2.3粘合剂影响分析
粘合剂的种类很多,不同的加工方式选择不同的种类。本项目采用涂层复合的施加方法。目前,织物涂层剂有天然橡胶、合成橡胶、聚氯乙烯、聚氨酯、丙烯酸酯等几大类聚合物,其中橡胶类和聚氯乙烯类织物涂层剂价格低廉,但易老化,且皮膜强度低;聚氨酯涂层剂所得涂层织物皮膜强度大,耐水压,耐洗、耐寒及粘接强度好,但成本高;聚丙烯酸酯涂层剂所得织物风格柔软,皮膜透明,耐候性好,需要筛选合适的品种,否则有折痕、粘接牢度差等问题。在反光布的反光系统中,微珠约1/2暴露于空气中,约1/2埋于反射层上与反射镜面接触,并依靠粘合剂连接。粘合剂的选择原则如下:
(1)柔软且有弹性
作为服用性的反光布应满足人们穿着舒适的需要,即要求反光布柔软—易弯曲、易折,同时具有易缝制、滑爽和挺括舒适不起皱的表观风格。因此选择粘合剂时要求树脂成膜后比较柔软且有弹性。
(2)粘合剂的粘接牢度好
反光布在服用时跟随服装一起经受较多次的摩擦和洗涤,粘合剂作为粘合玻璃微珠、粘合织物、层与层的粘合等桥梁作用,直接影响着整个产品的牢度。因此选择粘合剂时要求其粘接牢度好,具体表现为反光布经标准摩擦和洗涤后反光强度降低少、无剥离现象等。粘合剂的粘接性能好坏,取决于粘合剂和被粘物表面的结构与状态,及粘合过程的工艺参数如含固量、涂覆厚度等。
(3)粘合剂的透明性要高
本反光布结构中,除了玻璃微珠与反射层对反光布的反光亮度起决定性作用以外,连接两者的粘合剂的透明性,也是影响反光性能的重要因素。粘结玻璃微珠的涂层剂成膜以后包覆在玻璃微珠的周围,影响反射光光路的畅通,若粘合剂成膜透明性好,使得反光系统的光强传播损失小,将有利于反光亮度的提高。高分子材料的透明性由本身的结构和树脂的成膜过程所决定,小分子(溶剂或水分子)挥发逸出越彻底,则透明性越好。
综上所述,选择了几种涂层用粘合剂。利用涂层工艺涂刮在反射层表面,经植珠以及后处理,制成的反光布的性能比较见表4。
表4几种粘合剂的反光布性能比较
注:○—好,△—较好,×—差,××—很差。
从表4反光布的各项性能看出:1号、6号最好,用其加工反光布的各项指标均能满足反光布的使用要求。
2.4玻璃微珠对反光性能的影响
在众多种类的反光材料中,除了少量角锥棱体外,起着核心作用的是玻璃微珠。玻璃微珠是构成回归反射织物的反光元件,它能将入射光折射后经反射层反射,使反射光按入射方向返回,因此它的性质直接决定产品的反光性能。
2.4.1折射率、直径与反光强度的关系
在回归反射的光学系统中,当入射光照射到玻璃珠体时,由于空气是光疏物质,玻璃珠是光密物质这样便产生折射,并在玻璃微珠的背面与涂料的接触面上产生反射,而玻璃微珠的折射率、直径与光路焦距是有严格对应关系的,光路焦距位置除了与微珠折射率n有关外,与微珠半径r成正比。当折射率小于特定值时则聚焦点落在微珠的外部,当折射率大于特定值时则聚焦点落在微珠的内部,当折射率为某一值时,光的聚焦点正好落在微珠的后表面。从植珠法反光布的结构示意图1可以看出:应避免聚焦点落在微珠的内部的选择。因此在不同的反光系统中选择折射率、直径适当的微珠,控制光线聚焦点的位置,从而得到高反光强度的反光材料是非常重要的。
关于折射光折射的位置,与玻璃微珠的折射率和半径之间的关系,可用下列公式表示:
f=r(2-n)/2(n-1)……(1)
其中:f-聚焦点与微珠后表面之间的距离,如图5示
r-微珠半径
n-微珠折射率ZK)
玻璃微珠折射率除了对聚焦点的位置有关系外,它对反光强度的影响是复杂的。我们对收集到的两种直径范围、不同折射率的玻璃微珠进行实验,其反光强度变化如图6所示:当折射率大于1.90时,反光强度下降;当折射率等于或小于1.90时,其反光强度较高。(折射率为1.50,其反光强度近乎零)。
以折射率1.90直径150至400目的微珠进行系统试验。如图7所示,随着微珠直径的减小,产品的反光亮度逐渐提高。对此做过大量扫描电镜照片发现:随着微珠直径的变小,比表面积增大,单位面积下微珠的数量增多,而导致反光强度增大。但当微珠直径小于某一数值,由于其直径太小,在不改变工艺的条件下,其大部分或整个埋入反射层中,暴露于空气的反光点减少,造成其反光强度降低。因此微珠直径的选择与微珠折射率、涂层的厚度等是相互关联的。