探究熱塑性聚氨酯熔噴非織造布的制作過程及表現特征
熔噴法非織造布是由超細短纖組成,纖維呈交錯狀態均勻分布,故其縱橫向強力差異小,織物孔徑較小,具有較高的比表面積,又因其生產效率高、生產成本低,所以熔噴法非織造布被廣泛用于過濾行業。采用水熱合成法制備了生物質石墨烯炭分子篩,將其加入紡黏非織造布,制備了生物質石墨烯紡黏非織造布,過濾效率比普通紡黏非織造布的過濾效率提高31%。將濾紙與熔噴復合材料的熔噴層一側又合了一層點黏合的熱軋紡粘布,大大提高了復合濾料的強度和耐磨損性。
熱塑性聚氨酯(TPU)是分子中含有-NH-COO-基團的線性共聚物,聚氨酯獨特的鏈結構和聚集態結構賦予其優異的物理性能和加工性能(如彈性好、強度高、韌性好、耐磨、耐低溫性及耐油特性等),被廣泛應用于工農業生產的各個方面。此外,基于聚氨酯優異的物理性能,很多科研人員也開展了相關的功能化研究。基于聚氨酯優良的物理性能制備了透明的含氟聚氨酯涂層,這種涂層具有較低的表面能、優異的耐候性,可以應用于航空和軍事等領域。研究了功能化石墨烯納米片增強的熱塑性聚氨酯復合體系,研究發現功能化石墨烯的加入令復合體系在力學性能、熱穩定性以及形狀記憶方面均有明顯地提高。設計并實現了一種新型的彈性聚氨酯/石墨烯壓電材料的制備。將熱塑性聚氨酯應用于熔噴技術,可開發具有優異的韌性、伸展性的彈性熔噴非織造布,不僅可以廣泛應用于過濾行業,也可以用于制造彈性腰帶,手套,醫療用繃帶等,進一步拓展了熔噴非織造布的應用領域。然而,有關熔噴TPU非織造布的研究鮮有報道。
介紹了熱塑性聚氨酯(TPU)熔噴非織造布的加工研制過程,通過熔融指數(MI)測試確立了熔噴TPU非織造布的紡絲溫度范圍為215～225 ℃。重點討論了牽伸熱風的風壓和風溫對熔噴TPU非織造布微觀形態結構及性能的影響。風溫不變時,熔噴TPU非織造布的纖維隨牽伸風壓的增大而變細,風壓不變時,提高牽伸氣流的風溫,纖網中纖維之間的黏合作用加強。微結構的變化顯著影響熔噴TPU非織造布的力學性能、透氣性能和過濾性能。固定風溫時,隨牽伸熱風風壓增大,TPU熔噴非織造材料的斷裂強力及頂破強力增加,過濾效率提高,但其透氣性有所下降;固定風壓時,隨牽伸熱風風溫升高,TPU熔噴非織造材料的斷裂強力、頂破強力、過濾效率和透氣性與風壓增大時呈相同的變化趨勢。
