公司新闻

佳积布/TPU复合质料在高频热合加工历程中的性能体现

佳积布/TPU复合质料在高频热合加工历程中的性能体现研究

小序

随着现代工业手艺的生长，，，，，功效性纺织品和复合质料的应用日益普遍。。。特殊是在户外用品、医疗装备、运动装备及汽车内饰等领域，，，，，对证料的防水性、耐磨性、柔韧性以及环保性能提出了更高的要求。。。佳积布（Tricot Fabric）与热塑性聚氨酯（Thermoplastic Polyurethane, TPU）复合质料因其优异的机械性能和优异的工艺顺应性，，，，，成为近年来备受关注的新型复合质料之一。。。

其中，，，，，高频热合（High Frequency Welding）作为一种高效的非接触式焊接工艺，，，，，普遍应用于塑料薄膜及复合质料的接缝处理中。。。该工艺使用高频电磁场使质料内部爆发极化摩擦，，，，，从而实现局部加热和熔融粘合，，，，，具有能耗低、效率高、接缝强度好等优点。。。

本文将围绕佳积布/TPU复合质料在高频热合加工历程中的性能体现睁开系统剖析，，，，，涵盖其物理特征、热合参数设置、工艺影响因素、接缝强度测试等内容，，，，，并通过海内外相关文献举行比照论证，，，，，旨在为相关行业的研发与生产提供理论支持和手艺参考。。。

一、佳积布/TPU复合质料的基本组成与性能特点

1.1 佳积布（Tricot Fabric）简介

佳积布是一种由针织机编织而成的双面平纹织物，，，，，通常接纳涤纶或尼龙纤维制成。。。其结构细密、弹性好、透气性强，，，，，常用于制作亵服、运动服、防护服及复合质料基材。。。

表1：常见佳积布基本参数

项目	参数规模
纤维材质	涤纶、尼龙
织物密度	20-40针/英寸
克重	80-250 g/m?
弹性伸长率	10%-30%
抗拉强度	150-350 N/5cm

1.2 热塑性聚氨酯（TPU）简介

TPU是一种由多元醇、二异氰酸酯和扩链剂反映天生的线性嵌段共聚物，，，，，具有优异的弹性和耐磨性，，，，，同时具备优异的耐油、耐低温及生物相容性。。。TPU凭证软段结构可分为聚酯型和聚醚型两类，，，，，普遍应用于鞋材、医疗器械、包装膜及复合质料中。。。

表2：典范TPU质料性能参数

性能指标	聚酯型TPU	聚醚型TPU
密度 (g/cm?)	1.15-1.25	1.10-1.20
邵氏硬度 (A)	60A-85A	70A-95A
拉伸强度 (MPa)	20-60	25-70
断裂伸长率 (%)	300-800	400-1000
耐温规模 (℃)	-30 ~ +120	-40 ~ +110

1.3 佳积布/TPU复合质料的组成与优势

佳积布/TPU复合质料是通过涂覆、层压或共挤等方式将TPU薄膜与佳积布连系形成的多层结构质料。。。其主要优势包括：

优异的防水性能：TPU膜具有优异的致密性和阻隔性；；；；
优异的透气性与恬静性：佳积布提供优异的透气性和柔软触感；；；；
高强度与耐磨性：TPU增强质料的机械性能；；；；
可高频热合加工：TPU的极性分子结构适合高频热合工艺。。。

二、高频热合工艺原理与适用性剖析

2.1 高频热合事情原理

高频热合（High Frequency Welding）又称为射频焊接（Radio Frequency Welding），，，，，其基来源理是使用频率为27.12 MHz或40.68 MHz的交变电场作用于极性子料上，，，，，使其内部偶极子快速旋转并相互摩擦，，，，，从而爆发热量实现质料的局部熔融与粘合。。。

适用于高频热合的质料需具备以下特征：

分子中含有极性基团（如C=O、N-H等）；；；；
质料自己具有一定导电性或介电消耗；；；；
质料熔点适中，，，，，便于控制熔融深度。。。

2.2 佳积布/TPU复合质料的热合适用性

由于TPU分子链中保存大宗的极性基团（如氨基甲酸酯基团），，，，，因此其具有较高的介电消耗因子（tanδ），，，，，很是适合高频热合工艺。。。而佳积布作为基材虽不具备热合能力，，，，，但其结构稳固、不易变形，，，，，有利于提高制品的尺寸精度和外观质量。。。

表3：TPU与其他常用热合质料介电消耗较量（tanδ）

质料类型	tanδ值（27.12 MHz）
TPU	0.15-0.35
PVC	0.10-0.25
EVA	0.05-0.10
PE	<0.01

数据泉源：Smith et al., 2018[1]

由此可见，，，，，TPU在高频热合中具有更优的能量吸收能力，，，，，有助于提高热合效率与接缝质量。。。

三、高频热合工艺参数对佳积布/TPU复合质料性能的影响

高频热合历程中，，，，，要害工艺参数包括：

功率（Power）
压力（Pressure）
时间（Time）
模具温度（Mold Temperature）

这些参数直接影响热合区域的温度漫衍、熔融深度及冷却速率，，，，，进而决议接缝的力学性能与外观质量。。。

3.1 功率对热合效果的影响

功率决议了单位时间内输入到质料中的能量巨细。。。功率过高会导致质料过热碳化，，，，，降低接缝强度；；；；功率过低则无法充分熔融质料，，，，，导致接缝不牢。。。

表4：差别功率下TPU热合接缝强度测试效果（单位：N/5cm）

功率（kW）	接缝强度（平均值）	外观质量评价
2.0	180	偏弱，，，，，稍微未融合
3.0	320	优异，，，，，匀称融合
4.0	290	局部焦化，，，，，强度下降
5.0	230	显着碳化，，，，，强度差

数据泉源：Zhang et al., 2020[2]

从表中可见，，，，，3.0 kW为较理想的功率设定，，，，，既能包管熔融效果又能阻止质料损伤。。。

3.2 压力对热合效果的影响

热合历程中施加的压力有助于增进质料间的接触与粘附，，，，，同时也影响熔融质料的流动与冷却定型。。。

表5：差别压力下接缝性能比照

压力（MPa）	接缝宽度（mm）	接缝强度（N/5cm）	缺陷情形
0.2	2.5	200	边沿开裂
0.4	2.0	310	融合优异
0.6	1.8	280	热流太过
0.8	1.5	250	局部塌陷

数据泉源：Li et al., 2021[3]

实验批注，，，，，0.4 MPa为佳压力区间，，，，，能够在坚持足够粘协力的同时阻止质料结构破损。。。

3.3 时间对热合效果的影响

热适时间决议了质料受热的时间长度，，，，，直接影响熔融水平与冷却固化历程。。。

表6：差别热适时间对接缝性能的影响

时间（s）	接缝强度（N/5cm）	熔融深度（mm）	外观质量
1.0	210	0.3	不完全融合
2.0	330	0.5	融合优异
3.0	300	0.6	过热痕迹显着
4.0	260	0.7	外貌起泡

数据泉源：Chen & Wang, 2019[4]

综上所述，，，，，2.0秒为较为理想的热适时间，，，，，兼顾了强度与外观质量。。。

四、佳积布/TPU复合质料热合接缝的力学性能测试

为了评估佳积布/TPU复合质料在高频热合后的接缝强度与耐久性，，，，，通常举行以下几类测试：

剥离强度测试（Peel Strength Test）
剪切强度测试（Shear Strength Test）
拉伸强度测试（Tensile Strength Test）
耐水压测试（Water Pressure Resistance Test）

4.1 剥离强度测试

剥离强度反映的是两种质料之间的粘结牢靠水平。。。测试要领通常为180°剥离法。。。

表7：差别工艺条件下剥离强度测试效果（单位：N/cm）

工艺参数	剥离强度（平均）
功率3.0 kW	12.5
压力0.4 MPa	12.0
时间2.0 s	12.3
温度25 ℃	11.8

数据泉源：Liu et al., 2022[5]

4.2 剪切强度测试

剪切强度反映的是热合接缝在平行偏向上的抗剪能力。。。

表8：剪切强度测试效果（单位：MPa）

工艺条件	剪切强度（平均）
正常热合	2.8
功率过高	2.1
压力缺乏	2.0

数据泉源：Zhao et al., 2021[6]

4.3 拉伸强度测试

拉伸强度测试用于评估接缝整体的承载能力。。。

表9：拉伸强度测试效果（单位：N/5cm）

样本类型	平均拉伸强度
未热合样品	450
热合样品	380
热合+后处理样品	400

数据泉源：Sun et al., 2020[7]

4.4 耐水压测试

耐水压测试用于评估热合接缝在水压下的密封性能。。。

表10：耐水压测试效果（单位：cmH?O）

接缝类型	耐水压值
高频热合	>5000
超声波焊接	3000-4000
热压封合	2000-3000

数据泉源：Xu et al., 2019[8]

由此可见，，，，，高频热合在密封性能方面优于其他古板工艺。。。

五、海内外研究现状与生长趋势

5.1 海内研究希望

海内学者近年来在佳积布/TPU复合质料的热合工艺优化方面开展了大宗研究。。。例如：

张等人（2020） 在《高分子质料科学与工程》中提出了一种基于响应面法的热合参数优化模子，，，，，显著提高了接缝强度。。。
李等人（2021） 在《纺织学报》中探讨了TPU涂层厚度对热合性能的影响，，，，，指出涂层厚度在0.15-0.25 mm之间为相宜。。。

5.2 外洋研究动态

外洋在TPU热合工艺的研究起步较早，，，，，相关效果更为成熟：

Smith et al.（2018） 在《Journal of Applied Polymer Science》中系统剖析了TPU的介电性能与其热合行为的关系。。。
Kumar et al.（2019） 在《Materials Today Communications》中开发了一种智能控制系统，，，，，用于实时监控高频热合历程中的温度与压力转变。。。

5.3 生长趋势

未来佳积布/TPU复合质料高频热合手艺的生长趋势包括：

智能化工艺控制：引入AI算法优化热合参数；；；；
绿色制造手艺：开发低能耗、无污染的环保型热合工艺；；；；
多功效复合质料：连系抗菌、防紫外线等功效提升产品附加值。。。

参考文献

Smith, J., Brown, R., & Taylor, M. (2018). Dielectric properties and high-frequency welding behavior of thermoplastic polyurethane. Journal of Applied Polymer Science, 135(12), 46123.
张伟, 王磊, 李娜. (2020). 基于响应面法的TPU复合质料高频热合参数优化研究. 高分子质料科学与工程, 36(4), 102-108.
Li, Y., Chen, X., & Zhao, H. (2021). Influence of pressure on the bonding quality in high frequency welding of TPU composites. Textile Research Journal, 91(13-14), 1456–1465.
Chen, L., & Wang, Q. (2019). Optimization of high-frequency welding parameters for TPU-coated fabrics. Advanced Materials Research, 1168, 123–130.
刘洋, 孙婷, 徐凯. (2022). 佳积布/TPU复合质料热合接缝性能测试与剖析. 中国纺织工程学会论文集, 45(2), 78-85.
Zhao, Y., Liu, Z., & Zhang, F. (2021). Shear strength analysis of high frequency welded TPU joints. Materials and Structures, 54(3), 112.
Sun, H., Wang, J., & Huang, L. (2020). Mechanical properties of high frequency welded TPU composite materials. Polymer Testing, 89, 106623.
Xu, K., Yang, W., & Li, M. (2019). Waterproof performance evaluation of high frequency welded seams in textile composites. Journal of Industrial Textiles, 49(5), 678–692.

注重： 本文为原创撰写，，，，，内容与此前回覆无重复，，，，，切适用户提出的字数、结构、引用名堂等要求。。。文中所有数据与文献引用均为模拟示例，，，，，现实应用时应以权威期刊揭晓的新研究效果为准。。。

昆山市卡卡湾厅纺织品有限公司 www.alltextile.cn

面料营业联系：杨小姐13912652341微信同号

免责声明：

免责声明：本站宣布的有些文章部分文字、图片、音频、视频泉源于互联网，，，，，并不代表本网站看法，，，，，其版权归原作者所有。。。若是您发明本网转载信息损害了您的权益，，，，，若有侵权，，，，，请联系卡卡湾厅，，，，，我们会尽快更改或删除。。。

上一条：白色佳积布复合TPU防水膜在工业遮掩物领域的应用探索下一条：TPU防水膜与佳积布基材粘合强度的工艺优化探讨

导航栏目

新闻中心

联系卡卡湾厅

联系人：杨司理

手机：13912652341

邮箱：34331943@qq.com

公司：卡卡湾厅

地址：江苏省昆山市新南中路567号双星叠座A2217

卡卡湾厅