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改性PTFE膜及其層壓織物的研制

來(lái)源:路林鳳 瀏覽 741 次 發(fā)布時(shí)間:2022-12-20

【摘要】:集多功能于一體的PTFE微孔膜防水透濕層壓織物在防護(hù)服領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢(shì),受到了廣大消費(fèi)者的青睞,一直以來(lái)都是人們研究的熱點(diǎn)。本文首先采用高溫處理法對(duì)PTFE膜進(jìn)行改性與優(yōu)選,制得具有較強(qiáng)疏水性和黏附性的PTFE膜,解決了其疏水性和黏附性不能兼得的難題;接著,對(duì)高密滌綸織物進(jìn)行不同溫度的壓光處理并進(jìn)行性能測(cè)試與優(yōu)選;最后,將PTFE膜與高密滌綸織物進(jìn)行復(fù)合制得層壓織物,對(duì)復(fù)合工藝進(jìn)行了優(yōu)化,并對(duì)相關(guān)的性能進(jìn)行了測(cè)試與分析,主要探討了高溫改性對(duì)PTFE膜黏附性的影響及熱壓工藝對(duì)最終織物性能的影響,這可為以后層壓織物的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作提供理論依據(jù)和合理化建議。


主要內(nèi)容與結(jié)論如下:PTFE微孔膜經(jīng)過(guò)高溫改性后,浸潤(rùn)性和黏附性發(fā)生了顯著的變化。使用掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)和示差掃描量熱儀(DSC)對(duì)改性前后PTFE膜的形貌結(jié)構(gòu)、粗糙度和結(jié)晶度進(jìn)行測(cè)試表征,借助光學(xué)視頻接觸角測(cè)量?jī)x和DCAT 21表/界面張力儀研究了PTFE膜表面的浸潤(rùn)性和黏附性。結(jié)果表明,隨溫度的升高,接觸角呈遞增的趨勢(shì),黏附性亦有相同的規(guī)律;結(jié)晶度和表面粗糙度隨著改性溫度的升高而減小。對(duì)PTFE膜進(jìn)行初步的篩選,把改性溫度260℃、320℃和380℃的膜作為層壓織物的里層。對(duì)高密滌綸織物進(jìn)行不同溫度的壓光處理,得到12種不同織物。借助電腦式織物透濕儀、織物滲水性測(cè)定儀和自制滾動(dòng)角測(cè)量?jī)x等,對(duì)上述織物進(jìn)行了測(cè)試與表征,研究了定型與壓光溫度對(duì)高密織物潤(rùn)濕、黏附性的影響。結(jié)果表明,接觸角隨著定型溫度與壓光溫度的升高有先增大后減小的趨向。


以接觸角、黏附力、透濕性和耐水壓等作為參考指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)選,在定型溫度150℃、壓光溫度180℃的工藝條件下制備的高密滌綸織物為最佳選擇。另外,通過(guò)對(duì)織物進(jìn)行不同溫度的收縮整理,來(lái)進(jìn)一步研究孔徑對(duì)潤(rùn)濕、黏附性的影響。將較優(yōu)的PTFE膜與高密滌綸織物進(jìn)行復(fù)合制得層壓織物,通過(guò)剝離強(qiáng)力的測(cè)試來(lái)確定最優(yōu)的改性PTFE膜??刂撇煌纳夏z量、熱壓溫度、熱壓壓力等參數(shù)來(lái)探究層壓工藝對(duì)制品性能的影響,進(jìn)而對(duì)工藝進(jìn)行了優(yōu)化,并探討了黏附性和層壓工藝的聯(lián)系。


結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)260℃的高溫改性后的PTFE膜是層壓織物的最佳選擇;熱壓溫度100℃、熱壓壓力0.3 MPa及上膠量31.8 g/m2是制備PTFE膜復(fù)合織物的最優(yōu)層壓工藝;材料黏附性越強(qiáng),粘結(jié)得越牢固,在粘結(jié)牢度相同的情況下,可以使用更少的上膠量,這樣就會(huì)較少地堵塞制品內(nèi)部的空隙,有利于透濕功能的實(shí)現(xiàn),并且最終織物的手感、懸垂性更加優(yōu)異。在最優(yōu)條件下制得的PTFE層壓織物具有優(yōu)異的防水透濕性能,透濕量達(dá)5108g/(m2·24h),同時(shí)具有良好的手感和懸垂性,適用于功能防護(hù)服裝領(lǐng)域。