Sunlite中空保暖纤维非织造材料的研究与开发

付晓娟 薛少林 何天洋 唐 宇

(西安工程大学纺织与材料学院，西安，710048)

Sunlite中空保暖纤维是一种新型的异型截面涤纶，纤维空心层中含有大量的静止空气，其保暖性比普通同质纤维提高了65%。而且Sunlite纤维制成的织物具有很好的抗弯及回弹性能，同时还具有干爽透湿、挺括和保暖性好等性能。理论研究表明，纺织材料内部的空气含量越多，其保暖性越好。本文分别采用Sunlite中空保暖纤维和普通涤纶生产保暖絮片，并对其性能进行测试对比分析，得出产品保暖性最佳的针刺工艺。

1 非织造保暖絮片的生产工艺

试验采用针刺法非织造布生产加工工艺，所用机器均为太仓市双凤非织造布设备有限公司制造。根据生产需要，设计的工艺流程为：原料选择→开松机→给棉机→罗拉式梳理机→交叉铺网机→预针刺机［1-2］。

1.1 原料选择

新型轻薄复合保暖材料研制的重点是保暖层纤维的选择，因为它对整个材料的保暖性影响很大［3］。本试验选用海天轻纺有限公司提供的0.17 tex×38 mm的Sunlite 中空保暖纤维制作保暖絮片，并将其与相同规格的普通涤纶制品进行比较。图1和图2分别为Sunlite中空保暖纤维和普通中空涤纶的横截面图。从图中可以看出，Sunlite中空保暖纤维的中空率比普通中空涤纶大得多，因此Sunlite中空保暖纤维具有很好的保暖性。

图1 Sunlite中空保暖纤维横截面形态

图2 普通中空涤纶横截面形态

1.2 开松混合和梳理成网工艺

纤维在梳理成网之前必须经过开松、混合这两道工序，使纤维充分开松混合，以便在梳理机上得到质量均匀的纤维网。

按照本试验的要求，此次制作的絮片均为单一纤维。为了保证其良好的蓬松性，将第一次开松、混合后的纤维经过给棉机后再进行第二次开松、混合，然后再喂入梳理机，采用罗拉梳理、交叉铺网的方式［1］。

1.3 针刺加固工艺

为保证产品的蓬松性和透气性，均只采用一道预针刺，所用针刺机的植针密度为1 750枚/m。针刺工艺参数设计如表1所示。

表1 针刺工艺参数

2 性能测试与结果分析

2.1 性能测试

2.1.1 面密度测试

采用GB-200A型电子天平测试Sunlite纤维保暖絮片和涤纶絮片的面密度。试样大小均为250 mm×200 mm(长边平行于布边)，测10次，取平均值。

2.1.2 厚度测试

采用YG(B)141D型数字式织物厚度仪(压脚面积2 000 mm2)。先分别在压强为0.1和0.5 kPa条件下加压10 s，记录试样厚度，计算压缩率，判断非织造絮片的类型。若为普通型(压缩率小于20%)，则加压0.5 kPa测其厚度;若为蓬松型(压缩率大于20%)，则加压0.2 kPa测其厚度。加压10 s，各测10块试样，取平均值。

2.1.3 透气性测试

采用YG461L型数字式织物透气量仪测试非织造絮片的透气率，判断其透气性能的优劣。试样面积为20 cm2，透气仪孔板直径为14.5 mm，试验压差为 100 Pa［4-5］。

2.1.4 保暖性测试

采用冷却法，将试样包覆在容器上，在容器中加入相同质量的沸水，每5 min记录一次温度变化，共计1 h。共做7组试验，其中6组为试样组，1组为对比组。对比组的容器上不包覆任何东西，和试样组形成比较，以说明试样组的保暖性。

2.2 测试结果分析

2.2.1 面密度、厚度与透气性结果分析

面密度、厚度与透气性的测试结果如表2所示。

表2 面密度、厚度与透气性测试结果

由表2可以看出，在相同针刺密度下，Sunlite中空保暖纤维非织造絮片的面密度和透气率比涤纶非织造絮片略小，但其厚度明显比涤纶非织造絮片大。这主要是因为Sunlite中空保暖纤维的中空结构，相同规格的Sunlite中空保暖纤维较普通涤纶质量轻;又因为在相同的加工工艺条件下，涤纶平滑，无类似Sunlite中空保暖纤维的中空结构，在形成纤网过程中，纤维之间排列紧密、空隙小，所以涤纶非织造絮片的厚度较小。

2.2.2 保暖性结果分析

保暖性测试结果如表3所示。

表3 保暖性测试结果 (单位：℃)

根据表3的测试结果，比较Sunlite中空保暖纤维非织造絮片和普通涤纶非织造絮片可知，在相同针刺密度下，Sunlite中空保暖纤维非织造絮片比普通涤纶非织造絮片的保温性要好得多;对于同一种材料，在本试验工艺条件下，针刺密度较小的絮片的保暖性较好。

3 结语

(1)在相同针刺密度条件下，Sunlite中空保暖纤维非织造絮片的面密度和透气性小于普通涤纶非织造絮片，但Sunlite保暖絮片的厚度明显大于普通涤纶絮片，保暖性明显好于普通涤纶絮片。因此Sunlite中空保暖纤维非织造絮片具有质量轻、保暖性好的优良特点。

(2)对于同一种材料，随着针刺密度的增加，Sunlite中空保暖纤维非织造絮片的面密度和厚度逐渐减小，透气性也逐渐减小，其保暖性也随之降低。由此可见，针刺密度对非织造絮片的保暖性有很大的影响。

(3)通过性能测试及对比分析，得出Sunlite中空保暖纤维非织造絮片较佳的针刺工艺为针刺密度100刺/m2、针刺深度7 mm。

［1］王继祖，陈浦，贺福敏，等.非织造布产品的应用及设计［M］.北京：中国纺织出版社，1996.

［2］韩蕊.非织造布技术概论［J］.纺织服装周刊，2008(40)：32-35.

［3］迟长龙，辛长征，安树林.在线撒粉法生产阻燃涤纶保暖絮片的工艺研究［J］.非织造布，2012(1)：110-115.

［4］王雪梅，李进进.浅谈织物服用性能测试和研究［J］.印染助剂，2010，27(5)：39-40.

［5］赵书经.纺织与材料试验教程［M］.北京：纺织工业出版社，1989：394.