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通过粘合剂加固和热熔加固来提升水刺非织造布等级技术研究

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2014年02月25日

2.2粘合剂应用方法

粘合剂应用方法一般可分为下列几种:

(1)整体粘合:粘合剂均匀分布于非织造布的厚度方向和表面。通过饱和浸渍法或泡沫浸渍法使粘合剂浸透于整块非织造布中。

(2)表面粘合:粘合点集中于纤网表面。这通常是通过喷洒、涂层和表面泡沫法使粘合剂均匀分布于非织造布表面。

(3)局部粘合:非织造布的表面被局部加固,粘合点的形状大部分情况下是某种规则图形。通常采用印花粘合和印花方法。

在大部分情况下,不管是液体或是泡沫粘合剂,以下工序中的一种总会被用到:饱和浸渍法、非织造布在浸轧机中通过或浸入沟槽(液体)、单面计量粘合剂施加、涂撒、带浆辊筒应用、采用凸版印花辊筒的小表面粘合、采用圆网的小表面粘合和喷洒。

下面着重介绍最常用的工序如液体和泡沫浸渍;在介绍完印花粘合和染色工艺后,采过凸版印花辊筒的局部粘合也将被介绍。

2.3液体粘合剂和泡沫粘合剂

2.3.1液体粘合剂的应用

以液体形式存在的粘合剂对于水刺非织造布,无论在线或离线施加都可应用。举例来说,对于较厚重的非织造布如涂层基材需要离线浸渍工艺才能顺利达到粘合效果,因为在湿对湿的在线浸渍工艺中,采用常用的浸渍机很难达到适宜的浸渗效果。对厚重水刺非织造布,在线采用泡沫浸渍法是不适宜的,而在离线工序中,由于降低了吸湿量,所以成本上更经济。

如果是面密度较低的非织造布(最大8O~90 g/m2),比起液体浸渍,泡沫浸渍有更大的优势。因为通常轻薄非织造布都要采用的技术手段使纤网通过液体时无张力作用以避免对纤网造成牵伸。对于面密度较低的非织造布来说,出于成本上的考虑,如节省干燥工艺的能耗,在湿对湿的在线工序中,应当较多地考虑泡沫浸渍。用于液体浸渍的胶液被盛于浸轧机之前的沟槽中或是直接放在浸轧槽中。沟槽的使用降低了胶液体积,但同时对于纤维吸湿性的要求也提高了,因为纤网必须在很短的时间里被粘合剂液体浸渗。

在预湿上浆工艺中,由于配置了中间的干燥工序,减少了多道工序。这种方法不仅减少了能耗,而且还可减少粘合剂用量,因为粘合剂的用量主要取决于水刺工艺完成后轧辊对非织造布挤压力的大小。

在AquaJet水刺工艺后,伴随抽吸残留物的水汽含量主要取决于抽吸槽的真空度、纤维种类和纤维混纺性以及速度。

所以,预湿上浆浸渍工艺必须控制得当,这在操作过程中要付出更多努力,协调好实际生产中的技术诀窍和工艺理论知识的关系。

在预湿上浆应用中,纤网上的水分和浸渍胶液或多或少会发生强烈的相互作用。为了确保设定的粘合剂用量,由于纤网上水分的作用而流失的粘合剂固体含量和不断变稀的胶液必须及时得到补充。

通常在干湿上浆粘合中,知道胶液总用量和胶液含固量就能计算出粘合剂用量。但在液一液界面粘合中,要计算出粘合剂用量,光知道胶液总用量和胶液含固量是不够的,还要知道纤网人口时携带的水量和纤网出口时携带的胶液量,也就是要知道出入口时的液体差值。纤网在人口时携带的水分要与粘合剂胶液发生作用。

粘合剂总用量P包含两个部分:粘合剂用量P1,它取决于粘合剂胶液的不同用量;粘合剂用量P2,它取决于在浸渍浴中纤网上携带的水分和胶液的互换程度。

在传统的胶液补充量计算中,被直接消耗掉的那部分胶液会进行再加料,而由于水分的作用导致胶液变稀的那部分损耗则通过在浸渍浴中添加浓度更高的胶液来进行补充。

自然,胶液用量和粘合剂用量取决于设定的两轧辊间的压力。

2.3.2泡沫粘合剂的应用

泡沫粘合剂和相应的液体粘合剂相比含水较少,因为部分稀释水被空气所代替了。在泡沫粘合剂中,固体物含量可高达40%~50%,这要根据粘合剂用量而定大约15%是浸渗液体。这就降低了干燥成本,进而降低了能量损耗成本。

应用泡沫粘合剂优点如下:粘合剂用量变化范围较广,甚至可降至最低用量(如各种辅助剂用量);粘合剂表面分散更均匀;应用于表面渗透和整体渗透;在干燥过程中,粘合剂的泳移发生率更小;由于即时加固,有很好的强力,抗弯强度较低;非织造布体积增大;良好的纺织品手感。

泡沫粘合所用的粘合剂液体种类基本上与液体粘合剂相似。泡沫混合物的发泡性取决于发泡剂和泡沫稳定剂的添加量。泡沫粘合剂的性能取决于每升含泡量和泡沫稳定性。泡沫稳定性影响气泡的破裂速度,继而影响生产性能。

根据所需的不同效果,胶液变为泡沫后,其体积可变为原来的5、10或20倍(每升泡沫含量30~300 g),随后将之应用于两轧辊间的纤网上。

泡沫浸渍法既适用于单面浸渍(带浆辊筒应用),也适用于整体浸渍。简单的表面浸渍也同样适用。泡沫粘合剂存在于胶液混合体中,通过对泡沫分配装置的振荡将之均匀分散于轧辊表面或是直接放入辊筒沟槽中。对于双面泡沫粘合加固的情况,则需在轧辊上安装两个分配装置。渗透深度可通过调节两轧辊之间的距离来控制。

一般来说,泡沫粘合剂加固的应用主要有三个影响因素:粘合剂胶液的含固量、每升泡沫含量和轧辊间距。

沥青毡基材的纤网生产就是非织造布后整理中运用泡沫粘合剂加固的一个例子。这些生产线生产出的针刺和水刺非织造布的宽度可达到5 400 mm。采用丙烯酸类粘合剂使纤网加固得到的非织造布将有很高的强力和尺寸稳定性以便可以通过热沥青浴。

对于轻薄的纤网来说,水刺生产线的在线泡沫浸渍工艺有不同一般的优点。由于经过水刺工艺后纤网已有足够强力,粘合剂的作用不必再着眼于如何提高纤网强力,而应更多地着眼于如何提高表面耐磨性、抗起球性,如何进一步提高产品品质和产品性能。

在这些情况下,粘合剂固体用量通常较少。生产商会尽量减少粘合剂的含水量,提高含固量。此处表现出的优点是纤网已经处于湿润状态,在每升泡沫含量较少,生产速度较高的情况下,纤网仍可获得快速和均匀的粘合剂附着。

实验证明,在粘合剂加固应用中,预湿上浆粘合和干湿上浆粘合的区别并不是很大。另外,这种方法在液一液界面粘合中并不要求复杂的胶液添加物。添加于轧辊间的泡沫粘合剂通常会很快消耗掉,所以不会形成伴有其他粘合剂的胶液,这样泡沫粘合剂浴液和湿润的非织造布之间就不会发生反应。添加物粘合工艺和预湿上浆泡沫粘合工艺有显著区别,在预湿上浆胶液粘合中,或多或少会发生饱和浸渍。

在水刺非织造布面密度相同的情况下,不管其采用的是液体浸渍加固还是泡沫浸渍加固,相比于机械加固纤网的强力更高。所以在粘合剂加固工艺中,少量粘合剂就能达到预期效果。这就意味着粘合剂成本可降低,干燥工艺的能源损耗也可降低。

 

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