泡沫涂层工艺在以聚丙烯酸酯等乳液为主的涂层液中,加入表面活性剂类发泡剂,通过机械方法使涂层液与空气混和,形成稳定的泡沫,再涂布于基布上。泡沫涂层工艺不仅可节省染化药剂、节能、降低成本,而且涂布均匀,易于控制[1-2]。在织物背面进行泡沫涂层时,微小空气泡对涂层浆有增稠作用,泡沫涂层液不会渗透到涂层织物正面而影响织物外观。利用泡沫涂层工艺制备遮光、隔热、隔音等多功能窗帘面料,不仅可节约成本,减少浆料对织物的渗透,而且可在织物质量较轻的情况下保证较好的遮光性、力学性能和抗疲劳性,满足现代家居对功能性窗帘的需求。

1 试验

1.1 材料与设备

织物 抗静电涤棉织物(嵌有导电碳纤维,443根/10cm×299根/10cm,28tex×28tex,面密度112g/m2)

材料 聚丙烯酸酯涂层剂TR-77(罗门哈斯),钛白粉(TiO2),轻质碳酸钙,六羟甲基三聚氰胺树脂。

设备 Wemer Mathis AG空气切割发泡机,意大利AIGLE三涂三烘织物涂层机。

1.2 涂层工艺

处方/%

聚丙烯酸酯发泡浆料 85

填充材料(TiO2) 15

发泡稳定剂(硬脂酸胺) 2-3

氨水 若干滴

阻燃剂 20

抗静电剂 1

工艺流程

采用单层涂层,涂层薄则遮光效果差;涂层厚则易出现裂纹,因而试验采用多层刮涂方式。在织物最底层涂布银粉,以反射太阳光辐射热及紫外线,达到防紫外线和隔热的效果;再在银粉涂层上涂刮发泡遮光涂层、浅色面层,以达到既遮光又美观的效果。

工艺说明

低温预烘工艺的目的是,既稳定泡沫,又不致使泡沫过大而破裂。烘干温度太低,泡沫表面成膜,内部含水较多,涂层面发粘,易产生粘搭现象;烘干温度过高,织物表面水分蒸发过快,涂层浆中的填充剂向表面泳移,涂层面易产生皲裂。泡沫涂层后,织物先进入8O℃低温区预烘,使大部分水分蒸发,然后逐渐升温到160℃焙烘。这样既能使涂层面烘干,避免产生粘搭和皲裂,又能使

(2)冷轧处理的目的是使涂层表面平整、密实,提高遮光性能。

具体工艺流程见图1:

1.3 测试方法

(1)面密度

按EN ISO 2286-1:1998《橡胶或塑料涂覆织物整卷特性测定第1部分:长度、宽度和净重的测定方法》,在0HAUS Adventurer AR1140电子天平上进行。

(2)透光率

按GB/T17032-1997《纺织品织物紫外线透过率的试验方法》进行。

(3)隔热性

按GB/T127O3-1991《纺织品静电测试方法》进行。

(4)泡沫半衰期

泡沫半衰期是泡沫体系析出5O%基液体积所用的时间。将100mL配制好的基液用高速搅拌器以12000r/min搅拌1min,将形成的泡沫装入玻璃量筒,当泡沫析出的液体量达到5O mL时,所用时间即为泡沫的半衰期。

2 结果与讨论

涂层浆配比、发泡比以及粘度会影响泡沫的稳定性,继而影响涂层的遮光性能。采用泡沫半衰期表征泡沫的稳定性,试验考察了氨水添加量、发泡比和填充材料对涂层浆性能的影响。

2.1 氨水添加量的影响

涂层浆中仅加入填充材料,浆料太稀,泡沫流动性太大,导致刮涂过程中附着在刮刀上的涂层浆量少,降低遮光效果。因此,配制涂层浆时应加入适量的增稠剂氨水来调节涂层浆的粘度。以Ti02为填充材料,按1.2节配制100g涂层浆,考察氨水添加量对泡沫涂层浆性能的影响,结果见表1。

表1 氨水添加量对泡沫涂层浆性能的影响(涂层厚度0.4mm)

由表1可知,当加人5-8滴氨水时,涂层浆的发泡稳定性和流动性都适中,且涂层织物表面平滑、均匀、细致。综合考虑,本试验确定每10Og涂层浆中加入2滴氨水。

2.2 发泡比的影响

进行泡沫涂层整理时,泡沫的大小要控制适当。泡沫过大,遮盖性不好;泡沫过小,涂层织物变硬。按1.2节配制100g涂层浆,考察发泡比对泡沫涂层浆性能的影响,结果见表2。

表2 发泡比对泡沫涂层浆性能的影响(涂层厚度0.4mm)

由表2可知,发泡比越大,空气占的比重越大,透光率越高,但涂层上浆量降低,遮光性变差;发泡比太小,发泡效果不理想,泡沫成形结构及稳定性差,粘度达不到要求。综合考虑,将发泡比控制在1:5,此时涂层浆料的流动性、泡沫稳定性和涂层均匀性均较好。

2.3 填充材料的影响

分别采用Ti02和轻钙作为填充材料配制涂层浆,考察填充材料种类和添加量对泡沫涂层浆性能的影响,结果见表3。

表3 填充材料对泡沫涂层浆性能的影响(涂层厚度0.4mm)

由表3可知,填充材料的添加量越大,遮光性越好,且TiO2的遮光效果比轻钙好。当TiO2的用量超过15%时,遮光性趋于平缓。综合考虑,确定填充材料为15%TiO2。

2.4 涂刮厚度的影响

按1.2节配制100g涂层浆,考察涂刮厚度对织物性能的影响,结果见表4。

表4 涂刮厍度对织物性能的影响

由表4可知,当涂层厚度为0.5mm时,织物的各项性能均较好。冷轧工艺有助于提高泡沫涂层织物表面的平整性和遮光性能。

2.5 功能性窗帘性能

按1.2节工艺制备功能性窗帘面料,性能见表5。

表5 功能性窗帘面料的性能

3 结论

(1)泡沫涂层浆中填充材料添加量越大,遮光性越好,但添加量过大会影响涂层牢度;发泡比直接影响涂层产品的厚度和遮光性;冷轧工艺有助于提高泡沫涂层织物表面的平整性和遮光性能。

(2)优化的泡沫涂层浆处方为:每100g涂层浆中加2滴氨水,填充材料TiO2 15%,发泡比1:5,发泡稳定剂(硬脂酸胺)2%-3%,阻燃剂20%,抗静电剂1%。

(3)泡沫涂层工艺制备的功能性窗帘产品具有优良的遮光性、阻燃性、防静电性和手感。在窗帘面料的制备过程中加入陶瓷粉,还可在一定程度上提高窗帘面料的隔热性。