涤纶基防水透湿复合功能织物的成形及建模
发布时间：2021-08-03 07:42
近年来,高支涤纶基布的织造技术快速突破,轻柔涤纶织物成为市场的青睐,如羽绒服面料、运动服装、户外休闲服、户外帐篷基垫等,但其防水透湿性能差,是轻柔涤纶织物广泛应用需要重点公关难点之一。本课题基于涤纶织物结合层压和静电纺丝技术制备防水透湿复合织物,设计了三种不同的防水透湿复合织物,为高防水、高透湿涤纶复合织物的制备提供设计思路和实验基础。本文围绕具有高强度与应用较广阔的涤纶织物进行研究,主要包括涤纶/PTFE/间隔织物复合织物的制备及表征、PAN纤维膜/涤纶防水透湿复合织物的制备及表征、PTFE/PU/涤纶防水透湿复合织物的制备及涤纶/PTFE多层复合织物的传湿性能建模四个部分,具体研究内容如下:（1）以涤纶织物为增强基底,选用聚四氟乙烯膜为功能膜,共聚酰胺热熔胶膜为粘结剂,通过平板硫化机层压将聚四氟乙烯膜、涤纶织物及间隔织物进行三层结构热压复合,制备出集防水防风保暖于一体的多功能复合织物。通过三因素三水平9种工艺进行正交试验,探讨了层压过程中的工艺因素（温度、时间及压强）对复合织物防水性、透湿性、粘附性、透气性等性能指标的影响,最终确定了优化工艺参数,即当层压温度为135℃,时间为15...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
接触角示意图
东华大学硕士学位论文第1章绪论5织的孔隙或复合织物的孔径介于液态水最小直径与水分子直径之间，仅允许水蒸气分子通过，而不允许液滴通过，从而起到防水透湿的效果，其中不同形态的水滴尺寸如表1-2所示。基于该原理设计的织物主要为高密织物。此种织物防水性能一般，且由于经纬密度高，织造时需采用线密度较细的纱线，织物易撕裂，耗材多，加工困难，生产成本高。表1-2水在各种状态下的尺寸[2]Table1-2Differentwaterdropletsizes类型直径(μm)类型直径(μm)蒸气分子0.0004小雨900轻雾20中雨2000雾200大雨3000-4000毛毛雨400暴雨5000-10000（2）微孔膜透湿：采用微孔阻隔原理，将微孔膜的孔径限定于水汽与最小水滴直径之间，并将微孔膜与普通织物以涂层或层压的方式复合在一起，从而赋予普通织物良好的防水透湿性能。微孔薄膜的制备方法较多，常用的有以下4种：双向拉伸法（如聚四氟乙烯的制备等）；添加填充物法（如陶瓷等）；相分离法（湿法聚氨酯的制备）；机械法（如打孔、激光等）。（3）分子透湿：依靠物质自身分子“吸附-扩散-解吸”水蒸气分子，基于该机理制备的多为亲水性聚氨酯防水透湿织物。设计聚氨酯膜/涂层的分子结构，如图1-3所示，使其软链段分子具有亲水性，湿度差存在情况下，分子运动加剧，氢键作用加强，可吸附和释放水分子，并利用其链段呈螺旋立体结构所形成的孔隙使水汽顺利透过。图1-3微孔薄膜透湿和亲水基团[33]Figure1-3Microporousfilmmoisturepermeableandhydrophilicgroupmoisturepermeable1.2.3防水透湿性能的评价指标为了合理评估织物的防水透湿性能，国家制定了一系列测量标准和评价指标。
东华大学硕士学位论文第2章涤纶/PTFE/间隔织物防水透湿复合织物的制备11第2章涤纶/PTFE/间隔织物防水透湿复合织物的制备间隔织物具有三维立体结构，空间体积较大，有良好的透气导湿性能，可通过浸渍、涂层、层合等方式与其他材料复合，获得良好的服用性能和机械性能。普通织物与PTFE膜层压复合后，可具有良好的防水透湿性能。基于以上机理，本章节设计制备了一种新的防水透湿复合织物。主要以PTFE膜为防水透湿功能膜，采用共聚酰胺热熔胶膜（PA）为粘结剂，通过层压方法将PTFE膜、间隔织物及涤纶织物进行复合，制备集防水防风保暖于一体的多功能复合织物。通过正交实验探讨了层压过程中的不同工艺（温度、时间和压强）对层压复合织物防水、防风及保暖性能的影响。2.1实验材料及实验方法2.1.1织物结构的分析采用USB2.0显微镜（深圳市博视达光学仪器有限公司）对实验所用的涤纶织物和间隔织物进行结构分析。测试方法：将试样剪裁成5cm×5cm大小的正方形，将其放置于载物台上，打开软件进行界面观察，调节距离，避免镜头接触到样品而损坏镜头和样品，同时调节光线和放大倍数，直至视野清晰拍照保存。实验材料的结构如图2-1所示。图2-1实验材料的结构图Figure2-1Structuredrawingofmaterials(a)涤纶织物(b)间隔织物正面(c)间隔织物横截面(d)USB2.0显微镜
【参考文献】：
期刊论文
[1]织物透湿测试方法间的差异及相关性分析[J]. 田晓蕊. 中国纤检. 2018(09)
[2]材料表面润湿性的影响因素及预测模型[J]. 蒋华义,张亦翔,梁爱国,齐红媛. 表面技术. 2018(01)
[3]静电纺PAN纳米纤维膜的透气透湿性能研究[J]. 何斌,肖龙辉,龙泉,华珂,刘涛. 湖南工程学院学报(自然科学版). 2017(02)
[4]超柔软防水透湿面料的生产实践[J]. 李桂付,赵磊,马当正,位丽. 上海纺织科技. 2015(07)
[5]防水透湿层压织物制作工艺探索[J]. 刘玲,周静宜,王锐. 上海纺织科技. 2014(09)
[6]风力等级、风速与风压的对应关系研究[J]. 闫国臣,李先立,李小荷. 门窗. 2014(08)
[7]聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透气织物的制备及其性能[J]. 周颖,姚理荣,高强. 纺织学报. 2014(05)
[8]服装热阻和湿阻的测量与计算[J]. 刘颖,戴晓群. 中国个体防护装备. 2014(01)
[9]防水透湿PU膜层压复合机织物的性能研究[J]. 赵磊,樊理山. 产业用纺织品. 2013(02)
[10]不同种类防水透湿织物的性能及发展[J]. 陈丽华. 纺织学报. 2012(07)
博士论文
[1]静电纺纳米纤维防水透湿膜的加热/涂层改性及性能优化研究[D]. 生俊露.东华大学 2017
[2]选择性渗透膜材料、传质模型及生化防护机理的研究[D]. 郝新敏.东华大学 2005
硕士论文
[1]防水透湿双层多级结构电纺聚氨酯纳米纤维膜的性能研究[D]. 史智洁.天津工业大学 2017
[2]改性PTFE膜及其层压织物的研制[D]. 路林凤.江南大学 2017
[3]聚四氟乙烯薄膜性能及其复合织物工艺研究[D]. 郑诗春.东华大学 2016
[4]疏水性聚氨酯纤维膜的防水透湿性及耐洗性研究[D]. 张龙威.东华大学 2016
[5]溅射PTFE的PU防水透湿电纺膜层压织物的制备与性能[D]. 于磊.江南大学 2014
[6]面料热阻湿阻测量方法的研究[D]. 徐丹阳.东华大学 2012
[7]防水透湿层压织物的性能研究与开发[D]. 鲍丽华.北京服装学院 2010
[8]静电纺纳米纤维非织造布的热湿传递性质[D]. 辛东坡.东华大学 2009
本文编号：3319227
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
接触角示意图
东华大学硕士学位论文第1章绪论5织的孔隙或复合织物的孔径介于液态水最小直径与水分子直径之间，仅允许水蒸气分子通过，而不允许液滴通过，从而起到防水透湿的效果，其中不同形态的水滴尺寸如表1-2所示。基于该原理设计的织物主要为高密织物。此种织物防水性能一般，且由于经纬密度高，织造时需采用线密度较细的纱线，织物易撕裂，耗材多，加工困难，生产成本高。表1-2水在各种状态下的尺寸[2]Table1-2Differentwaterdropletsizes类型直径(μm)类型直径(μm)蒸气分子0.0004小雨900轻雾20中雨2000雾200大雨3000-4000毛毛雨400暴雨5000-10000（2）微孔膜透湿：采用微孔阻隔原理，将微孔膜的孔径限定于水汽与最小水滴直径之间，并将微孔膜与普通织物以涂层或层压的方式复合在一起，从而赋予普通织物良好的防水透湿性能。微孔薄膜的制备方法较多，常用的有以下4种：双向拉伸法（如聚四氟乙烯的制备等）；添加填充物法（如陶瓷等）；相分离法（湿法聚氨酯的制备）；机械法（如打孔、激光等）。（3）分子透湿：依靠物质自身分子“吸附-扩散-解吸”水蒸气分子，基于该机理制备的多为亲水性聚氨酯防水透湿织物。设计聚氨酯膜/涂层的分子结构，如图1-3所示，使其软链段分子具有亲水性，湿度差存在情况下，分子运动加剧，氢键作用加强，可吸附和释放水分子，并利用其链段呈螺旋立体结构所形成的孔隙使水汽顺利透过。图1-3微孔薄膜透湿和亲水基团[33]Figure1-3Microporousfilmmoisturepermeableandhydrophilicgroupmoisturepermeable1.2.3防水透湿性能的评价指标为了合理评估织物的防水透湿性能，国家制定了一系列测量标准和评价指标。
东华大学硕士学位论文第2章涤纶/PTFE/间隔织物防水透湿复合织物的制备11第2章涤纶/PTFE/间隔织物防水透湿复合织物的制备间隔织物具有三维立体结构，空间体积较大，有良好的透气导湿性能，可通过浸渍、涂层、层合等方式与其他材料复合，获得良好的服用性能和机械性能。普通织物与PTFE膜层压复合后，可具有良好的防水透湿性能。基于以上机理，本章节设计制备了一种新的防水透湿复合织物。主要以PTFE膜为防水透湿功能膜，采用共聚酰胺热熔胶膜（PA）为粘结剂，通过层压方法将PTFE膜、间隔织物及涤纶织物进行复合，制备集防水防风保暖于一体的多功能复合织物。通过正交实验探讨了层压过程中的不同工艺（温度、时间和压强）对层压复合织物防水、防风及保暖性能的影响。2.1实验材料及实验方法2.1.1织物结构的分析采用USB2.0显微镜（深圳市博视达光学仪器有限公司）对实验所用的涤纶织物和间隔织物进行结构分析。测试方法：将试样剪裁成5cm×5cm大小的正方形，将其放置于载物台上，打开软件进行界面观察，调节距离，避免镜头接触到样品而损坏镜头和样品，同时调节光线和放大倍数，直至视野清晰拍照保存。实验材料的结构如图2-1所示。图2-1实验材料的结构图Figure2-1Structuredrawingofmaterials(a)涤纶织物(b)间隔织物正面(c)间隔织物横截面(d)USB2.0显微镜
【参考文献】：
期刊论文
[1]织物透湿测试方法间的差异及相关性分析[J]. 田晓蕊. 中国纤检. 2018(09)
[2]材料表面润湿性的影响因素及预测模型[J]. 蒋华义,张亦翔,梁爱国,齐红媛. 表面技术. 2018(01)
[3]静电纺PAN纳米纤维膜的透气透湿性能研究[J]. 何斌,肖龙辉,龙泉,华珂,刘涛. 湖南工程学院学报(自然科学版). 2017(02)
[4]超柔软防水透湿面料的生产实践[J]. 李桂付,赵磊,马当正,位丽. 上海纺织科技. 2015(07)
[5]防水透湿层压织物制作工艺探索[J]. 刘玲,周静宜,王锐. 上海纺织科技. 2014(09)
[6]风力等级、风速与风压的对应关系研究[J]. 闫国臣,李先立,李小荷. 门窗. 2014(08)
[7]聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透气织物的制备及其性能[J]. 周颖,姚理荣,高强. 纺织学报. 2014(05)
[8]服装热阻和湿阻的测量与计算[J]. 刘颖,戴晓群. 中国个体防护装备. 2014(01)
[9]防水透湿PU膜层压复合机织物的性能研究[J]. 赵磊,樊理山. 产业用纺织品. 2013(02)
[10]不同种类防水透湿织物的性能及发展[J]. 陈丽华. 纺织学报. 2012(07)
博士论文
[1]静电纺纳米纤维防水透湿膜的加热/涂层改性及性能优化研究[D]. 生俊露.东华大学 2017
[2]选择性渗透膜材料、传质模型及生化防护机理的研究[D]. 郝新敏.东华大学 2005
硕士论文
[1]防水透湿双层多级结构电纺聚氨酯纳米纤维膜的性能研究[D]. 史智洁.天津工业大学 2017
[2]改性PTFE膜及其层压织物的研制[D]. 路林凤.江南大学 2017
[3]聚四氟乙烯薄膜性能及其复合织物工艺研究[D]. 郑诗春.东华大学 2016
[4]疏水性聚氨酯纤维膜的防水透湿性及耐洗性研究[D]. 张龙威.东华大学 2016
[5]溅射PTFE的PU防水透湿电纺膜层压织物的制备与性能[D]. 于磊.江南大学 2014
[6]面料热阻湿阻测量方法的研究[D]. 徐丹阳.东华大学 2012
[7]防水透湿层压织物的性能研究与开发[D]. 鲍丽华.北京服装学院 2010
[8]静电纺纳米纤维非织造布的热湿传递性质[D]. 辛东坡.东华大学 2009
本文编号：3319227
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