涤纶-TPU涂层织物界面性能研究进展
涤纶表面改性研究的进展
收稿日期:2007205225。
作者简介:张翠玲(19822),女,山东淄博人,在读研究生,从事生物相容材料研究开发工作。
涤纶表面改性研究的进展张翠玲1,赵国樑2,宋立丹1,王甜甜1(1.北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029,2.北京服装学院北京市服装材料研究开发与评价重点实验室,北京 100029)摘要:介绍了近年来国内外涤纶表面改性的原理、方法、应用以及各种常用表征方法。
对等离子体处理方法的3个方面的应用做了详细阐述;介绍了紫外光接枝方法的原理、应用,以及近年来对该方法的改进;阐述了碱处理的原理、应用及近年来的发展趋势。
关键词:涤纶;表面改性;方法和原理中图分类号:T Q342121 文献标识码:A 文章编号:100828261(2007)0620005203 涤纶是产量最大的合成纤维,具有许多优良性能,如:断裂强度和弹性模量高,回弹性适中,热定形性好,耐热和耐光性好,抗有机溶剂、氧化剂以及耐腐蚀性好,对弱酸、碱等稳定[1],等等。
由于以上种种优点,在纺织及其他工、农业领域具有广泛的应用。
但是,聚酯分子结构对称,结晶度较高,结构中又没有高极性基团,因此亲水性较差[2],这就在很大程度上限制了它的舒适性、可染性等。
另外,由于涤纶对人体安全、无毒、低的吸水性,对人体的体液具有高抗渗透性[3],近年来,作为生物医学材料的研究也越来越多。
但是,很多文献报道:涤纶的低亲水性结构使其血液相容性很差,这也是生物材料领域亟需解决的一个问题。
为了使涤纶的应用更广泛,扬长避短,近年来人们开始研究涤纶的表面改性方法。
表面改性是指在不改变材料及其制品本体性能的前提下,赋予其表面新的性能,如亲水性、抗静电性、染色性、耐老化性、生物相容性等[4]。
目前,对涤纶的表面主要有低温等离子体处理法、紫外光引发接枝法、湿法化学法、离子束照射法[5]、光化学法[6]等改性方法。
1 等离子体处理 等离子体表面改性是通过等离子体处理以及在材料表面等离子体接枝来改变材料表面结构的一种表面改性方法[7]。
聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能
第31卷㊀第3期2023年5月现代纺织技术Advanced Textile TechnologyVol.31,No.3May.2023DOI :10.19398∕j.att.202210020聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能宋瑶瑶1,李㊀栋1,徐田文1,王成龙2,郑今欢2,叶㊀挺1(1.浙江亦阳新材料有限公司,浙江海宁㊀314400;2.浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院),杭州㊀310018)㊀㊀摘㊀要:为了开发出一款具有隔音降噪多功能的墙布面料,采用浸轧工艺对经编涤纶织物进行防水整理,使其获得一定疏水性;通过聚氨酯(PU)发泡涂层对防水基布进行功能性整理㊂探究了不同制备工艺参数对涂层织物的涂层剥离牢度以及隔音性能的影响,也分析了PU 发泡涂层织物作为墙布面料的应用优势㊂结果表明:当涂层浆料配方PU 用量为100g,云母粉为30g,热膨胀微球为2g 时,采用焙烘温度为170ħ,焙烘时间为60s,刀距为0.58mm,制备得到的PU 发泡涂层织物的涂层剥离牢度为17N,平均隔音量可达26dB,涂层剥离牢度及隔音性能达到综合最佳,该类防水隔音降噪多功能涂层织物在墙布市场具有广阔的应用前景㊂关键词:聚氨酯;发泡涂层;墙布;隔音性能;剥离牢度中图分类号:TB34㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1009-265X(2023)03-0194-09收稿日期:20221012㊀网络出版日期:20221215基金项目:海宁市科技项目(2020016)作者简介:宋瑶瑶(1993 ),女,安徽池州人,硕士研究生,主要从事水性纺织涂层方面的研究㊂通信作者:叶挺,E-mail:yeting@㊀㊀随着社会的经济发展,人们对生活质量的要求越来越高,环保㊁健康的生活理念日渐深入人心㊂在家居软装行业,消费者追求的不仅仅是视觉上的美感,也关注居住环境的绿色健康[1]㊂墙面装饰作为家居软装行业的一个重要领域,其不仅可以提升居住环境视觉美感,而且功能性的加入可以进一步提升居住环境的绿色健康㊂与传统的墙纸相比,墙布可实现无缝拼接提升墙面整体性和美观度,同时,在生产过程中,通过染整加工手段可以赋予其不同的功能㊂因此,墙布逐渐受到了消费者的关注[2]㊂目前,国内市场上的墙布基本为无缝墙布,即一面墙一块布, 墙布代替墙纸,仿佛真正给墙穿上一件衣服 [3]㊂另外,墙布市场中,墙布的花纹设计多种多样,但是功能性墙布比较单一,大部分墙布仅通过三防整理赋予其一定的基础功能;另一方面,为了进一步增加墙布与墙的贴合牢度,通常会复合一层无纺布,无纺布粗糙的表面与墙体贴合更加紧密,贴墙牢度更高,但复合无纺布使其墙布制备工艺更加繁琐㊂整体而言,墙布市场中墙布用面料功能相对单一,且制备工艺较为繁琐,因此很有必要开发出一种多功能易贴效果的墙布㊂纺织材料的多功能性一般通过涂层整理实现㊂其中,聚氨酯(PU)涂层具有抗张强度高㊁弹性好和两亲性等优点,是一种高品质的涂层材料[4-5]㊂PU 涂层一般可分为溶剂型和水性型,其中,溶剂型PU 已广泛应用于各行业领域,但由于溶剂具有易挥发㊁易燃㊁易爆等问题,且在生产过程和使用过程中会对环境造成一定的污染性,也会危害到人们的身体健康[6]㊂因此,科研工作者们对水性PU 领域的研究与应用投入越来越多㊂另一方面,涂层加工是纺织品后整理技术的一种,即在织物表面均匀涂覆一层能形成薄膜的高分子化合物,以达到改变织物的性能和风格㊁提高纺织品附加值的目的[7]㊂其中,泡沫涂层作为涂层工艺的一种,其使用物理发泡技术,在涂层织物中应用也比较广泛[8]㊂比如,软质泡沫体用作车辆㊁居室㊁服装的衬垫,硬质泡沫体用作隔热㊁吸音㊁包装㊁绝缘以及低发泡合成木材等,所以对织物进行发泡涂层整理使其获得较为松软的结构,提高其隔音性能具有一定可行性㊂在涂层整理过程中,引入功能性粒子是赋予涂层材料性能的主要方法之一㊂热膨胀微球(TEMS)作为一种功能性粒子,具有以热塑性树脂为外壳㊁且在其内部封入有发泡剂的结构,一般被称作热膨胀性微囊,热膨胀微球的引入可以使得织物的涂层更加松软㊂其中,膨胀原理是当微球受热,达到构成壳体的热可塑性高分子材料的玻璃化温度,壳体就会软化,具有了可塑性㊂TEMS的结构和高温受热膨胀原理如图1所示,由于微球内的低沸点芯材受热产生压强,从而引起微球外壳的膨胀[9]㊂图1㊀热膨胀微球膨胀原理示意Fig.1㊀Schematic diagram of the expansion principle of thermal expansion microspheres㊀㊀本文将通过发泡涂层工艺对经编涤纶织物进行功能性整理,探究不同工艺参数(刀距㊁填料种类㊁是否加入热膨胀微球)对涂层织物表面风格及隔音性能的影响,并制备出具有隔音降噪等多功能性面料应用于墙布领域中㊂1㊀实㊀验1.1㊀试剂与仪器实验材料:187g∕m2经编涤纶面料(浙江亦阳新材料有限公司),水性聚氨酯乳液(工业级,万华化学集团股份有限公司),稳泡剂(工业级,浙江传化化学集团有限公司),发泡剂(工业级,浙江传化化学集团有限公司),热膨胀微球(工业级,浙江舜泰橡塑科技有限公司),碳六含氟防水剂TF-5501(工业级,浙江传化化学集团有限公司)㊂实验仪器:DHG-9140A电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司),Y(B)813织物沾水度仪(温州市大荣纺织仪器有限公司),P-AI立式小轧车(杭州三锦仪器设备有限公司),WDW-10C织物强力机(上海华龙测试仪器有限公司),R-3定型烘干机(宁波纺织仪器厂),SL200A光学法接触角仪(上海梭伦信息科技有限公司)㊂1.2㊀实验方法1.2.1㊀经编涤纶织物的防水整理基布选择:187g∕m2经编涤纶织物为基布,对其进行防水整理㊂防水助剂一浸一轧整理:防水整理液配方为碳六含氟防水剂TF-5501,质量分数为5%,采用一浸一轧整理工艺,浸轧带液率70%,对经编涤纶织物㊃591㊃第3期宋瑶瑶等:聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能进行浸轧处理㊂焙烘:焙烘温度170ħ,焙烘时间120s,获得具有疏水性表面的经编涤纶织物,备用㊂1.2.2㊀PU发泡涂层织物的制备工艺流程PU发泡涂层织物制备的工艺流程如图2所示㊂图2㊀PU发泡涂层织物制备的工艺流程Fig.2㊀Preparation process of PU foamed coated fabric 1.2.3㊀PU发泡涂层浆料的制备分别称取水性PU乳液100g㊁稳泡剂8g㊁交联剂1g㊁热膨胀微球2g㊁炭黑色浆0.2g㊁填料(云母粉㊁铝粉㊁高岭土)30g,将其混合搅拌均匀,制备得到灰色浆料后,控制黏度在5000~6000mPa㊃s,投入发泡机中进行发泡,发泡机参数设定为泡沫密度400~600g∕L,获得PU发泡涂层浆,备用㊂1.2.4㊀PU发泡涂层织物的制备将上述步骤中发泡完成的稳定发泡涂层浆均匀刮涂在经编涤纶织物(非平整面)表面,刮涂量为160~190g∕m2,然后在90ħ下预烘60s,随后在170ħ下焙烘60s,得到不同工艺参数(刀距㊁填料种类㊁是否加入热膨胀微球)下制备的发泡涂层织物面料㊂1.3㊀测试与表征1.3.1㊀防水等级测试方法按照GB∕T4745 2012‘纺织品防水性能的检测和评价沾水法“进行测试㊂将试样安装在环形夹持器上,保持夹持器与水平成45ʎ,试样中心位置距喷嘴下方一定的距离㊂用一定量的蒸馏水或去离子水喷淋试样㊂喷淋后,通过试样外观与沾水现象描述及图片的比较,确定织物的沾水等级,并以此评价织物的防水性能[10]㊂1.3.2㊀扫描电镜表征扫描电子显微镜(SEM)用于观测织物表面形貌㊂采用德国Uitra55热场发射扫描电子显微镜观察不同工艺参数下制备的涂层织物表面形貌变化,电镜表征前对试样进行镀金处理,扫描电压为3kV㊂1.3.3㊀傅里叶变换红外光谱分析傅里叶变换红外光谱用于表征膜含有的化学基团㊂采用美国Nicolet公司的傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR,57000)对不同工艺参数下制备的涂层织物进行红外光谱分析㊂溴化钾压片法,光谱分辨率为4cm-1,扫描范围为450~4000cm-1,扫描频率为64次㊂1.3.4㊀水接触角测试用SL200A光学法接触角测试仪器测定织物与水的接触角㊂取大小适宜的织物,测量时每个水滴的体积为10μL,测量得到水滴在织物上的接触角㊂一般要求整个操作过程在1min内完成㊂每个样品取3个不同的点测量,取其平均值为织物表面的接触角[11]㊂1.3.5㊀剥离牢度测试按照FZ∕T60011 2016‘复合织物剥离强力试验方法“进行测试㊂在规定条件下,以恒定速度将试样复合部分的两层材料剥离一段长度,记录试样剥离过程中的剥离曲线,以此计算试样的剥离强力㊂1.3.6㊀隔音性能测试采用丹麦BRUEL&KJAER公司生产的型号为7758的四麦克风驻波管,对复合材料的隔音性能进行测试,测试频率为80~1600Hz,测试温度为室温,样品尺寸为直径100mm的圆㊂2㊀结果与讨论2.1㊀TEMS对PU发泡涂层织物隔音性能的影响2.1.1㊀SEM分析为了分析TEMS在PU发泡涂层中的作用,对其膨胀前后进行表面形貌分析,结果如图3所示, TEMS高温加热前的颗粒形状大小不一,体积大小相差较大,直径约在10~50μm,TEMS表面有凹槽㊂经过高温膨胀后,TEMS体积变大,这是因为当加热时,TEMS具有特殊的热塑性空心聚合物受热,使得壳内气体压力增加并且热塑性外壳软化,从而使膨胀微球体积显著增加,约为原来体积的几十倍㊂也使得经编涤纶织物在经过发泡涂层整理后具有比较松软且较厚的涂层表面,从而进一步赋予了经编涤纶织物一定的隔音性能㊂㊃691㊃现代纺织技术第31卷㊀㊀㊀㊀㊀图3㊀TEMS 膨胀前后的表面形貌Fig.3㊀Surface morphology of TEMS before and after expansion2.1.2㊀FT-IR 分析TEMS 对PU 发泡结构的影响如图4所示,对于TEMS,1124cm -1处是由于C O 的伸缩振动,1209cm-1处的吸收峰为C O C 的伸缩振动,以及2954cm -1处的吸收峰是由于甲基和次甲基的伸缩振动,这些特征峰都是聚甲基丙烯酸酯的特征峰㊂另外,在2242cm -1处的吸收峰是归因于 CN 的伸缩振动㊂由此可以判断,TEMS 的加入,并没有产生新的化学键,未破坏PU 发泡涂层体系,这也是物理发泡的特征所在㊂TEMS 的加入未使得PU 发泡涂层发生化学变化,破坏分子结构㊂且在经过高温烘燥工艺发生膨胀后,赋予涂层一种松软粗糙的表面风格,不仅可以提高该涂层织物的隔音性能,粗糙的表面风格也适用于墙布面料,使用过程中可以增加与墙体之间粘贴㊂图4㊀不同涂层织物的红外分析Fig.4㊀Infrared analysis of different coated fabrics2.2㊀刀距对PU 发泡涂层织物隔音性能的影响利用控制变量法,填料选用云母粉㊁加入TEMS,设置不同刀距(涂层厚度)制备PU 发泡涂层织物进行测试分析对比㊂2.2.1㊀SEM 分析为了探究不同刀距对PU 发泡涂层织物的性能影响,分别以刀距0.48㊁0.58㊁0.78mm 进行制样对比㊂其表面形貌如图5所示,当刀距为0.48mm 时,PU 涂层织物表面的TEMS 出现破裂,这是因为刀距越小,涂层厚度越薄,使得TEMS 较多地暴露在表面,所以在高温烘燥的过程中,容易过度膨胀导致破裂㊂刀距增大至0.58mm 时,涂层表面的TEMS 状态比较好,膨胀体积较为接近㊂当刀距进一步增大至0.78mm 时,TEMS 的膨胀体积差异较大,这是因为刀距越大,发泡涂层越厚,TEMS 较多地分布在涂层内部,所以在烘燥过程中,容易受热不均匀,导致TEMS 的体积大小不一㊂进一步对不同刀距下的PU 发泡涂层织物的截面形貌进行分析,结果如图6所示㊂从图6中可以看出,刀距越大,发泡涂层厚度越厚㊂此外,从PU 发泡涂层织物的截面形貌也能表明,刀距为0.48mm 时,TEMS 更多的是暴露在涂层表面,且较多的处于过膨胀状态;刀距增大到0.58mm 时,TEMS 有的分布在涂层表面,有的分布在发泡涂层孔洞中,其大小比较均一,使得发泡涂层织物结构更加松软空隙多;当刀距增至0.78mm 时,TEMS 体积较小地分布在发泡涂层的孔洞中,使得发泡涂层的空隙变小,所以发泡涂层工艺中,最佳刀距为0.58mm㊂㊃791㊃第3期宋瑶瑶等:聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能图5㊀不同刀距涂层织物的表面形貌Fig.5㊀Surface morphology of coated fabrics with different knifedistances图6㊀不同刀距涂层织物的截面形貌Fig.6㊀Section shapes of coated fabrics with different knife distances2.2.2㊀FT-IR 分析本实验采用的PU 主要是异氰酸酯类,不同刀距下PU 发泡涂层织物的红外测试图谱如图7所示㊂图7中在2242cm -1处的吸收峰归因于 CN 的伸缩振动,而在1078cm -1和1024cm -1的吸收峰主要归因于Si O Si 的伸缩振动,这是由于填料云母粉的存在表现出的特征峰㊂2.2.3㊀剥离牢度分析为了探究涂层工艺中不同刀距对PU 发泡涂层织物涂层剥离牢度的影响,对其不同刀距下制备所得的发泡涂层织物进行剥离牢度测试,测试结果如图8所示㊂从图8中可以发现,随着刀距的增大,涂层剥离牢度大小逐渐降低,这是因为刀距越大,发泡涂层越厚,发泡涂层与基布纤维之间的抓取力越小,另外,涂层越厚,在烘燥过程中,发泡涂层表面水分较快蒸发,但涂层中间的泡沫不易干燥,导致涂层本身容易开裂,测试时容易从中间断开,导致发泡涂层牢度下降㊂图7㊀不同刀距下涂层织物的红外测试图谱Fig.7㊀Infrared spectrum of coated fabrics withdifferent knife distances㊀图8㊀不同刀距下织物涂层剥离牢度测试Fig.8㊀Test of the peel fastness of fabric coatingunder different knife distances㊃891㊃现代纺织技术第31卷2.2.4㊀隔音性能分析为了探究不同刀距对PU 发泡涂层织物隔音性能的影响,对比了不同刀距下制备所得的PU 发泡涂层织物的隔音量大小,测试结果如图9所示㊂研究结果表明,不同刀距直接影响着发泡涂层厚度,使其隔音性能不同㊂刀距为0.48㊁0.58㊁0.78mm 下对应的的平均隔音量分别为20㊁26㊁34dB㊂其中,刀距越大,发泡涂层厚度越厚,隔音量越大,涂层织物隔音性能越好,这是因为涂层厚度越厚,阻尼填料越多,另一方面,涂层厚度越大,声音传播途径越长,产生的损耗也越大,所以隔音量越大㊂但是发泡涂层过厚,发泡涂层织物在烘燥过程中,发泡涂层表面容易产生裂缝,在实际生产过程中很难调控㊂综上所述,选择刀距为0.58mm㊂2.3㊀填料种类对PU 发泡涂层织物隔音性能的影响㊀㊀利用控制变量法,刀距0.58mm㊁加入TEMS,设置不同填料:云母粉㊁铝粉㊁高岭土条件下制备PU发泡涂层织物进行测试分析对比㊂2.3.1㊀SEM 分析图10是3种不同填料下制备所得PU 发泡涂层织物的表面形貌图,图10(a)㊁图10(b)㊁图10(c)分别是加入云母粉㊁铝粉以及高岭土作为填料时的涂层表面形貌图㊂对比可知,加入云母粉时,发泡涂层表面孔隙较多,泡孔较大,TEMS 分布在孔隙中以及孔隙表面,使得织物获得一种松软且具有较大的比表面积的涂层膜㊂这是因为云母粉具有比较特殊的层状结构,可以很好地分散在发泡涂层中㊂这也是最终得到的PU 发泡涂层织物具有较好的隔音性能的原因之一㊂图9㊀不同刀距下涂层织物平均隔音测试Fig.9㊀Average sound insulation test of coatedfabrics with different knifedistances图10㊀不同填料涂层织物的表面形貌Fig.10㊀Surface morphology of coated fabrics with different fillers2.3.2㊀FT-IR 分析为了分析不同填料对PU 发泡涂层织物结构的影响,3种不同填料下制备所得的PU 发泡涂层织物的红外分析如图11所示㊂在1078cm -1和1024cm -1的吸收峰主要归因于Si O Si 的伸缩振动,这是由于填料云母粉的存在表现出的特征峰㊂930cm -1是由于Al OH 的伸缩振动,780cm -1是由于Si O 的伸缩振动㊂另外,在2242cm -1处的吸收峰是归因于 CN 的伸缩振动㊂由此可以判断,填料的加入,并没有产生新的化学键,未破坏PU 发泡涂层体系,这也是物理发泡的特征所在㊂2.3.3㊀剥离牢度分析为了探究不同填料对PU 发泡涂层牢度的影响,对3种不同填料下制备所得的PU 发泡涂层织物进行涂层剥离牢度测试,测试数据如图12所示,结果表明:云母粉㊁铝粉㊁高岭土作为填料制备的PU 发泡涂层织物的涂层牢度分别为17㊁15.8㊁16.2N,不同填料对涂层剥离牢度影响不大,均达到了15N 以上㊂㊃991㊃第3期宋瑶瑶等:聚氨酯发泡涂层织物的制备及其隔音性能图11㊀不同填料涂层织物的红外测试图谱Fig.11㊀Infrared spectrum of coated fabrics with differentfillers图12㊀不同填料涂层织物涂层剥离牢度测试Fig.12㊀Peeling fastness of foamed fabric coatingof coated fabrics with different fillers2.3.4㊀隔音性能分析不同填料PU 发泡涂层织物隔音测试如图13所示㊂由图13可知,不同填料影响着发泡涂层织物的隔声性能㊂云母粉作为填料添加于涂层浆料中,材料具有较好的隔声量;高岭土和铝粉作为填料时,制备所得的发泡涂层织物的隔音性能较差,但仍具有一定的隔声性能㊂出现这种现象的原因是:云母粉本身为片层状结构,比表面积大,具有良好弹性与韧性,在涂层浆料中能够提高填料与乳液间接触面积,当遇到外界振动时,可以定向滑动,增加涂层浆料的摩擦内损耗㊂同时云母粉粒径相对较小,可以提高浆料的表面密度,增加对声波的衰减㊂铝粉,由于其自身为鳞状结构,表面能高,可提高涂层织物表面膜的面密度,在中高频范围(600~1600Hz)涂层有良好的隔声性能㊂而高岭土是一种非金属矿产,是一种以高岭石族黏土矿物为主的黏土和黏土岩,其主要化学组成成分有SiO 2和Al 2O 3,高岭土作为填料时,由于粒径大,其表面与聚合物乳液结合不紧密,导致涂料面密度小,因而涂料的损耗因子与80~1600Hz 频率范围隔声量相对其他填料要差[12]㊂因此,对比之下云母粉作为填料时,PU 发泡涂层织物具有较好的隔声性能,结合上文2.2.4不同刀距对PU 发泡涂层织物隔音性能的分析,在最佳刀距下用云母粉作为填料平均隔音量可达26dB㊂图13㊀不同填料涂层织物隔音测试Fig.13㊀Sound insulation test of coated fabricswith different fillers2.4㊀水接触角分析不同织物亲水接触角测试结果对比如图14所示,图中经编涤纶织物水接触角为88ʎ,说明织物具有亲水性表面㊂防水经编涤纶织物表面水接触角约123ʎ,说明经过防水整理后,经编涤纶织物获得了疏水性表面,所以亲水角度增加㊂织物赋予的疏水性表面更有利于后续发泡涂层工艺整理,防止发泡涂层整理过程中浆料发生渗透,导致最后发泡涂层织物的手感变硬以及其他生产问题㊂经过发泡涂层整理后制备所得的PU 发泡涂层经编涤纶织物涂层表面接触角约103ʎ,表明该涂层具有一定的疏水性,有一定的防水功能㊂3㊀结㊀论本文利用浸轧和发泡涂层工艺对经编涤纶织物进行后整理工序,其中,发泡涂层对织物进行涂层整理可以赋予织物一定厚度且柔软的膜表面㊂不同的涂层工艺参数对涂层风格㊁成膜性以及隔音性能都有一定的影响,主要结论如下:㊃002㊃现代纺织技术第31卷图14㊀不同织物亲水接触角Fig.14㊀Hydrophilic angle of different fabrics㊀㊀a)发泡涂层工艺中,加入少量热膨胀微球,高温烘燥后可以使得经编涤纶织物获得比较松软且一定厚度的涂层表面,从而进一步赋予了经编涤纶织物一定的隔音性能㊂b)发泡涂层工艺中,不同刀距影响着发泡涂层织物的隔音性能㊂刀距越大,涂层织物表面膜越厚,涂层织物的隔音性能越好,但是刀距过大,在生产烘燥过程中发泡涂层容易开裂,最终最佳工艺中刀距定为0.58mm㊂c)发泡涂层工艺中,不同填料也影响着涂层织物的隔音性能,当涂层浆料中加入层状云母粉作为填料时,制备得到的PU发泡涂层织物隔音性能最佳,平均隔音量可达26dB㊂该类防水隔音降噪多功能涂层织物在墙布市场具有广阔的应用前景㊂参考文献:[1]彭鹏,黄婷婷,严慧,等.浅析中国墙布市场现状及未来发展方向[J].建材与装饰,2020(6):43-44. 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At present among many coating materials water-based coating materials stand out because of their environmental protection.Specifically waterborne polyurethane PU coating is a high-quality coating material with high tensile strength good elasticity and amphiphilicity.It can be used in foaming preparation process and the foam coated fabric is widely used.For example soft foam is used as the padding of vehicles rooms and clothing and hard foam is used as heat insulation sound absorption packaging insulation and low foaming synthetic wood. Therefore it is feasible to finish the fabric with foaming coating to make it obtain a relatively soft structure and improve its sound insulation performance.In order to develop a multi-functional wall fabric with sound insulation and noise reduction the warp knitted polyester fabric was waterproofed by padding process to obtain a certain hydrophobicity and the polyurethane PU foam coating was used for waterproofing functional finishing of base fabric.The effects of different preparation process parameters on the peeling fastness and sound insulation performance of the coated fabrics were explored and the application advantages of PU foam coated fabrics as wall covering fabrics were analyzed.The results show that when the dosage of PU in the coating slurry formulation is100g the mica powder is30g and the thermally expandable microspheres are2g the baking temperature is170ʎC the baking time is60s and the knife distance is0.58mm the PU foamed coating fabric is prepared the peeling fastness of PU foaming coating fabric is17N the average sound insulation amount could reach26dB and the coating peeling fastness and sound insulation performance reach the best.In the future wall cloth will gradually replace wallpaper and consumers have more and more requirements for the performance of wall cloth such as waterproof insect control environmental protection sound absorption and other versatility.At the same time consumers are more looking forward to the safety of decoration anti-fouling and easy scrubbing antibacterial and mildew resistance and the diversification of colors and patterns of wall cloth.In conclusion this kind of waterproof soundproof and noise reduction multifunctional coated fabric has a broad application prospect in the wall covering market.Keywords:polyurethane foam coating wall covering sound insulation performance peel fastness ㊃202㊃现代纺织技术第31卷。
高性能涤纶纤维的表面改性研究与应用
高性能涤纶纤维的表面改性研究与应用引言：涤纶纤维作为一种常见的合成纤维，在纺织行业中拥有广泛的应用。
然而，传统的涤纶纤维存在着一些限制，如低表面能、易吸附污染物等问题。
为了解决这些问题并优化涤纶纤维的性能，表面改性研究和应用成为了近年来的研究热点。
本文将介绍高性能涤纶纤维表面改性的方法和应用，并探讨其在不同领域的前景。
一、高性能涤纶纤维的表面改性方法1. 物理方法物理方法是实现涤纶纤维表面改性的一种常见方法。
其中，等离子体处理是一种有效的物理方法，可以通过氧等离子体处理来增加涤纶纤维表面的极性。
等离子体处理不仅可以增加纤维表面的活性官能团，还可以提高其吸附性能。
2. 化学方法化学方法是另一种常见的涤纶纤维表面改性方法。
例如，通过在纤维表面引入不同的官能团，如酸碱官能团、疏水官能团等，可以改变涤纶纤维的极性和亲水性。
采用化学方法进行表面改性可以在一定程度上提高涤纶纤维的耐热性、抗静电性等性能。
二、高性能涤纶纤维的表面改性应用1. 纺织行业高性能涤纶纤维在纺织行业中有着广泛的应用。
通过表面改性方法，涤纶纤维的极性和亲水性得以增加，从而提高其染色和印花性能。
此外，表面改性还可以提高纤维的耐磨性和耐光性，延长纺织品的使用寿命。
2. 医疗领域高性能涤纶纤维的表面改性也在医疗领域得到了应用。
例如，在医用敷料和医用纺织品中，通过表面改性可以增加涤纶纤维的亲水性和抗菌性能，从而提高敷料的吸湿排汗能力和抗菌效果。
3. 环保领域在环保领域，高性能涤纶纤维的表面改性有助于提高其油水分离性能。
通过改变纤维表面的亲水性和疏水性，可以使涤纶纤维具有较高的油返水率和水返油率，实现高效的油水分离，有助于治理水污染。
4. 运动领域高性能涤纶纤维的表面改性也在运动领域得到应用，如运动服装、运动鞋等。
在运动服装中，表面改性可以提高纤维的透湿性和吸湿性，从而使运动者保持干爽和舒适。
在运动鞋中，表面改性可以提高纤维的耐磨性和抗菌性能，增强鞋子的使用寿命。
涤纶织物拒水拒油泡沫涂层工艺研究
2011年3月 第39卷 第3期SHANG H A I TEXT I LE S CI ENCE&TECH N OLOGY上海纺织科技Vo.l39No.2,2011工艺研究涤纶织物拒水拒油泡沫涂层工艺研究王 博,赵 明,崔永珠(大连工业大学纺织轻工学院,辽宁大连116034)摘 要:采用泡沫整理方法对涤纶织物进行单面涂层,使其具有单面拒水拒油效果且不影响内层的吸湿透气性能。
文章通过正交试验确定了拒水拒油泡沫涂层剂的最佳配比,并探讨了该涂层工艺的最佳焙烘温度和时间。
实验表明:涤纶织物拒水拒油泡沫整理具有处理浓度低、用水量少、焙烘温度低、时间短等特点。
最佳整理剂配方为防水防油剂与10%S D S溶液以2 1混合,并添加C M C10g/L,H EC0.5g/L,PT F5g/L,发泡搅拌时间2m i n,焙烘温度160 、时间2m in的效果最佳。
关键词:涤纶织物;复合织物;防水;防油;单面涂层;泡沫整理中图分类号:T S195.597 文献标识码:B 文章编号:1001 2044(2011)03 0029 03St udy on water repellent and oil repellent foa m coating process for polyester fabricWANG Bo,Zhao M ing,C U I Y ong zhu(Schoo l o f T ex tile Eng ineer i ng&L i ght Industry,D ali an Po lytechn i c U niversity,D a lian116034,Ch i na) Abstrac t:Po l yester fabr ic is foa m coated on one si de to have itw ate r-and-o il repe llent w ith i nne r side still breathable.In t h i s paper, a best coati ng for mu lar o fw ater repell ent and o il repell ent foa m coati ng is de ter m i ned w it h best cur i ng temperature and curing ti m e g iven.T he experi m ent sho w s t hat th i s process f ea t ures l ow er concentrati on o f ag ent and m ore w ater sav i ng as w ell as l ow er curing te mperature and sho rter cur i ng ti m e.T he best fi n i sh i ng instructi on is that wa terproo fi ng agent i s m i xed w it h10%SDS so l ution at t he rati o o f2 1,w ith10g/L CM C, 0.5g/L H EC,5g/L PTF added and the m i x i ng ti m e is2m i n w ith cur i ng te m pera t ure of160 for curi ng2m i n.K ey words:po l yester fabric;co m po site fabric;wa ter re pell en;t oil r epell en;t si ngle side coati ng;foa m fi n ishi ng泡沫涂层是将空气注入涂层浆中,经发泡设备特殊处理,使涂层浆高倍发泡,成为均匀、细腻的泡沫状态,再将其添加涂覆于纺织品上,经焙烘成膜后附着于织物表面,完成织物的涂层加工过程。
《废旧涤纶织物制备水性聚氨酯及其阻燃改性研究》
《废旧涤纶织物制备水性聚氨酯及其阻燃改性研究》篇一摘要：本文针对废旧涤纶织物的再利用问题，提出了一种新的制备方法，即利用废旧涤纶织物制备水性聚氨酯（WPU）及其阻燃改性研究。
通过实验，我们验证了这一方法的有效性，并且对于该聚氨酯的物理性能及阻燃性能进行了深入研究，以期为环境保护和材料科学的创新应用提供新思路。
一、引言随着人们生活水平的提高和纺织工业的快速发展，涤纶作为主要合成纤维之一得到了广泛应用。
然而，随着废旧涤纶织物的日益增多，如何实现其资源化再利用成为了环境保护领域亟待解决的问题。
本文着眼于利用废旧涤纶织物制备水性聚氨酯，并对其阻燃性能进行改进研究，以实现废旧涤纶的高效利用和环保价值。
二、材料与方法1. 材料准备实验所需的主要材料包括废旧涤纶织物、异氰酸酯、多元醇、催化剂等。
所有材料均需符合环保标准，无有害物质。
2. 制备过程首先对废旧涤纶织物进行清洗和破碎处理，得到涤纶纤维碎片。
随后采用化学反应的方式与异氰酸酯、多元醇进行反应，生成聚氨酯预聚体。
将水作为乳化剂引入后，制备得到水性聚氨酯（WPU）。
在此基础上，通过添加阻燃剂对WPU进行阻燃改性。
3. 实验方法采用红外光谱、热重分析、极限氧指数测定等方法对所制备的WPU及阻燃改性WPU的物理性能及阻燃性能进行表征。
三、结果与讨论1. WPU的制备与性能分析通过实验，我们成功制备了水性聚氨酯（WPU）。
红外光谱分析显示，WPU中存在氨基甲酸酯键等特征官能团，证明了其成功合成。
此外，WPU具有良好的成膜性和稳定性。
2. 阻燃改性研究在WPU中添加适量的阻燃剂后，经过实验测试，我们发现其极限氧指数明显提高，显示出良好的阻燃性能。
同时，热重分析表明，改性后的WPU在高温下具有更好的热稳定性。
3. 环境保护与材料创新应用本研究不仅实现了废旧涤纶织物的有效再利用，还为制备新型环保材料提供了新思路。
改性后的WPU可以广泛应用于涂料、胶黏剂、纺织等领域，为推动环保产业的发展做出了贡献。
聚氨酯防水透湿整理研究进展
聚氨酯防水透湿整理研究进展随着人们对于服装的功能性要求不断提高，防水透湿整理成为纺织品改性的重要方向之一。
聚氨酯作为一种高分子材料，具有优异的防水透湿性能，因此成为防水透湿整理研究的热点。
本文将综述聚氨酯防水透湿整理的研究现状、研究方法、研究结果以及未来研究方向。
聚氨酯防水透湿整理的研究主要集中在涂层的水分吸收、扩散机制以及与其他防水材料的比较方面。
目前，研究者们已经通过优化聚氨酯涂层的结构、成分和制备工艺，实现了良好的防水透湿性能。
在聚氨酯涂层的水分吸收、扩散机制方面，研究表明聚氨酯分子链中的极性基团对水分子的吸附作用较强，能够实现水分子在涂层中的快速扩散。
同时，聚氨酯涂层的微孔结构也有利于水蒸气的传输。
在与其他防水材料的比较方面，聚氨酯涂层具有较高的透湿性。
与其他防水材料相比，聚氨酯涂层在保持良好防水性能的同时，能够更好地平衡防水与透湿的需求。
聚氨酯防水透湿整理的研究方法包括实验设计、材料准备、涂层制备、测试分析等步骤。
具体方法如下：实验设计：根据研究目的和实验条件，设计实验方案。
材料准备：选择合适的聚氨酯原料、助剂、溶剂等，制备出性能优良的聚氨酯涂层。
涂层制备：将聚氨酯溶液均匀地涂覆在基材表面，然后进行固化、成膜。
测试分析：采用仪器设备对聚氨酯涂层的防水透湿性能进行测试和分析，如水接触角、吸水速率、透湿量等。
通过优化聚氨酯涂层的成分、结构和制备工艺，可以实现良好的防水透湿性能。
具体结果如下：聚氨酯涂层的水分吸收、扩散性能较好。
研究发现，聚氨酯分子链中的极性基团可以快速吸附水分分子，同时涂层的微孔结构有利于水蒸气的传输。
与其他防水材料相比，聚氨酯涂层具有更高的透湿性。
聚氨酯涂层与其他防水材料的比较。
研究发现，聚氨酯涂层在保持良好的防水性能的同时，能够更好地平衡防水与透湿的需求。
与传统的防水材料相比，聚氨酯涂层具有更加优异的综合性能。
本文综述了聚氨酯防水透湿整理的研究进展，探讨了聚氨酯涂层的水分吸收、扩散机制以及与其他防水材料的比较。
聚氨酯基纳米纤维复合面料的设计开发及其防水透湿性能
聚氨酯基纳米纤维复合面料的设计开发及其防水透湿性能刘春晖;钱小磊;廖熙【期刊名称】《国际纺织导报》【年(卷),期】2021(49)8【摘要】为开发具有高防水、透湿透气性好且力学性能优异的防水透湿面料,将聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶黏剂引入聚氨酯基纺丝液中,结合静电纺丝技术和热压工艺制备出聚氨酯基纳米纤维复合面料。
研究了热塑性聚氨酯(TPU)纳米纤维膜和聚氨酯(PU)/含氟聚氨酯(FPU)/PVB纳米纤维膜的结构形貌及其与基布(涤纶布)热压复合后面料的性能。
结果表明:当TPU质量分数为22%,聚氨酯基纺丝液的质量分数为14.5%, PVB占PU的质量分数为50%时,所得TPU纳米纤维膜中的串珠结构最均匀,平均粒径为5.5μm,且形成的点状结构不仅能有效黏合纤维膜和基布,也保障了复合面料的透气性;聚氨酯基纳米纤维复合面料的断裂强度达89.6 MPa,耐水压高达51.6 kPa,透湿量达7.6 kg/(m^(2)·d),透气量为14.6 mm/s。
该复合面料优异的防水透湿性能可以满足其在户外运动服、化学防护服、野外作战服等领域的多元化应用。
【总页数】9页(P26-33)【作者】刘春晖;钱小磊;廖熙【作者单位】郑州中远氨纶工程技术有限公司(中国);天津工业大学复合材料研究院纺织复合材料教育部重点实验室(中国)【正文语种】中文【中图分类】TQ3【相关文献】1.含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜复合织物的制备及其防水透湿性能2.电纺PVDF/PVDF-HFP复合纳米纤维膜及其防水透湿性能评价3.热敏性聚氨酯防水透湿薄膜的制备及复合户外面料性能探讨4.聚氨酯/二氧化硅复合超细纤维膜的制备及其防水透湿性能5.PVDF/石墨烯复合纳米纤维的制备及防水透湿性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同织物结构的涤纶高强力丝织物的表面硬度研究
不同织物结构的涤纶高强力丝织物的表面硬度研究涤纶高强力丝织物是一种常用的纺织材料，具有优异的强度和耐久性。
然而，不同的织物结构可能会对其表面硬度产生影响。
因此，本文旨在研究不同织物结构的涤纶高强力丝织物的表面硬度，并探讨其可能的影响因素。
表面硬度是指材料表面抵抗划痕和变形的能力。
对于织物而言，表面硬度常常与织物的纤维组织和纺织结构有关。
在本次实验中，我们选择了几种常见的织物结构，包括平纹、斜纹和缎纹，以及其相应的涤纶高强力丝织物。
首先，我们对每种织物结构的涤纶高强力丝织物进行了力学性能测试，包括抗拉强度和弹性模量。
结果显示，不同织物结构的涤纶高强力丝织物具有不同的力学性能。
平纹结构的涤纶高强力丝织物表现出较高的抗拉强度和弹性模量，而缎纹结构的涤纶高强力丝织物则表现出较低的抗拉强度和弹性模量。
斜纹结构的涤纶高强力丝织物处于中间水平。
接下来，我们使用硬度测试仪对不同织物结构的涤纶高强力丝织物进行了表面硬度测试。
硬度测试仪通过在固定载荷下将一个球形钻头压入材料表面来测量硬度值。
我们选取了不同的测试位置和测试参数，以获得更全面的硬度数据。
实验结果显示，不同织物结构的涤纶高强力丝织物具有不同的表面硬度。
平纹结构的涤纶高强力丝织物表面硬度较高，缎纹结构的涤纶高强力丝织物表面硬度较低，而斜纹结构的涤纶高强力丝织物表面硬度处于中间水平。
这与我们的预期一致，因为平纹结构的织物纤维相对较紧密，所以表面硬度较高；而缎纹结构的织物纤维较为松散，所以表面硬度较低；斜纹结构的织物处于两者之间。
此外，我们发现涤纶高强力丝的纤维绒毛长度也可能影响表面硬度。
通过对不同织物结构的涤纶高强力丝织物进行纤维绒毛长度测试，我们发现平纹结构的涤纶高强力丝织物具有较长的纤维绒毛，而缎纹结构的涤纶高强力丝织物具有较短的纤维绒毛。
这可能是平纹结构的涤纶高强力丝织物表面硬度较高的原因之一，因为纤维绒毛可以增加表面的粗糙度，从而增加材料的硬度。
在实验中，我们还考察了外界环境对涤纶高强力丝织物表面硬度的影响。
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涤纶－ＴＰＵ涂层织物界面性能研究进展
周长城李忠东王兆军鞠国良
总后建筑工程研究所，陕西西安７１００３２
摘要：涤纶织物表面惰性是制约涤纶－ＴＰＵ涂层织物复合牢度的重要因素，纤维及织物表面改性是改善涂层与织物界面结合效果的有效措施。
在分析涤纶－ＴＰＵ涂层织物界面结合强度影响因素的基础上，综述了国内外涤纶织物表面改性的研究进展，以及涂层织物研究中常用的研究方法及技术手段。
涤纶；热塑性聚氨酯；涂层织物；界面
ＴＳ１０１．９２３Ａ１６７２－２１９１ （２０１１ ）０４－００５３－０５
２０１１－０２－２２
周长城（１９８０－），男，工程师，主要从事ＴＰＵ涂层织物的研究。
ｊｇｓｚｃｃ＠１６３．ｃｏｍ
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ＴＥＮＧ ＹｉｇａｎｇＺＨＡＮＧ ＺｈｉｙｏｎｇＣＨＥＮ ＸｉｎｇｑｉａｎｇＧＵＩ ＬｉｎＹＵ ＨａｉｃｈｅｎｇＣＨＵ Ｂａｉｌｉｎｇ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｔｅｒｙｌｅｎｅ－ＴＰＵ Ｃｏａｔｅｄ Ｆａｂｒｉｃ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
ＺＨＯＵ ＣｈａｎｇｃｈｅｎｇＬＩ ＺｈｏｎｇｄｏｎｇＷＡＮＧ ＺｈａｏｊｕｎＪＵ Ｇｕｏｌｉａｎｇ
拜耳
涤纶-TPU涂层织物界面性能研究进展
作者：周长城， 李忠东， 王兆军， 鞠国良， ZHOU Changcheng， LI Zhongdong， WANG Zhaojun， JU Guoliang
作者单位：总后建筑工程研究所,陕西西安,710032
刊名：
化学推进剂与高分子材料
英文刊名：Chemical Propellants & Polymeric Materials
年，卷(期)：2011,9(4)
本文链接：/Periodical_hxtjjygfzcl201104010.aspx。