343nm飞秒激光制备微孔阵列以增强聚氨酯合成革透湿性

为了提高聚氨酯(PU)合成革透湿性,分别使用343nm飞秒激光和作为对比的1030nm飞秒激光及1064nm纳秒激光制备微孔阵列。采用扫描电镜(SEM)和3D激光扫描显微镜对比研究了微孔形貌。结果表明,343nm飞秒激光可以制备出效果最佳的微孔。此外,分析了3种激光与PU涂层的作用机理,揭示了343nm飞秒激光合成革微钻孔过程仅表现为光化学烧蚀,光化学和光热烧蚀同时发生于1030nm飞秒激光钻孔过程,而1064nm纳秒激光只显示了光热烧蚀。激光合成革表面钻孔后,测量其透湿性和抗张力。结果显示:微孔密度越大,皮革透湿性(WVP)越大而抗张力越低,脉冲重叠的增加会导致WVP的增加和抗张力的下降;同时,随着脉冲重叠从91.7%降到50%,微孔直径从45μm降低到30μm,而微孔锥度从0.7°增加到12.1°;当脉冲重叠率为91.7%,微孔密度为2550/cm2时,最大的WVP增长率为306%。