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醫用聚丙烯PP紡粘非織造布綜合性能測試與分析

來源:核心期刊咨詢網位置:農業論文時間:2019-11-08 09:5812

  摘 要:結合生產實踐,對幾種紡粘非織造布的面密度、厚度、細度、克重、斷裂強力、斷裂伸長、頂破性能、撕裂性能、耐磨性、接觸角、力學性能、硬挺度、熱收縮性、冷水收縮性、透氣性、透濕性、拒水性等進行了測試,并從外觀和非織造布纖維形態結構等角度,分析了紡粘非織造布的性能和特點,同時分析比較了不同克重和厚度的試樣。通過實驗得出了不同克重的非織造布具有不同的力學性能和較為穩定的結構,發現非織造布的克重、厚度和結構特征等對以上性能影響較大,并有一定的相關關系,得出紡粘非織造布材料具有獨特的性能,適合開發各類功能性產品,在醫用等方面有著廣泛的應用前景。

  關鍵詞:聚丙烯PP;紡粘非織造布;性能測試與分析

紡織論文投稿

  推薦閱讀:《紡織服裝科技》是由河南省紡織工程學會 河南省紡織行業協會 中原工學院主辦的期刊。

  1 引言

  紡粘法非織造布工藝是非織造布工業一項較新的技術,它是利用化學纖維熔融紡絲成形原理,在聚合物紡絲過程中使連續長絲纖維鋪置成網,形成的纖網經過機械、化學或自身粘合等方法加固形成非織造布。常用的原料包括聚烯烴類(聚丙烯、聚乙烯等)、聚酯類、聚酰胺類等。而使用聚丙烯為原料的紡粘非織造布占第一位。目前,紡粘非織造布是全球非織造布行業發展最快的品種之一,我國已成為年產量最多的國家之一。由于其生產流程短、產品強力高、產品適應面廣、透氣性好等優良性能,因此市場對紡粘法非織造布的需求非常大。隨著技術的快速提高,應用領域也越來越廣,目前已應用在建筑結構材料、醫療衛生材料等方面[1-4]。

  本研究通過對聚丙烯紡粘非織造材料的紡粘非織造布性能測試和纖維結構觀察,發現試樣面密度和厚度和細度的不同,它們對非織造材料透氣量、透濕量、厚度、接觸角、力學性能、硬挺度等相關性能有一定的相關關系,對比了幾種紡粘非織造布的性能之間的關系和規律,以便為企業提供產品質量而提供一定的參考依據。

  2 試驗條件

  2.1 試驗材料 選用5種聚丙烯紡粘非織造布。

  2.2 試驗方法[5-12] 采用數字式三維電子顯微鏡對測試材料中纖維分布及纖維細度進行觀察及測量,使用厚度測試儀測織物的厚度,用數字式織物透氣量儀測透氣性,采用織物強力儀測強力,使用織物透氣量儀測透氣性能等,其它物理性能測試均采用有關國家標準的測試方法。

  2.3 試驗條件 溫度20℃,相對濕度65%。

  2.4 試驗儀器 VHX-600型數字式三維電子顯微鏡、Fast-1型厚度測試儀、電子天平、ZHX-600D型電子顯微鏡、YG(B)141D型厚度測試儀、FA2004型電子天平、YG065H電子織物強力儀、YG065-250多功能織物強力儀、YG026-250型多功能織物強力儀、YG501N-Ⅱ型紡織品透濕量儀、透濕杯、YG(B)461D(N)型數字式織物透氣量儀、平板式保溫儀、GZX-9140MBE型電熱鼓風干燥箱等。

  3 性能測試與分析[5-12]

  3.1 紡粘法非織造布的工藝 (切片)烘干、喂入 → 熔融擠壓→ 熔體過濾器 → 計量泵 → 噴絲孔噴出細流、紡絲→氣流牽伸 → 分絲鋪網 → 熱軋成布(或針刺、水刺成布)。具體工藝流程如圖1。

  3.2 聚丙烯紡粘非織造布的原料特性 聚丙烯PP的結晶速度隨溫度不同而變化,當溫度過高時,形成晶核困難,結晶緩慢;當溫度過低時,不能形成結晶。隨著相對分子質量的提高,MI值會逐漸減小。MI值的大小一般在30~40g/min。聚丙烯分子中并不含親水性基團,而且水解速度緩慢,所以對切片水分含量要求不高,不影響可紡性,常用的在0.05%以內。

  3.3 聚丙烯紡粘非織造布的用途 主要用在以下幾個方面:一次性醫用衛生材料;農業用品;工業用布;家具行業用布;日常生活用品,如旅行包、茶幾布等;建筑結構材料,如瀝青屋頂和橡膠屋頂材料。

  3.4 實驗材料種類 本課題實驗過程選用的原料為聚丙烯紡粘非織造布,共5種,試樣編號如表1。

  3.5 實驗步驟

  圖2~圖11分別為5種聚丙烯紡粘非織造布,在實驗中每一個試樣都取了5個樣本,分別在200、500、1000、2000倍的顯微鏡情況下觀察紡粘非織造布的纖維形態排列;最后發現只有在500倍放大情況下可以觀察到纖維形態結構圖片分布清晰,其它不同放大情況下觀察到的纖維形態結構分布不清晰。在每個樣本上隨機取10個位置進行觀察,發現最后的照片幾乎一樣。

  3.6 材料的形態結構

  在500倍放大情況下觀察纖維的形態結構分布。試樣微觀形態及軋點形狀說明:圖2~圖6為試樣微觀形態;圖7~圖11為軋點形狀及分布。

  3.7 實驗結果及分析

  圖2~圖11是在500倍放大情況下觀察纖維形態的排列情況。通過測試和分析,得出以下結論:

  1)從觀察的圖片可以看出,5種樣品中的纖維均為透明的連續長絲,因為其中4塊試樣都為不同顏色,所以觀察到的透明連續長絲均會反射出布面的顏色,而另一塊純白紡粘布觀察到的是沒有顏色的透亮連續長絲,而且每個試樣纖維直徑相差不大。這完全符合PP紡粘布中纖維的特點,與它的生產工藝有關,非織造布工藝是與化纖生產結合,牽伸之前工藝相同,所以得到的纖維為粗細均勻的連續長絲。

  2)從所選取的照片中可以觀察到,圖片中存在著矩形和橢圓形的塊狀,且排列均勻整齊,并有一定的規律性。因此,根據照片可以推斷出PP紡粘非織造布試樣的加固方法為熱軋粘合,與現在最廣泛PP紡粘非織造布生產工藝情況和常用的加固方法是一樣的

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