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        高性能無縫孔沖鋒衣關(guān)鍵技術(shù)研究

        2018-03-30 03:37:42張璐瑤丁郎薛天福張楊瑜
        商情 2018年11期
        關(guān)鍵詞:沖鋒衣

        張璐瑤 丁郎 薛天?!垪铊?/p>

        【摘要】沖鋒衣的使用已不僅僅局限于專業(yè)戶外運(yùn)動上,在日常穿著上也得到了大量的普及,需求量大幅度提升,沖鋒衣品質(zhì)也相應(yīng)的需要得到提高。一直以來,沖鋒衣核心就是其功能性防水透濕面料及縫口高密封性能,而目前高性能防水透濕性能服裝面料主要需要從國外進(jìn)口,價(jià)格高,而且存在成本高,環(huán)境污染大,防風(fēng)性能差等問題。在上述背景下,本論文研究低成本、易降解、高性能的防水透濕性能服裝面料以及高科技無針縫紉工藝,對于提高沖鋒衣服裝品質(zhì)、減少環(huán)境污染壓力、節(jié)省外匯具有重要意義。

        【關(guān)鍵詞】沖鋒衣 無縫孔 面料層壓復(fù)合工藝 TPU加工

        近年來,戶外用品消費(fèi)市場走勢大好,適用于戶外運(yùn)動的功能性服裝也成為了戶外運(yùn)動者的關(guān)注熱點(diǎn)。其中沖鋒衣的優(yōu)劣取決于制作沖鋒衣的面料和加工工藝,通過研究高性能TPU無孔防水透濕膜加工及工藝優(yōu)化、多層面料層壓復(fù)合工藝優(yōu)化、高性能TPU無孔防水透濕服裝制作來實(shí)現(xiàn)高性能無縫孔沖鋒衣。

        1沖鋒衣概述

        1.1沖鋒衣的來源

        沖鋒衣,“Technical Jackets”,直譯為“功能性夾克”,是戶外運(yùn)動的必備裝備之一。最早用于登高海拔雪山時(shí),在登頂沖鋒時(shí),登山者脫去用以御寒的羽絨服,選擇只穿一件輕薄的沖鋒衣輕裝上陣,“沖鋒衣”的沖鋒兩字也正是這么來的。沖鋒衣具有突出的功能性優(yōu)點(diǎn),而被廣大戶外運(yùn)動愛好者所喜愛。

        1.2沖鋒衣功能性關(guān)鍵

        1.2.1特色面料

        沖鋒衣的作用就是要為穿著者遮風(fēng)擋雨,沖鋒衣自身面料一定要具有防水功能。在極限運(yùn)動中,身體的寒冷和失溫是極危險(xiǎn)的,因此沖鋒衣的面料要求具有優(yōu)異的吸濕透氣性,其中織物微孔直徑要使織物外部的水不會滲入織物內(nèi)側(cè),而人體散發(fā)的汗卻能夠擴(kuò)散到外界,使得穿著者保持溫暖干燥的舒適狀態(tài)。

        1.2.2制作工藝

        沖鋒衣的制作工藝主要有:激光剪切、立體剪切、壓膠處理、防水拉鏈、防水涂層、防風(fēng)部件。無縫孔技術(shù)更是沖鋒衣實(shí)現(xiàn)縫口高密度性的關(guān)鍵,可以有效提高沖鋒衣的品質(zhì),達(dá)到無縫孔高性能沖鋒衣的層次。

        2高性能沖鋒衣面料的研發(fā)

        2.1多層面料層壓復(fù)合工藝優(yōu)化

        復(fù)合基布外層選擇各不同規(guī)格的棉和滌綸府綢10款,中間層TPU膜,內(nèi)層選擇市場主流網(wǎng)眼面料。

        2.1.1最佳粘合劑的篩選

        多層面料層壓復(fù)合工藝中最佳粘合劑篩選及用量選擇是影響面料服用性能、耐洗滌性能、透濕性能關(guān)鍵因素,需要通過多次實(shí)驗(yàn)來精確設(shè)定。

        復(fù)合設(shè)備選擇CX-F6 TPU膜復(fù)合機(jī),采用膠點(diǎn)轉(zhuǎn)移方式上粘合劑,項(xiàng)目選擇7種不同軟化點(diǎn)粘合劑,通過層壓復(fù)合后評價(jià)復(fù)合面料性能,確定最佳粘合劑。粘合劑用量占織物質(zhì)量百分比1-5%范圍內(nèi),每隔0.5%間隔做一個(gè)樣品,測試面料透通性及粘合力,確定最佳粘合劑用量。復(fù)合速度范圍設(shè)定為在15-30 m/min,每隔5m/min一個(gè)樣,共完成4個(gè)樣品。

        2.1.2中間層TPU膜

        TPU原料具有良好的拉伸性能、優(yōu)異的防水性,吸濕透氣性較差_引。但經(jīng)過工藝優(yōu)化后能有效增加其服用性能。

        2.1.3內(nèi)層網(wǎng)眼面料

        網(wǎng)眼面料有效防止沖鋒衣產(chǎn)生裂紋,透氣性良好,一般都是滌綸材料,價(jià)格便宜、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

        2.2高性能TPU無孔防水透濕膜加工的工藝優(yōu)化

        沖鋒衣制作中關(guān)鍵技術(shù)在于TPU無孔防水透濕膜加工核心部件螺桿注塑機(jī)的設(shè)計(jì),其性能優(yōu)劣直接影響TPU膜的均勻度、力學(xué)性能、多層面料層壓復(fù)合工藝中最佳粘合劑篩選及用量選擇。

        2.2.1TPU原料干燥工藝

        由于TPU易吸濕及易水解特陛,未充分干燥的TPU原料易導(dǎo)致加工困難,注射制品表面會出現(xiàn)汽泡或銀紋,擠出制品表面出現(xiàn)不平滑、無光澤、起泡等現(xiàn)象。加工前要把TPU原料充分干燥至含水量0.05%以下。采用循環(huán)空氣干燥器干燥TPU,干燥溫度范圍在80-110℃進(jìn)行優(yōu)化,干燥時(shí)間為3小時(shí)。

        2.2.2材料著色工藝:

        在TPU原料中加入色粉0.2-0.5%或者色母粒1-4%,利用DataColor測色配色儀對比各不同含量色粉或色母料對TPU膜顏色影響。

        2.2.3螺桿注塑機(jī)設(shè)計(jì)

        為獲得塑化均勻的TPU熔融物,將設(shè)計(jì)單螺紋注塑機(jī),共有三段螺桿構(gòu)成,設(shè)計(jì)如圖1,為了獲得高的塑化能力及產(chǎn)量,設(shè)計(jì)超長螺桿(長度為18-20d);為避免螺桿轉(zhuǎn)速的波動和塑化的不均勻,選擇大馬力電機(jī)驅(qū)動提高螺桿驅(qū)動力;噴射嘴和螺筒頭的通路精細(xì)設(shè)計(jì),使材料不會滯留而受到熱破壞。采用高精密熱敏電阻控溫,保證螺筒和射嘴的加熱系統(tǒng)的精確溫度控制,以防在通路上熔料局部過熱和可能受冷。螺桿直徑d在45mm,65mm,85mm,100mm四種規(guī)格,對TPU膜厚度、力學(xué)}生能綜合評價(jià),確定直徑最優(yōu)化參數(shù)。

        2.2.4螺筒和模具的溫度設(shè)定

        由于TPU邵氏硬度差異過大,可選擇熔融溫度190-240℃變化,根據(jù)不同邵氏硬度規(guī)格產(chǎn)品,通過前期預(yù)實(shí)驗(yàn),確定螺筒溫度范圍,后序通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化螺筒溫度指標(biāo),每隔5℃溫度點(diǎn)做一個(gè)樣品,通過后期實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化確定溫度點(diǎn)。

        模具溫度影響膜表面質(zhì)量和脫模行為,也影響最終膜結(jié)構(gòu)的收縮和內(nèi)應(yīng)力,對于普通膜溫度設(shè)定在20-40℃。改良TPU和使用玻璃絲填充加強(qiáng)TPU,模具溫度設(shè)定為55-65℃,每隔5℃溫度點(diǎn)做一個(gè)樣品,確定最佳模具溫度。

        2.2.5材料擠出

        材料擠出受螺桿轉(zhuǎn)速影響,由于TPU對剪切應(yīng)力敏感,太高轉(zhuǎn)速易導(dǎo)致TPU裂解,太低則因停留時(shí)間過長也導(dǎo)致裂解,本項(xiàng)目設(shè)定螺桿轉(zhuǎn)速于25-60rpm范圍,間隔5rpm做一個(gè)樣品,確定最佳螺桿轉(zhuǎn)速。

        3沖鋒衣無縫孔關(guān)鍵技術(shù)

        3.1無縫孔關(guān)鍵技術(shù)

        沖鋒衣制作過程中的無縫孔關(guān)鍵技術(shù)是微孔高聚物薄膜可以與織物通過層壓或涂層工藝等方式復(fù)合,從而賦予復(fù)合體防水透氣功能。微孔的產(chǎn)生有多種方式,薄膜的雙向拉伸產(chǎn)生微孔;在高聚物上填加填料,使高聚物與填料之間形成孔隙:通過互相分離產(chǎn)生微孔;還可以采用機(jī)械方式,利用打孔技術(shù)使無孔膜產(chǎn)生空隙達(dá)到透氣的目的。需注意的是,在長期使用過程中微孔會被堵塞,導(dǎo)致織物防水透濕性能下降。

        3.2超聲波縫合應(yīng)用

        選擇超聲波縫合機(jī)作為TPU復(fù)合面料的服裝縫紉機(jī)械,實(shí)現(xiàn)無線無針縫紉效果,避免針眼對服裝防水性能的影響。在省去頻繁換針線的麻煩同時(shí),避免傳統(tǒng)線縫合的斷線接頭情況,還可對紡織品進(jìn)行整潔的局部剪切與密封,粘固力強(qiáng),可達(dá)到防水效果。

        結(jié)語

        通過多層面料層壓復(fù)合工藝優(yōu)化、高性能TPU無孔防水透濕膜加工進(jìn)行工藝優(yōu)化(包括復(fù)合基布選擇、粘合劑種類選擇及用量篩選,粘合劑加入方式及刮膠方式優(yōu)化、復(fù)合速度等工藝優(yōu)化)以及無縫孔技術(shù)的使用,對傳統(tǒng)沖鋒衣制作方法進(jìn)行改進(jìn),使得沖鋒衣的品質(zhì)得到了質(zhì)的飛躍,從而減少環(huán)境污染以及外國進(jìn)口面料的壓力,更好的做到節(jié)省外匯。

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