第九節(jié)非織造布后整理工藝及機(jī)械

1、 第九節(jié) 非織造材料的后整理工藝及機(jī)械 一、概述： 非織造材料的后整理就是將非織造材料與各種涂層劑、整理劑或其它功能性材料，通過化學(xué)和物理機(jī)械的方法使其牢固結(jié)合，或改變材料的性能、外形和物理形態(tài)的加工過程。在這一過程中，非織造材料與其它高分子聚合物和功能性物質(zhì)集合成一體，成為一種新型非織造復(fù)合材料；或以另外一種物理形態(tài)出現(xiàn)，使之得以彌補(bǔ)原來單一的非織造材料性能上的缺陷和不足，又可以改變材料的外觀和風(fēng)格，同時又使材料增加了新的功能，如防水、拒油、抗菌防霉、抗靜電、防紫外線、阻燃、親水、柔軟、防輻射等等。 非織造的后整理技術(shù)主要有： 1、一般性整理 2、功能性整理二、涂層 非織造涂層是在非織造基材

2、上均勻地涂覆高分子聚合物和或其它功能性物質(zhì)，成為一種涂層材料。非織造基材經(jīng)涂層加工后，高分子聚合物一般不進(jìn)入纖維內(nèi)部，而在非織造基材表面形成一連續(xù)的膜，單獨承擔(dān)某種功能。 這種復(fù)合材料不僅具有非織造材料原有的特性，更增加了覆蓋層的功能。有的涂層材料中，非織造材料只起支撐和骨架作用，對功能的實現(xiàn)主要由涂覆層完成 。 非織造涂層材料在產(chǎn)業(yè)用、服裝用、裝飾用三大領(lǐng)域有著廣泛的用途。如服裝、箱包、鞋用革；產(chǎn)業(yè)用的防滲土工復(fù)合膜、膜結(jié)構(gòu)建筑材料、蓬蓋布、農(nóng)用覆膜和地膜；醫(yī)療用手術(shù)服、防病毒感染的隔離服、帷簾；裝飾用遮光窗簾及桌布、裝飾革。 典型非織造涂層材料加工方法與特性 應(yīng)用類別涂層產(chǎn)品非織造基材加工

3、方法涂層劑或?qū)雍喜牧咸匦苑b用聚氨酯濕法合成革水刺、針刺聚氨酯的DMF溶液透氣仿皮革，抗撕裂、柔軟仿麂皮裝飾、家具用人造麂皮水刺、針刺丙烯酸酯色漿仿皮革，透氣透濕土木工程用合成革基材（PU、PVC）針刺、紡絲成網(wǎng)、化學(xué)粘合聚氨酯含浸防滲、加筋、隔離環(huán)保用防滲土工布針刺、化學(xué)粘合、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)過濾、清灰醫(yī)療、環(huán)境工程用過濾材料水刺、紡絲成網(wǎng)聚四氟乙烯（PTFE）防水、防油、防酒精、防病毒、防有毒物質(zhì)建筑工程用手術(shù)服、防護(hù)服針刺、紡絲成網(wǎng)、助劑、PTFE、PVC、PE薄膜防水、防曬運(yùn)輸、廣告用屋頂油氈縫編丙烯酸酯類、瀝青、聚四氟乙烯、有機(jī)硅防水、抗紫外線、透光等 涂層劑 涂層

4、劑是一種具有成膜性能的合成高聚物。作為涂層整理的主體原料，它的性能將對涂層后材料的技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生重要的影響。因此，根據(jù)產(chǎn)品的最終用途選擇合適的涂層劑至關(guān)重要。一般來說，涂層劑除了應(yīng)具備良好的粘合性能以外，還須具有手感柔軟、彈性模量低、拉伸變形大、高強(qiáng)透濕以及與其它功能助劑、添加劑有良好的相容性及協(xié)效作用等特點。 目前可供選擇的涂層劑品種很多，按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類，主要有聚丙烯酸酯類、聚氨酯類、聚氯乙烯類、合成橡膠類、硅酮彈性體類等。 涂層工藝與設(shè)備 非織造材料的涂層大都采用與傳統(tǒng)紡織品涂層一樣的工藝與設(shè)備，但必須充分考慮其張力和縱橫向強(qiáng)力與傳統(tǒng)紡織品有較大的差異這一特性。較常用的涂層工藝有刮刀涂層、輥

5、式涂層、轉(zhuǎn)移涂層、噴灑涂層、濕法涂層等。 (一)刮刀涂層刮刀形狀：(a)楔形(b)圓形(c)鉤型懸浮刮刀涂層貼輥刮刀涂層 墊帶襯刮刀涂層 (二)圓網(wǎng)涂層 (三)輥式涂層 輥式涂層主要以轉(zhuǎn)動的圓輥筒給基材施加涂層劑。它包括同向輥技術(shù)、反轉(zhuǎn)輥技術(shù)、凹版涂層技術(shù)和浸漬輥技術(shù)。 反轉(zhuǎn)輥涂層 1計量輥 2施膠輥 3托輥 凹版涂層示意(四)轉(zhuǎn)移涂層 轉(zhuǎn)移涂層是將涂層劑涂在片狀載體上使它形成連續(xù)的、均勻的薄膜，然后再在薄膜上涂粘合劑，和基材疊合，經(jīng)過烘干和固化，把載體剝離，涂層劑（包括粘結(jié)層）膜就會從載體上轉(zhuǎn)移到基材上。聚氯乙烯和聚氨酯人造革常用該法生產(chǎn)。工藝流程如下：離型紙 離型紙復(fù)卷 檢查離型紙 離型紙

6、剝離 涂層 烘干 冷卻 涂粘結(jié)層 疊合 烘干固化 成品 冷卻 剝離 基材(針刺、水刺非織造材料，機(jī)織和針織布) 三、功能性整理 功能整理是指根據(jù)非織造材料的最終用途要求，通過所需的整理劑和適當(dāng)?shù)恼砑夹g(shù)，使整理劑分子滲透到材料內(nèi)部直接與纖維大分子鍵合，賦予非織造材料以特殊的功能。 基本流程如下： 配制整理工作液對非織造材料施加整理液烘干焙烘成品。 對非織造材料施加整理劑的工藝有浸軋法、涂層法、噴灑法、泡沫整理法等。 主要工藝技術(shù)參數(shù)： (1) 功能整理劑(或功能性物質(zhì))在工作液中的濃度； (2) 浸軋次數(shù)及軋液率； (3) 焙烘溫度及時間； (4) 助劑濃度。 (一)拒水拒油整理拒水拒油整理劑

7、防水劑拒水性拒油性耐久性柔軟性石蠟類較好無不好好烷基乙烯脲類較好無不好不好有機(jī)硅類好無一般好含氟聚合物好好較好一般拒水拒油整理工藝 ： 拒水拒油整理工藝與纖維特性、整理液PH值及焙烘溫度和時間等相關(guān)。 纖維特性 在以水為介質(zhì)的加工中，乳液粒子和纖維各自的表面電位會影響處理效果。 整理液PH值 溶液PH值發(fā)生變化將影響纖維表面的電勢電位；PH值對整理劑乳液的穩(wěn)定性也有較大影響。 焙烘溫度和時間 烘干時宜溫度較低，時間較長，但影響生產(chǎn)速度；焙烘溫度按不同整理劑和不同纖維材料來確定，既要防止高溫處理降低纖維的物理機(jī)械性能，又要保證有機(jī)硅或有機(jī)氟聚合物充分交聯(lián)或反應(yīng)。 (二)抗菌整理 抗菌整理是指在非

8、織造材料等纖維制品上用具有抗菌作用的試劑進(jìn)行處理，賦予其抗菌防霉性能，使材料具有抑制菌類生長的功能。非織造材料抗菌整理的要求： 具有廣譜的抗菌性 對使用者無毒性，對皮膚無致敏 具有良好的透氣性 整理劑不損傷纖維，不使材料產(chǎn)生色變 對環(huán)境無污染，可在環(huán)境中自然降解 與其它整理劑具有相容性 不影響原有材料特性 成本低廉，加工簡便(三)阻燃整理 纖維材料的燃燒特性 ： 幾乎所有的紡織纖維都是有機(jī)高分子材料，絕大多數(shù)在300以下就會發(fā)生分解。經(jīng)過阻燃整理后，并不能使它成為在火焰中不燃燒和不受損傷的材料，只不過是程度不同地降低了可燃性。評定材料的阻燃性主要有兩方面，一是著火性，即著火點的高低，表示材料起

9、火的難易；另一是燃燒性能，即在特定的條件下，沿著樣品燃燒的速率和氧指數(shù)。氧指數(shù)是指試樣在氧氣和氮氣的混合氣體中維持完全燃燒狀態(tài)所需的最低氧氣體積濃度的百分?jǐn)?shù)，通常用LOI表示。氧指數(shù)越大，維持燃燒所需的氧氣濃度越高，即越難燃燒。 阻燃劑的阻燃方法一般有以下幾種： 覆蓋法 例如硼酸在溫度較高時能形成玻璃狀覆蓋涂層，從而阻止氧氣供應(yīng)達(dá)到阻燃目的。 氣體沖淡法 阻燃劑在燃燒時能分解出不燃性氣體，從而沖淡稀釋纖維分解出來的可燃性氣體。 轉(zhuǎn)移阻燃法 阻燃劑在高溫時能作為活潑性較高的游離基轉(zhuǎn)移體，從而阻止了游離基反應(yīng)的進(jìn)行。 吸熱與散熱法 這是一種主要針對陰燃的阻燃方法。由于吸熱和散熱作用可以阻止陰燃的蔓

10、延，因此選擇在高溫下能產(chǎn)生吸熱反應(yīng)的物質(zhì)整理織物，阻止燃燒或者使纖維迅速散熱，使材料達(dá)不到燃燒溫度。阻燃劑及整理工藝 ：阻燃劑可分為： 無機(jī)阻燃劑： 主要有金屬氧化物和鹵化物；硼砂；磷酸鹽等。 有機(jī)磷阻燃劑： 這是一類重要的阻燃劑，阻燃效果好，但成本高、毒性強(qiáng)。如四羥甲基氫氧化膦(THPOH)、四羥甲基氯化膦(THPC)等阻燃整理工藝：浸軋阻燃整理劑烘干焙烘(150,45min)水洗烘干。 阻燃整理使被整理材料增加了一定數(shù)量的有害物質(zhì)，而且阻燃的耐久性受到一定的限制。在非織造材料中放入一定比例的耐高溫纖維或阻燃纖維，如芳砜綸及碳纖維，同樣能達(dá)到一定的阻燃效果，且安全無毒。 (四)防紫外線整理

11、纖維材料防紫外線方式主要有兩種： 防紫外纖維法： 防紫外纖維就是在聚合或熔融紡絲過程中添加紫外線吸收劑或屏蔽劑等，制備出防紫外纖維，并將其做成非織造材料。 防紫外后整理： 將防紫外整理劑通過浸軋、涂層等方法與非織造材料結(jié)合在一起，使非織造材料具有一定的防紫外功能。 防紫外線整理劑的整理工藝： 對于非織造材料的防紫外整理工藝主要有兩種，即浸軋法和涂層法。 由于紫外線吸收劑大部分不溶于水，擬配制成分散相溶液，采用浸軋烘干焙烘工藝加工。對于某些對纖維沒有親和力的吸收劑，應(yīng)在工作液中添加粘合劑或采用涂層整理的方法加工，還可以和一些無機(jī)類的紫外線反射劑合并使用，效果更佳。 (五)親水整理 親水整理就是將

12、親水劑覆蓋于纖維表面，使其形成一層親水薄膜。親水薄膜有一定的導(dǎo)電性，可以提高材料的抗靜電性能。親水整理的實質(zhì)就是提高非織造材料的表面張力，降低材料與水之間的接觸角。 親水整理劑按大類分為： 聚酯類，包括聚醚型聚酯、磺化聚酯、混合性聚酯 丙烯酸類 聚胺類 環(huán)氧類 聚氨酯類等 (五)其它整理 軋光軋紋整理： 軋光的主要目的是提高產(chǎn)品表面光潔度與平整性，或增加其材質(zhì)的緊密度；軋紋的目的是增加產(chǎn)品的外觀效果，使材料表面獲得浮雕狀或其它效果的花紋，獲得柔軟的手感；軋點或軋孔整理則是對非織造材料表面施與適當(dāng)?shù)狞c子或孔狀，使非織造材料增加其結(jié)構(gòu)密度和耐磨性的同時，增進(jìn)產(chǎn)品的美觀。 收縮整理： 利用熱塑性纖維

13、在加熱條件下收縮，使非織造材料密度增加，來提高材料的面密度和體積密度，增加材料的強(qiáng)度。 四、復(fù)合技術(shù) 單一的非織造產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足日益發(fā)展的市場經(jīng)濟(jì)和人民生活的需要。如防止疾病傳播方面，醫(yī)護(hù)人員的口罩、隔離服及帽子、手套和腳套所用的材料必須對孔徑、阻隔效率及透氣透濕等指標(biāo)有嚴(yán)格的要求，盡可能減少艾滋病毒(HIV)、B型肝炎病毒(HBV)和非典型性肺炎(SARS)病毒的傳染，這就需要采用復(fù)合技術(shù)，將非織造醫(yī)用材料和其它功能性材料(機(jī)織物、針織物、非織造材料、膜、塑料網(wǎng)、紙等)復(fù)合。 （一）層壓復(fù)合： 層壓復(fù)合就是把兩層或兩層以上的材料疊合，通過加壓粘合成為一體。其中的材料可以是非織造的、機(jī)織的、針織的、各類高分子膜及功能性材料。層壓工藝種類很多，常用的有粘合劑法和熱粘法。 （二）工藝復(fù)合： 工藝復(fù)合就是將兩種或兩種以上的材料用兩種或兩種以上的非織造加工工藝組合完成的技術(shù)。將非織造加工方法中的成網(wǎng)、加固、后整理的各