PP/PET混合型熔喷保暖材料的研制

赵爱景，程博闻，张伟力，陈华泽，邢克琪

（1.天津工业大学材料学院，天津 300160;2.天津泰达洁净材料有限公司，天津 300452）

PP/PET混合型熔喷保暖材料的研制

赵爱景1，程博闻1，张伟力2，陈华泽2，邢克琪2

（1.天津工业大学材料学院，天津 300160;2.天津泰达洁净材料有限公司，天津 300452）

研制了一种PP/PET混合型熔喷保暖材料，采用电子扫描显微镜分析了该熔喷材料的纤网形态结构，并对其透气性、保暖性以及力学性能等进行了测试。结果表明:加入PET纤维之后，材料的纤网空隙增大，其透气性能得到提高;当PET纤维的质量分数为50%时，材料的保温率高达62.47%，强度为6.5 N/5 cm，是一种优良的保暖材料。

混合型;熔喷非织造布;保暖材料

熔喷非织造布由于其纤维细、比表面积大、空隙小、屏蔽性好而在保暖材料领域得到广泛应用。但目前市场上大多数熔喷保温材料都由单一熔喷纤维构成，其产品性能存在透气性、耐久性相对较差等缺点。因而在单一熔喷工艺基础上发展起来了混合型熔喷保暖材料制备技术，它不但可以改善产品的强度、柔软性、弹性及耐用性，使产品具有优良保暖性能，还可以使产品具有更高的回弹性和更好的蓬松性，故而受到市场广泛关注［1－5］。本文通过将PET短纤维加入到聚丙烯熔喷超细纤维中制备PP/PET混合型熔喷保暖材料，该材料不但具有优良的保暖效果，还拥有良好的透气性、力学等性能。

1 实验部分

1.1 实验原料

粗旦PET短纤维:6.67 dtex×32 mm，三维中空，江苏仪征化纤有限公司;聚丙烯切片:熔融指数为1 200 g/10 min，美国Exxson公司。

1.2 PP/PET混合型熔喷保暖材料的纺制

采用天津泰达洁净材料有限公司自行组装连续式熔喷生产线制备PP/PET混合型熔喷保暖材料。首先将聚丙烯树脂加到螺杆挤压机里使其熔融，并经过滤、计量后进入熔喷模头，当聚丙烯熔体由喷嘴的毛细孔中挤出时，受到喷丝孔两侧高压热气流的喷吹得到具有一定长度的微细纤维，并使之与热空气中混有的高卷曲粗旦PET短纤维混合凝聚，在滚筒式纤维接收器上形成熔喷纤网，再经冷却固化，即制成混合型熔喷法非织造布保暖材料。其制备工艺流程如图1所示。

图1 PP/PET混合型熔喷保暖材料的工艺流程

表1是采用上述工艺制备出的几种PP/PET混合型熔喷保暖材料（面密度80 g/m2）。

表1 熔喷非织造布试样

1.3 测试与表征

通过KYKY－2800型扫描电子显微镜对所制成的样品形貌结构进行观察;采用宁波纺织仪器厂的YG461型织物中压透气量仪测量熔喷非织造布保暖材料的透气性，依据GB/T5453－1997标准;采用南通宏大实验仪器有限公司的YG－141N型织物测厚仪对产品的厚度进行测定，依据FZ/T60004－1991标准;采用常州第二纺织机械厂的YG 023J型织物强力仪对产品的力学性能进行测试，依据FZ/T60005－1991标准;采用常州第二纺织机械有限公司的YG606型平板式保温仪对产品的保温性能进行测试，依据GB 11048－89标准。

2 结果与讨论

2.1 混合型熔喷保暖材料的形态结构分析

图2 PP/PET混合型熔喷保暖材料的SEM图

从图2（a）和2（b）中可以看出，PP/PET混合型熔喷保暖材料的纤网呈三维网状结构，纤维排列错乱，纤网中空隙较多，纤维之间相互缠结，且以热黏合形式结合;随着PET短纤维比例的增加，纤网的空隙逐渐变大，混合型熔喷保暖材料的透气性得到提高，这可能是由于PET短纤维的直径相对较粗造成的。

2.2 熔喷保暖材料的力学性能分析

试样的力学性能测试数据见表2。

表2 试样的力学性能测试数据

从表2可以看出，PP/PET混合型保暖材料的强力较纯PP有所提高，且随着PET比例的增加呈现上升趋势。当PET质量分数达到50%，其强力值最大，之后随着PET比例增加，强力值逐渐下降，这是因为加入PET短纤后，材料的厚度增大，纤维间的抱合力增强，致使强力增大;但当PET质量分数超过50%后，PP比例减小，PP网结能力下降，纤维间容易产生滑移，致使强力值下降。

2.3 PET短纤维含量对熔喷保暖材料透气性能的影响

透气性是影响保暖材料穿着性能的一个重要因素。熔喷非织造布的透气性主要取决于纤网中空隙的大小和多少，以及纤维的粗细和形状，空隙越少或纤维越细，则空气透过阻力越大，透气性就越小，反之亦然［6］。表3是几种熔喷保暖材料试样的透气量。

表3 熔喷保暖材料试样的透气量

从表3我们可以看出，双组份熔喷保暖材料的透气性较好，且随着PET短纤维比例的增加，熔喷保暖材料透气性提高。其主要原因是PET短纤维的加入，纤网的孔隙变大，纤维的平均纤度也加大，透气性增加，从混合型保暖材料的扫描电镜图中我们也可以得出相同结论。

2.4 PET短纤维含量对熔喷保暖材料保暖性能的影响

保暖材料的保暖性能是由保温率和克罗值共同决定的，保温率和克罗值越大，表示热量通过该材料所遇到的热阻越大［7－9］，材料的保暖性能就越好。从表4中可知，混合型熔喷保暖材料的保暖性能最好，这是由于PET短纤维的加入，使材料的厚度增加，从而增加了空气的含量，而材料中的PP纤维超细，限制了这些空气的流通，减弱了保暖材料的对流和辐射传热［10］，因而保暖效果好。

表4 试样保暖性能的测试数据

当PET短纤维质量分数为50%时，保温率可达62.47%，再继续增加PET短纤维的比例，材料的保温率反而下降，如图3所示。这是由于当纤网内部空气量增大到一定程度，而纤网中的PP熔喷超细纤维比例不够，材料对空气锁定能力下降，内部的空气与外界发生自然对流，从而降低了材料的保温性能。

图3 保温率与PET纤维质量分数的关系

3 结论

（1）PP/PET混合型熔喷非织造布纤网呈三维网状结构，纤维排列错乱，孔隙率大，具有良好的透气性能，且随着PET短纤维比例的增加，透气性能有所增加，提高了作为保暖絮片的穿着舒适性。

（2）PP/PET混合型熔喷非织造布与传统的保温材料相比，具有更好的保温性能，在保暖性能测试中，它的保温率最大可达62.47%，比其它保温材料增加了5%～8%。

（3）PP/PET混合型熔喷保暖材料的力学性能较纯PP有所提高，当PET质量分数达到50%，其强力值最大，强度为6.5 N/5 cm，断裂伸长为20%。

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DEVELOPMENT OF PP/PET BI-COMPONENT MELT-BLOWN THERMAL MATERIAL

ZHAO Ai-jing1，CHENG Bo-wen1，ZHANG Wei-li2，CHEN Hua-ze2，XING Ke-qi2
（1.Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300160，China;2.Tianjin TEDA Co.，Ltd.，Tianjin 300462，China）

A kind of PP/PET bi-component melt-blown non-woven fabric was developed in this paper.The 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 property.The conclusion shows that adding PET fiber，the web structure of melt-blown non-woven becomes sparse，and the air permeability is improved;when the PET fiber content is 50%，the warmth retention rate comes to 62.47%，strength is 6.5 N/5 cm，it become one kinds of excellent thermal materials.

bi-component;melt-blown non-woven;thermal material

TS176

B

10.3969/j.issn.1672－500x.2011.01.002

1672－500X（2011）01－0006－03

2011－02－16

赵爱景（1973－），女，河北饶阳人，在读硕士研究生。研究方向:熔喷超细纤维非织造布的开发及应用。