(2扩散界面层分子作用力
前面已提到,高聚物分子能通过润湿和局部链段的相互扩散,形成扩散界面层。界面层分子相互接触并互相扩散渗透。因而在界面层就可能有三种作用使粘合强度增加。
a、物理吸附作用:界面的吸附主要依靠范德华力,这种作用力与分子间的距离的6次方成反比,只有当分子间的平衡距离在10?以内时,范德华力才有明显作用。
b、相互扩散作用:分子局部链段的相互扩散可减少分子的滑动。从而加粘合强度。
c、化学吸附作用:分子间形成氢键或共价键。只有当纤维和热溶胶上有某些官能团时才能发生。例如,聚酰胺热熔胶上含有-CONH-基团,它可与纤维上的OH和羊毛上的-CONH-形成氢键或共价键,使粘合强度明显提高,并有较好的干洗性能。
表4.各种分子作用力的能量
综上所述,热熔胶与织物形成粘合键而固着是多种作用的结果,聚乙烯与织物的粘合主要是机械粘合。聚酰胺与棉、毛、丝绸及尼龙的粘合除机械粘合外,还有物理和化学吸附。聚酯纯涤纶长丝织物的粘合则主要靠分子链段的相互扩散,具体情况要进行具体分析。
3.压烫粘合过程的分析及应用
3.1.压烫粘合过程分析
衬布与面料的热熔胶粘合通常是在压烫机上进行,因此,我们称作压烫粘合。实际上压烫加工过程是热熔胶与织物粘合的过程。在这一过程中,由于温度、压力和时间的作用,热熔胶发生一系列物理形态变化。整个过程可分三个阶段,如图4所示。
3.1.1.升温阶段
压烫机将热量经过织物传至热熔胶,使热熔胶升至熔融温度Tm并开始熔融,这一段所需时间为升温时间t1,t1与压烫机的温度、压力、织物的组织、纤维的导热性能、热熔胶的熔点等因素有关。
3.1.2.粘合阶段
随着温度的升高和外加的压力,使热熔胶的流动性增加,表面张力降低,热熔胶由固态变为液态,润湿织物表面并渗到纤维毛细空隙,形成扩散界面层,与织物发生粘合作用。这一阶段的所属时间为粘合时间t2,t2与织物的表面状态、热熔胶的表面张力,熔融粘度和扩散速率系数有关,其中熔融粘度影响尤为显著。
热熔胶的熔融粘度是与温度成线型关系的。因此,在粘合阶段对温度有一定要求,温度有一个最高值和一个最低值,在此范围内粘合效果最佳,此温度范围称胶粘温度Ta。高于此温度范围,手感变硬有渗料现象,低于此温度范围粘合强度降低,甚至于不粘合。
3.1.3.固着阶段
压烫结束后,压力消除,热熔胶逐步冷却到熔点温度以下,胶体结晶并固着在织物上。这一阶段所需时间为固着时间t3,t3与热熔胶的结晶速度有关。