无纺布涂料的研制

data-full-width-responsive="true"> 无纺布涂料的研制刘玉欣1, 孟 声2 , 张 纾1 , 吕耀辉1( 1 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室, 北京100072; 2 北京工业大学环境与能源工程学院, 北京100022)随着我国经济建设的快速发展和人们环保意识的增强, 工业与民用对无纺布( 非织造物) 材料各项性能提出了更高的要求, 但传统的无纺布与纺织布相比, 强度和耐久性较差, 不能像其他布料一样清洗, 其纤维按一定方向排列, 容易从直角方向裂开等。针对上述问题, 笔者研制开发出了一种性能优良、无毒无害、使用方便、防止撕裂的环保型无纺布涂料, 用于生产加工性能更加优越的无纺布。1- 实验1- 1- 药品与仪器VAE 乳液( 工业级) , 三聚磷酸钠( 分析纯) , 去离子水( 自制) , 分散剂、X- 16 润湿剂、轻钙、QF246 水性消泡剂、琼脂- 12、流平剂、增稠剂、铁黄色浆等均为工业级, QFZ- II型附着力实验仪、HD- 3 高速乳化均质机、QCJ 型器膜冲击器、QHQ - A 型涂膜铅笔划痕硬度仪、QZP 型黑白格遮盖力测定仪。1- 2- 涂料的配制工艺与配比将水、分散剂、消泡剂等混合, 在搅拌下加入颜填料, 混合均匀后, 高速分散至细度小于60 um, 过滤, 出料; 加入成膜物、成膜助剂等, 用流平剂和增稠剂调整至适当粘度即可, 涂料配制工艺过程如图1 所示。图1 - 涂料制备工艺经过多次实验, 得出的基本配方如表1 所示。表1 无纺布涂料的配方1- 3- 性能指标作为无纺布涂料首先应具备良好的柔韧性、强度,其次还需具有一定的热稳定性和极好的粘结性等。鉴于目前该种涂料尚无统一标准, 该工艺相关指标主要由实验室测试条件测得, 具体性能指标及检测结果如表2 所示。表2- 无纺布涂料性能参照国家标准和其他类似的水性涂料的企业标准, 从表2 可知, 该无纺布涂料的性能优异, 达到了国内类似产品的先进水平。2- 结果与讨论2- 1- 成膜物乳液的选择无纺布涂料的研制最重要的是对成膜物的选定。选择无纺布涂料成膜物必须考虑耐候性、柔韧性、无毒性, 以及经济性。2- 1- 1 乳液种类的选择VAE 乳液是醋酸乙烯- 乙烯共聚乳液, 由于乙烯的引入, 使醋酸基更加分散, 高分子主链变得柔软, 其柔软性随乙烯的含量增加而增加。同时乙烯链段的引入使分子链之间的相互作用减弱, 分子链的活动性增加, 因而起到了一种内增塑的作用[ 1] 。同时VAE 乳液为线形高分子材料, 分子中不含活性官能团, 交联比较困难, 导致分子键能较低, 在受热或紫外线照射等外界能量作用下, 部分分子键易断裂, 造成分子降解, 利用VAE 乳液的这一性质制得可降解的无纺布涂料。选用3 种不同的聚合物乳液进行性能比较, 测试结果见表3。表3- 不同乳液性能比较由表3 可以看出, 由VAE 乳液制得的涂膜, 其耐水性明显不如由丙烯酸酯乳液及硅丙乳液制得的涂膜, 但对一种柔性无纺布材料来说, 良好的柔韧性和性价比更为重要。因此VAE 乳胶膜柔韧性好、耐久性好、且价格适中, 再加入各种助剂可进一步改性, 完全能满足无纺布涂料的各种要求。鉴于以上原因, 本工艺选用VAE 乳液作涂料成膜物。