尽管接触角的测量是材料对于渗透液体阻力的一种指标,但也可以表示为材料在压力下阻止液体渗透的程度,同样指防水能力,这种阻止液体渗透的程度受如孔径和液体表面压力等其他因素的影响。aerflexep1188乳液可以通过改善纤维的表面特性以及仅稍微减少材料透气孔的尺寸来改善材料的阻力特性。测量静压头的方法(ＥＤＡＮＡ测试方法ＥＲＴ120.1-80)是测量阻力的方法之一。在非织造基布表面上施加aerflexep1188乳液后,基布可以得到与孔结构和固有的疏水性能有关的不同水平的静压头阻力。

表2所列的静压头阻力是用ＥＤＡＮＡ测试方法ＥＲＴ120.1-80测得的。在实验室研究中,在不同密度、不同孔径(由材料Ｆｒａｉｓｅｒ空气阻力决定)和疏水性能的基布的某一面上喷洒aerflexep1188乳液。该基布包括一层低密度气流成网木浆粕、一层高密度气流成网木浆粕和一层聚丙烯ＳＭＳ复合材料。表2显示了ＥＤＡＮＡ静压头、基布密度、涂层重量和每一种基布在加工前后的Ｆｒａｓｉｅｒ空气渗透性。

上述结果例举了由aerflexep1188共聚物所提供的隔水物的种类,而该类物质对非织造基布的空气流没有不利影响。尽管对液体的阻隔性增长了,而通过非织造布的ＭＶＴＲ不受影响。许多设计具有隔水性能的非织造基布是层压了一层隔离膜(如聚丙烯和聚乙烯)。如对隔膜不予改进,通常都会影响ＭＶＴＲ,且会增加最终产品的成本,影响其经济性。如果使用aerflexep1188共聚物进行加工,将会在一些应用中不需要层压隔膜,且不会影响ＭＶＴＲ。

图2例举了前面讨论过的基布在处理前后的ＭＶＴＲ。ＭＶＴＲ根据ＴＡＰＰＩ测试方法Ｔ448(稍作改进)测量得出,结果显示aerflexep1188共聚物处理后的纤网和未经处理的纤网大体相同。

表2和图2证明了通过aerflexep1188共聚物整理将具有通常的吸收性和憎水性的非织造布(如纤维素纤维气流成网)变为一种带有阻水隔层而不影响ＭＶＴＲ的基布。aerflexep1188乳液对于在设计功能上有创新以及具有独特的应用性能的非织造布也是非常有效的,并且不需要一个昂贵的涂膜转换过程。

5由聚合物乳液整理提供的阻燃/耐溶剂性能

非织造布同样可以通过乳液的化学整理和粘结改性来提供阻燃性和(或)耐溶剂性。这些性能对于非织造布继续进入历史上由传统织物占主导地位的领域(如运输、建筑、家具和床上日用品等)至关重要。要求具有阻燃性和耐溶剂性的一些专用非织造布包括:过滤介质、材料表面涂层、防火材料、高蓬松基布、屋顶基材、卫生产品、医疗用即弃产品和壁纸。

为了满足上述需要,设计了应用于非织造布粘合、整理、粘结和渗透等方面的多用途的阴离子乙烯—氯乙烯(ＥＶＣｌ)Ａｉｒｆｌｅｘ聚合物乳液系列。ＥＶＣｌ聚合物中含有功能性基团,该聚合物具有进行交联的空间或者可以进行自交联。ＥＶＣｌ聚合物的化学性能和力学性能稳定,在乳液含固量50%时具有低的粘度。ＥＶＣｌ聚合物的玻璃化转变温度(Ｔｇ)范围是3～45℃。

5.1阻燃特性

乙烯—氯乙烯聚合物的含氯量(重量)为39%～46%。在燃烧时有效的卤素氯能够在气态下约束自由的氢原子以及清除其他自由基,从而减少可能存在的可燃气体的量,进而减缓或终止燃烧过程,因此可以认为ＥＶＣｌ聚合物涂膜是能自灭的,其最终产品是不可燃的。

ＥＶＣｌ乳液也可以与其他商业用的阻燃剂一起作用,以进一步降低产品的可燃性。例如氢氧化铝或氢氧化镁等化合物可以与ＥＶＣｌ乳液一起应用到非织造布上。这类氢氧化物含有耦合水,水在加热时释放,局部冷却时生成,这将影响能量平衡。释放的水蒸气又可以稀释可燃性气体。磷化合物同样也可以被用作有效的阻燃剂。磷化合物在燃烧时经历了脱水作用,生成磷酸或多磷酸,在非织造布表面上产生炭化物。这层炭化物可避免非织造布表面受热,阻止挥发性气体从非织造布中的聚合材料内溢出到火焰中。

5.2ＥＶＣｌ聚合物的燃烧性能测试结果

测试材料阻燃整理效果的可燃性试验根据测试方法有不同的测试结果。美国拥有数百种成文的国家、州和地方的测试方法,每一种都是针对一种专门的行业或最终应用。随着非织造布市场更加全球化,必须考虑其他国家对于燃烧性能的要求和测试方法。美国非织造行业较为广泛应用的测试方法中的四种是:垂直试验(国家防火协会,ＮＦＰＡ701);水平试验(机动车辆安全标准,ＭＶＳＳ302);两种45°角试验(美国材料试验协会,ＡＳＴＭＤ1230-61和加州117)。

为证明不同聚合物乳液粘合剂的阻燃性,评价了Ａｉｒｆｌｅｘ4530ＥＶＣｌ乳液(46%重量的氯),并与应用在非织造行业的其他典型的聚合物粘合剂进行比较,包括聚氯乙烯(ＰＶＣ)以及苯乙烯—丁二烯(ＳＢ)、丙烯酸、醋酸乙烯—乙烯(ＶＡＥ)和醋酸乙烯(ＶＡｃ)聚合物。每种聚合物被粘合在一种100%聚酯纤网上。图3汇总了每种乳液的四种阻燃试验结果的平均值,Ａｉｒｆｌｅｘ4530乳液提供了最好的阻燃性能。

该项研究的实验条件如下:(1)经检验每种乳液无添加物,尤其没有添加阻燃剂;(2)涂层涂布量35%;(3)聚酯基布定量17ｇ/ｍ2;(4)除ＶＡＥ乳液(Ｔｇ是10℃)外,乳液的Ｔｇ为30～60℃。