大三上学习非织造第七章黑白

第七章

化学粘合法加固纤网§7-1§7-2§7-3§7-4§7-5§7-6§7-7粘合剂的种类与作用粘合剂与非织造材料性能的关系粘合剂选用的原则粘合机理材料表面能与界面结合力

化学粘合法工艺与产品性能烘燥工艺第七章

化学粘合法加固纤网在非织造材料的生产工艺中，化学粘合法是其中应用历史最长、使用范围最广的一种纤网加

固方法。虽然近年来聚合物纺丝成网、水刺、热

粘合等非织造生产工艺的迅速发展和粘合剂生产

技术的缺陷(主要是环境保护、人体健康方面的影响)，限制了化学粘合法的发展速度，但由于这种方法具有工艺灵活多变、产品多样化、生产成本

较低等优点，在整个非织造材料生产中仍占有很

大比例，受到了生产厂商和行业技术人员的重视。随着无毒副作用的“绿色”化学粘合剂的出现，

化学粘合法技术一定会得到进一步的发展。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用几个同类或不同类的固体，由于介于两者表面的另一种物质的作用而牢固地结合起来，这种现象称为粘合，而介于两固体表面间的物质称为粘合剂。粘合剂又称为胶粘剂、粘结剂或粘着剂。凡具有良好的粘合性能，可把两个相同或不同的固体材料连接在一起的物质，都可称为粘合剂。化学粘合法生产非织造材料工艺中，粘合剂是重要材料，其性能对非织造材料的质量和外观起重要作用，必须根据非织造材料的用途和产品特性以及用户要求来选择合适的粘合剂。因此，粘合剂的种类、组成、特性及功能是粘合剂使用者必须关注的要素。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用一、粘合剂种类粘合剂种类繁多，其分类方法也很多，目前国内外还没有一个统一的分类标准，根据粘合剂的特点可作如下分类：按来源分类按粘合剂固化后的胶体特性分类按粘合剂基料物质分类按外观形态分类按特殊功能分类粘合剂天然类粘合剂合成类粘合剂树脂型葡萄糖衍生物—淀粉，糊精，阿拉伯树胶，海藻酸钠等氨基酸衍生物—植物蛋白，酪朊，血蛋白，骨胶，鱼胶天然树酯—木质素，单宁，松香，虫胶，生漆酚醛树脂，间苯二酚甲醛树脂，尿醛树热固型—脂，不饱和聚酯，聚异氰酸酯，丙烯酸双酯，有机硅等热塑型—

聚醋酸乙烯酯，聚氯乙烯-醋酸乙烯酯，聚丙烯酸酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯，聚酰胺，聚氨酯等。橡胶型丁晴橡胶，丁苯橡胶，丁基橡胶，氯丁橡胶，硅橡胶，聚氨酯橡胶等。再生型—再生橡胶。复合型—

酚醛-聚乙稀醇缩醛，酚醛-氯丁橡胶，环氧-酚醛

，醋酸乙烯共聚物，丙烯酸酯共聚物，丁二烯-苯乙烯共聚物，羧基丁二烯丙烯腈共聚物等.第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用粘合剂型态特点粘合剂品种溶液在适当的有机溶剂或水中溶解为粘稠溶液。粘合剂干燥快，初期粘合力大。热固型树脂：酚醛；脲醛，聚丙烯酸双酯等。热塑性树脂：聚醋酸乙烯，聚丙稀酸酯，纤维素，聚氰基丙烯酸酯，饱和聚酯。橡胶：丁苯，氯丁，晴基橡胶。乳液或乳胶以水为介质，无毒，不燃烧，蒸发水后成膜形成粘接，可在乳液中加填充剂而不影响乳液稳定性乳液固含量高。热塑型树脂：热塑性树脂：聚醋酸乙烯，聚丙烯酸酯，环氧橡胶： 丁苯，氯丁，天然橡胶。热粉末水溶性树脂在使用前加

溶剂（水或有机溶剂），制成溶液。价格低，适

合于热压加工。热塑型树脂：乙烯或丙烯基聚合物。热固型树脂：酚类热固化树脂。天然物： 淀粉，酪朊，虫胶。第七章

化学粘合法加固纤网§7-1

粘合剂的种类与作用§7-1粘合剂的种类与作用第七章

化学粘合法加固纤网特殊功能粘合剂功能粘合剂主体成份特殊填料、副料及添加剂导电环氧树脂、酚醛树脂丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酯石墨粉、炭粉金属粉(银、铜、铝金)导热一般以液体丁腈橡胶改性环氧树脂金属粉(银、铜、铝金)、氧化粉(氧化铍)导磁环氧树脂等羰基铁粉、铝粉等耐高温有机硅聚合物、含芳杂环聚合物及无机物(氧化铜)超低温环氧树脂改性聚氨酯、聚氨酯、尼龙改性环氧树脂等压敏橡胶型：聚异丁烯橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶树脂型：丙烯酸酯、硅、氟树脂基材(布、纸、塑料膜等)、隔离剂光敏树脂单体或预聚体为主料，加入光敏剂、经光催化聚合固化第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用二、粘合剂组成粘合剂是由多种成份构成的混合物，除主体材料

(基材)外，还应根据不同特性和产品需要，添加若干

种辅助材料，包括固化剂、溶剂、增塑剂、乳化剂、

增稠剂、偶联剂、分散剂、络合剂、引发剂、发泡剂、填料等。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用1、基材即主体高分子材料，是赋予粘合剂胶粘性的根本成份。其流变性、极性、结晶性、分子量及分布等对粘合剂的物理机械性能起主要作用。2、固化剂是一种可使单体或低聚物变为线型高聚物或网状

体型高聚物的物质，也可称为交联剂或硫化剂。常用固化剂有过氧化物、多异氰酸酯化合物、环氧化合物、多元羧酸等。3、溶剂有些粘合剂需用溶剂，这些溶剂是能与粘合剂主要成份相溶的低粘度液体物质，包括水、有机或无机溶剂。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用4、增塑剂是一种能降低高分子化合物玻璃化温度和熔融温度，改善胶层脆性、增进熔体流动性的物质。其主要作用为能“屏蔽”高分子化合物的活性基团，减弱分子间作用力，增加高分子化合物的韧性、延伸率和耐寒性，降低其内聚温度和弹性模量。常用增塑剂有邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、癸二酸酯类、液体橡胶类等。5、乳化剂能使两种或两种以上互不相溶(或部分相溶)的液体形成稳定的分散体系(乳化液)的物质。它属于表面活性剂的范畴，是水分散型粘合剂不可缺少的助剂。6、增稠剂能增加粘合剂表观粘度，减少流动性的物质。常用增稠剂有酪素、甲基纤维素、丙烯酸树脂、气相二氧化硅等。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用7、偶联剂能同时与极性和非极性物质产生一定结合力的物

质。其结构特点是分子同时具有极性和非极性部分。

其作用是增加了主体材料本身分子间的作用力，提高

了粘合剂的内聚强度；在粘合剂与被粘物之间起到了

一定的“架桥”作用。常用偶联剂有：有机硅烷及其

衍生物类、有机铬、有机钛化合物、多异氰酸酯类等。8、分散剂能使粘合剂组分均匀地分散在介质中的物质，属表面活性剂范畴，是水分散型粘合剂所必需的。9、络合剂能与被粘材料形成电荷转移配价键，增加粘合剂粘结强度的物质。常用的有8－羟基喹啉、邻氨基酚等。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用10、引发剂在一定条件下能分解产生自由基的物质。一般含有不饱和键的化合物如不饱和聚酯胶、厌氧胶、光敏胶等都加入引发剂。常用引发剂有过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧化异丙苯、偶氮二异丁腈等。11、促进剂(催化剂)能促进化学反应，缩短固化时间，降低固化温度的物质。12、发泡剂在泡沫粘合法中，是重要成份发泡的物质。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用13、填料在粘合剂组分中不与主体材料起化学反应，但可以改变其性能，赋予被粘物质不同功能，能降低成本的非粘合性固体材料。如金属粉、石墨粉、炭粉、金属氧化物、石棉粉、玻璃粉、纤维、布料等。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用三、粘合剂的性能指标粘合剂的性能分为工艺性能、物理机械性能和化学结构性能。其中化学结构性能主要与组成粘合剂的聚合物成份及分子结构有关，而对于粘合剂的应用者来说，更多的应考虑其基本的理化性能和工艺性能。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用1、基本物理性能

(1)含固量在规定条件下，测得粘合剂中非挥发性物质的重量百分数。其公式如下：X

=

G1

·100G式中：X

－粘合剂含固量(％)G1－干燥后粘合剂试样质量(g)Ｇ－干燥前粘合剂试样质量(g)第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用(2)相对密度用比重瓶法可以测定液体粘合剂的相对密度。用

25

ml的比重瓶装满蒸馏水，放入25℃的恒温槽中恒温半小时，称重，再将比重瓶装满待测的粘合剂液体，放入25℃的恒温槽中恒温半小时，称重，由此可测得液体粘合剂的相对密度，其公式如下：式中：d

－粘合剂相对密度；W

－液体粘合剂的相对质量；W水－水的质量；d水

－25℃蒸馏水密度。水水Wd

=

W

·

d第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用粘度粘度是物体抵抗流动变形能力的一种量度，它是评价粘合剂质量的一项重要指标。用于1cm2面积上，并使相距1cm的两层流体的速度相差1cm/s的粘滞力表示。单位为Pa·s。国家标准中粘度的测量仪器采用旋转粘度剂。PH值某些粘合剂组分中含有酸性物质，会导致一些被粘物的腐蚀和纤维水解，因此，必须测定粘合剂的PH值。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用(5)玻璃化温度是高聚物从玻璃态向高弹态转变的温度，也就是高聚物链段开始发生运动的温度。它与粘合剂成膜后的手感有密切关系。玻璃化温度越高，手感越硬；反之，手感越软。这是粘合剂制造商所掌握的一项重要技术数据。试验表明，不同粘合剂的扭曲模量与温度的关系是一组近似平行的曲线，而且扭曲模量为

300kgf/cm2时对应的温度和粘合剂的玻璃化温度非常接近。因此，难以测量的玻璃化温度，可通过测扭曲模量为300kgf/cm2时对应的温度来获得。通常：Tg=T300+7~9(℃)第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用离子属性一般粘合剂中根据其乳化剂亲水基团的性质可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。同一离子属性的粘合剂可以配合使用。固化速度是研究各种粘合剂固化条件的重要数据。其测试方法为取一定量粘合剂试样放在保持恒温的加热板上(一般为150℃，个别粘合剂在室温下能快速固化的，则温度应更低些)，用玻璃棒不断搅拌，直至粘合剂转为不熔状态所需的时间。适用期(使用寿命)是指粘合剂从各组分混合均匀开始，到能维持其可用性能的时间，是检验粘合剂质量的重要指标。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用2、工艺性能

(1)热敏凝聚作用采用水相乳液型粘合剂浸渍纤网，烘燥时，在除

去水分的同时，部分粘合剂会出现泳移，由于泳移将

导致粘合剂在非织造材料上的分布不匀和分层，因此，为了减少粘合剂的泳移，常在粘合剂中加入热敏剂，使其能在较低温度下促进胶乳凝聚，从而能成功控制粘合剂的泳移。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用(2)高吸水性非织造材料中医用、卫生用及“用即弃”产品对高吸水性聚合物有着特殊的需要。这些高吸水性聚合物一般通过接枝共聚、后交联法、嵌段聚合等方法，使聚合物引入亲水性基团，使之既具有亲水性，又非水溶性，达到高度吸水及膨化，被广泛用于卫生巾、尿布之类一次性非织造材料产品中。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用(3)成膜性粘合剂乳液由分散相成为连续相的过程称为成膜。成膜一般经历四个步骤。首先是乳液水分挥发，粒子相

互接触；其次是乳液粒子间接触面增大，粒子变形，产生粘性流动并开始产生连续相薄膜；三是乳液中的助剂逐渐离开乳液粒子表面或溶解于聚合物中，而聚合物则由于高度自粘性而相互结合成均匀牢固的薄膜；四是形成薄膜后，胶膜结构继续变化，导致连续相的进一步加强。各种粘合剂有不同的最低成膜温度，它与聚合物的玻璃化温度有关，聚合物的玻璃化温度高，其成膜温度也高。对非织造材料的化学粘合法工艺而言，粘合剂在纤网中不应该成连续薄膜状，而应该为点粘合。因此，可利用不同成膜温度的聚合物掺混及应用预凝胶工艺，来达到纤网点粘合的目的。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用四、非织造常用粘合剂非织造材料常用粘合剂绝大多数为分散型粘合剂，即乳液或乳胶，大多采用浸渍法，也可用于喷洒法或泡沫法。粉末型粘合剂(热熔胶)则主要用于热熔粘合衬。而低熔点纤维则作为热粘合法中的纤维型粘合剂，已在第六章中作了详细介绍。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用(一)聚丙烯酸酯类聚丙烯酸酯类包括丙烯酸及其酯类以及含有丙烯酸酯类组分的各种衍生物。丙烯酸酯类的单体的品种很多，而且其性质各

不相同，但单体之间的相容性很好。因此，丙烯酸酯作粘合剂时，一般都采用多种单体共聚，通过改变参与共聚的单体品种及用量来控制粘合剂的性质。单

体特性甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，丙烯腈（甲基）丙烯硬度，附着力丙烯腈，（甲基）丙烯酰胺，（甲基）丙烯酸耐溶剂性，耐油性丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸-2-乙基己酯柔韧性（甲基）丙烯酸，高级酯，苯乙烯耐水性甲基丙烯酰胺，丙烯腈耐磨性，抗折性甲基丙烯酸酯耐气侯性，耐久性，

透明性低级丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，苯乙烯抗沾污性第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用不同单体赋予乳液聚丙烯酸酯的性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用聚丙烯酸酯类粘合剂具有良好的柔软性、弹性、高透明性和抗皱性，而且耐水、耐溶剂。在非织造材料生产中应用最为广泛、用量最大。

BASF公司开发的超低甲醛含量的丙烯酸酯粘

合剂，其游离甲醛含量<20ppm，大大低于同

类粘合剂，可使用于医疗卫生材料上。丙烯酸酯-羧甲基丙烯酰胺共聚乳液，

耐热，耐光，耐臭氧的降解性能，耐老化性好，汽车、室内装饰用非织造材料。丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚乳液作粘合剂，耐变色性优良，柔软粘结力强，耐溶剂性强，高级服装内衬的非织造材料。粘合剂的种类与作用第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1(二)乙烯类聚合物

1、聚醋酸乙烯酯类醋酸乙烯酯—丙烯酸酯共聚乳液：玻璃化温度降低，手感柔软。醋酸乙烯酯—甲基丙烯酸共聚乳液：调节乳液的pH值，控制乳液粘结强度。发生分子交联，提高材料耐水性、耐热性。醋酸乙烯-羟甲基丙烯酰胺共聚乳液：发生分子交联，提高耐化学性，耐水性，耐热性第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用2、聚氯乙烯氯乙烯均聚物具有很高的玻璃化温度和模量，单独用于非织造材料，手感较硬。但它有优良的阻燃性能，可通过改性取长补短。如氯乙烯与乙烯共聚且两种单体配比控制适当，对非织造材料有很好的粘合力和柔软性，并具有一定的阻燃性。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用3、聚乙烯酸它是用醋酸乙烯部分或全部水解而制备的水溶性热塑性树脂。它能溶于水，故一般只用来生产低级的不洗涤的非织造材料或作为纤网的预加固粘合剂。为了改善其性能，可将它在存在酸性催化剂条件下与醛反应，生成聚乙烯醇缩醛。采用不同的醛可制得不同的缩醛，其性能也不相同，可以自由调节，以满足非织造材料产品加工的要求。第七章

化学粘合法加固纤网§7-1粘合剂的种类与作用(三)橡胶型胶乳

1、丁苯胶乳2、丁腈乳胶3、氯丁乳胶第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用(四)热固性树脂

1、聚氨酯聚氨酯粘合剂能生成不同结构的聚氨酯，从而可获得不同性质的聚氨酯粘合剂或其它聚氨酯高分子材料，如人造革涂层材料、纤维、橡胶等。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用2、酚醛树脂酚醛树脂是由酚类化合物与醛类化合物进行缩合反应而制成的合成高分子物。优点是极性大、粘结力强；耐热性、耐老化性(高温老化和自然老化)好，能耐水、耐油、耐腐蚀；易改性，也能对其它粘合剂改性；抗蠕变，尺寸稳定性好；电绝缘性能优良；制造简单，价格便宜。缺点是脆性大，剥落强度低；需高温高压固化。该种粘合剂一般用于坚硬、厚重的高温层压非织造产品。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用(五)热熔粘合剂热熔粘合剂是一种不含溶剂或水的热塑性高分子聚合物固体材料。此类材料受热时熔融，成为粘流体渗透到被粘体内部，冷却后固化，与被粘物牢固固化。非织造材料生产中使用的热熔粘合剂主要指热熔胶和热熔纤维。热熔纤维在第六章中已有详述，以下介绍热熔胶。热熔胶是热塑性树脂，具有线形结构或不均匀网状结构，在高温下为主弹态，经加热熔融后呈粘流态。将热熔胶均匀地涂布在非织造材料上制成粘合衬的加工方法称为涂层。常用的涂层工艺有撒粉法、粉点法、浆点法、热熔转移法、网膜复合法和双点法等。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用用于粘合衬布的热熔胶，一般要求具备下列性能：良好的流动性进行涂层加工时，热熔胶要能够按照加工产品质量要求，迅速地转移到底布上，并确保涂胶量和涂胶均匀。为此热熔胶应具有适合加工工艺的颗粒大小、颗粒形状和粒度分布。良好的粘合性热熔胶必须与底布的纤维有较好的粘合力，仅用少量热熔胶就能使衬布具有高剥离强力。良好的熔融性热熔胶熔点低，熔融温度范围和熔融指数适中，可使涂层加

工在较低温度下完成，而不影响织物的手感和损伤纤维，也可使

压烫在短时间、低温、低压下完成，而不发生渗料及不损伤面料。较好的耐洗性能经洗涤后粘合强度无显著下降。具有抗老化性能在光、热条件下不会变色、变脆。第七章

化学粘合法加固纤网§7-1粘合剂的种类与作用热熔胶技术指标：熔融粘度与熔融指数松装密度安息角熔点范围粒径第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用熔融粘度与熔融指数：热熔胶的热流动性取决于它的熔融粘度。熔融粘度随分子量的增加而迅速增加。熔融粘度不易直接测定，可用熔融指数(MI)来衡量热熔胶的热流动性。熔融粘度与熔融指数之间存在线性下降关系，即随着熔融指数的增加，熔融粘度降低，热流动性提高，有利于热熔胶对织物的浸润和扩散。但熔融指数过高会造成渗料现象。熔融指数一般在10～150范围内选定。松装密度：松装密度是指在无振动或挤压情况下，单位体积粉体的重量，以g/cm3表示。松装密度与颗粒大小和分布状况有关。采用粉点涂层加工时，热熔胶的涂布量与松装密度有密切关系。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用安息角：安息角(也称休止角)是指粉体松散堆放在平面物体上时，与平面成的夹角。用以表征粉体的流动性能。良好的流动性能便于粉体涂层的转移。熔点范围：高分子热熔胶的熔融过程有较宽的温度范围，称为熔点范围。对于衬布用热熔胶，需要较低的熔点范围

(100~130℃)，以免粘合时损伤基布或面料。但是，熔点太低将影响其耐水洗和耐干洗性能。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-1

粘合剂的种类与作用粒径：热熔胶粉体是经专门技术，如低温粉碎技术加工而成的。其粉体粒径可用筛网分筛的办法测量。一般情况下热熔胶粉体的粒径呈一定的分布。按涂层加工要求，粉体粒径的大小可分为以下几档：粒径150～500µm粗粉细粉

粒径

60～200µm精细粉

粒径

80µm以下用于撒粉涂层用于粉点涂层用于浆点涂层粘合衬常用热熔胶有聚乙烯类(PE)，其中包括高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)两种，聚酰胺类(PA)，聚酯类(PES)，乙烯－醋酸乙烯类(EVA)和聚氨酯类。第七章

化学粘合法加固纤网§7-2粘合剂与非织造材料性能的关系化学粘合法工艺生产非织造材料，粘合剂自身的基本技术性能和粘合法工艺所控制调节的技术参数对非织造材料的性能有很大的影响，前者与粘合剂的选用有关，后者与化学粘合法设备及工艺技术有关。第七章

化学粘合法加固纤网§7-2

粘合剂与非织造材料性能的关系一、断裂强力化学粘合法非织造材料的断裂强力首先与粘合剂的含量有关。在相同克重的纤网中，粘合剂含量增加，非织造材料的断裂强力也增加。粘合剂的粘结强度越高，初始弹性模量越大，非织造材料的断裂强力就越高。粘合剂的玻璃化温度越高、粘合剂薄膜的断裂强度越大，则非织造材料的抗拉伸性能就越好。第七章

化学粘合法加固纤网§7-2

粘合剂与非织造材料性能的关系粘合剂玻璃化温度和非织造材料断裂强力的关系第七章

化学粘合法加固纤网§7-2

粘合剂与非织造材料性能的关系粘合剂薄膜断裂强度与非织造材料断裂强力的关系第七章

化学粘合法加固纤网§7-2

粘合剂与非织造材料性能的关系二、断裂伸长通常情况下，非织造材料的断裂伸长首先随粘合剂含量的增加而增加。其次，粘合剂初始模量下降，非织造材料的断裂伸长有所增加。第七章

化学粘合法加固纤网§7-2

粘合剂与非织造材料性能的关系聚丙烯腈纤维平行排列的纤网用丁腈乳胶粘合的非织造材料的断裂伸长与粘合剂含量的关系×0~5%丁腈胶乳24%丁腈胶乳△12%~18%丁腈胶乳35%丁腈胶乳第七章

化学粘合法加固纤网§7-2

粘合剂与非织造材料性能的关系三、初始弹性模量粘合剂含量和粘合剂初始弹性模量影响着化学粘合法非织造材料的初始弹性模量。当粘合剂含量增加时，非织造材料的初始弹性模量可达到最大。化学粘合法非织造材料的初始弹性模量受粘合剂含量的影响比受粘合剂初始弹性模量的影响大。如果用硬度高、伸长小的粘合剂代替延伸大的粘合剂，则对非织造材料的初始弹性模量不产生明显作用。第七章

化学粘合法加固纤网§7-2粘合剂与非织造材料性能的关系四、柔软性化学粘合法非织造材料的柔软性随粘合剂含量的增减而微有增减；第七章

化学粘合法加固纤网§7-2粘合剂与非织造材料性能的关系五、防皱性用低玻璃化温度的粘合剂(软性粘合剂)粘合的非织造材料，很少会起皱，至少在10秒钟内不会自行起皱。因此，在化学粘合法非织造材料生产中，提高软性粘合剂的含量是有好处的。硬性粘合剂的作用恰恰相反，非织造材料的折皱性会随硬性粘合剂含量的提高而增加。粘合剂选用的原则第七章

化学粘合法加固纤网

§7-3一、非织造材料对粘合剂的要求高的内聚强度对纤维有高的粘合性能和好的粘合效果良好的柔韧性和回弹性能耐水洗、干洗化学稳定性好与其它粘合剂、添加剂相容性好染色性好，色牢度高无毒、无气味、无环境污染成本低§7-3粘合剂选用的原则第七章

化学粘合法加固纤网二、粘合剂选用原则粘接强度非织造材料的刚柔性粘合剂的固化性能粘合剂的含固量和附着率第七章

化学粘合法加固纤网

§7-4

粘合机理化学粘合法生产的非织造材料中，被粘合的固体

主要是纤维，纤维之间的粘合牢度取决于粘合剂和被粘纤维分子之间及粘合剂自身分子之间的结合强度。假定粘合剂和纤维相互接触的界面是具有一定厚度的区域，聚合物大分子链段可在期间相互扩散，并存在界面间的化学键合作用。迄今为止，有各种不同的理论来解释粘合强度的影响因素，但均不能很好地体现粘合机理。若要合理完整地分析粘合机理，一般认为，粘合剂使纤维之间产生粘合力是各个单一理论统一起来的综合作用，即润湿吸附能力、扩散能力、化学键合以及机械嵌合等等。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-4

粘合机理一、润湿吸附作为粘合剂，首先应该具备的条件是容易流动，这样才能充分浸润吸附被粘物质的表面，有利于充分粘合。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-4

粘合机理二、扩散作用纤维和粘合剂两相界面的大分子能相互渗透扩散，扩散程度影响着粘合强度。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-4

粘合机理如果两个高聚物都是极性的，或都是非极性的，经验证明它们的粘附力较高；反之，一个是极性，另一个是非极性，要获得较高的粘附力则很困难。这一论点，对粘合剂的选择是一个有价值的依据，即应根据纤维特性选择粘合剂。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-4

粘合机理三、化学键合如果粘合剂和被粘物质之间存在化学键，即使没有很好的扩散，也能产生很强的粘合力。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-4

粘合机理四、机械结合作用机械结合作用是指粘合剂渗入被粘合材料的孔隙内部或其表面之间，固化后，被粘合材料就被固化的粘合剂通过锚钩或包覆作用结合起来而产生粘合强度。锚钩作用包覆作用第七章

化学粘合法加固纤网

§7-5

材料表面能与界面结合力高分子材料粘合机理与液固两相及其界面的表面能──表面张力有关。一、表面张力与分子间作用力通常，处于界面的分子与处于相本体内的分子所

受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分

子的作用力的合力为零，但在表面的一个水分子却不

如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液

相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具

有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。表面张力可以用N/cm的单位来表示。不同材料

(液体)的表面张力是不同的，这与分子间的作用力(包括色散、极性和氢键)大小有关。相互作用大者表面张力高，相互作用小者则表面张力低，但不论表面张力大小，物体总是力图缩小其表面，降低表面能，趋向稳定。通常将表面张力在100×10-3N/m以上者称为高能表面，100×10-3N/m以下者称为低能表面。§7-5材料表面能与界面结合力第七章

化学粘合法加固纤网表面张力与分子间作用力液体体相内分子与表面分子所处的状态及分子间作用力实验一投硬币。准备一杯水，把水加到杯子的边缘处,目视水至杯口齐平处，向杯子里投放硬币，直到把水溢出杯子为止。实验二有孔纸片托水。材料：瓶子一个、大头针一个、纸片一张，有色水一满杯操作：1、在空瓶内盛满有色水。2、用大头针在白纸上扎许多孔。3、把有孔纸片盖住瓶口。4、用手压着纸片，将瓶倒转，使瓶口朝下。5、将手轻轻移开，纸片纹丝不动地盖住瓶口，而且水也未从孔中流出来。布做的雨伞，布虽然有很多小孔，仍然不会漏雨。§7-5材料表面能与界面结合力第七章

化学粘合法加固纤网部分材料的表面张力物质名称表面张力(10-5N/cm)物质名称表面张力(10-5N/cm)聚醋酸乙烯乳液38聚乙烯醇37聚氯乙烯39聚甲基丙烯酸甲酯39聚偏二氯乙烯40涤纶43聚乙烯31尼龙46聚苯乙烯33纤维素45第七章

化学粘合法加固纤网

§7-5

材料表面能与界面结合力二、界面张力与粘附功不同的两相高聚物相接触，其接触面就是两相的界面。将界面可逆地分离开所需的能量即为粘附功两相高分子材料的表面张力和极性决定了界面张力的大小，温度、介质等环境因素也程度不同地影响其大小。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-5

材料表面能与界面结合力三、接触角与润湿能力润湿吸附理论实质上就是以表面能为基础的吸附理论，它认为粘合的好坏决定于浸润性，浸润得好，被粘物体和粘合剂分子之间紧密接

触而发生吸附，则粘合界面形成了巨大分子间

作用力，同时排除了粘合体表面吸附的气体，

减少了粘合界面的空隙率，提高了粘合强度，

因此人们常把浸润(润湿)性作为一个量度来预

测和判别粘合效果。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-5

材料表面能与界面结合力θ固、气表面张力rS液滴对材料的润湿模型液体在固体表面上的接触角越小，润湿程度越好。液、气表面张力rLrSL固、液表面张力接触角第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能非织造材料的化学粘合法工艺就是将化学粘合剂

的乳液或溶液采用不同的工艺方法施加到纤网中去，

经热处理后达到纤网加固目的。常用的方法有浸渍法、喷洒法、泡沫浸渍法、印花法及溶剂法等。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能一、浸渍法与设备浸渍法是化学粘合法中应用最早、最广泛的方法，也称全浸渍或饱和浸渍。基本工艺流程：纤网喂入有粘合剂的浸渍槽中，浸渍后经过一对轧辊或吸液装置除去多余的粘合剂，再通过烘燥装置使纤网得到固化而成为非织造材料。按轧液和吸液方式可分为浸轧式、吸液式和吸液-轧液结合式，按帘网形式可分为单帘网+圆网和双帘网形式。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能(一)单帘网+圆网浸渍+轧液要求纤网经预加固，否则易发生变形，产品手感硬。轧辊化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6(二)单帘网+圆网浸渍+真空吸液可改善产品手感和蓬松性。真空吸液洗网装置第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能(三)双帘网浸渍真空吸液+轧液纤网不易变形，产品手感较好，形成一定的外观结构，网帘工作寿命不及圆网。真空吸液第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能(四)双网转移式浸渍+真空吸液纤网呈水平运动，不易变形，产品手感和弹性较好。粘合剂槽 粘合剂转移辊托槽真空吸液洗网装置化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6(五)浸渍槽中带轧辊适合于经预加固的厚型纤网。化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6(六)深槽浸渍+轧液减少浸渍槽中粘合剂数量，防止过早凝聚和离析，国外常用于针刺地毯的浸渍粘合。锲状物第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能二、泡沫浸渍法

(一)原理与特点泡沫浸渍法是用发泡剂和发泡装置将粘合剂浓溶液成为泡沫状态，并将发泡的粘合剂涂于纤网上，经加压和热处理，由于泡沫的破裂，泡沫中的粘合剂微粒在纤维交叉点成为很小的粘膜状粒子沉积，使纤网粘合后形成多孔性结构。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能泡沫浸渍法主要用于薄型非织造材料，与一般浸渍法相比，其优点如下：结构蓬松、弹性好。

浸渍以后，纤网含水量低，烘燥时能耗小，比全浸渍低33～40％。粘合结构在纤维的交叉点上，成为点状粘膜粒子。

粘合剂水分少，浓度高，烘燥时避免产生泳移现象。漏水少，污染小。

生产速度高(薄型产品为80

m/min，厚型产品为

20m/min)。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能(二)发泡机理泡沫是由大量的分散在液体中的气泡所组成，纯液体不会形成泡沫，必须在该液体中至少加入一种能在气液界面上形成界面吸附的物质──表面活性剂（指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质）在表面活性剂溶液中通入空气，气泡被一层表面活性剂的单分子膜包围，当该气泡冲破了表面活性剂溶液/空气的界面时，形成一种含有中间液层的泡沫薄膜层，在这种泡沫薄膜层中含有粘合剂液体，当各个气泡相邻地聚集在一起时，就成为泡沫集合体。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能传统动态发泡装置，泡沫直径差异较大。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能改进后动态发泡装置，泡沫直径较均匀。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能(四)影响泡沫稳定性的主要因素1、气泡的破裂当泡沫的壁膜或其局部区域因为排液而变薄，泡沫即由亚稳定状态变为不稳定。此时外界的扰动，如机械或热的冲击，或泡沫壁膜内分子的无规则运动都会引起膜的破裂。2、泡沫的并合气泡的半径与气泡内外的压差成反比。气泡半径越小，气泡内气体压强对液壁的压强差越大，即气泡越小，其中泡内气体压强越大，因而气体将透过液模由小泡向大泡扩散，结果小泡逐渐缩小以致消失，而大泡则逐渐扩大。3、泡沫中液体的流失泡沫中的液体除了表面蒸发减少外，主要流失渠道是沿泡壁的重力流动，向几个气泡的结合处汇集，并向底部排液形成泡液分离。化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6(五)泡沫粘合剂的技术指标发泡率泡沫的半衰期气泡直径泡沫的润湿性化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6(六)泡沫浸渍方法及其设备

1、泡沫施加方式刮涂式化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6轧液式泡沫施加装置化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6泡沫施加第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能泡沫施加装置刮刀反面施加泡沫2、典型泡沫浸渍设备德国Freudenberg公司的泡沫浸渍设备烘燥第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能德国Monforts公司的泡沫浸渍设备化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6Eimmer公司的泡沫浸渍设备磁性辊式刮刀电磁铁磁性辊式刮刀第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能三、喷洒粘合法喷洒粘合法的原理是应用喷头不断向纤维网喷洒粘合剂，然后进入烘房固化。主要用于制造高蓬松、多孔性的非织造材料，最典型的产品就是喷胶棉。典型工艺与设备：烘燥正面喷洒反面喷洒第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能(一)喷头形式1、气压式喷头是采用空气为传送介质，与油漆喷枪原理基本相同，它只适用于对已经初步加固的纤网进行喷洒和加工，因为气流会破坏纤网的均匀度。2、液压式喷头采用静压力控制分散喷出的雾粒。因此，雾粒小而均匀，在喷出散射面周围很少呈稀密层次。这就避免了散射面接头处的重叠现象。使粘合剂喷洒均匀。因而，这种喷头也可称为均匀喷嘴。但是，采用这种喷头时，要求粘合剂能承受高的剪切力，特别是对乳液型粘合剂的稳定性提出了更高的要求。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能(二)喷洒形式喷头的安装和运动方式对粘合剂的均匀分布有很大影响。多头往复式123化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6多头固定式1234化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6多头旋转式化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6椭圆轨迹式化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6(三)粘合剂喷洒量非织造产品用途与粘合剂加入量用途纤网定量(g/m2)粘合剂喷洒量(g/m2)纤网类型保暖絮片45~16510~20平行家具用150~60010~20交叉铺网睡衣用165~26510~30平行枕头用500~10001~3交叉铺网擦刷及缓冲垫70~40015~100气流成网过滤用100~20030~40气流成网或交叉铺网第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能四、印花粘合法采用花纹辊筒或圆网印花滚筒施加粘合剂的方法，称为印花粘合法。该法适宜于制造20g/m2～60g/m2、柔软而美观的非织造材料，主要用作“用即弃”产品，具有成本低廉的优点。该工艺只用少量粘合剂，就能有规则地分布在纤网上，即使粘合剂的覆盖面小，也能得到一定的成品强度。粘合剂的分布范围在纤网总面积的10％～80％之间。涂布粘合剂的多少，系根据产品的用途来决定，在工

艺上可由印花辊筒雕刻深度、粘合剂浓度来进行调节。若在粘合剂中添加染料，就能起到粘合加固与印花同

时进行的作用。化学粘合法工艺与产品性能第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6带预湿装置的印花粘合示意图烘燥印花辊色浆槽预湿装置清洗装置第七章

化学粘合法加固纤网

§7-6

化学粘合法工艺与产品性能五、溶剂粘合法溶剂粘合法是采用溶剂或溶剂蒸汽处理纤网，利用可溶性纤维的膨润、溶解或部分溶解的特性，进行纤维之间的粘合。溶剂粘合法对设备的密闭性要求较高，否则易造成空气污染，因此溶剂粘合法应

用较少。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-7

烘燥工艺一、烘燥工艺的基本技术要求1、选择合适的热处理温度和生产速度温度选择的主要依据是粘合剂的交联温度与纤维的熔点、软化点，生产速度则根据熔烘温度所需的处理时间来确定。2、防止纤网均匀度在烘燥过程中受到破坏纤网在进入烘房的初始阶段，纤维之间只是依靠抱合力而结合，热气流导入方式和速度如果不合适，就会破坏纤网结构，纤网中纤维会发生转移，导致纤网不均匀，这可以通过烘燥设备上有关机械措施来加以控制。第七章

化学粘合法加固纤网

§7-7

烘燥工艺3、尽可能减少粘合剂的泳移所谓泳移即是在烘燥过程中聚合物分散液在加

热时随水蒸发一起移向纤网的表层，因而烘燥后纤网的表