一、織物涂層概況
近年來(lái),紡織品的涂層整理技術(shù)發(fā)展很快,它是織物整理領(lǐng)域中進(jìn)展較大的、有突破性的新技術(shù),它打破了傳統(tǒng)的紡織品在花色品種、產(chǎn)品風(fēng)格、使用功能等方面的局限性,使產(chǎn)品具有原來(lái)纖維制品所不具備的性質(zhì),而獲得多功能多樣化的特點(diǎn),如使織物具有拒水、防風(fēng)、阻燃、防污、耐寒、隔熱、保暖、遮光、防輻射等功能;使織物具有高回彈性和柔軟豐滿的風(fēng)格,使織物具有仿皮革、仿麂皮的外觀或呈現(xiàn)悅目的光澤。它的應(yīng)用范圍除衣著外,還發(fā)展到鞋帽、箱包、裝飾、旅游業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通和建筑等方面。
所謂織物涂層整理,就是在織物表面涂敷一層或多層適當(dāng)?shù)母呔畚锏谋∧?,或在織物的纖維間填充這類高聚物,從而賦予織物以一種或數(shù)種功能。
在涂層整理中,我們把被涂的織物叫做"基布",基布常用滌綸、錦綸、維綸、棉、粘膠等纖維的制品或它們的混紡制品??梢允菣C(jī)織物、針織物或不織布。而涂敷的高聚物叫做"涂層劑",常用的涂層劑有聚丙烯酸酯類樹(shù)脂、硅酮彈性體、聚氯乙烯樹(shù)脂、聚氨酯類樹(shù)脂、合成橡膠等,當(dāng)前使用較多的是前四類??椢锿繉拥姆椒ǜ鶕?jù)產(chǎn)品要求和所用涂層劑的特性可分為;
1、干法涂層;是經(jīng)過(guò)熱處理使涂層劑干燥固化成膜的方法,它又有直接涂層和轉(zhuǎn)移涂層之分。
2、濕法涂層;又稱為凝固法涂層,屬濕法成膜。它只能用單組份的聚氨酯作涂層劑。此外,還有熔融涂層法、粘合涂層法等等,這里不一一介紹。
二、聚氨酯涂層劑
聚氨酯涂層劑是由二異氰酸酯與含有氧基的高分子量的多元醇、或還有低分子量的二醇或二胺經(jīng)加成聚合而制得,分子中有凝集力很高的氨基甲酸酯基團(tuán)
多元醇有聚酯型和聚醚型兩種,以前者為原料合成的聚氨酯叫聚酯型聚氨酯,以后者為原料合成的聚氨酯叫聚醚型聚氨酯。
二異氰酸酯分芳香族和脂肪族兩大類,以前者為原料合成的聚氨酯叫芳香族聚氨酯,這種聚氨酯的分子中具有芳香環(huán),經(jīng)過(guò)光照射會(huì)形成發(fā)色團(tuán)的醌結(jié)構(gòu),時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)發(fā)生泛黃現(xiàn)象。以后者為原料合成的聚氨酯叫脂肪族聚氨酯,它不會(huì)形成醌結(jié)構(gòu),因此沒(méi)有泛黃的缺點(diǎn)。
和其他涂層劑一樣,按溶解性能分,聚氨酯也有溶劑型和分散型之分。
上面說(shuō)過(guò),制造聚氨酯的原料是二異氰酸酯、含有氧基的多元醇、含有氧基的二醇或二胺。溶劑型聚氨酯中,以上述三者為原料制得的聚氨酯叫單組份聚氨酯,它是由軟段和硬段組成的嵌段聚合物,是線性結(jié)構(gòu)。由于連接了凝集力較強(qiáng)的氨基甲酸酯,分子間相互作用力很強(qiáng),把它涂敷于基布上,只要把溶劑揮發(fā)掉,就能形成彈性薄膜,因此它屬于熱塑性非交聯(lián)型樹(shù)脂。分子中多元醇構(gòu)成軟段部分(非結(jié)晶區(qū)),二異氰酸酯和二醇或二胺反應(yīng)生成的氨基甲酸乙酯基團(tuán)(-RNHCOOR’-)或尿素基團(tuán)(-RNHCONHR’-)構(gòu)成硬段部分(結(jié)晶
區(qū))。通常把二醇或二胺稱作鏈增長(zhǎng)劑。硬段部分賦予聚氨酯以高彈性、耐磨性、耐溶劑性,而軟段部分賦予聚氨酯以柔軟性、彎曲性和耐加水分解性等等。單組份聚氨酯的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,因?yàn)橛捕伍L(zhǎng)鏈和軟段長(zhǎng)鏈的原料種類是多樣的,不同原科、不同數(shù)量、比例的組合,所得到的聚氨酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,其性能也就不一。一般講,硬段比率大,則氨基甲酸酯的密度大,分子間的凝集力也大,所形成的皮膜硬度大、強(qiáng)度高。如軟段分子量大,比率大,則形成的皮膜柔軟而有彈性。據(jù)有關(guān)資科介紹,多元醇的分子量和柔軟性的關(guān)系是;
分子量400-700硬
分子量700-2500半硬
分子量2500-4000軟
人造鹿皮濕法涂層采用單組份聚氨酯,因此在制訂涂層工藝之前,必須根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求,選用合適的聚氨酯涂層劑。
溶劑型聚氨酯中,由二異氰酸酯和多元醇二者制得的聚氨酯叫雙組份聚氨酯,它適用做轉(zhuǎn)移涂層"粘接層"。必須與交聯(lián)劑催化劑共同使用,才能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)韌皮膜。