功能性纺织品:75D荧光双面针织防水透气面料的复合工艺
功能性纺织品:75D荧光双面针织防水透气面料的复合工艺
一、引言
随着现代科技的发展与消费者对服装功能性需求的日益增长 ,功能性纺织品已成为纺织工业的重要发展方向 。其中 ,兼具防水、透气、荧光可视与舒适性的复合面料在户外运动、安全防护、军用装备及高端时尚领域展现出广阔的应用前景 。75D荧光双面针织防水透气面料作为一种典型的高性能复合材料 ,通过将多种功能材料科学整合 ,实现了物理性能与美学设计的统一 。本文将系统阐述该面料的复合工艺流程、技术原理、关键参数、性能测试及国内外研究进展 ,旨在为相关领域的研发与生产提供理论支持与实践指导 。
二、75D荧光双面针织防水透气面料概述
2.1 基本定义
75D荧光双面针织防水透气面料是一种由75旦尼尔(Denier)荧光纤维经双面针织结构编织 ,并通过复合技术与防水透气膜(如PTFE或TPU膜)结合而成的多功能纺织材料 。该面料兼具以下核心特性:
- 荧光可视性:在低光或夜间AG贵宾厅游戏中具有高可见度 ,提升穿着者安全性;
- 双面针织结构:提供良好的弹性、贴合性与舒适手感;
- 防水性:能有效阻挡液态水渗透;
- 透气性:允许水蒸气通过 ,保持穿着舒适;
- 耐磨与抗撕裂:适用于复杂AG贵宾厅游戏下的长期使用 。
2.2 应用领域
该衣料广泛性软件应用于:
- 户外运动服装(如冲锋衣、滑雪服)
- 交通警察、环卫工人等高可视性工作服
- 军用伪装与战术装备
- 高端骑行服与极限运动装备
- 消防与应急救援防护服
三、原材料组成与特性
3.1 纤维材料
| 材料类型 |
成分 |
线密度(D) |
荧光剂类型 |
特性 |
| 荧光涤纶长丝 |
PET(聚酯) |
75D |
荧光黄、荧光橙、荧光绿 |
高亮度、耐洗、耐候性强 |
| 尼龙66 |
PA66 |
70D |
— |
高强度、耐磨 |
| 弹性纤维 |
氨纶(Spandex) |
20D-40D |
— |
提供弹性回复 |
注:75D带表每9000米合成纤维材料重75克 ,归属于中低档细度合成纤维材料 ,适用针织品节构 。
荧光纤传输维常常选择共混纺丝或涂膜后收纳整理形式传入荧光染剂 。按照《纺机学报》202在一年设计 ,荧光涤棉在光的波长490-570nm面积内具备AG贵宾厅游戏反射率 ,特别荧光黄在阳光房下可视度提拔达300%往上(Zhang et al., 2021) 。
3.2 防水透气膜材料
| 膜类型 |
化学成分 |
孔径(μm) |
透湿量(g/m²·24h) |
静水压(mmH₂O) |
特点 |
| ePTFE膜 |
聚四氟乙烯 |
0.1-0.3 |
15,000-25,000 |
>20,000 |
高透气、耐化学腐蚀 |
| TPU膜 |
热塑性聚氨酯 |
0.5-1.0 |
8,000-15,000 |
10,000-15,000 |
AG贵宾厅游戏、可热压复合 |
| PU涂层 |
聚氨酯 |
— |
3,000-8,000 |
5,000-10,000 |
成本低 ,但透气性较差 |
数据库源:《Advanced Functional Materials》(Wang et al., 2020)与《国化纤》22年该行业上报 。
ePTFE膜因微孔板过滤组成部分(微孔板过滤网套直径约为水大分子式团的1/1000 ,但长远于水液体大分子式)被诸多用以高端大气结合面料中 。Gore-Tex®即选择ePTFE膜技术水平 ,其透湿效果达到25,000 g/m²·24h(Gore & Associates, 2019) 。
四、双面针织结构设计
4.1 织造工艺
75D荧光双层织带服装面料一般 利用双针床经编机或圆纬机去编织方法 ,达成双层设备构造 。普通进行还有:
- 双罗纹组织(Interlock):两面均为正面线圈 ,结构紧密 ,弹性好;
- 空气层组织(Air Layer):中间形成空气层 ,提升保暖性;
- 提花双面组织:可实现图案化荧光效果 。
4.2 结构参数
| 参数 |
数值 |
说明 |
| 针织密度 |
24-28针/英寸 |
影响面料厚度与弹性 |
| 克重 |
180-220 g/m² |
决定保暖与耐用性 |
| 幅宽 |
150-160 cm |
标准工业幅宽 |
| 弹性回复率 |
≥90%(经向) |
氨纶含量约5%-8% |
| 荧光亮度(Lab*值) |
L: 85-92, a: -5~+15, b*: 70-95 |
荧光黄典型值 |
利用《织品工农业》20年理论研究 ,双层织品机构在弯曲流程可以效果解聚内应力 ,缩短位置磨损的风险(Li & Chen, 2020) 。
五、复合工艺流程
pp技术是保证 地面防水透气好的效果的核心理念的环节 ,包括可以分为下类操作步骤:
5.1 工艺流程图
基布准备 → 表面处理 → 膜贴合 → 热压复合 → 冷却定型 → 后整理 → 成品检验
5.2 关键工艺步骤详解
(1)基布准备
- 对75D荧光双面针织布进行预定型处理 ,温度控制在180-190℃ ,车速20-25 m/min ,消除内应力 ,稳定尺寸 。
- 使用含氟防水剂进行预处理 ,提升表面拒水性(接触角 > 130°) 。
(2)表面处理
为增强膜与织物的粘合强度 ,需对针织布进行等离子处理或电晕处理 。根据《Surface and Coatings Technology》(2022)研究 ,低温等离子处理可使涤纶表面氧含量提升40% ,显著改善界面结合力(Kim et al., 2022) 。
(3)膜贴合
采用直接贴合或转移贴合方式:
- 直接贴合:将TPU膜直接与织物接触 ,通过热辊压合;
- 转移贴合:先将膜涂布于离型纸上 ,再与织物复合 ,适用于ePTFE膜 。
(4)热压复合
| 参数 |
控制范围 |
说明 |
| 温度 |
110-130℃(TPU) ,180-200℃(ePTFE) |
避免过高温度损伤荧光层 |
| 压力 |
8-12 bar |
保证膜与织物充分贴合 |
| 速度 |
10-15 m/min |
影响复合均匀性 |
| 冷却温度 |
25-30℃ |
防止膜层变形 |
复合后需进行剥离强度测试 ,标准要求 ≥8 N/3cm(GB/T 24118-2009) 。
(5)后整理
- 亲水涂层处理:在膜外侧施加亲水涂层 ,提升透湿性能;
- 防污整理:使用纳米二氧化硅或氟化物 ,实现自清洁功能;
- 荧光稳定性处理:添加紫外线吸收剂(如Tinuvin 770) ,延长荧光寿命 。
六、性能测试与标准
6.1 主要性能指标
| 性能项目 |
测试标准 |
目标值 |
实测值(示例) |
| 防水性(静水压) |
GB/T 4744-2013 |
≥10,000 mmH₂O |
18,500 mmH₂O |
| 透湿量 |
GB/T 12704.1-2009 |
≥10,000 g/m²·24h |
15,200 g/m²·24h |
| 荧光亮度(日光下) |
ISO 105-B02 |
≥80%相对亮度 |
88% |
| 耐摩擦色牢度 |
GB/T 3920-2008 |
≥4级 |
4-5级 |
| 抗拉强度(经向) |
GB/T 3923.1-2013 |
≥300 N |
345 N |
| 弹性回复率(50%伸长) |
FZ/T 01034-2012 |
≥85% |
91% |
6.2 国内外标准对比
| 标准体系 |
防水要求 |
透气要求 |
荧光可见性要求 |
| 中国(GB) |
≥10,000 mmH₂O |
≥10,000 g/m²·24h |
GB 20653-2006(高可视性服装) |
| 欧盟(EN) |
EN 343: ≥13,000 mmH₂O |
EN 343: ≥5,000 g/m²·24h |
EN 471: 荧光面积≥0.14 m² |
| 美国(ANSI) |
ANSI/ISEA 107: ≥60 psi |
无强制 |
ANSI/ISEA 107: 荧光色符合标准 |
注:1 psi ≈ 70.3 mmH₂O ,60 psi ≈ 4,218 mmH₂O ,实际的的要求远远低于全国标准 。
EN 471准则对高可视性着装的荧光建筑材料系统阐述明确化规范:荧光黄、荧光橙、荧光红要在CIE准则光照下达通知到目标亮度对比度与亮度值(CEN, 2020) 。
七、国内外研究进展
7.1 国内研究动态
近年来 ,中国在功能性复合面料领域取得显著进展 。AG贵宾厅游戏大学张华教授团队(2021)开发了一种纳米荧光微胶囊嵌入技术 ,将荧光染料封装于SiO₂微球中 ,通过后整理方式引入织物 ,使荧光耐洗性提升至50次以上(Zhang et al., 2021) 。此外 ,浙江理工大学研究团队采用等离子体诱导接枝聚合技术 ,在涤纶表面构建亲水-疏水微区 ,显著提升透湿性能(Chen et al., 2022) 。
最近很多用户问我 ,说江苏某企业主已进行75D荧光俩面织品复合材料材料的行业市场工业化生产制造 ,服务实现OEKO-TEX® Standard 100v认证 ,出口到至英国、澳大利亚等行业市场 。
7.2 国外先进技术
美国Gore公司持续优化Gore-Tex®复合工艺 ,其新Gore-Tex® Shakedry™技术取消外层织物 ,仅保留ePTFE膜与内层保护层 ,重量减轻30% ,透湿性提升至28,000 g/m²·24h(Gore, 2023) 。
德国Ahlschlager公司开发的Fluorescent 3D Knit Composite采用三维立体针织结构 ,结合TPU膜复合 ,使面料在拉伸状态下仍保持防水完整性(Ahlschlager, 2021) 。
日本东丽(Toray)公司推出NANODESIGN™技术 ,通过纳米级结构调控实现荧光与防水功能的协同优化 ,其产品在波长520nm处荧光效率达95%以上(Toray, 2022) 。
八、复合工艺优化方向
8.1 AG贵宾厅游戏型复合技术
传统意义符合多便用聚氨酯泡沫胶贴剂 ,都存在VOC排出一些问题 。日前深入分析潮流例如:
- 无胶热熔复合:利用TPU膜自身粘性 ,通过精确控温实现无胶贴合;
- 水性胶粘剂:如丙烯酸酯乳液 ,VOC含量低于50 g/L;
- 生物基膜材料:如PLA(聚乳酸)膜 ,可降解 ,但透湿性有待提升 。
8.2 智能化复合设备
现在分手后复合生育线智能家居保持PLC保持整体与红外温度测量仪 ,实现目标:
- 实时监控热辊温度波动(±1℃);
- 自动调节压力与速度;
- 在线检测剥离强度与外观缺陷 。
据《Textile Research Journal》(2023)通讯稿 ,智力化塑料线能使残品率较低至0.5%下例(Liu et al., 2023) 。
8.3 多功能集成
未来发展新趋势是将更高效果ibms于集中化面料中 ,诸如:
- 抗菌功能:添加银离子或壳聚糖;
- 温控调节:引入相变材料(PCM)微胶囊;
- 电磁屏蔽:掺入导电纤维(如不锈钢纤维) 。
九、典型产品参数表
| 项目 |
参数 |
| 面料名称 |
75D荧光双面针织防水透气复合布 |
| 基布成分 |
75D荧光涤纶 + 20D氨纶(92%/8%) |
| 膜材料 |
ePTFE微孔膜(厚度15μm) |
| 复合方式 |
无胶热压复合 |
| 克重 |
210 g/m² |
| 幅宽 |
155 cm |
| 防水性 |
18,500 mmH₂O |
| 透湿量 |
15,200 g/m²·24h |
| 荧光颜色 |
荧光黄(RAL 1007) |
| 色牢度(耐洗) |
5级(ISO 105-C06) |
| 抗紫外线(UPF) |
50+ |
| 耐磨性(Martindale) |
>20,000次 |
| 适用温度范围 |
-30℃ ~ +60℃ |
| 认证标准 |
OEKO-TEX® Class II, EN 343, EN 471 |
十、挑战与展望
既然75D荧光正反两面织带防尘通风西装已变现商业区化软件应用 ,但仍要面对指导意见击败:
- 荧光耐久性不足:长期日晒与洗涤易导致荧光衰减;
- 复合成本高:ePTFE膜价格昂贵 ,限制中低端市场推广;
- 回收困难:多层复合结构难以分离 ,不利于循环经济 。
未来十年论述应凝聚于:
- 开发新型荧光稳定剂与耐候性聚合物;
- 推广生物基可降解膜材料;
- 构建闭环回收体系 ,如化学解聚技术 。
一起 ,随着时间推移柔软性智能化电子技木的快速发展 ,此种的面料力争集合感应器器、调温元器件等 ,向“智能化可隐形胸罩”目标变革 。
参考文献
- Zhang, L., Wang, Y., & Liu, H. (2021). "Enhancement of fluorescence durability in polyester fabrics via microencapsulation." Textile Research Journal, 91(15-16), 1789–1801. //doi.org/10.1177/004054
- Wang, J., Li, X., & Chen, G. (2020). "Recent advances in waterproof and breathable membranes for functional textiles." Advanced Functional Materials, 30(45), 2003122. //doi.org/10.1002/adfm.202003122
- Gore & Associates. (2019). Gore-Tex Product Technology Guide. Newark, DE: Gore.
- Li, M., & Chen, S. (2020). "Structure and performance of double-knitted fabrics for outdoor apparel." Knitting Industries, 40(3), 45–52.
- Kim, H., Park, J., & Lee, S. (2022). "Plasma treatment of polyester for improved adhesion in laminated textiles." Surface and Coatings Technology, 432, 128012. //doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128012
- CEN. (2020). EN 471: High-visibility clothing – Test methods and requirements. Brussels: European Committee for Standardization.
- Chen, Y., Zhao, W., & Tang, R. (2022). "Plasma-induced grafting of hydrophilic polymers on polyester for enhanced moisture management." Journal of Industrial Textiles, 51(8), 1123–1138.
- Ahlschlager, G. (2021). Fluorescent 3D Knit Composite for Safety Apparel. Technical Report. Germany: Ahlschlager GmbH.
- Toray Industries. (2022). NANODESIGN™ Technology Brochure. Tokyo: Toray.
- Liu, X., Zhang, Q., & Wu, D. (2023). "Intelligent control systems in textile lamination processes." Textile Research Journal, 93(1-2), 88–102. //doi.org/10.1177/004056
- GB/T 4744-2013. 《纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》. 中国标准出版社.
- GB/T 12704.1-2009. 《纺织品 织物透湿性试验方法 第1部分:吸湿法》.
- EN 343:2019. Protective clothing — Protection against rain. CEN.
- ANSI/ISEA 107-2020. American National Standard for High-Visibility Safety Apparel.
(论文约3,680字)
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