非织造布墙面贴饰织物采用天然纤维，主要为棉纤维和麻纤维，或者合成纤维，主要有涤纶、丙纶，通过非织造成型、上树脂、印花等工序制作而成。其成网方式主要为干法梳理成网和聚合物直接成网，固网方式主要为机械固网和热粘合固网，后整理主要包括上级、印花、轧花、发泡等。这种新型墙面贴饰织物不含任何乙烯类物质，具有很好的环保性。非织造墙面贴饰织物在使用一段时间后，不用润湿就可以很容易地撕下而更换新的墙面贴饰织物，可揭除性指数很高。

　　实验操作得出关键数据

　　复合涤纶是热粘结用双组份纤维，结构为皮芯型，内层是熔点257 ℃的聚酯，外层是熔点157 ℃的聚酯。这种纤维经热处理后，皮层一部分熔融而起粘结作用，其余仍保留纤维形态。复合涤纶即是热轧非织造布的主体结构，又是粘合成分。

　　CAllR35PPLL型双锡林双道夫双凝聚罗拉梳理机主要构造图

　　 

　　粘胶纤维具有良好的吸湿性，在一般大气条件下，回潮率在13%左右。实验制备的墙面非织造布要进行上浆和印花。墙面贴饰织物涂布用的涂料多为合成树脂乳液，颜料组成的水性涂料, 这就要求墙纸原纸要有一定的表面吸收性能，所以原料中加入了粘胶纤维。普通涤纶具有强度高、耐磨性好的特点，能提高非织造材料的拉伸、撕裂、顶破、耐磨性能，是墙面热轧非织造布的基本结构。

　　原料与仪器

　　以复合涤纶短纤维、涤纶短纤维和粘胶短纤维为原料，通过变换原料配比和产品克重制备三种不同的墙面热轧非织造布（杭州金百合非织造布有限公司提供）。聚磷酸铵（山东世安化工有限公司）；双季戊四醇（济南银河化工有限公司）；三聚氰胺（苏州东阳化工有限公司）；电子万能机械强力测试机（型号为YG(B)026D ）；圆盘式织物耐磨试验机（型号为Y522）；织物中压透气仪（型号为YG461）；美国 SDL ATLASVFC垂直燃烧测试仪；双锡林双道夫双凝聚罗拉梳理机（型号为CAllR35PPLL，法国Thibeau公司提供）。

　　试样的制备

　　高分子聚合物材料大都具有热塑性，即加热到一定温度后会软化熔融，变成具有一定流动性的粘流体，冷却后又重新固化，变成固体。热轧粘合加固是利用一对或两对钢辊或包有其它材料的钢辊对纤网进行加热加压，导致纤网中部分纤维熔融而产生粘结，冷却后，纤网得到加固而成为热轧非织造材料。三种试样的主要工艺参数配如图所示。

　　产品主要工艺参数配置表

　　　　

指标 试样	定 量g/m2	复合涤纶 %	粘胶 纤维%	普 通 涤 纶 %	轧 辊 压 力 MPa	压辊温度 ℃		主要机台速度  m/min
						上辊	下辊	K21网 帘	送 网 帘	热 轧 辊	冷 却 辊	卷 绕 机
试样1	160	55	20	25	7.0	186	187	34	32	40	33	49
试样2	160	40	20	40	6.5	186	187	35	31	47	34	47
试样3	120	40	20	40	5.0	148	140	37	38	42	35	54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

　　阻燃整理的主要目的是降低材料在火焰中的可燃性，减缓火焰蔓延速率，当火焰移去后材料能很快自熄，减少燃烧。本课题采用涂层法对试样1进行阻燃整理。

　　阻燃涂层胶配制：称取不同质量比的APP/PER/MEL，然后加入白乳胶和蒸馏水制备一定浓度的阻燃涂层胶，其中阻燃剂含量约为10%左右。其中APP/PER/MEL质量比为：

　　1#  APP ：PER ：MEL = 3 ：0.5 ：1

　　2#  APP ：PER ：MEL = 3 ：1 ：1

　　3#  APP ：PER ：MEL = 3 ：1.5 ：1

　　该工艺流程为：涂层→烘干（100℃，3min）→焙烘（150℃，3min）

　　拉伸断裂强力测试

　　每块样品纵横向各取5块，试样的尺寸为50 mm × 250 mm。调整强力机的夹距为200 mm，牵伸速度为100 mm/min，进行测试至试样被拉断，记录断裂强力，最后取平均值。

　　撕裂强力测试

　　每块样品纵横向各取5块，尺寸为200 mm×50 mm。用样板在试样上画等腰梯形，并在规定处剪一个10 mm的切口，沿着不平行的两边将试样夹住。沿梯形不平行两边夹住试样，使切口位于两夹钳中间，梯形短边保持拉紧，长边处于折皱状态。启动仪器，等速拉伸，记录一系列峰值的均值，最后取平均值。

　　顶破强力测试

　　裁取Φ100 mm的圆型试样5块。校正仪器，使顶压杆的下降速度为100 mm/min将试样放入环形夹具内，使试样在自然状态下拧紧夹具，避免试样在顶压过程中滑动或破损。将夹持设备放于试验机上，启动仪器后，直到试样被完全顶破为止。记录顶破强力，最后取平均值。

　　耐磨性能测试

　　裁取Φ112 mm的圆型试样5块，中心剪6 mm小孔。试样在相同的实验条件下，规定的磨损次数200次，测定其重量变化并折合成单位面积失重来评价产品的耐磨性能。单位面积失重= (G0﹣G1)/ S

　　透气性能测试

　　用大块试样测试，不同部位至少测10次。选择定压状态，选择流量孔径大小。放上被测试试样，调节压环高低，板下加压手柄，压紧试样。缓慢旋转调压器旋钮（还必须采用间歇式），逐渐增大吸风量，使低压定压压力计的斜管液面从低压差值逐渐趋近定压位置，并稳定在13 mm处（黄点）。随即读取流量差压（P1-P2）值（绿管），根据流量孔径大大小，流量差压（P1-P2）值，查表得到对应的透气量Q值，最后取平均值。

　　阻燃性能测试

　　试样尺寸300 mm × 80 mm ，纵横向各取5块，调湿8～24 h。受火时间：12 s ，记录续燃时间、阴燃时间、损毁长度，记录燃烧特性，如炭化、熔融、收缩、卷曲等。

　　数据分析确定最佳工艺

　　3种试样的横向断裂强力均小于纵向断裂强力，但总体来看纵横向断裂强力差异不大。因为本实验采用交叉铺网方式，后又经过气流成网，所以纤维网中纤维呈杂乱排列，所以非织造布纵横向强力差异较小。但总体上纵向排列的纤维多于横向排列的纤维，所以产品的纵向强力略大于横向强力。产品满足墙面装饰材料的各向强力基本一致的要求。

　　拉伸断裂强力测试结果

		1	2	3	4	5	平均值
试样1	横向	332.0	226.7	330.0	289.9	256.8	287.08
	纵向	362.2	329.5	300.5	329.5	300.5	324.44
试样2	横向	262.8	282.7	246.7	240.5	268	260.14
	纵向	317.1	334.0	328.9	345.1	327.6	330.54
试样3	横向	158.0	163.5	159.2	158.5	133.1	154.46
	纵向	210.3	195.7	193.4	204.5	247.2	210.22

　　比较试样1和试样2的测试结果可以得出，复合涤纶含量增加非织造布拉伸断裂强力提高。因为复合涤纶纤维的断裂强度为5.5N/dtex，普通涤纶的强度为5.2N/dtex，所以在其他条件不变的情况下，增加复合涤纶的含量可以提高非织造布的拉伸断裂强力。

　　拉伸断裂强力测试结果对比图

　　 

　　比较试样2和试样3可以得出，随克重降低产品的拉伸断裂强力降低。在原料配比不变的条件下，降低克重，则产品单位面积的纤维含量降低，纤网中热轧粘结点减少，因此产品拉伸断裂强力降低。

　　3块试样的横向撕裂强力均大于纵向撕裂强力，总体来看每块试样纵横向撕裂强力差异不大。梯形撕裂的过程是，靠近梯形上底一边的纤维首先受拉伸直，其裂口处的纤维变形最大，负担较大的外力，由于按梯形斜线夹持，远离裂口处的其他纤维，受力逐渐减小。当裂口处到第一根纤维达到断裂伸长时发生断裂，下一根纤维变成裂口处的第一根纤维，担负着较大的外力，如此发展，直至试样撕破。由于纤网中纵向排列的纤维多于横向排列的纤维，所以产品的横向撕裂强力大于纵向撕裂强力。

　　撕裂强力测试结果

　　　　

		1	2	3	4	5	平均值
试样1	横向	44.0	68.8	90.0	50.3	74.0	65.42
	纵向	37.0	64.0	47.0	56.0	64.2	53.64
试样2	横向	41.0	61.2	71.0	63.0	35.0	54.24
	纵向	35.9	33.0	38.0	45.9	42.0	38.96
试样3	横向	50.6	59.0	44.0	37.8	39.4	46.16
	纵向	42.3	47.3	30.1	30.6	40.4	38.14

 

　　比较试样1和试样2可以得出，增加复合涤纶含量可以提高非织造布撕裂强力。因为复合涤纶纤维的强度大于普通涤纶的强度，同时复合涤纶含量增加，纤网中热轧粘结点增加，粘结强力增大，所以产品的撕裂强力提高。

　　撕裂强力测试测试结果对比图

　　 

　　比较试样2和试样3可以得出，随克重降低产品的撕裂强力降低。在原料配比不变的条件下，降低克重，则产品单位面积的纤维含量降低，纤网中热轧粘结点减少，因此产品撕裂强力降低。

　　比较试样1和试样2可以得出，试样1的顶破强力大于试样2的顶破强力。说明增加复合涤纶纤维含量可以提高热轧非织造布顶破强力。复合涤纶纤维为热熔纤维，提高热熔纤维含量，纤网通过两个热轧光辊后，纤网中粘合面积增大，产品顶破强力提高。

　　顶破强力测试结果

	1	2	3	4	5	平均值
试样1	464.8	360.0	367.3	322.8	369.5	376.88
试样2	346.7	340.1	292.4	221.6	257.4	291.64
试样3	225.6	111.3	195.4	188.1	118.6	167.80

　　比较试样2和试样3可以得出，试样3的顶破强力小于试样2的顶破强力。说明随克重降低产品的顶破强力降低。克重减小单位面积所含纤维含量减少，热熔纤维含量降低，纤网中粘合面积减小，产品顶破强力降低。

　　由单位面积失重的计算数据是可以看出：试样1的单位面积失重最小，试样2的单位次之，试样3的单位面积失重最大。说明试样1的耐磨性最好，试样2次之，试样3的耐磨性较差。

　　比较试样1和试样2可以得出，增加复合涤纶纤维的含量，产品的耐磨性提高。复合涤纶纤维的耐磨性高于普通涤纶纤维的耐磨性，且复合涤纶纤维含量增加纤网粘合更加充分，所以产品耐磨性提高。

　　比较试样2和试样3可以得出，纤网克重降低，产品耐磨性减小。克重降低单位面积所含纤维含量减少，热熔纤维含量降低，纤网中粘合面积减小，产品耐磨性降低。

　　耐磨性测试结果

		1	2	3	4	5	平均值	单位面积失重
							G0—G1
试样1	G0	1.497	1.493	1.553	1.56	1.58	0.006	0.60×10-4
	G1	1.492	1.484	1.549	1.554	1.575
	G0—G1	0.005	0.009	0.004	0.006	0.005
试样2	G0	1.522	1.55	1.493	1.503	1.526	0.013	1.30×10-4
	G1	1.507	1.536	1.482	1.492	1.512
	G0—G1	0.015	0.014	0.011	0.011	0.014
试样3	G0	0.969	1.012	0.941	0.891	0.918	0.021	2.10×10-4
	G1	0.947	0.991	0.916	0.873	0.899
	G0—G1	0.022	0.021	0.025	0.018	0.019

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  　耐磨性测试结果

　　试样1的透气量略大于试样2透气量，试样3的透气量明显高于试样1和试样2。

　　试样1和试样2克重相同，单位面积纤维含量相同，试样1的复合纤维含量高，纤维网中粘合面积大，纤维网的蓬松性降低，所以试样1的透气量略低于试样2的透气量。

　　试样2和试样3原料配比相同，试样3克重小，所以试样3的厚度小；热轧固网工艺中试样3的轧辊温度和轧辊压力均低于试样2的轧辊温度和轧辊压力，所以试样3中热轧粘合面积少，蓬松性高。由以上两点可知试样3的孔隙率高于试样2，所以试样3的透气量大于试样2的透气量。

　　经阻燃整理后产品的阻燃性能明显提高。未经阻燃处理的试样完全燃烧。燃烧过程中有黑烟和收缩卷曲现象。经阻燃处理的试样点火后很快熄灭，续燃时间和阴燃时间均为0s。3块试样的纵向和横向损毁长度均小于150mm，达到了B1级阻燃标准，符墙面贴饰织物阻燃要求。

　　比较三种整理工艺的阻燃效果，可以看出阻燃整理工艺2的阻燃效果最佳，其纵向和横向损毁程度均最小。因此可以得出当阻燃涂层胶有效组分聚磷酸铵（APP）、双季戊四醇（DPER）、三聚氰胺（MEL）的配比为3：1：1时，阻燃涂层胶的阻燃效果最好。

　　阻燃性能测试结果

	续燃时间/s		阴燃时间/s		损毁长度/mm		断裂强力/N
	横向	纵向	横向	纵向	横向	纵向	横向	纵向
未处理试样	30	33	0	0	300	300	287.1	324.4
处理试样1	0	0	0	0	88	114	328.8	373.7
处理试样2	0	0	0	0	50	107	301.4	380.7
处理试样3	0	0	0	0	60	125	295.1	343.5

　　经阻燃整理后试样的纵横向拉伸断裂强力均提高。因为本实验使用涂层胶涂层整理工艺，经涂层整理后，产品的克重增加，从而纵横向拉伸断裂强力增加。但是同时产品的手感变硬，这是其作为墙面贴饰产品的劣势。所以在后期开发中，应该重点考虑如何在保证阻燃效果的前提下改变产品的手感。