高性能面料磁控濺射鍍膜工藝與性能研究.pdf

1、高性能面料的研究一直是紡織材料研究的重點(diǎn)，其中高性能的隔熱材料的創(chuàng)新對(duì)當(dāng)前的安全防護(hù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。目前傳統(tǒng)高性能隔熱防護(hù)面料的制作手段主要是涂層和層壓兩種手段，在一定程度上滿足了面料的隔熱和熱反射的要求，但涂層工藝存在環(huán)境污染、產(chǎn)品阻燃性能下降、手感較硬等問(wèn)題。
　　本課題采用磁控濺射手段對(duì)芳綸、芳砜綸面料進(jìn)行鍍膜研究。首先以鋁銀漿為原料，采用傳統(tǒng)的涂層工藝對(duì)芳綸和芳砜綸面料進(jìn)行了處理，測(cè)試分析了其熱學(xué)性能和物理性能。

2、然后在芳砜綸、芳綸面料上濺射了Al膜，以改變面料原有的熱學(xué)性能。采用不同的膜結(jié)構(gòu)：?jiǎn)螌覣l膜、雙層SiO2/Al膜、三層SiO2/Al/SiO2膜，探究不同膜結(jié)構(gòu)對(duì)面料隔熱性能的影響。最后采用正交設(shè)計(jì)安排實(shí)驗(yàn)，在芳砜綸面料上制作雙層Ag/TiO2膜，探究最佳鍍膜工藝參數(shù)，并對(duì)膜進(jìn)行表征。
　　1）對(duì)于芳綸和芳砜綸面料，涂層工藝提高了它們的反熱輻射性能，但對(duì)芳綸面料原有的強(qiáng)力、耐高溫、隔熱的性能影響較小，而對(duì)芳砜綸面料的強(qiáng)力、阻燃、

3、隔熱性能影響較大。
　　2）芳砜綸面料經(jīng)磁控濺射鍍Al膜后，阻燃性能略有提高，熱反射性能顯著提高，耐磨性能、斷裂強(qiáng)力稍有提高，撕裂性能稍有下降。正交實(shí)驗(yàn)得出最佳工藝參數(shù)為：濺射時(shí)間30min、加熱溫度150℃、濺射功率500W、Ar流量10sccm下、氣壓0.4Pa，此時(shí)芳砜綸表面沉積的納米鋁膜的反射率最高。其中濺射時(shí)間對(duì)反射率的影響最大，其次是濺射功率、Ar流量、加熱溫度。
　　3）芳綸面料經(jīng)磁控濺射鍍Al膜后，阻燃性能未

4、受影響，抗熱輻射性能、熱反射性能、面料耐磨性能有了明顯的提高，且制作的鋁膜具有良好的柔韌性、硬度和粘附牢度。此外，基布經(jīng)等離子體處理后，制得的鍍膜面料的膜基牢度得到很大程度提高。經(jīng)過(guò)研究得到的優(yōu)化工藝為：基布的前處理工藝：丙酮加無(wú)水乙醇處理液→超聲波處理30分鐘→烘干30分鐘→等離子處理儀處理7分鐘；鍍膜工藝參數(shù)：鍍膜功率600W，鍍膜時(shí)間20min，溫度常溫，Ar流量10Sccm，鍍膜壓強(qiáng)0.2Pa。
　　4）芳綸基單層Al膜、

5、雙層SiO2/Al膜、三層SiO2/Al/SiO2膜三種膜結(jié)構(gòu)使面料在0.25-25μm范圍內(nèi)SiO2/Al/SiO2三層膜的反射率最高為64.97％、SiO2/Al雙層膜次之為57.38%、單層Al膜最低為51.59%，明顯看出反射率會(huì)隨著膜層數(shù)的增加而增大。在三種膜結(jié)構(gòu)中均有納米級(jí)的Al顆粒形成致密的膜結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生鏡面效應(yīng)提高面料反射率。
　　5）芳砜綸面料磁控濺射鍍Ag/TiO2膜后，在2.5-25μm范圍內(nèi)，其反射率最高達(dá)到