涂层织物的开发及应用

涂层整理给织物涂敷施加化学药品的方 式也是多种多样的，目前国内外广泛采用的 有以下几种。 ’ ( ) 浮动式刮刀涂布 主要应用于薄层， 作为一般通常整理， 如防雨、 防风、 羽绒衣、 滑 雪衫、 旅游帐篷等， 可用一般涂层浆涂层。 ’ ! ) 辊筒式刮刀涂布 主要涂布具有一 定厚度和弹性的涂层，它以控制涂布中织物 与涂刀之间的空隙来获得要求的厚度，一般 应用于厚层硬挺处理和泡沫浆涂层。 ’ # ) 胶毯式刮刀涂布 ’ * ) 圆网刮涂涂布 主要用于粘合涂 在辊筒或胶毯上用 布， 也可用作厚、 薄层泡沫浆涂布。 圆网刮涂， 根据网孔的密度、 大小可得到不同 厚薄的涂层， 且更适宜于泡沫浆涂层， 同时还 可运用网眼稀度进行点粘刮层。
或多层高聚物等物质，赋予织物以某种功能 的一项表面整理技术。涂层整理是在织物表 面涂敷， 不渗入织物内部， 所以能保持纤维本 身柔软的特点，生产中可用低档基布制成高 档织物。涂层整理的主要目的是改变织物的 外观和风格， 使织物增加许多新的功能， 如防 水、 透湿、 防污、 防霉、 防静电、 防红外线、 抗射 线、 防钻绒、 耐磨、 防油、 耐水压、 反光、 阻燃、 弹性、 挺括、 柔软等。这样就使织物的用途大 为拓宽，大幅度提高了产品的附加价值，因 此，织物的涂层整理是当今世界纺织工业颇 有发展前途的一种后整理加工技术 。
#$
广西化纤通讯
!""# 年第 ! 期
涂层织物的开发及应用
吴红玲 % 杜德林 ! 兰州 兰州 (#"")"； (#""#" * & %’ 兰州理工大学机电工程学院，甘肃 !’ 兰州兴隆纺织股份有限公司，甘肃
摘要：叙述了涂层织物的加工方法和涂层方式，介绍了用于涂层织物上的几种 涂层剂，重点讨论了涂层织物的开发及应用。 关键词：涂层织物；涂层整理；基布；涂层剂；开发；应用
常用涂层织物的用途和性能
涂层整理赋予的性能 透气、透湿性、防水性 防水性、保暖性、皮革的外观 防水性、阻燃性、耐热性、绝热性 防水性、防污性 防水性、防污性、耐气候性 耐磨耗性、耐屈曲性、皮革的外观 防水性、耐水压性、耐气候性 电绝缘性、导电散热性 接着性、粘着性、防水性、防油性 印刷适应性、耐水性、烫金性 透明性、油墨可溶性、感光性 粘着性、杀菌性 美观、阻燃性 美观、防水性、耐磨耗性 美观、防水性、耐磨耗性、防污性、遮光性、阻燃性 耐水性、耐气候性 慢反射性 反射性
"
涂层织物的应用
我国自上世纪 -" 年代开始研究涂层技 术以来， 先后有若干涂层产品问世， 这极大地 丰富了纺织品的消费市场。其中服饰用涂层 织物大多为锦纶、 涤纶、 涤棉织物的聚丙烯酸 表!
用途 雨衣类 衣料 日用 杂品 仿皮革 防水耐热衣 防水布 & 台布、尿布的外层包布 ’ 雨天帐篷布、海滨太阳伞 仿皮革 & 草帽 ’ 防水布 & 帐篷布、遮阳布等 ’ 电气绝缘材料、电气散热材料 工、农业用 包装布 & 粘合带、粘贴带等 ’ 印刷布、制版布、打字带 复写布、感光布 医疗卫生用 室内装潢用 装饰用 建筑用 其它 护伤膏 贴墙材料、天花板材料 铺底材料 家具面料、遮光帘、暗幕等 顶盖板材，帐篷等 放映银幕 反射板 产品实例
!""# 年第 ! 期
广西化纤通讯
Hale Waihona Puke Baidu
#$
贯通成网络， 既具有透气透湿性， 又有良好的 防水性。 湿法涂层大多以溶剂型涂层剂为涂层 浆， 涂布后必须进行水溶处理。 所以其工艺较 为复杂， 设备较为庞大， 但其透气性及弹性较 干法涂层为好， 尤其是较厚的涂层。 当前干法 工艺经过不断改进， 已能基本达到湿法工艺 水平， 且设备简单， 操作方便。 所以在生产多 品种的染整厂中， 当然以干法涂层为宜 % ! & 。 !" ! 涂层方式
! 基布的选择与涂层织物的生产及 开发
!" # 基布的选择 基布是涂层织物的骨架，它的性能在很 大程度上影响着最终产品的性能。一般的纺 织材料都可以用作涂层织物的基布，这要根 据其产品的用途来定。为了得到较好的涂层 效果， 一般要求基布应具有较大的密度， 如平 纹织物的经纬紧度均需达到 (") 以上， 方能 适合涂层的功能整理。另外，要求基布表面 应光洁，染色牢度好，布面呈中性且含潮一 致。 !" $ 工艺流程 生产加工过程中一般的涂层织物需经过 以下工艺流程。 基布 ! 轧平 ! 涂层浆涂布 ! 烘干 ! 附 加功能剂处理 !烘干! 轧光!焙烘 ! % 再轧 光 ’ ! 成品 % * ’ 前轧平 一般在 *#" + *$", 、# -!" + $ -""./0 % $" + (".1 2 34! ’ 条件下单面压轧 上卷， 车速为 !" + $"4 2 456。 % ! ’ 涂布 根据产品质量要求， 注意使涂 层厚度保持一致， 在设备上要调整刮刀角度、 织物张力、刀布间距以及涂布速度。且调节 后要保持恒定。同时对涂层浆的粘度、 厚度、 流动性都要调节恰当，保证涂布质量。涂层 浆涂布可用一次涂布或分多次加层涂布。
%#&
涂层织物撕裂强度等特性。但它也有比较明 显的缺点： 价格高而强度低。 在常温下它的强 度只有仿香族聚氨酯的 ("+ , !"+ 。 由于有 机硅的这些特点，我们一般不将它单独用作 涂层剂，而是将其与其他涂层剂混拼或作后 处理剂。这样， 有机硅虽然用量少， 但能改变 涂层织物的防水性， 并使它的表面滑爽， 显著 地改善涂层织物的抗粘搭性。 ’ ! ) 天然橡胶涂层剂 天然橡胶的强力 和流动性较好， 加入填充料 ’ 如炭黑 ) 后撕裂 强力和耐摩擦性有所提高， 但它易氧化， 是早 期主要的涂层剂。 现在， 它在涂层领域的应用 已越来越少。 ’ # ) 合成橡胶涂层剂 合成橡胶中氯丁
#
前言
涂层整理是在织物表面均匀地涂布一层
热， 使溶剂汽化， 从而涂层剂在基布表面形成 坚韧的薄膜。干法涂层的工艺及设备较为简 单， 一般将涂层浆配制后即可涂布。 涂层浆中 可加入发泡剂， 或用机械打成泡沫浆涂布， 其 泡沫比为 !"" - #"". / 0。涂布后即进行烘干 和焙烘， 可获得柔软丰满、 弹性优良的效果。 涂层时应注意：一是要防止涂层浆在涂布时 渗透基布；二是必须控制溶剂或水的汽化速 度， 以防止形成针孔和涂层起泡。 & ! * 湿法涂层 湿法涂层是利用强极性 溶剂二甲基甲酰胺 & 123 * 能与之无限混溶的 特点，将直链分子的聚氨酯溶解于二甲基甲 酰胺中制成涂布浆。经聚氨酯二甲基甲酰胺 涂层的基布， 经与水溶液接触， 涂层表面中的 二甲基甲酰胺向水相溶出，而聚氨酯由于不 溶于水使浓度迅速提高，分子间的凝聚力增 大， 即形成半渗透膜。通过半渗透膜， 二甲基 甲酰胺向水相扩散，而水也向涂层扩散渗 透。涂层浆由于组成的变化和浓度的迅速提 高形成不稳态，致使涂层浆在基布上形成骨 架结构。 由于半渗透膜能产生强烈的渗透压， 促使涂层浆中的二甲基甲酰胺处于急激的挤 出状态。因此在最外的涂层表面会出现垂直 于膜表面的二甲基甲酰胺溶出通路的痕迹， 最终生成微孔薄膜。这种由工艺形成的微孔
!""# 年第 ! 期 涂布量 & ( ) *! ’
广西化纤通讯
$%
$+ ,
酯 & ./ ’ 或聚氨酯 & .0 ’ 涂层产品。近几年来， 以细特粘胶纤维织成的中高密粘纤织物作为 基布， 由于其吸湿性好， 不会产生静电， 服用 舒适性好等特点而得到了广泛的用途。 今后， 随着对各种各样产业用织物需求量的增加， 涂层织物的应用领域会不断扩展，常用涂层 织物的用途和性能如表 % 所示。
#
涂层剂
涂层剂是一种具有成膜性能的合成高聚
物， 涂层剂的种类不同， 其性能也不同， 要达 到某一性能，应选择合适的涂层剂。合适的 涂层剂必须具有手感柔软、 弹性摸量低、 拉伸 变形大、 强度高、 透湿量大、 防钻绒性好等特 点。目前可供选择的涂层剂品种有很多。 ’ ( ) 有机硅涂层剂 有机硅涂层剂不仅 具有一般高分子化合物的韧性、高弹性和可 塑性，而且有很高的耐热性和化学稳定性。 它作涂层剂成膜后有透湿性，能让水蒸气通 过，这是通常的涂层剂难以实现的。它还有 防水性， 滑爽的手感， 低温柔顺性以及能改善
般温度掌握在 *!" + *$", 之间。 时间 "8 ( + *456。 锦纶 可在 *7" + !"", 之间， 及纯棉基布则应适当降低温度，*9" + *7", 或再低一些， 但时间应适当延长。 涂层浆涂布 后， 如需要经附加功能处理， 则可在浸轧处理 后一并焙烘。 % ( ’ 附加功能处理 附加功能剂主要是 有机硅类、 氟碳树脂类以及醚化三聚氰胺、 乙 二醛类树脂等。 浸轧烘干后再焙烘固着， 温度 可控制在 *7" + !"", ， 时间为 * + *8 (456。 在 浸轧时要注意轧辊的粘连，可适当放入解粘 剂。 % 9 ’ 预防水处理 为了增加防水能力和 控制涂层浆渗入织物的程度，一般采用浸轧 防水剂或树脂的方法。轧液浓度要掌握在使 涂层浆顺利刮涂， 不使渗入过多， 又要不影响 其粘合牢度。 也可作单面喷轧， 不过要注意均 匀度。 温度 *$" + *9", 、压力# -!" % + $ -""./0 $" + (".1 2 34! ’ ，用非涂层面的 热钢辊筒面轧光， 也可进行磨擦轧光。 如要在 甚 涂层面轧光， 则温度应在 *#", 以下为宜， 至冷轧， 以免粘搭轧辊。 !" % 生产实例 某厂生产雨衣、雨伞和防寒服织物以锦 纶塔夫稠、 牛津纺或其他细布作基布， 经过涂 层和拒水整理，成品手感挺括，防水性能优 异， 兼有防风、 防寒 % 保暖 ’ 作用。织物可作雨 衣、 雨伞和防寒服等 : ( ; 。 % * ’ 工艺流程 涂布!烘干 % 7", ， #"< ’ !浸轧拒水液 ! 烘干 % *"", ， *456 ’ !热处理 % *9", ， #"< ’ % ! ’ 工艺配方 =>5<3?0@ / + **!" =>5<A?6 BC 醋酸乙酯 甲苯 粘度 % !(, ’ *"" % 份 ’ *( % 份 ’ (%份’ *" % 份 ’ *$/08 < % *$ """ 厘泊 ’ % & ’ 轧光
+%,
涂层织物的应用范围越来越广，已逐渐 进入当代人民生活的各个领域。
!
!" #
涂层织物的加工方法及涂层方式
涂层织物的加工方法 涂层织物的加工方法有许多，目前用于
工业生产上主要是干法涂层和湿法涂层。 & % * 干法涂层 干法涂层是用溶剂或用 水稀释涂层剂，并添加必要的助剂配制成涂 布浆， 籍涂布器均匀涂布于基布上。 然后经加
$"
广西化纤通讯
!""# 年第 ! 期 % # ’ 烘干 % $ ’ 焙烘 经涂布后可进入拉幅烘干， 一 在涤 2 棉基布上时， 焙烘温度
体的树脂， 它耐热、 耐氧化、 耐气候性好， 不霉 变， 弹性好， 无粘搭现象， 是一种理想的涂层 剂， 但价格非常高， 这限制了它的使用。 % & ’ 聚氯乙烯涂层剂 聚氯乙烯涂层剂 有优良的综合性能， 在增塑剂含量高时， 它表 现出高伸长率、柔软性、良好的手感和耐磨 性； 当增塑剂含量减少时， 它的柔软性和伸长 率都下降， 而硬度、 拉伸强度和耐磨性增大。 它无毒， 耐气候， 耐酸、 碱性好， 绝缘性好， 易 染成各种颜色， 也可制成透明无色的制品， 尤 其是价格低廉，使它成为许多涂层织物的首 选涂层剂。
橡胶用于织物涂层用得较多，氯丁橡胶有很 好的物理性能， 能耐很多化学药品， 有较好的 耐气候性。 但它在焙烘时有泛黄现象， 生产中 一般用作背涂的涂层剂。 ’ * ) 聚丙烯酸酯涂层剂 聚丙烯酸酯涂 层剂系由甲酯、 乙酯、 丁酯选择适当的比例配 制而成， 以调节其手感的软硬程度。 产品具有 柔软、 耐干洗、 耐磨、 耐老化等优点， 而且它有 良好的耐光热性。由于丙烯酸聚合物颜色很 浅，在光照下可长时间保持涂层成膜的透明 度， 适合作装饰用材料的涂层。 但由于它含有 较多亲水基团， 这种涂层不耐雨水冲洗， 不耐 洗。 ’ - ) 聚氨酯涂层剂 聚氨酯涂层剂系由 聚氨酯型和一定的聚醚型配合而成，通过调 节取得合适的手感及物理性能。聚氨酯的特 殊结构赋予其涂层制品无可比拟的特性—独 特的柔韧性、 耐磨性、 低温性、 润湿性、 粘结 性、 光泽性以及高内聚力和固化速度。 更为可 贵的是， 它能根据需要， 通过分子结构设计而 制备出性能各异的产品，甚至可兼具相互矛 盾的性能要求，所以，对透气透湿的衣着织 物， 宜采用聚氨酯涂层剂 % * & 。 聚氨酯涂层剂价 格较贵。 ’ . ) 聚四氟乙烯涂层剂 聚四氟乙烯涂 层剂是唯一集防水、 拒油、 防污三种功能于一