增材制造新工艺使采用聚氨酯在纺织品上打印组件成为可能

一种被称为液体增材制造(LAM)的新工艺使得采用聚氨酯在纺织品上打印组件成为可能。

增材制造或3D打印现在被广泛用于在纺织品上添加组件，如智能纺织品、过滤介质和燃料电池膜，但迄今为止，这些组件是通过聚合物或硅胶的光固化来应用的。位于德国Ostfildern-Kemnat的Wevo-Chemie公司已经开发出了定制的反应性树脂，在使用LAM工艺时，可以改善此类组件的加工条件和耐久性。

3D打印为设计提供了更大的自由度，使纺织品和纺织组件的现有功能得到优化，并可加入更多的功能。与迄今为止主要使用的材料相比，聚氨酯反应性树脂还具有一些额外的优势。

在LAM工艺中，两种反应性成分通常在一个混合和计量装置中混合，并直接印刷在纺织品上。这可以在没有支撑结构的情况下进行，例如在立体光刻(SLA)——最古老的增材制造工艺中使用的结构。Wevo的LAM产品通过添加触变添加剂来调整稳定性和用于微调反应时间的催化剂来实现该工艺所需的材料特性。

此外，固化Wevo反应性树脂不需要光源，因为树脂和固化剂成分的混合导致化学反应在混合物被打印头分配后就开始了。产品的确切固化时间通常只有几分钟，可以通过添加催化剂进行单独调整。通过使用红外线(IR)加热器，可以进一步缩短工艺时间。

聚氨酯中的化学结构与聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈和弹性纤维中的化学结构非常相似，这促使了氢键的形成，确保了材料与合成纤维的胶粘度明显优于硅酮。此外，聚氨酯能很好地润湿纤维而不渗透纤维，使纺织品高度耐用。

在Wevo产品的树脂配方中所采用的多元醇成分的选择，以及它们与特定应用的正确固化剂成分的结合，也使得产品的机械性能可以在非常柔软、有弹性和非常硬之间进行调整。这导致了非常好的耐化学性，例如对消毒剂和表面活性剂，如那些用于干洗的消毒剂。对材料的进一步改性增强了纺织品的疏水、拒水特性--以实现低吸水性，从而提高了耐洗性。

这些Wevo产品所提供的广泛的其他功能可以根据个人要求进行定制。例如包括用于制造防护服的阻燃性能，以及通过添加相变材料(PCM)或导热填料来达到调温效果。还可以调整智能纺织品(例如传感器应用)或纺织品加热织物(例如汽车座椅加热器)中的导电和/或抗静电性能。

利用Wevo产品可以实现多种潜在的应用，从设计师和装饰元素到结构加固或徽标和字母。还可以使用导电粘合剂和油墨来结合电气和电子元件，例如传感器或天线。此外，这些树脂还可用于封装外围设备，如智能纺织品中的传感器、LED、电池、电源装置或电路板。在膜技术领域，反应性树脂可用于密封和粘合纤维垫，例如用于制造无纺布，使其能够用于过滤技术或燃料电池组件。

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