層壓復合服裝設計裝飾面料的黏接性能研究

孫健康

(安徽城市管理職業學院 學前教育學院，合肥 230011)

層壓復合服裝面料由于具有防水、防濕和防風等特性，廣泛應用在全天候運動服裝和特種服裝生產等方面。用層壓復合服裝面料生產的服裝不僅具有一些其他材料服裝無法具有的功能外，還在很大程度上提高了舒適性[1]。然而，粘合襯布作為層壓復合服裝面料的主要輔料，在實際加工過程中往往會出現粘合襯與面料難黏合或者黏合后牢度較低等現象[2-4]，較為可行的方法是對層壓復合服裝面料的粘合襯布進行改性，并研究表面活性劑和熱溶膠等對層壓復合服裝面料黏結性能的影響，然而，目前這方面的研究報道較少[5-6]。本文考察表面活性劑、多異氰酸酯預聚體溶劑膠(Fuller6636)和反應性濕固化聚氨酯熱熔膠(PUR5610)對層壓復合服裝面料黏結性能的影響，以期為具有高黏合牢度的層壓復合服裝設計服裝面料的開發與應用提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗原料

1)聚酰胺PA(基布滌綸；涂覆量9 g/m2；東莞華凱塑膠材料有限公司)；

2)聚氨酯PU(基布滌綸；涂覆量15 g/m2；衡水景盈聚氨酯制品有限公司)；

3)聚酯PES(基布滌綸；涂覆量10 g/m2；深圳市東升塑膠制品有限公司)；

4)滌綸(70 g/m2；徑密110根/10 cm；緯密100根/10 cm；杭州啟絢化纖有限公司)；

5)Span-60活性劑(上海安妍生物有限公司)；

6)十八胺活性劑(南通宏申化工有限公司)；

7)硬脂酰胺活性劑(江蘇銘林化工科技有限公司)；

8)Fuller6636多異氰酸酯預聚體溶劑膠(富樂粘合劑有限公司)；

9)PUR5610反應性濕固化聚氨酯熱熔膠(富樂粘合劑有限公司)；

10)SM-18有機硅柔劑(魯道夫化工有限公司)。

1.2 儀器與設備

1)ZS-BD型滾筒壓燙機(泗縣恒星燙畫機械股份有限公司)；

2)NBHX250型剝離強度儀(東莞市華杰檢測儀器有限公司)；

3)S-4800型掃描電鏡(日本日立公司)。

1.3 試樣制備

1)粘合襯:預先將表面活性劑(Span-60、十八胺和硬脂酰胺)用丙酮和二氯乙烷混合溶液溶解，然后將PA、PU和PE浸泡在相同質量的表面活性劑中，將溶劑膠/熱熔膠以涂層方式涂覆在粘合襯上，制成不同表面活性劑改性的粘合襯，如表1所示。

表1 表面活性劑改性后的粘合襯

2)面料與粘合襯黏附:制備3種粘合襯，涂膠量分別為2 g/m2，4 g/m2和8 g/m2，具體過程為采用旋涂方式將多異氰酸酯預聚體溶劑膠(Fuller6636)涂覆到襯布上，然后在滾燙機上分別與PA涂層和有機硅柔劑(SM-18)整理后的面料復合，溫度138℃、壓力0.1 MPa、時間10 s，然后根據GB/T 6529—2008《紡織品調濕和試驗用標準大氣》將復合面料進行平衡處理[8]。

3)復合面料:采用反應性濕固化聚氨酯熱熔膠(PUR5610)在復合機上分別與PA涂層面料和有機硅柔劑整理后的面料復合進行復合，涂膠量分別為2 g/m2，4 g/m2和8 g/m2，室溫固化1 d后得到復合面料。

將粘合襯和面料在滾筒壓機上壓燙，按照GB/T 6529—2008《紡織品 調濕和試驗用標準大氣》中的要求平衡4 h；另一組樣進行整理，將試樣置于浸軋整理液中處理后烘干(88℃，120 s)，然后烘焙(175℃，60 s)后進行壓燙黏合，按照GB/T 6529—2008規定進行平衡4 h后測試剝離強力[7]。

1.4 測試與表征

1)剝離強力:根據FZ/T 01085—2018《粘合襯剝離強力試驗方法》，在NBHX250型剝離強度儀上進行復合織物的剝離強力測試，拉伸速率為25 mm/min，結果取5組試樣平均值；

2)微觀形貌:采用S-4800型掃描電鏡對面料和粘合襯剝離后的形貌進行觀察。

2 試驗結果與分析

2.1 表面活性劑對復合面料剝離強力的影響

表2為粘合襯與PA涂層面料壓燙后的剝離強力的測試結果，分別列出了PA粘合襯、PU粘合襯和PES粘合襯與PA涂層面料壓燙后的剝離強力。對比分析可知，PA粘合襯與PA涂層面料壓燙后的剝離強力為3.5～4.7 N之間，PU粘合襯與PA涂層面料壓燙后的剝離強力為5.4～6.8 N之間，PES粘合襯與PA涂層面料壓燙后的剝離強力為4.7～6.2 N之間；N7～N9試樣的剝離強力高于N1～N6試樣，C7～C9試樣的剝離強力高于C1～C6試樣，S7～S9試樣的剝離強力高于S1～S6試樣，即硬脂酰胺作為表面活性劑的粘合襯的剝離強力要高于Span-60和十八胺作為表面活性劑的粘合襯；從表面活性劑濃度上看，表面活性劑為1.8%試樣的剝離強力在3組試樣中是最低的，而表面活性劑為1.2%試樣的剝離強力較大，這也就說明適宜的表面活性劑濃度為1.2%。這主要是因為表面活性劑的加入會改變膠粉的存在狀態，如果表面活性劑過多，膠粉表面會因為過多表面活性劑而出現局部聚集，造成整體弱邊界層增多，影響黏結質量[9]，并造成剝離強力減小。綜合而言，N7～N9、C7～C9和S7～S9粘合襯與PA涂層面料壓燙后的剝離強力要高于N1～N6、C1～C6和S1～S6粘合襯，這也就說明經過硬脂酰胺改性處理后的膠黏劑對涂層面料的黏結性能會相對Span-60、十八胺表面活性劑更好，且后2種表面活性劑對涂層面料的黏結性能改善作用相當。

表2 粘合襯與PA涂層面料壓燙后的剝離強力測試結果 N

圖1為C8試樣的斷口形貌。可見，經過涂覆后，滌綸表面會形成致密的薄膜；經過剝離強力測試后，熱熔膠只是在滌綸的表面覆蓋，并不會浸入到滌綸內部[10]，在剝離強力測試過程中，斷面會沿著涂層劑/膠黏劑界面擴展。

圖1 C8試樣的斷口形貌

2.2 Fuller6636膠種襯布對復合面料剝離強力的影響

表3為PA涂層面料與粘合襯黏附后的剝離強力。可見，隨著涂膠量增加，粘合襯與PA涂層面料壓燙復合洗滌前和洗滌后的剝離強力都會逐漸增加，根據涂層面料用機織襯剝離強力技術要求:當洗滌前剝離強力在13 N以上、洗滌后剝離強力大于6 N才合格[11]，因此，涂膠量8 g/m2時PA涂層面料與粘合襯的剝離強力合格；此外，Fuller6636多異氰酸酯溶劑可以對PA涂層面料起到很好的黏結作用，且黏結牢度與膠黏劑的涂覆量有關。

表3 PA涂層面料與粘合襯黏附后的剝離強力

表4為SM-18整理后面料與粘合襯黏附后的剝離強力。可見，隨著涂膠量增加，粘合襯與SM-18整理后面料壓燙復合洗滌前和洗滌后的剝離強力也逐漸增加。可見，Fuller6636多異氰酸酯溶劑可以對SM-18整理后面料起到很好的黏結作用，且黏結牢度與膠黏劑的涂覆量有關。

表4 SM-18整理后面料與粘合襯黏附后的剝離強力

對比表3和表4的測試結果可知，在相同涂膠量下，PA涂層面料與粘合襯黏附后的剝離強力會高于SM-18整理后面料與粘合襯黏附后的剝離強力。根據涂層面料用機織襯剝離強力技術要求，洗滌前和洗滌后的剝離強力分別需要在13 N和6 N以上[11]，因此，適宜的涂膠量為8 g/m2。這主要是因為涂膠量較低時，復合面料的有效接觸面積較小，使得單個膠接接頭的承載力較低，但是如果涂膠量過大，復合面料中會出現局部團聚現象，黏結牢度反而會降低[12]。

2.3 PUR5610熱熔膠對復合面料剝離強力的影響

表5為PA涂層面料與襯布組成的復合面料的剝離強力，此時熱熔膠為反應性濕固化聚氨酯熱熔膠(PUR5610)。可見，隨著涂膠量增加，粘合襯與PA涂層面料壓燙復合洗滌前和洗滌后的剝離強力都會逐漸增加，但是涂膠量為4 g/m2時粘合襯與PA涂層面料壓燙復合洗滌前和洗滌后的剝離強力已經可以滿足涂層面料用機織襯剝離強力技術要求。

表5 PA涂層面料與襯布組成的復合面料的剝離強力

表6為SM-18整理后面料與襯布組成的復合面料的剝離強力。可見，隨著涂膠量增加，粘合襯與SM-18整理后面料壓燙復合洗滌前和洗滌后的剝離強力也逐漸增加。根據涂層面料用機織襯剝離強力技術要求，此時涂膠量需要達到8 g/m2。此外，對比表4可知，熱熔膠為PUR5610時，相同涂膠量下的剝離強力相對多異氰酸酯預聚體溶劑膠Fuller6636更大，因此，在實際應用過程中可以優先選擇PUR5610熱熔膠。

表6 PASM-18整理后面料與襯布組成的復合面料的剝離強力

3 結論

1)PA粘合襯與PA涂層面料壓燙后的剝離強力在3.5～4.7 N之間，PU粘合襯與PA涂層面料壓燙后的剝離強力在5.4～6.8 N之間，硬脂酰胺作為表面活性劑的粘合襯的剝離強力要高于Span-60和十八胺作為表面活性劑的粘合襯；從表面活性劑濃度上看，表面活性劑為1.8%試樣的剝離強力在3組試樣中是最低的，而表面活性劑為1.2%試樣的剝離強力較大，即適宜的表面活性劑濃度為1.2%。

2)在相同涂膠量下，PA涂層面料與粘合襯黏附后的剝離強力會高于SM-18整理后面料與粘合襯黏附后的剝離強力。根據涂層面料用機織襯剝離強力技術要求，洗滌前和洗滌后的剝離強力分別需要在13 N和6 N以上，因此，適宜的涂膠量為8 g/m2。

3)隨著涂膠量增加，粘合襯與PA涂層面料壓燙復合洗滌前和洗滌后的剝離強力都會逐漸增加，但是涂膠量為4 g/m2時粘合襯與PA涂層面料壓燙復合洗滌前和洗滌后的剝離強力已經可以滿足涂層面料用機織襯剝離強力技術要求；隨著涂膠量增加，粘合襯與SM-18整理后面料壓燙復合洗滌前和洗滌后的剝離強力也逐漸增加，但涂膠量需要達到8 g/m2時才能滿足涂層面料用機織襯剝離強力技術要求。