复合织物的加工技术与应用解析

复合织物是指把多层织物粘结在一起，或通过各种织物与高聚物或其他相关材料具有复合在一起，形成的兼有多种管理功能的复合体。近年来，复合织物的研究方法主要问题集中在防水透湿透气、导电/抗静电、电磁波防护、光催化、调温系统性能分析以及以复合织物可以作为企业增强基的复合结构材料发展各项工作性能的研究。

根据复合材料与织物的材料不同，复合材料织物可分为三类: 织物/织物复合材料、聚合物/织物复合材料、金属/织物复合材料。从技术角度来看，织物复合可以通过织物结构设计、织物层压、涂层、化学镀、真空镀膜和溅射等方式来实现。

1、织物结构的设计

通过对织物结构的合理设计，可以实现机织物和针织物的结合。如以玻璃纤维为经纬，高强涤纶为针织纱的机织针织复合面料，可用于工业增强材料领域。以聚乙二醇为分散介质，纳米二氧化硅为分散相粒子，制备剪切增稠液体(STF)，采用液体复合技术制备STF/芳纶/超高分子量聚乙烯纤维的复合织物，可用于制备高效、轻质、舒适的防弹材料。

2、层压技术

最直接的复合发展方式是由织物与织物进行复合，最典型的结构是由外层电子织物、粘合剂、中间通过薄膜层、粘合剂、里层织物系统组成，常被人们称为传统层压织物。织物层的材料可以是一个天然植物纤维，也可以是生产涤纶、锦纶等化学合成纤维。所用的织物可以是机织物、针织物，也可以提高是非织造布。中间层管理通常为薄膜或纤网结构，膜材的原料问题主要有PVC类、PU类和PTFE类。

将T-300碳纤维平布和聚丙烯腈预氧化纤维网预复合、中继层压、针刺、碳化制备碳布/纤维网复合织物。此外，本发明还可用于制备固体火箭发动机喷嘴膨胀段、喉衬、延伸锥等，也可使用聚酯机织物， 以热熔胶TPU（热塑性聚氨酯）弹性体和高渗透聚氨酯薄膜为基材，采用层压法制备了防水透湿复合织物。

      3、涂层技术

      纺织涂层通常是指将高分子化合物均匀涂布在织物表面，在织物表面形成1层或多层薄膜，不仅能改善织物的外观和风格，而且能增加织物的功能，使织物具有防水、耐水压、透气透湿、阻燃、防污以及遮光反射等特殊功能。

利用涂层技术也可以将导电的金属或金属氧化物颗粒加入涂层浆内，在织物表面形成导电涂层，使织物获得导电、电磁屏蔽、导热、光催化降解、吸波等特性，其主要金属或金属氧化物有银、铜、铁的氧化物、二氧化钛等。在涂层过程中需要将金属材料细化为纳米粒子，以保证在织物表面形成均匀牢固的导电金属膜。

     4、聚合法

     根据织物的性能需求，将一些高聚物材料与织物复合可制备具有某些特殊功能的复合织物。常用的高聚物材料有聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氨酯等。如采用原位聚合氧化法制备聚3，4－乙撑二氧噻吩/锦纶复合织物，具有优良的导电性能；采用简单易行的液相原位聚合法，以涤纶织物和锦纶织物为基体，使苯胺和吡咯单体在织物表面原位聚合形成聚苯胺和聚吡咯导电层，可制得柔韧性好，又有较好导电性的导电织物。

     5、化学镀技术

     将金属纤维与普通的纺织纤维进行混纺或交织可用于制备金属类的复合织物。这类的复合织物也可以通过化学镀技术获得，即通过化学反应使金属还原成原子或分子沉积在纤维或纱线表面。根据镀覆金属的不同分为化学镀镍、化学镀铜、化学镀钴、化学镀锡及化学镀银、铂等贵金属。

     镀层材料及其结构对化学镀金属复合织物的性能影响很大。利用聚苯胺作为连接金属与涤纶织物的中间柔性导电层，采用超声条件下化学镀的方法，制备聚合物/金属复合导电织物，兼具导电聚合物成本低、柔韧性好和金属材料导电率高的优点，可用于传统电磁屏蔽材料的升级。

6、真空镀、溅镀技术

通过真空镀膜、溅射等干法工艺可以直接在织物表面形成金属层。真空镀膜织物是金属在真空条件下形成水蒸气后在织物表面沉积的一种金属化复合织物。例如，采用电子束蒸发技术制备的氧化铁/石英纤维复合织物可用于宽带传输材料。

溅射织物是在超真空条件下，利用阴极和阳极的高压加速惰性气体离子撞击金属靶，释放的金属原子或分子附着在织物上制成的复合织物。用该技术制备的轻薄玻璃纤维银复合织物可用作雷达吸波材料。但由于溅射成本高，只能小批量生产，一定程度上限制了其推广应用。