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(guò)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(guò)程。在這一過(guò)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(lái)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(shí)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(dú)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(duì)功能的實(shí)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(guò)濾、清灰醫(yī)療、環(huán)境工程用過(guò)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(duì)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(lái)說(shuō)，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(diǎn)。 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(dòng)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(jì)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(guò)烘干和固化，把載體剝離，涂層劑（包括粘結(jié)層）膜就會(huì)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(guò)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(duì)非織造材料施加整理液烘干焙烘成品。 對(duì)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(shí)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(wú)不好好烷基乙烯脲類較好無(wú)不好不好有機(jī)硅類好無(wú)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(shí)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(huì)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(shì)電位；PH值對(duì)整理劑乳液的穩(wěn)定性也有較大影響。 焙烘溫度和時(shí)間 烘干時(shí)宜溫度較低，時(shí)間較長(zhǎng)，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(lái)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(zhǎng)的功能。非織造材料抗菌整理的要求： 具有廣譜的抗菌性 對(duì)使用者無(wú)毒性，對(duì)皮膚無(wú)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(duì)環(huán)境無(wú)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(jiǎn)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(huì)發(fā)生分解。經(jīng)過(guò)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(guò)是程度不同地降低了可燃性。評(píng)定材料的阻燃性主要有兩方面，一是著火性，即著火點(diǎn)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?dú)獾幕旌蠚怏w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(shí)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(shí)能分解出不燃性氣體，從而沖淡稀釋纖維分解出來(lái)的可燃性氣體。 轉(zhuǎn)移阻燃法 阻燃劑在高溫時(shí)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(duì)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(wú)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(wú)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(guò)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(guò)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(duì)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(duì)于某些對(duì)纖維沒(méi)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(wú)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(shí)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(diǎn)或軋孔整理則是對(duì)非織造材料表面施與適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)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(shí)，增進(jìn)產(chǎn)品的美觀。 收縮整理： 利用熱塑性纖維在加熱條件下收縮，使非織造材料密度增加，來(lái)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(chǎng)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(duì)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