新疆口罩用无纺布(纺粘法非织造布)质量状况分析

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新疆口罩用无纺布(纺粘法非织造布)质量状况分析

塔斯享·叶尔肯1 ,李占2

1新疆维吾尔自治区纤维纺织产品质量监督检验研究中心

2新疆维吾尔自治区纤维质量监测中心

摘要:

为了掌握新疆地区口罩用无纺布(纺粘法非织造布)质量状况,笔者对抽样后口罩用无纺布(纺粘法非织造布)按照静水压、透气性和断裂强力检验项目进行统计分析,探讨质量问题原因并提出质量提升建议,为相关企业产品生产提供技术支撑。

关键词:无纺布(纺粘法非织造布);质量问题;分析;建议

一、概述

无纺布(纺粘法非织造布)是一种不需要纺纱织布而形成的新型纤维制品,下文简称无纺布。其生产过程是通过将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列,形成纤网结构,采用机械、自身粘合、热粘合或化学粘合等方法加固而成。[1]。无纺布质轻、柔软、透气,在医疗卫生用布、装饰、服装衬布、工业、航天行业等领域被广泛运用。尤其在医疗卫生方面主要做到外层防护,用途举足轻重,譬如,手术衣、帽、罩、石膏药棉、妇女卫生巾、婴儿尿布、湿面巾、防尘罩等。疫情发生后,口罩等防护服等用品成为防疫一线的重要物资,无纺布具备良好的颗粒物阻隔性能及舒适性,其在口罩、一次性防护服等疫情防控产品中需求量持续上升,其质量也成为大家所关注的焦点。

二、结果分析

(一)总体情况

本次研究工作在新疆地区内抽取口罩用外层原料非织造布(无纺布)共45批,其中乌鲁木齐市7批、南疆18批、北疆16批、东疆4批。地域分布和占比详见图1。抽检产品质量检验项目及方法标准分别为:单位面积质量GB/24218.1-2009《纺织品非织造布试验方法第1部分:单位面积质量的测定》[2])、断裂强力GB/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试(条样法)》[3])、静水压(GB/4744-2013《纺织品防水性能的检测与评价静水压法》[4])、透气性GB/5453-1997《纺织品织物透气性的测定》[5]

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图1无纺布抽样地域分布图

根据FZ/T 64034—2014《纺粘/熔喷/纺粘(SMS)法非织造布》[6],对抽取的45批无纺布按照单位面积质量(M)单位为g/m2,分为17≤M<21、21≤M<25、25≤M<30、30≤M<35、35≤M<40共5个单位面积质量范围。此次抽检无纺布单位面积质量25≤M<30(单位为g/m2)为居多,共20批,占总批数的44.45%。单位面积质量17≤M<21(单位为g/m2)和35≤M<40(单位为g/m2)最少,分别为1批,占比均为2.22.%。

(二)检验项目分析

(1)静水压

抽查样品静水压值与其单位面积质量的关系不够明显,见图2。不同范围的单位面积质量静水压值有所不同,即便在同一单位面积质量范围内的无纺布其静水压值的离散性也较大。总体上,除了17≤M<21(单位为g/m2)一批其余抽查的样品(21≤M<25范围内个别批次之外)均不满足FZ/T 64034—2014《纺粘/熔喷/纺粘(SMS)法非织造布》表1对产品静水压的要求,其值在144mmH2O~212mmH2O内。抽查的45批抗静水压值均为0级,其抗静水压性能差。

图2 静水压实测值及离散性

此外,从同一单位面积质量的样品静水压实测值分析,静水压值离散性比较大,侧面反映各厂家产品质量参差不齐。对于有15个样本容量的21≤M<25平方米克重样品(图3(1))、有20个样本容量的25≤M<30平方米克重样品(图3(2))、有8个样本容量的30≤M<35平方米克重样品(图3(3))的三个抽查数量最多的样本进行分析。图中黑色虚线代表该单位面积质量范围内的行业标准FZ/T64034-2014《纺粘/熔喷/纺粘(SMS)法非织造布》要求的静水压值。除了样本容量的21≤M<25平方米克重样品的7批样品之外,其余抽查样品均不满足FZ/T 64034—2014表1对产品静水压的要求。

图3 同一单位面积质量静水压实验结果

(2)透气性

透气性是外层用无纺布重要技术指标之一。透气性的好坏与原料做成口罩成品后使用的呼吸顺畅程度有很大关系。图4给出了抽样产品中不同单位面积质量和透气性的关系,总体上与标准中随着单位面积质量上升透气性下降的趋势是吻合的,实测值离散性较小。总体来看,抽查样品通气性在3000mm/s~4000mm/s范围内,均满足FZ/T 64034—2014《纺粘/熔喷/纺粘(SMS)法非织造布》表1对产品透气性的要求。

图4 透气性实验结果

(3)断裂强力

断裂强力与熔喷布的日常使用息息相关,原料加工成成品后过小的断裂强力会导致产品在日常使用中容易撕破,势必会影响防护材料阻隔目标污染物效果。由检测数据可知,抽查样品横向和纵向断裂强力值随着单位面积质量的增大而增大,其趋势与标准规定值大致相同。本次抽查的样品横向断裂强力在17.5N~42.7N,总体满足FZ/T 64034—2014《纺粘/熔喷/纺粘(SMS)法非织造布》表1对应的断裂强力内在质量要求。抽查样品纵向断裂强力在26.0~61.6N内,除单位面积质量在21≤M<35内的个别批次之外,该次抽查的大多数样品符合FZ/T 64034—2014表1对应的纵向断裂强力内在质量要求,断裂强力数据的不均一性反映出抽查样品质量的参差不齐,从而反映出生产厂家无纺布质量不均一性。

影响无纺布强力的因素主要有:纤维长丝的性能, 其与切片质量、纺丝成型、拉伸条件有关;铺网方式;热压辊的温度、压力、接触时间;纤网厚度以及花纹压辊中花纹的深厚与面积[7]

三、结语

从本次研究表明抽查无纺布产品质量总体上与行业标准要求尚有差距。从各项性能来讲,总体上透气性、断裂强力较好,静水压值有待提高。对于各个厂家的产品横向对比,质量也是参差不齐的,不同厂家之间原料某项性能的差距甚至可以达到2-3倍以上,反映出厂家与厂家之间产品工艺、质量把控存在差距。

影响无纺布内在质量影响因素很多,除了一些外部因素包括产业政策、原材料价格波动情况、市场供求因素、外贸、产品技术标准变动等以外,企业内部因素包括装备投入、技术能力、标准、工艺、原材料验收、出厂检验会直接影响产品核心质量。

因此,建议无纺布相关生产企业在原料使用时采用拉伸强度良好、质轻的聚合物材料,也可考虑合成纤维和天然纤维混纺组合使用,添加耐磨轻质的材料,提高无纺布透气性和耐久性。另外,生产企业持续加强内功修炼,提高对相关标准的理解及指标把握,不断提升设备及人员的工艺技术水平,加强自主创新研发,提升核心竞争力,保障产业链上下游合理供应。

针对目前市场上存在的质量和监管问题,建议相关部门通过积极引导相关企业加强生产和质量管理,加强广大消费者的维权意识,社会个力量多管齐下力求维护无纺布、熔喷布等防护物资原材料及其产品的市场秩序,真正做到用硬实力服务新冠疫情防控工作。

参考文献:

[1]田伟, 雷新, 从明芳,等. 纺粘非织造布制备工艺与性能的关系[J]. 纺织学报, 2015, 36(11):68-0.

[2]GB/24218.1-2009《纺织品非织造布试验方法第1部分:单位面积质量的测定[S].

[3]GB/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试(条样法)》[S].

[4]GB/4744-2013《纺织品防水性能的检测与评价静水压法》[S].

[5]GB/5453-1997《纺织品织物透气性的测定》[S].

[6]FZ/T 64034—2014《纺粘/熔喷/纺粘(SMS)法非织造布》[S].

[7]侯翠芳. PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布生产技术[J]. 纺织导报, 2009(9):2.