亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于FAST織物風(fēng)格儀的防水織物服用性能研究

        2021-01-06 11:14:02宮簡(jiǎn)簡(jiǎn)趙杰文
        毛紡科技 2020年8期
        關(guān)鍵詞:氟橡膠緯向經(jīng)向

        宮簡(jiǎn)簡(jiǎn),趙杰文,夏 鑫

        (新疆大學(xué) 紡織與服裝學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830046)

        隨著生活水平的提高,人們?cè)谧非蠓b美觀的同時(shí),也開始注重其功能性。為滿足戶外運(yùn)動(dòng)服裝防水透濕的要求,納米靜電紡防水透濕復(fù)合織物成了近年來(lái)的研究熱點(diǎn),靜電紡絲技術(shù)可以連續(xù)生產(chǎn)納米纖維,納米膜具有比表面積大、孔隙率高、孔徑小的特點(diǎn),易于實(shí)現(xiàn)防水透濕的功能[1]。特別是靜電紡含氟聚合物以其優(yōu)異的表面性能、較小的內(nèi)聚能密度及其廣闊的應(yīng)用前景吸引了眾多研究者的注意。聚偏氟乙烯(PVDF)具有良好疏水性、阻燃性和化學(xué)性質(zhì),周穎等[2]采用靜電紡制備聚氨酯/聚偏氟乙烯(PU/PVDF)共混納米膜,大大提高了膜的防水性能;在聚氨酯中引入氟基團(tuán)不僅能夠保持聚氨酯良好的力學(xué)性能和獨(dú)特結(jié)構(gòu),而且氟基團(tuán)在材料表面富集,極大地改善聚氨酯的表面性能,賦予聚氨酯優(yōu)異的低表面能、拒水拒油性、潤(rùn)滑性能、耐沾污性能以及良好的生物相容性[3],李智勇等[4]將含氟聚氨酯(PFU)疏水劑引入聚氨酯紡絲液,并在紡絲液中摻雜納米顆粒,構(gòu)建粗糙表面,獲得良好的防水透濕性能;氟橡膠(FPM)因其耐熱性、防水性和耐腐蝕性好,被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天和防水涂層等領(lǐng)域,氟橡膠與聚氨酯的共混紡絲,還有待探究。上述實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),聚氨酯的加入,對(duì)纖維原具備的性能具有雙向影響,兼具含氟化合物的低表面能和聚氨酯良好的力學(xué)性能。

        趙杰文等[5]對(duì)納米防酸復(fù)合織物與市售傳統(tǒng)防酸織物進(jìn)行風(fēng)格對(duì)比,發(fā)現(xiàn)納米防酸復(fù)合織物表面毛羽顯著減少,織物表面更加均勻。在對(duì)納米靜電紡織物防水透濕織物功能性要求不斷提高的同時(shí),對(duì)其服用性能的要求也隨之提高。亟待開發(fā)出防水性能優(yōu)異,服用性能良好的納米復(fù)合織物。本文以具有高強(qiáng)度、高彈性和良好的透氣性特點(diǎn)的聚氨酯PU為基材,作為力學(xué)性能的支撐,運(yùn)用靜電紡絲的方法制備聚氨酯/聚偏氟乙烯(PU/PVDF)、聚氨酯/含氟聚氨酯(PU/FPU)、聚氨酯/氟橡膠(PU/FPM)共3個(gè)系列的納米復(fù)合防水織物,采用澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)院研制的FAST系統(tǒng),選取上述3種系列共9種防水復(fù)合織物,采用FAST織物壓縮儀、彎曲儀和拉伸儀測(cè)量各織物拉伸、剪切、彎曲、壓縮等織物風(fēng)格指標(biāo),并利用SPSS軟件對(duì)測(cè)得的17項(xiàng)織物風(fēng)格指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,綜合評(píng)價(jià)3種防水復(fù)合織物的織物風(fēng)格和防水性能,并計(jì)算得分,為防水織物的選擇和開發(fā)提供有益的參考。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 實(shí)驗(yàn)材料

        聚氨酯(PU,巴斯夫聚氨酯特種產(chǎn)品中國(guó)有限公司);含氟聚氨酯(FPU,實(shí)驗(yàn)室自制);聚偏氟乙烯(PVDF,相對(duì)分子質(zhì)量6×105);氟橡膠246(FPM,Chemours(上海)化學(xué)有限公司);N,N—二甲基甲酰胺(DMF,分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);四氫呋喃(THF,Aladdin試劑上海有限公司);丙酮(分析純,阿拉丁試劑有限公司);3 M氣溶膠(美國(guó)3 M公司);滌/棉機(jī)織物(面密度170 g/m2)。

        1.2 靜電紡膜復(fù)合織物的制備

        以DMF、丙酮和THF配置雙溶劑制備PU/PVDF、PU/FPU和PU/FPM 3種共混紡絲溶液,將配置好的溶液在常溫下磁力攪拌24 h至充分溶解。采用靜電紡技術(shù),以滌/棉機(jī)織物作為接收基材,并在其表面均勻噴一層3 M氣溶膠(上膠量為25 g/m2),以提高靜電紡纖維膜與基材之間的黏附力,隨后將制備好的混合紡絲液直接沉積于滌/棉機(jī)織物上。注射速度為0.6 mL/h,接收滾筒轉(zhuǎn)速為1 200 r/min,接收距離和電壓根據(jù)高聚物適紡參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,紡絲液注射量控制為4 mL,靜電紡膜紡絲液參數(shù)如表1所示。將制得的防酸透濕復(fù)合織物在室溫條件下放置24 h后,再進(jìn)行各項(xiàng)性能測(cè)試。

        表1 靜電紡膜紡絲液參數(shù)

        1.3 性能測(cè)試

        1.3.1 FAST織物風(fēng)格儀測(cè)試

        測(cè)試每塊織物的面密度(W),進(jìn)行標(biāo)記。采用FAST-1織物厚度儀、FAST-2織物彎曲性能測(cè)試儀和FAST-3織物拉伸性能測(cè)試儀,分別測(cè)試復(fù)合織物在低負(fù)荷200 Pa(1.96 cN/cm2)、10 000 Pa(98 cN/cm2)下的厚度(T2、T100)以及表觀厚度(ST);經(jīng)、緯向彎曲長(zhǎng)度(C1、C2)及彎曲剛度(B1、B2); 織物在4.9、19.6、98.0 cN/cm拉伸力作用下的經(jīng)向延伸率(E5、E20、E100),緯向延紳率(E5′、E20′、E100′)以及斜向伸長(zhǎng)率(EB);根據(jù)計(jì)算得出經(jīng)、緯向可成型性F1、F2和剪切剛度(G)?;贔AST的織物基本力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見表2。

        1.3.2 接觸角測(cè)試

        實(shí)驗(yàn)根據(jù)GB/T 30447—2013《納米薄膜接觸角測(cè)量方法》,使用OCAl5EC 型光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x(德國(guó)Dataphysics)進(jìn)行測(cè)試。

        2 結(jié)果分析

        2.1 FAST數(shù)據(jù)分析

        2.1.1 主因子選取

        運(yùn)用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件中主成分分析法求得標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)的公共因子以及載荷矩陣。通常用方差貢獻(xiàn)率來(lái)表征各個(gè)公共因子對(duì)原始數(shù)據(jù)的解釋能力[6]。當(dāng)累積貢獻(xiàn)率達(dá)到 80%~90%時(shí)[7],即可確定主因子成分。原始變量在各主因子中的貢獻(xiàn)率如表3所示。前5個(gè)因子的貢獻(xiàn)率分別為35.440%、27.066%、15.782%、7.928%和6.523%,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到92.738%,能夠充分解釋FAST測(cè)試中所得的各項(xiàng)性能指標(biāo)所包含的信息,將這5個(gè)因子確定為主因子。

        表2 基于 FAST的織物基本力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果

        表3 復(fù)合織物的主因子貢獻(xiàn)率

        2.1.2 主因子旋轉(zhuǎn)和主因子命名

        提取后的主因子與原始數(shù)據(jù)具有一定的相關(guān)性,不利于表達(dá),旋轉(zhuǎn)成分矩陣能夠?qū)⒔Y(jié)果更清晰地表達(dá)出來(lái),旋轉(zhuǎn)因子代表著變量間的相關(guān)性,取值范圍在-1~1之間,值越接近1,做因子分析越有意義,通過(guò)因子間的比較人們可以決定每個(gè)變量歸屬于哪個(gè)因子[8]。旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣如表4所示。

        根據(jù)表4得出主因子命名如下:

        主因子1,復(fù)合織物在不同低負(fù)荷小外力作用下的經(jīng)緯向延伸率(E)的載荷絕對(duì)值較大。延伸長(zhǎng)度越大,拉伸性能越好,抗變形能力較差,織物容易變形且不易斷裂,反映織物的柔順度[9]。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),經(jīng)向延伸率的載荷絕對(duì)值均大于緯向延伸率的載荷絕對(duì)值,因此將主因子1定義為拉伸因子。

        主因子2,復(fù)合織物的緯向彎曲剛度(B2)、緯向彎曲長(zhǎng)度(C2)、剪切剛度(G)和斜向延伸率(EB)的載荷絕對(duì)值較大。彎曲剛度和彎曲長(zhǎng)度表示織物的剛?cè)嵝?,彎曲剛度越大,彎曲長(zhǎng)度越短,說(shuō)明織物的硬挺度越好。因此將該因子定義為硬度因子。

        主因子3,緯向延伸率(E20′),復(fù)合織物的表面厚度(ST)和緯向成形因子(F2)的載荷絕對(duì)值較大。表觀厚度表示復(fù)合織物的蓬松感,緯向拉伸性能較好,可成形性是用于評(píng)價(jià)織物成形的難易程度、出現(xiàn)褶皺的可能性以及嚴(yán)重程度的綜合描述,因此將該因子定義為緯向成形因子。

        主因子4,復(fù)合織物在低負(fù)荷壓強(qiáng)10 000 Pa和200 Pa下的表面厚度和經(jīng)向成形的載荷絕對(duì)值較大。表面厚度表示織物的厚實(shí)程度,也為織物的豐滿程度,經(jīng)向成型則是經(jīng)向成型的難易程度,因此將該因子定義為豐滿因子。

        主因子5,復(fù)合織物的經(jīng)向彎曲剛度B1和經(jīng)向彎曲長(zhǎng)度C2的載荷絕對(duì)值較大,因此將該因子定義為經(jīng)向彎曲因子。

        表4 旋轉(zhuǎn)成分矩陣

        根據(jù)表3的主因子貢獻(xiàn)率可知,對(duì)復(fù)合織物風(fēng)格影響最大的5個(gè)主因子按照主因子命名依次為拉伸因子、硬度因子、緯向成形因子、豐滿因子和經(jīng)向彎曲因子。

        2.1.3 因子得分與排名

        通過(guò)SPSS軟件分析所得的各個(gè)主因子評(píng)分系數(shù)矩陣見表5。

        根據(jù)表5,將拉伸因子、硬度因子、緯向成形因子、豐滿因子和經(jīng)向彎曲因子命名為f1、f2、f3、f4、f5,并建立5個(gè)評(píng)分的回歸方程:

        f1=-0.035×T2+0.028×T100-0.093×ST-

        0.024×C1-0.064×B1-0.176×C2-

        0.212×B2+0.078×E5+0.190×E20-

        0.400×E100+0.189×E5′+0.125×E20′-

        0.277×E100′+0.094×EB+0.117×F1-

        0.094×F2-0.047×G

        f2=-0.001×T2-0.069×T100+0.084×ST-

        0.031×C1+0.025×B1+0.355×C2+

        0.403×B2+0.071×E5+0.036×E20+

        0.227×E100+0.022×E5′-0.062×E20′+

        0.114×E100′+0.123×EB-0.090×F1-

        0.006×F2-0.167×G

        f3=0.025×T2-0.235×T100+0.330×ST-

        0.059×C1+0.024×B1+0.062×C2+

        0.179×B2+0.133×E5+0.078×E20+0.083×E100+0.081×E5′+0.256×E20′+0.139×

        E100′-0.111×EB-0.113×F1+0.331×

        F2+0.107×G

        f4=0.322×T2+0.495×T100-0.069×ST+

        0.067×C1+0.038×B1-0.064×C2-0.103×B2+0.046×E5-0.166×E20+0.096×E100-

        0.005×E5′-0.100×E20′-0.109×E100′+

        0.107×EB-0.252×F1-0.157×F2-0.110×G

        f5=0.055×T2+0.014×T100+0.076×ST+

        0.448×C1+0.439×B1-0.002×C2-

        0.024×B2+0.089×E5-0.047×E20+

        0.074×E100-0.188×E5′-0.163×E20′-

        0.097×E100′+0.021×EB-0.076×F1-

        0.011×F2-0.026×G

        表5 主因子評(píng)分系數(shù)矩陣

        根據(jù)表3,用主因子貢獻(xiàn)率中的旋轉(zhuǎn)平方和載入的方差百分比x作為權(quán)數(shù),進(jìn)行加權(quán)平均,得到的復(fù)合織物的綜合得分f[10]如下。

        式中:x1為22.466%;x2為22.136%;x3為19.266%;x4為15.236%;x5為13.634%。計(jì)算得到9種復(fù)合織物的公因子得分和排名,如表6所示。

        表6 公因子得分及排名

        根據(jù)表6得出:

        ①由PU/PVDF系復(fù)合織物1#~3#和PU/FPM系復(fù)合織物7#~9#的拉伸因子f1得分可知,隨著混合紡絲液中聚氨酯含量的減少,織物的拉伸性能下降,可見聚氨酯的加入提升了復(fù)合織物的拉伸性能,織物在小負(fù)荷下抵抗拉伸應(yīng)變的能力降低。

        ②由硬度因子f2可知,數(shù)值越大,抗剪切變形能力強(qiáng),即在面料搬運(yùn)、制衣以及服用過(guò)程中不易產(chǎn)生緯斜和弓斜[11]。保形性較好,抗皺性能較優(yōu)越,易護(hù)理[12]。同 PU/PVDF系復(fù)合織物1#~3#和PU/FPU系復(fù)合織物4#~6#的硬挺度相差不大,但紡絲液濃度對(duì)硬度影響較大,紡絲時(shí)應(yīng)注意紡絲液濃度的變化對(duì)電導(dǎo)率和黏度值的影響。觀察是否會(huì)出現(xiàn)因電導(dǎo)率下降而減弱射流受電場(chǎng)的拉伸作用,或因紡絲液濃度的升高導(dǎo)致分子鏈纏結(jié)增加,導(dǎo)致纖維直徑增加而出現(xiàn)織物硬度增大的現(xiàn)象[13]。

        ③由PU/PVDF系復(fù)合織物1#~3#和PU/FPU系織物4#~6#可知,緯向成形因子得分均是先增大后減小,即PU∶PVDF為7∶3、PU∶FPU為10∶2時(shí)為最佳適紡配比,此時(shí),靜電紡膜分布均勻,各向異性、力學(xué)性能良好,能夠較好地成形,在平面內(nèi)受力時(shí)變形傾向的量度小,不易起皺或起鼓。

        ④由PU/FPM系復(fù)合織物7#~9#可知,隨著氟橡膠含量的增加,織物的豐滿因子f4得分下降,這是因?yàn)榉鹉z有壓縮易變形點(diǎn),尺寸穩(wěn)定性差的特點(diǎn),PU含量的增加可以一定程度上降低纖維膜的收縮,從而保證了織物的豐滿性。

        ⑤觀察硬度因子f2和經(jīng)向彎曲因子f5,二者的變化規(guī)律大致相同,因?yàn)橛捕纫蜃又邪曄驈澢鷦偠群途曄驈澢L(zhǎng)度2個(gè)指標(biāo),可知在復(fù)合織物中,納米靜電紡膜均勻分布,受力方向各向同性,提高了織物的彎曲性能。

        2.2 疏水性能分析

        混紡改性后的PU/PVDF系、PU/FPU系和PU/FPM系復(fù)合織物的靜態(tài)水接觸角見圖1。

        圖1 高聚物不同質(zhì)量比時(shí)復(fù)合織物的水接觸角

        由圖1可以看出,織物接觸角分別達(dá)到130.2°、135.6°、137.4°,132.5°、136.2°、137.3°和131.5°、135.6°、139.5°。通過(guò)混紡含氟高聚物,復(fù)合織物對(duì)水的接觸角有了顯著提高,表面能降低,纖維表面氟元素含量逐漸升高,表面能逐漸降低,表現(xiàn)出復(fù)合織物優(yōu)異的疏水性能,其中氟橡膠的復(fù)合織物疏水性能相對(duì)最優(yōu)。

        根據(jù)表6和圖1分析得出:隨著聚氨酯含量的減少,復(fù)合織物的拉伸因子呈下降趨勢(shì),但接觸角均有顯著上升,說(shuō)明氟基團(tuán)具有極強(qiáng)的疏水性能,同時(shí),氟基團(tuán)使含氟高聚物化學(xué)鍵的自由旋轉(zhuǎn)能大為增加,使氟碳彈性分子的剛性增強(qiáng),柔性下降[14]。

        3 結(jié) 論

        ①納米防水透濕復(fù)合織物的服用性能與拉伸因子、硬度因子、緯向成形因子、豐滿因子和經(jīng)向彎曲因子這5個(gè)主因子密切相關(guān)。在紡絲參數(shù)基本相同的情況下,高聚物類型和紡絲液濃度對(duì)服用性能影響較大。氟橡膠/聚氨酯復(fù)合膜整體性能更為優(yōu)異,適宜制備防水服裝。

        ②復(fù)合靜電紡纖維膜對(duì)織物力學(xué)性能有一定影響,同時(shí)靜電紡纖維均勻分布,受力方向各向同性,復(fù)合織物經(jīng)緯向受力差異變小。

        ③含氟基團(tuán)的引入可以有效提升復(fù)合織物的疏水性能,接觸角都在130°以上,可滿足織物的功能性要求。

        猜你喜歡
        氟橡膠緯向經(jīng)向
        浸膠帆布經(jīng)向剛度影響因素分析
        橡膠科技(2022年5期)2022-07-20 02:24:04
        與南亞高壓相聯(lián)的歐亞大陸-印度洋經(jīng)向環(huán)流
        紗線強(qiáng)力對(duì)純棉平紋面料強(qiáng)力的影響
        2018年8月大氣環(huán)流中水汽經(jīng)向輸送特征
        利用掩星溫度數(shù)據(jù)推算大氣月平均緯向風(fēng)場(chǎng)
        溫度對(duì)絲綢面料粘襯熱縮率的影響
        絲綢(2018年10期)2018-10-15 09:54:16
        柞蠶絲面料在粘襯過(guò)程中的熱縮率變化分析
        有關(guān)副熱帶太平洋對(duì)ENSO影響研究的綜述
        干摩擦條件下丁腈橡膠和氟橡膠摩擦磨損行為研究
        耐高溫耐老化龜裂氟橡膠/三元乙丙橡膠并用膠的制備與性能研究
        免费黄色影片| 国产免费一区二区三区在线观看 | 亚洲免费人成网站在线观看| 99久久国产免费观看精品| 爆乳日韩尤物无码一区| 国产av精品一区二区三区不卡 | 视频女同久久久一区二区三区| 久久婷婷综合色一区二区| av无码小缝喷白浆在线观看| 久热综合在线亚洲精品| 狠狠色狠狠色综合网老熟女| 我的极品小姨在线观看| 夫妻免费无码v看片| 国产精品欧美成人| 国产欧美日韩图片一区二区| 在线不卡av一区二区| 无码人妻h动漫中文字幕| 最近中文字幕视频高清| 手机AV片在线| 美女视频在线观看网址大全| 一二三四日本中文在线| 国产精品久久久久免费a∨| 亚洲精品一品二品av| 精品亚洲第一区二区三区| 精东天美麻豆果冻传媒mv| 国产精品无码Av在线播放小说| 亚洲成人免费久久av| 久久婷婷五月综合色奶水99啪| 女性女同性aⅴ免费观女性恋| 日韩国产欧美成人一区二区影院| 亚洲精品中文字幕乱码无线| 337p日本欧洲亚洲大胆| 亚洲欧美日韩一区在线观看| 亚洲人av毛片一区二区| 亚洲精品国产av成人精品| 污污内射在线观看一区二区少妇| 本道无码一区二区久久激情| 久久黄色精品内射胖女人| 午夜亚洲av日韩av无码大全| 中文在线√天堂| 黑丝国产精品一区二区|