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聚氨酯PU涂層工藝的研究
本文主要介紹聚氨酯PU涂層生產工藝的研究，有效解決涂層漿料在生產過程中的“掛皮”現象；改善漿料的流動性，解決高厚度涂刮及刀距的選擇等問題以滿足客戶的需求。0.前言聚氨酯PU水性涂層已成為當今紡織品整理的新手段之一。由于該產品具有功能多，性能高，變化大，因此在國內外紡織品面料市場占據了重要的位置。因其以全水性取代溶劑性，不但改變了操作工人的勞動環境，并消除了安全隱患和環保問題。聚氨酯涂層可形成多功能高附加值的紡織品，并可廣泛用于服裝、裝飾、產業、軍工等各大領域，其前景十分廣闊。本項目的研究被列為九五年國度家科委“國家級新品計劃”，本產品在九六年被評為“江蘇省優秀新產品”，試制生產的30多萬米本產品經成衣后主銷美國、日本、東南亞一帶，并受到客戶的好評。1.主要攻關問題1.1解決生產中的漿料“掛皮”。水分散型聚氨酯的聚合物為顆粒狀，必須要用較高的溫度才能生成性能較好的連續薄膜。在生產的使用過程中，這種材料會隨時間、氣候的變化而產生局部交鏈。發生交鏈變化后漿料的表面結成厚厚的一層皮，俗稱“掛皮”。這些結皮漿在涂布中帶到布面上就形成色(斑)塊，直接影響成品的質量。經仔細觀察分析發現漿料在一定的條件變化下先產生自交鏈而后粘度增加，繼而出現“掛皮”。我們通過多少選擇試驗，最后選定在漿料中添加保濕劑來延緩漿料“掛皮”，以滿足生產的需要。然保濕劑的用量以多少為宜，我們又做了多次試驗，具體如表一：表一：保濕劑用量和漿料掛皮時間對比表screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new windownCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';} title=點擊圖片可在新窗口打開 style=CURSOR: pointer alt= src=http://www.fibreadd.com/img/2006111163362.gif onload=if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new windownCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';} border=0>由此可明顯地看出：在漿料中加放保濕劑有著明顯的作用，但當用量達到6%，即使用量再增加，其效果也不大，因此我們選用6%的保濕劑放在漿料中有效解決了生產“掛皮”現象。1.2改善漿料的流動性。我注塑加工加工使用的聚氨酯PU涂層漿料含固量高達50%，且稠厚度也高，由此在涂布中帶來了流動性差的問題；在生產中剛開車涂布時還較正常，但開過了幾百米后布面就會出現“魚鱗狀”的條花和橫向擋子印，嚴重影響布面的涂布質量；能否在漿料中加放適合的介質，通過改善漿料的流動性來提高涂布質量，我們根據漿料的性能試用了幾種介質，結果如表二：表二：漿料中加放不同介質的對比。screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor='hand'; this.alt='Click here to open new windownCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';} title=點擊圖片可在新窗口打開 style=CURSOR: pointer alt= src=http://www.fibreadd.com/img/2006111163415.gif onload=if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt='Click here to open new windownCTRL+Mouse wheel to zoom in/out';} border=0>從表二中得出：只有有機溶劑能相溶于漿料，才能改善和提高漿料在涂布時的流動性，由此解決了上述所提的疵病。1.3解決高厚度涂布的難題。涂層加工工藝有干法、濕法、熱溶法、轉移法、粘合法等，其中以干法應用最多，所謂干法就是將涂層漿用涂布器均勻地涂敷在基布上，經加熱(如烘干或焙烘)使溶劑或水揮發，涂層劑在織物表面形成薄膜，我注塑加工加工采用干法工藝。我注塑加工加工的多功能涂層機系奧地利J.Zimer公司引進，此設備是輥上刮刀式和園網兩用。輥上刮刀具有刀距可調功能，為適應不同要求的涂刮產品，我們在刀距上進行了以下試驗。(1)硬角硬刀法：選硬角硬刀即刀口以被襯輥中心度調節的距離為零，也就是滾刀涂刮，適用此刀距的主要優點是涂刮漿料在基布上的膜層厚而柔軟，經二遍涂刮后其涂層膜厚度可達5絲以上，這樣的厚度在一般涂層設備上是絕對達不到的，但采用此刮刀涂刮后烘房的溫度不可過高，否則會降低剝離牢度，溫度以130℃，車速為15米／分時用硬角硬刀能解決高厚度涂刮的難題。(2)浮刀法：浮刀即刀口與被襯輥中心度調節的距離為20～30，浮刀涂刮一般適用于在基布上涂刮成膜稍薄的工藝，經二遍涂刮后其厚度在3絲左右；浮刀式涂刮的主要優點是能提高漿料涂刮的均勻度和遮蓋性，浮刀式涂刮后的烘房溫度可適當提高到150℃左右，車速20～25米／分，較適合大生產。工人在做被襯輥的清潔工作也較方便。1.3解決基布半防水的質量。聚氨酯PU涂層紡織品要求有較高的耐水性能，如單靠涂層加工是難以達到的；為此要在進行涂刮前的基布上進行半防水整理來達到成品的耐水要求和提高成品的手感。我注塑加工加工目前可進行防水整理的設備由針板或布鋏式兩種定型機，由于這兩種設備在進行防水整理時基布的兩邊在經過針鋏或布鋏后產生的針眼間距和鋏頭皺印在涂刮時級易產生邊皺印，而且難以消除而直接影響涂刮；為此我們就根據實情設計改裝了簡單的半防水整理設備—帶有軋槽的整理車，在此設備上進行半防水后基布的兩邊不但不產生縐印，而且很平挺，給后道的涂刮工序提供了質量良好的基布。2.結論：我們通過對聚氨酯PU涂層漿料的結膜“掛皮”的解決，改善漿料的流動性，解決基布半防水的質量和攻克高厚度涂刮的難題，該品種的生產工藝已基本完善，研制的產品已順利完成30萬米，成品質量在95%左右，其內在質量均符合標準，各項指標均達到客戶的要求，產品成衣后遠銷美國及東南亞等國，受到客戶的歡迎。3.結束語：作為具有高附加值的新一代紡織品——聚氨酯PU涂層織物，應具有一系列的功能如阻燃、絕熱、反光、抗靜電等，這些都有待下一步研究和探討，我們將在穩定這一產品質量的基礎上努力開發更多的功能性涂層紡織品，使涂層產品的性能進一步增加和完善，應用領域進一步拓寬，滿足國內外紡織品市場的需求，使注塑加工加工廠獲得更好的效益。
