1引言
隨著西歐發(fā)達國家環(huán)保新法規(guī)的頒布實施,溶劑型涂層紡織品出口受阻。水溶性涂層紡織品符合健康和環(huán)保的要求,而且在制造過程中污染少,在生產應用中安全可靠,避免了溶劑型涂層劑易燃易爆的缺點。近幾年來,水性涂層劑越來越受到涂層行業(yè)的重視.其在生產中的應用總量已超過溶劑型涂層膠。
水性涂層劑以水為分散介質,乳液聚合時,添加一定量的乳化劑,以保證乳液的穩(wěn)定。但乳化劑的存在影響成膜性能,降低皮膜與纖維之間的粘結強度。由于水的揮發(fā)溫度比溶劑型涂層膠中的溶劑揮發(fā)溫度高得多,在涂層后的烘燥過程中,水分子的逸出幾乎與高分子成膜同時發(fā)生,破壞了膜的致密性,導致皮膜耐水壓下降,手感澀滯。
針對水溶性涂層膠的缺點,遼寧紡織化學研究所與韓國協(xié)迸化學共同合作,研制生產了新型水性涂層劑PH—400BC、HU—200,并通過本溪印染絲綢廠反復應用實驗,摸索出了最佳工藝。利用浮刀式涂層機先后開發(fā)了九大類各具特色的產品,共生產350余萬米涂層產品,銷往美國、德國、酉班牙、芬蘭、俄羅斯等國家,獲得了較好的經濟效益。
2水性涂層劑的成膜機理
2.1技術指標(見表1)
表1
2.2成膜機理
水性涂層劑的成膜過程和溶劑型的涂層劑不同,而膜的力學性能和成膜過程有較密切的關系。將涂層劑涂在底布上,通過水分蒸發(fā),分散的粒于相互靠近、聚集、熔融或粘結成連續(xù)的聚合物膜,分子鏈在膜中伸展,栩互纏結,在成膜的同時與交聯(lián)劑形成三維空問的網狀結構。涂層劑分子中活性基團又與纖維分子中的羥基、羧基、氨基、酰胺基等活性基團反應,以化學鍵的形式結合起來,這樣就明顯地加強了高分子鏈之間與纖維之間的結合力,增強了涂層成膜的強度及粘結牢度。
乳液粒徑的大小也影響徐層膜的性質。乳液粒徑越大,最低成膜溫度越高。據(jù)報道,平均粒徑增大一倍,最低成膜溫度增高2.8℃。粒徑越大,膜的致密性與光潔性也越差。為此,我們采用微乳液合成技術,使涂層劑乳液平均粒徑在
50nrn以下,可在室溫條件下形成光潔滑爽的皮膜.
水性涂層劑PH一400BC,選擇甲基丙烯酸酯作為主要自乳化單體,可完全避免由于表面活性劑的存在而引起涂層織物表面的澀滯感;而在聚合中引入有機硅改性劑及可交聯(lián)活性基團,又使涂層具有了滑爽、柔軟、防水性和自交聯(lián)的特性。另外,控制官能團的分布,制成核殼結構的粒子,使乳液粒子的外層和內層分別由硬和軟的聚合物構成,使涂層軟而不粘。
水溶性聚氨酯涂層膠HU—200選擇脂肪族異氰酸酯及酯類自乳化體系。由于脂肪族二異氰酸酯上沒有苯核.氫原子的活性降低,光氧化反應慢,可使涂膜亮麗、不變黃;同時采用互相貫穿的聚氨酯聚合網絡(IPN),聚氨酯與組成它的各種聚合物互相貫穿纏繞,并各自進行交聯(lián)而形成的互鎖網聯(lián)接在一起。此外,在聚氨酯分子中引入三官能團單體和適量交聯(lián)劑,提高了交聯(lián)密度,增加了涂層薄膜的耐水性和耐溶劑性;適量引入有機硅改性劑,既可提高涂層膜的滑爽感、光澤度及彈性,防止涂層后的發(fā)粘現(xiàn)象,又不致造成涂層產品布面的打滑。
3生產實踐
3.1制漿方法
HU—200可直接用于涂層。
用PH—400BC制備涂層膠TA的方法如下:
取3kgFS-60加40kg水使之增稠,加入F-1柔軟劑1~3kg或MR-80硬挺劑1~3kg,制成所需柔軟度或硬挺度的稠狀糊,然后加入40~50kg
PH一400BC,攪勻即成TA涂層膠。
3.2生產設備
浮刀式涂層機
3.3涂層工藝流程
染色織物→進布→浮刀刮涂→熱風烘干(150~160℃)→出布→檢驗包裝
3.4產品品種及加工工藝(見表2)