从热熔胶的熔融得知,热熔胶的熔点范围和熔融指数是热熔粘合过程中两个非常重要的参数,它将直接影响粘条件和效果。为此,将衬布常用的热熔胶的熔融范围和熔融指数列表如下,在熔融粘合前须先了解衬布属于哪一种热熔胶,并知道其两个主要热性能参数。
表1.常用热熔胶的热性能参数
注:熔融指数测定条件,聚乙烯为21.8N/190℃,其他均为21.18N/160℃。
2.2.热熔胶对织物的润湿和渗透
热熔胶和纤维均为高聚物,属于熔融高聚物对固态低能表面的润湿,故在一般情况下不可能达到完全润湿。其润湿情况决定于热熔胶和纤维的界面张力,其润湿情况可用接触角θ表示,按杨氏(Young)方程,当润湿处于平衡状态时:
cosθ=γs-γsL/γL
γs、γL、γsL分别表示固体、液体的表面张力以及固体与液体的界面张力,接触角越小越有利于润湿。
粘合的最佳润湿条件是γs≌γL,若γL>γs润湿就不易进行,表2是各种纤维和热熔胶的表张力。
表2.常用纤维和热熔胶的表面张力
一般纤维的表面张力都大于热熔胶的表面张力,浸润均能自发进行,但如果织物经过硅油整理或涂布四氟乙烯涂层,其表面张力将会大大降低,热熔胶就很难润湿织物,这样就会影响粘合键的形成。此时就必须在热熔胶内加入添加剂以降低热熔胶的表面张力。例如在聚乙烯中加入脂肪即可降低聚乙烯的表面张力,所以在热熔粘合时还必须注意织物的表面性能以选择相适应的热熔胶。
织物是由纤维组成的,纤维之间有许多毛细孔隙,天然纤维内部还有胞腔。作者曾对热熔粘合后的织物,进行纤维切片扫描电子显微图象观察,热熔胶不但渗透到单纤维之间,而且渗透到纤维胞腔内。因此,热熔胶对织物的润湿可看作是毛细渗透,渗入毛细管的速度可按泊肃叶(Poissulle)定律,粘度为?的粘流体流过半径为r,长度为L的毛细管所需的时间t为:
t=2η12/rL﹒cosθ
如表2所示,各种热熔胶的rL相差不大,故在毛细管尺寸一定的条件下,浸润所需要的时间要取决于的粘度和接触角的大小。
因为热熔粘合是几秒钟时间内完成的,故渗透时间至关重要。我们经常出现热熔粘合后热熔胶并未能移到面料上去,就是由于没有足够的时间来完成热熔胶的渗透。但生产工艺不允许过长的粘合时间,因此我们必须设法降低热熔胶的熔融粘度。熔融粘度是随分子量的提高而迅速增大,故需控制热熔胶的分子量,在热熔胶中加入蜡质等添加剂也可降低熔融粘度。温度对粘度影响很大,提高温度可明显降低溶融粘度。另外接触角的大小也不可忽视,对经过特种整理的织物由于表面张力较小,会影响润湿渗透。