滌綸基防水透濕復(fù)合功能織物的成形及建模
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 07:42
近年來,高支滌綸基布的織造技術(shù)快速突破,輕柔滌綸織物成為市場的青睞,如羽絨服面料、運(yùn)動(dòng)服裝、戶外休閑服、戶外帳篷基墊等,但其防水透濕性能差,是輕柔滌綸織物廣泛應(yīng)用需要重點(diǎn)公關(guān)難點(diǎn)之一。本課題基于滌綸織物結(jié)合層壓和靜電紡絲技術(shù)制備防水透濕復(fù)合織物,設(shè)計(jì)了三種不同的防水透濕復(fù)合織物,為高防水、高透濕滌綸復(fù)合織物的制備提供設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。本文圍繞具有高強(qiáng)度與應(yīng)用較廣闊的滌綸織物進(jìn)行研究,主要包括滌綸/PTFE/間隔織物復(fù)合織物的制備及表征、PAN纖維膜/滌綸防水透濕復(fù)合織物的制備及表征、PTFE/PU/滌綸防水透濕復(fù)合織物的制備及滌綸/PTFE多層復(fù)合織物的傳濕性能建模四個(gè)部分,具體研究內(nèi)容如下:(1)以滌綸織物為增強(qiáng)基底,選用聚四氟乙烯膜為功能膜,共聚酰胺熱熔膠膜為粘結(jié)劑,通過平板硫化機(jī)層壓將聚四氟乙烯膜、滌綸織物及間隔織物進(jìn)行三層結(jié)構(gòu)熱壓復(fù)合,制備出集防水防風(fēng)保暖于一體的多功能復(fù)合織物。通過三因素三水平9種工藝進(jìn)行正交試驗(yàn),探討了層壓過程中的工藝因素(溫度、時(shí)間及壓強(qiáng))對復(fù)合織物防水性、透濕性、粘附性、透氣性等性能指標(biāo)的影響,最終確定了優(yōu)化工藝參數(shù),即當(dāng)層壓溫度為135℃,時(shí)間為15...
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
接觸角示意圖
東華大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論5織的孔隙或復(fù)合織物的孔徑介于液態(tài)水最小直徑與水分子直徑之間,僅允許水蒸氣分子通過,而不允許液滴通過,從而起到防水透濕的效果,其中不同形態(tài)的水滴尺寸如表1-2所示。基于該原理設(shè)計(jì)的織物主要為高密織物。此種織物防水性能一般,且由于經(jīng)緯密度高,織造時(shí)需采用線密度較細(xì)的紗線,織物易撕裂,耗材多,加工困難,生產(chǎn)成本高。表1-2水在各種狀態(tài)下的尺寸[2]Table1-2Differentwaterdropletsizes類型直徑(μm)類型直徑(μm)蒸氣分子0.0004小雨900輕霧20中雨2000霧200大雨3000-4000毛毛雨400暴雨5000-10000(2)微孔膜透濕:采用微孔阻隔原理,將微孔膜的孔徑限定于水汽與最小水滴直徑之間,并將微孔膜與普通織物以涂層或?qū)訅旱姆绞綇?fù)合在一起,從而賦予普通織物良好的防水透濕性能。微孔薄膜的制備方法較多,常用的有以下4種:雙向拉伸法(如聚四氟乙烯的制備等);添加填充物法(如陶瓷等);相分離法(濕法聚氨酯的制備);機(jī)械法(如打孔、激光等)。(3)分子透濕:依靠物質(zhì)自身分子“吸附-擴(kuò)散-解吸”水蒸氣分子,基于該機(jī)理制備的多為親水性聚氨酯防水透濕織物。設(shè)計(jì)聚氨酯膜/涂層的分子結(jié)構(gòu),如圖1-3所示,使其軟鏈段分子具有親水性,濕度差存在情況下,分子運(yùn)動(dòng)加劇,氫鍵作用加強(qiáng),可吸附和釋放水分子,并利用其鏈段呈螺旋立體結(jié)構(gòu)所形成的孔隙使水汽順利透過。圖1-3微孔薄膜透濕和親水基團(tuán)[33]Figure1-3Microporousfilmmoisturepermeableandhydrophilicgroupmoisturepermeable1.2.3防水透濕性能的評價(jià)指標(biāo)為了合理評估織物的防水透濕性能,國家制定了一系列測量標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)指標(biāo)。
東華大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章滌綸/PTFE/間隔織物防水透濕復(fù)合織物的制備11第2章滌綸/PTFE/間隔織物防水透濕復(fù)合織物的制備間隔織物具有三維立體結(jié)構(gòu),空間體積較大,有良好的透氣導(dǎo)濕性能,可通過浸漬、涂層、層合等方式與其他材料復(fù)合,獲得良好的服用性能和機(jī)械性能。普通織物與PTFE膜層壓復(fù)合后,可具有良好的防水透濕性能。基于以上機(jī)理,本章節(jié)設(shè)計(jì)制備了一種新的防水透濕復(fù)合織物。主要以PTFE膜為防水透濕功能膜,采用共聚酰胺熱熔膠膜(PA)為粘結(jié)劑,通過層壓方法將PTFE膜、間隔織物及滌綸織物進(jìn)行復(fù)合,制備集防水防風(fēng)保暖于一體的多功能復(fù)合織物。通過正交實(shí)驗(yàn)探討了層壓過程中的不同工藝(溫度、時(shí)間和壓強(qiáng))對層壓復(fù)合織物防水、防風(fēng)及保暖性能的影響。2.1實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法2.1.1織物結(jié)構(gòu)的分析采用USB2.0顯微鏡(深圳市博視達(dá)光學(xué)儀器有限公司)對實(shí)驗(yàn)所用的滌綸織物和間隔織物進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。測試方法:將試樣剪裁成5cm×5cm大小的正方形,將其放置于載物臺(tái)上,打開軟件進(jìn)行界面觀察,調(diào)節(jié)距離,避免鏡頭接觸到樣品而損壞鏡頭和樣品,同時(shí)調(diào)節(jié)光線和放大倍數(shù),直至視野清晰拍照保存。實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。圖2-1實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)構(gòu)圖Figure2-1Structuredrawingofmaterials(a)滌綸織物(b)間隔織物正面(c)間隔織物橫截面(d)USB2.0顯微鏡
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]織物透濕測試方法間的差異及相關(guān)性分析[J]. 田曉蕊. 中國纖檢. 2018(09)
[2]材料表面潤濕性的影響因素及預(yù)測模型[J]. 蔣華義,張亦翔,梁愛國,齊紅媛. 表面技術(shù). 2018(01)
[3]靜電紡PAN納米纖維膜的透氣透濕性能研究[J]. 何斌,肖龍輝,龍泉,華珂,劉濤. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]超柔軟防水透濕面料的生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 李桂付,趙磊,馬當(dāng)正,位麗. 上海紡織科技. 2015(07)
[5]防水透濕層壓織物制作工藝探索[J]. 劉玲,周靜宜,王銳. 上海紡織科技. 2014(09)
[6]風(fēng)力等級、風(fēng)速與風(fēng)壓的對應(yīng)關(guān)系研究[J]. 閆國臣,李先立,李小荷. 門窗. 2014(08)
[7]聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透氣織物的制備及其性能[J]. 周穎,姚理榮,高強(qiáng). 紡織學(xué)報(bào). 2014(05)
[8]服裝熱阻和濕阻的測量與計(jì)算[J]. 劉穎,戴曉群. 中國個(gè)體防護(hù)裝備. 2014(01)
[9]防水透濕PU膜層壓復(fù)合機(jī)織物的性能研究[J]. 趙磊,樊理山. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2013(02)
[10]不同種類防水透濕織物的性能及發(fā)展[J]. 陳麗華. 紡織學(xué)報(bào). 2012(07)
博士論文
[1]靜電紡納米纖維防水透濕膜的加熱/涂層改性及性能優(yōu)化研究[D]. 生俊露.東華大學(xué) 2017
[2]選擇性滲透膜材料、傳質(zhì)模型及生化防護(hù)機(jī)理的研究[D]. 郝新敏.東華大學(xué) 2005
碩士論文
[1]防水透濕雙層多級結(jié)構(gòu)電紡聚氨酯納米纖維膜的性能研究[D]. 史智潔.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[2]改性PTFE膜及其層壓織物的研制[D]. 路林鳳.江南大學(xué) 2017
[3]聚四氟乙烯薄膜性能及其復(fù)合織物工藝研究[D]. 鄭詩春.東華大學(xué) 2016
[4]疏水性聚氨酯纖維膜的防水透濕性及耐洗性研究[D]. 張龍威.東華大學(xué) 2016
[5]濺射PTFE的PU防水透濕電紡膜層壓織物的制備與性能[D]. 于磊.江南大學(xué) 2014
[6]面料熱阻濕阻測量方法的研究[D]. 徐丹陽.東華大學(xué) 2012
[7]防水透濕層壓織物的性能研究與開發(fā)[D]. 鮑麗華.北京服裝學(xué)院 2010
[8]靜電紡納米纖維非織造布的熱濕傳遞性質(zhì)[D]. 辛東坡.東華大學(xué) 2009
本文編號(hào):3319227
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
接觸角示意圖
東華大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論5織的孔隙或復(fù)合織物的孔徑介于液態(tài)水最小直徑與水分子直徑之間,僅允許水蒸氣分子通過,而不允許液滴通過,從而起到防水透濕的效果,其中不同形態(tài)的水滴尺寸如表1-2所示。基于該原理設(shè)計(jì)的織物主要為高密織物。此種織物防水性能一般,且由于經(jīng)緯密度高,織造時(shí)需采用線密度較細(xì)的紗線,織物易撕裂,耗材多,加工困難,生產(chǎn)成本高。表1-2水在各種狀態(tài)下的尺寸[2]Table1-2Differentwaterdropletsizes類型直徑(μm)類型直徑(μm)蒸氣分子0.0004小雨900輕霧20中雨2000霧200大雨3000-4000毛毛雨400暴雨5000-10000(2)微孔膜透濕:采用微孔阻隔原理,將微孔膜的孔徑限定于水汽與最小水滴直徑之間,并將微孔膜與普通織物以涂層或?qū)訅旱姆绞綇?fù)合在一起,從而賦予普通織物良好的防水透濕性能。微孔薄膜的制備方法較多,常用的有以下4種:雙向拉伸法(如聚四氟乙烯的制備等);添加填充物法(如陶瓷等);相分離法(濕法聚氨酯的制備);機(jī)械法(如打孔、激光等)。(3)分子透濕:依靠物質(zhì)自身分子“吸附-擴(kuò)散-解吸”水蒸氣分子,基于該機(jī)理制備的多為親水性聚氨酯防水透濕織物。設(shè)計(jì)聚氨酯膜/涂層的分子結(jié)構(gòu),如圖1-3所示,使其軟鏈段分子具有親水性,濕度差存在情況下,分子運(yùn)動(dòng)加劇,氫鍵作用加強(qiáng),可吸附和釋放水分子,并利用其鏈段呈螺旋立體結(jié)構(gòu)所形成的孔隙使水汽順利透過。圖1-3微孔薄膜透濕和親水基團(tuán)[33]Figure1-3Microporousfilmmoisturepermeableandhydrophilicgroupmoisturepermeable1.2.3防水透濕性能的評價(jià)指標(biāo)為了合理評估織物的防水透濕性能,國家制定了一系列測量標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)指標(biāo)。
東華大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章滌綸/PTFE/間隔織物防水透濕復(fù)合織物的制備11第2章滌綸/PTFE/間隔織物防水透濕復(fù)合織物的制備間隔織物具有三維立體結(jié)構(gòu),空間體積較大,有良好的透氣導(dǎo)濕性能,可通過浸漬、涂層、層合等方式與其他材料復(fù)合,獲得良好的服用性能和機(jī)械性能。普通織物與PTFE膜層壓復(fù)合后,可具有良好的防水透濕性能。基于以上機(jī)理,本章節(jié)設(shè)計(jì)制備了一種新的防水透濕復(fù)合織物。主要以PTFE膜為防水透濕功能膜,采用共聚酰胺熱熔膠膜(PA)為粘結(jié)劑,通過層壓方法將PTFE膜、間隔織物及滌綸織物進(jìn)行復(fù)合,制備集防水防風(fēng)保暖于一體的多功能復(fù)合織物。通過正交實(shí)驗(yàn)探討了層壓過程中的不同工藝(溫度、時(shí)間和壓強(qiáng))對層壓復(fù)合織物防水、防風(fēng)及保暖性能的影響。2.1實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法2.1.1織物結(jié)構(gòu)的分析采用USB2.0顯微鏡(深圳市博視達(dá)光學(xué)儀器有限公司)對實(shí)驗(yàn)所用的滌綸織物和間隔織物進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。測試方法:將試樣剪裁成5cm×5cm大小的正方形,將其放置于載物臺(tái)上,打開軟件進(jìn)行界面觀察,調(diào)節(jié)距離,避免鏡頭接觸到樣品而損壞鏡頭和樣品,同時(shí)調(diào)節(jié)光線和放大倍數(shù),直至視野清晰拍照保存。實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。圖2-1實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)構(gòu)圖Figure2-1Structuredrawingofmaterials(a)滌綸織物(b)間隔織物正面(c)間隔織物橫截面(d)USB2.0顯微鏡
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]織物透濕測試方法間的差異及相關(guān)性分析[J]. 田曉蕊. 中國纖檢. 2018(09)
[2]材料表面潤濕性的影響因素及預(yù)測模型[J]. 蔣華義,張亦翔,梁愛國,齊紅媛. 表面技術(shù). 2018(01)
[3]靜電紡PAN納米纖維膜的透氣透濕性能研究[J]. 何斌,肖龍輝,龍泉,華珂,劉濤. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]超柔軟防水透濕面料的生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 李桂付,趙磊,馬當(dāng)正,位麗. 上海紡織科技. 2015(07)
[5]防水透濕層壓織物制作工藝探索[J]. 劉玲,周靜宜,王銳. 上海紡織科技. 2014(09)
[6]風(fēng)力等級、風(fēng)速與風(fēng)壓的對應(yīng)關(guān)系研究[J]. 閆國臣,李先立,李小荷. 門窗. 2014(08)
[7]聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透氣織物的制備及其性能[J]. 周穎,姚理榮,高強(qiáng). 紡織學(xué)報(bào). 2014(05)
[8]服裝熱阻和濕阻的測量與計(jì)算[J]. 劉穎,戴曉群. 中國個(gè)體防護(hù)裝備. 2014(01)
[9]防水透濕PU膜層壓復(fù)合機(jī)織物的性能研究[J]. 趙磊,樊理山. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2013(02)
[10]不同種類防水透濕織物的性能及發(fā)展[J]. 陳麗華. 紡織學(xué)報(bào). 2012(07)
博士論文
[1]靜電紡納米纖維防水透濕膜的加熱/涂層改性及性能優(yōu)化研究[D]. 生俊露.東華大學(xué) 2017
[2]選擇性滲透膜材料、傳質(zhì)模型及生化防護(hù)機(jī)理的研究[D]. 郝新敏.東華大學(xué) 2005
碩士論文
[1]防水透濕雙層多級結(jié)構(gòu)電紡聚氨酯納米纖維膜的性能研究[D]. 史智潔.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[2]改性PTFE膜及其層壓織物的研制[D]. 路林鳳.江南大學(xué) 2017
[3]聚四氟乙烯薄膜性能及其復(fù)合織物工藝研究[D]. 鄭詩春.東華大學(xué) 2016
[4]疏水性聚氨酯纖維膜的防水透濕性及耐洗性研究[D]. 張龍威.東華大學(xué) 2016
[5]濺射PTFE的PU防水透濕電紡膜層壓織物的制備與性能[D]. 于磊.江南大學(xué) 2014
[6]面料熱阻濕阻測量方法的研究[D]. 徐丹陽.東華大學(xué) 2012
[7]防水透濕層壓織物的性能研究與開發(fā)[D]. 鮑麗華.北京服裝學(xué)院 2010
[8]靜電紡納米纖維非織造布的熱濕傳遞性質(zhì)[D]. 辛東坡.東華大學(xué) 2009
本文編號(hào):3319227
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