新型復(fù)合墻布面料加工工藝

韓　玥

(浙江理工大學(xué)材料與紡織學(xué)院，杭州　310018)

?

新型復(fù)合墻布面料加工工藝

韓玥

(浙江理工大學(xué)材料與紡織學(xué)院，杭州310018)

摘要：新型復(fù)合墻布面料的加工工藝以設(shè)計(jì)功能性復(fù)合墻布面料為出發(fā)點(diǎn)，通過設(shè)計(jì)表層大提花面料的紋織工藝和上機(jī)工藝、底層紡粘無紡布的加工工藝，并采用TPU型熱熔膠膜將大提花布與紡粘無紡布粘合的方法，形成具有較好防潮性能的環(huán)保復(fù)合墻布面料，并測(cè)試了面料的回潮率、甲醛含量及其它基本指標(biāo)。復(fù)合效果及回潮率測(cè)試結(jié)果表明：在復(fù)合溫度140℃，復(fù)合壓強(qiáng)2MPa，復(fù)合時(shí)間為90～120s條件下的墻布復(fù)合效果最佳。

關(guān)鍵詞：復(fù)合墻布；大提花布；紡粘無紡布；復(fù)合工藝；環(huán)保

0　引　言

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)生活各方面要求都有所提高，不僅僅局限于物質(zhì)的滿足，也追求審美的突破與提升。墻布作為一種室內(nèi)裝飾材料，以其優(yōu)雅的花紋、厚實(shí)的質(zhì)感和經(jīng)久耐用的特性越來越受到家居裝潢者的喜愛。

目前，國內(nèi)墻布市場(chǎng)主要有兩種分類方法[1]：一是根據(jù)底基材料分類；二是根據(jù)墻布布面材質(zhì)進(jìn)行細(xì)分。按照不同的墻布底基材料，可分為4大類，即布面紙底、布面膠底、布面漿底和布面針刺棉底。按照墻布布面材質(zhì)來細(xì)分，可分為3大類，即無紡墻布、化纖墻布和紡織纖維墻布。此外，若以墻布面料層數(shù)來分，可分為單層墻布和復(fù)合型墻布。

國內(nèi)對(duì)墻布開發(fā)的研究偏重于單層墻布。紡織纖維墻布由于其美觀、無毒等優(yōu)異性被廣泛使用。呂靈鳳等[2]提出紡織纖維墻布具有優(yōu)異的綠色環(huán)保性能，但是其大多出現(xiàn)在高檔墻布市場(chǎng)上，且多為外國生產(chǎn)，價(jià)格較高，多采用木漿紙基，不易撕扯。另外，無紡墻布作為新興產(chǎn)業(yè)，具有環(huán)保、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在墻布研究方面越來越受到重視。邱新標(biāo)[3]提出一種以滌綸為原料，經(jīng)熱軋上膠和印花工序制成的無紡布?jí)Σ迹菬o紡布?jí)Σ蓟ㄉ唵?，易出現(xiàn)印花不清晰現(xiàn)象，不夠美觀。

單層墻布不能完全滿足墻布各功能的要求，但國內(nèi)對(duì)復(fù)合墻布的研究較少。沈艷琴等[4]介紹了一種以木漿非織造布為復(fù)合墻布表層、純棉機(jī)織布為底層，利用苯丙乳液進(jìn)行粘合的復(fù)合墻布加工方法，可生產(chǎn)出較環(huán)保，使用方便，滿足多功能要求的復(fù)合墻布，但是以非織造布為表層仍存在不夠美觀的缺陷，且純棉織物容易吸濕受潮，使用時(shí)間久了可能會(huì)使墻體發(fā)霉。關(guān)于裝飾墻布的設(shè)計(jì)生產(chǎn)已有不少報(bào)道。[5-9]

本文介紹的新型復(fù)合墻布面料屬于復(fù)合型墻布面料，采用提花布面無紡布底基，結(jié)合了紡織纖維墻布和無紡墻布的優(yōu)點(diǎn)，通過TPU環(huán)保熱熔膠膜將大提花布與紡粘無紡布復(fù)合，使其不僅具有紡織纖維墻布無毒、吸音、美觀等性能，也有無紡墻布的挺括、耐老化、粘貼方便、有一定防潮性、能擦洗而不褪色的特性。其中大提花面料為復(fù)合墻布面料表層，利用紗線配色以及組織配合，起到增加復(fù)合墻布面料的美觀度的作用，兼具一定的防潮功能。紡粘無紡布為復(fù)合墻布面料底層，通過合理選擇原料、配置工藝參數(shù)，使復(fù)合墻布面料在保證良好外觀的前提下加強(qiáng)其強(qiáng)力、透氣性和環(huán)保指數(shù)，符合“綠色生產(chǎn)工藝”要求。另外，復(fù)合墻布面料在使用時(shí)，可在其背層覆上背膠，以方便更換。

1　新型復(fù)合墻布面料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

新型復(fù)合墻布面料由三部分構(gòu)成，由表層到底層依次為大提花布層、熱熔膠層、紡粘無紡布層。大提花布層選擇拒水性能較好的纖維原料，以起到阻擋一定空氣中水分的作用，且在利用紡織CAD軟件進(jìn)行紋織工藝設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮到表層大提花布應(yīng)滿足復(fù)合墻布面料具有良好外觀的要求。無紡布層選擇回潮率低、強(qiáng)力較好的纖維原料，保證復(fù)合墻布面料具有優(yōu)異的防潮性能，并能夠滿足方便清潔、環(huán)保耐用的要求。復(fù)合墻布結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　復(fù)合墻布結(jié)構(gòu)

2　新型復(fù)合墻布面料加工工藝

復(fù)合墻布面料的加工工藝流程包括如下步驟：a)選擇合適的原料；b)設(shè)計(jì)表層大提花花紋組織，確定合理的表層大提花布和底層紡粘無紡布工藝參數(shù)、制定工藝流程；c)利用熱熔膠膜在平板硫化機(jī)上對(duì)大提花布和紡粘無紡布進(jìn)行復(fù)合。在設(shè)計(jì)復(fù)合工藝條件時(shí)，應(yīng)先確定各參數(shù)合理的控制范圍，而后遵循控制變量、對(duì)比多組數(shù)據(jù)的原則，最終確定最優(yōu)復(fù)合工藝條件。

2.1表層大提花面料加工工藝

表層大提花面料采用色織緯二重，利用2688電子提花籠頭織造。部分參數(shù)如表1所示。

紋織工藝設(shè)計(jì)采用紡織CAD軟件設(shè)計(jì)，其中織造的局部意匠圖如圖2所示,紋樣效果圖如圖3所示。

表1表層大提花面料部分參數(shù)參考

指標(biāo)規(guī)格成品規(guī)格成品幅寬/cm144±5成品經(jīng)密/(根/cm)68成品緯密/(根/cm)12織造原料經(jīng)組合緯組合甲經(jīng)甲緯乙緯166.7dtex×1(1/150D)滌綸低彈網(wǎng)絡(luò)絲(深棕色)166.7dtex×1(1/150D)滌綸低彈網(wǎng)絡(luò)絲(金黃色)333.3dtex×1(1/300D)滌綸有光低彈絲(淡黃色)333.3dtex×1(1/300D)滌綸有光低彈絲(淡黃色)組織地組織花組織花部1花部2甲乙緯組合的五枚經(jīng)緞甲緯緯浮長、背襯乙緯1/1平紋組織乙緯1/1平紋組織、背襯甲緯緯面3/1斜紋組織

圖2　局部意匠圖

圖3　紋樣效果圖

2.2底層紡粘無紡布加工工藝

底層紡粘無紡布采用薄型PP(丙綸)無紡布，丙綸的公定回潮率為0，具有較好的拒水性能，可保護(hù)墻體免于受潮。且丙綸纖維自身強(qiáng)力較大，耐磨性也較好，故可避免更換撕扯時(shí)破壞提花面料花紋。無紡布原料選用均聚聚丙烯切片，切片固結(jié)方式采用熱軋加固，主要生產(chǎn)工藝流程可概括為：切片—螺桿擠出機(jī)—計(jì)量泵—噴絲板—冷卻吹風(fēng)—?dú)饬鳡可臁伨W(wǎng)—熱軋成布—卷繞。

PP(丙綸)無紡布規(guī)格參數(shù)如下：成品克重為30g/m2，厚度為0.1mm。在進(jìn)行熱軋時(shí)，應(yīng)注意熱軋溫度不可高于PP熔點(diǎn)；熱軋時(shí)將無紡布放置在無花紋的光輥以及有花紋的花輥之間，光輥在下花輥在上，光輥溫度最好為花輥4～5倍以上，但不宜過高，否則會(huì)使布的柔軟性變差；光輥與花輥間接觸面單位長度上所受壓力，即線壓力的大小可根據(jù)產(chǎn)品定重和溫度來設(shè)定。

2.3熱熔膠復(fù)合最優(yōu)工藝條件

此次研究選用TS-6106型雙面熱熔膠膜，其主要材質(zhì)是TPU改性材料，屬于成熟的環(huán)保材料。復(fù)合加工使用的機(jī)器為XLB25-D型平板硫化機(jī)，在進(jìn)行復(fù)合加工時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置工藝參數(shù)，以免影響復(fù)合效果。主要復(fù)合參數(shù)包括：加壓時(shí)間、復(fù)合溫度、復(fù)合壓強(qiáng)。從理論上分析，加壓時(shí)間應(yīng)越短越好，控制在120s左右；復(fù)合溫度應(yīng)高于熱熔膠膜熔點(diǎn)(115℃)，但低于丙綸纖維熔點(diǎn)(150～160℃),在該適用范圍內(nèi)以溫度越高越好；復(fù)合壓強(qiáng)應(yīng)控制在2～3MPa之間，在不破壞提花花紋和布面的前提下，壓強(qiáng)越大則效果越好。但考慮到復(fù)合時(shí)應(yīng)保證大提花布花紋的完整性，以及盡量避免熱熔膠膜融化過程中的外滲，實(shí)際復(fù)合參數(shù)最適合的數(shù)值應(yīng)根據(jù)實(shí)際復(fù)合效果決定。根據(jù)控制單一變量的實(shí)驗(yàn)方法獲得較具有代表性的數(shù)據(jù)，如表2所示。

表2復(fù)合工藝參數(shù)數(shù)據(jù)表

組別溫度/℃壓強(qiáng)/MPa時(shí)間/s113021202130390313031204140290514021206140390715021208150390

在相同的復(fù)合環(huán)境條件下，結(jié)合實(shí)際復(fù)合效果來看，采用4號(hào)和5號(hào)墻布復(fù)合工藝參數(shù)，即復(fù)合溫度140℃、復(fù)合壓強(qiáng)2MPa、復(fù)合時(shí)間90/120s,均能獲得較好的布面效果,粘合牢固且柔軟度適中。就單一參數(shù)來比較，當(dāng)復(fù)合溫度選擇130℃或150℃時(shí)，粘合效果均不理想；復(fù)合時(shí)間選擇90s時(shí)，易出現(xiàn)部分未粘合或粘合處不緊貼的問題；復(fù)合壓強(qiáng)選擇3MPa時(shí)，布面效果較差，但相比溫度參數(shù)和時(shí)間參數(shù)，其影響較小。成品正反面分別如圖4、圖5所示。

圖4　正面圖

圖5　反面圖

3　性能測(cè)試數(shù)據(jù)與分析

考慮到墻布選擇首要點(diǎn)是美觀，故在8組實(shí)驗(yàn)中選擇復(fù)合效果最好的4號(hào)和5號(hào)墻布進(jìn)行以下性能測(cè)試，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

根據(jù)GB/T 9995—1997《紡織材料含水率和回潮率的測(cè)定》[10]測(cè)試4、5號(hào)復(fù)合墻布的回潮率，采集數(shù)據(jù)如表2所示。

表2回潮率指標(biāo)測(cè)試數(shù)據(jù)表

組號(hào)干重/g濕重/g123平均值回潮率/%4號(hào)布25.4525.6925.6725.7125.690.945號(hào)布26.3026.5126.5526.5326.530.87

根據(jù)GB 18401—2001《紡織品 甲醛含量的限定》要求室內(nèi)裝飾類紡織品甲醛含量≤300mg·kg-1,根據(jù)GB/T 2912.1—1998《紡織品 甲醛的測(cè)定第1部分:游離和水解的甲醛(水萃取法)》[11]測(cè)試4、5號(hào)復(fù)合墻布的甲醛含量，采集數(shù)據(jù)如表3所示。

表3甲醛含量測(cè)試數(shù)據(jù)表

組號(hào)甲醛含量/(mg/kg)12平均值4號(hào)布<20<20<205號(hào)布<20<20<20

注：水萃取法測(cè)試結(jié)果小于20mg/kg則結(jié)果報(bào)告為“未檢出”。

根據(jù)GB/T 21196.1—2007《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測(cè)定第1部分:馬丁代爾耐磨試驗(yàn)儀》[12]、GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測(cè)定》[13]、AATCC 136-2009《雙層織物的粘合強(qiáng)度》[14]、GB 17591《阻燃機(jī)織物》[15]分別測(cè)試4、5號(hào)復(fù)合墻布的耐磨性、透氣量、剝離強(qiáng)力以及燃燒性能，采集數(shù)據(jù)如表4所示。

表4其他指標(biāo)測(cè)試數(shù)據(jù)表

組號(hào)耐磨性/次透氣量/(L·m-2·s-1)剝離強(qiáng)力/N燃燒性能4號(hào)布84637.8115.76B15號(hào)布83438.2916.28B1

由表2可看出，復(fù)合墻布面料的回潮率極低，可從側(cè)面反映其吸水性差；表3反映復(fù)合墻布面料甲醛含量極底，滿足綠色環(huán)保要求；表4列舉了4項(xiàng)基本測(cè)試指標(biāo)，反映復(fù)合墻布具有較好的耐磨性、透氣量以及剝離強(qiáng)力，燃燒性能B1級(jí)符合GB 17591《阻燃機(jī)織物》中對(duì)裝飾用紡織品燃燒性能的規(guī)定。

4　結(jié)　論

a)新型復(fù)合墻布由表層、底層兩層織物通過熱熔膠粘合而成。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種以大提花布作為表層，紡粘無紡布作為底層，采用TPU熱熔膠膜進(jìn)行粘合而成的具有較好防潮性的環(huán)保復(fù)合型墻布。

b)復(fù)合型墻布的生產(chǎn)工藝包括了設(shè)計(jì)大提花紋織及上機(jī)工藝、紡粘無紡布工藝、熱熔膠粘合等，并對(duì)其復(fù)合工藝進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，選擇復(fù)合效果最好的工藝條件。

c)對(duì)復(fù)合效果最好的兩種工藝條件下的墻布面料進(jìn)行了性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，在復(fù)合溫度140℃、復(fù)合壓強(qiáng)2MPa、復(fù)合時(shí)間90～120s的復(fù)合工藝條件下制成的新型復(fù)合墻布具有較好的防潮性、環(huán)保性、耐磨性，以及良好的透氣性、剝離性，且燃燒性能達(dá)標(biāo)，故綜合性能優(yōu)良。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李芬，陳港.壁紙的生產(chǎn)工藝特性及應(yīng)用[J].上海造紙，2008,39(1):41-47.

[2] 呂靈鳳，沈艷琴.紡織纖維墻布的應(yīng)用探討[J].山東紡織科技，2007,48(6):39-41.

[3] 邱新標(biāo).非織造裝飾墻布的研制及其應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2000,18(7)：23-24.

[4] 沈艷琴，呂靈鳳，李冬梅.復(fù)合裝飾墻布結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝研究[J].上海紡織科技，2008(8)：24-25.

[5] 沈艷琴，武海良，吳長春.紡織裝飾墻布結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析[J].西安工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2008,22(3):269-274.

[6] 羅炳金.重緯大提花裝飾織物的開發(fā)與研究[J].上海紡織科技，2009(3)：38-39.

[7] 張巧玲,劉愛華.我國家用紡織品的現(xiàn)狀及前景展望[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2005,14(6)：47-48.

[8] 張敏，孫潤軍，王娜.阻燃窗簾織物的設(shè)計(jì)與研發(fā)[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2012,20(1)：40-42.

[9] 郭曉云，劉洋飛.紋織CAD中組織合成與分解的實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代紡織技術(shù)，2014,22(3)：6-7.

[10] 紡織材料含水率和回潮率的測(cè)定GB/T 9995—1997[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997.

[11] 紡織品 甲醛的測(cè)定 第1部分：游離和水解的甲醛(水萃取法)GB/T 2912.1—2009[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[12] 紡織品馬丁代爾法織物耐磨性的測(cè)定第1部分:馬丁代爾耐磨試驗(yàn)儀GB/T 21196.1—2007[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[13] 紡織品 織物透氣性的測(cè)定GB/T 5453—1997[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997.

[14] 雙層織物的粘合強(qiáng)度AATCC 136—2009[S].美國：紡織化學(xué)家與染色家協(xié)會(huì)技術(shù)手冊(cè)，2009.

[15] 阻燃機(jī)織物GB 17591—2006[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

(責(zé)任編輯：陳和榜)

收稿日期：2015-07-24

作者簡介：韓玥(1994-)，女，浙江衢州人，本科生，紡織工程專業(yè)。

中圖分類號(hào)：TB332

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X(2016)03-0048-04

Study on Processing Technology of a New Compound Wall Fabric

HANYue

(College of Materials and Textiles, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China)

Abstract：For the processing technology of new compound wall fabric, designing functional compound wall fabric is the starting point. A environmental compound wall fabric with a high humidity resistance was formed by designing the jacquard weaving process and knitting process of jacquard fabric on its surface layer and the processing technology of spunbond non-woven cloth on its bottom layer and by using TPU hot-melt adhesive membrane to cohere big figured cloth with spunbond non-woven cloth. Besides, the moisture regain, formaldehyde content and other basic indicators of fabric were measured. The results of compound effect and moisture regain show that the condition for best compounding effect of wall cloth would be 140℃of compound temperature, 2 MPa of compound pressure, and 90 to 120 s of compound time.

Key words：compound wall fabric; jacquard fabric; spunbond non-woven fabric; compound process; environmental friendly