新型復合墻布面料加工工藝

韓　玥

(浙江理工大學材料與紡織學院，杭州　310018)

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新型復合墻布面料加工工藝

韓玥

(浙江理工大學材料與紡織學院，杭州310018)

摘要：新型復合墻布面料的加工工藝以設計功能性復合墻布面料為出發點，通過設計表層大提花面料的紋織工藝和上機工藝、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保復合墻布面料，并測試了面料的回潮率、甲醛含量及其它基本指標。復合效果及回潮率測試結果表明：在復合溫度140℃，復合壓強2MPa，復合時間為90～120s條件下的墻布復合效果最佳。

關鍵詞：復合墻布；大提花布；紡粘無紡布；復合工藝；環保

0　引　言

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

目前，國內墻布市場主要有兩種分類方法[1]：一是根據底基材料分類；二是根據墻布布面材質進行細分。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。按照墻布布面材質來細分，可分為3大類，即無紡墻布、化纖墻布和紡織纖維墻布。此外，若以墻布面料層數來分，可分為單層墻布和復合型墻布。

國內對墻布開發的研究偏重于單層墻布。紡織纖維墻布由于其美觀、無毒等優異性被廣泛使用。呂靈鳳等[2]提出紡織纖維墻布具有優異的綠色環保性能，但是其大多出現在高檔墻布市場上，且多為外國生產，價格較高，多采用木漿紙基，不易撕扯。另外，無紡墻布作為新興產業，具有環保、使用方便等優點，在墻布研究方面越來越受到重視。邱新標[3]提出一種以滌綸為原料，經熱軋上膠和印花工序制成的無紡布墻布，但是無紡布墻布花色簡單，易出現印花不清晰現象，不夠美觀。

單層墻布不能完全滿足墻布各功能的要求，但國內對復合墻布的研究較少。沈艷琴等[4]介紹了一種以木漿非織造布為復合墻布表層、純棉機織布為底層，利用苯丙乳液進行粘合的復合墻布加工方法，可生產出較環保，使用方便，滿足多功能要求的復合墻布，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，使用時間久了可能會使墻體發霉。關于裝飾墻布的設計生產已有不少報道。[5-9]

本文介紹的新型復合墻布面料屬于復合型墻布面料，采用提花布面無紡布底基，結合了紡織纖維墻布和無紡墻布的優點，通過TPU環保熱熔膠膜將大提花布與紡粘無紡布復合，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合墻布面料表層，利用紗線配色以及組織配合，起到增加復合墻布面料的美觀度的作用，兼具一定的防潮功能。紡粘無紡布為復合墻布面料底層，通過合理選擇原料、配置工藝參數，使復合墻布面料在保證良好外觀的前提下加強其強力、透氣性和環保指數，符合“綠色生產工藝”要求。另外，復合墻布面料在使用時，可在其背層覆上背膠，以方便更換。

1　新型復合墻布面料結構設計

新型復合墻布面料由三部分構成，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軟件進行紋織工藝設計時，需考慮到表層大提花布應滿足復合墻布面料具有良好外觀的要求。無紡布層選擇回潮率低、強力較好的纖維原料，保證復合墻布面料具有優異的防潮性能，并能夠滿足方便清潔、環保耐用的要求。復合墻布結構如圖1所示。

圖1　復合墻布結構

2　新型復合墻布面料加工工藝

復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)設計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、制定工藝流程；c)利用熱熔膠膜在平板硫化機上對大提花布和紡粘無紡布進行復合。在設計復合工藝條件時，應先確定各參數合理的控制范圍，而后遵循控制變量、對比多組數據的原則，最終確定最優復合工藝條件。

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。部分參數如表1所示。

紋織工藝設計采用紡織CAD軟件設計，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參考

指標規格成品規格成品幅寬/cm144±5成品經密/(根/cm)68成品緯密/(根/cm)12織造原料經組合緯組合甲經甲緯乙緯166.7dtex×1(1/150D)滌綸低彈網絡絲(深棕色)166.7dtex×1(1/150D)滌綸低彈網絡絲(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，可保護墻體免于受潮。且丙綸纖維自身強力較大，耐磨性也較好，故可避免更換撕扯時破壞提花面料花紋。無紡布原料選用均聚聚丙烯切片，切片固結方式采用熱軋加固，主要生產工藝流程可概括為：切片—螺桿擠出機—計量泵—噴絲板—冷卻吹風—氣流牽伸—鋪網—熱軋成布—卷繞。

PP(丙綸)無紡布規格參數如下：成品克重為30g/m2，厚度為0.1mm。在進行熱軋時，應注意熱軋溫度不可高于PP熔點；熱軋時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產品定重和溫度來設定。

2.3熱熔膠復合最優工藝條件

此次研究選用TS-6106型雙面熱熔膠膜，其主要材質是TPU改性材料，屬于成熟的環保材料。復合加工使用的機器為XLB25-D型平板硫化機，在進行復合加工時，應合理設置工藝參數，以免影響復合效果。主要復合參數包括：加壓時間、復合溫度、復合壓強。從理論上分析，加壓時間應越短越好，控制在120s左右；復合溫度應高于熱熔膠膜熔點(115℃)，但低于丙綸纖維熔點(150～160℃),在該適用范圍內以溫度越高越好；復合壓強應控制在2～3MPa之間，在不破壞提花花紋和布面的前提下，壓強越大則效果越好。但考慮到復合時應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，實際復合參數最適合的數值應根據實際復合效果決定。根據控制單一變量的實驗方法獲得較具有代表性的數據，如表2所示。

表2復合工藝參數數據表

組別溫度/℃壓強/MPa時間/s113021202130390313031204140290514021206140390715021208150390

在相同的復合環境條件下，結合實際復合效果來看，采用4號和5號墻布復合工藝參數，即復合溫度140℃、復合壓強2MPa、復合時間90/120s,均能獲得較好的布面效果,粘合牢固且柔軟度適中。就單一參數來比較，當復合溫度選擇130℃或150℃時，粘合效果均不理想；復合時間選擇90s時，易出現部分未粘合或粘合處不緊貼的問題；復合壓強選擇3MPa時，布面效果較差，但相比溫度參數和時間參數，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　性能測試數據與分析

考慮到墻布選擇首要點是美觀，故在8組實驗中選擇復合效果最好的4號和5號墻布進行以下性能測試，并進行數據分析。

根據GB/T 9995—1997《紡織材料含水率和回潮率的測定》[10]測試4、5號復合墻布的回潮率，采集數據如表2所示。

表2回潮率指標測試數據表

組號干重/g濕重/g123平均值回潮率/%4號布25.4525.6925.6725.7125.690.945號布26.3026.5126.5526.5326.530.87

根據GB 18401—2001《紡織品 甲醛含量的限定》要求室內裝飾類紡織品甲醛含量≤300mg·kg-1,根據GB/T 2912.1—1998《紡織品 甲醛的測定第1部分:游離和水解的甲醛(水萃取法)》[11]測試4、5號復合墻布的甲醛含量，采集數據如表3所示。

表3甲醛含量測試數據表

組號甲醛含量/(mg/kg)12平均值4號布<20<20<205號布<20<20<20

注：水萃取法測試結果小于20mg/kg則結果報告為“未檢出”。

根據GB/T 21196.1—2007《紡織品 馬丁代爾法織物耐磨性的測定第1部分:馬丁代爾耐磨試驗儀》[12]、GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》[13]、AATCC 136-2009《雙層織物的粘合強度》[14]、GB 17591《阻燃機織物》[15]分別測試4、5號復合墻布的耐磨性、透氣量、剝離強力以及燃燒性能，采集數據如表4所示。

表4其他指標測試數據表

組號耐磨性/次透氣量/(L·m-2·s-1)剝離強力/N燃燒性能4號布84637.8115.76B15號布83438.2916.28B1

由表2可看出，復合墻布面料的回潮率極低，可從側面反映其吸水性差；表3反映復合墻布面料甲醛含量極底，滿足綠色環保要求；表4列舉了4項基本測試指標，反映復合墻布具有較好的耐磨性、透氣量以及剝離強力，燃燒性能B1級符合GB 17591《阻燃機織物》中對裝飾用紡織品燃燒性能的規定。

4　結　論

a)新型復合墻布由表層、底層兩層織物通過熱熔膠粘合而成。實驗設計開發了一種以大提花布作為表層，紡粘無紡布作為底層，采用TPU熱熔膠膜進行粘合而成的具有較好防潮性的環保復合型墻布。

b)復合型墻布的生產工藝包括了設計大提花紋織及上機工藝、紡粘無紡布工藝、熱熔膠粘合等，并對其復合工藝進行參數優化，選擇復合效果最好的工藝條件。

c)對復合效果最好的兩種工藝條件下的墻布面料進行了性能測試。測試結果表明，在復合溫度140℃、復合壓強2MPa、復合時間90～120s的復合工藝條件下制成的新型復合墻布具有較好的防潮性、環保性、耐磨性，以及良好的透氣性、剝離性，且燃燒性能達標，故綜合性能優良。

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(責任編輯：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。

中圖分類號：TB332

文獻標志碼：A

文章編號：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