蠶絲/竹纖維衛(wèi)生用品面層的制備及性能研究

1. 國(guó)家非織造材料工程技術(shù)研究中心，海南 澄邁 571924；2. 海南欣龍無紡股份公司，海南 澄邁 571924

蠶絲/竹纖維衛(wèi)生用品面層的制備及性能研究

唐模秋1，2賈耀芳1，2楊曉偉1，2蒙國(guó)慧1，2

1. 國(guó)家非織造材料工程技術(shù)研究中心，海南 澄邁 571924；2. 海南欣龍無紡股份公司，海南 澄邁 571924

以蠶絲和竹纖維為原料，通過水刺工藝制成一種新型的衛(wèi)生用品面層材料，對(duì)不同面密度、不同質(zhì)量比的蠶絲/竹纖維水刺非織造布的拉伸性能、柔軟性、透氣性、吸水性和菌落總數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：蠶絲/竹纖維水刺非織造布具有良好的衛(wèi)生用品使用性能，符合GB/T15979—2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》要求。

蠶絲，竹纖維，衛(wèi)生用品，力學(xué)性能，柔軟性，透氣性，吸水性，菌落總數(shù)

在我國(guó)，現(xiàn)有婦女衛(wèi)生用品(包括衛(wèi)生巾、護(hù)墊等)會(huì)使用熱風(fēng)非織造布、水刺非織造布、紡黏非織造布和梳理成網(wǎng)熱軋非織造布等作為原料進(jìn)行生產(chǎn)加工[1]。其中，熱風(fēng)非織造布因具有很好的蓬松性和柔軟性而使用較多，它能給使用者帶來很好的干爽感和舒適感，深得使用者的喜愛[2]。如今，為滿足市場(chǎng)差異化的需求，市面上還出現(xiàn)了采用棉等天然纖維為原料制備的水刺非織造布衛(wèi)生用品，這也是使用者開始越來越多地關(guān)注產(chǎn)品本身的天然性、安全性和環(huán)保性的結(jié)果。因此，開發(fā)天然、可生物降解的衛(wèi)生用品面料，成為了一項(xiàng)重要的研究課題[3]，它也是衛(wèi)生用品面料今后的一個(gè)發(fā)展方向。生產(chǎn)者宜不斷地加強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新，開發(fā)滿足更高要求的衛(wèi)生用品原材料，滿足諸如天然性、抑菌性、安全性、環(huán)保性、柔軟性、干爽性、舒適性、薄型化及低成本等多方面的需求。

蠶絲是一種天然蛋白質(zhì)纖維，具有良好的安全性和環(huán)保性，其絲肽中含有18種對(duì)人體有益的氨基酸，與人體皮膚的相適性能良好(與人體皮膚的摩擦刺激系數(shù)僅為7.4%[4])；加之蠶絲自身十分纖細(xì)、柔軟、光滑[5]，故非常適合用在衛(wèi)生用非織造面層材料中。利用蠶絲或?qū)⑵渑c其他纖維組合，并結(jié)合不同的工藝，可開發(fā)出具有一定功能的蠶絲衛(wèi)生巾、紙尿褲、護(hù)墊、美容護(hù)膚品等產(chǎn)品[6]。

目前，有關(guān)蠶絲/竹纖維水刺非織造布產(chǎn)品的研究與開發(fā)鮮有報(bào)道。本文將以蠶絲和竹纖維為原料，通過水刺加固，制成一種新型衛(wèi)生用品面層材料，并研究其性能。

1 試驗(yàn)部分

1.1試驗(yàn)原料

蠶絲(長(zhǎng)度38 mm、線密度1.2 dtex)，竹纖維(長(zhǎng)度38 mm、線密度1.4 dtex)。

1.2主要試驗(yàn)儀器

YG026PC-250型電子強(qiáng)力機(jī)，溫州方圓儀器有限公司；LLY-01型電子硬挺度儀，萊州市電子儀器有限公司；YG461型織物中壓透氣量?jī)x，寧波紡織儀器廠；YG141織物厚度儀，常州市第二紡織儀器廠；JA2603B電子天平，上海精科天美科學(xué)儀器有限公司。

1.3蠶絲/竹纖維水刺非織造布的制備

采用蠶絲與竹纖維為原料，通過水刺工藝制備面密度分別為32、35和40 g/m2，質(zhì)量比為8∶2、5∶5、3∶7、1∶9的水刺非織造布。具體工藝路線：

1.3.1 纖維梳理成網(wǎng)

蠶絲導(dǎo)電性較差，加之纖維直徑較細(xì)，所以在制備過程中，蠶絲與蠶絲、蠶絲與各設(shè)備部件之間都會(huì)因摩擦而產(chǎn)生靜電。若梳理機(jī)梳理蠶絲時(shí)不能及時(shí)消除這些靜電，就極易在梳理時(shí)產(chǎn)生飛花和纏繞等不良現(xiàn)象[7]，導(dǎo)致布面出現(xiàn)不均勻、白條和漏洞等缺陷，所以需先對(duì)蠶絲進(jìn)行抗靜電處理。而抗靜電處理后的蠶絲的梳理仍需在較大的相對(duì)濕度下進(jìn)行。

竹纖維自身可紡性較差，且吸濕放濕快，若梳理車間的相對(duì)濕度較低，則竹纖維梳理成網(wǎng)較困難。

因此，在梳理區(qū)域加裝噴霧加濕裝置，控制車間的相對(duì)濕度在80%以上，可使蠶絲和竹纖維充分吸濕，有利于針布的有效握持與纖維的轉(zhuǎn)移，令梳理順利。

1.3.2 水刺與烘干工藝

采用平網(wǎng)水刺加固。8道高壓水針正反噴射，確保纖維充分相互纏結(jié)。其中，蠶絲因表面較光滑，與竹纖維不易纏結(jié)，加之蠶絲強(qiáng)度較低，故預(yù)濕水刺壓力不能過大(宜在5～9 Pa)；之后，水刺壓力升高，水刺頭2～水刺頭8的壓力分別設(shè)置為30、60、85、50、65、80和80 Pa。

此外，為確保纖維充分纏結(jié)，使制得的蠶絲/竹纖維水刺非織造布獲得理想的柔軟性和良好的外觀，水刺輸網(wǎng)簾速度宜控制在40～45 m/min。

烘干溫度方面，蠶絲熔點(diǎn)較低，溫度過高會(huì)使蠶絲變黃，故控制烘干溫度在90～110 ℃。

1.4測(cè)試方法

參考GB/T 24218.3—2010《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第3部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定(條樣法)》標(biāo)準(zhǔn)，采用YG026PC-250型電子強(qiáng)力機(jī)測(cè)定蠶絲/竹纖維水刺非織造布的拉伸性能。

參考GB/T 18318—2001《紡織品 織物彎曲長(zhǎng)度的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)，采用LLY-01型電子硬挺度儀測(cè)試蠶絲/竹纖維水刺非織造布的柔軟性。

參考GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)，采用YG461型織物中壓透氣量?jī)x測(cè)試蠶絲/竹纖維水刺非織造布的透氣性。

參考GB/T 24218.6—2010《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第6部分：吸收性的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)，采用JA2603B電子天平測(cè)試蠶絲/竹纖維水刺非織造布的吸水性。

參照GB/T 15979—2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)細(xì)菌菌落總數(shù)檢測(cè)的要求，測(cè)試蠶絲/竹纖維水刺非織造布的微生物情況。

2 結(jié)果與討論

2.1拉伸性能

表1是面密度為35 g/m2的蠶絲/竹纖維水刺非織造布的拉伸性能測(cè)試結(jié)果。

表1 面密度為35 g/m2的蠶絲/竹纖維水刺非織造布拉伸性能測(cè)試結(jié)果

表1數(shù)據(jù)表明，在面密度相同的情況下，蠶絲含量越大，則蠶絲/竹纖維水刺非織造布的斷裂強(qiáng)力越大。這一方面是由于蠶絲的單纖強(qiáng)度要高于竹纖維的單纖強(qiáng)度；另一方面是由于蠶絲較竹纖維細(xì)，在面密度相同的條件下，蠶絲含量越大，則蠶絲的根數(shù)就越多，纖網(wǎng)中纖維間的糾纏就越強(qiáng)[8]，纖維總體抱合力越大。

2.2柔軟性

柔軟度是指織物彎曲變形的剛?cè)岢潭?。柔軟度越小，說明織物越柔軟。作為直接接觸皮膚的衛(wèi)生用品材料，需具備手感好、柔軟、與肌膚貼合性好等性能[9]。

由于采用直鋪梳理成網(wǎng)的方式制備蠶絲/竹纖維水刺非織造布，故纖維排列方向平行于網(wǎng)簾輸出方向，且纖維的取向度較高。進(jìn)行縱向柔軟度測(cè)試時(shí)，伸出到儀器外的部分纖維因受其本身的重力而自動(dòng)向下彎曲，抗彎曲力較小；進(jìn)行橫向柔軟度測(cè)試時(shí)，因橫向排列的纖維較少，抗彎曲力大。故蠶絲/竹纖維水刺非織造布縱向彎曲剛度小于橫向。圖1是面密度為35 g/m2的蠶絲/竹纖維水刺非織造布柔軟度隨蠶絲與竹纖維質(zhì)量比變化的關(guān)系曲線。從圖1可以看出，在面密度不變的條件下，隨著蠶絲質(zhì)量比的增加，蠶絲/竹纖維水刺非織造布的柔軟性越好。這也是蠶絲較竹纖維柔軟性更好、細(xì)度更小的結(jié)果。

圖1 蠶絲與竹纖維質(zhì)量比對(duì)蠶絲/竹纖維水刺非織造布(面密度為35 g/m2)柔軟度的影響

2.3透氣性

透氣性反映了非織造布結(jié)構(gòu)中孔隙的多少。影響非織造布孔隙的因素有纖維直徑、纖維間孔隙大小及面密度等因素，而這些因素又與非織造布的透氣性有著密切的關(guān)系。圖2是蠶絲/竹纖維水刺非織造布透氣率與面密度的關(guān)系曲線。從圖2可以看出，在蠶絲與竹纖維質(zhì)量比相同的條件下，蠶絲/竹纖維水刺非織造布的透氣率隨著面密度的增大而減小；在面密度相同的情況下，蠶絲含量增加，蠶絲/竹纖維水刺非織造布的透氣率差異不明顯。這是由于，面密度較小時(shí)，纖維網(wǎng)較薄，纖維間孔隙較大，透氣率較大；面密度增加，纖維網(wǎng)增厚，纖維間孔隙變小，透氣率減??；面密度固定時(shí)，透氣率也相對(duì)固定。

圖2 蠶絲/竹纖維水刺非織造布透氣性隨面密度的變化

2.4吸水性

非織造布主要依靠纖維自身和纖維間孔隙吸收水分。纖維自身含親水性基團(tuán)越多，則與水結(jié)合的能力越強(qiáng)，吸收的水分就越多；纖維分布的雜亂程度越大，則非織造布緊密度越小、孔隙率越大、吸水性越好。圖3為蠶絲/竹纖維水刺非織造布吸水率與面密度的關(guān)系曲線。

圖3 面密度對(duì)蠶絲/竹纖維水刺非織造布吸水性的影響

從圖3可以看出：蠶絲/竹纖維水刺非織造布的吸水率都在1000%以上，且吸水率都隨著面密度的增加先增后減。這是由于，蠶絲和竹纖維大分子中都含有較強(qiáng)的親水基團(tuán)——羥基，故吸收水分較多；當(dāng)蠶絲/竹纖維水刺非織造布面密度較低時(shí)，纖維結(jié)構(gòu)松散，纖維間孔隙較大，吸水性好；隨著蠶絲/竹纖維水刺非織造布緊密度的增加，纖維間的孔隙減少，吸水量減少。

2.5菌落總數(shù)

按照GB/T 15979—2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中產(chǎn)品微生物檢測(cè)方法，分別對(duì)面密度為35 g/m2的質(zhì)量比為8∶2、5∶5、3∶7、1∶9的蠶絲/竹纖維水刺非織造布進(jìn)行細(xì)菌菌落總數(shù)和真菌菌落總數(shù)檢測(cè)，結(jié)果見表2。

表2 蠶絲/竹纖維水刺非織造布菌落總數(shù)檢測(cè)結(jié)果

從表2中的數(shù)據(jù)可以看出，制備的蠶絲/竹纖維水刺非織造布均未檢出細(xì)菌和真菌，滿足GB/T 15979—2002的要求。

3 結(jié)論

(1) 蠶絲導(dǎo)電性差，竹纖維放濕性好，兩種纖維梳理時(shí)易出現(xiàn)纏繞針布和飛花等不良現(xiàn)象，而控制好車間濕度可有效減少不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。

(2) 相同面密度條件下，提高蠶絲含量，有利于提高蠶絲/竹纖維水刺非織造布的斷裂強(qiáng)力和柔軟性；相同質(zhì)量比的條件下，隨著面密度的增加，纖維間孔隙變小，纖網(wǎng)變得更加密實(shí)，蠶絲/竹纖維水刺非織造布透氣性降低。

(3) 對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 64012.2—2001《衛(wèi)生用水刺法非織造布》發(fā)現(xiàn)，蠶絲/竹纖維水刺非織造布的拉伸性能、透氣性、吸水性均滿足要求。

(4) 研制的蠶絲/竹纖維水刺非織造布滿足GB/T 15979—2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

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[3] 沈志明．我國(guó)用即棄衛(wèi)生用品市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]．紡織導(dǎo)報(bào)，2014(12):64-67.

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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，助理工程師，主要從事非織造布生產(chǎn)和工藝研究