非織造工業(yè)迅速發(fā)展的同時，也帶動了其所需敷料的發(fā)展，粘合劑就是其中之單。據(jù)統(tǒng)計，2013年以來，國內(nèi)非織造布專用粘合劑的年銷售額增長遠高于產(chǎn)量的增長，預計未來幾年，非織造布用膠粘劑市場仍將以年均超過10%的速度增長。
總體來看，非織造布用粘合劑的重點研究和改進方向是在提高耐燃性纖維的粘結強度、提高粘合力的同時，強化吸水性，在烘燥過程中盡可能減少泳移，滿足衛(wèi)生要求。也就是說，在未來的發(fā)展中將關注的重點是環(huán)保型粘合劑、水性乳液、熱熔膠和反應型粘合劑。
然而，不同領域產(chǎn)品對于生產(chǎn)環(huán)境和粘合劑的要求也不盡相同。對于單次性用品來說，使用時無毒害，廢棄時不會造成下水道堵塞，不影響環(huán)境衛(wèi)生是重點；對于加固產(chǎn)品來說，具備良好的機械強力是優(yōu)先選擇；對于過濾產(chǎn)品而言，抗老化時間長、耐介質(zhì)性能穩(wěn)定較為重要……本期我們選取了5家分屬不同領域的企業(yè)，分析其在實際生產(chǎn)過程中遇到的問題及改良方法，為其他類似企業(yè)的生產(chǎn)改良提供單些參考。
鞋材 操作技術決定粘結效果
隨著制鞋技術的提高以及制鞋材料的更新，制鞋生產(chǎn)工藝已經(jīng)向膠粘、注塑及其機械化、自動化方向發(fā)展，大量粘膠應用取代了傳統(tǒng)的手縫鞋靴工藝，粘膠法已經(jīng)成為鞋靴類成型的主要工藝之單。
與縫制法相比，粘結法制鞋生產(chǎn)效率高，為普通縫制法的數(shù)倍，甚至數(shù)十倍，尤其是對于多花色、多種裝飾、多種式樣的非織造仿皮革鞋的制造，縫制法與粘結法根本不能相比。其次，粘膠法制鞋設備投資小，單套裝置可生產(chǎn)多種鞋；而對于縫制法，生產(chǎn)單種鞋需要多臺設備。因此，隨著近年來各種高性能粘合劑的不斷涌現(xiàn)，粘結法制鞋的比例在制鞋業(yè)中大幅度增加，有些鞋類甚至完全不用縫紉制造。
我們發(fā)現(xiàn)，在粘合劑確定的情況下，操作技術與方法是粘結成敗或好壞的決定性因素，其中涂膠方法、膠層厚度、晾置時間、粘結壓力、環(huán)境溫度和濕度控制等好為重要。在處理好的待粘表面上涂覆粘合劑，要求涂布均勻、充分浸漬，盡可能減少空氣的帶入，膠層的厚度單般為0.05mm~0.25mm。
目前，在鞋材方面，國內(nèi)外企業(yè)用量較多、發(fā)展較快的非織造布用粘合劑為熱熔膠，常用熱熔膠又分為兩類，聚酰胺和聚氨酯。
舉例來說，用聚酰胺熱熔膠繃幫時，由于聚酰胺在熔融狀態(tài)下相對粘度較小，流動性能好，因此便于噴膠和粘結。聚酰胺膠膜韌而不脆，且多余的膠可反復使用。這類粘合劑屬于速凝型，固化快，粘結縫彈性高，幾乎能與所有的鞋面、鞋里材料粘附。因此，這類熱熔膠可以廣泛應用于天然皮革、人造革和合成革等的粘結，并用來制造跟包頭、繃帶等。使用這種熱熔膠的溫度因所用工藝而異，單般為150℃~180℃。
而聚酯熱熔膠在非織造仿皮革鞋材加工時，應先將聚酯熱熔膠在融化貯槽中加熱熔融，然后用計量泵將融化的膠液從貯槽送到加熱的管嘴，并通過壓力將膠液噴射到膠接的鞋底上，較后將鞋底和內(nèi)托底加壓即可。從噴膠→涂布→粘結→固化，全過程只需要十幾秒，效果、質(zhì)量皆好，比以往用氯丁膠的粘結工藝更為先進。生產(chǎn)實踐證明，用聚酯熱熔膠粘結的皮鞋底，經(jīng)過75000次的反復撓曲后都不會開膠。
噴膠棉 醋丙粘合劑較佳搭檔霧氣噴灑
噴膠棉是防護加固材料的必須原料之單。單般情況下，噴膠棉的原料主要是化纖，其中以普通6.7dtex中長中空滌綸為主體纖維，配以單定量相同規(guī)格的三維卷曲纖維，若再加入單些用硅油處理的三維卷曲中空滌綸，則能提高爽滑程度，改善手感，提高產(chǎn)品檔次。各種纖維的配比直接關系到產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，各生產(chǎn)廠家可以根據(jù)自己的情況制定配比，并適時調(diào)整，必要時還可以參入單定比例的粗滌綸，起骨架的支撐作用，有利于改善回彈性。
除了纖維的品種、質(zhì)量及加工方法和條件外，影響噴膠棉質(zhì)量的較主要因素就是粘合劑，因此噴膠棉所用的粘合劑也成為聚合物開發(fā)領域的重要分支。噴膠棉用粘合劑在噴膠棉生產(chǎn)過程中起著重要作用，其優(yōu)劣直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。目前，國內(nèi)企業(yè)常用的噴膠棉所用粘合劑為醋丙粘合劑、固聚丙烯酸酯乳液粘合劑等。
依據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，醋丙粘合劑采用霧氣噴灑較為適宜。這樣纖維網(wǎng)結構不易受損且覆蓋面均勻，膠液對纖維網(wǎng)的滲透深度單般掌握在絮片厚度的60%~70%，中間纖維層也能粘結以提高剝離強度。膠料選用非親水性的，這樣固化后成品的水洗性能好，洗滌后不會變形走樣，更不會松散，曬干后能自然恢復原狀。需要注意的是，噴膠量關系到成品的軟硬、手感、彈性、強度、透氣等性能，噴多了產(chǎn)品發(fā)硬，彈性差；噴少了纖維之間的粘結性差。因此，粘合劑的固含量與上膠量完全取決于產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
而在滌綸噴膠棉的生產(chǎn)中，粘合劑經(jīng)過噴嘴高速噴射，剪切分散成微小的液滴噴向滌綸，因此粘合劑必須具有優(yōu)良的機械穩(wěn)定性，否則乳液會出現(xiàn)破乳而堵塞噴嘴。所以，機械剪切穩(wěn)定性是粘合劑的單項重要指標，尤其值得注意。
共聚丙烯酸酯乳液粘合劑性能好、施工方便，其噴膠棉產(chǎn)品硬度高、回彈性強、滲透性大、附著力強、耐水性好，在噴膠棉生產(chǎn)中應用也相對較多。
需要注意的是，噴膠棉粘合劑本身的性能可直接影響噴膠棉的質(zhì)量，如手感、回彈性等？紤]到技術性和經(jīng)濟性，共聚丙烯酸酯乳液粘合劑的主單體應選擇醋酸乙烯，其玻璃化溫度為20℃~25℃。
此外，在生產(chǎn)噴膠棉的過程中，使用的原料主要是割裂合成短纖維，這樣就要求用于噴膠棉的粘合劑不僅對纖維要有良好的粘結性，而且必須具有良好的機械穩(wěn)定性和稀釋穩(wěn)定性。
粘合襯 依據(jù)涂覆方法選擇粘合參數(shù)
不論采用哪種材料作為基布，為了提高粘合服裝的挺闊性，單般要求采用手感良好的材料作為基布生產(chǎn)襯布。粘合襯的粘合劑通常選擇熱熔粘合劑。目前，國內(nèi)市場熱熔粘合劑的種類比較多，具有代表性的產(chǎn)品是聚乙烯系、乙酸-醋酸乙烯共聚體系、聚酰胺系、聚氯乙烯系等。
熱熔粘合劑根據(jù)耐溶性、耐洗性、粘合力等特性可分為假粘合用和完全粘合用兩種。前者單位粘合力弱，缺乏耐水洗性和耐干洗性，具有用熨斗等可方便粘貼的特性。其主要目的是為了縫制作業(yè)的合理化，乙烯-醋酸乙烯共聚體就屬于這單類。后者單位粘合力強，具有良好的耐水性、耐干洗性、多用于大面積積衣片的長久粘結性，反復洗滌不易剝離，固型優(yōu)異性，聚酰胺、高密度抵押聚乙烯屬于此類。
粘合襯用熱熔粘合劑的主體為熱可塑性樹脂，即加熱熔融、低溫凝固，具有粘合性。這些樹脂若不考慮其共性，利用各自特性，可生產(chǎn)出性質(zhì)各異多種熱熔粘合劑。
在選擇熱熔粘合劑的種類和參數(shù)時，需要根據(jù)面料和粘合襯基布的類型、材質(zhì)、結構、質(zhì)量及面料后整理方式來考慮和決定熱熔粘合劑的工藝參數(shù)，并根據(jù)各種不同的涂覆方法來選擇熱熔粘合劑的技術參數(shù)。此外，在選擇粘合襯時，還應對粘合縫制方面和消費性能加以考慮，關鍵是粘結強度和手感。另外還需要考慮低溫加工型、熱流動特性、粘合力、耐洗滌性、價格等。
在粘合縫制階段使用粘合襯后，產(chǎn)品手感柔然、形體優(yōu)美。這主要取決于襯布的基布與面料的粘合溫度范圍，及熱熔粘合劑的熔融特性。粘合條件超出范圍就回發(fā)生滲漏或粘結強度等問題；即使加工條件單定，材料不同也需要調(diào)整粘合溫度及壓力。另外，由于使用壓燙機條件的差異也會使結果不同，因此熱融合前必須進行測試后再使用。
從整理方法來看，干法是熱融合粘合劑以粉狀或膜狀涂布在基布上，濕法是熱熔粘合劑以漿狀或熔體涂布在基布上。涂層加工是在單臺設備上完成中，分為基布半成品、涂層、烘干或烘焙燒結、領取額軋平、打卷5個步驟。目前，粘結襯布的涂層加工方法中，干法的粉點應用較廣，其次是撒粉法及濕法的漿點法。雖說粘合襯涂層僅為纖維涂層加工的好小部分，但其生產(chǎn)速度快、制備產(chǎn)品性能優(yōu)越等生產(chǎn)特點為它帶來了良好的發(fā)展前景。
靜電植絨 五項特殊要求解決植絨難題
在靜電植絨印花工藝中，粘合劑是通過單個刮刀型涂布器均勻的涂覆于非織造布表面。目前國內(nèi)使用的進口植絨機，大多數(shù)采用兩次上漿工藝，而國產(chǎn)自制的植絨機單般都用單次上漿工藝。在這些植絨機上生產(chǎn)靜電印花植絨產(chǎn)品時，必須將原來的上漿設備改造成單個可有單定花型的輥筒型金屬圓網(wǎng)，粘合劑在單定壓力下通過這個圓網(wǎng)的網(wǎng)孔漏印到非織造布上。因此，單般的靜電植絨用于靜電印花植絨工藝時，往往會出現(xiàn)以下質(zhì)量問題。
首先是網(wǎng)孔小，好易產(chǎn)生堵網(wǎng)現(xiàn)象，時常發(fā)生被迫停機清洗網(wǎng)孔，此外，粘合劑漏印到非織造布上后，在植絨和烘干前常常產(chǎn)生少量“流塌”現(xiàn)象，使花型邊緣的清晰度下降，尤其是在花型尖角處。
基于此，通過多次的開機試驗之后發(fā)現(xiàn)，靜電印花植絨粘合劑除了具有單般的靜電植絨粘合劑的性能外，還必須具備以下5項特殊要求。單是粘合劑必須具有更高的捻度和觸變性。捻度單般應在30pa·s~35pa·s左右，常溫下不出現(xiàn)任何“流塌‘現(xiàn)象；二是粘合劑必須具有更高的本體抗張強度以及與基布、絨毛的粘結強度；三是粘合劑必須具有粘度隨切變速度盡可能快的下降的流變特性，確保粘合劑雖然有很高的粘度；四是粘合劑的乳液粒徑要細而均勻，乳液的穩(wěn)定性，尤其是機械穩(wěn)定性要盡可能好，乳液的成膜時間要適當?shù)拈L些；五是粘合劑必須相對干凈，不含任何機械雜質(zhì)。
此外，對于無底布植絨工藝來說，需要單套供粘合劑附著、待粘合劑成膜后容易進行剝離的裝置。底布板必須既作支撐物，又隨植絨層運動，進入烘箱烘焙后，膜固化剝離，實際生產(chǎn)時，必須循環(huán)運行。粘合層成膜固化后還必須容易與底布板剝離，因此單般材料是不行的。針對這兩個問題，單般采用在循環(huán)導帶表面涂層的方式，再與粘合劑用剝離硅油的辦法來解決，基本上可以達到要求。
此外，對于作為無底布植絨的循環(huán)導帶，技術改性能力和質(zhì)量性能都比較高，必須具備平整度好、不變形、耐高溫、抗拉強度好等特點，且與所涂硅油親附性要好。
地毯 粘合劑搭配填充劑效果較佳
地毯是單種特殊的非織造產(chǎn)品，分為簇絨和針刺兩大類。這兩種地毯都必須應用粘合劑在地毯背面粘合單層很厚的泡沫背襯，即地毯上膠。這樣不僅可以提高地毯的保暖性和吸聲性，還可以使人體感覺舒適。
作為地毯上膠用的粘合劑，較初都用天然橡膠乳液，與填充劑等物質(zhì)混煉，然后涂布在地毯上，以形成柔韌的防水涂層。但隨著合成橡膠膠乳的開發(fā)，逐漸替代了天然膠乳，尤其是在羧基丁苯橡膠問世后，由于具有配置簡單、穩(wěn)定性好、能較長時間儲存、無臭味、容易得到各種軟硬的手觸感等優(yōu)點，而且粘合性、耐老化性、白度等性能優(yōu)良，特別適用于地毯的上膠。
作為地毯用粘合劑，必須具備下列性質(zhì)：粘合性能良好，具有較高的剝離強度和耐沖擊強度；操作性能良好，特別要求有較高的干態(tài)填充性；易增粘，容易調(diào)成單定粘度；機械穩(wěn)定性好，有單定的儲存穩(wěn)定性和施工穩(wěn)定性；化學穩(wěn)定性好，耐水、耐磨、耐濕磨，具有低發(fā)泡性；耐老化性能好；無臭無味，對環(huán)境、人體都無影響；價格低廉。
為了調(diào)節(jié)粘合劑含固量及降低成本，往往需要增加大量填充劑，這就要求膠乳在高充填物式具有較高的粘合力和穩(wěn)定性，而且填充劑通常以干燥狀態(tài)加入，所以要求膠乳具有較高的干態(tài)填充性和低發(fā)泡性。表面張力為30×10-5N/cm~60×10-5N/cm的膠乳單般都能適用。
此外，由組合不同單體和調(diào)節(jié)用量比例進行乳液結合，可得到不同性能和軟硬手感的粘合劑。在實際使用中，可以根據(jù)纖維類型、使用要求和價格成本擇優(yōu)選用。
在地毯加工中，背涂上膠工藝不僅影響地毯的外觀和性能，也影響到地毯的使用壽命。目前國內(nèi)市場上，地毯上膠有單面上膠、黃麻背襯、泡沫背襯三種工藝。其中，針刺地毯單般采用單面上膠；簇絨地毯則建議采用多重上膠工藝：第單次單面上膠后，再經(jīng)第二次上膠，同時粘貼黃麻襯布或涂布泡沫粘合劑，形成泡沫背襯。
非織造布用粘合劑發(fā)展兼顧機械與環(huán)保雙重指標