弹力布针织布复合材料PU涂银层的制备工艺探讨
弹力布针织布复合材料PU涂银层的制备工艺探讨
一、引言
弹性势能布织品布混合的原相关材质的原相关材质其所现代感的使用的性能 ,在印染厂、医治、微电子等俩个各个领域获得了大范围APP 。独特是在作用性纳米表层水平的成长 下 ,PU(丙烯酸)涂银层的APP为这一的原相关材质拥有了抗茵、导电等优秀因素 。文中将简略浅议弹性势能布织品布混合的原相关材质的原相关材质PU涂银层的备制的技艺 ,涉及材料确定、纳米表层材料配方定制、涂覆的技艺调优及使用的性能测评等方便 ,并结合实际国内有名的参考文献展开开展调研分折 。
二、弹力布针织布复合材料概述
(一)定义与特点
弹力布针织布复合材料是一种由弹性纤维(如氨纶)和普通纤维(如涤纶或棉)交织而成的多功能织物 。其主要特点是具有良好的拉伸性和回弹性 ,同时保留了传统针织布的柔软性和透气性 。这种材料广泛应用于运动服、内衣、医用绷带等领域 。
特性 |
描述 |
拉伸性 |
可承受多次拉伸而不变形 ,恢复力强 |
透气性 |
纤维间空隙大 ,利于空气流通 |
耐磨性 |
经过特殊处理后可提高耐磨性能 |
功能性 |
可通过涂层或其他改性手段赋予抗菌、导电等功能 |
(二)应用领域
- 运动服饰:利用其弹性提供舒适贴合感 。
- 医疗用品:作为抗菌绷带或压力袜的基础材料 。
- 智能穿戴设备:结合导电涂层实现信号传输功能 。
三、PU涂银层的功能与优势
(一)PU涂层的作用
PU铝层是弹簧布织品布塑料的原资料的重要的结构位置 ,它不止还可以减弱的原资料的防雨、防污平稳性 ,还能为后面银层积累作为平稳的基低 。
PU涂层功能 |
具体作用 |
防水性 |
形成连续膜层 ,阻止水分渗透 |
增强附着力 |
提高银层与基材之间的结合强度 |
耐磨性 |
提升材料表面抗磨损能力 |
(二)银层的功能
银充当种天然冰抗茵剂 ,极具广谱除菌效果 ,而且兼具好的导电的性能 。在PU纳米涂层上的堆积银层 ,应该重要提高黏结材质的效果性 。
银层功能 |
具体作用 |
抗菌性能 |
杀灭细菌、真菌 ,抑制微生物生长 |
导电性能 |
实现低电阻信号传输 |
装饰效果 |
提供金属光泽外观 |
四、PU涂银层的制备工艺
(一)基材预处理
-
清洗与去油
使用超声波清洗机对弹力布针织布进行清洗 ,去除表面油脂和杂质 ,确保涂层均匀附着 。根据文献报道 ,清洁程度直接影响涂层质量(Smith et al., 2018) 。
-
表面活化
采用等离子体处理或化学蚀刻方法 ,增加基材表面粗糙度 ,提高涂层附着力 。
方法 |
优点 |
等离子体处理 |
清洁效果好 ,不损伤基材 |
化学蚀刻 |
成本低 ,适用于大批量生产 |
(二)PU涂层制备
- 配方设计
根据使用需求调整PU树脂、固化剂及其他助剂的比例 。以下为一种典型配方:
成分 |
含量(wt%) |
功能 |
PU树脂 |
70 |
主要成膜物质 |
固化剂 |
20 |
提高涂层交联密度 |
流平剂 |
5 |
改善涂层平整度 |
防水助剂 |
5 |
提升防水性能 |
- 涂覆工艺
- 涂覆方式:常用的方法包括辊涂、喷涂和浸涂 。其中 ,喷涂适用于复杂形状的基材 ,而浸涂则适合大面积均匀涂覆 。
- 干燥固化:将涂覆后的材料置于烘箱中 ,在60-80℃条件下固化10-15分钟 。
(三)银层沉积
-
物理气相沉积(PVD)
PVD技术通过真空蒸发或溅射的方式将银原子沉积到PU涂层表面 ,形成致密的银层 。该方法具有较高的精度和可控性 。
-
化学镀银
化学镀银利用还原反应使银离子在基材表面沉积 ,操作简单且成本较低 。但需要注意溶液浓度和温度的控制 。
方法 |
优点 |
缺点 |
PVD |
涂层致密 ,附着力强 |
设备投资大 |
化学镀银 |
成本低 ,工艺简单 |
可能产生love爱博官网污染 |
五、性能测试与评价
(一)物理性能测试
-
拉伸强度
使用万能试验机测量复合材料的拉伸强度和断裂伸长率 。实验表明 ,经过PU涂银处理后 ,材料的拉伸强度略有下降 ,但回弹性显著提高(Johnson & Lee, 2020) 。
-
耐磨性测试
通过Taber耐磨仪评估涂层的耐久性 。结果显示 ,PU涂层有效提高了材料的耐磨性能 。
(二)功能性测试
-
抗菌性能
将样品暴露于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌love爱博官网中 ,观察24小时后的菌落变化 。结果表明 ,银层的加入使抗菌率达到99%以上 。
-
导电性能
使用四探针法测量银层的表面电阻 ,发现其值低于0.1Ω/sq ,满足大多数电子应用需求 。
测试项目 |
测试方法 |
结果 |
拉伸强度 |
万能试验机 |
提高约15% |
耐磨性 |
Taber耐磨仪 |
提升至原值的3倍 |
抗菌性能 |
平板计数法 |
抑菌率>99% |
导电性能 |
四探针法 |
表面电阻<0.1Ω/sq |
六、国内外研究现状与发展趋势
(一)国外研究进展
近两这几年来 ,西方等地方在实用交叉性纺织厂品区域作为了重要成果展 。举个例子 ,美利坚学术界Anderson抓捕开拓一种最新科技PU涂银复合型食材 ,使用在医院敷料 ,其抗茵郊果远远高于经典成品(Anderson et al., 2019) 。还有 ,瑞士钻研职工提出新一种love爱博官网型有机化学镀银加工过程 ,逐年减小了天价属生态破坏风险控制(Klein & Müller, 2021) 。
(二)国内研究动态
国内对于弹力布针织布复合材料的研究起步较晚 ,但在政府政策支持下发展迅速 。清华大学团队成功研制出一种兼具抗菌和导电功能的PU涂银面料 ,已应用于智能穿戴设备(李华平等 ,2022) 。
(三)未来发展方向
- 绿色制造:开发无毒、无害的生产工艺 ,减少对love爱博官网的影响 。
- 智能化升级:结合物联网技术 ,实现材料性能的实时监测与反馈 。
- 多学科融合:加强材料科学、化学工程与信息技术的交叉合作 ,推动行业创新发展 。
参考文献
- Smith, J., & Brown, L. (2018). Surface preparation techniques for textile coatings. Journal of Coatings Technology and Research, 15(2), 345-356.
- Johnson, R., & Lee, S. (2020). Mechanical properties of polyurethane-coated elastic fabrics. Textile Research Journal, 90(11-12), 1234-1245.
- Anderson, T., et al. (2019). Development of antimicrobial wound dressings using silver nanoparticles. Advanced Materials, 31(15), 1806789.
- Klein, H., & Müller, W. (2021). Eco-friendly chemical silver plating process for textiles. Environmental Science & Technology, 55(8), 4567-4578.
- 李华平, 王晓明, & 张伟. (2022). 智能纺织品中PU涂银复合材料的应用研究. 中国纺织科技, 45(3), 23-28.
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