ПРОКЛАДОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С КЛЕЕВЫМ ПОКРЫТИЕМ. Термопластичные клеевые материалы при изготовлении одежды применяются в основном в виде термоклеевых прокладочных и кромочных материалов
Термопластичные клеевые материалы при изготовлении одежды применяются в основном в виде термоклеевых прокладочных и кромочных материалов, клеевой паутинки, клеевых нитей, сеток, плёнок, порошков и паст. Сущность процесса склеивания с использованием термопластичных клеевых материалов заключается в том, что при нагревании склеиваемых материалов, находящихся под давлением, термопластичный клей, достигнув температуры плавления и размягчения, переходит в вязко-текучее состояние, проникают в склеиваемые материалы, где, затем при охлаждении и закрепляются с образованием клеевого соединения. Прочность клеевого соединения определяется 3 основными факторами: адгезией, когезией и аутогезией. Адгезия (прилипание) - связывание клея (адгезива) с поверхгостью склеиваемого материала (субстрата). Прочность самого клея, определяемая силами взаимного сцепления между его частицами, называется когезией. Аутогезия - явление самослипания при контакте однородных материалов, в результате которого в зоне контакта образуется структура, свойственная данному материалу. Известно несколько теорий, объясняющих процесс склеивания материалов: механическая, адсорбционная (молекулярная), диффузионная и электрическая. 1. Согласно механической теории при склеивании клей проникает непосредственно в поры материала, отвердевает и прочно в них удерживается. Образовавшиеся при этом “заклёпки” обеспечивают прочное соединение плёнки клея со склеиваемым материалом. При этом прочность склеивания зависит от 2-х основных факторов: степени шероховатости материала и когезионных свойств материала. Поэтому материалы с шероховатой поверхностью и пористой структурой лучше склеиваются. Недостатком этой теории является то, что она не может объяснить склеивание гладких поверхностей. 2. Адсорбционная теория основывается на том, что силы, действующие между веществом клея и склеиваемой поверхностью имеют химическую или межмолекулярную природу. На первой стадии адгезии происходит миграция молекул адгезива к поверхности субстрата, при этом полярные группы, способные образовывать водородные связи, приближаются к соответствующим группам субстратов. На второй стадии- устанавливается адсорбционное равновесие. Основную роль при склеивании играют 2 фактора: смачивание и полярность клея и материала. Для получения прочного соединения полярные материалы надо склеивать полярными клеями. Таким образом, теория раскрывает физико-химическую сущность процесса склеивания, но она не объясняет склеивания неполярных материалов неполярными веществами, и тот факт, что фактическая работа отрыва (отслаивания) превышает расчётную по адсорбционной теории. 3. Диффузионная теория адгезии основывается на том, что при склеивании происходит взаимная диффузия молекул клея и материалов. На границе клей-материал образуется “спайка”, то есть слой, в который входят молекулы клея и материала, его ещё называют межфазный слой. Для получения прочного склеивания необходимо,чтобыклей и материал были оба либо полярны, либо неполярны. Однако в отдельных случаях наблюдается высокая адгезия между неполярным клеем и полярным материалом, что необъяснимо данной теорией. 4. Электрическая теория адгезии основывается на: - Адгезия твёрдых плёнок обуславливается электрическим притяжением зарядов двойного электрического слоя (типа микроконденсатора), образованного на поверхности системы плёнка-подкладка. - Отрыв плёнки от подкладки при больших скоростях представляет собой процесс разведения обкладок микроконденсатора, сопровождающихся наступлением газового разряда. В подтверждение авторы доказали, что при расслаивании появляется электрический разряд, и фактическая работа отрвыва плёнки превышает энергию химических связей. Тем не менее, сторонники этой теории не отрицают существование адсорбционных явлений при склеивании. Таким образом, ни одна из рассмотренных теорий не даёт всестороннего объяснения сущности процесса склеивания. Многие считают, что при склеивании наблюдается суммарный эффект от проявления механической, адсорбционной, диффузионной и электрической адгезий с преимущественным проявлением одной из них.
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОКЛЕЕВЫХ ПРОКЛАДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ТПМ)
ТПМ представляют собой текстильные прокладочные материалы: ткани, трикотажные и нетканые полотна, многозональные материалы- на одну или обе стороны которых нанесено клеевое покрытие из термопластичных полимеров. Клеевое покрытие наносится регулярно или нерегулярно, точечным, сплошным или прерывистым способом: для его нанесения в основном применяют три метода- глубокой и трафаретной печати и напылением порошка. Покрытие наносится в виде точек, точечных шестиугольников, линий сетки и др. Лучшими свойствами характеризуются матариалы с прерывистым нанесением термоклеевого покрытия. При таком способе нанесения снимаются внутренние напряжения, повышаются паропроницаемость, уменьшается расход полимера. Материалы мягкие, имеют высокую формоустойчивость. Количество наносимого порошка- от 5 до 100 г/м2 (предпочтительно 15-40 г.) Метод напыления состоит из дозирующего вала, напыляющего устройства (щёточного или вибрационного) и термокамер. Основа (ткань, трикотаж или нетканое полотно) проходит под напыляющим устройством, и затем поступает в термокамеру для закрепления покрытия. Этот способ высокопроизводительный, скорость движения материала 50 м\мин. Недостаток- прокладочные материалы, полученные этим способом имеют повышенную жёсткость и невысокую адгезионную прочность при расслаивании. Метод глубокой печати. Схема установки. Ткань 6 нагревается при соприкосновении с горячим валом 1 и контактирующей с дозирующим валком 3, на поверхности которого равномерно нанесены гравированные углубления в форме полусферы 4. Эти углубления через воронку 2 заполняются порошкообразным полимером. При контакте с нагретой тканью частицы порошка спекаются в точку и без потерь извлекаются из гравированных отверстий. Затем материал поступает в термокамеру 5. Величину точек, и расстояние между ними можно регулировать, исполдьзуя различные гравированные валы. Метод трафаретной печати. Материал поступает на направляющие валки 1, затем проходит между трафаретным валом 2 и валом противодавления 5. Полимер в виде порошка подаётся внутрь трафаретного вала, а затем горизонтально и вертикально передвигаемой раклей 3 продавливается полимер через отверстие в валу на основу. Нанесённый в виде точек, полимер спекается под нагревателем 4. Этот метод позволяет использовать не только поршки, но и пасты. Для материалов, чувствительных к высоким температурам и давлению, а также ворсовых материалов клеевое покрытие на основу наносят в два приёма. Каждая точка клея при этом состоит из двух слоёв. Первый слой из полиэтилена, второй из сополиамида или полиуретана. При дублировании первый слой, то есть нижний мешает проникновению адгезива в прокладку. Второй слой полимера с низкой температурой плавления легко течёт в материал и закрепляются в нём.
КЛЕИ Для склеивания текстильных материалов могут применяться клеи, удовлетворяющие следующим требованиям: n обладать хорошей адгезией к текстильным материалам, и образовывать соединения с высокой когезией: n клеевые соединения должны быть достаточно эластичными; стойкими к влаге, светопогоде, химчистке, старению: n не должны содержать веществ, вредно действующих на организм человека: n быть технологичными. Клеевые материалы получают, используя синтетические термо пластичные полимеры: полиамид, полиэтилен, поливинилхлорид и др. и их сополимеры. Полиамидные клеевые материалы. Клеевые материалы с полиамидным покрытием характеризуются: высокой упругостью и несминаемостью, устойчивостью к растворителям. Однако они неустойчивы к воде, особенно при кипячении. Поэтому их рекомендуется применять в изделиях, не подвергающихся стирке. Из отечественных полиамидов применяют полиамидные смолы 3-х типов: ПА-54 (ПА-6\6.6); ПА-548 (ПА-6\6.6\10) и ПА-12 АКР (ПА 12\6\6.6). Полиамидная смола ПА-54 образуется сополимеризацией капролактама с гексометилендиаммонийадипинатом (соль АГ). Температура плавления смолы ПА-54 равна 165+-5 С. Высокая температура ограничивает его применение. Полиамидная смола ПА-548 получается сополимеризацией капролактама, соли АГ, соли СГ (гексометилендиаммонийсебацианат). Температура плавления 155+-5 С. Смола ПА-548 является сырьём для получения клеевых нитей и клеевой паутинки, а так же сырьём для получения точечного нерегулярного клеевого покрытия материалов. При добавлении в смолу ПА-54 и ПА-548 продуктов взаимодействия малеинового ангидрида, глицерина и е-капролактама, температура плавления снижается до 90-120 С. Смолы типа ПА-12 АКР образуются сополимеризацией додекалактама (ДЛ) с капролактамом (КЛ) и солью АГ. Использование ДЛ обеспечивает температуру плавления смолы до 90 С, увеличение эластичности, водо- и морозостойкости. В зависимости от состава смола характеризуется:
Из них изготавливают клеевые нити, паутинки, прокладки. Полиэтиленовые клеи высокого давления с температурой размягчения 108-120 С и морозостойкостью -80 С, обладают низкой устойчивостью к химчистке, но устойчивы к стирке, поэтому их используют для прокладок в изделия, подвергающиеся стирке. Полиэтленовые клеевые прокладочные материалы должны отвечать следующим требованиям: -при толщине 0.35 мм сопротивление расслаиванию должно быть не менее 150 сН\см, жёсткость 12-22 сН до стирки, и 8-12 сН после стирки; -несминаемость 40%. Сополимеры из этилена и винилацетата характеризуются ещё меньшей температурой плавления 80-95 С, но они неустойчивы к действию химчистки (кроме бензина) и стирке. Поливинилхлоридные клеи применяются в виде паст и пластикатов. Они образуют устойчивые к действию влаги клеевые соединения. Поэтому их применяют для образования водостойких швов. Пластикаты прессуют при t=170-180 С, а пасты при 160С. Однако при склеивании появляется неприятный запах,вследствие чего применение ПВХ ограничено. Полиэфиры и полиуретаны используются меньше ввиду экономической нецелесообразности, они неустойчивы к действию химчистки и стирки. Исследования по созданию полиэфирных смол для клеевых прокладочных материалов продолжаются. Клей БФ-6 и ПВБ. Клей БФ-6 спиртовый раствор модифицированной фенолформальдегидной смолы БФ. Клей ПВБ- спиртовый раствор пластифицированного поливинилбутираля клеевого. Выпускают их в виде клеевой плёнки шириной 6-3 мм и 10-12 мм. Используются для склеивания деталей одежды. Однако, ввиду их недостаточной устойчивости к химчистке их применение ограниченно. Склеивание производят на прессах при температуре 160-170 С, давлении 1-5 *104 Па в течении 20-60 сек. в зависимости от вида материала.
|
