帆布篷布帐篷_游牧用帐篷篷布防水性能研究

　　摘要：本文对游牧用帐篷篷布防水性能进行了研究，对篷用涂层织物的生产进行了工艺试验，为研究出防水性能良好、成本合理的游牧用帐篷篷布提供依据。　　关键词：篷布；防水性能；涂层织物；工艺研究
　　1 引言
　　我国是一个草原大国，草原面积居世界第二位。牧区是我国少数民族主要聚居区，有蒙古族、藏族、维吾尔族、回族、满族、朝鲜族、哈萨克族、柯尔克族等40个少数民族，总人口为5052万[1]。
　　自古以来，广大牧民群众“逐水草而居”，帐篷是牧民最常见的住宅。由于帐篷在使用过程中，一般情况下是处于野地露营状态，需承受日晒雨淋，而篷布是帐篷的主体部分，所以，如何提高牧区帐篷篷布的防水性能和降低篷布的成本显得尤为重要[2]。但目前国内外对游牧用帐篷的研究几近空白，对游牧用帐篷篷布的防水性能研究也未见报道。
　　帐篷篷布发展到今天，主要是通过采用涂层技术来达到防水效果，即在织物表面均匀地涂上一层能形成薄膜的高分子化合物，由于它既能赋予织物各种功能，又能赋予织物以独特的风格手感和外观，且能大大地提高产品的附加值，其效果是一般印染整理所难以达到的。目前篷用织物已是产业用涂层织物中消耗量最大的品种。涂层剂按化学结构分类主要有：聚丙烯酸酯类(PA)、聚氨酯类(PU)、聚氯乙烯类(PVC)、有机硅类、合成橡胶类，还有含氟类、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯和蛋白质类[3-4]。表1为常用的4种涂层剂性能的比较。
　　聚四氟乙烯是唯一集防水、拒油、防污三种功能于一体的树脂，它耐热、耐氧化、耐气候性好，不霉变，弹性好，无粘搭现象，是一种理想的涂层剂，但价格非常高，这限制了它的使用。为了使帐篷篷布具有良好的防水性能，本文拟采用不同整理工艺、含氟拒水整理剂对篷用织物进行整理，并对其性能进行测试，为研究出防水性能优异、成本合理的游牧用帐篷篷布提供依据。
　　2 试验部分
　　2.1 试验材料
　　整理剂：含氟拒水整理剂；交联剂：三聚氰胺和乙二醛 （均在成都市内化工市场购买)，试验中交联剂的作用是与含氟拒水整理剂反应，在纤维表面形成三维网状结构，使拒水剂的脱落受阻，提高织物的整理效果与耐水洗性。
　　催化剂：冰醋酸，分析纯(成都万科试剂有限公司)。
　　2.2 试验步骤
　　拒水功能整理（除油漂白→染色→烘布→浸轧树脂→烘干→浸轧防水剂→焙烘定型→冷却→出布→成卷）→样品测试。
　　2.3 试验仪器及测试方法
　　2.3.1 试验仪器
　　5101-3E电热鼓风干燥箱；MP502B型电子天平；55YH不锈钢恒温水浴锅；YG812N型织物渗水性测试仪；烧杯；量筒。
　　2.3.2 测试方法
　　耐静水压测试：试样夹头面积：l00cm2，水压上升速率：l000Pa/min～20000Pa/min数字设定。
　　测试前的准备工作：在做增压、定压计时、定压定时、挠曲松弛试验前，测试前需将下夹头里加满水，夹好试样，按←键，进入校正状态清零。
　　本仪器工作模式有5种，分别是：1)增压法；2)定压计时；3)定压定时法；4)挠曲松弛法；5)渗水漏水法(恒速)。本试验采用增压法：测试准备好后，进入设定中方法选择项，设定好上升速率。按启动键开始测试，当试样上面出现第三滴水珠时按停止键，仪器自动保存测试数据，测试完毕，活塞自动回位。
　　3 结果与讨论
　　影响有机氟整理织物防水性能的因素很多，如纱线性质、粗细、织物密度、紧度、厚度、坯布前处理工艺、整理剂、助剂性能、用量、酸碱度、轧余率、加工流程、温度、时间等等。本项目研究人员在参阅大量国内外资料的基础上，重点针对织物紧度、坯布前处理工艺、整理剂、酸碱度、助剂配方、浸轧流程、轧余率等七大因素开展了系列工艺试验，并对拒水原因进行了测试分析。
　　3.1 织物紧度对防水性能的影响
　　织物的紧度是防水的基础，松弛的结构显然难以做到有效的防水。对3种普通T/3×3坯布和特制的T/3×3坯布（4#样品）统一用普通有机氟整理工艺进行试验，结果见表2。
　　表2 织物紧度与静水压测试结果
　　由表2可以看出，织物紧度与防水性能关系显著，紧度越高，防水性能越好。但在实际生产中，受设备条件的限制，不可能将织造紧度无限制提高。我们专门试织的4#样品紧度已经接近设备极限，但静水压指标距牧区新型帐篷面料标准仍然有相当大的距离，不过与市销有机氟防水布指标（以3.45 kPa计，下同）相比，有了18.8%的提高。
　　3.2 坯布前处理工艺对防水性能的影响
　　尽管牧区新型帐篷采用白色面料，可以省略染色过程，但由于生坯上难以避免的油渍、污渍，除油、漂白工艺是无法省略的。在生产过程中发现，同样规格的坯布做防水整理，染色布防水效果普遍好于漂白布。因此，采用特制T/3×3坯布（以后试验均采用此坯布，不再复述），确定了3套工艺方案进行试验，分别为：
　　1#方案：普通95℃双氧水漂白＋有机氟整理；
　　2#方案：130℃高温染色＋有机氟整理；
　　3#方案：130℃高温漂白＋有机氟整理。
　　试验结果为：1#方案样品，静水压4.1 kPa；2#方案样品，静水压4.54 kPa；3#方案样品，静水压4.43 kPa。
　　可以看出，3#方案静水压指标比1#方案提高了8%。分析其原因，估计是坯布在高温水浴作用下，纤维产生了重新分布，结构变得更为紧密、均匀，从而提高了防水效果。
　　3.3 有机氟整理剂对防水性能的影响
　　采用不同品种的有机氟整理剂处理织物，防水指标的差异是很大的。本次研究先后共采购了产自国内外5批不同厂家型号的有机氟防水剂进行比较试验，试验结果见图1。
　　图1 不同有机氟防水剂整理效果对比
　　需要说明的是，1#、2#、3#防水剂为国产有机氟整理剂，4#、5#防水剂为进口有机氟防水剂。根据试验数据，进口防水剂整理效果明显好于国产防水剂，但用普通工艺仍然达不到牧区新型帐篷面料标准要求。因此筛选出4#防水剂继续进行下一步试验。