發(fā)布時間：2020-10-22 22:17

　　 納米纖維材料單獨使用時機械強度低,與基布直接復合時粘合牢度小,易分離,為提高納米纖維與基布間的粘合性能,本課題借鑒服裝用粘合襯與面料壓燙粘合的工藝技術(shù),自行設(shè)計了可以控制撒粉量和粉末大小的熱熔膠粉末撒粉裝置,通過撒粉工藝制備熱熔粘合基布,以水基聚乙烯醇(PVA)溶液為紡絲液,通過螺旋片式靜電紡絲,使納米纖維均勻沉積在基布表面,經(jīng)過熱壓制得納米纖維復合材料,期望可用作防護服裝的面料、里料等。研究了熱壓條件、撒粉量、粉末粒徑大小以及基布種類對復合材料粘合性能的影響。本文中初步嘗試將制得的納米纖維復合面料用作沖鋒衣里料,并研究了其顆粒防護性、熱濕舒適性及耐水洗性能,為進一步開發(fā)具有更多功能性的納米纖維防護服裝奠定了基礎(chǔ)。通過研究得到以下主要結(jié)果:服裝用熱熔粘合襯的結(jié)構(gòu)與性能:測定與分析了四種服用用熱熔粘合襯,基布纖維材料均為滌綸。粘合襯W-PA-1、W-PA-2上的熱熔膠粉均為PA,NW-LDPE、NW-EVA上的熱熔膠粉分別為LDPE、EVA;涂層工藝為雙點法的W-PA-1、W-PA-2,熱熔膠顆粒大小均勻,分布規(guī)律,撒粉量約為7 g/m2,而涂層工藝為撒粉法的NW-LDPE、NW-EVA,熱熔膠顆粒大小很不均勻,分布雜亂,撒粉量分別為13.23 g/m2、11.57 g/m2。當用熨斗將粘合襯與滌塔夫織物進行熱壓時,W-PA-1、W-PA-2的剝離強力約為NW-LDPE的7倍,剝離能更是其10倍左右,NW-EVA的粘合牢度很大,剝離時直接斷裂;W-PA-1、W-PA-2、NW-LDPE未滲膠,而NW-EVA存在滲膠現(xiàn)象。熱熔粘合基布的制備方法:自行設(shè)計了撒粉裝置,采用多層篩網(wǎng)和一定頻率振動的方式可有效地控制熱熔膠粉末分布的均勻性、粒徑大小以及撒粉量。預處理可以使熱熔膠粉末與基布初步粘合,在后續(xù)加工中不灑落。較優(yōu)的預處理條件為110℃、3 min。納米纖維熱熔粘合復合材料的制備及其粘合性能:通過靜電紡絲以及熱壓,可以得到納米纖維復合材料,并且通過調(diào)整熱壓工藝條件可以控制納米纖維膜與基布之間的粘合效果。隨著熱壓溫度的提高和時間的增加,復合材料的剝離強力及剝離能總體呈上升趨勢,分別提高至對照樣的1.60~7.01倍和1.86~6.84倍。熱壓前后,復合材料的透氣率變化不大,且熱壓后未出現(xiàn)滲膠現(xiàn)象。當壓力為0.1 MPa時,較優(yōu)的熱壓溫度/時間為120℃/13 s、120℃/18 s和130℃/8 s。同一熱壓條件下,隨著撒粉量的增加,納米纖維膜與基布之間的粘合牢度增強;隨著熱熔膠粒徑的減小,納米纖維膜與基布間的粘合牢度增大。當采用熱熔膠粒徑75μm,撒粉量0.57±0.10 g/m2的撒粉工藝,120℃/13 s的熱壓條件時,復合材料的粘合性能極好,其剝離強力及剝離能分別可達21.72±2.91 c N、12.56±2.74 J/m2。不同基布制備的復合材料在相同條件下熱壓后,與納米纖維膜的粘合牢度不同,滌塔夫尼絲紡電力紡非織造布。納米纖維熱熔粘合復合材料的熱濕舒適性及耐水洗性:螺旋片式靜電紡絲時間為30min的PVA納米纖維膜過濾效率可達99.11%。將該納米纖維膜/尼絲紡熱熔粘合復合材料應用于沖鋒衣服裝中,納米纖維膜的存在使其保暖性增加,而對其透濕性及透氣性未產(chǎn)生影響。用撒粉及熱壓的方式獲得的PVA納米纖維膜/尼絲紡復合材料具有良好的耐水洗性,采用浸泡洗滌的方式,材料的耐水洗次數(shù)可達20次以上。
【學位單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ340.64;TB33
【部分圖文】：

逐層下流并流至金屬斜板邊緣處，在電場力的作用下激發(fā)為噴射流，纖維產(chǎn)量得到了提高。同時，Thoppey 等[33]在金屬斜板的基礎(chǔ)上又設(shè)計出了碗狀噴絲頭靜電紡絲法，該噴絲頭也是溶液貯存器，施加電場后，“碗”邊緣的溶液會形成大量射流，納米纖維的產(chǎn)量為傳統(tǒng)紡絲的 40 倍。這兩種方法原理類似，纖維質(zhì)量與單針法制得的納米纖維類似，但都無法連續(xù)紡絲。受到 Thoppey 等人的啟發(fā)，Jiang 等[34]發(fā)明了一種金字塔狀的噴絲頭用于靜電紡絲，如圖 1-6 所示。為了改善碗狀噴絲頭溶液低于“碗”邊緣紡絲即停止的弊端，Jiang等人用供液泵將溶液不斷注入三層噴絲頭，使溶液始終覆蓋噴絲頭邊緣，連續(xù)靜電紡絲，多余的溶液將流入收液槽中，紡絲產(chǎn)量也提高至 100 倍。Shin等[35]用兩根垂直棒及與之平行的兩個輔助電極板組成了無針靜電紡絲裝置，垂直棒通過銅絲相連，如圖 1-7 所示。紡絲時，紡絲液從垂直棒上方流下，覆蓋在其表面，在高壓電源和輔助電極板的電場力作用下產(chǎn)生射流。但此法得到的納米纖維膜很不均勻，紡絲時間過長，溶液易固著在垂直棒表面，影響紡絲穩(wěn)定性。

磁場擾動法靜電紡裝置示意圖

氣泡法靜電紡裝置示意圖
【參考文獻】

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本文編號：2852159