瞬時概念評判非織造布吸水效率的性能

　　吸水率是表征聚丙烯非織造布親水性的常用指標。聚丙烯非織造布的吸水性能主要由本身的結構和改性后聚丙烯纖維的親水性能決定。改性后的聚丙烯親水基團越多，則非織造布吸水越多。

　　在吸水效果上，由過去只重視吸收率，發展到對吸收速率的關注。日本最先提出“瞬時吸水”這一概念，意指材料不僅吸水性好，吸水速率也要高。被稱為具有瞬時吸水性能的毛巾吸水時間僅為0.3秒(s)，而親水整理前吸水時間長達4秒(s)。非織造布由于吸水速率的提高，不僅大大提高了使用性能，而且進一步拓寬了應用領域。

　　實驗操作得出關鍵數據

　　纖維的親水性能包括吸濕性和吸水性兩方面的含義。纖維的吸濕性主要決定于纖維大分子的化學結構和結晶狀態，纖維大分子在結晶區緊密的斂集而形成有規律的排列，水分子不容易滲入結晶區。而纖維的吸水性則主要取決于纖維內空隙、縫隙和纖維之間的毛細空隙。

　　原料與儀器

　　本課題所用的實驗試樣為普通SS紡粘非織造布(克重為12g、14g、15g、17g、18g、19g、20g、40g)、柔軟SS紡粘非織造布(克重為14g、15g、19g)、超柔SS紡粘非織造布(克重為14g、15g、19g)，以上試樣均有浙江三象新材料有限公司提供;陰離子親水劑A由波美化工有限公司提供，陰離子親水劑B由浙江傳化股份有限公司提供。

　　研究用實驗儀器

　　儀器名稱

　　型號

　　生產廠家

　　集熱式恒溫加熱磁力攪拌器

　　DF-101s

　　鞏義市予華儀器責任有限公司

　　電熱鼓風干燥箱

　　----

　　上海一恒科學儀器有限公司

　　電子天平

　　FA2004B

　　上海精密科學儀器有限公司

　　電子織物強力儀

　　HD026N

　　南通宏大實驗儀器有限公司

　　織物穿透儀

　　YG814D

　　配制500ml、5%親水劑A溶液。用電子天平稱取25g親水劑A，475g蒸餾水。將稱取的蒸餾水倒入大燒杯，放入攪拌器中。將攪拌器溫度調至40℃，打開攪拌開關。當蒸餾水溫度升至40℃時，均勻緩慢的倒入稱取的親水劑A，繼續攪拌15分鐘至完全溶解。取適量12g/m2、15g/m2、18g/m2、20g/m2、40g/m2普通SS紡粘非織造布，分別放入500ml親水劑A溶液中，充分浸漬五分鐘后取出。將烘箱溫度調至60℃，把浸漬好的SS非織造布放入烘箱大約30分鐘至烘干，取出，做好標記。同理配制500ml、5%親水劑B溶液。

　　同一親水劑不同濃度實驗

　　按上述方法分別配制5%、20%、40%的親水劑A溶液。取適量12g/m2、14g/m2、15g/m2、18g/m2、19g/m2普通SS紡粘非織造布分別放入500ml不同濃度的親水劑A溶液中，充分浸漬五分鐘后取出。將烘箱溫度調至60℃，把浸漬好的SS非織造布放入烘箱大約30分鐘至烘干，取出，做好標記。

　　親水性能測試

　　在測量儀支架上加持一帶有電磁閥的漏斗，上方夾持滴定管，滴定管的尖嘴置于漏斗中。將標準吸水襯墊平放在基板上，再將試驗片平鋪在標準吸水襯墊上，然后在試驗片上放置穿透盤。調節漏斗高度，使其尖嘴距試驗片約30mm，將適當量的人工尿液注入滴定管。漏斗的電磁閥保持關閉，開滴定管的閥，從滴定管中放出5ml人工尿液到漏斗內。開啟計時器并使計時器置零，開漏斗的電磁閥放出5ml液體，接通電極，電子計時器自動開始計時，當液體全部滲入到標準吸水襯墊，液面降落到電極下面時，兩電極被斷開，計時器停止計時，讀取計時器所記錄的時間。

　{page_break}

　　保水性能測試

　　每個樣品裁剪出一個10×10的試樣，在電子天平上稱其干燥重量，記錄為M0，然后將其放入500ml的燒杯中，加入300ml蒸餾水，使試樣完全吸水浸泡，一小時后取出試樣，用過濾篩網過濾十分鐘至不再滴水，然后放在電子天平上稱重，記為M1，然后按保水率W計算公式(W=M2/M0=(M1-M0)/M0，其中M0為試樣吸水前干重， M1為試樣吸水后濕重，M2為試樣所含水的重量)計算。

　　數據分析確定最佳工藝

　　經過測試，數據對比，發現親水前后，紡粘SS非織造布的縱向斷裂強力，橫向斷裂強力，斷裂伸長率沒有發生很大變化。親水前，試樣的縱向斷裂強力范圍為25.6~93.32N，斷裂伸長率范圍為85.6~143.26%，橫向斷裂強力范圍為11.6~58.68N，斷裂伸長率范圍為58.6~163.3%。而親水后的試樣的縱向斷裂強力范圍為24.59~99.18N，斷裂拉伸率范圍為79.02~144.69%，橫向斷裂強力范圍為22.45~94.58N，斷裂拉伸率范圍為55.78~168.43%。由上述數據顯示，親水前后，紡粘SS非織造布的物理力學性能沒有發生很大的變化。

　　其原因可能是在進行親水整理過程中，親水劑與水互相作用，但是反應結果對紡粘SS非織造布的結構不會產生影響，因此其剛柔性也沒有發生變化。

　　SS非織造布在經過親水改性后，滲透時間降低。當所用原料一樣、所選親水劑濃度一致、烘干時間溫度相同但親水劑品牌不同的時候，紡粘SS非織造布的穿透時間隨著克重的增大而增大，且親水劑B的穿透時間低于親水劑A，即親水劑B的親水效果好于親水劑A。這可能是因為經過改性后，親水劑在產品表面形成一層薄膜，提高了它的親水性能，但是親水劑成分不一樣，親水劑中所含的有效基團與水作用的程度不同，親水劑B比親水劑A的作用力大，因此親水劑B的親水效果比親水劑A好。

　　SS非織造布在經過親水改性后，滲透時間降低。當所選原料一樣，所選親水劑是同一親水劑、烘干時間、溫度相同，但親水劑濃度不同時，紡粘SS非織造布的穿透時間隨克重的增加呈上升趨勢，且當親水劑濃度增大時，穿透時間降低。隨著親水劑濃度增大，非織造布表面吸附的表面活性劑數量增多，分子吸附層結構趨于緊密，整理布樣的親水性能趨好。

　　紡粘SS非織造布在經過親水改性后，保水率上升。當所選原料一樣，所選親水劑是同一親水劑A、親水劑濃度同為20%但烘干溫度不同時，紡粘SS非織造布所達到的親水效果是不一樣的。當烘干溫度調至90℃時，親水效果最好，當烘干溫度調為60℃時的親水效果低于90℃時的親水效果，但是高于120℃時的親水效果。

　　這是因為在該實驗中，烘干溫度稍低時，水分的蒸發速度比較慢，在非織造布上的水分沒有完全蒸發，影響其改性效果;當烘干溫度升高，水分的蒸發速度逐漸提升，水分容易蒸發完全，整理效果得到改善;當烘干溫度繼續升高，水分的蒸發速度過快，在水分蒸發的同時親水整理劑被逐漸分解，致使有效表面活性劑成分逐漸減少，親水效果反而下降，且在宏觀上可觀察到非織造布試樣表面變脆發硬。

　　當所選親水劑是同一親水劑A、親水劑濃度同為20%，且烘干時間、烘干溫度一致而親水所選原料不同時，紡粘SS非織造布所達到的親水效果沒有發生較大變化。這是因為，普通、柔軟、超柔紡粘SS非織造布之間的區別是，柔軟和超柔非織造布分別加入了不同含量的爽滑母粒。爽滑母粒的主要成分是遷移性有機物，它是通過從薄膜樹脂內滲透到非織造布表面發揮作用，能有效降低布面的摩擦系數，對非織造布的加工過程起到潤滑作用，保護非織造布表面避免刮傷，但是不會影響到表面活性劑在非織造布表面的吸附，因此對紡粘SS非織造布的親水性能不會造成影響。