防绒涂层功能用布工艺技术初探

张学亮 宋玉玲  北京第三印染厂

原载：染整涂层及其他整理学术论文、资料选辑

      

提要

    本文主要介绍了以低密度涤棉细纺为基布，以国产丙烯酸酯类涂层剂NW-1402为原料，研制和生产的防绒功能产品的工艺技术及质量检测，并就一些影响产品质量的关键性技术问题进行了初步的探讨。

 

一、前言

    近年来，随着纺织工业的迅猛发展，涂层整理技术发展很快，涂层产品以其独特的性能和多元化效果进入市场，满足人们不断增长的物质文化生活的需要。我厂生产的涂层功能用布，具有较好的防绒、防风，透气和防水、透湿等多种功能，手感柔软，富有弹性。用它作为面料，再以高中空、高卷曲涤纶纤维喷胶棉为絮制作而成的睡袋，保温性好，轻便耐用，深受国内外旅游爱好者的喜爱。

    下面就本项试验和试生产的情况作一介绍。

二、织物

涤/棉细纺印花布；纱支；45S×45S，密度；96×72，幅宽；112厘米（+2.5,-1.5）

三、原料选择和处方的确定

    1、涂层剂的选择:

    我们曾使用过A、B、C、D、E、F共六种涂层剂，其中A为进口自交联型涂层剂，B、C、D、E、F均为国产自交联型丙烯酸酯类涂层剂，其性能和使用情况见表1。

表l

 

A

B

C

D

E

F

成份

丙烯酸酯和有机硅弹性体混合物

丙烯酸酯类

丙烯酸酯类

丙烯酸酯类

丙烯酸酯类

丙烯酸酯类

气味

有

有

有

有

有

较大

做浆

一般

易

易

一般

一般

较难

成膜后的手感

柔软弹性好滑爽

柔软弹性差不滑爽

柔软弹性较差欠滑爽

稍硬弹性好较滑爽

柔软弹性较好较滑爽

柔软弹性稍差较滑爽

成膜速度

适中

适中

适中

适中

适中

较快

成本

高

较高

较高

低

低

较低

本着原料国产化的原则，通过大量的小试，选用三种成本低，各项性能较好的国产涂层剂进行大样试验，结果是；涂层剂F有较好的手感，但耐洗性不好，皂洗后漏绒(见表2)，而涂层剂D防绒效果很好，且耐洗涤，但根据外商的检测意见，认为D的手感稍硬。因此，改用价格稍高于D的涂层剂E，在小试的基础上，进行第二次大试。用涂覆后的织物制成的睡袋，经检测试验，质量达到要求，客户十分满意。

    表2

指标

不同刮涂量

 

皂洗前

皂洗后

10分钟

20分钟

30分钟

干增重

E1

16.7

11.91

11.62

10.68

E2

18.26

18.23

18.24

18.19

静水压cm/水柱

E1

12.5

8.8

7.7

7.8

E2

14

13.5

13.5

12.4

漏绒情况

E1

无

漏

漏

漏

E2

无

无

无

无

注；洗涤方法和漏绒试验见第六部分《质量检测》。

    根据大样试验结果，选出防绒效果好，耐洗性好，手感好，而且成本低廉的涂层剂作为生产用料。该涂层剂是北京东方化工厂的产品，商品牌号为NW-1402，是一种非离子型自交联丙烯酸乙酯乳液。它具有机械稳定性好，使用简便，冷挠性好，耐紫外光和热辐射，与颜料和各种纤维有良好的粘

结力等特点。用它加工的纺织品耐干、湿洗性好，而且有柔弹滑爽的手感风格，质量符合要求。

    另外，采用不同树脂初缩体作交联剂，进行了对比试验，结果表明，用2D树脂作交联剂，既可改善织物手感，又可提高耐洗涤牢度(参见表4)。

    2、涂层浆处方

在优选涂层剂的基础上，通过进一步定量试验，确定了涂层浆处方，

粘合剂NW-1402(46%)        76

    增稠剂ASE-95(18%)         2.5

    增稠剂ASE-60(28%)         3.7

    2D树脂(45%)               1

消泡剂FZ-890              0.3

氨水(28%)                  O.7

    水                         X

    共计                       100

    涂层浆用氨水调节pH至8-9，其粘度在35000-40000CPS之间为佳。

    涂层浆处方中，选用了ASE-60和ASE-95两种增稠剂。前者主要起增厚作用，使涂层浆形成膏状物，在涂布时容易均匀；后者主要起增粘作用，在涂布时防止渗化。两者相互配合，可达到良好的成膜效果。

    3、防水剂的选用

    选用防水剂遵循的原则是；既要使织物有良好的防水性，又具有柔软滑爽，富有弹性的手感，故采用优良的氟系防水剂AG-480为基本成份，采用羟基有机硅和含氢有机硅乳液作为添加剂来调节手感，用不同配伍和不同用量进行了对比试验，结果如表3

   表3

处方

①

②

③

④

成份

AG-480

 

 

催化剂

AG-480 QR-Ol

 

催化剂

AG-480 QR-Ol

 

催化剂

AG-480 QR-Ol

JQR –Ol

催化剂

防水性

①＞③＞④＞②

手 感

①＜③＜④＜②

    根据表3所列的情况分析，有机硅类防水剂的拼用，在一定程度上改善了织物的手感，但同时对防水性产生了一定的不良影响。综观防水性和手感的总体效果，并考虑所用的涂层剂NW-1402己具备较好的柔弹性，拼用有机硅防水剂是有得有失，而且有时因有机硅乳液不稳定，出现破乳，容易

造成油斑，因此，采用处方①进行防水整理为最佳选择。

    4、防水整理处方:

    AG-480(40%)       25克

醋酸锌            2克/升

四、涂层方式的选择

    根据产品的要求，既要有最佳的防绒效果，且耐洗牢度好，又必须具有质地柔软、富有弹性、令人满意的手感。

    由于本产品的防绒，指的是涤纶纤维喷胶棉絮之绒，它与防羽绒有所不同。众所周知，羽绒的根部硬、且粗，羽部呈扇形联在一起，羽绒的钻出，往往始于较硬的根部，而涤纶喷胶棉则不然，虽软，却很细，且有弹性，细微孔隙即可钻出。另外。根据客户要求，本产品以96×72涤/棉细纺为基布，密度小，很稀薄，易漏绒，本不适于用来做防绒产品。若使之不漏绒，需要涂覆较厚的浆料，涂覆后的织物就显得手感变化很大。若想获得较为理想的手感，必须控制上浆量，这就需要选择适宜的涂层方式，使涂层胶既要有一定的可渗性，以保证织物的耐洗牢度，又不能渗透太大，甚至渗到织物背面，以致影响手感。此外，还必须保证涂布均匀，这就使之对工艺的要求更加严格。因此，要在保证防绒效果和耐洗牢度的情况下，尽可能地降低涂布量，减小对织物手感的影响，以满足产品的特殊要求。

    综上所述，我们选用直接刮刀涂层的方式，这种施浆方式涂布量小，成膜牢度好，操作简便，易于进行生产。

五、工艺路线的选择和工艺参数的确定

l、工艺路线的选择:

通常涂层产品应通过下述的基本工艺过程；

    基布→放缝→轧光→涂层→预烘(防水) →焙烘→检验。

    由于我厂无轧光设备，故采用轧水烘干进行烫平处理，以利于涂层工艺的进行。

    另外，由于我厂涂层机烘房较短(仅9米)，只能将织物烘干，涂层织物需再经焙烘机焙烘，使涂层剂完成交联反应，方符合工艺和产品质量的要求。我厂现有的焙烘设备有松式和紧式两种，经大样试验，涂层织物经蒸化机松式焙烘后热缩率较大。为此，改成在定形机上拉幅定形和焙烘一次完成。通过试验，可以满足该产品的工艺质量要求。

    为了确定合理的工艺技术条件，我们将焙烘(180℃×30")前后的试样(包括前面提到的采用2D树脂作为交联剂的涂层试样)做了对比试验，以考证相关因素对产品质量、尤其是对耐洗性的影响，其结果见表4。

    表4

试样

项目

静水压(厘米水柱)

涂层增重(克/米2）

皂洗失重(%)

0

涂层织物未皂洗

12.6

25

0

1

未加2D，未焙烘皂洗30分钟后

3.3

15

40

2

未加2D，焙烘皂洗30分钟后

6.0

21.8

12.8

3

未加2D，未焙烘皂洗30分钟后

5.8

21.4

14.4

4

未加2D，焙烘皂洗30分钟后

9.4

22.8

8.8

注；洗涤方法和漏绒试验见第六部分《质量检测》。

    由表4可以看出，皂洗后，试样4，静水压值最高，而相对失重最小，由此可见，焙烘过程和在涂层浆中加入2D树脂作为交联剂是十分必要的，它们对于涂层织物耐洗涤牢度的提高有明显的作用，是决定产品内在质量的关键性技术问题。

    2、工艺参数的确定

    为获得好的质量，必须控制织物增重在一定范围内，而且要严格掌握焙烘条件。

    织物的增重量与涂层刀与织物之间的距离有关，刀距越大，涂布量越大；刀距越小，涂布量越小，严格控制刀距，是控制增重量的关键。织物的增重还与车速和涂层浆的稀稠程度有关，车速慢，浆稀，则浆向织物内渗透多，上浆量大；车速快，浆稠，则浆向织物内渗透少，上浆量小。此外，织物的增重还与刀的角度、磁力的大小等一系列因素有关。

   焙烘温度在185℃-200℃之间时，温度变化对耐洗性影响不大，焙烘时间应不少于45秒(见表5)。

    表5

 

190-200℃30秒

190-200℃45秒

皂洗10分钟

无

无

皂洗20分钟

漏

无

皂洗30分钟

漏

无

注；洗涤方法和漏绒试验见第六部分《质量检测》。

   3    工艺路线及参数:

   基布→放缝→轧水烘干→涂层(涂层机；1#合金刀，车速；20米/分，磁力；40-50%，刀距；0.4-0.5毫米)→预热板→预烘温度(100℃-140℃)→防水整理(SST，浸轧防水液，轧轴压力1.5公斤/厘米2，车速15-20米/分)→予烘(80℃-100℃) →焙烘(190℃×4Ss)→检验

    需要说明的是，涂层予烘温度定在100℃-140℃之间不尽合理，但是，由于涂层机烘房较短，如果温度低了，涂层织物不能干透，就会影响焙烘效果，造成牢度不好，如果低温下烘干，则车速必须更慢，势必会影响涂层质量和生产效率。另外，从该涂层机(奥地利、吉玛RMR-RS-GMA)的结构来看，织物进入烘房前，背面先受予热板的加热，水份巳开始蒸发，上述不尽合理的予烘温度，被该机烘房前的予热板加热得到了一定的补偿。

六、质量检测

   产品可根据用户的需要，分为防绒和防绒-防水两大类。

 1、防绒产品

（1）洗涤与失重(用万分之一天平、重量分析法)

表6

试样

涂层干增重

克/平米

皂洗后失重（克/平米）

皂洗10分钟

皂洗20分钟

皂洗30分钟

1#

8.7

0

0.01

0.02

2#

16.6

-0.03*

0.04

0.01

3#

19.5

0

0

-0.08*

注；*“一"表示试样经洗涤后重量未降低，而是增加了。

(2)洗涤与水压，

 

 

皂洗前

皂洗后

10分钟

20分钟

30分钟

静水压（厘米水柱）

14

13.5

13.5

12.4

漏绒情况

无

无

无

无

    (3)洗涤与防绒:

    将涂层产品制成口袋，装入涤棉絮，分别洗涤5’、10’、20’、30’后检测，均无漏绒。

  2、防绒-防水产品(在涂层防绒整理基础上，再进行防水整理)

    (1)泼水；5级

    (2)水压；21厘米水柱左右

    (3)透湿量；2969克/平米·24小时

    (4)透气量；7.39×lO-3米3/米2·秒

    从以上的质量检测结果来看，试样经皂洗后，失重都不大，且洗涤前后耐静水压值相差很小，对经洗涤后的涤棉絮口袋进行检测均不漏绒，这一切说明了试样的耐洗性很好。至于表中失重偶有负值，可能是试验中操作误差所致。

    此外，从防绒-防水产品的测试结果可见拒水性很好。从水压来看，完全达到了防绒要求，更为可喜的是，产品还具有较好的透湿性和较为满意的透气性，特别在涂胶量较高的情况下，具备这样的特性，更说明了我们所选涂层剂性能的优良和所用工艺的合理性。

    上述试验的洗涤方法是，水温40℃±2，洗衣粉2克/升，用家庭洗农机中速洗涤，而后用温水、冷水冲洗干净，脱水，用烘箱于100℃以下烘干。漏绒试验，将待测样品制成口袋，装入涤棉絮，反复揉搓拍打一百次，检查有无涤纤漏出。

七、结论

    1.结合我厂的实际情况，选用国产水乳型自交联丙烯酸酯涂层剂，进行了多方面的试验摸索工作，确定了合理可行的工艺技术条件，生产的产品手感较为柔软、滑爽、弹性好、不搭粘、具有良好的防绒性能和防风透气、防水透湿性能，生产工艺和产品质量稳定，正品率高，成本低，客户十分满

意。对于旅游产品的开发和扩大生产，及以喷胶棉为絮的防寒产品的不断增加，有较大的技术价值和生产价值。

    2.在生产过程中，对于生产样品进行了多方面的试验测试，为确保该产品的质量，必须控制干增重在20克/平米左右；耐水压值，皂洗前12厘米水柱以上，皂洗后在9厘米水柱以上，方可达到较好的防绒效果和满意的手感。

参考文献

[1]奥地利"Zimmer多功能涂层机"

[2]西德"Hoechst涂层剂及应用"

[3]西德"BASF 涂层剂及应用"

[4]西德"Bonme涂层剂及应用"

[5]《印染》