(2擴(kuò)散界面層分子作用力
前面已提到,高聚物分子能通過(guò)潤(rùn)濕和局部鏈段的相互擴(kuò)散,形成擴(kuò)散界面層。界面層分子相互接觸并互相擴(kuò)散滲透。因而在界面層就可能有三種作用使粘合強(qiáng)度增加。
a、物理吸附作用:界面的吸附主要依靠范德華力,這種作用力與分子間的距離的6次方成反比,只有當(dāng)分子間的平衡距離在10?以內(nèi)時(shí),范德華力才有明顯作用。
b、相互擴(kuò)散作用:分子局部鏈段的相互擴(kuò)散可減少分子的滑動(dòng)。從而加粘合強(qiáng)度。
c、化學(xué)吸附作用:分子間形成氫鍵或共價(jià)鍵。只有當(dāng)纖維和熱溶膠上有某些官能團(tuán)時(shí)才能發(fā)生。例如,聚酰胺熱熔膠上含有-CONH-基團(tuán),它可與纖維上的OH和羊毛上的-CONH-形成氫鍵或共價(jià)鍵,使粘合強(qiáng)度明顯提高,并有較好的干洗性能。
表4.各種分子作用力的能量
綜上所述,熱熔膠與織物形成粘合鍵而固著是多種作用的結(jié)果,聚乙烯與織物的粘合主要是機(jī)械粘合。聚酰胺與棉、毛、絲綢及尼龍的粘合除機(jī)械粘合外,還有物理和化學(xué)吸附。聚酯純滌綸長(zhǎng)絲織物的粘合則主要靠分子鏈段的相互擴(kuò)散,具體情況要進(jìn)行具體分析。
3.壓燙粘合過(guò)程的分析及應(yīng)用
3.1.壓燙粘合過(guò)程分析
襯布與面料的熱熔膠粘合通常是在壓燙機(jī)上進(jìn)行,因此,我們稱作壓燙粘合。實(shí)際上壓燙加工過(guò)程是熱熔膠與織物粘合的過(guò)程。在這一過(guò)程中,由于溫度、壓力和時(shí)間的作用,熱熔膠發(fā)生一系列物理形態(tài)變化。整個(gè)過(guò)程可分三個(gè)階段,如圖4所示。
3.1.1.升溫階段
壓燙機(jī)將熱量經(jīng)過(guò)織物傳至熱熔膠,使熱熔膠升至熔融溫度Tm并開始熔融,這一段所需時(shí)間為升溫時(shí)間t1,t1與壓燙機(jī)的溫度、壓力、織物的組織、纖維的導(dǎo)熱性能、熱熔膠的熔點(diǎn)等因素有關(guān)。
3.1.2.粘合階段
隨著溫度的升高和外加的壓力,使熱熔膠的流動(dòng)性增加,表面張力降低,熱熔膠由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),潤(rùn)濕織物表面并滲到纖維毛細(xì)空隙,形成擴(kuò)散界面層,與織物發(fā)生粘合作用。這一階段的所屬時(shí)間為粘合時(shí)間t2,t2與織物的表面狀態(tài)、熱熔膠的表面張力,熔融粘度和擴(kuò)散速率系數(shù)有關(guān),其中熔融粘度影響尤為顯著。
熱熔膠的熔融粘度是與溫度成線型關(guān)系的。因此,在粘合階段對(duì)溫度有一定要求,溫度有一個(gè)最高值和一個(gè)最低值,在此范圍內(nèi)粘合效果最佳,此溫度范圍稱膠粘溫度Ta。高于此溫度范圍,手感變硬有滲料現(xiàn)象,低于此溫度范圍粘合強(qiáng)度降低,甚至于不粘合。
3.1.3.固著階段
壓燙結(jié)束后,壓力消除,熱熔膠逐步冷卻到熔點(diǎn)溫度以下,膠體結(jié)晶并固著在織物上。這一階段所需時(shí)間為固著時(shí)間t3,t3與熱熔膠的結(jié)晶速度有關(guān)。