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唐志翔譯

l 前言

紡織品涂層加工由來己久，屬于很古老的技術(shù)。由于其操作簡便，成本較低，但可以生產(chǎn)多種多樣外觀、性能和功能的涂層產(chǎn)品，非常受人歡迎，一直沿用至今；而且又能適應現(xiàn)代人們在衣著、家俱和工業(yè)織物等方面的現(xiàn)代化，時尚化、個性化、多樣化、多種特種功能化的要求，涂層技術(shù)正在持續(xù)不斷地向前發(fā)展中。目前涂層加工一般廣泛應用溶劑型涂層劑。但是，當前大家對涂層加工操作時的環(huán)境保護、人身安全和衛(wèi)生極為重視，從而溶劑型涂層劑就不適合應用了。為此，針對解決此問題，各種新技術(shù)不斷出現(xiàn)，其中尤以水性涂層技術(shù)(包括分散型、乳液型、水溶型)的開發(fā)和應用，特別普遍地受人重視，今參閱了英國Mydrin公司W(wǎng)ickinson關(guān)于水性聚合物乳液涂層技術(shù)的報導[1]加以概述如下，以供大家參考。

2 涂層劑

英國Mydrin公司所用水性涂層劑主要選用乳液型聚合物。其特點為:

2·1 此類涂層劑中水為唯一的載體，并不存在污染大氣的揮發(fā)性有機化合物，對人體安全、無害。

2·2 全世界己生產(chǎn)有許多、而且還在開發(fā)各種新的水性乳液型聚合物，可根據(jù)產(chǎn)品性能、質(zhì)量、施加方法以及成本因素等要求，從中挑選出適用的聚合物。

更重要的、我們也易于找到合適的組分、以便構(gòu)成在涂層加工中可以符合環(huán)保法規(guī)，對于人身安全和衛(wèi)生的涂層劑。

英國Mydrin公司基本上、采用聚丙烯酯和聚氨酯水性乳液型聚合物作成涂層劑。

3 背面涂層設備

水性聚合物乳液背面涂層的涂層劑施加方法是非常多樣化的。

3·1 標準化工業(yè)設備的施加

應用了例如圓網(wǎng)、輥筒上刮刀(Knife on roller)、浮動刮刀(Knife on air)、舐液輥(Lick roll)、或軋輥施加設備(見圖1)。

尺寸不穩(wěn)定的針織物由于張力問題，不能用浮動刮刀，但可用圓網(wǎng)施加，在接觸點處張力很小，或者并無張力。

3·2 擠壓的泡沫法(c

目前織物涂層廠認為此法是較先進和多用途的施加技術(shù)，可應用于多種涂層加工，包括：

●柔軟涂層

●透氣性涂層

●控制重量的精確涂層

●運轉(zhuǎn)較快的施加

如圖2所示，將聚合物復配物乳液制成泡沫，以控制的厚度而均勻施加于基質(zhì)物的背面。由于其含有空氣而具有粘度，涂層并不趨向于透入基質(zhì)物內(nèi)部，在表面上保持有潮濕的薄層。

4 涂層產(chǎn)品

4·1 植絨織物

上述擠壓的泡沫法用于植絨時，利用重力或靜電場使絨毛纖維散布在涂層劑表面上或進入表面。然后，在不致使聚合物系統(tǒng)(粘合劑)發(fā)生交聯(lián)的溫度下干燥。將泡沫、絨毛和織物的復合體通過壓輥系統(tǒng)使織物背面的泡沫塑壓成薄膜結(jié)構(gòu)，然后通過拉幅機或焙烘機使其產(chǎn)生交聯(lián)作用。溫度視聚合物類型而定，一般為140-165℃。

4·2 幕布和窗簾布

將織物通過擠壓的泡沫涂層加工，便制成具有絕熱和高度吸光性能的復合物。還可制成符合歐洲和國際規(guī)格的阻燃產(chǎn)品，而仍然保持所要求的美觀性。

在此領(lǐng)域中聚合物復配物乳液的發(fā)泡和泡沫的穩(wěn)定性要求是關(guān)鍵性的，以保證幕布或窗簾布具有全面的遮光性、或至少均勻的暗度(opacity)、而還需符合耐久、耐光老化(抗

UV)、和耐熱老化的關(guān)鍵性標準。

百葉窗式窗簾布目前不存在，也沒有此種涂層產(chǎn)品。因為涂層加工是保證織物符合所要求性能參數(shù)的唯一方法。它的工業(yè)產(chǎn)品主要標準為：

●絕熱性 ●暗度控制性 ●手感 ●織物穩(wěn)定性

●抗UV性 ●拒水性 ●抗污性 ●可熔接性

●可洗滌性 ●阻燃性

此類織物還要求在使用中具有良好的防止邊紗滑輪性、不卷邊或不卷曲性，以及市場上可接受的美觀性。

4·3 遮蓋織物

在擠壓的泡沫處方中加入鋁粉、即可制成具有導熱/反射表面的金屬化遮蓋織物。輕簿棉織物可用含鋁粉的丙烯酸酯泡沫系統(tǒng)作表面涂層、擠壓、和固化，產(chǎn)生了全面填充的織物。涂層的耐久性直接和處方用料

須在將應用前加入，混合物貯存時期最長只可48小時，以防止/減少兩性鋁粉產(chǎn)生氫的危險。下面為單獨泡沫涂層所得到的性能:

●平整的抗皺表面

●導熱性

●熱反射性

●高達200℃的抗熱性

●高度抗?jié)裥?/p>

●高度耐磨損性

4·4 枕套和鴨絨被套織物

可用低價織物、以低重量泡沫涂層、擠壓、固化。所得織物表面結(jié)構(gòu)緊密，具有約為10微米的微孔，可以阻止羽毛和纖維穿過織物結(jié)構(gòu)；微孔以曲折的途徑通過擠壓的泡沫厚

度，具有一定程式度的透氣性，因此，可用較低的成本生產(chǎn)出對纖維和羽毛填充物緊密的結(jié)構(gòu)，但又具有足夠的多孔性，保持所要求的透氣性，使填充纖維和羽毛的枕套和被套在使用中不致產(chǎn)生"隆起"現(xiàn)象。

同樣，在這里，處方用料質(zhì)量和施加技術(shù)關(guān)系著此類織物的性能和耐久性。

4·5 工業(yè)過濾織物

英國Mydrin公司運用擠壓泡沫涂層加工制造工業(yè)過濾織物。有"Sit up"和"Sit in"兩種工藝，根據(jù)其表面結(jié)構(gòu)微孔大小相差約200倍，但表面均良好和很好的反向脈沖清洗性。"Sit up"的透氣性為60L(dm)2/min，而"Sit in"的透氣性為125L/(dm) 2/min，即水性擠壓泡沫涂層工藝應謹慎選用，兩種工藝的表面結(jié)構(gòu)良好，以及較好的過濾效果，且細顆不會堵塞在"毛毯"中，從而延長了過濾織物的壽命(4-5倍)。

現(xiàn)在應用水性聚丙烯酸酯和聚氨酯泡沫系統(tǒng)獲得了性能增強和耐久性的涂層產(chǎn)品。還在研究開發(fā)可在高溫條件的過濾的水性聚合物涂層產(chǎn)品。

4·6 室內(nèi)裝飾和家用紡織品以及服裝

目前，透濕性涂層產(chǎn)品在服裝方面的應用，水性涂層劑的市場占有率尚遠不如溶劑型涂層劑，可是采用新開發(fā)的聚合物，新穎的處方和拼混方法

和質(zhì)量符合要求的水性涂層產(chǎn)品。我們獲得了濕氣透過性數(shù)據(jù)(moisture vapor transmission figure，M.V.T.R)有時可相等于或較好于溶劑型涂層產(chǎn)品。例如，己設計了英國"老年人家庭"中室內(nèi)裝飾品的處方系統(tǒng)，要求具有阻燃性符合BS 5852 Crib 5，但同時水靜壓頭要超過l米，以及較好的水蒸汽透過性。應用阻燃的、泡沫化聚丙烯酸酯系共聚物作為底涂(base coat)，用聚丙烯酸酯/聚氨酯處方以浮動刮刀施加兩次作套涂(over coat)，達到了所要求的性能，柔軟的手感、和濕氣透過性提高了20%以上 (見表1)。

表1水蒸汽透過性、阻燃涂層的植絨聚酯室內(nèi)裝飾織物

在較充分了解聚合物乳液系統(tǒng)對聚酯和聚酰胺紗線的比粘附力問題的基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于一些新聚合物的處方，使水性涂層產(chǎn)品性能十分相似于優(yōu)質(zhì)溶劑型涂層產(chǎn)品，并且水

性乳液型聚合物涂層技術(shù)提供了可以符合于環(huán)保、健康、安全生產(chǎn)規(guī)定的良好途徑。最近還應用了聚丙烯酸酯、聚氨酯，和聚硅氧烷乳液的拼混物，結(jié)合應用了蠟質(zhì)、氟碳化合物等等生產(chǎn)了系列織物類型的涂層產(chǎn)品，具有很滿意的手感、性能、和耐久性，典型的結(jié)果表示在表2中。這些新的水性涂層產(chǎn)品己進入服裝和有關(guān)市場。

表2 水蒸汽透過性涂層的防水服裝

注 * 靜壓頭，BS3424方法7A:

** M.V.T.R，改進的DIN53122。

英國Mydrin公司W(wǎng)ilkinson介紹:[1]應用于l00%棉織物，而當時符合于英國家用室內(nèi)規(guī)定、或室內(nèi)裝飾品標準合約要求的阻燃劑為:

1、DBDPO(+澳、二苯醚)/Sb2O3

2、HBCD(夭澳環(huán)十二烷)/Sb2O3

3、HBCD

4、反應性磷酸鹽

表3 100%棉織物阻燃處理的成本比較

注，*限氧指數(shù)。

5·1 水性涂層劑，(包括分散型、乳液型和水溶型)已在世界各地廣泛應用于生產(chǎn)各種涂層產(chǎn)品;特別它們對于環(huán)保、安全、衛(wèi)生有利，在當前涂層工業(yè)中，發(fā)揮了非常重要的作用。

5·2 通過新聚合物的不斷開發(fā)、結(jié)合復配的靈活性、和施加技術(shù)的多樣化，使水性涂層產(chǎn)品不斷提高質(zhì)量、性能、和耐久性，增加功能性，有些己接近于同類優(yōu)質(zhì)溶劑型涂層產(chǎn)品，今后必將較多地擴展水性涂層產(chǎn)品的開發(fā)和應用范圍。