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浆料的粘附性能

来源:印染在线 发布时间:2010年11月03日

粘附性又称粘着性或粘合性,是指两个或两个以上物体接触时,发生相互结合的能力。根据物理化学的观点:当两种不同材料的表面足够地靠近在一起时,不管它们是部分接触或是完全接触,都会引起粘合。要获得强的粘合,首先要求粘着剂能很好地润湿被粘物。若粘着剂润湿作用好,则它能迅速而均匀地在被粘物表面铺展。在经纱上浆过程中,由于浆液的流动性和较小的表面张力,浆液在纤维表面产生润湿作用,并通过纱线之间的毛细管或孔隙渗透到纱线的内部,在界面上达到分子级别的紧密接触。随后,浆液分子和纤维在界面上发生超越界面的相互扩散,形成扩散界面层,最后形成以次价键为主的粘合,这就是经纱上浆中浆料与纤维粘附的基本过程。但由于织造后必需退浆的工艺要求,浆料与纤维的粘合界面之间不能形成化学键形式的粘合,所以这种界面力主要是范德华力、氢键以及聚合物分子端部链段、侧链或局部链段跨越界面扩散所产生的机械作用等。

1 粘附机理粘合理论有很多种,例如机械粘合理论、静电理论、吸附理论、扩散理论、酸碱作用理论、化学键理论等。每种理论都是以试验作为依据,也有一定的适用范围,但它们又都是尝试从某一方面或某一角度来阐明粘合现象的本质。因此,到目前为止还缺乏足够的实验基础,尚不能建立一个完整的粘附理论。关于纺织经纱上浆过程中浆液的粘附机理,目前比较认同的主要论点有以下三种: 吸附理论:用表面润湿与吸附作用解析粘附现象。Mclaren 认为粘附现象的实质是一种表面吸附现象。粘附过程有以下两个阶段:第一阶段是高分子溶液中的粘着剂粒子的布朗运动,使粘着剂迁移到被粘物(如纱线)的表面,致使高分子化合物粘着剂分子的极性基团逐渐向被粘物的极性部分接近。在外界压力(如压浆辊的挤压)作用下,或加热而使溶液粘度下降的情况下,聚合物链段也能与被粘物表面靠得很近。第二阶段是吸附作用,当粘着剂与被粘物分子间的距离小于 0.5nm 时,分子间力发生作用。 在解析粘着剂

与被粘物的粘附机理方面,吸附理论应用较为广泛,但也存在一定的缺陷,它不能解析某些非极性高分子化合物之间(如聚异丁烯等)为何具有很强的粘附力。另一方面,按照吸附理论推测,随着温度的升高,高分子溶液中粘着剂的布朗运动加剧,粘着剂分子会产生解吸附的趋势,致使粘着剂与被粘物之间的粘附力下降,但这种结论也与事实不符。 扩散理论:扩散理论的基础是“相似相容原理”。扩散理论认为,由于分子热运动的影响,粘着剂与被粘物的分子或分子链段能互相扩散,相互缠结,从而使粘合界面消失,形成一个过渡区,将粘着剂与被粘物粘附在一起。扩散时间增加,可以使扩散深度增大,形成更牢固的粘附。扩散理论的另一论点认为,聚合物相互间的粘附作用与其互容性密切相关,这种互容性基本上是由极性相似来决定。如果两个聚合物都是极性的,或者都是非极性的,经验证明它们的粘附力较高;反之,一个是极性,另一个是非极性,要获得较高的粘附力则很困难。这一论点,对浆料的选择是一个有价值的经验,即应根据纤维结构特征来选择浆料。

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