娜．基于層次分析法的織物綜合性能評價[J]．河南工程學院學報：自然科學版， 2008(1)：1-5．

[4] 姚穆．紡織材料學[M]．北京：紡織工業(yè)出版社，1990：211-214．