聚丙烯负离子熔喷非织造布的制备及性能研究

聚丙烯负离子熔喷非织造布的制备及性能研究

随着社会工业化程度的提高，污染日益严重。科学技术的进步和社会经济的发展提高了人们的保健意识。近年来,随着研究人员的探索,发现电气石还具有产生负离子、辐射远红外线、抗菌、除臭等功能日本广泛采用后整理技术开发负离子纺织品,如KomatsuSeiren公司推出的以Verbano冠名的负离子整理织物,东丽工业公司开发的新型后整理技术aquaheal等我国也已开发了多种负离子产品。浙江纺织服装职业技术学院采用纯棉纱作经纱,染色棉或漂白棉与负离子黏胶纤维混纺纱作纬纱开发了宽幅色织细特高密负离子功能性系列床上用品套件由于熔喷非织造布具有表面积和孔隙度大,柔软性和吸附性能优良的特点1试验部分1.1原材料负离子母粒,熔融指数800;聚丙烯,熔融指数800。1.2实验仪器与仪器HDF-6D型熔喷非织造布试验机,烟台华大科技有限公司;YG(B)461-D-Ⅱ数字式织物透气仪,温州市大荣纺织仪器有限公司;AL204电子天平,梅特勒-托利多仪器有限公司;YG(B)342D型织物感应式静电测定仪,温州市大荣纺织仪器有限公司;YG141L织物厚度仪,莱州市电子仪器有限公司;YG(B)026-250型电子织物强力仪,温州市大荣纺织仪器有限公司;HD902C防紫外线透过测试系统,南通宏大实验仪器有限公司;TENSOR-27傅里叶红外光谱仪,德国布鲁克有限公司。1.3聚丙烯与熔喷法非织造布的组分将负离子母粒按照不同质量分数(0%、5%、10%、15%、20%)分别与聚丙烯共混,采用熔喷法制得非织造布。为利于试验顺利进行,每组试样均添加1%聚丙烯降温母粒。各试验组的组分及其质量分数见表1。制备样品的各部件工艺参数:1.4样品的性能1.4.1厚度将各组聚丙烯负离子熔喷非织造布样品在织物厚度仪上按照标准GB/T3820—1997测试厚度,每个试样测试10组,取平均值。1.4.2高度密度将各组聚丙烯负离子熔喷非织造布样品剪裁成面积为100cm1.4.3通风将各组聚丙烯负离子熔喷非织造布样品在织物透气仪上测试透气性。采用7号喷嘴,试样面积20cm1.4.4拉伸断裂强力测试将各组聚丙烯负离子熔喷非织造布样品按照实验要求在电子织物强力仪上测试拉伸断裂强力和断裂伸长率,试样尺寸20cm×5cm,测试10组,取平均值。1.4.5抗静电性能将各组聚丙烯负离子熔喷非织造布样品在织物感应式静电测定仪上测试抗静电性能。电动机转动时间15s、加压时间30s、放电针距离20mm、静电电压10000V、探头距离15mm、试样尺寸40mm×45mm,测试10组,取平均值。1.4.6紫外线透过测试将各组聚丙烯负离子熔喷非织造布样品用防紫外线透过测试系统测试紫外线防护系数UPF以及近紫外波段(UVA)、中紫外波段(UVB)、远紫外波段(UVC)的透射比T1.4.7红外光谱使用傅里叶红外光谱仪(FTIR)进行红外光谱分析。分辨率4cm1.4.8负浓度使用数字式空气负离子测定仪,分辨率为10个/cm2结果与分析各组样品性能测试结果见表2。2.1稳定在相对稳定的范围内由表2可知,负离子母粒含量不同,非织造布样品的厚度有细微的变化,但变化不大,基本保持在比较稳定的范围内。在本试验聚丙烯负离子熔喷非织造布制备中,铺网速度等试验参数并没有改变,所以负离子母粒含量不同的聚丙烯负离子熔喷非织造布的厚度基本不变。2.2最小值反差不由表2可以看出,添加负离子母粒的非织造布其面密度变化并不明显,整体比较均衡,最大值与最小值相差不大。负离子母粒含量不同的实质是电气石含量不同,但负离子母粒本身电气石含量极低,相对于铺网、纤网排列等工艺因素对非织造布面密度带来的影响,电气石含量对非织造布面密度的影响微乎其微。因此,添加负离子母粒对聚丙烯负离子熔喷非织造布的面密度基本无影响。2.3渐降低,差别从表2可以看出,随着负离子母粒含量的增加,非织造布的透气性逐渐降低,差别较大。负离子母粒质量分数为20%时,透气率最小,仅为不含负离子母粒的纯聚丙烯熔喷非织造布透气率的75%。由此可见,随着非织造布中负离子母粒含量的增加,透气性会逐步降低。2.4负离子母粒含量对非织造布断裂伸长率的影响由表2可以看出:聚丙烯负离子熔喷非织造布的整体强力值较低,且随着负离子母粒含量的增加,非织造布的强力以比较小的幅度逐渐降低;随着非织造布中负离子母粒含量的增加,非织造布的断裂伸长率也呈下降趋势,负离子母粒质量分数为20%时,伸长率最小,仅为不含负离子母粒的纯聚丙烯熔喷非织造布伸长率的52%。这可能是由于负离子母粒的凝聚颗粒分散在纤网间隙或单根纤维局部,使部分纤维间的黏合作用减弱,因而使非织造布的整体强力下降。2.5抗静电性能由表2可以得知,在加入负离子母粒后,非织造布的静电电压并没有表现出与负离子母粒含量相对应的变化规律,静电电压基本保持不变。2.6聚丙烯熔喷非织造布upf的测定从表2可知,添加负离子母粒对非织造布的抗紫外线性能影响很大。纯聚丙烯熔喷非织造布的UPF最低,随着负离子母粒含量的增大,UPF依次增加了35%、153%、204%和320%;而纯聚丙烯熔喷非织造布各波段的透射比均最大,负离子母粒质量分数为20%时,T2.7红外光谱图1为纯聚丙烯非织造布和聚丙烯负离子非织造布的红外光谱谱图。在3000~2800cm2.8聚丙烯非织造布负离子浓度的变化经国家红外及工业电热产品质量监督检验中心检验,纯聚丙烯非织造布的负离子浓度为0,而负离子母粒质量分数为10%的非织造布,其负离子浓度增加到1550个/cm3负离子母粒添加量本研究用负离子母粒与聚丙烯共混制成聚丙烯负离子熔喷非织造布,并对其性能进行了分析,得出如下结论:(1)负离子母粒的含量对聚丙烯负离子熔喷非织造布的厚度和面密度影响不大或基本无影响。(2)聚丙烯负离子熔喷非织造布的透气性随着负离子母粒含量的增加逐步降低。负离子母粒质量分数为20%时,非织造布透气性最小,仅为不含负离子母粒的纯聚丙烯熔喷非织造布透气性的75%。(3)聚丙烯负离子熔喷非织造布的断裂强力和断裂伸长率随着负离子母粒含量的增加逐步降低。(4)随着负离子母粒