【集萃網(wǎng)觀察】紡織品的涂層加工是隨著科學技術(shù)的不斷進步而發(fā)展的，商分子材料的合成為織物涂層加工提供了可能。涂層織物是近年來國際市場上發(fā)展最迅猛的紡織新產(chǎn)品。以聚氨酯涂層織物為例，1978年世界銷售量為2億平方米，到1984年增加至3.6億平方米。其中；歐洲占40%，日本、南朝鮮各占12%左右。我國臺灣省占26%，又以轉(zhuǎn)移涂層生產(chǎn)而言，歐洲又是最早發(fā)展的地區(qū)。自五十年代起，西德Bayer公司，英國l.C.I公司先后對轉(zhuǎn)移涂層進行了研究。六十年代日本也開始制造，到1970年開始擴大發(fā)展，遠東地區(qū)的南朝鮮，我國臺灣省發(fā)展較快，尤以我國臺灣省較為突出，從上面的數(shù)字看，幾乎是歐洲產(chǎn)量的2/3。而我國大陸涂層生產(chǎn)起步較晚。輕移涂層的生產(chǎn)多數(shù)在輕工系統(tǒng)，產(chǎn)品主要為聚氯乙烯合成革。
涂層加工的方式有直接法及轉(zhuǎn)移法。以皮膜形成的方式又可分為干法及濕法（又稱凝固法）。適用于轉(zhuǎn)移涂層加工的樹脂有聚氯乙烯樹脂（Polyvinylchloride）簡稱P.V.C樹脂，以及聚氨酯樹脂（Polyurethane）簡稱PU樹脂。本文將從聚氨酯轉(zhuǎn)移涂層的加工設(shè)備、樹脂特性以及加工技術(shù)等有關(guān)主要方面進行敘述。二、加工設(shè)備及涂層方法
轉(zhuǎn)移涂層的加工設(shè)備主要是由刮涂裝置及層壓裝置兩部分組成。其工藝流程如圖1；
（一）刮涂裝置
轉(zhuǎn)移涂層的刮涂裝置根據(jù)涂敷的方法不同，大致有以下幾種；
1、輥襯刮刀涂敷器（Knife Over Roll Coater）；
2、逆轉(zhuǎn)輥筒涂敷器（Reverse Roll Coater）；
3、凹版輥筒涂敷器（Gravure Roll Coater）等。
圖l轉(zhuǎn)移涂層的加工工序
涂敷器結(jié)構(gòu)圖如下，
圖2涂敷器結(jié)構(gòu)圖
凹版輥筒在以少量涂敷液要求達到均勻的涂敷時使用，因此用作合成革的表面處理時較合適。逆轉(zhuǎn)輥筒式涂敷的厚度調(diào)節(jié)范圍廣，可進行1-1000μ厚度的涂覆。輥襯刮刀式是在直徑300-400毫米的輥上部，垂直設(shè)置刮刀。作為涂敷的基材除使用布以外，還使用紙、塑料、無紡布等。廣泛用于合成革的制造上�？赏糠笳扯容^大的涂層液，涂敷量通過調(diào)節(jié)上下移動刀刃與輥之間的間隙來調(diào)整，易于控制，穩(wěn)定性也好，也可更換刮刀型號來得到不同程度的涂敷量。因此輥
襯刮刀式是目前轉(zhuǎn)移涂層普遍采用的刮涂裝置。
（二）層壓裝置
層壓是在涂敷粘合層，并貼上基布后進行。層壓的目的是使皮層與基布粘接牢固。層壓裝置的結(jié)構(gòu)圖如下。
圖3層壓裝置示意圖
間隙（%）=（H / R+S+A+C）×lO0
式中；R-代表離型紙厚度；
S-代表皮層膜度；
A-代表粘著層涂敷厚度；
C-代表基布厚度。
如圖所示，層壓裝置包括二個部分，即上、下二個層壓輥以及施加在層壓輥上的壓縮空氣裝置。通過調(diào)節(jié)層壓輥間的距離（H）、及壓縮空氣壓力，來達到層壓條件的掌握。三、涂層樹脂及加工技術(shù)
（一）聚氨酯樹脂結(jié)構(gòu)及種類
聚氨酯樹脂具有高彈性，低溫柔韌性以及優(yōu)良的耐磨損性。合成革采用聚氨酯樹脂做原料，日久不會產(chǎn)生如聚氯乙烯樹脂增塑劑遷移的問題。聚氨酯樹脂的這些特性，是由于它的分子結(jié)構(gòu)中，具有凝集力很高的氨基甲酸乙酯基（-NHCOO-）。聚氨酯樹脂是由高分子量的聚酯或聚醚等多元醇與二異氰酸酯反應生成的軟鏈段、以及二異氰酸酯和低分子擴鏈劑生成的硬鏈段組成。合成反應如以下示意圖；
聚氨酯樹脂特有的高彈性、高物性、耐溶劑性、耐磨損性等是由形成結(jié)晶的硬鏈段所得，而柔軟性、彎曲性、耐加水分解性等則由軟鏈段所得。軟鏈段與硬鏈段二者聯(lián)接與排列的不同，形成聚氨酯樹脂的性能千差萬別。
轉(zhuǎn)移涂層用作皮層及粘著層的聚氨酯樹脂，根據(jù)各層所要求的性能來選擇；合成革的皮層要求有良好的強韌性、耐溶劑性以及耐彎曲性。單組分的聚氨酯樹脂是以軟段和硬段所形成，它連接了凝集力很強的氨基甲酸乙酯基，因此成膜性好。而且單組分的聚氨酯樹脂，又是熱塑性樹脂，當改變原料構(gòu)成，就可以賦予多種性能，因此，皮層采用單組分的聚氨酯樹脂最為合適。而粘著層樹脂要求與基布的粘結(jié)性強，因此，一般采用熱固性的雙組分樹脂。它是聚酯或聚醚與二異氰酸酯加成聚合后，生成末端具有反應性的羥基（-OH）、與具有異氰酸根端基（-NCO）的聚異氰酸酯系交鏈劑及交鏈劑促進劑，反應而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性樹脂，具有很高的粘著性。
聚氨酯樹脂直至八十年代初期，絕大多數(shù)以溶液型或溶劑型存在。由于這類樹脂在烘燥過程中，大量的溶劑逸出，造成周圍環(huán)境的污染，危害人體健康以及引起火災危險。因此水分散型的聚氨酯正在受到人們的重視，并在積極開發(fā)中[1]。它可以克服溶劑所帶來的麻煩。水分散型聚氨酯可制成非離子、陽離子或陰離子型的分散液。文章作者指出，陰離子型的聚氨脂是目前美國用量最大的水分散型產(chǎn)品。并指出了水分散型聚氨酯在成膜性及耐水解性方面的問題。溶液型聚氨酯烘干后形成連續(xù)的皮膜，而水分散聚氨酯的粒子是鄰接在一起，干燥后的自由體積隨粒子體積的減小而降低，往往體積大的粒子造成穩(wěn)定性差，形成的皮膜不連續(xù)性，因此影響皮漠的抗張強度及撕裂強度。為了要達到水分散型聚氨酯細小的粒子體積，因此，在氨基甲酸酯聚合物中，使存在離子性的親水性基團，由于這些基團的存在，導致了水解敏感性的增加。解決水解問題的最好方法，是在氨基甲酸酯的聚合物中，使用聚碳酸鹽二醇代替聚酯或聚醚多元醇，可得到與聚醚不相上下的水解穩(wěn)定性，以及與聚酯同樣良好的耐氧化和抗紫外線的性能。
（二）涂層加工工藝
轉(zhuǎn)移涂層的加工工藝與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系是研究和開發(fā)合成革生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。根據(jù)產(chǎn)品的用途決定其物理性能、手感、色調(diào)、外觀特征以及要求達到的功能性等等，來選用合適的聚氨酯樹脂、紡織基材以及離型紙規(guī)格。在涂層工藝上，需要考慮以下幾點因素，即樹脂涂敷量、層壓條件以及樹脂固化采用的方式…等等。
1、樹脂涂敷量
涂敷量是皮層及粘合層的總和，一般情況下，鞋用革的涂敷量為7-100克/米2（干重），服裝用革為60-90克/米2（干重）。皮層涂敷量一般占總涂敷量（干重）的1/3～1/2量。增加粘合層涂敷量一般能得到較高的剝離強度，但過多的粘合層涂敷量，往往影響合成革的透氣量及透濕量。在干式合成革的生產(chǎn)中，近年來各國正在開發(fā)透濕性的涂層劑[2]。英國錫菜研究所研制，由Baxende公司生產(chǎn)的Witcoflex 97l是一種微孔的涂層劑，能防水透濕。
2、層壓
層壓工序是合成革生產(chǎn)中的關(guān)鍵部份，掌握好層壓條件，對產(chǎn)品的質(zhì)量風格具有極大的影響，而不適當?shù)膶訅簵l件，造成產(chǎn)品剝離強度的下降、或轉(zhuǎn)移后花紋的不清晰，以及表面起縐現(xiàn)象……等等。以起毛布的層壓為例，當粘合劑浸漬起毛部的2/3情況下[圖4（C）]合成革表面平正狀態(tài)好，見圖4所示；
A手感柔軟，縐紋明顯；B手感硬，縐紋少；
C表面平整狀態(tài)好，手感也好（浸漬起毛部分的2/3）
圖4
合成革的層壓條件，一般掌握的層壓間距為50-70%，壓力為3-4公斤/厘米2。
3、樹脂固化方式
雙組分聚氨酯樹脂的固化采用熟化方式，在合成革生產(chǎn)中，粘著層采用雙組分的聚氨酯樹脂時，用70-120℃烘燥1.5-3分鐘后，雙組分樹脂未能完成它的交鏈反應，此時，樹脂仍有幾分流動性，在這種狀態(tài)下，從離型紙上分離下來，將會發(fā)生縐縮流紋現(xiàn)象，會損害產(chǎn)品的價值，因此在干燥后，將其成卷，在50-60℃的溫度下放置2-5天，至少也要放置24小時，使雙組分的聚氨酯樹脂完成交鏈反應，這一過程稱熟化。目前，在歐洲、日本等聚氨酯的生產(chǎn)廠，制造了高反應性的交鏈劑，省卻了熟化工序，層壓烘干后即可剝離，可提高工藝的合理性以及加速離型紙的周轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)移后的花紋不及經(jīng)熟化工序的清晰。四、離型紙
轉(zhuǎn)移涂層用作轉(zhuǎn)移的介質(zhì)，除了離型紙外，還可用不銹鋼帶或硅橡膠帶。由于后二者價格較高，且使用時間長，變形無法消除，因此已很少被使用，一般大量地采用離型紙，它有一個很大的特點，就是能形象地表現(xiàn)出預先在離型紙上所印的花紋，如牛皮紋、羊皮紋……等等。
離型紙要求有較高的強度，因此在布的表面進行高分子樹脂的處理，成為均勻光潔的薄膜覆蓋在紙上，以增加布的強度、耐熱性、耐溶劑性以及易剝離性。根據(jù)表面處理樹脂的不同，離型紙可分為三類，它們的使用范圍如下所列：
硅系-耐熱性在180℃左右，價廉，一般使用次數(shù)5次左右。
聚丙烯系-耐熱性在130-150℃，價較硅紙高，廣泛使用，使用次數(shù)5-10次。
特殊樹脂-耐熱性在170-190℃，磁漆型紙，光澤度在90%以上。
離型紙的表面光澤直接影響產(chǎn)品的外規(guī)亮度。表示離型紙的表面光澤度，大致有以下幾種；
高光澤（Super gloss）；
光澤（gloss）；
半光（Semi-gloss）；
消光（Matt）；
半消光（Semi-Matt）等。
目前離型紙的生產(chǎn)廠有；
美國沃倫公司（Warren）；
意大利平達（Binde）；
美國文泰（Wiggins Teape）；
日本旭輥（Ashal Rol1）；
日本創(chuàng)研化工（Sohken Kako）等。
五、基布
轉(zhuǎn)移涂層能適用所有原材料的加工。
涂層基布主要以機織布及編織布二大類產(chǎn)品，每類產(chǎn)品都包括起毛及不起毛布。采用起毛布是為了提高粘結(jié)強度，以及賦予豐滿的手感。在要求伸縮性較高的衣料中，采用編織布更能發(fā)揮其特性。
Haddad和Black二人[3]，曾對機織物的結(jié)構(gòu)特性與涂層粘附力的影響進行研究，得出的結(jié)論是，對于一種結(jié)構(gòu)均稱的織物如2×2斜紋，織物正反二面的剝離強度是相同的，而對于1/3斜紋織物，緯紗突出的一面剝離強度耍高一些。這是由于緯紗沒有經(jīng)過上漿。因此，對于斜紋和緞紋結(jié)構(gòu)的織物，一般是在緯紗突出的一面進行涂層加工。采用短纖緯紗，剝離強度最高；包芯緯紗次之，復絲緯紗低些。這些試驗結(jié)果對我們進行涂層織物的設(shè)計具有參考價值。六、結(jié)束語
本文對聚氨酯轉(zhuǎn)移涂層加工技術(shù)的幾個主要方面進行了簡單的概述。隨著涂層生產(chǎn)的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)移涂層的加工技術(shù)將會得到進一步的提高。在當前國內(nèi)開發(fā)轉(zhuǎn)移涂層產(chǎn)品的同時，最重要的是解決好原材料的國產(chǎn)化問題。
來源：印染助劑網(wǎng)
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