一次性卫生用品用无纺布的接触舒适性及其定量评价方法研究_何厚康
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(Shanghai Tokuyama Plastics Co.,Ltd.,Shanghai 201707,China)
Abstract:This study selects 6 commercialized products,used as top-sheets of disposable hygiene products,to investigate the structure and properties of the nonwovens,such as the cross-sections and the bonding points of the fibers,as well as basic weight,thickness and mechanical properties,measures the objective indicators of comfortability of contact,such as bending rigidness and surface roughness,and compares with the results of the sensory comparison,that is a subjective test of the comfortability of contact to probe the law of influence of the structure and material properties on the comfortability of contact.The results show that,comparing with softness,smoothness plays a dominate role to decide comfortability of contact. Well controlled processing condition is import for producing nonwovens with good smoothness,by which density of bounding point can be reduced,and molten bounding point and serious unevenness can be avoided. Key words:sheath-core bi-component composite fibers;hot air through bounding nonwovens; comfortability of contact;softness;smoothness
进行感官比较排序赋予秩位数。评价结果的一致程
度由秩位一致性系数 W 进行检验。W 越接近1,表
示评定结果越一致。
W =12S/[m2(n3 -n)]
(1)
式中:S 是各个样品总秩位数Ti(i= 1,2,3,4,5,6) 与所有样品总秩 位 数 平 均 值 之 差 的 平 方 和;m 为 检
验人员数;n 为试样数。
与 天 然 材 料 相 比 ,合 成 纤 维 无 纺 布 材 料 在 成 本 、 卫 生 、安 全 性 等 方 面 均 有 较 大 优 势 。 传 统 的 熔 喷 、水 刺 等 工 艺 生 产 的 聚 酯 、聚 丙 烯 等 无 纺 布 材 料 ,由 于 其 聚合物材料本身刚 度 较 大,纤 维 之 间 的 粘 结 点 密 度 较高,导致 无 纺 布 材 料 柔 软 性 不 足,表 面 摩 擦 系 数
2 结 果 与 讨 论
2.1 皮芯复合纤 维 及 其 热 风 粘 合 无 纺 布 的 基 本 物 理性能
皮芯复合纤维及其热风粘合无纺布的基本物性 见表2和表3。1# 和 3# 样 品 面 密 度 较 大,其 余 样 品基本一致。4#、5#、6# 面密度偏差(面 密 度 CV 值 )较 大 ,其 余 样 品 的 面 密 度 均 匀 性 相 对 良 好 。
关 键 词 :皮 芯 双 组 分 复 合 纤 维 ;热 风 无 纺 布 ;接 触 舒 适 性 ;柔 软 性 ;光 滑 性 中图分类号:TS176.4 文献标志码:A 文章编号:1009-265X(2016)04-0051-05
Study on Comfortability of Contact and Quantitative Evaluation Method of Nonwovens for Disposable Hygiene Products HE Houkang
FB2-S型纯 弯 曲 测 试 仪 测 定 无 纺 布 样 品 的 弯 曲 刚
度,样品尺寸为10cm×10cm 的正方形,试样弯曲 曲
率 摆 动 范 围 为 ±2.5cm-1,夹 持 距 离 为 1cm。
光滑性:采 用 日 本 KATO TEKKO 公 司 KES-
FB4 型 表 面 性 能 试 验 仪 测 定 无 纺 布 样 品 的 表 面 粗 糙
项目 厚 度/cm 面 密 度/(g·m-2) 面密度 CV 值/%
1# 0.11 29.3 7.8
表 2 热 风 粘 合 无 纺 布 的 基 本 物 性
2#
3#
4#
0.10
0.16
0.15
21.6
26.0
22.8
19.7
6.0
33.6
5# 0.15 21.6 39.6
度,样品尺寸为20cm×20cm 的正方形,摩擦头压 力
为50N,试样 移 动 速 度 1mm/s,试 样 的 初 始 张 力 为
20cN/cm。 主观评价:采 用 秩 位 法 进 [2] 行 主 观 评 价。 将 试
样在20℃/65%RH 环 境 下 调 制 24h 后,10 位 检 测
人员通过手感 对 1#—6# 样 品 的 皮 肤 接 触 舒 适 性
测试与分析
2016 年
第4期
一次性卫生用品用无纺布的接触舒适性 及其定量评价方法研究
何厚康
(上 海 德 山 塑 料 有 限 公 司 ,上 海 201707)
摘 要:选 用 市 面 上 用 于 一 次 性 卫 生 用 品 背 膜 的 6 种 热 风 粘 合 无 纺 布 ,观 察 和 测 定 了 样 品 的 纤 维 截 面 形 态、粘结点形态以及无纺布面密度、厚度、力学性能等物 理 性 能,测 定 了 弯 曲 刚 度 和 表 面 粗 糙 度 等 影 响 无 纺 布 接触舒适性的客观物理指标,并进行了无纺布接触舒适性 主 观 感 受 评 价 实 验 ,以 考 察 无 纺 布 结 构 性 能 对 接 触 舒 适 性 影 响 的 规 律 。 研 究 表 明 :相 对 于 柔 软 性 ,光 滑 性 对 无 纺 布 的 皮 肤 接 触 舒 适 性 起 主 导 作 用 ,适 当 降 低 粘 结 点 密 度 和 避 免 熔 融 的 硬 粘 结 点 ,以 及 合 理 控 制 面 密 度 均 匀 性 可 以 获 得 光 滑 性 良 好 的 无 纺 布 。
· 51 ·
2016 年
第4期
测试与分析
大,皮肤接触舒适性欠 佳。 以 ES 纤 维 为 代 表,热 风 粘合成形的双组分 皮 芯 复 合 纤 维 无 纺 布,因 其 具 备 生产过程绿色环 保、能 量 消 耗 低、设 备 投 资 少、生 产 速 度 高 、产 品 手 感 柔 软 等 优 点 ,在 一 次 性 卫 生 用 品 的 无纺布包覆材料领域取得了广泛应用 。 [1] 但是 热 风 粘合无纺布结构蓬 松,纤 维 在 无 压 力 状 态 下 通 过 热 风 穿 透 粘 合 ,表 面 不 光 滑 ,露 在 表 面 的 纤 维 头 会 与 皮 肤接触摩擦,使 皮 肤 接 触 舒 适 性 降 低 。 [1] 本 文 评 价 了几种市面上常见 的 热 风 粘 合 无 纺 布,研 究 了 其 结 构 形 态 、物 性 与 皮 肤 接 触 舒 适 性 的 关 系 ,为 进 一 步 改 善热风粘合无纺布的皮肤接触舒适性提供依据。 1 实 验 部 分 1.1 样 品
线密 度 和 力 学 性 能:采 用 上 海 新 纤 仪 器 有 限 公 司 XQ-1型纤维强 伸 度 仪 和 XD-1 型 细 度 仪 联 机 使 用 ,测 定 同 一 根 纤 维 的 线 密 度 、强 力 、比 强 度 、模 量 和
断裂比功,拉伸速度20mm/min,预张力 2.00cN,每
个 样 品 测 试 30 次 。
热风粘合无纺布样品如表1所示。
表 1 热 风 粘 合 无 纺 布 样 品
样品编号
材料组成
生产厂商
1#
PE/PET
广州艺爱丝纤维有限公司
2#
PE/PP
江南高纤股份有限公司
3#
Leabharlann Baidu
PE/PET
韩国 Hyosung公司
4#
PE/PET
江南高纤股份有限公司
5#
PE/PET
台湾远东公司
6#
PE/PET
江南高纤股份有限公司
1.2 测 试 厚度:采用南通宏大实验仪器有限公司 YG141N
型数 字 式 织 物 厚 度 仪,按 照 GB/T 3820—1997 规 定 测试。
面密度:测试样品规格为 10cm×10cm,用 电 子 分析天平(分度 值 0.001g)称 量 样 品 质 量 (g),换 算 成面密度(g/m2),每个试样 选 10 个 样 品,然 后 计 算 面密度变异系数。
一 次 性 卫 生 用 品 (absorbent disposable products)也 称 吸 收 性 用 即 弃 产 品,包 括 妇 女 卫 生 巾 、卫 生 护 垫 、止 血 塞 、婴 儿 纸 尿 布 、成 人 纸 尿 布 和 其 他成人失禁用品、宠 物 垫 等。 一 次 性 卫 生 用 品 使 用 过程中,产品大多 与 使 用 者 皮 肤 直 接 接 触,因 此,除 了 对 产 品 本 身 应 具 备 的 卫 生 、安 全 特 性 以 外 ,还 应 最
收 稿 日 期 :2015-12-25 作 者 简 介 :何厚康(1976-),男,湖 南 汨 罗 人,工 学 博 士,从 事 一次性卫生用品原材料的生产和研发工作。
大限度地减少由于接触皮肤而造成使用者的不适。 具体来 说,需 要 具 有 透 气、滑 爽、快 速 吸 湿、透 湿、防 倒流性以及皮肤 接 触 舒 适 性。 皮 肤 接 触 舒 适 性,亦 称亲肤性,是指服装 在 与 人 体 皮 肤 接 触 时 对 织 物 的 触觉舒适感。
6# 0.14 21.5 13.6
· 52 ·
测试与分析
项目 纤 度/dtex 初 始 模 量/(cN·dtex-1) 断 裂 强 度/(cN·dtex-1) 断 裂 伸 长 率/% 断 裂 比 功/(cN·dtex-1) 皮 层 比/vol%
2016 年
表 3 皮 芯 双 组 分 纤 维 的 基 本 物 性
第4期
6# 1.65 22.00 4.20 47.0 1.25 54.8
从表3中可以看出,6 种皮芯 复 合 纤 维 的 纤 度、 初始模量相差不大。2# 样 品 由 于 芯 层 为 PP 组 分, 纤维密度较小,断裂 强 度 和 断 裂 比 功 较 其 余 样 品 的 平 均 水 平 均 略 大 。 此 外 ,1# 、2# 样 品 的 断 裂 伸 长 率 较大。 2.2 热 风 无 纺 布 的 形 态 结 构 2.2.1 皮 芯 双 组 分 纤 维 的 形 态 结 构
表面形 貌:采 用 上 海 蔡 康 光 学 仪 器 有 限 公 司
XP-202型光学显微 镜 观 察 无 纺 布 表 面 形 貌 和 粘 结
点形貌。
纤维截面形貌:采用 捷 克 FEI公 司 QUANTA-
250型扫描电 子 显 微 镜 观 察 纤 维 横 截 面 形 貌,确 定
皮芯层组分比。
柔 软 性:采 用 日 本 KATO TECH 公 司 KES-
1#
2#
3#
4#
1.94
1.77
1.73
1.53
21.19
22.92
20.81
23.81
2.95
4.02
3.88
4.73
142.4
143.7
47.3
35.3
0.98
1.24
1.26
0.85
55.5
48.6
53.3
60.4
5# 1.62 23.25 3.84 41.0 1.09 60.9
Abstract:This study selects 6 commercialized products,used as top-sheets of disposable hygiene products,to investigate the structure and properties of the nonwovens,such as the cross-sections and the bonding points of the fibers,as well as basic weight,thickness and mechanical properties,measures the objective indicators of comfortability of contact,such as bending rigidness and surface roughness,and compares with the results of the sensory comparison,that is a subjective test of the comfortability of contact to probe the law of influence of the structure and material properties on the comfortability of contact.The results show that,comparing with softness,smoothness plays a dominate role to decide comfortability of contact. Well controlled processing condition is import for producing nonwovens with good smoothness,by which density of bounding point can be reduced,and molten bounding point and serious unevenness can be avoided. Key words:sheath-core bi-component composite fibers;hot air through bounding nonwovens; comfortability of contact;softness;smoothness
进行感官比较排序赋予秩位数。评价结果的一致程
度由秩位一致性系数 W 进行检验。W 越接近1,表
示评定结果越一致。
W =12S/[m2(n3 -n)]
(1)
式中:S 是各个样品总秩位数Ti(i= 1,2,3,4,5,6) 与所有样品总秩 位 数 平 均 值 之 差 的 平 方 和;m 为 检
验人员数;n 为试样数。
与 天 然 材 料 相 比 ,合 成 纤 维 无 纺 布 材 料 在 成 本 、 卫 生 、安 全 性 等 方 面 均 有 较 大 优 势 。 传 统 的 熔 喷 、水 刺 等 工 艺 生 产 的 聚 酯 、聚 丙 烯 等 无 纺 布 材 料 ,由 于 其 聚合物材料本身刚 度 较 大,纤 维 之 间 的 粘 结 点 密 度 较高,导致 无 纺 布 材 料 柔 软 性 不 足,表 面 摩 擦 系 数
2 结 果 与 讨 论
2.1 皮芯复合纤 维 及 其 热 风 粘 合 无 纺 布 的 基 本 物 理性能
皮芯复合纤维及其热风粘合无纺布的基本物性 见表2和表3。1# 和 3# 样 品 面 密 度 较 大,其 余 样 品基本一致。4#、5#、6# 面密度偏差(面 密 度 CV 值 )较 大 ,其 余 样 品 的 面 密 度 均 匀 性 相 对 良 好 。
关 键 词 :皮 芯 双 组 分 复 合 纤 维 ;热 风 无 纺 布 ;接 触 舒 适 性 ;柔 软 性 ;光 滑 性 中图分类号:TS176.4 文献标志码:A 文章编号:1009-265X(2016)04-0051-05
Study on Comfortability of Contact and Quantitative Evaluation Method of Nonwovens for Disposable Hygiene Products HE Houkang
FB2-S型纯 弯 曲 测 试 仪 测 定 无 纺 布 样 品 的 弯 曲 刚
度,样品尺寸为10cm×10cm 的正方形,试样弯曲 曲
率 摆 动 范 围 为 ±2.5cm-1,夹 持 距 离 为 1cm。
光滑性:采 用 日 本 KATO TEKKO 公 司 KES-
FB4 型 表 面 性 能 试 验 仪 测 定 无 纺 布 样 品 的 表 面 粗 糙
项目 厚 度/cm 面 密 度/(g·m-2) 面密度 CV 值/%
1# 0.11 29.3 7.8
表 2 热 风 粘 合 无 纺 布 的 基 本 物 性
2#
3#
4#
0.10
0.16
0.15
21.6
26.0
22.8
19.7
6.0
33.6
5# 0.15 21.6 39.6
度,样品尺寸为20cm×20cm 的正方形,摩擦头压 力
为50N,试样 移 动 速 度 1mm/s,试 样 的 初 始 张 力 为
20cN/cm。 主观评价:采 用 秩 位 法 进 [2] 行 主 观 评 价。 将 试
样在20℃/65%RH 环 境 下 调 制 24h 后,10 位 检 测
人员通过手感 对 1#—6# 样 品 的 皮 肤 接 触 舒 适 性
测试与分析
2016 年
第4期
一次性卫生用品用无纺布的接触舒适性 及其定量评价方法研究
何厚康
(上 海 德 山 塑 料 有 限 公 司 ,上 海 201707)
摘 要:选 用 市 面 上 用 于 一 次 性 卫 生 用 品 背 膜 的 6 种 热 风 粘 合 无 纺 布 ,观 察 和 测 定 了 样 品 的 纤 维 截 面 形 态、粘结点形态以及无纺布面密度、厚度、力学性能等物 理 性 能,测 定 了 弯 曲 刚 度 和 表 面 粗 糙 度 等 影 响 无 纺 布 接触舒适性的客观物理指标,并进行了无纺布接触舒适性 主 观 感 受 评 价 实 验 ,以 考 察 无 纺 布 结 构 性 能 对 接 触 舒 适 性 影 响 的 规 律 。 研 究 表 明 :相 对 于 柔 软 性 ,光 滑 性 对 无 纺 布 的 皮 肤 接 触 舒 适 性 起 主 导 作 用 ,适 当 降 低 粘 结 点 密 度 和 避 免 熔 融 的 硬 粘 结 点 ,以 及 合 理 控 制 面 密 度 均 匀 性 可 以 获 得 光 滑 性 良 好 的 无 纺 布 。
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第4期
测试与分析
大,皮肤接触舒适性欠 佳。 以 ES 纤 维 为 代 表,热 风 粘合成形的双组分 皮 芯 复 合 纤 维 无 纺 布,因 其 具 备 生产过程绿色环 保、能 量 消 耗 低、设 备 投 资 少、生 产 速 度 高 、产 品 手 感 柔 软 等 优 点 ,在 一 次 性 卫 生 用 品 的 无纺布包覆材料领域取得了广泛应用 。 [1] 但是 热 风 粘合无纺布结构蓬 松,纤 维 在 无 压 力 状 态 下 通 过 热 风 穿 透 粘 合 ,表 面 不 光 滑 ,露 在 表 面 的 纤 维 头 会 与 皮 肤接触摩擦,使 皮 肤 接 触 舒 适 性 降 低 。 [1] 本 文 评 价 了几种市面上常见 的 热 风 粘 合 无 纺 布,研 究 了 其 结 构 形 态 、物 性 与 皮 肤 接 触 舒 适 性 的 关 系 ,为 进 一 步 改 善热风粘合无纺布的皮肤接触舒适性提供依据。 1 实 验 部 分 1.1 样 品
线密 度 和 力 学 性 能:采 用 上 海 新 纤 仪 器 有 限 公 司 XQ-1型纤维强 伸 度 仪 和 XD-1 型 细 度 仪 联 机 使 用 ,测 定 同 一 根 纤 维 的 线 密 度 、强 力 、比 强 度 、模 量 和
断裂比功,拉伸速度20mm/min,预张力 2.00cN,每
个 样 品 测 试 30 次 。
热风粘合无纺布样品如表1所示。
表 1 热 风 粘 合 无 纺 布 样 品
样品编号
材料组成
生产厂商
1#
PE/PET
广州艺爱丝纤维有限公司
2#
PE/PP
江南高纤股份有限公司
3#
Leabharlann Baidu
PE/PET
韩国 Hyosung公司
4#
PE/PET
江南高纤股份有限公司
5#
PE/PET
台湾远东公司
6#
PE/PET
江南高纤股份有限公司
1.2 测 试 厚度:采用南通宏大实验仪器有限公司 YG141N
型数 字 式 织 物 厚 度 仪,按 照 GB/T 3820—1997 规 定 测试。
面密度:测试样品规格为 10cm×10cm,用 电 子 分析天平(分度 值 0.001g)称 量 样 品 质 量 (g),换 算 成面密度(g/m2),每个试样 选 10 个 样 品,然 后 计 算 面密度变异系数。
一 次 性 卫 生 用 品 (absorbent disposable products)也 称 吸 收 性 用 即 弃 产 品,包 括 妇 女 卫 生 巾 、卫 生 护 垫 、止 血 塞 、婴 儿 纸 尿 布 、成 人 纸 尿 布 和 其 他成人失禁用品、宠 物 垫 等。 一 次 性 卫 生 用 品 使 用 过程中,产品大多 与 使 用 者 皮 肤 直 接 接 触,因 此,除 了 对 产 品 本 身 应 具 备 的 卫 生 、安 全 特 性 以 外 ,还 应 最
收 稿 日 期 :2015-12-25 作 者 简 介 :何厚康(1976-),男,湖 南 汨 罗 人,工 学 博 士,从 事 一次性卫生用品原材料的生产和研发工作。
大限度地减少由于接触皮肤而造成使用者的不适。 具体来 说,需 要 具 有 透 气、滑 爽、快 速 吸 湿、透 湿、防 倒流性以及皮肤 接 触 舒 适 性。 皮 肤 接 触 舒 适 性,亦 称亲肤性,是指服装 在 与 人 体 皮 肤 接 触 时 对 织 物 的 触觉舒适感。
6# 0.14 21.5 13.6
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测试与分析
项目 纤 度/dtex 初 始 模 量/(cN·dtex-1) 断 裂 强 度/(cN·dtex-1) 断 裂 伸 长 率/% 断 裂 比 功/(cN·dtex-1) 皮 层 比/vol%
2016 年
表 3 皮 芯 双 组 分 纤 维 的 基 本 物 性
第4期
6# 1.65 22.00 4.20 47.0 1.25 54.8
从表3中可以看出,6 种皮芯 复 合 纤 维 的 纤 度、 初始模量相差不大。2# 样 品 由 于 芯 层 为 PP 组 分, 纤维密度较小,断裂 强 度 和 断 裂 比 功 较 其 余 样 品 的 平 均 水 平 均 略 大 。 此 外 ,1# 、2# 样 品 的 断 裂 伸 长 率 较大。 2.2 热 风 无 纺 布 的 形 态 结 构 2.2.1 皮 芯 双 组 分 纤 维 的 形 态 结 构
表面形 貌:采 用 上 海 蔡 康 光 学 仪 器 有 限 公 司
XP-202型光学显微 镜 观 察 无 纺 布 表 面 形 貌 和 粘 结
点形貌。
纤维截面形貌:采用 捷 克 FEI公 司 QUANTA-
250型扫描电 子 显 微 镜 观 察 纤 维 横 截 面 形 貌,确 定
皮芯层组分比。
柔 软 性:采 用 日 本 KATO TECH 公 司 KES-
1#
2#
3#
4#
1.94
1.77
1.73
1.53
21.19
22.92
20.81
23.81
2.95
4.02
3.88
4.73
142.4
143.7
47.3
35.3
0.98
1.24
1.26
0.85
55.5
48.6
53.3
60.4
5# 1.62 23.25 3.84 41.0 1.09 60.9