纺织装饰墙布结构设计及性能研究
肖洒
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肖洒,. 纺织装饰墙布结构设计及性能研究[J]. 设计研究,202311. DOI:10.12721/ccn.2023.157005.
摘要: 通过对纺织装饰墙布功能和基本性能需求的深入分析,研制出一种新型自黏式装饰墙布。在墙面基材中加入自黏层后,可制作方便、易于剥离的自黏墙面织物。本文对合成墙面织物的工艺技术进行探讨和试验,进一步优化工艺设计参数。
关键词: 装饰织物;复合装饰墙布;织物结构;设计;生产工艺
DOI:10.12721/ccn.2023.157005
基金资助:

1 装饰墙布设计开发要求

装饰墙布是当前室内装修为追求美感和独特的效果而进行的一种功能性装修,它是一种被广泛应用于墙体表面的装修材料。墙面面料要求平整,具有一定弹性,收缩少,具有良好的稳定性。(2)可贴合性强。墙面布料要有良好的粘附力,贴合面料的外观平坦美观,拼接整齐,不会有褶皱和脱落。(3)具有良好的防尘和清洁性能。墙面大量裸露在外,容易堆积粉尘,家中也会受到各类油脂的影响,因此必须具有良好的防污及自我清洗能力。(4)吸音。一些具有特殊要求的功能性墙布也要具有很好的吸声效果,可以把声音吸进去,将噪音消掉。(5)耐火材料。装饰墙面应该具有防火功能。

2 装饰墙布结构设计

2.1 装饰墙布结构设计思路

根据其基本性能及使用要求,单一墙面织物难以达到设计的全部需求,并且在安装时易产生渗胶现象,从而对墙面装饰效果造成不利影响。采用二、三种以上的复合墙布,可以制成一种兼具装饰和特殊用途的优质墙布。在机织物、针织物和无纺织物中,针织物由于其卷曲、钩丝及容易变形等原因,不适宜使用。由于纺织纤维是一种多孔隙结构,材质刚度不足,并且存在较大的不稳定性,因此必须采用粒度稳定性好、空隙结构比较弱的特殊材料。而无纺布在某些方面可以显示其优势,本文将会充分发挥纺织面料与无纺布的特性,进行复合式装饰墙布的开发设计。因两层都是织物,刚度较低,需要调整粘接两种织物的粘接剂,以保证整个墙布的硬度。为方便墙布装饰,防止装饰墙壁对装饰效果产生不良影响,采用自黏式墙布,操作起来会更加方便。

2.2 复合装饰墙布结构设计

针对以上对墙面的需求,本文研制出一种以木浆无纺布为主、以纯棉为基础的复合型装饰墙布。采用胶合料-丙烯酸酯胶水两种胶接方法,将其与胶黏后的墙布基织物进行复合,构造原理见图1。该构造型墙布的优势是具有光滑、致密的结构,易于印花、烫花等多种工艺处理的特点。

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图1复合装饰墙布结构图

2.3 装饰墙布用原料及黏合剂的选取

在实际应用中,可以应用到墙布上的纤维原材料非常多,因此要从绿色环保等多个方面进行综合考量。试验所选择的墙布原材料为棉质无纺纱和木质浆无纺纱。木质无纺布具有优异的吸水性能,能很好地附着在织物上,木质船桨的纤维具有很高的强度,具有抑菌和防霉菌的效果,而且价钱合理。此外还有持久性强、棉纤维面料用途广、无毒、无污染等特点,是各种款式墙布的理想之选。

通过电镜观察,发现木质素纤维具有长度2.45~4.10mm、宽度39.2~63.8um、细胞壁厚度3~5um的条形结构。普通纸浆的粗细与宽度均在10以上。木质纤维的吸水性是由于其含有多个羟基,且含有较多的氢氧基团,从而能达到35%的水分含量。试验采用干法制浆无纺布,其主要特性包括:70g/m、厚度为0.29mm、吸水率537mL/m、表面电阻1010~10¹¹Ω,摩擦静压0.010kV。

2 纺织装饰墙布生产工艺

将表层及基层与粘结料一同热轧、冷却后再进行彩绘(木桨式复合墙布)等外观加工,由于纸浆无纺织物具有很强的吸潮性能,但是其质地太软,因此可采用浸渍涂胶工艺来改善两层墙布的附着力和硬度,然后将自黏胶膜与墙布进行复合,其生产工艺如下(见图2):

面层、基层→退卷>浸渍上胶→预轧→轧辊轧压>平板压烫→冷却(→印花→)→自黏层合成→分切→卷绕(成品)>打包装箱→入库。

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图2木浆复合墙布的生产工艺流程

通过正交试验确定最优试验参数,即:压辊压强、轧辊速度、压烫温度和压烫时间是四个重要的影响因素,并以压辊压强、速度、烫温度、烫时为变量,分别进行L9(43)正交试验,各工序进行粘结剂分离试验,最终测定缝制后的折痕强度和外观状况。

在织物复合墙布,也就是毛呢、亚麻、丝锦绸、木浆纤维等组成的合成墙布加工中,四个主要的影响因素分别是:上胶率、烫温度、烫压力、烫烫时间,对其采用四种不同的影响因素作为变量,通过正交试验得到最佳生产条件。

采用不同的工艺条件分别进行胶结性剥落试验,测定胶合板的断裂强度、形貌等性能,通过正交试验,得到最佳复合墙布的加工工艺参数。亚麻墙布具有70%的粘合率,140℃的压烫温度,150秒的压烫时间,20N的压烫压力。丝锦缎上胶速率为7000,温度为100℃,压烫时间为210s,压烫温度为150N。

4 两类纺织装饰墙布生产工艺及性能比较

4.2 性能比较

4.1 生产工艺比较

两种织物装饰性墙布都是以表层和基层为原料进行上胶、轧辊轧制、平板压烫、冷处理;采用木浆、汤花等工艺制造的自黏涂料。木浆复合墙布的表层采用木质纤维,基层采用纯棉编织,这种墙布具有光滑、致密性好的特点。

采用不同的生产工艺,将其制成不同样式:织物的复合墙布表层采用自然纤维(亚麻、毛料、丝锦缎),基层采用木桨式无纺织物,这些墙布按自然织物的规格、风格等,可制成多种色彩鲜艳的装饰墙布。

4.2 性能比较

对木质纤维和织物复合墙布进行拉伸、剥离性、厚度测定以及耐磨性、静电性、透气性等性能测定。结果表明,木质纤维复合墙布在耐磨、拉伸等方面优于织物复合墙布,但其透气、抗静电能力优于木质纤维复合墙布,总的来说,两者的综合力学指标满足建筑结构设计和正常居住的应用需求。

5 结语

(1)纺织装潢墙布是用胶水粘结底料和面料的两种面料,本试验设计研制了两种纺织品装潢用的墙布,一种是用木浆混合的墙布,表层为木浆,基层为纯棉纤维;一种是以自然纤维(麻纱或羊毛纤维或丝绸)作为墙面的面层,以木浆为基层,两者都与胶粘剂-乙烯-丙烯酸胶水双相结合,并在墙面基层之间进行自黏,采用这种自黏式墙布,便于工程施工的同时还易于剥落。

(2)两种织物装饰性墙布的制作方法为:表层和基层的浸渍上胶、轧辊轧制、平板压烫。通过自黏复合等方法,优选各种工艺条件,得到了最优的墙布加工工艺。

(3)通过试验研制的木质纤维混合墙布与织物复合墙布的基本特性,发现这两种纤维墙布在拉伸、剥离性、耐磨性等方面均表现出优良的抗拉力、抗剥离性、耐磨性、耐静电、空气渗透性等,具有良好的综合特性。

参考文献

[1] 吴昕蒙, 郭唐莉, 徐玉康. 多级结构吸声非织造材料组分设计及性能研究[J]. 化纤与纺织技术, 2020, 49(11):4.

[2] 杨甜甜, 张典堂, 邱海鹏,等. SiCf/SiC纺织复合材料细观结构及力学性能研究进展[J]. 航空材料学报, 2020, 40(5):12.

[3] 陈庆, 昝航. 一种含石墨烯的抗菌生热建筑装饰墙布及制备方法:, CN111287398A[P]. 2020.

作者简介:肖洒(1993.01.15-),身份证号:530328199301153092,男,汉族,云南省曲靖市沾益区人,大学本科学历,浙江爱漫时智能家居有限公司首席工程师。主要研究方向为:装饰材料产品设计、研发及生产制造技术中的工艺设计;新型材料、新款花型纹样在轻纺、纺织工程领域内的多元化运用和推广。