三维间隔织物增强空间膜材及其制备方法和加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种三维间隔织物增强空间膜材及其制备方法和加工装置，制备方法为在三维间隔织物运行过程中，先沿织物运行方向施加张力并保持不变使得织物内间隔丝处于竖直伸直状态，再在织物的顶层布面沿与织物运行方向垂直的方向开口，开口的长度等于织物的幅宽，使织物上下两层水平相错，间隔丝处于倾斜绷紧状态，最后复合织物与膜材料制得三维间隔织物增强空间膜材。加工装置包括顺序排列的给布辊、张力辊、上浆机构、定型机构、贴合机构、后处理机构和收集机构。最终制得产品具有包括多个膜材料层及位于膜材料层之间的织物层的复合层结构，织物内的间隔丝活动自由且无黏连。本发明专利技术制备方法工艺简单，加工装置结构简单，产品力学性能优良。

Three dimensional spacer fabric reinforced space membrane material and preparation method and processing device thereof

The invention relates to a three-dimensional spaced fabric reinforced space membrane material and its preparation method and processing device. The preparation method is that during the operation of 3D spaced fabric, the tension is applied along the direction of the fabric running and the fabric is kept in a vertical straightening state, and then the top cloth face of the fabric is running with the fabric. In the vertical direction, the length of the opening is equal to the width of the fabric, the two layers of the fabric are wrong, the spacer is in the state of tending. Finally, the three-dimensional fabric is reinforced by the composite fabric and the membrane material. The processing device includes cloth roller, Zhang Ligun, sizing mechanism, shaping mechanism, bonding mechanism, post-processing mechanism and collecting mechanism arranged in sequence. The final product has a composite layer with multiple layers of membrane material and a fabric layer between the film material layer, and the spacer in the fabric is free and unbonded. The preparation method of the invention is simple, the processing device has simple structure and excellent mechanical properties of the product.

【技术实现步骤摘要】
三维间隔织物增强空间膜材及其制备方法和加工装置
本专利技术属于纺织新材料领域，涉及一种三维间隔织物增强空间膜材及其制备方法和加工装置。
技术介绍
随着社会的进步，人们对纺织品的要求越来越高，对材料的研发热情高涨。当下市场上涌现了许多新兴高性能材料。面对各种新兴高性能材料的不断冲击，纺织复合材料的进展也相当快。目前传统的复合材料多为刚性材料，其以织物预构件中高取向纱线为优势结构，经过树脂固化后制得。尽管其具有高强、高模及抗拉伸性强等特性，可用于广告、工业等场景，但是其刚性较大，在许多场景如充气结构、农用、防护用及医用下并不适用。为了克服以上刚性复合材料的缺陷，以大隔距间隔织物为增强体，在织物两面以涂贴工艺与聚合物基体结合制作的大隔距间隔增强织物柔性复合材料是一种可行的方案。这种工艺不仅可充分利用高性能增强织物自身物理性能，还可充分利用织物大隔距的特点，从而生产得到超大间隔经编间隔织物柔性复合材料，由于其上下两层织物与聚合物复合加固，因而物理力学性能如抗撕裂、抗剥离、拉伸力强等性能以及气密性好、耐老化、耐紫外线、耐腐蚀等化学性能得以大大提高。利用其耐久性好、可循环使用、结构稳定、厚度调节范围广的特点，可用作医用气垫床、轮椅坐垫、包扎固定和功能康复用品等，可避免人体因久坐而造成的局部发热，减缓潮湿的感觉；利用其良好的抗压性，易充气、便携带的特点，加之轻量化和三维立体结构便于安装的优势，其在运动和娱乐救护用项目中应用十分广泛，如柔性集装箱、卡车篷布、充气冲浪板、无支架帐篷、帐篷用床垫、救护床垫等；利用其便于折叠存放，良好气密性、耐海水、耐油污、耐老化、耐磨性优异、轻质高强的特点，应用于军用、民用救生艇，还可作为军用冲锋舟和水路两用桥。当前该类新兴柔性空间膜材料的研发已经取得了一定成果，但是可发展和可改善的空间仍然很大。专利CN102794967A公开了一种空间网布复合材料及其制备方法。其制备工艺主要为：(1)空间网布涂刮上浆：将空间网布两层面两边对齐，然后在两层面上分别涂刮糊剂上浆，然后烘干处理；(2)预热：将上浆烘干后的空间网布导入预热辊加热，并准备和PVC底膜及PVC面膜共同导入到贴合机中；(3)贴合：在贴合机中，从上至下按照PVC面膜层、空间网布层、PVC底膜层顺序将三者在160-170℃、25-45Kgf、生产线传动速度4-6m/min条件下对齐贴合。该专利技术虽然产品性能较好，但其空间网布使用的涂刮上浆方式易刮伤织物表面，且糊剂容易渗入织物内部粘结间隔丝，影响间隔丝受力均匀性。专利CN105666963A公开了一种拉丝网布复合材料及其制备方法。该种拉丝网布复合材料主要包括PVC层、第一涂层、第二涂层和拉丝网布层。其中第一涂层和第二涂层分别为拉丝网布层两层面上的预制复合层涂层，在第一、二涂层外侧分别再贴合PVC层，从而得到该拉丝网布复合材料。该专利技术通过提高两道涂层浆料的粘度以提升其产品的气密性，所贴合的PVC膜也起到了提高材料气密性的作用。虽然该专利技术明显改善了材料的气密性问题，但对产品其他性能提升并不明显，且由于浆料的粘度较大，对上浆速率、上浆效果甚至产品质量都产生了不良影响。专利CN104890307A公开了一种高强拉丝气垫材料及其生产工艺。该材料由上至下有第一PVC膜、第一网格布、拉丝布、第二网格布、第二PVC膜。其中PVC膜与网格布采用粘接，网格布与拉丝布采用编织连接。其主要工艺改进为：(1)所用PVC膜采用四轮压延制得；(2)骨架材料涂胶方式为横向水平移动辊涂上浆，然后竖直向上进入烘箱烘干；(3)预定型骨架材料与PVC膜于贴合温度190℃、贴合压力430N、贴合速度4m/min条件下贴合得到材料。该专利技术提升了产品的机械性能，但由于该专利上浆方式为水平移动，浆料容易过多渗透到织物内部，粘结两层面及两层面中间的间隔丝，而且骨架材料为网格布与拉丝布二次编织，并非一次编织成型，工序复杂，力学性能不稳定，生产效率低。因此，开发一种产品内间隔丝不黏连、力学性能优良且工艺简单的三维间隔织物增强空间膜材极具现实意义。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的产品内间隔丝黏连、力学性能不佳及工艺复杂的缺陷，本专利技术提供了一种产品内间隔丝不黏连、力学性能优良且工艺简单的三维间隔织物增强空间膜材及其制备方法，还提供了一种加工本专利技术的三维间隔织物增强空间膜材的装置。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：三维间隔织物增强空间膜材，具有复合层结构，复合层主要由多个膜材料层以及位于膜材料层之间的经编间隔织物层构成，经编间隔织物内的间隔丝活动自由且无黏连。本专利技术的三维间隔织物增强空间膜材表面光滑平整、涂贴均匀，内部间隔丝活动自由、各处无黏联，膜材整体表现较柔软，不仅保留了普通材料的特性，而且部分机械性能明显得到了提高。本专利技术的三维间隔织物增强空间膜材中的间隔丝活动自由，致使经编间隔织物两侧层面的相对活动范围变大，两层面间距可调范围增大，产品设计应用范围更广；当产品密闭充气时，由于间隔丝活动自由，各间隔丝可在一定范围内自动调节，外表面膨胀后更加平整，外表面受力更均匀，突兀点受磨损发生概率低，产品使用寿命更长久；间隔丝的密度可以任意设计，可以每个横列均有间隔丝，也可以间隔不同的横列布置间隔丝，可以根据产品最终应用的要求设定不同编织情况。作为优选的技术方案：如上所述的三维间隔织物增强空间膜材，所述复合层结构为五层结构，自上而下分别为膜材料层I、浆料a层I、经编间隔织物层、浆料a层II和膜材料层II，对应的各层的厚度分别为0.2～0.5mm、0.05～0.3mm、100～400mm、0.1～0.2mm和0.2～0.5mm，其中经编间隔织物层的厚度为间隔丝处于伸直状态时经编间隔织物的厚度。可根据实际需求设置各层厚度。如上所述的三维间隔织物增强空间膜材，所述膜材料为PVC夹网布，具有五层结构，自上而下分别为纯PVC膜层I、浆料b层I、机织物层、浆料b层II和纯PVC膜层II，对应的各层的厚度分别为0.05～0.2mm、0.05～0.2mm、0.1～0.4mm、0.05～0.2mm和0.05～0.2mm。机织物可以为常规的平纹、斜纹等机织物，也可以采用双轴向经编织物。通过选择不同纱线细度的纱线原料，不同经纬密度的织物作为该增强织物，如选用1000D涤纶丝为经纬纱线。如上所述的三维间隔织物增强空间膜材，所述浆料a和浆料b为粘度2000～3500cps的EPVC糊状树脂，EPVC糊状树脂中各组分及其重量份数如下：所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，所述稳定剂为Ca/Zn类稳定剂。如上所述的三维间隔织物增强空间膜材，所述邻苯二甲酸酯类增塑剂为DOP、DBP、BBP或DINP，所述Ca/Zn类稳定剂为CaSt2/ZnSt2。本专利技术还提供了制备如上所述的三维间隔织物增强空间膜材的方法，在三维间隔织物运行过程中，首先沿织物运行方向施加张力保持织物内间隔丝处于竖直伸直状态，然后保持张力不变在织物的顶层布面上沿与织物运行方向垂直的方向开口，开口的长度等于织物的幅宽，使得织物上下两层水平相错，织物内间隔丝处于倾斜绷紧状态，最后将开口处理后的织物与膜材料复合制得三维间隔织物增强空间膜材。本专利技术通过沿与织物运行方向垂直的方向在受张力作用的织物顶层布面开口，织本文档来自技高网...

【技术保护点】
三维间隔织物增强空间膜材，其特征是：具有复合层结构，复合层主要由多个膜材料层以及位于膜材料层之间的经编间隔织物层构成，经编间隔织物内的间隔丝活动自由且无黏连。

【技术特征摘要】
1.三维间隔织物增强空间膜材，其特征是：具有复合层结构，复合层主要由多个膜材料层以及位于膜材料层之间的经编间隔织物层构成，经编间隔织物内的间隔丝活动自由且无黏连。2.根据权利要求1所述的三维间隔织物增强空间膜材，其特征在于，所述复合层结构为五层结构，自上而下分别为膜材料层I、浆料a层I、经编间隔织物层、浆料a层II和膜材料层II，对应的各层的厚度分别为0.2～0.5mm、0.05～0.3mm、100～400mm、0.1～0.2mm和0.2～0.5mm，其中经编间隔织物层的厚度为间隔丝处于伸直状态时经编间隔织物的厚度。3.根据权利要求2所述的三维间隔织物增强空间膜材，其特征在于，所述膜材料为PVC夹网布，具有五层结构，自上而下分别为纯PVC膜层I、浆料b层I、机织物层、浆料b层II和纯PVC膜层II，对应的各层的厚度分别为0.05～0.2mm、0.05～0.2mm、0.1～0.4mm、0.05～0.2mm和0.05～0.2mm。4.根据权利要求3所述的三维间隔织物增强空间膜材，其特征在于，所述浆料a和浆料b为粘度2000～3500cps的EPVC糊状树脂，EPVC糊状树脂中各组分及其重量份数如下：所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，所述稳定剂为Ca/Zn类稳定剂。5.根据权利要求4所述的三维间隔织物增强空间膜材，其特征在于，所述邻苯二甲酸酯类增塑剂为DOP、DBP、BBP或DINP，所述Ca/Zn类稳定剂为CaSt2/ZnSt2。6.制备如权利要求1～5任一项所述的三维间隔织物增强空间膜材的方法，其特征是：在三维间隔织物运行过程中，首先沿织物运行方向施加张力保持织物内间隔丝处于竖直伸直状态，然后保持张力不变在织物的顶层布面上沿与织物运行方向垂直的方向开口，开口的长度等于织物的幅宽，使得织物上下两层水平相错，织物内间隔丝处于倾斜绷紧状态，最后将开口处理后的织物与膜材料复合制得三维间隔织物增强空间膜材。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述三维间隔织物运行的速度为3.5～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋金华，王昆，陈南梁，杨梅，郭珊珊，郝恩全，张仁彪，苏传丽，李建娜，邵光伟，邵慧奇，胡嵘，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31