服用聚氨酯塑料材料抗粘連性的研究

1 引言

目前，聚氨酯的應用非常廣泛，在建筑材料、工業制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應用，而在服裝領域，聚氨酯塑料材料相比于其他塑料材料，因為其優異的手感和柔軟度，逐漸成為服裝領域中的新寵兒。

潮牌作為年輕人目前受追捧的服裝，聚氨酯塑料材料的身影經常會出現，除了作為點綴之外，現在更多前衛的品牌，直接用聚氨酯塑料材料作為主體材料，大面積地運用。聚氨酯服裝逐漸形成了一種潮流和趨勢。而除了潮牌，一些傳統品牌也在嘗試探索聚氨酯服裝，此可見，聚氨酯服裝前景可觀。但是隨著各個品牌的聚氨酯服裝問世，產品的質量也參差不齊，而且目前國內外，針對此類服用聚氨酯塑料材料無相關標準和測試方法。特別是對于該類材料的塑料特性，使得該類服裝的抗粘連性成為影響消費者購買欲望最關鍵因素之一。因此本文對聚氨酯塑料材料抗粘連性的研究，既能為此類產品前期質控提供可行性的測試方法，也能保護好消費者利益，健全完善紡織行業質量標準體系。

2 試驗

2.1 試驗材料

表1 試樣列表

2.2 試驗儀器

M E M M E R快速烘箱、汗漬架、樹脂板（60mm×115mm×1.5mm）。

2.3 試驗方法

裁取40mm×100mm大小的聚氨酯材料兩塊，將材料的正面和正面貼合，組成一塊組合試樣，然后放入兩塊樹脂板之間，置入汗漬架中，施加一定的壓強，然后將整個試驗裝置放入已達到規定溫度的烘箱中，試驗時間結束后，待組合試樣冷卻至室溫，將組合試樣分開，觀察試樣的粘連情況。

3 結果與討論

結合GB/T 8949—2008《聚氨酯干法人造革》［1］，試驗結果的判定按以下規定進行：5級：能輕輕剝開，無任何粘連現象；4級：稍用力剝開，輕微粘連現象；3級：用一定的力才能剝開，中度粘連，表面無破損、水波紋等異常現象；2級：在重力下剝離，嚴重粘連，難以分開或分離過程中試樣被損壞；1級：不能剝離。

3.1 壓強的影響

對組合試樣施加不同程度的壓強，在25℃、24h的條件下，測試不同聚氨酯塑料材料的粘連性，如表2所示。

表2 不同壓強條件下聚氨酯塑料材料粘連性情況 級

由表2可知，隨著壓強的增大，聚氨酯塑料材料在壓強偏小時，不會出現粘連現象，當從10kPa開始，10#試樣出現輕微粘連，到12.5kPa時，7#、10#試樣都出現輕微粘連。可見，在一定的壓力作用下，會加強聚氨酯材料表面上的聚合物通過氫鍵產生的作用力，由此產生粘連。結合該類材料的用途領域是服裝領域，從消費者的實際穿著使用情況，認為12.5kPa更符合試驗要求。

3.2 溫度的影響

分別將組合試樣放置在不同溫度下，在壓強12.5kPa、24h的條件下，測試不同聚氨酯塑料材料的粘連性，如表3所示。

從表3可知，隨著溫度的升高，聚氨酯塑料材料出現粘連的程度逐步嚴重，特別是當溫度達到55℃時，5#、7#、10#試樣出現中度粘連，而在溫度達到65℃時，所有試樣都出現了不同程度的粘連，證明該類材料對溫度敏感。

服裝用的聚氨酯塑料材料主要是由熱塑性聚氨酯彈性體組成，是一種高聚合物。熱塑性聚氨酯靠分子間氫鍵交聯或大分子鏈間輕度交聯，隨著溫度的升高，氫鍵交聯會向大分子鏈間輕度交聯轉變，分子與分子之間的作用力減弱，表現出來的狀態就是材料的彈性減弱，黏性增強，從而導致聚氨酯塑料材料發生粘連。當溫度55℃時，材料大部分出現不同程度的粘連，隨著溫度升高到65℃時，按照GB/T 8949—2008中抗粘連性≥4級的要求，基本有60%的產品達不到要求，該溫度過于嚴苛，加重企業的負擔，因此，確定試驗溫度為55℃，既能把控產品的質量，又能降低成本。

表3 不同溫度下聚氨酯塑料材料粘連性情況 級

3.3 時間的影響

將組合試樣放置在壓強12.5kPa、溫度55℃的條件下，測試不同時間的聚氨酯塑料材料的粘連性，如表4所示。

表4 不同時間下，聚氨酯塑料材料粘連性情況 級

由表4可知，隨著時間增加，在55℃的溫度下，高聚物的布朗運動加劇，分子之間的作用越充分，粘連的程度就可能加重；而隨著時間的推移，這種加重效果并不明顯，當時間達到48h后，也僅僅只有10#試樣出現嚴重粘連。綜合環保節能、可操作性及試驗結果考慮，確定試驗時間為24h。

3.4 材料測試面的影響

將試樣正面和正面、反面和反面貼合組成兩組組合試樣，將組合試樣放置在壓強12.5kPa、溫度55℃下，放置時間24h，聚氨酯塑料材料粘連性結果如表5。

表5 不同測試面的聚氨酯塑料材料粘連情況 級

從表5可知，測試面不同，部分試樣的測試結果反差較大，其中以7#、9#、10#試樣尤為明顯。其中，7#和10#試樣圖案加工工藝為油墨印花，即在聚氨酯塑料材料的反面，噴上一層油墨印花，油墨印花中含有膠黏劑，在膠黏劑的作用下，該類加工工藝的聚氨酯塑料材料的反面比正面更容易發生粘連；而9#試樣的圖案加工工藝為單面覆膜工藝，即在聚氨酯塑料材料的正面，覆上一層幻彩膜，以達到特有的視覺效果，在這層薄膜的作用下，正面不易發生粘連。綜合考慮，組合試樣的制備根據產品的后整理加工工藝來。

4 結論

通過以上4個測試條件可知，聚氨酯塑料材料的粘連性與溫度有極大的密切關系，時間僅次，最后為壓強。而組合試樣的制備，主要看產品的后整理加工工藝，最終，確定聚氨酯塑料材料粘連性測定的條件為：溫度55℃、時間24h、壓強12.5kPa。