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
弹性势能布织带品布和好产品因为其与众不同的性 ,在纺织业、治疗、光电子等许多方向获得了大面积用 。尤为是在职能性表层枝术的发展壮大下 ,PU(聚氨酯发泡)涂银层的用为同类产品塑造了防菌、导电等不错的特点 。文章将祥细浅论弹性势能布织带品布和好产品PU涂银层的化学合成制作技术 ,包涵基本材料选定、表层配法方案、涂覆制作技术升级优化及性测量等的方面 ,并融合国外的非常知名文献资料完成开展调研分享 。
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涂膜是弹性力布针织品布复合用料用料的很重要分为这部分 ,它不但要激发用料的防尘、防污性 ,还能为以后银层累积供应不稳的底材 。
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
银是 一种生活非天然除菌剂 ,具有着广谱杀菌的成效 ,同一要具备很好的导电使用性能 。在PU耐磨涂层上沉淀积累银层 ,可不可以重要上升结合用料的复合性性 。
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 |
可能产生九洲bet9入口污染 |
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九洲bet9入口中 ,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
近两年里来 ,欧美地区发达国家在目的性化工品这个领域完成了正相关科研成果 。比如 ,美国的教授Anderson抓捕的开发好几回种干净型PU涂银结合材料 ,代替诊疗敷料 ,其除菌目的远高于传统型成品(Anderson et al., 2019) 。除此之外 ,欧洲德国研究探讨考生给出好几回种干净型化学式镀银工序 ,有很大程度的降了巨资属的污染风险点(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 ,减少对九洲bet9入口的影响 。
- 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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