防水涂层整理工艺探讨
汪原玮 天津市三环纺织印染集团公司(天津印染厂)
染整涂层及其他整理学术论文、资料选辑/1990；31-34
提要
本文对防水涂层机理，不同涂层剂的选择，通过小试与生产应用，对防水涂层整理工艺进行了探讨
当今纺织品产品品种繁多，日新月异。随着人民生活水平的提高，消费者对服装的要求，具有更舒适、更方便和多功能的趋势。涂层整理技术的开发就是适应这一趋势的需要，在各种纤维织物和纺织品生产的漫长历史过程中，涂层整理技术只是近年来才发展为较快的印染加工新技术。所谓涂层加工，就是在织物表面均匀地涂上一层高聚合物等物质，使织物产生多功能的表面整理技术，能使产品多功能性和产品的多样化，而达到防水、防风、防寒、保暖、折光等多种功能而防水涂层整理是涂层整理技术中最简单的一种。涂层整理工艺则是由产品的用途要求，所用基布组织规格和选用的涂层剂的种类而决定。
我厂在86年引进了西德布鲁克纳浮动刮刀式涂层机，涂层加工形式单一，只能局限于做纺织品的精细涂层，涂布量从4克/平方米到40克/平方米，而对于折光等涂层加工就不适应。设备的设计要求只能使用水溶性涂层剂，而不能采用溶剂型涂层剂，而且至今生产量不多，没能正常地连续生产。
所以对涂层整理技术的认识很肤浅，也难免有些不对的地方。
一、织物防水涂层整理机理
我们采用的涂层剂是水溶性丙烯酸酯类
涂层剂，它的分子式；
是由丙烯酸丁酯、丙烯腈和N羟甲基丙烯酰胺等物在特定条件下合成的。织物经它涂层整后，在织物表面形成具有透明的、连续的、柔软的、不透水的高聚合物薄膜，这种薄膜与织物有很好的粘合力，而且织物再经过拒水整理后，织物表面形成强烈的疏水性和很低的表面张力，水在织物表面不能扩散。织物不能吸湿，水在织物上只能收缩成珠，而达到防水效果。
二、涂层剂的施加方法
我厂引进的涂层机机头是浮动刮刀式，这种浮动刮刀式涂层的工艺加工方法，织物是在有张力的状态下，从两个被动导布轴上通过，是靠它本身张力紧贴在刮刀上的。
从我厂的生产实践中体会到运行时，织物一定要打卷后进布，才能很好地控制基布的张力在刮刀处保持一致。如果采用布车堆放进布，刮刀处张力不能很好地控制，基布在刮刀处忽松忽紧，容易产生折印和涂布不匀，影响涂层质量。
三、不同涂层剂及不同用量的选择
织物；尼纶塔夫，70D/l7×7OD/24，108×89，150厘米。
涂层剂，西德BASF公司Perapret 2365、Perapret
2366、Perapret 2367、Perapret 2369，均是自交联型改性丙烯酸
酯，Preapret 2368非交联型聚氨酯分散液
天津染化八厂T-29丙烯酸酯
浙江黄岩化工厂HY-835丙烯酸酯
河北省石家庄农药厂FS-8512丙烯酸酯
处方，
|
序号 |
助剂名称 |
用量(克) |
序号 |
助剂名称 |
用量(克) |
|
1# |
Perapret
2369 |
50 |
3# |
Perapret
2368 |
50 |
|
水 |
50 |
水 |
50 |
||
|
Lutexal
HSD |
2-4 |
Lutexal
HSD |
2-4 |
||
|
Nopco
8034E |
0.2 |
Nopco
8034E |
0.2 |
||
|
2# |
Perapret
2369 |
100 |
4# |
Perapret
2368 |
50 |
|
Lutexal
HSD |
2-4 |
Lutexal
HSD |
2-4 |
||
|
Nopco
8034E |
0.2 |
Nopco
8034E |
0.2 |
G
|
序号 |
|
助剂名称 |
用量（克） |
序号 |
|
助剂名称 |
用量（克） |
|
5# |
底层 |
Peraprat
2366 |
50 |
6# |
底层 |
Peraprat 2366 |
50 |
|
水 |
50 |
水 |
50 |
||||
|
Lutexal
HSD |
2-4 |
Lutexal
HSD |
2-4 |
||||
|
Nopco
8034E |
0.2 |
Nopco
8034E |
0.2 |
||||
|
顶层 |
Perapret
2369 |
50 |
顶层 |
Perapret
2368 |
50 |
||
|
水 |
50 |
水 |
50 |
||||
|
Lutexal
HSD |
2-4 |
Lutexal
HSD |
2-4 |
||||
|
Nopco
8034E |
0.2 |
Nopco
8034E |
0.2 |
||||
|
7# |
底层 |
Peraprat 2366 |
50 |
8# |
底层 |
Peraprat 2365 |
50 |
|
水 |
50 |
水 |
50 |
||||
|
Lutexal
HSD |
2-4 |
Lutexal
HSD |
2-4 |
||||
|
Nopco
8034E |
0.2 |
Nopco
8034E |
0.2 |
||||
|
顶层 |
Perapret
2367 |
50 |
顶层 |
Perapret
2369 |
50 |
||
|
水 |
50 |
水 |
50 |
||||
|
Lutexal
HSD |
24 |
Lutexal
HSD |
24 |
||||
|
Nopco
8034E |
0.2 |
Nopco
8034E |
0.2 |
||||
|
9# |
底层 |
Peraprat 2365 |
50 |
10# |
底层 |
Peraprat 2366 |
50 |
|
水 |
50 |
水 |
50 |
||||
|
Lutexal
HSD |
2-4 |
Lutexal
HSD |
2-4 |
||||
|
Nopco
8034E |
0.2 |
Nopco
8034E |
0.2 |
||||
|
顶层 |
Perapret
2368 |
50 |
顶层 |
Perapret
2367 |
50 |
||
|
水 |
50 |
水 |
50 |
||||
|
Lutexal
HSD |
24 |
Lutexal
HSD |
24 |
||||
|
Nopco
8034E |
0.2 |
Nopco
8034E |
0.2 |
|
序号 |
助剂名称 |
用量g |
序号 |
助剂名称 |
用量g |
||
|
11# |
底 |
天津染化八厂 涂层剂 |
50 |
12# |
底 |
天津染化八厂 涂层剂 |
50 |
|
水 |
50 |
水 |
50 |
||||
|
增稠剂 0 |
24 |
增稠剂 0 |
24 |
||||
|
顶 |
天津染化八厂 涂层剂 |
50 |
顶 |
天津染化八厂 涂层剂 |
50 |
||
|
水 |
50 |
水 |
50 |
||||
|
增稠剂 0 |
2一4 |
增稠剂 0 |
2一4 |
||||
|
序号 |
助剂名称 |
用量g |
|
|
13# |
底 |
浙江寅岩 涂层剂 |
100 |
|
顶 |
浙江寅岩 涂层剂 |
100 |
|
工艺条件；天津纺织工学院，涂层试验机(小样)。
涂层方式:浮动刮刀式
烘干温度；110℃，时间；30秒。
浸轧拒水剂处方；
Persistol HP 60克/升
Persistol O 20克/升
Zn(NO3)2·H20 3克/升
HAC调pH 4-5
工艺条件;
一浸一轧，预烘1lO℃，时间30秒，焙烘温度150℃，时间3分钟。
水洗条件，洗衣机水温40℃，皂粉1.7克/升，浴比1:40，时间1.5分钟，烘干温度110℃，时间30秒。
测试数据；
|
序号 |
粘度(CPS) |
涂布量（克/平米） |
耐水压（毫米水柱） |
|||
|
未水洗 |
洗一次 |
洗三次 |
洗六次 |
|||
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
80000 40000 30000 55000 42000 80000 42000 30000 42000 55000 38000 80000 38000 30000 38000 55000 43000 21000 35000 |
9.18 18.25 6.78 13.06 12.98 11.94 12.49 13.62 11.745 12.42 11.213 9.6 10.7 |
490 262 260 260 1000 1000 1000 1000 1000 950 1000 1000 1000 |
210 170 110 150 495 502 440 722 360 530 450 610 500 |
350 323 312 475 350 345 300 505 350 |
135 1l5 185 215 165 150 130 2l5 l60 |
注；洗一次，三次，六次后耐水压测试，是在同一块
布样上迸行的。
从上述测试数据中不难看出，防水涂层要达到高标准要求，只涂布一次是不够的，由于涂层一次涂层膜厚度不均匀，总涂布量多，耐水压数值也不一定高，而且洗涤二次数值下降很多，对于高标准的防水性能，耐水压数值要达到1000毫米水柱的标准，有必要在织物上涂层两次，从而得到一个不透水的薄膜。从我们选用的涂层剂看，国产涂层剂与国外涂层剂的性能与质量差异不大，可代替进口涂层剂，为国家节约外汇。涂层剂的粘度在300OOCP～80000CP较为适合，粘度达到100000CP时涂层剂流动性能太差，不能涂布，粘度小于300OOCP时流动性大，一次涂布量少，运行操作也困难。
注；粘度测定仪器，上海天平仪器厂NDJ-l型旋转式粘度计。
四、大样生产工艺
织物；70D/l7×7OD/24，108×89，59.7"
涂层工艺；
底层:工艺条件，浮动刮刀。车速10米/分，温度100C。
处方: Peraprat 2366 50克
水 50克
Lutexal HSD 4克
Nopco 8034E O.2克
涂布量；8.5克/平米。
顶层；工艺条件，浮动刮刀车速 10米/分，温度10OC。
处方；Perapret 2369 50哀
水 50克
Lutexal HSD 3克
Nopco 8034E O.2克
粘度； 50OO0 CPS
总涂布量；10.98克/平米。
浸轧拒水剂；
工艺条件；二浸一压，车速15米/分，温度1～4室110C，5～6室155C。
焙烘；车速8米/分，温度1～6室155C
测试数据；耐水压970毫米水柱，喷淋100-。
洗一次320毫米水柱；洗六次170毫米水柱。
五、讨论
(一)我厂引进的浮动刮刀式涂层机涂布方式单一，只适应于做纺织品的精细涂层。而对于防水、防羽等涂层整理，双面异色和折光涂层的要求涂带量比较多的产品就不适应了。
(二)浮动刮刀式涂层机织物是在有张力条件下，通过刮刀处的张力调节、靠机头底部的轴来控制。如果进布采用布车进布，布忽松忽紧，影响涂布质量，一定要采用卷轴方式进布。卷轴松紧由调节螺栓调节好，与机头调节轴配合，才能保持基布在涂层时张力保持一致。
(三)涂布量的多少在很大程度上取决于下列因素:涂层剂的粘度越大，流动性差，涂布量就越多，反之就越少。织物经过轧光整理后，织物表面平整，涂布量少而且均匀。车速越高，涂布量就翘少。
(四)拒水剂方面我们小试还采用过有机硅拒水剂，但是在尼纶织物上耐洗性差，不适于做耐久性防水织物的拒水整理剂。目前我们采用的都是含氟类拒水剂，此类拒水剂目前国内还没有厂家生产，需要进口，而且价格昂贵。
(五)目前国产丙烯酸酯类涂层剂的质量无论从外观、手感、耐水压等性能均达到国外同类产品的水平，完全能够代替进口涂层剂，为国家节约外汇。
(六)目前防水涂层产品存在的主要问题是加工成本高，尤其是拒水剂需要进口，价格昂贵，国内市场，防水涂层产品订货虽不多，还需要我们对这一产品的开发和打开销路作进一步的努力。
参考文献
[1] "纺织品的精细涂层"，《印染译丛》，1986/20
[2]‘水系防水涂层剂的合成及应用’，《印染》，1987/3