纳米覆膜机织物的开发及结合牢度的研究

作     者：刘倩 

作者单位：东华大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴海波

授予年度：2022年

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 08[工学] 082102[工学-纺织材料与纺织品设计] 

主      题：聚醚型聚氨酯 结合牢度 耐水洗牢度 家纺产品 防护阻隔 

摘      要：随着科学技术的发展和健康理念的加强,人们对家纺用品的需求逐渐从追求柔软舒适扩展到吸湿透气、阻隔防护、抗螨防臭等功能。实现这些目标,对织物进行表面改性是有效的策略,例如化学热处理、表面覆膜（化学沉积法,静电纺丝）和涂层等技术。静电纺丝技术能够制备纳米纤维膜,该方法的产物具有结构精细,比表面积大、孔隙率高、防护阻隔性强、柔韧性好等优良性能,是织物表面改性的发展方向。随着无针头静电纺的商业化应用,已能够批量制备幅宽1.6米以上的纳米纤维覆膜材料。这种将纳米纤维膜与织物复合制备的家纺面料,具有防臭防霉、防碎屑防尘、防臭阻隔等防护功能,且保持较好的透气性,柔软性,不影响织物风格和使用效果。但是,纳米纤维膜与家纺织物的结合必须牢固,且需要耐多次水洗,这是目前这一应用存在的瓶颈问题。本课题以开发纳米覆膜机织物、提高传统纺织品的附加值为目标,首先从粘合工艺的选择出发,对比了热粘合、化学粘合、直接纺丝粘合,确定最佳的粘合方式;进而,通过选择不同基布、不同纺丝原料、优化静电纺丝工艺,研究直接纺丝粘合覆膜牢度提高的方法;针对涤纶织物覆膜耐水洗远高于纯棉织物,设计了涤纶与棉交织基布的覆膜方案,通过增加涤纶浮长线,提高纳米纤维膜结合牢度和耐水洗性;最后制备出结合牢度高,耐多次水洗,且能兼顾舒适性和阻隔功能的家纺面料,这种纳米覆膜机织物还能在透气、导湿、手感等方面保持原织物基布良好效果。本课题的研究内容:（1）研究了不同粘合工艺对聚醚型TPU纳米纤维膜与基布结合牢度的影响,并讨论了不同粘合工艺下材料的形貌特征、孔径、吸湿透气性能,结果表明:化学粘合中透湿透气性能较好,结合牢度较好,耐多洗水洗,但是该方法工艺复杂,对设备有较高的要求,且胶水的价格昂贵;热熔粘合中热熔网膜溶解后会变硬,影响手感,影响织物风格,透气性差,热压过程中还会破坏纳米纤维膜,亲水性变差;而采用直接在静电纺中加入助剂,透湿透气性能较好,操作少,工艺简单,且能保证纳米纤维膜的完整性的前提下,尤其与涤纶的结合牢度较好,耐多次水洗。（2）为了研究直接纺丝粘合覆膜牢度提高的方法;通过选择不同基布、不同纺丝原料对覆膜织物的形貌特征、耐磨结合牢度,耐水洗牢度,吸湿透气性能的影响,结果表明:加入助剂对聚醚TPU纳米纤维膜与棉布结合牢度的影响不大,但是其中加入PVP的方式能显著提高纳米纤维膜与涤纶基布的结合牢度,耐多次水洗,同时不降低透气透湿性能。（3）选用涤棉交织的织物组织结构,既能保持涤纶的优点,又改善了材料的透气性,采用经面1/3右斜纹组织结构,亲肤面为棉,具有柔软舒适的触感。织物反面为纬纱（涤纶）浮长线,呈现出涤纶织物的特性。在织物反面涤纶与聚醚TPU纳米纤维膜复合制备纳米覆膜机织物。研究了涤棉交织覆膜织物与涤纶覆膜织物,棉覆膜织物的耐磨结合牢度,耐水洗牢度,吸湿透气性能。结果表明:纳米覆膜织物的耐水洗牢度,耐磨牢度都与涤纶接近,验证了我们的实验设计的可行性,而且其厚度,平方米克重适中,弹性好等性能,满足了人们对家纺产品的要求。