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關(guān)于牛津布抗老化性能的試驗(yàn)機(jī)研究成果結(jié)論說明-未來將大力服務(wù)農(nóng)業(yè)
2019-02-27 文章來源： 華雨林無紡布
牛津布防水層廣泛用于農(nóng)業(yè)保溫被，防水層的有效性決定了農(nóng)用保溫被的使用壽命。研究發(fā)現(xiàn)，牛津布在不同地區(qū)表現(xiàn)出不同程度的老化。因此，關(guān)鍵環(huán)境因素的分析和確定對農(nóng)業(yè)保溫層的設(shè)計(jì)和研究具有重要意義。通過光老化，浸泡老化和溫濕度差老化試驗(yàn)比較聚酯牛津布的強(qiáng)度損失。材料老化的關(guān)鍵因素是溫度和濕度的差異。發(fā)現(xiàn)覆蓋系數(shù)越高，材料的老化程度越慢。選擇最佳參數(shù)來指導(dǎo)牛津布防水層材料的設(shè)計(jì)。
介紹
農(nóng)業(yè)紡織復(fù)合保溫一般用作北方冬季溫室大棚保溫隔熱防凍罩。北方地區(qū)冬季天氣，風(fēng)力可達(dá)8級以上，常伴有雨雪和大風(fēng)，沙塵暴等空氣對流，會造成保溫材料內(nèi)部空氣擾動(dòng)，加劇熱對流現(xiàn)象，嚴(yán)重影響對材料的導(dǎo)熱性能，特別是水的滲透會嚴(yán)重影響材料的保溫隔熱性能，因此農(nóng)業(yè)隔熱防水材料作為一般表面偏析設(shè)計(jì)的雨雪或沙子和雜質(zhì)。防水材料必須像芯層一樣柔軟，卷曲，易于卷起并每天放置窗簾機(jī)，并能承受一定的張力，同時(shí)具有優(yōu)異的耐沙磨損性，雨水浸泡性，耐低溫冷凍性，耐老化等性能。目前，市場上選用的防水保溫材料有牛津布，帆布，合成革，編織袋，滌綸，鋁涂膜。其中，滌綸編織牛津布是主要的防水材料。
防水層的有效性決定了農(nóng)用保溫被的使用壽命。因此，防水層材料的選擇是農(nóng)業(yè)保溫被子材料的重要研究方向。作者收集了市場上分布在海南，寧波和甘肅的同一批牛津防水隔熱棉被樣品，并測試了被子正面和背面防水層的強(qiáng)度。
可以發(fā)現(xiàn)牛津布的老化速度在不同地區(qū)是不同的，特別是在海南，氣候溫和，牛津布的強(qiáng)烈下降是最顯著的。通過對當(dāng)?shù)貧夂虻恼{(diào)查統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)甘肅在此期間氣溫最低溫度變化--18℃，10℃，最高溫度僅為7天左右的降雨或降雪，干燥空氣;寧波這期間氣溫最低溫度變化--3℃，最高氣溫18℃，雨天或下雪約28天，潮濕空氣。海南24~38℃溫度較高，空氣很潮濕。視覺室外老化測試反映出材料受環(huán)境因素，特別是濕度變化和溫度波動(dòng)的顯著影響。因此，分析光，溫度和濕度對材料老化的影響以及環(huán)境因素中關(guān)鍵因素的確定，對農(nóng)業(yè)保溫層的設(shè)計(jì)和研究具有重要意義。通過比較聚酯牛津布的光老化，浸泡老化和溫濕度差老化試驗(yàn)，確定材料老化的關(guān)鍵因素。然后，通過織物密度的變化來調(diào)節(jié)牛津織物的填充系數(shù)，分析填充系數(shù)與材料老化之間的關(guān)系，并選擇最佳參數(shù)來指導(dǎo)牛津織物防水材料的設(shè)計(jì)。
結(jié)果和討論
牛津織物老化過程中外部因素分析
水質(zhì)對牛津布老化的影響
將100D / 24F31 23牛津布放入自來水中，用露天采集的雨水浸泡在露天，以模擬冬天的濕潤狀態(tài)，此時(shí)絕緣層直接暴露在雨雪中。測試結(jié)果如表3所示。
從浸水試驗(yàn)可以看出，聚酯具有良好的防潮性。浸泡后，強(qiáng)度略有下降，斷裂伸長率略有增加。眾所周知，水是一種極好的潤濕滲透劑。長期浸泡后，水分子很容易進(jìn)入牛津布纖維，牛津布聚酯纖維內(nèi)分子的溶脹導(dǎo)致強(qiáng)度下降。然而，水也在溶脹過程中作為潤滑劑，這增加了牛津布的斷裂伸長率。從上述測試可以看出，水質(zhì)不是牛津布老化的主要因素。
溫濕度差異對牛津布老化的影響
根據(jù)國家和國際標(biāo)準(zhǔn)測試耐高低溫性能和耐低溫，耐濕性，如表4所示。值得注意的是，寵物的強(qiáng)度和斷裂伸長率在短時(shí)間內(nèi)略有變化耐低溫和耐高溫試驗(yàn)。然而，在溫度和濕度耐受性試驗(yàn)中，縱向和橫向強(qiáng)度急劇下降，甚至斷裂伸長率下降超過40％。牛津布顯示出脆弱。從測試方法可以看出，在224 h的測試過程中，溫差為-30~70℃，濕度為0％~0％，環(huán)境發(fā)生變化。從高分子材料老化的角度來看，聚酯是半結(jié)晶聚合物的酯類，聚合物纖維內(nèi)部由非晶和結(jié)晶區(qū)域組成，溫差的變化會導(dǎo)致結(jié)晶區(qū)域破壞程度整齊，濕度變化加劇滲透壓對于纖維表面，使水蒸氣從非晶態(tài)滲透到結(jié)晶區(qū)域，然后破壞結(jié)晶區(qū)域，引起材料脆化。溫度和濕度的差異是牛津布脆性老化的主要因素。
光對牛津布老化的影響
光被研究人員認(rèn)為是材料老化的一個(gè)因素，因此在實(shí)驗(yàn)中，牛津布也被放置在氙燈+浸透的條件下以測試強(qiáng)度變化，如表5所示。從表5中可以看出隨著光照時(shí)間的延長，牛津布的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率逐漸降低，在93h之前緩慢下降，然后拉伸強(qiáng)度損失率增加，老化速度加快。
結(jié)論
在牛津布的常規(guī)防水層設(shè)計(jì)中，大多數(shù)廠家在評價(jià)纖維細(xì)度和單絲強(qiáng)度的基礎(chǔ)上選擇牛津布作為防水層，希望通過提高初始強(qiáng)度來提高織物的老化性能。然而，通過對本實(shí)驗(yàn)中老化外部環(huán)境因素的分析和織物參數(shù)的比較，顯然溫度和濕度的差異是織物老化的最大原因，提高織物的覆蓋系數(shù)是最直接的。延緩衰老的有效方法。
牛津布一般是用噴水織機(jī)織成的，布料具有很高的含水率，如果防水涂料或直接加工，必須將材料干燥，否則殘留的水分子會不斷破壞農(nóng)業(yè)保溫層的溫度變化。
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