《涂布贴合技术与应用ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《涂布贴合技术与应用ppt课件（101页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1 塗佈貼合技術與應用 課程重點說明 一 塗佈貼合基本材料 二 塗佈貼合加工技術 三 防水透濕織物加工 四 塗佈貼合加工管理 3 前言 廣義塗佈貼合 在一種物質表面塗上另一種物質 改變原物質物性 外觀 提高原物質功能 紡織業塗佈貼合定義 改變紗與布料物性 外觀 提高原織物功能附加價值 如Fiber塗佈 織物塗佈 紗線方面著重 短纖 長纖 混紡紗 防火高強力紗 kevlar Nomex 等織物方面著重 梭織 針織布 非織物等加工 從塗佈貼合 以物理 機械 化學 樹脂 方法提高織物附加價值布種特性設備特殊功能設計樹脂開發適於塗佈貼合機械樹脂混合摻配技術加工條件 機台條件設定 製程管理加上商企 開
2、發 銷售能力嚴密結合的產業 4 產業用紡織品之範疇 5 運動 防風 保暖 流行舒適 6 7 工安 軍警消防防護性 8 塗層劑及化工原料製造商 紡織業 塗層設備製造商 塗層工業 服裝 製鞋 家俱 戶外用品等製造業 批發商 銷售商 塗層工業垂直供應鏈 9 10 一 塗佈貼合基本材料 基材 11 織物準備 塗層 貼合成敗先決條件 1 精練 淨除織物雜質 機械污物 漿料 蜡 油 有機矽類 但精練引起 精練劑 鹼 濕潤劑 消泡劑 SI系 殘留 完全乾淨織物不易取得 合成纖維太乾淨靜電產生加工困難與安全 2 染色 染料牢度 固色劑 浴中柔軟劑等3 後整理加工 依需要表面物化性付與 並考慮加工成品手感 接著
3、強度 功能性等撥水加工 dipping padding 單面撥水 foam加工 rotary印花 降低接著風險 壓光 起磨毛 等離子加工等驗布接布問題 不良率禍源 織物張力與表面張力 一 塗佈貼合基本材料 基材 代工廠最大困擾 12 一 塗佈貼合基本材料 基材 13 一 塗佈貼合基本材料 基材 14 一 塗佈貼合基本材料 樹脂 塗佈用樹脂之用途 15 一 塗佈貼合基本材料 樹脂 佳 可 尚可 X不行 塗佈用樹脂之特性 一 16 一 塗佈貼合基本材料 樹脂 塗佈用樹脂之特性 二 17 纖維塗層用樹脂的種類 一 塗佈貼合基本材料 樹脂 高分子塑性體樹脂如PVC樹脂 Rubber樹脂 溶劑型樹脂如A
4、crylic及PU樹脂 Rubber系列 水性樹脂 水分散型或乳化型 如A C及PU 100 固成份樹脂如PU樹脂或其他熱熔膠 18 纖維塗層用樹脂的種類 Polyisocyanate的種類 一 塗佈貼合基本材料 樹脂 Polyisocyanate有脂肪族系 脂環族系 芳香族系此類 其中又以芳香族的MDI和TDI使用最廣泛 芳香族Polyisocyanate為有優良的機械性 耐熱性 但是Isocyanate有芳香環連繫之故 易受紫外線的影響 易變黃之缺點 此變黃化改良Type為脂肪族系 脂環族系之Polyisocyanate 雖高價格 但是為要避免於黃變之故 在於纖維加工上 已有很多人在使用了
5、 19 纖維塗層用樹脂的種類 脂肪族Polyester系價格也較便宜 有柔軟性 屈曲性 機械的強度 接著性之優良性能之故 但是其缺點就是耐水解不好 此Type在加工後經2 3年過後 性能也跟隨著大幅下降 所以為了改良耐水解問題 改使用PTMG系的人也多起來了 但是PTMG系也是有缺點的 缺點則是耐候性 接著性 耐乾洗性也都不佳 以致於用途上有被限定在 耐久年數10年以上程度要求的時候 目前可看見的是使用POLYCARBONATE系的 POLYCARBONATE系在價格 柔軟性 屈曲性等雖有缺點 但是與其耐水解性 耐候性 耐熱性的優良特性下 漸漸有使用在耐久資材用途上 Polyol的種類 一 塗
6、佈貼合基本材料 樹脂 20 樹脂調配 樹脂有水系 溶劑型 乳化型依產品要求 加工機台調配參數如下 固成份 粘度 離子性 模數 延伸率等樹脂混合調配順序 添加物混合均勻分散 架橋劑添加potlife問題 溫度 架橋時間等1 水性樹脂塗佈樹脂的混合 聚合物 PVC PU Si膠 AC 橡膠 增黏劑 水 氨水 添加劑 色料 CaCO3 SiO2 柔軟劑 分散劑 離子封鎖劑 架橋劑2 溶劑型樹脂塗佈樹脂的混合 樹脂 PVC PU Si膠 AC 橡膠 溶劑 DMF MEK TOL 架橋劑添加劑 一 塗佈貼合基本材料 樹脂 21 1 接著機制1 材料間的機械互鎖 物理性 2 聚合物分子在界面間的擴散3 靜
7、電力 物理性 4 接著劑與基材之間原子與分子間的吸引力 包含化學健 2 表面張力液體 水 水膠 溶劑膠 熱熔膠 在另一固體表面濕潤難易度 液體表面張力 固體表面張力 不易濕潤液體表面張力 固體表面張力 易濕潤3 表面性能改善1 表面粗糙化 磨毛 起毛 2 化學方法 如latex提高長纖與橡膠接著 3 提高表面張力 等離子 電暈放電 4 降低表面張力 撥水 接著劑類型 22 織物拒水 拒油機理根據潤濕理論 液體潤濕固體表面的能 採用鋪展係數S表示 S YS YL YSL由上式可得出以下結論 1 固體表面能YS越大 S就越大 固體越容易被液體潤濕 反之 如果固體表面能YS越小 S越小 固體越難被液
8、體潤濕 固體就具有抗拒液體潤濕的能力 2 液體的表面能YL越小 S就越大 液體越容易潤濕固體 3 固體與液體的介面表面能YSL越小 S越大 水的表面能比較高 為72 6mJ m2 拒水材料的表面能必須比此值小 油類的表面能一般在20 40J m2 拒油材料的表面能必須比此值小 所以 油的潤濕能力遠大于水 所以 拒油的物質一定拒水 而一般的滌綸織物 表面能遠大于水和油的表面能 因此 為了使滌綸織物拒水拒油 就要在其表面塗一層低表面能的材料 矽橡膠的表面能約為25mJ m2 是比較理想的拒水材料 氟樹脂的表面能約為5mJ m2 是比較理想的拒抽材料 織物的拒水 拒油整理及其發展情況 23 二 塗佈
9、貼合加工技術 24 二 塗佈貼合加工技術 塗佈貼合加工方法及設備以塗佈及貼合頭為重點 實際加工開始發生處 影響加工包含速度 布接縫 張力控制 產生褶皺 伸長 波紋 由於塗層劑滲透 織物在滾筒上摩擦與材料兩面具不同性質而產生 在好的加工技術很可能因環境管理 塵埃 飛羽 污物 樹脂產生拖線 毛刷 針板沾污 降低獲利空間 工安更需遵守 一 直接塗佈 二 泡沫塗佈 三 轉移貼合 四 濕式凝固塗佈 五 壓延機塗層 六 圓網版印花塗佈 七 熱熔擠壓塗層 八 貼合 25 塗層織物加工方式 二 塗佈貼合加工技術 26 一 直接塗佈 27 直接塗佈機 30 塗層貼合機頭 31 微多孔成型原理 32 有孔質VS無
10、孔質透濕原理 a 微多孔質薄膜之水蒸氣透過機構 b 無孔質薄膜之水蒸氣透過機構 33 一 直接塗佈 親水型 無孔質親水PU膜 其係在PU主鏈上導入親水性基團 若導入之親水基團多 則吸濕效果就愈大 另一方面 PU薄膜之強度及耐久性之強弱 則是依賴疏水性基團之多寡而定 如圖 因此樹脂之親水性 疏水性基團須取一平衡點 否則難獲滿意之加工物性 34 二 直接塗佈 乾式微多孔 機構 微多孔之形成微多孔之構造則是在熱風式烘箱內逐漸烘乾的過程中藉著不同之蒸發速度而形成 所以溫度與風量的提升須以漸進的方式進行 微多孔膜之乾式塗佈加工液屬於乳化型樹脂 乃將PU樹脂溶於溶劑中 加入特殊的添加劑及適量的水後 利用相
11、轉變法製成一穩定W O系乳化液 塗佈於織物上 溶劑蒸發後形成微多孔質皮膜如圖 在加工過程中加工液之性質會隨時間而變化 造成加工品質不易控制 因此業界較不喜歡使用此種樹脂進行加工 35 三 直接塗佈 濕式微多孔 機構 微多孔之形成使用之PU必須選用溶劑型 且使用之溶劑必須和水具有親和性 一般均使用DMF Dimethylformamide 當織物經過塗佈後放置換 同時PU在織物表面凝結成有微孔性之薄膜 為便利水與溶劑之交換順利 需加入一些界面活性劑及其他特殊添加劑 濕式成膜加工流程 樹脂液調配 真空攪拌脫泡 塗佈 經氟素撥水處理之耐隆基材 凝固液成膜 熱水洗 水洗 軋壓 乾燥120 2分D M
12、F10 溫度 30 烘培 後定 60 2分 要因 作用 具體之手段 併用添加劑促進水之浸入 促進PU樹脂層之內部凝固 延遲表面皮膜形成使水與DMF置換順利 陰離子界面活性劑之添加 非溶劑 水等 之添加 使水容易浸入 濕式成膜技術 使DMF容易擴散 降低高分子鏈間之凝集力使包含於高分子鏈間之DMF擴散容易 疏水性非離子系界面活性劑之添加 特殊添加劑之併用如 濕式孔洞調整劑 併用添加劑促進DMF之擴散 濕式微多孔PU濕式成膜基本原理聚氨基甲酸酯樹脂 polyurethane 塗佈織物 使用之PU必須選用溶劑型 且使用之溶劑必須和水具有親和性 一般均使用DMF Dimethylformamide 當
13、織物經過塗佈後放置換 同時PU在織物表面凝結成有微孔性之薄膜 為便利水與溶劑之交換順利 需加入一些界面活性劑及其他特殊添加劑 濕式成膜技術及成膜舉動如圖所示 PU濕式凝固系統製程 塗佈法 示意圖 38 39 濕式合成皮製程 40 四 Foamcoating 油性樹脂因環保 安全性 及對人體有傷害等問題 世界各國要求以非溶劑型或水性樹脂所取代泡沫塗層用水性PU樹脂 以符合目前及未來環保需求 泡沫塗層最大的特點在於產品具有極高的透濕度 ASTME96 6000g m2 24hr JISL1099A 5000g m2 24hr 手感柔軟 節約原料 較一般塗層節省約60 以上之原料 及能源等 惟其缺點
14、為耐水壓通常低於1000mmH2O且耐摩擦性較差 其產品可用於衣著面料 裝飾材料 遮光材料及地毯背膠等 添加適量架橋劑以加強與材質的接著性及耐水洗性 41 樹脂調配注意事項 樹脂選擇與調配依造液順序添加劑應注意事項送液與過濾 樹酯調配範例直接塗佈溶劑型樹脂塗佈的混合 親水型 42 TRC B 010為底料 TRC T020為面料 TRCB 010為乾式Coating親水型透濕底料用之PU樹脂 透濕度可達ASTM5000gm m2 24hr以上TRCT 020為乾式Coating親水型透濕面料用之PU樹脂 透濕度可達ASTM5000gm m2 24hr以上參考加工配方 加工條件 樹酯調配範例直接
15、塗佈溶劑型樹脂塗佈的混合 親水型 43 加工流程 二 樹酯調配範例直接塗佈溶劑型樹脂塗佈的混合 乾式微多孔型 塗佈液之建議配方 打底 面料 44 如何做好乾式微多孔防水透濕加工 1 造液送料問題 2 溫度 濕度控制問題 3 密閉加工技術系統的突破 二 樹酯調配範例直接塗佈溶劑型樹脂塗佈的混合 乾式微多孔型 烘箱進入區 溶劑 MEK 在此區蒸發 此區域之溫度不可太高40 70 為宜且風量降低 烘箱中間區 溫度控制在80 100 之間 聚氨基甲酸乙酯樹脂在此區段因為溶劑之逸出而開始沉積 凝固 烘箱終端區 剩餘的稀懌劑 Toluene 及水在150 300 下蒸發逸出 形成微多孔且具彈性的PU膜 屬
16、於開放式空孔的構造 不僅溫度之控制為重要影響因素之一 滯留烘箱中之時間亦須精確地控制 一般而言在烘箱內之滯留時間以1 30 至2 為宜 45 前處理方式 A 基布前處理 經撥水處理及燙平加工B 加工條件1 塗布液經塗布加工後凝固 30 DMF濃度10 以下 並經滾輪絞乾 水洗 60 x2分鐘 並經滾輪絞乾 乾燥 120 x2分鐘 2 定型加工 160 x30秒塗佈液之建議配方CU 970TB DL WHITE CL 100 DMF 100 5 1 10 30 二 樹酯調配範例直接塗佈溶劑型樹脂塗佈的混合 濕式微多孔型 46 調配與加工注意事項 二 樹酯調配範例直接塗佈溶劑型樹脂塗佈的混合 濕式微多孔型 1 聚氨基甲酸酯樹脂彈性體高分子之選擇8 凝固浴中DMF之濃度2 加工液固成份之最適化探討9 凝固浴溫度3 添加劑之選擇10 初壓榨時間4 加工液之黏度11 壓榨之程度5 脫泡及脫空氣之控制12 水洗效率6 織物之種類及構造13預乾條件7 塗佈量14 後處理條件8 凝固前之停置時間9 初接觸壓力 47 塗佈液之建議配方 樹酯調配範例Foamcoating 物性外觀略黏稠的半透明液狀組成聚
