蚕丝/竹纤维卫生用品面层的制备及性能研究

1. 国家非织造材料工程技术研究中心，海南 澄迈 571924；2. 海南欣龙无纺股份公司，海南 澄迈 571924

蚕丝/竹纤维卫生用品面层的制备及性能研究

唐模秋1，2贾耀芳1，2杨晓伟1，2蒙国慧1，2

1. 国家非织造材料工程技术研究中心，海南 澄迈 571924；2. 海南欣龙无纺股份公司，海南 澄迈 571924

以蚕丝和竹纤维为原料，通过水刺工艺制成一种新型的卫生用品面层材料，对不同面密度、不同质量比的蚕丝/竹纤维水刺非织造布的拉伸性能、柔软性、透气性、吸水性和菌落总数进行对比分析。结果表明：蚕丝/竹纤维水刺非织造布具有良好的卫生用品使用性能，符合GB/T15979—2002《一次性使用卫生用品卫生标准》要求。

蚕丝，竹纤维，卫生用品，力学性能，柔软性，透气性，吸水性，菌落总数

在我国，现有妇女卫生用品(包括卫生巾、护垫等)会使用热风非织造布、水刺非织造布、纺黏非织造布和梳理成网热轧非织造布等作为原料进行生产加工[1]。其中，热风非织造布因具有很好的蓬松性和柔软性而使用较多，它能给使用者带来很好的干爽感和舒适感，深得使用者的喜爱[2]。如今，为满足市场差异化的需求，市面上还出现了采用棉等天然纤维为原料制备的水刺非织造布卫生用品，这也是使用者开始越来越多地关注产品本身的天然性、安全性和环保性的结果。因此，开发天然、可生物降解的卫生用品面料，成为了一项重要的研究课题[3]，它也是卫生用品面料今后的一个发展方向。生产者宜不断地加强产品创新，开发满足更高要求的卫生用品原材料，满足诸如天然性、抑菌性、安全性、环保性、柔软性、干爽性、舒适性、薄型化及低成本等多方面的需求。

蚕丝是一种天然蛋白质纤维，具有良好的安全性和环保性，其丝肽中含有18种对人体有益的氨基酸，与人体皮肤的相适性能良好(与人体皮肤的摩擦刺激系数仅为7.4%[4])；加之蚕丝自身十分纤细、柔软、光滑[5]，故非常适合用在卫生用非织造面层材料中。利用蚕丝或将其与其他纤维组合，并结合不同的工艺，可开发出具有一定功能的蚕丝卫生巾、纸尿裤、护垫、美容护肤品等产品[6]。

目前，有关蚕丝/竹纤维水刺非织造布产品的研究与开发鲜有报道。本文将以蚕丝和竹纤维为原料，通过水刺加固，制成一种新型卫生用品面层材料，并研究其性能。

1 试验部分

1.1试验原料

蚕丝(长度38 mm、线密度1.2 dtex)，竹纤维(长度38 mm、线密度1.4 dtex)。

1.2主要试验仪器

YG026PC-250型电子强力机，温州方圆仪器有限公司；LLY-01型电子硬挺度仪，莱州市电子仪器有限公司；YG461型织物中压透气量仪，宁波纺织仪器厂；YG141织物厚度仪，常州市第二纺织仪器厂；JA2603B电子天平，上海精科天美科学仪器有限公司。

1.3蚕丝/竹纤维水刺非织造布的制备

采用蚕丝与竹纤维为原料，通过水刺工艺制备面密度分别为32、35和40 g/m2，质量比为8∶2、5∶5、3∶7、1∶9的水刺非织造布。具体工艺路线：

1.3.1 纤维梳理成网

蚕丝导电性较差，加之纤维直径较细，所以在制备过程中，蚕丝与蚕丝、蚕丝与各设备部件之间都会因摩擦而产生静电。若梳理机梳理蚕丝时不能及时消除这些静电，就极易在梳理时产生飞花和缠绕等不良现象[7]，导致布面出现不均匀、白条和漏洞等缺陷，所以需先对蚕丝进行抗静电处理。而抗静电处理后的蚕丝的梳理仍需在较大的相对湿度下进行。

竹纤维自身可纺性较差，且吸湿放湿快，若梳理车间的相对湿度较低，则竹纤维梳理成网较困难。

因此，在梳理区域加装喷雾加湿装置，控制车间的相对湿度在80%以上，可使蚕丝和竹纤维充分吸湿，有利于针布的有效握持与纤维的转移，令梳理顺利。

1.3.2 水刺与烘干工艺

采用平网水刺加固。8道高压水针正反喷射，确保纤维充分相互缠结。其中，蚕丝因表面较光滑，与竹纤维不易缠结，加之蚕丝强度较低，故预湿水刺压力不能过大(宜在5～9 Pa)；之后，水刺压力升高，水刺头2～水刺头8的压力分别设置为30、60、85、50、65、80和80 Pa。

此外，为确保纤维充分缠结，使制得的蚕丝/竹纤维水刺非织造布获得理想的柔软性和良好的外观，水刺输网帘速度宜控制在40～45 m/min。

烘干温度方面，蚕丝熔点较低，温度过高会使蚕丝变黄，故控制烘干温度在90～110 ℃。

1.4测试方法

参考GB/T 24218.3—2010《纺织品 非织造布试验方法 第3部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》标准，采用YG026PC-250型电子强力机测定蚕丝/竹纤维水刺非织造布的拉伸性能。

参考GB/T 18318—2001《纺织品 织物弯曲长度的测定》标准，采用LLY-01型电子硬挺度仪测试蚕丝/竹纤维水刺非织造布的柔软性。

参考GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》标准，采用YG461型织物中压透气量仪测试蚕丝/竹纤维水刺非织造布的透气性。

参考GB/T 24218.6—2010《纺织品 非织造布试验方法 第6部分：吸收性的测定》标准，采用JA2603B电子天平测试蚕丝/竹纤维水刺非织造布的吸水性。

参照GB/T 15979—2002《一次性使用卫生用品卫生标准》中对细菌菌落总数检测的要求，测试蚕丝/竹纤维水刺非织造布的微生物情况。

2 结果与讨论

2.1拉伸性能

表1是面密度为35 g/m2的蚕丝/竹纤维水刺非织造布的拉伸性能测试结果。

表1 面密度为35 g/m2的蚕丝/竹纤维水刺非织造布拉伸性能测试结果

表1数据表明，在面密度相同的情况下，蚕丝含量越大，则蚕丝/竹纤维水刺非织造布的断裂强力越大。这一方面是由于蚕丝的单纤强度要高于竹纤维的单纤强度；另一方面是由于蚕丝较竹纤维细，在面密度相同的条件下，蚕丝含量越大，则蚕丝的根数就越多，纤网中纤维间的纠缠就越强[8]，纤维总体抱合力越大。

2.2柔软性

柔软度是指织物弯曲变形的刚柔程度。柔软度越小，说明织物越柔软。作为直接接触皮肤的卫生用品材料，需具备手感好、柔软、与肌肤贴合性好等性能[9]。

由于采用直铺梳理成网的方式制备蚕丝/竹纤维水刺非织造布，故纤维排列方向平行于网帘输出方向，且纤维的取向度较高。进行纵向柔软度测试时，伸出到仪器外的部分纤维因受其本身的重力而自动向下弯曲，抗弯曲力较小；进行横向柔软度测试时，因横向排列的纤维较少，抗弯曲力大。故蚕丝/竹纤维水刺非织造布纵向弯曲刚度小于横向。图1是面密度为35 g/m2的蚕丝/竹纤维水刺非织造布柔软度随蚕丝与竹纤维质量比变化的关系曲线。从图1可以看出，在面密度不变的条件下，随着蚕丝质量比的增加，蚕丝/竹纤维水刺非织造布的柔软性越好。这也是蚕丝较竹纤维柔软性更好、细度更小的结果。

图1 蚕丝与竹纤维质量比对蚕丝/竹纤维水刺非织造布(面密度为35 g/m2)柔软度的影响

2.3透气性

透气性反映了非织造布结构中孔隙的多少。影响非织造布孔隙的因素有纤维直径、纤维间孔隙大小及面密度等因素，而这些因素又与非织造布的透气性有着密切的关系。图2是蚕丝/竹纤维水刺非织造布透气率与面密度的关系曲线。从图2可以看出，在蚕丝与竹纤维质量比相同的条件下，蚕丝/竹纤维水刺非织造布的透气率随着面密度的增大而减小；在面密度相同的情况下，蚕丝含量增加，蚕丝/竹纤维水刺非织造布的透气率差异不明显。这是由于，面密度较小时，纤维网较薄，纤维间孔隙较大，透气率较大；面密度增加，纤维网增厚，纤维间孔隙变小，透气率减小；面密度固定时，透气率也相对固定。

图2 蚕丝/竹纤维水刺非织造布透气性随面密度的变化

2.4吸水性

非织造布主要依靠纤维自身和纤维间孔隙吸收水分。纤维自身含亲水性基团越多，则与水结合的能力越强，吸收的水分就越多；纤维分布的杂乱程度越大，则非织造布紧密度越小、孔隙率越大、吸水性越好。图3为蚕丝/竹纤维水刺非织造布吸水率与面密度的关系曲线。

图3 面密度对蚕丝/竹纤维水刺非织造布吸水性的影响

从图3可以看出：蚕丝/竹纤维水刺非织造布的吸水率都在1000%以上，且吸水率都随着面密度的增加先增后减。这是由于，蚕丝和竹纤维大分子中都含有较强的亲水基团——羟基，故吸收水分较多；当蚕丝/竹纤维水刺非织造布面密度较低时，纤维结构松散，纤维间孔隙较大，吸水性好；随着蚕丝/竹纤维水刺非织造布紧密度的增加，纤维间的孔隙减少，吸水量减少。

2.5菌落总数

按照GB/T 15979—2002《一次性使用卫生用品卫生标准》中产品微生物检测方法，分别对面密度为35 g/m2的质量比为8∶2、5∶5、3∶7、1∶9的蚕丝/竹纤维水刺非织造布进行细菌菌落总数和真菌菌落总数检测，结果见表2。

表2 蚕丝/竹纤维水刺非织造布菌落总数检测结果

从表2中的数据可以看出，制备的蚕丝/竹纤维水刺非织造布均未检出细菌和真菌，满足GB/T 15979—2002的要求。

3 结论

(1) 蚕丝导电性差，竹纤维放湿性好，两种纤维梳理时易出现缠绕针布和飞花等不良现象，而控制好车间湿度可有效减少不良现象的出现。

(2) 相同面密度条件下，提高蚕丝含量，有利于提高蚕丝/竹纤维水刺非织造布的断裂强力和柔软性；相同质量比的条件下，随着面密度的增加，纤维间孔隙变小，纤网变得更加密实，蚕丝/竹纤维水刺非织造布透气性降低。

(3) 对照标准FZ/T 64012.2—2001《卫生用水刺法非织造布》发现，蚕丝/竹纤维水刺非织造布的拉伸性能、透气性、吸水性均满足要求。

(4) 研制的蚕丝/竹纤维水刺非织造布满足GB/T 15979—2002《一次性使用卫生用品卫生标准》的要求。

[1] 袁传刚，韩旭．功能型纸尿裤表层材料的开发及其性能研究[J]．产业用纺织品，2008,26(8):6-7.

[2] 刘双营，商延航，徐艳峰．功能型个人护理用品水刺非织造表层材料的开发[J]．山东纺织科技，2013,54(6):48-51.

[3] 沈志明．我国用即弃卫生用品市场的发展现状及趋势[J]．纺织导报，2014(12):64-67.

[4] 中国纺织大学绢纺教研室．绢纺学：上册[M]．北京：纺织工业出版社，1991．

[5] 向天夏，张富山，孙晓丽，等．抗菌蚕丝水刺非织造布制造工艺及其性能研究[J].产业用纺织品，2014，32(1)：18-21.

[6] 许罗力，吴海波，柯勤飞，等．真丝水刺法非织造布工艺及性能研究[J].非织造布,2009,17(5):25-27.

[7] 王娅，吴海波．蚕丝/ES纸尿裤面层材料的开发及性能研究[J].产业用纺织品，2014，32(5):9-13.

[8] 吴杰，吴海波，靳向煜．壳聚糖/黏胶水刺医用敷料的制备及其性能[J].东华大学学报(自然科学版)，2014,40(3)：276-281.

[9] 王夕雯，靳向煜，柯勤飞．壳聚糖纤维性能的测试与分析[J].产业用纺织品，2011，29(11)：15-19.

Preparation and properties of silk/bamboo fibers surface layer for sanitary products

TangMoqiu1，2,JiaYaofang1，2,YangXiaowei1，2,MengGuohui1，2

1. The National Engineering Research Center for Nonwovens, Chengmai 571924，China；2. Hainan Xinlong Nonwovens Co., Ltd., Chengmai 571924，China

Taking silk and bamboo fibers as raw materials, a new type of surface layer for sanitary products was prepared by the spunlace entanglement process, and the tensile properties, softness, air permeability, water absorption and colony count of silk/bamboo fibers spunlaced nonwovens with different surface density and different compounding ratio were compared and analyzed. The results showed that, the silk/bamboo fibers spunlaced nonwovens had good properties for use in sanitary products, which met the requirements of GB/T 15979—2002HygienicStandardforDisposableSanitaryProducts.

silk, bamboo fiber, sanitary product, tensile property, softness, air permeability, water absorption, colony count

TS174.8

B

1004-7093(2017)09-0008-04

2015-10-15

唐模秋，男，1988年生，助理工程师，主要从事非织造布生产和工艺研究