【集萃網(wǎng)觀察】紡織品的涂層加工是隨著科學(xué)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)
�。ㄒ唬┚郯滨渲Y(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(yīng)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(yīng)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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(zāi)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(dǎo)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(fēng)格具有極大的影響，而不適當(dāng)?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(dāng)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(yīng)，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(yīng)，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(yīng)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(yù)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(fù)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(dāng)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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