层压复合织物概述
复合面料学习资料
• 3.2热熔胶 • 3.2.1透胶。梭织布种浅色系、布种薄,容 易熟成后布面看得见胶点。 • 3.2.2溢胶。组织稀疏,手感偏硬的布种, 容易发生胶水渗出布面的情况。 • 3.3三合一布种容易出现的现象 • 3.3.1薄的,弹力不好或者无弹力的面布贴 膜+里料后,容易发生折叠出起皱的现象。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 4.接单时应该注意的事项 • 4.1确认颜色必须是经过复合后的颜色,因 为复合过程中存在影响颜色的因素。 • 4.2面布浅色,里料深色的,特别小心里料 颜色会对面料颜色影响很大。 • 4.3客户的实际要求与要生产进行沟通,以 便确定最适合的生产工艺。 • 4.4特别了解客户的用途与对复合布制品的 加工方式,防止顾此失彼。 • 4.5正反面必须得到客户的亲自确认。
• 2.3热熔复合 • 2.3.1热熔胶是一种固体含量为100%的单组 份反应型热熔胶,它不含任何化学溶剂, 是一种环保型的复合胶。 • 2.3.2热熔胶的熟成条件为30℃室温,湿度 ﹥90%,放置72小时,方可达到最终的剥 离效果。
• 3.复合布容易发生的异常 • 3.1油胶 • 3.1.1布面滴胶。由于上胶刀口长时间胶水 积累,如果不及时刮除,就会产生滴胶。 一般会发生在四面弹/春亚纺布上胶贴合薄 膜时。 • 3.1.2水压偏低。特别是贴合特立可得里料 时,由于薄膜遇溶剂时会澎润,变得脆弱, 经过复合辊时,特立可得的纹路容易把薄 膜压坏掉,造成水压偏低。
一、概括:
1.复合面料是种采用一层或多层纺织材料与 TPU、PU、PTFE、PES等功能性薄膜通 过油胶或热熔胶贴合而成的一种新型材料。 复合面料表现为精致修身、外观丰满,并 具备一定的防风、防水、透湿等功能性, 并具有较佳的保暖与透气性能。该面料广 泛被用于户外运动服饰、极限攀岩、医疗 防护等领域。
EVA_热熔胶膜层压复合织物的热压工艺及其结构
第31卷㊀第4期2023年7月现代纺织技术AdvancedTextileTechnologyVol.31ꎬNo.4Jul.2023DOI:10.19398∕j.att.202212004EVA热熔胶膜层压复合织物的热压工艺及其结构胡满钰1ꎬ2ꎬ金肖克1ꎬ2ꎬ田㊀伟1ꎬ2ꎬ黄坤镇1ꎬ邵灵达1ꎬ祝成炎1ꎬ2(1.浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)ꎬ杭州㊀310018ꎻ2.浙江理工大学湖州研究院有限公司ꎬ浙江湖州㊀313000)㊀㊀摘㊀要:为研究热压工艺对EVA热熔胶膜层压复合织物黏接结构和性能的影响ꎬ对热压工艺参数进行优化ꎬ采用L25(53)正交试验ꎬ以热压工艺的温度㊁压强和时间为试验的主要影响因素进行分析ꎬ对复合织物的厚度㊁截面结构㊁透气性和剥离强度进行表征分析ꎮ结果表明:对于EVA热熔胶膜复合织物ꎬ压强对其厚度和透气性影响最大ꎬ温度对其剥离强度影响最大ꎻ同时ꎬ压强对其厚度有显著影响ꎬ对其透气性有高度显著影响ꎬ温度对其剥离强度有显著影响ꎻ随着热压温度㊁压强和时间的增加ꎬ其厚度呈现下降趋势ꎬ随着温度和时间的增加ꎬ其透气性和剥离强度呈现先上升后下降的趋势ꎬ随着压强的增加ꎬ其透气性和剥离强度呈现下降趋势ꎻ最佳热压工艺参数为100ħ㊁0.5MPa㊁90sꎬ该条件下热熔胶与两层织物的纱线和纤维结合紧密ꎬ胶层会形成间隙和微孔ꎬ复合织物厚度为0.65mmꎬ透气性可达到156.72mm∕sꎬ剥离强度可达到32.55Nꎮ关键词:EVA热熔胶膜ꎻ复合织物ꎻ热压工艺ꎻ剥离强度ꎻ正交试验中图分类号:TS106㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1009 ̄265X(2023)04 ̄0173 ̄10收稿日期:20221215㊀网络出版日期:20230322基金项目:国家茧丝绸发展基金资助项目(浙经信消费[2021]133号)作者简介:胡满钰(1997 )ꎬ女ꎬ湖北随州人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事功能性纺织品方面的研究ꎮ通信作者:祝成炎ꎬE ̄mail:cyzhu@zstu.edu.cn㊀㊀墙布作为家居装饰织物ꎬ起到装饰墙面㊁保护墙体的作用[1]ꎬ按照面料层数可分为单层墙布和复合墙布ꎮ通常复合墙布的表层织物为机织布ꎬ里层织物为非织造布[2]ꎬ使用黏合剂采用热压工艺黏接而成ꎬ属于层压复合织物(简称复合织物)ꎬ不仅能保持各层织物原有的功能特性ꎬ且可设计增加其他功能ꎬ整体表现出功能的叠加性[3]ꎬ经加工处理后ꎬ复合墙布能够满足目前对墙布多功能的要求ꎬ已逐步替代单层墙布ꎬ被广泛使用[4]ꎮ黏合剂作为复合织物的主要组成部分ꎬ决定了复合织物的耐久性和整体质量[5]ꎬ其中ꎬ热熔胶是一类不含溶剂的可熔㊁可塑性环保型化学产品[6]ꎬ经过专业设备加工可得到厚度均匀㊁便于储存运输的热熔胶膜ꎬ使用时裁剪至所需大小ꎬ放置在被黏接材料之间进行热压复合ꎬ操作简便[7]ꎮ纺织常用热熔胶按基材主要分为:聚酰胺(PA)类热熔胶㊁聚酯(PES)类热熔胶㊁乙烯 ̄醋酸乙烯共聚物(EVA)类热熔胶㊁聚氨酯(PU)类热熔胶等[8]ꎮ在这些热熔胶中ꎬ乙烯 ̄醋酸乙烯共聚物(EthylenevinylacetateꎬEVA)热熔胶熔点低ꎬ适用范围广ꎬ黏接能力强ꎬ且具有成本低ꎬ耐酸和耐老化等优势[9]ꎬ可用于墙布用复合织物的黏接ꎮ热压工艺条件直接影响了EVA热熔胶在两层织物间的渗透程度ꎬ进而影响复合织物的黏接结构和织物性能[10]ꎬ但目前针对EVA热熔胶膜制备复合织物的工艺研究较少ꎬ热压工艺条件对复合织物的内部黏接结构和性能的影响尚未明晰ꎬ因此对EVA热熔胶膜制备复合织物进行热压工艺研究是有必要的ꎮ本文以EVA热熔胶膜为黏合剂ꎬ机织布为表层织物ꎬ非织造布为里层织物ꎬ将热压温度㊁压强和时间作为主要影响因素ꎬ设计L25(53)正交试验ꎬ研究热压工艺条件对复合织物黏接结构和复合织物性能的影响ꎬ并对复合织物的热压工艺参数进行优化ꎬ以期为EVA热熔胶膜制备复合织物提供工艺参考ꎮ1㊀实㊀验1.1㊀实验原料与仪器1.1.1㊀实验原料实验原料及来源见表1ꎮ1.1.2㊀实验仪器实验中主要仪器设备及来源见表2ꎮ1.2㊀实验方法1.2.1㊀正交试验设计热压工艺中ꎬ当温度达到热熔胶软化点时ꎬ热熔胶膜开始软化㊁熔融ꎬ转变为黏流态ꎬ获得流动性ꎬ在加压条件下ꎬ向两层织物间隙浸润扩散ꎬ待热压工艺结束后ꎬ在室温条件下降温固化ꎬ热熔胶与两层织物的部分纱线和纤维发生固结ꎬ形成物理互锁结构ꎬ得到层压复合织物ꎮ复合织物中热熔胶膜的熔融浸润效果如图1所示ꎮ热压温度㊁压强和时间3个参数会影响热熔胶的软化㊁熔融程度和流动性ꎬ导致复合织物中热熔胶的渗透程度不同ꎬ以此造成复合织物的黏接结构不同ꎬ进而影响织物性能ꎮ因此选择热压温度㊁压强和时间作为主要因素ꎬ设计L25(53)正交试验ꎬ热压工艺的因素水平见表3ꎮ表1㊀实验原料及来源Tab.1㊀Experimentalrawmaterialsandsources实验原料规格来源8枚缎纹机织布经纱:真丝(2∕22.2∕24.4dtex)纬纱:蜂窝微孔涤纶∕竹纤维(70∕30)(164dtex)海宁中纺面料科技有限公司涤纶水刺非织造布70g∕m2御秀实业控股股份有限公司EVA热熔胶膜30g∕m2御秀实业控股股份有限公司表2㊀实验设备及来源Tab.2㊀Experimentalequipmentandsources实验仪器型号来源精密电子天平AL204 ̄IC梅特勒 ̄托利多有限公司半自动平板硫化仪QLB ̄25T江苏省无锡市中凯橡胶机械有限公司差示扫描量热仪Q2000美国TA公司数字式织物厚度仪YG141D温州方圆仪器有限公司扫描电子显微镜JSM ̄5610LV日本电子株式会社电子织物强力机YG026T ̄Ⅱ宁波纺织仪器厂透气性测试仪YG461E温州方圆仪器有限公司图1㊀复合织物中热熔胶膜的熔融浸润效果Fig.1㊀Meltinfiltratingofthehot ̄meltadhesivefilminthecompositefabric471 现代纺织技术第31卷表3㊀热压工艺的因素水平Tab.3㊀Factorlevelsofthehot ̄pressingprocess水平因素A(温度∕ħ)B(压强∕MPa)C(时间∕s)1800.5302901.06031001.59041102.012051202.5150根据热熔胶DSC热性能分析ꎬEVA热熔胶膜软化点为65ħꎬ所以热压温度需高于65ħ才能使热熔胶膜软化㊁熔融ꎬ热压温度需低于130ħ防止真丝在高温下发生脆化ꎬ因此选取热压温度范围为80~120ħꎮ根据前期试验探索ꎬ软化熔融后的热熔胶在无压强条件下流动扩散程度小ꎬ仅固结与其接触的纱线和纤维ꎬ加压能提高热熔胶在两层织物间隙的渗透程度ꎬ但当热压压强大于2.5MPa时ꎬ复合织物手感硬ꎬ织物间黏接牢度差ꎬ故选取热压压强范围为0.5~2.5MPaꎮEVA热熔胶在温度达到软化点后能在几秒内软化熔融ꎬ随后在压强作用下流动扩散ꎬ热压时间主要为热熔胶熔融后的流动浸润时间ꎬ选取热压时间范围为30~150sꎮ1.2.2㊀复合织物制备工艺本文采用热压工艺制备EVA热熔胶膜复合织物ꎬ工艺流程如图2所示ꎮ将非织造布㊁EVA热熔胶膜和缎纹机织布依次叠放入已完成预热的两层高温发泡硅胶板之间ꎬ按正交试验设计的压力与时间进行热压复合ꎬ待热压工艺结束后ꎬ取出织物在室温条件下冷却固化ꎬ得到复合织物ꎮ图2㊀复合织物热压工艺流程Fig.2㊀Hot ̄pressingprocessofthecompositefabric1.2.3㊀性能测试表征采用差示扫描量热仪测试EVA热熔胶膜的热学性能ꎬ根据GB∕T3820 1997«纺织品和纺织制品厚度的测定»测试复合织物厚度ꎬ采用扫描电子显微镜观察复合织物截面微观形貌ꎬ根据GB∕T5453 1997«纺织品织物透气性的测定»测试复合织物透气性能ꎬ根据FZ∕T60011 2016«复合织物剥离强力试验方法»测试复合织物的剥离强度ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀EVA热熔胶膜复合织物性能的极差㊁方差和交互作用分析2.1.1㊀EVA热熔胶膜复合织物性能的极差㊁方差分析㊀㊀极㊁方差分析是分析正交试验结果最常见的两种方法ꎮ极差分析是根据复合织物性能测试结果的极差R值ꎬ分析判断热压工艺制备复合织物时各因素对各性能影响的主次顺序ꎬ结合各因素水平均值 K后ꎬ分别确定各性能最佳的热压工艺参数组合ꎻ方差分析可以确定各因素所引起的复合织物性能差异的大小ꎬ得出制备条件对复合织物性能具有显著影响的因素ꎮEVA热熔胶膜复合织物性能的极差分析结果见表4ꎬ方差分析结果见表5ꎮ通过比较表4中的各性能的极差R值可知ꎬ在热压工艺中ꎬ3个主要因素对复合织物厚度的影响主次顺序为:热压压强㊁热压温度㊁热压时间ꎻ对透气性的影响主次顺序为:热压压强㊁热压时间㊁热压温度ꎻ对剥离强度的影响主次顺序为:热压温度㊁热压压强㊁热压时间ꎮ根据复合织物透气性 K值ꎬ复合织物透气性最好的热压工艺组合为A3B1C3ꎻ根据复合织物剥离强度 K值ꎬ复合织物剥离强度最好571 第4期胡满钰等:EVA热熔胶膜层压复合织物的热压工艺及其结构的热压工艺组合为A2B1C3ꎮ极差分析得到了单个性能最好的热压工艺组合ꎬ但要进一步优化EVA热熔胶膜制备复合织物的热压工艺参数ꎬ还需综合分析复合织物的内部黏接结构和复合织物整体性能ꎮ表4㊀EVA热熔胶膜复合织物性能的极差分析Tab.4㊀RangeanalysisonthepropertiesofcompositefabricswithEVAhot ̄meltadhesivefilms指标因素A因素B因素C厚度∕mmK10.650.680.64 K20.610.590.62 K30.570.570.57 K40.560.550.56 K50.540.540.54R0.110.140.10透气率∕(mm s-1)K128.6497.8418.95 K233.1740.1741.04 K356.3736.2955.72 K453.0521.5851.69 K543.0618.4146.89R27.7379.4336.77剥离强度∕NK120.7125.1419.54 K225.6622.3821.89 K324.2821.5023.41 K420.4120.4522.07 K517.4119.0021.56R8.256.143.87通过比较表5中各因素的F值可知ꎬ各因素对复合织物各性能影响的主次顺序与极差分析得到结果一致ꎮ同时ꎬ根据P值可以得出ꎬ对复合织物的厚度㊁透气率和剥离强度有显著性影响的因素分别为压强㊁压强㊁温度ꎬ其中ꎬ复合织物透气性和热压压强之间的显著性为高度显著ꎮ表5㊀EVA热熔胶膜复合织物性能的方差分析Tab.5㊀VarianceanalysisofthepropertiesofcompositefabricswithEVAhot ̄meltadhesivefilms性能因素SSF值P显著性厚度A0.0391.8220.164B0.0593.4620.026∗B>A>CC0.0311.3960.271透气率A2913.6390.4270.787B20620.1026.2790.002∗∗㊀B>C>AC4173.2660.6350.644剥离强度A216.6494.0920.014∗B105.8451.4090.267A>B>CC38.9860.4400.778㊀㊀注:∗∗代表Pɤ0.01ꎬ高度显著影响ꎻ∗代表0.01<Pɤ0.05ꎬ显著影响ꎻ空白代表P>0.05ꎬ无显著影响ꎮ2.1.2㊀EVA热熔胶膜复合织物性能的交互作用分析交互作用图能反应多因素共同作用的实验中各因素间的相互作用程度ꎬ通过SPSS软件对实验数据进行处理ꎬ得到影响EVA热熔胶膜复合织物透气性和剥离强度的各因素之间的交互作用分别如图3㊁图4所示ꎮ在交互作用图中ꎬ各个因素的曲线平行则未发生交互作用ꎬ各个因素的曲线不平行则发生交互作用ꎬ相交趋势越明显ꎬ交互作用强度越大ꎮ由图3可知ꎬ温度与压强㊁温度与时间㊁时间与压强对复合织物透气率之间存在交互作用ꎬ温度与时间之间的交互作用显著ꎻ由图4可知ꎬ温度与压强㊁温度与时间㊁时间与压强对复合织物透气率之间存在交互作用ꎬ当热压温度在100~110ħ时ꎬ温度与压强之间的交互作用不明显ꎮ㊀㊀㊀㊀图3㊀复合织物透气性交互作用Fig.3㊀Permeabilityinteractionofcompositefabrics671 现代纺织技术第31卷㊀㊀图4㊀复合织物剥离强度交互作用Fig.4㊀Peelstrengthinteractionofcompositefabrics2.2㊀热压工艺对复合织物黏接结构的影响为进一步研究各因素对复合织物黏接结构和性能的影响规律ꎬ以正交试验各因素水平值为横坐标ꎬ相应水平测试结果均值为纵坐标ꎬ作因素水平趋势图ꎬ直观反应各因素对复合织物各性能的影响趋势和大小ꎮ根据织物厚度和截面电镜图分析复合ꎬ研究热压工艺与复合织物黏接结构间的关系ꎮ复合织物所用缎纹机织布厚度为0.37mmꎬ水刺非织造布厚度为0.62mmꎬEVA热熔胶膜的厚度为0.05mmꎮ对正交试验得到的复合织物平均厚度进行分析ꎬ复合织物厚度因素水平趋势如图5所示ꎮ由图5可知ꎬ随着热压温度㊁压强和时间的增加ꎬ复合织物的厚度均逐渐减小ꎬ其中ꎬ压强由0.5MPa增加到1.0MPa时ꎬ厚度下降最明显ꎮ㊀㊀图5㊀复合织物厚度因素水平趋势Fig.5㊀Leveltrendofthethicknessfactorsofcompositefabrics㊀㊀复合织物整体厚度的变化是由热熔胶渗透程度和两层织物厚度变化共同导致的ꎮ随着温度㊁压强和时间的增加ꎬ热熔胶膜由高弹态转变为流动性不同的粘流态ꎬ在压强的作用下ꎬ以不同的速度向两层织物间流动浸润ꎬ热压温度越高㊁压强越大ꎬ时间越长ꎬ热熔胶流动浸润速度越快ꎬ时间越久ꎬ在两层织物间的渗透程度越大ꎮ同时ꎬ在加压过程中ꎬ两层织物内部纱线和纤维间的间隙也会在压强的挤压作用下被压缩ꎬ待热压工艺结束后ꎬ压缩部分无法完全恢复ꎬ且热压工艺不同恢复程度不同ꎬ两层织物厚度有一定程度的减小ꎮ根据复合织物的厚度ꎬ在正交试验中选取3块复合织物ꎬ通过电镜观察复合织物的截面形貌特征ꎬ所选取复合织物的热压工艺参数和厚度见表6ꎮ771第4期胡满钰等:EVA热熔胶膜层压复合织物的热压工艺及其结构表6㊀扫描电镜试样的热压工艺参数和厚度Tab.6㊀HotpressingprocessparametersandthicknessofSEMspecimens试样热压温度∕ħ热压压强∕MPa热压时间∕s厚度∕mm试样1800.5300.76试样111000.51200.65试样251202.51500.48其中ꎬ试样1与试样25的热压工艺各因素水平差别最大ꎬ3块复合织物截面电镜图如图6所示ꎮ从图6中可以清晰看到复合织物的截面结构:非织造布㊁EVA热熔胶和机织布依次层叠ꎬ复合织物截面热熔胶的渗透程度不同ꎬ与纱线和纤维的结合效果不同ꎬ截面结构有较大区别ꎮ由图6(a)和图6(b)可知ꎬ试样1中热熔胶膜状形态结构无明显改变ꎬ仅固结了与热熔胶接触的少量纱线和纤维ꎬ与织物中纱线和纤维的结合效果差ꎬ热熔胶仍保持膜状结构ꎻ由图6(c)和图6(d)可知ꎬ试样11中热熔胶膜在两层织物间发生流动浸润ꎬ渗透分布范围增大ꎬ并与部分纱线和纤维发生固结ꎬ热熔胶膜状形态结构发生改变ꎬ胶层出现间隙ꎻ由图6(c)和图6(d)可知ꎬ试样25厚度明显减小ꎬ截面中热熔胶渗透分布范围扩大ꎬ热熔胶膜状形态结构完全改变ꎬ渗透程度增加ꎬ两层织物中被固结的纱线和纤维增加ꎬ织物的间隙和微孔被热熔胶黏接ꎮ织物的黏接结构包括:热熔胶膜的形态变化㊁渗透程度㊁与纱线和纤维的结合等ꎬ不同的热压工艺会直接影响复合织物黏接结构ꎬ进而影响复合织物的性能ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图6㊀复合织物截面电镜照片Fig.6㊀Cross ̄sectionalelectronmicroscopyofcompositefabrics871 现代纺织技术第31卷2.3㊀热压工艺对复合织物透气性和剥离强度的影响㊀㊀复合织物所用机织布透气率为656.47mm∕sꎬ非织造布透气率为1762.90mm∕sꎬEVA热熔胶膜不透气ꎮ对正交试验得到的复合织物平均透气性和平均剥离强度进行分析ꎬ复合织物透气性和剥离强度因素水平趋势如图7所示ꎮ图7㊀复合织物透气性和剥离强度因素水平趋势Fig.7㊀Leveltrendoftheairpermeabilityandpeelstrengthfactorsofcompositefabrics由图7(a)可知ꎬ复合织物的透气性和剥离强度随着热压温度的升高呈现先上升后下降的趋势ꎬ在100ħ时其透气性最高ꎬ在90ħ时其剥离强度最高ꎻ由图7(b)可知ꎬ复合织物的透气性和剥离强度随着热压压强的增加均呈现下降趋势ꎬ压强由0.5MPa增加到1.0MPa时ꎬ透气性下降较快ꎻ由图7(c)可知ꎬ复合织物的透气性和剥离强度随着热压时间的增加均呈现先上升后下降的趋势ꎬ在90s时ꎬ其透气性和剥离强度均最好ꎮ复合织物透气性和剥离强度变化是由于复合织物内部结构不同而导致的ꎮ热压温度较低㊁时间较短时ꎬ热熔胶膜软化后处于高弹态与粘流态之间ꎬ胶体流动性和黏性差ꎬ在两层织物间的渗透程度小ꎬ仅与织物表面纱线和纤维发生固结ꎬ结合效果差ꎬ热熔胶固化后仍形成无间隙膜状ꎬ所以透气性和剥离强度不佳ꎻ随着温度升高ꎬ热压时间增加ꎬ热熔胶完全熔融ꎬ转变为粘流态ꎬ流动性和黏性均增加ꎬ在压力条件下ꎬ热熔胶向两层织物中的间隙扩散浸润ꎬ待冷却固化后ꎬ两层织物被固结的纱线和纤维增加ꎬ热熔胶分布扩散ꎬ与织物中的纱线和纤维结合效果好ꎬ且胶层形成间隙和微孔ꎬ故复合织物剥离强度和透气性提高ꎻ但当热压温度㊁压强和时间继续增加时ꎬ热熔胶转变为流动性很好的粘流态ꎬ在压强作用下向织物的纱线和纤维间流动浸润ꎬ待降温固化后ꎬ黏接了两层织物中纱线和纤维间的间隙ꎬ可供气体通过的间隙和微孔减少ꎬ导致复合织物透气性降低ꎬ热熔胶分布范围扩大ꎬ在两层织物的间隙中完全浸润ꎬ胶体分散ꎬ热熔胶自身结合面积减小ꎬ结合牢度下降ꎬ导致复合织物剥离强度下降ꎮ2.4㊀复合织物热压工艺的优化和验证根据复合织物的黏接结构㊁透气性和剥离强度的分析ꎬ比较热压温度为90ħ与100ħ时复合织物的透气性和剥离强度ꎬ可以得出热压温度为100ħ时ꎬ复合织物的整体性能较好ꎻ且热压压强为0.5MPaꎬ时间为90s时ꎬ热熔胶浸润渗透均匀ꎬ胶层能形成间隙和微孔ꎬ与织物中纱线和纤维结合效果好ꎬ复合织物的透气性和剥离强度均最佳ꎮ因此ꎬ对EVA热熔胶膜制备复合织物的热压工艺进行优化ꎬ其最佳热压工艺参数为:热压温度100ħꎬ热压压强0.5MPaꎬ热压时间90sꎮ根据优化后的热压工艺参数制备EVA热熔胶膜复合织物ꎬ该复合织物截面电镜图如图8所示ꎮ971 第4期胡满钰等:EVA热熔胶膜层压复合织物的热压工艺及其结构㊀㊀㊀㊀㊀图8㊀最佳热压工艺复合织物截面电镜照片Fig.8㊀Cross ̄sectionalelectronmicroscopyofcompositefabricswiththeoptimumhotpressingprocess㊀㊀在该工艺条件下制得的复合织物厚度为0 65mmꎬ通过截面电镜图ꎬ可以发现热熔胶渗透效果与图6(d)相似ꎬ热熔胶层形成间隙和微孔ꎬ固结了织物中的部分纱线和纤维ꎬ结合效果好ꎬ优化工艺参数制备的复合织物透气率可达到156.72mm∕sꎬ剥离强度可达到32.55Nꎬ均接近正交试验中复合织物透气性和剥离强度的最优结果ꎮ部分学者使用不同黏合剂进行层压复合织物的制备工艺研究[8ꎬ11 ̄12]ꎬ对其研究过程中剥离强度测试结果进行整理ꎬ得到不同黏合剂复合织物的最佳剥离强度ꎬ如表7所示ꎮ表7㊀不同黏合剂复合织物的最佳剥离强度Tab.7㊀Highestpeelstrengthforcompositefabricswithdifferentadhesives黏合剂表层织物∕里层织物剥离强度∕N传统市售糯米胶真丝织物∕涤纶非织造布2.27涤纶织物∕涤纶非织造布2.06聚氨酯(TPU)热熔胶亚麻织物∕涤纶经编间隔织物23.20聚酰胺(COPA)热熔胶棉织物∕锦纶经编织物15.68棉织物∕涤纶经编织物13.00瓜尔胶改性黏合剂真丝织物∕涤纶非织造布17.15涤纶织物∕涤纶非织造布14.10本研究在热压工艺优化后ꎬ复合织物剥离强度可达到32.55Nꎬ与表7中其他各黏合剂制备复合织物的最佳剥离强度相比ꎬEVA热熔胶在复合织物黏接方面具有更优的性能ꎬ其剥离强力具有明显优势ꎮ3㊀结㊀论本文根据设计的3因素5水平正交试验ꎬ以EVA热熔胶膜为黏合剂ꎬ缎纹机织布为表层织物ꎬ水刺非织造布为里层织物ꎬ制备了不同热压工艺参数的25块复合织物ꎬ分析热压工艺条件与复合织物内部黏接结构的关系ꎬ研究热压工艺条件对复合织物透气性和剥离强度的影响ꎬ并对EVA热熔胶膜制备复合织物的热压工艺参数进行了优化ꎬ得出如下结论:a)在热压温度㊁压强㊁时间3个因素中ꎬ压强对复合织物厚度的影响最大ꎬ温度次之ꎬ压强对复合织物透气性影响最大ꎬ时间次之ꎬ温度对复合织物剥离强度影响最大ꎬ压强次之ꎻ同时ꎬ对复合织物的厚度㊁透气率和剥离强度有显著性影响的因素分别为压强㊁压强㊁温度ꎬ其中ꎬ热压压强对复合织物透气性具有高度显著性影响ꎮb)在80~120ħ范围内ꎬ随着温度的升高ꎬ复合织物的透气性和剥离强度均呈现先上升后下降趋势ꎬ90ħ时其剥离强度最高ꎬ100ħ时其透气性最好ꎻ在0.5~2.5MPa范围内ꎬ随着压强的增大ꎬ复合织物的透气性和剥离强度均呈现下降趋势ꎬ0.5MPa时其透气性和剥离强度均最高ꎻ在30~150s范围内ꎬ随着时间的增加ꎬ复合织物的透气性和剥离强度均呈现先上升后下降趋势ꎬ90s时其透气性和剥离强度均最高ꎮc)对EVA热熔胶膜制备复合织物的热压工艺进行了优化ꎬ其最佳热压工艺参数为:100ħꎬ0.5MPaꎬ90sꎮ该条件下制备的复合织物ꎬ热熔胶与两层织物的纱线和纤维结合紧密ꎬ且胶层会形成081 现代纺织技术第31卷间隙和微孔ꎬ复合织物厚度为0.65mmꎬ透气率可达到156.72mm∕sꎬ剥离强度可达到32.55Nꎮ参考文献:[1]杨瑞瑞ꎬ郭嫣ꎬ张文文ꎬ等.阻燃防水透湿多功能墙布的设计与开发[J].合成纤维ꎬ2022ꎬ51(11):18 ̄21.YANGRuiruiꎬGUOYanꎬZHANGWenwenꎬetal.Designanddevelopmentofflame ̄retardantꎬwaterproofandmoisture ̄permeablemultifunctionalwallfabric[J].SyntheticFiberinChinaꎬ2022ꎬ51(11):18 ̄21. [2]李栋ꎬ徐田文ꎬ施亚伦ꎬ等.非对称润湿性复合墙布面料的制备及其性能[J].现代纺织技术ꎬ2022ꎬ30(2):184 ̄190.LIDongꎬXUTianwenꎬSHIYalunꎬetal.Studyonthepreparationandpropertiesofcompositewallcoveringswithasymmetricwettability[J].AdvancedTextileTechnologyꎬ2022ꎬ51(11):18 ̄21.[3]谭冬宜ꎬ肖龙辉ꎬ何斌ꎬ等.复合织物的研究现状[J].纺织导报ꎬ2017(8):75 ̄77.TANDongyiꎬXIAOLonghuiꎬHEBinꎬetal.Researchstatusofcompositefabrics[J].ChinaTextileLeaderꎬ2017(8):75 ̄77.[4]夏帅飞ꎬ祝成炎ꎬ范硕ꎬ等.净化室内空气新中式窗帘墙布织物的设计开发[J].纺织导报ꎬ2021(11):39 ̄43.XIAShuaifeiꎬZHUChengyanꎬFANShuoꎬetal.DesignanddevelopmentofnewChinese ̄stylecurtainsandwallcoveringswithindoorairpurificationfunction[J].ChinaTextileLeaderꎬ2021(11):39 ̄43.[5]TIANYLꎬHUANGXꎬCHENGYꎬetal.Applicationsofadhesivesintextiles:Areview[J].EuropeanPolymerJournalꎬ2022ꎬ167:111089.[6]SKVꎬGADHAVER.Sustainablerawmaterialsinhotmeltadhesives:Areview[J].OpenJournalofPolymerChemistryꎬ2020ꎬ10(3):49 ̄65.[7]PENGXSꎬLIUSꎬHUANGYDꎬetal.Investigationofjoiningofcontinuousglassfibrereinforcedpolypropylenelaminatesviafusionbondingandhotmeltadhesivefilm[J].InternationalJournalofAdhesionandAdhesivesꎬ2020ꎬ100:102615.[8]黄益ꎬ马军翔ꎬ金曦ꎬ等.环保型聚氨酯仿皮涂层材料研究进展[J].现代纺织技术ꎬ2021ꎬ29(5):116 ̄128.HUANGYiꎬMAJunxiangꎬJINXiꎬetal.Researchprogressoneco ̄friendlypolyurethaneartificialleathercoatingmaterials[J].AdvancedTextileTechnologyꎬ2021ꎬ29(5):116 ̄128.[9]KOSTYUKAVꎬSMIRNOVANMꎬANTONOVSVꎬetal.Rheologicalandadhesionpropertiesofhot ̄meltadhesivesbasedonhydrocarbonresinsandpoly(ethylene ̄vinylacetate)[J].PolymerScienceꎬSeriesAꎬ2021ꎬ63(3):283 ̄295.[10]武海良ꎬ杨倩ꎬ张希文ꎬ等.EVA基纺织品用热熔胶的形成:组分含量和参数调控[J].材料导报ꎬ2019ꎬ33(6):1070 ̄1073.WUHailingꎬYANGQianꎬZHANGXiwenꎬetal.Fabri ̄cationofEVAbasedhotmeltadhesivefortextilesviaadjustingcomponentamountandexperimentalparameters[J].MaterialsReportsꎬ2019ꎬ33(6):1070 ̄1073. [11]崔威威ꎬ郭嫣ꎬ宋敏芳.汽车用层压面料的阻燃处理工艺研究[J].现代纺织技术ꎬ2017ꎬ25(5):57 ̄61.CUIWeiweiꎬGUOYanꎬSONGMinfang.Researchoffireretardanttreatmentprocessoflaminatedfabricsforautomobile[J].AdvancedTextileTechnologyꎬ2017ꎬ25(5):57 ̄61.[12]吴晓飞ꎬ关晋平ꎬ陈国强.瓜尔胶改性黏合剂在墙布复合中的应用[J].印染ꎬ2017ꎬ43(22):24 ̄27.WUXiaofeiꎬGUANJinpingꎬCHENGuoqiang.Applicationofmodifiedguargumadhesivetothecompositionofwallcoverings[J].ChinaDyeing&Finishingꎬ2017ꎬ43(22):24 ̄27ꎬ32.181第4期胡满钰等:EVA热熔胶膜层压复合织物的热压工艺及其结构281 现代纺织技术第31卷Hot ̄pressingprocessandstructureoflaminatedcompositefabricswithEVAhot ̄meltadhesivefilmsHUManyu1ꎬ2ꎬJINXiaoke1ꎬ2ꎬTIANWei1ꎬ2ꎬHUANGKunzhen1ꎬSHAOLingda1ꎬZHUChengyan1ꎬ2(1.CollegeofTextileScienceandEngineering(InternationalInstituteofSilk)ꎬZhejiangSci ̄TechUniversityꎬHangzhou310018ꎬChinaꎻ2.ZhejiangSci ̄TechUniversityHuzhouResearchInstituteCo.ꎬLtd.ꎬHuzhou313000ꎬChina)Abstract:Asanenvironmentallyfriendlydecorativematerial wallclothiswellinlinewithhuman'saestheticandenvironmentalprotectionrequirementsforitsadvantagesofseamlessness heatpreservationandsoundabsorption.However atpresent theresearchanddevelopmentscopeoftheforeignwallclothindustryiswide whiletheresearchanddevelopmentofwallclothinChinastartedlate withmostrelatedstudiesstayingatthedecorativelevel andfewonthefunctions.Moreover thedomesticresearchanddevelopmentofwallclothfocusonsingle ̄layerwallcloth whichcann'tfullymeettherequirementsofmulti ̄functionalwallcloth.Compositewallcloth usuallymadeofwovenfabricandnon ̄wovenfabricbyhotpressingwithbinder isalaminatedcompositefabric.Itcannotonlymaintaintheoriginalfunctionalcharacteristicsofeachlayerofthefabric butalsocanbedesignedtoincreaseotherfunctions showingthesuperpositionoffunctionsasawhole.Thedevelopmentofmulti ̄functionaltextilefibersandtheresearchanddevelopmentofwallclothpreparationtechnologyhavepromotedthegrowthofthecompositewallclothmarket.Toaddressthelackoffunctionalwallclothandundiversifiedtypesinthedomesticmarket wemainlyfocusonthehot ̄pressingprocessofpreparingcompositefabricsforwallclothinthispaper.WeselectedtheethylenevinylacetateEVA hot ̄meltadhesivefilmwithalowmeltingpoint widebondingrangeandagingresistanceastheadhesive.Firstly wecarriedoutthethermalanalysis.Onthisbasis withthetemperature pressureandtimeofthehot ̄pressingprocessasthemaininfluencingfactorsofthetest wedesignedtheL2553orthogonaltesttostudytheeffectofthehot ̄pressingprocessonthebondingstructureandpropertiesofcompositefabricswithEVAhot ̄meltadhesivefilms.Inthispaper weanalyzedthecross ̄sectionbondingstructureofthecompositefabricbythicknessandcross ̄sectionelectronmicroscopy includingthemorphologicalchangesofthehot ̄meltadhesivefilm thedegreeofpenetration thebindingeffectwithyarnsandfibers etc.Wealsoanalyzedthereasonsfortheinfluenceofthehot ̄pressingprocessonthepropertiesofcompositefabricsfromthemicrostructure.ItisfoundthatforcompositefabricswithEVAhot ̄meltadhesivefilms pressurehasthegreatestinfluenceonthethicknessandairpermeability andtemperaturehasthegreatestinfluenceonthepeelstrength.Atthesametime pressurehasasignificanteffectonthethickness ahighlysignificanteffectontheairpermeability andtemperaturehasasignificanteffectonthepeelstrength.Withtheincreaseofhot ̄pressingtemperature pressureandtime thethicknessshowsadownwardtrend.Withtheincreaseoftemperatureandtime thepermeabilityandpeelingstrengthincreasefirstandthendecrease.Withtheincreaseofpressure thepermeabilityandpeelingstrengthshowadownwardtrend.Theoptimumparametersforthehot ̄pressingprocessare100ħ0.5MPaand90s.Thehot ̄meltadhesiveofthecompositefabricpreparedunderthisconditioniscloselycombinedwiththeyarnandfiberofthetwolayersofthefabric.Theadhesivelayerwillformgapsandmicro ̄pores.Thethicknessis0.65mm theairpermeabilitycanreach156.72mm∕s andthepeelstrengthcanreach32.55N.Therelationshipbetweenthehot ̄pressingprocessconditionsandthebondingstructureandpropertiesofcompositefabricswithEVAhot ̄meltadhesivefilmscanlayaresearchfoundationforthepreparationofcompositefabrics.Throughtheselectionanddesignofrawmaterials newfunctionalwallclothproductswithsuchfunctionsasanti ̄foulingproperty moisturepermeabilityandflameresistancearepreparedtomeethuman'shigh ̄qualityrequirementsforindoorenvironmentalconditions.TheresearchresultscanprovideprocessreferenceforthepreparationofcompositefabricsbyEVAhot ̄meltadhesivefilms andprovideabasisforthepreparationoffunctionalcompositewallfabrics.Keywords:EVA ̄basedhot ̄meltadhesivefilm compositefabrics hot ̄pressingprocess peelstrength orthogonalexperimental。
复合面料知识点总结
复合面料知识点总结一、复合面料的概念复合面料是由两种或两种以上的不同材料组成,通过一定的工艺手段经过加工而形成的一种新型面料,通常具有多种优良性能,如防水、透气、防震、保暖等特性。
复合面料可以大大拓宽面料的应用范围,提高面料的性能,丰富服装的品种和样式。
二、复合面料的分类1.功能型复合面料功能型复合面料主要是指在面料生产过程中,通过加工处理使其具有一定的特殊功能。
例如,防水、防风、防紫外线等功能型复合面料。
2.结构型复合面料结构型复合面料是由两种或两种以上的基布经过复合加工而成的。
基布的选用及复合方式的不同,可以得到不同类型的结构型复合面料。
3.材料型复合面料材料型复合面料是利用两种或两种以上不同材质的材料经过一定的加工方法制成,并具有材料的特性,如牛仔布与涂层面料的复合面料、羊毛布与涂层面料的复合面料等。
三、复合面料的加工工艺常见的复合面料加工工艺包括:1.涂覆复合涂覆复合是指将涂层复合剂均匀地涂在基布上,然后通过烘干、热压等工艺使其与基布粘合成型。
2.压合复合压合复合是指将两种或两种以上的面料叠加在一起,然后通过热压加工,使其形成复合面料。
3.热熔复合热熔复合是指利用热熔粘合剂将两种或两种以上的面料复合在一起,通常通过热压工艺使其粘合成型。
4.熔喷复合熔喷复合是利用高温将熔融的熔喷纤维喷射到基布上,经冷却后形成复合的面料。
5.穿插式复合穿插式复合是将两种或两种以上的不同面料交叉叠合在一起,根据要求进行缝合或其它加工,形成复合面料。
四、复合面料的性能及应用1.防水性采用涂层复合工艺制作的面料,通常具有较好的防水性能,可以被广泛应用于户外运动服装、雨具、帐篷等领域。
2.透气性复合面料的透气性能主要取决于基布的材质和涂层的性能,适当的透气性能可以使穿着者感到更加舒适。
3.保暖性由于复合面料通常是由两种不同材质组成,因此可以通过不同的组合方式来提高保暖性能,适用于冬季服装等。
4.防风性涂层复合面料通常具有较好的防风性能,适用于户外风衣、爬山服装等领域。
【技术干货】复合材料层压板中纤维体积及常用计算完全技术指南(一):复材特性及基础概念
【技术干货】复合材料层压板中纤维体积及常用计算完全技术指南(一):复材特性及基础概念摘要由于沿各个方向的特性相同,传统的金属和塑料具有典型的各向同性特性,因此在设计时相对比较简单。
复合材料由两相及以上材料组成,具有典型的各向异性特性,设计时相对复杂,因为复合材料中纤维体积分数、纤维取向等均会影响最终复合材料的特性。
复合材料层压板由多层纤维增强复合材料形成的薄片堆积而成,本系列文章中涉及的主要内容包括:复合材料特性、层压板各组分基础概念、材料密度、混合原则、纤维体积分数、增强纤维取向、准各向同性等。
本文将首先介绍复合材料特殊性、组分基础概念和材料密度。
为什么复合材料比较特殊?对于传统的金属和塑料材料而言,由于材料在各个方向上特性相同,因此这些材料被称为“均质”材料,加工而成的构件也具有典型的“各向同性”特性,因为无论以何种方式推或拉,它们的性质都大致相同,这就使得其建模和设计更加容易。
相比之下,纤维增强聚合物基复合材料是两种或以上不同材料的组合而成。
第一种组分为均匀且各向同性的聚合物(塑料、树脂等)。
该聚合物基体将第二种非均匀纤维增强材料结合在一起。
复合材料中的均匀成分被称为基体,而这种不均匀的丝状纤维被称为增强体。
由于单根纤维是细长的小圆柱体,它们对复合材料特性的贡献具有典型“方向性”特征。
这种取向的方向性可以使复合材料在纤维方向上具有更高的强度,而在其他方向上其强度却仅仅与树脂一样强。
这被称为“各向异性”材料,或者在大多数情况下称为“正交异性”材料。
复合材料部件通常由几层纤维增强树脂组成,统称为“层压板”,其中如果每层复合材料仅包含一个方向的纤维,则又被称为“薄板”。
许多薄板经过精确地堆积制成层压板,随后可进一步模制成零件。
在复合材料层压板中,纤维数量、树脂含量、纤维方向等因素都很重要,其中纤维数量和树脂含量通常会使用比率/分数等形式进行描述,如纤维体积分数、质量分数等,在后续的内容中将会针对此内容进行详细的描述。
防水透湿织物
第三阶段
防水透湿技术全面发展阶段。1980年代后期开始, 采用聚氨酯材料,或不同类型的聚氨酯复合、聚醚聚 酯共聚物等制成的非微孔膜型材料(亲水性薄膜)的 研究异常活跃。例如,美国宝立泰国际股份有限公司 的以聚氨酯为主的优泰克(Qua li tex)多功能防水 透湿无孔亲水性薄膜。荷兰AKZO公司的由聚酯嵌段 高聚物制成Symatex薄膜。
4 5
防水透湿织物的分类
1 2
高密度织物 涂层织物 层压织物
3
高密度织物
高密度织物采用细棉纤维或细合成纤维长丝织成,这类织物纱线间隙 小到不允许水滴通过。低特纯棉纱遇水膨胀,纱线间隙变的更小,这样 水分就不会进入织物的内层。对以合成超细纤维长丝为原料的高密织物, 通常是高织物密度结合高收缩工艺及纤维超细化处理,然后再经过拒水 整理剂处理,这样织物表面就具有了类似荷叶表面的疏水结构,这样水 分就不会进入织物内部。所以超细纤维制成的高密织物,再经防水加工, 织物即可防水,还能透湿、透气。这类织物的特点是具有优良的透湿性、 悬垂性和较好的手感,但防水性差,其耐水压值一般不超过1mH2O (9806.65Pa),织物的撕破强力低,耐折边磨擦性也较差。由于织物 密度相当大,纺纱必须采用特殊工艺处理,织布时断头多,染整加工较 困难。
防水透湿织物的应用前景
防水透气织物在民用中应用最多的就是户外产品如帐篷、 睡袋、冲锋衣、鞋子等。户外用的睡袋要求保暖、透气、重 量轻等,因此PTFE 微孔膜层压织物,采用双层结构,外层 为尼龙织物,里层为PTFE 膜。这种睡袋使用时没有缺氧、 一氧化碳中毒的危险。防水透气层压织物不仅能满足严寒雨 雪、大风天气等恶劣环境中人们活动时的穿着需要,也适用 于人们日常生活对雨衣鞋类等的要求,具有广阔的应用和开 发前景。未来防水透气织物研究开发的重点是降低成本,并 朝着更加轻便、舒适、多功能化的方向努力。防水透气织物 是一种高附加值的产品,不同的生产工艺其生产的防水透气 产品各有其特色,同时也存在着不尽完善的地方,就需要广 大科技工作者继续努力,开发出更具舒适性和功能性的织物, 满足人们日益增长的需求。
日本东丽公司Toray Entrant Dermizax面料
日本东丽公司Toray Entrant Dermizax面料先来说说面料.首先从大体上看一下目前市场上防水透湿织物的三大类型:1、高密度织物:利用高支棉纱和其实超细合成纤维纤维制成紧密的织物,有较高的水蒸气透过性,经过拒水整理后具有一定的防水性。
高密度的特点是透湿性好,柔软性和垂性也较好,但耐水压较低(一般小于1米)、次品率高、染整加工困难、折边耐磨擦性较差。
2、涂层织物:可分为亲水涂层和微孔涂层织物两种(TU和TPU)。
亲水涂层是在织物表面涂上一层亲水涂层,由于涂层覆盖了织物的所有空隙,因而可以防水。
如果高分子链上有亲水基因,含量和排列合适,则它们可以与水分子作用,借助氢键和其它分子间力,在高湿度一侧吸附水分子,通过高分子链上亲水基因团传递到低湿度一侧解吸。
涂层织物一般加工简单,其特点是透湿小、耐水压不大。
由于原料、工艺及这种方法本身的局限,一直不能解决透湿、透气和耐水压、耐水洗之间的矛盾。
3、层压复合织物:层压复合织物将防水透湿性和防风保暖性集于一身,具有明显的技术优势。
它运用层压技术把普通织物与E-PTFE复合于一体,取长补短,是目前防水透湿织物的主要发展方向。
目前美国高尔公司的GOER-TEX和国内登天公司的DENTIK都是使用的E-PTFE(膨体聚四氟乙烯微孔膜)。
Entrant Dermizax的面料,它的技术数据是:防水20000Hg,透气10000g/24h/㎡,这种面料的微多孔粘合层,可随着人体温度的升高,粘合层微孔自动扩大,提高人体运动蒸汽的排出速度.并且这也是一种具有先进功能的超轻材料,在极低的温度下,都能保持最初的柔软及弹性.高性能的材料使穿着者在得到专业级安全保护的同时,还能享受完美舒适的滑雪体验。
再加上3L countdown jkt的鸭绒内胆,它已经足以应付北京的严寒了!至于经常出现的L就是英文Layer(层)的缩写,应该是属于层压复合织物.人总是爱拿事物来比较,既然说到了Toray的面料就很容易把它拿来与著名的Gore-Tex面料来比一比.以GORE-TEX(R)品牌命名的多功能面料,被『财富』杂志列为世界上100个最好的美国产品之一。
织物树脂层压复合材料抗弹性能研究
型 、 脂 体系 、 层混 杂 方式 及纤 维 混杂 分 数 、 物 铺 层 和预 置 分层 对 层压 复合 材料 靶 板 弹 树 铺 织 道 冲击 性 能 的影响 . 究结 果可 以作 为 防弹织 物树 脂层 压 复合 材料设 计 的参 考依 据. 研
表 2 层 压 复 合 材 料 靶 板 的 特 性 参 数
铺 层混杂方式
TT T TT
TT TT P
TP P T T
P TTTP
TP P P T
P TP TP
P TP P P
P PP PP
1 2 弹 道 冲击 测试装 置 . 测试 装 置如 图 1所示 . 用 了两种 枪与 子弹 进行 了射 击试 验 : 采
为靶 板 的弹道 极 限速度 . ( )靶板 吸 收 的能量 ( 2 E )
7 6 . 2mm 枪试 验 则并没 有 按
5 , 弹头 部形 状呈 锥 形 , 角 为 3 。 为 了使 子 弹 的姿 态保 持稳 定 的直 线 运 动 , 0子 锥 0. 在子 弹 的尾 部 镂空. 弹的速 度可 以通 过控 制 氮气 的压 力加 以调 整. 子
一
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图 1 弹道 冲击 测 试 装 置 示 意 图
维普资讯
1 实 验 部 分
1 1 试 样 .
( )原材料 1 芳纶( Twao ) r n 和高 强维 纶 ( VA) P 织物 规 格如 表 1所 示 . 固性树 脂 采用 酚 醛/ VB体 热 P
系 , 塑 性 树 脂 采 用 L E. 热 I DP
聚四氟乙烯层压复合织物的制备与工艺优化
PTFE La mi na t e d Co mp o s i t e Fa br i c Pr e pa r a t i o n a nd Pr o c e s s Op t i mi z a t i o n
HA O Ru i l i ,DI N G Zhi r on g ,ZHAN G Ya nq i n g,GA O Ya ng
e d. a nd he t o r t h og on  ̄ e x pe im e r n t a l wa s us e d t 0 de s i gn t he o pt im i z a io t n of p r e pa ra io t n p r oc e s s of l a i na m t e d f a b ic r s .
t i o n . T h e p e r f o m a r nc e s o f c o mp o u n d f a b ic r ( p e me r a b i l i t y, p e e l s t r e n g t h a n d s t a i t c wa t e r p r e s s u r e r e s i s t a n c e )we r e t e s t —
采 用层 压 复 合 的 方 法 制 备 防水 透 湿 复 合 织 物 . 测 试 复 合 织物 的透 气 率 、 剥 离 强度 及 耐静 水 压等 性 能 。利 用 正 交试
复材工艺介绍
复材工艺介绍
复合材料工艺是指将两种或两种以上的材料组合在一起,以获得具有特殊性能的材料的过程。
在复合材料工艺中,通常会将一种材料作为基体,另一种材料作为增强剂,通过一定的工艺手段将它们结合在一起,以获得所需性能的材料。
复合材料工艺有很多种,其中常见的包括:
1. 层压工艺:将两张或更多张材料叠在一起,然后在压力和温度下固化,以获得层状复合材料。
2. 缠绕工艺:将纤维或织物在芯轴上缠绕,然后使用树脂或其他粘合剂固化,以获得管状或筒状复合材料。
3. 注射工艺:将两种或两种以上的材料混合在一起,然后在模具中注射并固化,以获得所需形状和性能的复合材料部件。
4. 热压罐工艺:将预浸料(已经涂有树脂的纤维织物)放入模具中,然后在高压和高温下固化,以获得高性能的复合材料部件。
5. 真空袋工艺:将预浸料放在模具中,然后在真空袋下施加压力和温度,以获得高质量的复合材料部件。
6. RTM工艺:将纤维增强材料放入模具中,然后注入树脂或其他粘合剂,
并在压力和温度下固化,以获得高性能的复合材料部件。
7. 自动铺放工艺:使用自动化的设备将纤维织物、预浸料或复合材料片材铺放在模具中,然后进行固化,以获得高质量的复合材料部件。
复合材料工艺的应用非常广泛,包括航空航天、汽车、船舶、体育器材、建筑等领域。
由于复合材料的性能优异,因此它们在许多领域中都取代了传统的金属和非金属材料。
SMMS层压复合非织造布的制备与过滤性能研究
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复合非织造布的孔隙率与透气率及 过滤阻力的关系图如图3所示
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,过滤阻力与透气率关系图如图4所示。一般透气率越大,过滤阻力也就越 小,经线性拟合,拟合 方 程 为y=727.53531-11.6556 9xR=0.9506,拟合度较高,所以可以用透气率的大小来预测过滤 阻力的大小。 对于空气过滤材料而言,过滤效率是评价其过滤性能的一个重要方面,过滤 效率是指过滤材料捕集到的微粒数与过滤前的总微粒数的比值,影响过滤效 率的因素很多,包括纤维直径、孔隙率和孔径大小,在纤维直径大致相同的 前提下,平均孔径对过滤效率的影响较大。图5可见平均孔径越小,过滤效 率越高,经线性拟合,拟合方程为y=103.14359-1.8227 6x,R=0.9254。
实验室所制的纺粘非织造布和熔喷非织造布其表观形貌 结构如图1所示,具体的规格指标如表1所示
图1
纺粘非织造布
熔喷非织造布
采用温度、压强和时间3个因子,每个因子分3个水平进行试验,选用L934 正交表以综合指标d 对层压工艺进行优化具体公式如式1所示,因子水平表见表2
正交试验极差分析结果如表3所示 从综合指 标d判定,3个因子对其影响程度大小顺序 为压强>时间>温度,SMMS复合非织造布 的最优层压工艺为温度135℃,压强为1 MPa,时间为3s。
SMMS层压复合非织造布的制备与过 滤性能研究
曾婵娟
纺织1104
学号:1119221067
非织造布由于其独特的三维多孔结构而被广泛用于空气 过滤材料,其中,熔喷非织造布由于纤维直径小和孔隙率高 等特点而具有较好的过滤性能,但其力学性能差使其很难 单独用作高效空气过滤材料。 解决方法之一是将纺粘和熔 喷非织造布制成多层复合非织造布,而层压复合是目前可 使用的复合方式之一 , 研究层压复合工艺对复合非织造布 的结构和过滤性能的影响能为制备高效空气过滤材料提供 一定的基础。
新型TPU薄膜层压复合织物的制造工艺研发
新型TPU薄膜层压复合织物的制造工艺研发防水透湿层压织物是将具有防水透湿功能的薄膜与织物采用特殊的黏合剂,通过层压工艺复合在一起形成的。
该织物起到主要防水透湿作用的是其核心层-防水透湿功能膜。
目前市场上防水透湿功能膜的主流产品是聚四氟乙烯(PTFE)疏水性微孔膜和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)亲水性无孔膜。
虽然PTFE微孔膜具有较优的防水透湿性能,但其产品价格昂贵、核心技术也被国外公司垄断,且由于原材料不稳定性也导致其产品质量不稳定,这些因素都极大地影响了其应用前景。
除此之外,PTFE聚合物的滑爽性和不粘性也造成了其后期复合加工的困难性。
相比之下,TPU亲水性薄膜虽然具有透湿性较差的缺点,但无孔结构让其具有较高的耐静水压,且其材料易复合加工、产品价格也相对低廉。
因此,本文开发了一条全新的从原材料到防水透湿膜复合织物终端产品的一条龙生产线,分为三个研究部分:首先,筛选出具有优异透湿性能的TPU薄膜以取代PTFE微孔膜;其次,制备出兼具良好透湿性和粘合强度的织物复合用的湿固化聚氨酯热熔胶;最后,研究不同层压复合工艺对TPU薄膜层压复合织物的服用性能的影响。
第一部分,筛选TPU材料及其颗粒运用熔融共混的方法吹制出一种无孔型TPU薄膜,用于层压复合织物的工艺段制作。
以膜厚度、温度和相对湿度为变量对TPU薄膜的透湿量与透气性进行测试分析,并对其表面形貌、成分含量、热稳定性进行表征。
实验结果表明,TPU薄膜的透湿量随着膜厚度的增加而减小,其中厚度为0.012 mm的TPU薄膜的透湿量,按ASTME96 BW-2000的标准方法的测试结果为7093 g/(m<sup>2</sup>·day)。
同时该膜透湿量也随着温湿度的升高而显著增加。
从SEM图像中可以观测到TPU薄膜表面相对平整,无微孔结构。
气体渗透率测试分析发现,该膜对CH<sub>4</sub>和N<sub>2</sub>气体基本上不透,因此可以有效地阻隔细菌与病毒的入侵。
层压复合工艺优化
最优 工艺 , 主要考 核外 层 面料与 薄膜 剥离 强度 、 里
层 面料 与薄膜 剥 离强度 、 三层复 合织 物耐 静水 压 、 透湿 性 和透气 性 等 五 个 性 能 指标 , 综合 评 定 出最
优 的工艺 方案 。 将各 个性 能 指标 为行 , 验工 艺 方 案 为 列 进 试 行排 列 。列 出 9种工 艺方 案与 复合 织物各 个性 能
试 样 工 艺 参 数
图 4 不 同试 验 方 案 透 气 率
为 1 0 , 压 时 间为 5S的工 艺 参数 下 , 压 复 2℃ 层 层
合成 的复合 织物 各性 能达 到最 优 。
参 考 文献 :
[ ] 张 建 春 , 机 质 , 新 敏. 物 防 水 透 湿 原 理 与 层 压 织 物 生 1 黄 郝 织
在不影 响 实验结 果 的情况 下 , 了减 少实 验量 、 为 节 约实验 成本 和 时 间 , 本课 题 采 用 四因 子三 水 平 正
运用 层压 复合 技术 将普 通纺 织织 物 与功 能性 微 孔 薄膜 复合 于一 体成 为具 有一 定 功能 的层压 复 合 织 物 , 提 高 防风保 暖 、 是 透气透 湿性 和拒 水 等功
工艺 4 5 6时 , 合 织 物 的上 胶 量 正 好 满 足层 压 、、 复 复合 需要 , 有 出现渗 胶现 象 , 没 形成 了 良好 的透气
梯度 。
[ 3 徐 蕴 燕 , 岑 然 . 物 性 能 与 检 测 [ . 京 : 国 纺 织 出 版 3 仲 织 M] 北 中
社 , 0 7 20.
[] 郁 崇文 , 军, 新厚. 程参数 最优化 设计 [ . 海 : 4 汪 王 工 M] 上 东
3 灰 色 近 优 综 合 评 价 复 合 织 物 性 能
ISO 8111420、耐静水压测试实验方法
ISO 8111420、耐静水压测试实验方法一、实验说明衣服在穿着过程中,难免会接触到水,这就引发人们对服装防水抗水的要求。
现在的防水织物主要有以下两种:一是层压复合防水织物,是采用特殊的粘合剂与普通织物通过层压工艺复合在一起,形成防水层压织物,层压可以是两层织物或多层织物;二是涂层防水织物,即织物通过直接或转移法涂层加工,使织物表面为涂层剂所封闭,因而获得防水性[1]。
静水压测试是考核面料抗水性的常用方法。
选用静水压测试仪对防水面料进行抗渗水试验时发现,某些面料实际上没有出现标准所描述的试验终止现象,因此本文就实验室采用的现行测定抗渗水性标准进行探讨,从而为面料的生产工艺以及实际测试判定提供参考,并益于对现行标准的完善。
二、现状2.1 标准GB/T 4744—1997《纺织织物抗渗水性测定静水压试验》规定了一种测试织物抗渗水性的静水压试验方法。
主要适用于紧密织物,例如帆布、油布、帐篷布和防雨服装布等。
测试方法是在标准大气下,试样的一面承受一个持续上升的水压,直到有三处渗水为止记录此时的压力。
此标准的测试原理是以织物承受的静水压来表示水透过织物所遇到的阻力,水压可以从试样的正面或背面施加[2]。
2.2 试验仪器本实验室使用的耐静水压仪如图1所示。
图1 静水压测试仪静水压测试仪器型号:Textest-Fx3000;仪器的压力范围:0~999mbar;水压上升的速率:(10±0.5)cmH2O/min,以及(60±0.5)cm H2O/min。
2.3 遇到的问题在日常测试中,经常会遇到现行标准中未涉及的现象,使得测试结果的表示没有统一性,甚至影响对整个产品的性能评价。
2.3.1 涂层防水织物1) 平均值的记录标准中规定记录所有试验样品的平均值。
但有些样品出现如表1所示检测结果,使如何表示其平均值成为难题。
表1 试验数据2) 对接缝部位的测试遇到防雨服装等服装产品,考核静水压应该全面到服装的每个部位,特别是接缝部位(见图2),如下摆缝、腋下缝、肩部缝等。
面料处理方法涂布和层压
面料处理方法涂布和层压你知道面料的处理方法吗?今天就来聊聊“涂布”和“层压”这两个看似高大上的名词,实则我们生活中随处可见的妙招。
别看它们名字一听就有点拗口,实际上都是一些可以让布料更耐用、更有用的小技巧。
怎么说呢,就像给衣服穿上一层隐形的“护盾”,让它们既好看又耐用。
咱们得先从“涂布”说起。
大家应该都有听说过这个词,可能平时没太注意。
简单来说,涂布就是在布料的表面涂上一层保护膜,像给面料盖个“保护罩”。
就像你在刮风下雨的日子里,穿上一件防水外套,那不就是涂布的“功劳”吗?涂布的技术其实不难理解,就像涂墙壁一样,把涂料均匀地涂在布料上。
但这里面讲究的就是涂料的种类和涂布的均匀度了。
如果涂得不好,面料的舒适性就会大打折扣,穿起来不透气,甚至会有些僵硬。
你想啊,穿着一件透不过气的衣服,走几步就跟热锅上的蚂蚁一样,别提有多难受了。
所以,涂布技术不仅要讲求技巧,还要讲求材料的选择。
话说回来,涂布的好处可真不少。
它不仅能让布料具有防水、防油、防污等功能,还能让面料更加耐磨,延长使用寿命。
你想想,你家那件外套,明明已经穿了好几年,依然没有褪色,洗了无数次还不缩水,不就是得益于涂布技术吗?就像你去超市买菜,袋子上面那些防水膜,反正我每次都想不明白这膜是怎么弄上的。
可一想起它能有效防水,我就知道,背后肯定有一门学问呢。
不过,要是你觉得涂布技术就这么简单,那你就大错特错了。
涂布可不仅仅是涂上一层涂料那么简单,它可讲究的是材料的配比,涂布的工艺,甚至是涂布后需要进行的干燥过程。
要是把这些环节搞错了,面料可能就达不到预期的效果。
像很多户外运动衣服就特别讲究涂布技术,防水、防风、透气,每一项功能都离不开精细的涂布工艺。
所以,要想让面料在各种环境下都能表现得如鱼得水,涂布的技术可得下足功夫。
说到这里,咱们再来聊聊“层压”。
这个词乍一听是不是有点专业?其实也没啥难的。
层压技术就是把两种或多种材料通过加热或者加压的方式,压制成一体。
层压复合工艺优化
层压复合工艺优化杨付霞;汪黎明【摘要】Orthogonal experiment combination was used to analyzed the composite fabrics propeties of peel strength , hydrostaticpressure ,moisture permeability and air permeability performance. The optimum process was concluded according to grey premium degree evaluation.%文章采用正交组合实验,对复合织物的剥离强度、耐静水压、透湿和透气性能进行分析。
利用灰色近优综合评定,得出最优工艺。
【期刊名称】《山东纺织科技》【年(卷),期】2012(053)001【总页数】3页(P47-49)【关键词】层压复合织物;剥离强度;耐静水压;透湿性;透气性;工艺优化【作者】杨付霞;汪黎明【作者单位】青岛大学,山东青岛266071;青岛大学,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TS101.923层压复合织物,从某种意义上讲,属于柔性复合材料。
复合材料既保持了原组分材料的性能特点,又可以通过材料设计使各组分的性能相互补充、彼此关联,形成复合效应,获得原组分材料所不具备的性能。
利用复合材料此性能,将两层(或多层)不同性能风格的织物复合在一起,形成一种功能多样化、穿着舒适及风格独特的功能性纺织品[1]。
而层压复合工艺正是获得多功能复合织物的有效手段,它通过黏结的办法把具有各种功能的材料结合在一起,与普通织物相比存在明显的优势。
采用粘合剂法,将织物与织物或织物与功能薄膜通过某种工艺层压复合而成。
层压复合织物有两种常见结构,一种是由外层织物、里层织物或功能薄膜粘结在一起层压复合成两层复合织物;另一种为外层面料和中间薄膜层、里层织物组成的三层复合织物。
防水透气抗菌多功能复合面料的开发
Gore-tex防水透湿层压织物的概述
潘莺;王善元
【期刊名称】《东华大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】1998(024)005
【摘要】无
【总页数】5页(P110-114)
【作者】潘莺;王善元
【作者单位】无
【正文语种】中文
【相关文献】
1.热压法制备防水透湿层压复合织物 [J], 周珊珊;杨群;陈鹏;朱红玉;闫晓杰;娄丽云
2.防水透湿PU膜层压复合机织物的性能研究 [J], 赵磊;樊理山
3.电纺膜夹层防水透湿层压织物的研究进展 [J], 张丽;王娇娜;李从举
4.抗菌剂对层压织物防水透湿及抗菌性能的影响 [J], 徐旭凡
5.防水透湿层压织物制作工艺探索 [J], 刘玲;周静宜;王锐
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Gore-tex防水透湿层压织物的概述
Gore-tex防水透湿层压织物的概述
潘莺;王善元
【期刊名称】《东华大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】1998(024)005
【摘要】无
【总页数】5页(P110-114)
【作者】潘莺;王善元
【作者单位】无
【正文语种】中文
【相关文献】
1.热压法制备防水透湿层压复合织物 [J], 周珊珊;杨群;陈鹏;朱红玉;闫晓杰;娄丽云
2.防水透湿PU膜层压复合机织物的性能研究 [J], 赵磊;樊理山
3.电纺膜夹层防水透湿层压织物的研究进展 [J], 张丽;王娇娜;李从举
4.抗菌剂对层压织物防水透湿及抗菌性能的影响 [J], 徐旭凡
5.防水透湿层压织物制作工艺探索 [J], 刘玲;周静宜;王锐
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1.1层压复合织物定义
层压织物,就是把一层或多层织物(或非织造布)黏结或织物与高聚物薄膜以及其他软拨片材料黏结在一起,形成兼有多种功能的复合体,故层压织物又称复合织物、黏合织物、叠层织物。
本文研究的防水透湿层压复合面料,它运用层压复合工艺将普通面料与聚氨酯功能薄膜复合在一起,优劣互补,是目前防水透湿性织物的主要发展方向。
1.2层压复合织物的发展与研究
1.3层压复合织物结构与特征
1.3.1面料和里料
1.3.2中间膜
1.3.3粘合剂
1.4层压复合织物的防水透湿机理
1.5层压复合面料复合工艺。