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文檔簡介

第七章化學(xué)粘合法加固工藝和原理

§7-1粘合劑的種類與作用

§7-2粘合劑與非織造材料性能的關(guān)系

§7-3粘合劑選用的原則§7-4化學(xué)粘合法工藝與產(chǎn)品性能

§7-5烘燥工藝

在非織造材料的生產(chǎn)工藝中,化學(xué)粘合法是其中應(yīng)用歷史最長、使用范圍最廣的一種纖網(wǎng)加固方法。雖然近年來聚合物紡絲成網(wǎng)、水刺、熱粘合等非織造生產(chǎn)工藝的迅速發(fā)展和粘合劑生產(chǎn)技術(shù)的缺陷(主要是環(huán)境保護、人體健康方面的影響),限制了化學(xué)粘合法的發(fā)展速度,但由于這種方法具有工藝靈活多變、產(chǎn)品多樣化、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點,在整個非織造材料生產(chǎn)中仍占有很大比例,受到了生產(chǎn)廠商和行業(yè)技術(shù)人員的重視。隨著無毒副作用的“綠色”化學(xué)粘合劑的出現(xiàn),化學(xué)粘合法技術(shù)一定會得到進一步的發(fā)展。

§7-1粘合劑的種類與作用

幾個同類或不同類的固體,由于介于兩者表面的另一種物質(zhì)的作用而牢固地結(jié)合起來,這種現(xiàn)象稱為粘合,而介于兩固體表面間的物質(zhì)稱為粘合劑。粘合劑又稱為膠粘劑、粘結(jié)劑或粘著劑。凡具有良好的粘合性能,可把兩個相同或不同的固體材料連接在一起的物質(zhì),都可稱為粘合劑。化學(xué)粘合法生產(chǎn)非織造材料工藝中,粘合劑是重要材料,其性能對非織造材料的質(zhì)量和外觀起重要作用,必須根據(jù)非織造材料的用途和產(chǎn)品特性以及用戶要求來選擇合適的粘合劑。一、粘合劑種類粘合劑種類繁多,其分類方法也很多,目前國內(nèi)外還沒有一個統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)粘合劑的特點可作如下分類:

按來源分類按粘合劑固化后的膠體特性分類按粘合劑基料物質(zhì)分類按外觀形態(tài)分類按特殊功能分類

1、按來源分類

可分為天然粘合劑和合成粘合劑。天然粘合劑,就是其組成的原料主要來自天然,如蟲膠、動物膠、淀粉、糊精、甲殼質(zhì)以及天然橡膠等。合成粘合劑,就是由合成樹脂或合成橡膠為生產(chǎn)原料配制而成的粘合劑,如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、氯丁橡膠和丁腈橡膠等。

2、按粘合劑固化后的膠體特性分類

可分為熱塑性粘合劑和熱固性粘合劑。熱塑性粘合劑為線性結(jié)構(gòu),一般通過溶劑揮發(fā)、熔體冷卻和乳液凝固的方式事先固化。其膠體受熱軟化,遇溶劑會溶解,凝聚強度較低,耐熱性能較差。如聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇等。熱固性粘合劑為網(wǎng)狀體形結(jié)構(gòu),受熱不軟化,遇溶劑不溶解,具有較高的凝聚強度,而且耐熱、耐介質(zhì)腐蝕、抗蠕變,但沖擊強度和剝離強度較低。如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。

3、按外觀形態(tài)分類粘合劑按其外觀形態(tài)可分為溶液、乳液或乳膠、膏糊、粉末、膜狀、泡沫、固體?;瘜W(xué)粘合法非織造材料生產(chǎn)工藝中,使用最多的不外乎溶液、乳液或乳膠、泡沫。固體粘合劑在非織造材料生產(chǎn)技術(shù)中主要是熱熔膠用于生產(chǎn)漿點或粉點熱熔粘合襯布和衛(wèi)生用品。

粘合劑型態(tài)特點粘合劑品種溶液在適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑或水中溶解為粘稠溶液。粘合劑干燥快,初期粘合力大。熱固型樹脂:酚醛;脲醛,聚丙烯酸雙酯等。熱塑性樹脂:聚醋酸乙烯,聚丙稀酸酯,纖維素,聚氰基丙烯酸酯,飽和聚酯。橡膠:丁苯,氯丁,晴基橡膠。乳液或乳膠以水為介質(zhì),無毒,不燃燒,蒸發(fā)水后成膜形成粘接,可在乳液中加填充劑而不影響乳液穩(wěn)定性乳液固含量高。熱塑型樹脂:熱塑性樹脂:聚醋酸乙烯,聚丙烯酸酯,環(huán)氧橡膠:丁苯,氯丁,天然橡膠。熱粉末水溶性樹脂在使用前加溶劑(水或有機溶劑),制成溶液。價格低,適合于熱壓加工。熱塑型樹脂:乙烯或丙烯基聚合物。熱固型樹脂:酚類熱固化樹脂。天然物:淀粉,酪朊,蟲膠。5、按特殊功能分類粘合劑除了具有將物與物表面之間相互粘合、物體加固的功能之外,還可以通過添加具有功能性的填料或使主體材料具有功能性,以達到壓敏、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、導(dǎo)磁、耐高溫、超低溫等目的。

特殊功能粘合劑

功能

粘合劑主體成份

特殊填料、副料及添加劑

導(dǎo)電

環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂丙烯酸樹脂、聚氨酯、聚酯

石墨粉、炭粉金屬粉(銀、銅、鋁金)導(dǎo)熱

一般以液體丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂

金屬粉(銀、銅、鋁金)、氧化粉(氧化鈹)導(dǎo)磁

環(huán)氧樹脂等

羰基鐵粉、鋁粉等

耐高溫

有機硅聚合物、含芳雜環(huán)聚合物及無機物(氧化銅)超低溫

環(huán)氧樹脂改性聚氨酯、聚氨酯、尼龍改性環(huán)氧樹脂等壓敏

橡膠型:聚異丁烯橡膠、丁基橡膠、丁苯橡膠樹脂型:丙烯酸酯、硅、氟樹脂

基材(布、紙、塑料膜等)、隔離劑

光敏

樹脂單體或預(yù)聚體為主料,加入光敏劑、經(jīng)光催化聚合固化

Forreference

粘合劑

天然類粘合劑合成類粘合劑

葡萄糖衍生物—淀粉,糊精,阿拉伯樹膠,海藻酸鈉等氨基酸衍生物—植物蛋白,酪朊,血蛋白,骨膠,魚膠天然樹酯—木質(zhì)素,單寧,松香,蟲膠,生漆樹脂型

熱固型—熱塑型—

酚醛樹脂,間苯二酚甲醛樹脂,尿醛樹脂,不飽和聚酯,聚異氰酸酯,丙烯酸雙酯,有機硅等聚醋酸乙烯酯,聚氯乙烯-醋酸乙烯酯,聚丙烯酸酯,聚苯乙烯,聚氯乙烯,聚乙烯,聚酰胺,聚氨酯等。

橡膠型丁晴橡膠,丁苯橡膠,丁基橡膠,氯丁橡膠,硅橡膠,聚氨酯橡膠等。

再生型—再生橡膠。

酚醛-聚乙稀醇縮醛,酚醛-氯丁橡膠,環(huán)氧-酚醛,醋酸乙烯共聚物,丙烯酸酯共聚物,丁二烯-苯乙烯共聚物,羧基丁二烯丙烯腈共聚物等.復(fù)合型—二、粘合劑組成粘合劑是由多種成份構(gòu)成的混合物,除主體材料(基材)外,還應(yīng)根據(jù)不同特性和產(chǎn)品需要,添加若干種輔助材料,包括固化劑、溶劑、增塑劑、乳化劑、增稠劑、偶聯(lián)劑、分散劑、絡(luò)合劑、引發(fā)劑、發(fā)泡劑、填料等。

1、基材即主體高分子材料,是賦予粘合劑膠粘性的根本成份。其流變性、極性、結(jié)晶性、分子量及分布等對粘合劑的物理機械性能起主要作用。2、固化劑是一種可使單體或低聚物變?yōu)榫€型高聚物或網(wǎng)狀體型高聚物的物質(zhì),也可稱為交聯(lián)劑或硫化劑。常用固化劑有過氧化物、多異氰酸酯化合物、環(huán)氧化合物、多元羧酸等。3、溶劑有些粘合劑需用溶劑,這些溶劑是能與粘合劑主要成份相溶的低粘度液體物質(zhì),包括水、有機或無機溶劑。

4、增塑劑是一種能降低高分子化合物玻璃化溫度和熔融溫度,改善膠層脆性、增進熔體流動性的物質(zhì)。其主要作用為能“屏蔽”高分子化合物的活性基團,減弱分子間作用力,增加高分子化合物的韌性、延伸率和耐寒性,降低其內(nèi)聚溫度和彈性模量。常用增塑劑有鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、癸二酸酯類、液體橡膠類等。5、乳化劑能使兩種或兩種以上互不相溶(或部分相溶)的液體形成穩(wěn)定的分散體系(乳化液)的物質(zhì)。它屬于表面活性劑的范疇,是水分散型粘合劑不可缺少的助劑。6、增稠劑能增加粘合劑表觀粘度,減少流動性的物質(zhì)。常用增稠劑有酪素、甲基纖維素、丙烯酸樹脂、氣相二氧化硅等。7、偶聯(lián)劑能同時與極性和非極性物質(zhì)產(chǎn)生一定結(jié)合力的物質(zhì)。其結(jié)構(gòu)特點是分子同時具有極性和非極性部分。其作用是增加了主體材料本身分子間的作用力,提高了粘合劑的內(nèi)聚強度;在粘合劑與被粘物之間起到了一定的“架橋”作用。常用偶聯(lián)劑有:有機硅烷及其衍生物類、有機鉻、有機鈦化合物、多異氰酸酯類等。8、分散劑能使粘合劑組分均勻地分散在介質(zhì)中的物質(zhì),屬表面活性劑范疇,是水分散型粘合劑所必需的。9、引發(fā)劑

在一定條件下能分解產(chǎn)生自由基的物質(zhì)。一般含有不飽和鍵的化合物如不飽和聚酯膠、厭氧膠、光敏膠等都加入引發(fā)劑。常用引發(fā)劑有過氧化二苯甲酰、過氧化環(huán)己酮、過氧化異丙苯、偶氮二異丁腈等。10、促進劑(催化劑)

能促進化學(xué)反應(yīng),縮短固化時間,降低固化溫度的物質(zhì)。12、填料

在粘合劑組分中不與主體材料起化學(xué)反應(yīng),但可以改變其性能,賦予被粘物質(zhì)不同功能,能降低成本的非粘合性固體材料。如金屬粉、石墨粉、炭粉、金屬氧化物、石棉粉、玻璃粉、纖維、布料等。三、粘合劑的性能指標(biāo)粘合劑的性能分為工藝性能、物理機械性能和化學(xué)結(jié)構(gòu)性能。其中化學(xué)結(jié)構(gòu)性能主要與組成粘合劑的聚合物成份及分子結(jié)構(gòu)有關(guān),而對于粘合劑的應(yīng)用者來說,更多的應(yīng)考慮其基本的理化性能和工藝性能。1、基本物理性能

(1)含固量在規(guī)定條件下,測得粘合劑中非揮發(fā)性物質(zhì)的重量百分數(shù)。其公式如下:式中:X-粘合劑含固量(%)

G1-干燥后粘合劑試樣質(zhì)量(g)

G-干燥前粘合劑試樣質(zhì)量(g)(2)粘度

粘度是物體抵抗流動變形能力的一種量度,它是評價粘合劑質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。用作用于1cm2面積上,并使相距1cm的兩層流體的速度相差1cm/s的粘滯力表示。單位為Pa·s。國家標(biāo)準(zhǔn)中粘度的測量儀器采用旋轉(zhuǎn)粘度劑。(3)

PH值

某些粘合劑組分中含有酸性物質(zhì),會導(dǎo)致一些被粘物的腐蝕和纖維水解,因此,必須測定粘合劑的PH值。

(4)玻璃化溫度

是高聚物從玻璃態(tài)向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度,也就是高聚物鏈段開始發(fā)生運動的溫度。它與粘合劑成膜后的手感有密切關(guān)系。玻璃化溫度越高,手感越硬;反之,手感越軟。這是粘合劑制造商所掌握的一項重要技術(shù)數(shù)據(jù)。試驗表明,不同粘合劑的扭曲模量與溫度的關(guān)系是一組近似平行的曲線,而且扭曲模量為300kgf/cm2時對應(yīng)的溫度和粘合劑的玻璃化溫度非常接近。因此,難以測量的玻璃化溫度,可通過測扭曲模量為300kgf/cm2時對應(yīng)的溫度來獲得。通常:

Tg=T300+7~9(℃)2、工藝性能(1)熱敏凝聚作用采用水相乳液型粘合劑浸漬纖網(wǎng),烘燥時,在除去水分的同時,部分粘合劑會出現(xiàn)泳移,由于泳移將導(dǎo)致粘合劑在非織造材料上的分布不勻和分層,因此,為了減少粘合劑的泳移,常在粘合劑中加入熱敏劑,使其能在較低溫度下促進膠乳凝聚,從而能成功控制粘合劑的泳移。

(2)成膜性粘合劑乳液由分散相成為連續(xù)相的過程稱為成膜。成膜一般經(jīng)歷四個步驟。首先是乳液水分揮發(fā),粒子相互接觸;其次是乳液粒子間接觸面增大,粒子變形,產(chǎn)生粘性流動并開始產(chǎn)生連續(xù)相薄膜;三是乳液中的助劑逐漸離開乳液粒子表面或溶解于聚合物中,而聚合物則由于高度自粘性而相互結(jié)合成均勻牢固的薄膜;四是形成薄膜后,膠膜結(jié)構(gòu)繼續(xù)變化,導(dǎo)致連續(xù)相的進一步加強。各種粘合劑有不同的最低成膜溫度,它與聚合物的玻璃化溫度有關(guān),聚合物的玻璃化溫度高,其成膜溫度也高。對非織造材料的化學(xué)粘合法工藝而言,粘合劑在纖網(wǎng)中不應(yīng)該成連續(xù)薄膜狀,而應(yīng)該為點粘合。因此,可利用不同成膜溫度的聚合物摻混及應(yīng)用預(yù)凝膠工藝,來達到纖網(wǎng)點粘合的目的。

四、非織造常用粘合劑非織造材料常用粘合劑絕大多數(shù)為分散型粘合劑,即乳液或乳膠,大多采用浸漬法,也可用于噴灑法或泡沫法。粉末型粘合劑(熱熔膠)則主要用于熱熔粘合襯。而低熔點纖維則作為熱粘合法中的纖維型粘合劑,已在第六章中作了詳細介紹。(一)聚丙烯酸酯類

聚丙烯酸酯類包括丙烯酸及其酯類以及含有丙烯酸酯類組分的各種衍生物。其結(jié)構(gòu)式為:

R1

[CH2-C]COOR2式中:R1為-H或-CH3;R2為-H、-CH3、-C2H5、-C3H7······

該類粘合劑是一個以碳單鍵為主鏈的高分子化合物。它們的許多性質(zhì)取決于側(cè)基中的R1和R2。若R1為-H,即為聚丙烯酸酯衍生物;若R1為-CH3,即為聚甲基丙烯酸酯衍生物。一般來說,聚合物的玻璃化溫度Tg較低,其柔順性較好。由于空間位阻效應(yīng),甲基丙烯酸酯及其衍生物的Tg值較高,其性質(zhì)也較為剛硬。R2中碳直鏈越長,其非極性側(cè)基的柔順性越好,則大分子的柔軟性及撓曲性越好,Tg值也越低。因此分析這類物質(zhì)的性質(zhì)時,關(guān)鍵在于掌握R1及R2的結(jié)構(gòu)特點。丙烯酸酯類的單體的品種很多,而且其性質(zhì)各不相同,但單體之間的相容性很好。因此,丙烯酸酯作粘合劑時,一般都采用多種單體共聚,通過改變參與共聚的單體品種及用量來控制粘合劑的性質(zhì)。

聚丙烯酸酯類粘合劑具有良好的柔軟性、彈性、高透明性和抗皺性,而且耐水、耐溶劑。在非織造材料生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛、用量最大。BASF公司開發(fā)的超低甲醛含量的丙烯酸酯粘合劑,其游離甲醛含量<20ppm,大大低于同類粘合劑,可使用于醫(yī)療衛(wèi)生材料上。(二)乙烯類聚合物

1、聚醋酸乙烯酯類

醋酸乙烯酯均聚物又稱白膠或白乳膠,對纖維素材料和多孔性材料有較好的粘合性能,其結(jié)構(gòu)式為:

[CH-CH2]n

OCOCH3

醋酸乙烯酯的均聚物有較高的玻璃化溫度(30℃)。因此,由它粘合制成的非織造材料,手感較硬且伸長較小。將醋酸乙烯酯與其它單體共聚,可改變其玻璃化溫度,從而改善其手感等性能。

醋酸乙烯酯的成本較低,在非織造材料生產(chǎn)中用量較大,僅次于丙烯酸酯類。主要用于粘合襯底布、用即棄產(chǎn)品、揩布和過濾材料等。2、聚氯乙烯

聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)為:[CH2-CH]nCI氯乙烯均聚物具有很高的玻璃化溫度和模量,單獨用于非織造材料,手感較硬。但它有優(yōu)良的阻燃性能,可通過改性取長補短。如氯乙烯與乙烯共聚且兩種單體配比控制適當(dāng),對非織造材料有很好的粘合力和柔軟性,并具有一定的阻燃性。

(三)橡膠型膠乳

1、丁苯膠乳結(jié)構(gòu)為:[CH2-CH]m[CH2-CH=CH-CH2]n

丁苯膠乳由丁二烯和苯乙烯進行乳液共聚合而制成。隨著丁二烯和苯乙烯的配比不同,可以得到一系列從軟到硬的丁苯乳膠。一般苯乙烯的含量為23.5%,若再高,則手感硬而缺乏彈性,因為側(cè)鏈上的苯環(huán)會妨礙鏈段的內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)乳液共聚合的溫度不同,又有高溫型(50℃)和低溫型(5℃)之分,后者性能優(yōu)于前者,后者的強度高,耐寒性好。

丁苯乳膠的特點是價格低廉,貯存穩(wěn)定,耐熱性和耐老化性優(yōu)于天然膠乳,缺點是由于其大分子鏈極性較小,所以粘合性能較差,很少單獨使用。若與含官能團單體共聚,性能會得到改善。在非織造材料生產(chǎn)中多用于厚型非織造材料的粘合加固或涂層中,產(chǎn)品適用于做汽車內(nèi)飾材料、襯里等。

2、丁腈乳膠

結(jié)構(gòu)為:[CH2-CH]m[CH2-CH=CH-CH2]nCN由丁二烯、丙烯腈進行乳液共聚而制成。由于大分子內(nèi)含有極性的腈基,丁腈乳膠有很好的粘合性能,成膜強度高、彈性好、柔軟、耐磨,還有很好的耐油、耐溶劑、耐熱性能,而且這些性能隨著膠乳內(nèi)丙烯腈含量的增加而提高。在非織造材料生產(chǎn)中,可用于人造革底布、襯布和高蓬松性材料。缺點是在光、熱作用下會泛黃,貯存穩(wěn)定性較差,貯存期一般不超過6個月,且價格較高。(四)熱固性樹脂1、聚氨酯

聚氨酯粘合劑包括多異氰酸酯(如二異氰酸酯)和聚氨酯兩大類。聚氨酯是由多異氰酸酯與多元醇(如二元醇H)反應(yīng)而成。由于聚氨酯中重復(fù)的氨甲基酸酯鏈段只占少數(shù),所以從廣義上講,聚氨酯乃是異氰酸酯的加聚物。不同類型的異氰酸酯與多羥基化合物反應(yīng)后,能生成不同結(jié)構(gòu)的聚氨酯,從而可獲得不同性質(zhì)的聚氨酯粘合劑或其它聚氨酯高分子材料,如人造革涂層材料、纖維、橡膠等。聚氨酯是一種新材料,作為纖維(氨綸)和人造革涂層材料(PU人造革),有著廣泛而成熟的應(yīng)用。而作為非織造材料粘合劑的歷史還不長,應(yīng)用不是很多。但是由于聚氨酯粘合劑具有彈性好、耐熱水、耐溶劑、耐熱、耐寒、耐油、耐氧化和耐臭氧等優(yōu)良性能,近年來發(fā)展很快,是一種很有發(fā)展前途的粘合劑。

(五)熱熔粘合劑熱熔粘合劑是一種不含溶劑或水的熱塑性高分子聚合物固體材料。此類材料受熱時熔融,成為粘流體滲透到被粘體內(nèi)部,冷卻后固化,與被粘物牢固固化。非織造材料生產(chǎn)中使用的熱熔粘合劑主要指熱熔膠和熱熔纖維。熱熔纖維在第六章中已有詳述,以下介紹熱熔膠。熱熔膠是熱塑性樹脂,具有線形結(jié)構(gòu)或不均勻網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在高溫下為高彈態(tài),經(jīng)加熱熔融后呈粘流態(tài)。將熱熔膠均勻地涂布在非織造材料上制成粘合襯的加工方法稱為涂層。常用的涂層工藝有撒粉法、粉點法、漿點法、熱熔轉(zhuǎn)移法、網(wǎng)膜復(fù)合法和雙點法等?;瘜W(xué)粘合法工藝生產(chǎn)非織造材料,粘合劑自身的基本技術(shù)性能和粘合法工藝所控制調(diào)節(jié)的技術(shù)參數(shù)對非織造材料的性能有很大的影響,前者與粘合劑的選用有關(guān),后者與化學(xué)粘合法設(shè)備及工藝技術(shù)有關(guān)。

§7-2粘合劑與非織造材料性能的關(guān)系一、斷裂強力化學(xué)粘合法非織造材料的斷裂強力首先與粘合劑的含量有關(guān)。在相同克重的纖網(wǎng)中,粘合劑含量增加,非織造材料的斷裂強力也增加。粘合劑的粘結(jié)強度越高,初始彈性模量越大,非織造材料的斷裂強力就越高。粘合劑的玻璃化溫度越高、粘合劑薄膜的斷裂強度越大,則非織造材料的抗拉伸性能就越好。粘合劑玻璃化溫度和非織造材料斷裂強力的關(guān)系

粘合劑薄膜斷裂強度與非織造材料斷裂強力的關(guān)系二、斷裂伸長非織造材料的斷裂伸長隨粘合劑含量的增加而增加。聚丙烯腈纖維平行排列的纖網(wǎng)用丁腈乳膠粘合的非織造材料的斷裂伸長與粘合劑含量的關(guān)系三、柔軟性化學(xué)粘合法非織造材料的柔軟性隨粘合劑含量的增減而微有增減,而粘合劑的玻璃化溫度和非織造材料的懸垂長度有著關(guān)系,影響非常明顯。粘合劑玻璃化溫度對非織造材料懸垂性的影響○25%粘合劑含量(對纖網(wǎng)重)□100%粘合劑含量(對纖網(wǎng)重)Schematicoffilmformation

§7-4化學(xué)粘合法工藝與產(chǎn)品性能一、浸漬法與設(shè)備浸漬法是化學(xué)粘合法中應(yīng)用最早、最廣泛的方法,也稱全浸漬或飽和浸漬。基本工藝流程:纖網(wǎng)喂入有粘合劑的浸漬槽中,浸漬后經(jīng)過一對軋輥或吸液裝置除去多余的粘合劑,再通過烘燥裝置使纖網(wǎng)得到固化而成為非織造材料。按軋液和吸液方式可分為浸軋式、吸液式和吸液-軋液結(jié)合式,按簾網(wǎng)形式可分為單簾網(wǎng)+圓網(wǎng)和雙簾網(wǎng)形式。(一)單簾網(wǎng)+圓網(wǎng)浸漬+軋液要求纖網(wǎng)經(jīng)預(yù)加固,否則易發(fā)生變形,產(chǎn)品手感硬。軋輥(二)單簾網(wǎng)+圓網(wǎng)浸漬+真空吸液可改善產(chǎn)品手感和蓬松性。真空吸液洗網(wǎng)裝置(三)雙簾網(wǎng)浸漬真空吸液+軋液纖網(wǎng)不易變形,產(chǎn)品手感較好,形成一定的外觀結(jié)構(gòu),網(wǎng)簾工作壽命不及圓網(wǎng)。真空吸液(四)浸漬槽中帶軋輥適合于經(jīng)預(yù)加固的厚型纖網(wǎng)。二、泡沫浸漬法(一)原理與特點

泡沫浸漬法是用發(fā)泡劑和發(fā)泡裝置將粘合劑濃溶液成為泡沫狀態(tài),并將發(fā)泡的粘合劑涂于纖網(wǎng)上,經(jīng)加壓和熱處理,由于泡沫的破裂,泡沫中的粘合劑微粒在纖維交叉點成為很小的粘膜狀粒子沉積,使纖網(wǎng)粘合后形成多孔性結(jié)構(gòu)。

泡沫浸漬法主要用于薄型非織造材料,與一般浸漬法相比,其優(yōu)點如下:結(jié)構(gòu)蓬松、彈性好。

浸漬以后,纖網(wǎng)含水量低,烘燥時能耗小,比全浸漬低33~40%。粘合結(jié)構(gòu)在纖維的交叉點上,成為點狀粘膜粒子。

粘合劑水分少,濃度高,烘燥時避免產(chǎn)生泳移現(xiàn)象。

漏水少,污染小。生產(chǎn)速度高(薄型產(chǎn)品為80m/min,厚型產(chǎn)品為20m/min)。(二)泡沫浸漬方法及其設(shè)備1、泡沫施加方式刮涂式軋液式泡沫施加裝置2、典型泡沫浸漬設(shè)備德國Freudenberg公司的泡沫浸漬設(shè)備泡沫施加裝置刮刀反面施加泡沫烘燥德國Monforts公司的泡沫浸漬設(shè)備三、噴灑粘合法

噴灑粘合法的原理是應(yīng)用噴頭不斷向纖維網(wǎng)噴灑粘合劑,然后進入烘房固化。主要用于制造高蓬松、多孔性的非織造材料,最典型的產(chǎn)品就是噴膠棉。典型工藝與設(shè)備:

反面噴灑正面噴灑烘燥(一)粘合劑噴灑量非織造產(chǎn)品用途與粘合劑加入量用途纖網(wǎng)定量(g/m2)粘合劑噴灑量(g/m2)纖網(wǎng)類型保暖絮片45~16510~20平行家具用150~60010~20交叉鋪網(wǎng)睡衣用165~26510~30平行枕頭用500~10001~3交叉鋪網(wǎng)擦刷及緩沖墊70~40015~100氣流成網(wǎng)過濾用100~20030~40氣流成網(wǎng)或交叉鋪網(wǎng)四、印花粘合法

采用花紋輥筒或圓網(wǎng)印花滾筒施加粘合劑的方法,稱為印花粘合法。該法適宜于制造20g/m2~60g/m2、柔軟而美觀的非織造材料,主要用作“用即棄”產(chǎn)品,具有成本低廉的優(yōu)點。該工藝只用少量粘合劑,就能有規(guī)則地分布在纖網(wǎng)上,即使粘合劑的覆蓋面小,也能得到一定的成品強度。粘合劑的分布范圍在纖網(wǎng)總面積的10%~80%之間。涂布粘合劑的多少,系根據(jù)產(chǎn)品的用途來決定,在工藝上可由印花輥筒雕刻深度、粘合劑濃度來進行調(diào)節(jié)。若在粘合劑中添加染料,就能起到粘合加固與印花同時進行的作用。

印花后經(jīng)烘燥的非織造材料與飽和浸漬粘合產(chǎn)品相比較,粘合強度差一些,但手感柔軟,適用于纖維素纖維或與其混合的纖維所制的非織造衛(wèi)生和醫(yī)用產(chǎn)品以及揩布、桌布、窗簾等。常用于針刺、水刺生產(chǎn)工藝的后整理,做擦布,兼有強度、柔軟、美觀的效果。

§7-5烘燥工藝一、烘燥工藝的基本技術(shù)要求

1、選擇合適的熱處理溫度和生產(chǎn)速度溫度選擇的主要依據(jù)是粘合劑的交聯(lián)溫度與纖維的熔點、軟化點,生產(chǎn)速度則根據(jù)熔烘溫度所需的處理時間來確定。2、防止纖網(wǎng)均勻度在烘燥過程中受到破壞

纖網(wǎng)在進入烘房的初始階段,纖維之間只是依靠抱合力而結(jié)合,熱氣流導(dǎo)入方式和速度如果不合適,就會破壞纖網(wǎng)結(jié)構(gòu),纖網(wǎng)中纖維會發(fā)生轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致纖網(wǎng)不均勻,這可以通過烘燥設(shè)備上有關(guān)機械措施來加以控制。

3、盡可能減少粘合劑的泳移所謂泳移即是在烘燥過程中聚合物分散液在加熱時隨水蒸發(fā)一起移向纖網(wǎng)的表層,因而烘燥后纖網(wǎng)的表面粘合劑含量多,而纖網(wǎng)內(nèi)部粘合劑含量少未得到充分加固,導(dǎo)致了纖網(wǎng)分層疵病。烘燥方式、烘燥溫度的配置及粘合劑乳液的性能等因素對粘合劑泳移有著顯著影響。特別明顯的是烘燥第一階段,如果這階段溫度過高,纖網(wǎng)一進入烘燥區(qū)水分子便急劇蒸發(fā),引起粘合劑泳移現(xiàn)象的產(chǎn)生與加大,所以第一階段烘燥溫度不宜過高,一般都設(shè)有預(yù)烘裝置。為了減少粘合劑泳移可使用熱敏粘合劑,這種粘合劑在40~60℃時,即在纖網(wǎng)內(nèi)還含有大量水分時粘合劑就能凝聚,這也能減少粘合劑的泳移。另外,為了保證纖網(wǎng)受熱均勻,使產(chǎn)品的各項性能均一穩(wěn)定,纖網(wǎng)各處的溫度偏差控制在±1.5℃范圍內(nèi)。4、根據(jù)非織造材料的定量和性能來選擇烘燥方式和工藝條件化學(xué)粘合法非織造材料的機械物理性能,在很大程度上取決于烘燥方式與工藝條件,而溫度則是其中最重要的條件。烘燥工藝條件的選擇必須考慮以下因素:所用粘合劑的類型、加工特性及含量;烘燥前纖網(wǎng)的定量、纖網(wǎng)中纖維的排列方式、縱向強度、纖網(wǎng)密度、纖維的熱性能;最終產(chǎn)品的密度與柔軟性。

二、烘燥工藝與設(shè)備烘燥的基本原理就是熱在纖網(wǎng)中的轉(zhuǎn)移。非織造材料的烘燥方式主要有:對流式接觸式輻射式(一)對流式1、工作原理及工藝特征

對流式烘燥是非織造材料生產(chǎn)應(yīng)用最多的一種熱處理方式。它應(yīng)用空氣作為熱載體,將熱轉(zhuǎn)移至纖網(wǎng)或布上,使水分蒸發(fā)或使粘合劑凝聚交聯(lián)(或使熱熔纖維熔融)而達到粘合加固目的。按照空氣流動的方式,對流式烘燥可分成三種:即平流對流式、噴射對流式和穿透對流式。

對流式烘燥三種方式平流對流式噴射對流式穿透對流式穿透對流式穿透對流式烘燥是非織造材料生產(chǎn)中應(yīng)用最廣、發(fā)展最快的一種一種熱處理技術(shù)。其工作原理是纖網(wǎng)經(jīng)喂入傳送帶進入烘房,均勻分布在通氣簾網(wǎng)上,循

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