大麻非织造汽车内饰材料的工艺与性能研究

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大麻(汉麻)纤维是一种环境友好型的纺织原料。大麻具有可种易种、不需化肥、生物可降解、燃烧后不会产生有害气体等特性。这完全满足当前人们追求绿色环保、可持续发展以及资源节约型的需要。同时大麻纤维具有一定的强力、优良的吸放湿、抗菌、防紫外等性能,满足了纺织品开发的需要。本课题以北江麻业有限公司提供的0.5tex,30mm的大麻纤维为原料,开发大麻针刺非织造汽车内饰材料。从研究大麻纤维的基本性能入手,系统地对大麻纤维的形态结构、单纤强力、摩擦系数、吸湿性、耐酸碱等性能进行了研究和分析。基于对大麻纤维各个性能的测试分析以及大量基础试验,确定大麻针刺非织造的基本工艺参数。以针刺深度、针刺频率、纤维混纺比为三个因素,采用正交试验的方法,确定出较佳织造工艺为:针刺密度为240刺/cm2,预针刺深度为7mm,倒针刺深度为5mm,大麻纤维/棉纤维为70/30。并分析探讨各工艺参数对针刺非织造布性能的影响。为了扩大产品的应用范围,开发设计出80~100g/m2、210~230g/m2、280~300g/m2、300~320g/m2四种不同定量的针刺产品。为增加对比,其中定量为210~230g/m2一组经过针刺后再经过热轧机热轧,共开发了五组产品。并对五种非织造布的特征指标、力学性能、刚柔性、耐磨性、透气性及抗紫外性进行了测试,分析比较其性能差异。选用氢氧化镁阻燃剂,聚醋酸乙烯乳液作为粘合剂,A-172为偶联剂,对大麻纤维非织造汽车内饰材料进行阻燃整理。以阻燃剂质量浓度、粘合剂体积浓度和浸渍时间为因素,采用正交试验优化整理工艺,获得较优的阻燃整理工艺为:阻燃剂浓度为300g/L,粘合剂体积浓度为25%,浸渍时间为30min。对阻燃整理后的织物进行测试,包括阻燃效果,增重率,断裂强力,白度,润湿效果,扫描电镜,热重分析等。结果显示除了定量为80~100g/m2织物的阻燃性能为三级,其余几组产品阻燃性能均达到合格要求。经过阻燃整理,织物纤维表面的阻燃剂的颗粒状物质大大增多,纤维表面有阻燃剂包覆的现象,热解温度提高,最大热失重速率明显降低,从351.66℃降到239.36℃,失重减少约41%。而织物的断裂强力、白度均未收到影响反而都一定提高。另外,采用模糊综合评价的方法对五种大麻非织造汽车内饰材料的阻燃性能进行模糊综合评判。确定了定量为280~300g/m2的织物阻燃性能最优,300~320g/m2的其次,210~230g/m2热轧组和210~230g/m2再其次,定量为80~100g/m2的一组最差。
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