涂层整理进展qq16

黎伟中 无锡大愚涂层有限公司

原载：第七届全国印染后整理论文集(2008.12);114-117

【摘要】文章对涂层加工的新特点、涂层加工的发展情况进行了介绍，提出了涂层整理的新技术、新材料、新工艺和新产品，市场前景广阔。

【关键词】涂层 整理 涂层剂

1、概况

涂层加工作为一项新颖的后整理技术在国内外已发展多年。

涂层的含义：在纺织品表面均匀涂以能形成薄膜的高分子化合物，使织物改变外观、风格或赋予各种功能，从而提高产品的附加值。

1.1 涂层加工的新特点

1.1.1 基材的选用面更宽（纤维材料、组织规格……）

1.1.2 涂层加工工艺更趋复杂、精细……

1.1.3 涂层用材料及助剂发展迅速，涂层用高分子材料不断更新

1.1.4 剂型：针对工艺适用性及环保开发的水合散型呈明显发展趋势。

1.1.5 针对复杂涂布工艺的加工设备的改进：

·结合更多的控制技术（液压、光电、红外、微波、计算机等）提高操控性；

·安全环保意识贯穿设计制造；

·满足于“实用功能”的高精度专用设备

1.2 国内涂层加工发展（规模）近况

·2000年以前我国涂层行业从起步到初具大工业生产规模

·近年来国内涂层业的发展迅速，不同地区年递增速度为10-50%，新办企业的投资规模约为几百万-几千万（RMB）；年销售额几千万-上亿（RMB）；进口设备从原有的20%上升至近50%（亚洲设备多于欧洲设备）。

2、涂层整理新材料、新工艺、新产品

2.1涂层用高分子材料及助剂

2.1.1主题：功能化、风格化、环保

2.1.2功能性材料：主要有防水透湿、抗紫外、远红外辐射、阻燃、遮光、抗菌、抗静电、保健、拒油防污、电磁屏蔽等

表1

功能	技术性能指标	参考用量
防水透湿	静水压>6000mmH^2O,透湿>8000g/㎡·24ht	160-180g/m
抗紫外	屏蔽率>99%	50-80g/m
远红外辐射	远红外辐射率>90%	40-60 g/m
阻燃	氧指数>28%/自熄时间<2秒	40-150 g/m
遮光	可见光屏蔽率>99.5%	100-180 g/m
抗菌抑菌	广谱抑菌率>90%	30-50 g/m
抗静电	电荷密度<5uC/㎡	40-60 g/m
拒油抗污	拒油抗污性>8级	40-60 g/m

功能性的性能影响因素：整理剂性能内涵/涂层工艺参数的变化及调整。

功能性涂层剂发展的大致趋势：

新型高分子材料及功能性助剂不断改进和创新，使之更“高效耐久”；

涂布工艺可操控性能的堤高，建立并完善生产线的现场监控手断；

对功能性涂层产品更多地结合“风格化”使之趋于“整体上的完美。”

2.1.3 “风格化”含义：主指被人体感官直接评价的性能特征：手感、触感、温湿感、色彩、光泽度、活度、动响、气味等。

与功能性指标的区别：更直接的感评，依赖主观“亲历感”，具有语言文字的难传递性，大致影象见表2

表2

项目类别		风 格 特 征
手感	软硬度	弯曲力度/折叠力度
	弹性	压缩回弹/伸长回弹
	活度	应力应变灵敏度及回复度
触感	滑爽度	光滑度/阻滞度
	干爽度	干湿度/阻滞度
	温湿度	温度/湿度
色彩	清浊度	清澄度/遮盖度
	色度	色相/深度/明度
光泽	灰雾度	灰度/明度
	反光度	镜面反射/多层次反射/漫反射
动响度		对应不同类型运动所发出的声响
气味		对应不同环境条件的嗅觉效应

主要技术手段：

主体高分子涂层材料的改性及风格调节剂的采用；利用特定的工艺达到风格化效果。

2.1.4 安全环保成为涂层业发展中重要的线路主题：

绿色纺织品：生产及使用过程中，不会污染环境和破坏生态，对人体无害，符合卫生安全要求的产品。

从开发设计、原料采用、加工制造、流通使用、报废处理到再利用全过程采用无污染或少污染工艺。

国际纺织品生态研究和检验协会颁布的“Oeko-Tex Standard100”标准有十项检测。与涂层主要相关提PH值，甲醛含量、重金属含量、多氯联苯、偶氮类染料及色牢度，其中除了色牢度与工艺因素较相关外，其余几项都应在涂层剂材料（包括颜料）上加以限制。

另外对于阻燃涂层产品，由于阻燃处理的安全目标包含“延缓火焰蔓延速度和降低有毒气体释放”的双重含义。欧盟制订了《挥发性有机物限制标准1999/13/EG》，按德国《第31条联邦排放保护法令》的规定，现有企业在2007年10月30日前必须达标。在欧盟和美国已禁止纺织品上使用五溴二苯醚和八溴联苯醚，因此今后“非卤”阻燃体系已成为关注焦点。

2.2涂层工艺的创新：

2.2.1 针对产品将涂层与其它整理工艺结合使用（如轧光、磨毛、水洗……）

2.2.2 直接涂层工艺参数的调整：刀形、涂刀角度、衬板类型、下料宽度、张力等。

2.2.3 热熔涂层（荷兰Stork印刷机械公司）应用热能将涂层均匀地颁压基层材料上，主要设备是雕刻辊。通过辊将胶“印”在纺织品基材上，胶用量虽小可渗透到全部基层材料，再使用红外线对胶管（热塑性或反应性聚亚胺酯进行处理。特点：柔软、透明性好、牢度佳。

2.2.4 金属涂层：（德国Saxony纺织研究机构）将真空涂层技术（物理蒸汽沉积PVD）用于纺织品加工，优点：整个操作过程中温度始终处于很低的范围。

2.2.5 等离子处理技术：（德国ITV研究机构）多功能等离子处理设备，在常压条件下对材料表面特性进行改性，属于固体与气体之间的直接反应是一种不需用水化学品的干式加工。依过程中采用不同类型的气体及处理参数使纤维材料表面形成一层功能性涂层，如亲水、柜水或柜油抗污等。

2.2.6 热喷涂技术：（ITV研究机构）将欲喷涂的物质热熔处理后，喷涂到基层材料上（或基层浅表部）以形成沉积物，原则上，具有稳定熔液相的材料，均可采用此法。特点：由于基材的冷却作用，喷涂材料的热压力不大，产品成型后，涂层与纺织品的结合力很好（虽然不使用粘合剂），意味着在赋于功能性的同时，保持纤维基材原有的特性。产品涉及领域：防火阻燃处理、防护膜电磁屏蔽（防刺防弹）、半透膜。

2.3 代表性的涂层剂新品

2.3.1 防水透湿涂层：常规防水透湿涂层技术及产品类别见表3

表3

项目类别	工艺特征	产品特征
湿法涂布	利用DMF被水萃取的成孔原理/DMF回收成本高，环保评价低	手感较柔较、膜剥离强度较低，HP/WVP指标一般，产品成本较高
亲水型干法涂布	亲水型基团透湿原理/需多次浮刀涂刮/DMF，MFK难以回收，环保评价低	手感较硬，HP指标较高，材料易湿变形，产品成本高
微孔型贴膜	PTEE多孔膜透湿原理/制膜后另需底涂粘合剂再贴合，环保评价一般	手感较软，膜剥离强度低，HP/WVP指标较高，产品成本高

新型的防水透湿产品技术

·水性聚氨酯（PUD）体系的微孔型涂层，主要特点：生产过程安全环保（无废水及溶剂排放）产品综合性能（HP/WVP）高，生产成本也较低。主要技术：含有成孔剂的PUD涂层胶体系及梯度温区成膜工艺。另外也有PUD盐凝聚法工艺生产微孔涂层（英国ICI/NC公司）。

·含亲水陶瓷的PU涂层：（日本Unitika公司）在PU涂膜中含有亲水性陶瓷超微粒子，形成5-10um亚微米微孔，每平方毫米约有170万个微孔。

2.3.2抗紫外线涂层

·性能指标：在整个紫外光波长范围内（200-400nm）屏蔽率达98%以上。

·涂层剂要求：功能原理上有对紫外线的吸收和散射双重机理，功能性助剂在涂层剂中分散技术。

·涂层工艺要点：涂膜的完整性及均匀性（基布预处理，前拒水、轧光，涂层中对布面滚动气泡带入的防范）。

2.3.3 绒面织物的带色涂层

·风格特征：底面双色对比效果/具有水洗（或石磨）效果/柔软丰满滑爽；

·涂层剂要求：粘度及流变性（触变型）为“高剪低粘、低剪高粘”型，以克服“底渗”，减少绒面表面带料并提高涂料流动性。

·涂层工艺要点：避免用较大弧度的涂刀；适宜的色胶下料面积（过小不利上色及均匀，过大不利于毛感及手感）；涂布运行“恒速、恒温、恒张”以克服边差、匹差、批差及水洗效果的一致性。

2.3.4 喷墨打印介质涂层：

·特性：用于高精度（1200-2400dpi）喷墨打印介质，色彩饱和度好、色彩耐久、防水防尘。适用于摄影、广告、装饰画、艺术品复制等；

·涂层剂体系：流变性为非触度性 / 成膜后涂膜的比表面及吸墨性/ 对不同墨水（颜料型及染料型）的吸附牢度。

·涂布工艺要点：不同要求的多重涂覆 / 增加背涂提高材料保型性 / 表层缩孔、裂纹的防范。

2.3.5 发泡吸音遮光涂层：

·特性：对可见光的屏蔽率>99% / 显著的吸音效果 / 柔顺的手感及良好的悬垂性。

·涂层剂体系：不同功能的发泡多层涂覆 / PUD体系的耐寒性及弹性 / 泡沫的粒径分布及泡沫稳定性。

·涂层工艺要点：泡沫发生器的连续控制 / 精密间隙涂布的设备要求（底衬辊圆周径向跳动<2丝；快速气动抬刀放刀）/ 多温区烘焙对成膜的影响（温度过高，车速太快导致的泡层破裂及产品贮存期色彩变异）

2.1.5 代表性涂层用高分子主体材料——PUD

·以水为介质的高环保、低消耗的水分散型聚氨酯材料（PUD）日显重要，近五年来，世界PUD消费保持6.3%以上年均增速，预计2006年突破34万t。2005年我国PUD产量2.1万t，消费量达4.1万t（以干质计），近3年我国PUD消费量年均增长率超过15%，在合成革方面，如PUD涂层剂有取代溶剂型合成浆料的20%，其用量将超过15万t/a。

·今后PUD将进一步成为市场开发热点。广泛应用于直接涂层，转移涂层，汽车内饰纺织物粘合涂层，织物印花粘合剂，复合面料粘合剂，高分子膜材料热熔粘合涂层，手套浸渍涂层，我国聚氨酯工业“十一五”规划中，以水为介质的聚氨酯涂料和胶粘剂已列为重要开发项目。

3、国内涂层行业发展应考虑的问题

3.1 避免低水平重复及非理性竞争：

·主要原因：主观上缺乏自主知识产权的“创新意识”，落于急功近利甚至不劳而获的短期行为；客观上缺乏研发及开拓市场力量，无整体战略步骤。

·解决方法：从根本上确立“创新”（不仅是技术创新）意识；多学科跨行业的协作（突破行业学科阻隔瓶颈）——“敏捷制造”，“共赢”。

3.2 提高管理水平、提高诚信度

·ISO质量管理的重要性及实效性；

·中国入WTO成为世界纺织品材料采购中心，观念接轨，遵守规则，信守承诺，建立行规，引入先进管理模式创新经营。