丙纶乳胶丝交织自黏运动绷带的研究开发

李玉鹏　王　其　刘昌杰　郭超群　刘　波

1. 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室(中国)

2. 无锡百和织造股份有限公司(中国)



丙纶乳胶丝交织自黏运动绷带的研究开发

李玉鹏1王其1刘昌杰2郭超群2刘波2

1. 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室(中国)

2. 无锡百和织造股份有限公司(中国)

摘要：采用丙纶低弹丝与乳胶丝交织，设计并织造出一款运动绷带基布，通过丝网印刷工艺采用丙烯酸酯胶黏剂对基布背面进行不连续印刷涂层,获得丙纶乳胶丝交织自黏运动绷带，并对其主要性能进行测试。研究结果表明，所制得的丙纶乳胶丝交织自黏运动绷带剥离强度高、手感柔软且导湿透汽性佳。

关键词：丙纶；乳胶丝；运动绷带；舒适

运动员在训练或参加比赛时,常会出现肌体受伤的状况,为了减轻痛苦和维持运动状态,需要使用运动绷带。目前市场上流通的且运动员常用的绷带都是在涤纶与胶丝交织松紧带的基布上涂覆压克力胶制作而成的，其硬度较大，导湿透汽性欠佳，即接触舒适性和热湿舒适性欠佳，并且不具备抗菌性能。从市场需求及人体舒适性和抗菌角度考虑，本文采用质轻、疏水、快干且具备抗菌性能的丙纶长丝[1]与乳胶丝交织，获得绷带基布，然后，通过不连续涂层丙烯酸酯胶黏剂，形成自黏运动绷带，以提高绷带的舒适性。

1绷带基布的结构设计与织造工艺

1.1原料选择

16.7 tex/70 f超细旦丙纶长丝，37号乳胶丝(乳胶丝的号数是指25.4 mm宽度范围内能并排排列的胶丝根数，37号乳胶丝的直径为0.69 mm)。

1.2基布组织结构

运动绷带的组织结构如图1所示。其中，上层纬纱、下层纬纱及针织编链线圈为丙纶低弹丝，经纱为乳胶丝。纬纱分上下两层与针织闭口编链线圈交织，上层纬纱位于圈柱与乳胶丝之间，下层纬纱位于延展线与乳胶丝之间。其中，编链线圈结构可增大绷带间孔隙，提高其透汽性，绷带的弹性主要由经纱乳胶丝提供。

图1　运动绷带组织结构图

1.3基布织造工艺

设计绷带的宽度为50 mm，织造编链线圈的丙纶纱需要整经，每条绷带基布采用31根胶丝，整经根数为31根，上下两层纬纱分别由两个筒子提供。调整机上热定型温度为130 ℃。

2绷带基布涂层工艺

2.1网版制作

绷网：选用尼龙丝网，网的孔径为150 μm(100目)，以一定的张力黏结在铝质网框上。

涂布：在绷好并洗净的网版上涂抹感光胶，正反面各涂抹感光胶3次，每次涂抹后均于40 ℃烘箱中烘干，注意涂抹均匀并完全烘干。

曝光：将菲林底片黏贴在网版印刷面(P面)，用曝光机在紫外线下真空曝光，使紫外线照射的部分失去水溶性，调整曝光时间为195 s。

显影：用清水浸泡清洗曝光后的网版(曝光部分感光胶硬化在筛网上，其余部分则遇水溶解)，直到花纹完全清晰显示为止。

设计的涂层花纹样式如图2所示。采用水平间隔横条涂层，图上黑色长条为胶黏剂部分,宽2 mm，白色长条为宽1 mm的涂层间间隔。采用水平间隔横条涂层可使单位长度的绷带具有较高的剥离强度，间隔可确保绷带的透汽性，采用丙纶长丝和丙烯酸酯涂层则有利于导湿。

图2　丝网上胶花纹

干燥：35 ℃条件下完全干燥。

二次曝光：二次曝光不抽真空，时间为9 min，再用硬膜剂处理，提高网版的耐印性。

2.2胶黏剂型号与参数

选用HYZ-168型胶黏剂，该胶黏剂属丙烯酸脂乳液，由丙烯酸脂类聚合物组成，用水作为分散剂，产品呈白色乳状，固体质量分数为66%，密度为1.02 kg/m3，pH值为7～8，呈中性。

2.3印刷涂层

在自然伸直状态下将绷带水平铺放在印刷台上，使其与台面边缘平行，放上网版，刮刀以适当的按压力沿纵向从一端刮向另一端，涂刮3次。注意用力均匀，避免其上胶不匀。将涂层后的绷带在30 ℃下干燥25 min。

采用上述方法再涂层1次，以获得合适的上胶量，确保涂层后的绷带具有较高的剥离强度。然后，加盖离型纸。此过程中应注意：印刷室需清洁卫生，无灰尘，以免污染涂层后的绷带，待涂层胶黏剂完全变为透明状时，应及时加盖离型纸，清洗网版。

3运动绷带性能测试与评定

3.1试验材料与仪器

试验材料：绷带基布、涂层后的丙纶乳胶丝交织自黏运动绷带，以及采用棉氨纤维制成的、经拒水整理且胶层采用波浪花纹的市售某品牌自黏运动绷带。

试验仪器：烧杯，量筒，TES1310型泰仕温度计，电子天平，精度为1 mg，AL-7000S型拉力试验机，不锈钢板，酒精，HC-101-1型电热鼓风干燥箱，游标卡尺,梯形斜面等。

3.2绷带基布参数测定

测得绷带基布的质量为2.033 g/10 cm、幅宽为(50.0±0.7) mm；使用电子天平测量并计算得到绷带基布的上胶量为85.4 g/m2。

3.3绷带基布的弹性回复率

参照FZ/T 60021—2010，在拉力试验机上测定绷带基布的弹性回复率，设置定伸长值为50%，反复拉伸5次，根据式(1)计算弹性回复率(ρ)，共测5次，取平均值[2]。

(1)

式中：L0——隔距长度，mm；

L1——试样拉伸至定伸长的长度，mm；

L2——试样回复至零位停置3 min后自然伸直状态下的长度，mm。

3.4绷带基布伸长比

参照FZ/T 63006—2010，随机抽取部分绷带基布试样，让绷带基布在无张力自然状态下平摊，在绷带纵向任意标记间距为100 mm的两点，慢慢拉伸绷带至极限状态，测出标记间的距离，根据式(2)计算其伸长比，共测3次，取平均值[3]。

(2)

式中：E——伸长比；

Lv——试样拉伸至极限的长度，mm。

3.5绷带剥离强度

参照GB/T 2792—1998《压敏胶黏带180°剥离强度试验方法》，随机剪取5段宽25 mm、长150 mm的自黏绷带试样，在长度方向上从一端量取50 mm试样黏贴在不锈钢板上，采用2 kg的压辊，利用其自重以约300 mm/min的速度在试样上来回滚压3次，在25 ℃条件下放置20 min。180°对折试样的自由端，将试样的自由端和试验板分别夹在上、下夹持器上，使剥离面与试验机的力线保持一致，调节试验机以(300±10)mm/min的下降速度连续剥离[4]。

3.6绷带的透汽性

透汽性指水蒸气透过织物的孔隙及经过织物的吸湿传导放湿到大气中的性能。

采用水皿法测试绷带的透汽性，剪取5段长200 mm 的绷带，在伸长为20%的情况下分别固定在5个装有70 g水的自制容器开口的表面上，容器开口大小为20 mm×60 mm，放入预设温度为50 ℃的烘箱中，1 h后取出分别称取容器中水的质量，计算差值，从而得到透汽量。

3.7绷带的导湿性能

采用条带芯吸法测定运动绷带的导湿性能。剪取5段长200 mm的绷带长条，在自然伸长状态下垂直放置，一端浸入一定量的食盐水(模拟汗液)中，测定10 min 后液体上升的高度，求5次测试结果的平均值。

3.8抗弯长度

抗弯长度是表征织物刚柔性的指标，抗弯长度越大，表示织物越硬挺，不易弯曲，反之则表示织物越柔软。

采用斜面法进行测试，并根据式(3)计算织物的抗弯长度(C)。

(3)

式中：l0——绷带试样在自重作用下下垂并触及斜面时，刻度尺上推出的滑出长度；

θ——斜面角度，本试验中θ=43°。

3.9测试结果与分析

测得绷带的各项性能如表1所示。由表1可以看出：本试验的丙纶乳胶丝交织自黏运动绷带基布的弹性回复率达90%以上，弹性伸长比达2.6，说明其弹性良好；绷带的剥离强度高于2 N/cm,表明其有良好的黏结能力。并且，与市售某品牌的自黏运动绷带相比，本试验的自黏运动绷带具有良好的导湿性和透汽性，虽然抗弯长度大于市售某品牌自黏运动绷带，但本试验的自黏运动绷带厚度相对较大，实物手感仍柔软。

表1　绷带性能测试结果

4结论

本文采用丙纶与乳胶丝交织，设计并织制自黏运动绷带基布，然后进行丙烯酸酯丝网不连续印刷涂层，形成自黏运动绷带。研究表明，制得的丙纶与乳胶丝交织自黏运动绷带具有良好的回弹性和剥离强度，并且手感柔软，导湿透汽性好，是一款舒适的自黏运动绷带。

参考文献

[1]王建刚，于春阳，王亚丽.丙纶纤维产品的开发及应用[J].天津纺织科技，2006，45(1)：38-41．

[2]全国家用纺织品标准化技术委员会．FZ/T 60021—2010织带产品物理机械性能试验方法[S]．北京：中国标准出版社，2010．

[3]全国家用纺织品标准化技术委员会．FZ/T 63006—2010松紧带[S]．北京：中国标准出版社,2010.

[4]全国胶黏剂标准化技术委员会．GB/T 2792—1998压敏胶黏带180°剥离强度试验方法[S]．中国标准出版社，1998.

Research and development of PP and rubber latex thread interweaved

sport bandage with self-adhering layer

LiYupeng1,WangQi1,LiuChangjie2,GuoChaoqun2,LiuBo2

1. Key Lab of Textile Science and Technology, Ministry of Education, Donghua University，Shanghai/China

2. Wuxi Paiho Textile Co., Ltd., Wuxi/China

Abstract:Low elastic polypropylene filament and rubber latex thread are used to design and weave sport bandage fabric, and acrylate adhesive is used to print the fabric discontinuously by silk screen printing method to obtain the polypropylene and rubber latex thread interweaved sport bandage with self-adherving layer, and then the main performance of the bandage is tested. The research result shows that the bandage has good properties, such as high stripping strength, softness, good wet permeability property and vapour permeability.

Key words:polypropylene；rubber latex thread；sport bandage；comfortable