【集萃网观察】提要

    焰熔层压织物以其质地轻软、保温性好、透气透湿性强、形态稳定、回弹性好等特点，在服装面科、装饰和鞋类方面有广泛应用。

    本文阐述了焰熔层压织物的泡沫制造、片材制取和底面料打卷、焰熔层压这三大工艺流程。

    介绍了引进设备的结构，对各工艺要点，特别是温度、车速、张力、轧辊隔距、泡孔结构、不同织物等对焰熔层压织物复合剥离力的影响，作了初步探讨。

    焰熔层压织物是一层或二层织物，用软质聚氨酯泡沫塑料片材为中间层，通过火焰加热使之表面熔融，将织物粘合成一体的复合材料。

    其主要特点，

    1、质地轻软；即层压织物结构中有多孔泡沫材料，故质地轻，手感柔软。

    2、保温性好；泡沫材料孔隙间充满空气，空气是热绝缘体，因而它具有良好保温性。

    3、透气透湿性强，使人体皮肤表面汗气易于散发。

    4、形态稳定，泡沫薄层与织物复合一体能保持织物尺寸稳定，特别与组织疏松的针织物层压时，由于泡沫塑料的支撑和弹性，可以防止出现收缩和稀松现象，从而使针织物保持良好的尺寸稳定性。

    5、回弹性好，这种材科不易折皱、膨松柔软，大大增加了舒适感。

    因而在服装、鞋帽，装饰材料等方面广泛应用，被认为是纺织工业一个重要分支。

    我们海宁纺织复合制品厂87年底引进了挪威PLM-MA机械有限公司的火焰法复合织物生产设备，包括PU间歇箱式发泡机、钻孔机、圆切机、FLM-2型火焰复合机等。经过二年多努力，取得了较好的社会经济效益。

    焰熔层压织物的生产工艺如下。

    一、焙熔层压织韧的生产工艺

    分为三大步骤

    l、PU泡沫塑料的制造；

    2、泡沫片材制取和底面料打卷；

    3、焰熔层压。

    工艺流程示意图；

    二、PU泡沫塑料的制造

    软质PU泡沫塑料主要是甲苯二异氰酸酯与聚醚多元醇在催化剂、发泡剂、稳定剂、阻燃剂等助剂存在下，经发泡、交联、链增长等过程而形成网状结构的高聚物，同时产生CO2。高聚物即泡沫塑科体，孔径均匀，结构清晰。

    PU泡沫制造一般采用一步法，其特点是工艺简单。一步法发泡又可分为连续式、间歇箱式两种。

    我厂引进的PLM-MA公司间歇箱式发泡机，主要由一个混合室组成，发泡机内装有控制发泡顺序的自动数控装置，并与压缩装置相连，控制混合室底阀及上载罐气阀。

    聚氨酯软泡，反应过程复杂，发应速度快，放热量大，粘度和体积变化迅速，反应混合物存在多相性。

    其主要反应方程式；

    1、 链增长反应；指异氰酸酯与聚醚生成聚氨酯反应，即异氰酸酯与羟基反应。

    2、 放气反应；异氰酸酯与水作用放出二氧化碳的反应，这反应先生成一种热稳定性极差的中间物-氨基甲酸，它能自然分解而成二氧化碳与伯胺。

    3、 胺基与异氰酸酯的反应；这是反应(2)生成的胺又与异氰酸酯作用形成脲的衍生物的反应，如果聚合物中出现多个脲结构即称为聚脲。

    4、交联和支化反应；氨基甲酸酯基中氮原子上的氢与异氰酸酯反应，这一反应可使线型聚合物形成文化和交联的结构。反应机理是在更高的温度下，氨基甲酸酯与另一个异氰酸酯分子进一步反应而成脲基甲酸酯。

    5、缩二脲的形成反应；缩二脲是脲衍生物(3)与异氰酸酯反应生成的，通过这一反应；也能使线型分子转为支化和交联结构。

    发泡成型工艺的要点是控制发泡反应和交联反应的速度，因而合理地选择催化系统种类，严密配方设计、物料温度控制、搅拌速度控制是发泡成型的关键。

    三、泡沫片材料制取和底面打卷；

    泡沫塑料切成圆筒状，先用切块机将泡沫切成与泡高一样宽度的泡块，经钻孔机打孔。钻孔机主要有一个带有ф7毫米钻孔刀头的横向钻孔轴组成，并附有一个电机，钻孔轴由标尺轮子可上下移动。

    打孔后的泡块经圆切机剥皮。圆切机主要由二根滚子丝杆;二只电机，一根圆切轴，一根长8米宽3厘米的刀带，及附有二个电机的沙轮组成，经圆切机切成厚度一定的连续泡沫层。

    泡沫片材的宽度根据所需要复合的底面料门幅确定，厚度根据用途分类，用于服装面料粘合的一般切成1-3毫米；用作制鞋、汽车内装饰材料粘合的切成3-12毫米。

    用作复合的底、面料经开幅机、打筒机卷成小约65厘米或小50厘米的筒装。

    四、焰熔层压

    焰熔层压是利用火焰加热聚氨酯泡沫塑料片材，使其表层熔融降解变粘，形成异氰酸酯基团，然后与织物或衬织物同时导入两个辊筒的轧点，使中间泡沫层与里衬或面织物紧密接触，发生化学反应生成化学键结合，从而获得层压织物。

    聚氨脂泡沫塑料的热降解；

    我厂引进的FLM-2型焰熔层压设备主要包括火焰和轧辊两部分，火焰部分要求能控制火焰大小、温度和方向，并要求火焰在整个泡沫薄片上分布均匀。轧辊部分则要求轧辊间的压力必须能调节，以获得最佳层压力和最佳粘合强度及手感。图1为双面层压示意图，除此之外，还有辅助装置，如二导辊、冷却切辊和打卷装置等。生产速度可达60米/分以上。

    为了获得理想的层压织物，必须控制下列条件；

    1、工艺条件对焰熔层压织物剥离力影响；

    (1)温度

    火焰温度和高度是通过调节液化气压力、液化气流量和空气混合比来控制，一般将火焰调节到明兰色，高度达到6-10厘米，这时火焰温度达到800℃左右。火口和轧辊间距离，直接影响泡沫塑料表面温度，轧辊与火口距离为2.5厘米左右，使火口外焰的热浪逐渐传送到泡沫塑料表面，以保持泡沫塑料表面温度达到250-300℃。泡沫表面异氰酸酯盐熔融量达到一定浓度，与织物粘合，取得最佳复合效果。

    (2)车速

    在通常情况下，车速对火焰复合织物剥离力影响较大，剥离力随车速增大而逐渐减小，这主要由于火焰接触泡沫塑料表面时间缩短，泡沫塑料表面熔融量减少，渗透到织物熔融量亦减少，织物和泡沫粘合不牢。车速变化对剥离力影响见下表1。

    表1 麂皮绒与泡沫复合

    注；车速一般控制在40-60米/分。

    (3)辊轧隔距

    轧辊隔距大小对复合的剥离力有很大影响。一般讲，轧辊压力越大，异氰酸酯渗透到织物内部量越多，其粘合力越大。但是，如果轧辊隔距太小(压力过大)，由于泡沫塑料延伸性大，有弹性，往往使复合制品不能通过轧辊。相反，隔距太大(压力小)织物和泡沫不能紧密贴合，造成脱壳。根据不同织物厚度来控制轧辊隔距。

    隔距控制公式计算:

    轧辊隔距=(织物厚度+泡沫厚度-泡沫熔融深度)×70%或80%

    (4)张力控制

    控制织物和泡沫塑料的张力是顺利进行焰熔层压很重要的因素。根据不同织物与泡沫塑料弹性伸长及回复能力来控制张力。泡沫张力根据面料适当加压控制。对于弹性大、较轻薄型织物，在生产中除正确控制经向张力外，纬向张力控制不能忽视，否则会产生门幅缩短，复合后产品产生绉条现象；对于较硬质、无弹性织物，必须加大织物张力，以防脱壳、布边起皱。

    2、复合材质对复合剥离力影响

    (l)PU泡沫泡孔结构

    我厂间歇箱式发泡机生产的PU泡沫塑料，泡片泡孔结构较细密，泡孔结构在开孔和闭孔之间(泡沫的开孔和闭孔，就是在发泡过程中，产生的CO2气体大部分冲出泡孔壁，一部分仍在泡孔内形成亮晶闭孔结构，开孔、闭孔在于催化剂用量，这种开孔、闭孔结构泡沫柔钦、弹性好)，但是泡沫有大小不同空气孔存在。在火焰复合过程中，泡沫经高温分解，能即刻分解异氰酸酯盐游离基，达到最佳浓度，易与织物粘合，复合强度牢。这种开孔和闭孔相间的泡沫结构经火焰复合后剥离力强，耐水洗性好。

    为了避免聚氨酯泡沫存在的空气孔，我们曾以增加催化剂锡剂量来改进。当锡加到泡沫结构接近或达到闭孔，泡沫大部分或全部出现亮晶闭孔结构，孔径被一层薄膜封住，这时孔径结构较均匀，空气孔基本不存在，但泡沫弹性差、脆。当一压泡沫，回弹缓慢，甚至难以恢复原形。在火焰复合过程中，闭孔结构泡沫很难与织物粘合在一起，这是因为这种结构泡沫异氰酸酯游离基含量比率较少，当高温分解一瞬那，分解的熔融量不能达到一定浓度，难以使织物和泡沫粘合在一起，复合不牢。当以减慢车速来增加异氰酸酯盐熔融量时，虽然取得了一定复合牢度，但是由于火焰熔融时间过长，造成泡片厚度减少。因此闭孔结构泡沫不适合进行火焰复合。泡沫结构对熔融深度影响见表2。

    表2

    至于泡沫孔径大泡片，经火焰复合后，出现情况与闭孔结构一样，不能取得良好的复合效果。

    (2)不同织物性能

    采用不同结构面料与泡沫复合，测试复合剥离力结果见表3。

    表3

    一般讲，同一泡沫，不同织物，剥离力不同，薄型织物复合后剥离力较低；而厚型表面毛糙的织物复合剥离力高。

    五、焰熔层压织物的应用

    焰熔层压织物最早用于服装。从单面层压到双面层压，从厚型夹芯到薄型粘合，在60年代未到70年代初，这种材料制作的服装，风糜一时，盛行欧美。

    在我国焰熔层压织物初露头角，目前以服装面料、装饰和鞋类为三大主耍产品。

    焰熔层压织物用于女外衣，童装服装面料等，以其保暖、美观舒适。丰满而得到消费者的欢迎，用于西装、大衣可以其轻便、挺括、潇洒而参与市场竞争。

    焰熔层压织物用于汽车内装饰，有舒适感和隔音、隔热等性能，如采用丝绒、豪华呢作面料来装饰，可显得更为漂亮和豪华。

    焰熔层压织物用于室内装饰，可以制成薄型窗帘、贴墙布、地毯、家具布等。用于产业用品，可以发挥其减震、保温、过滤等功能，例如防弹服、防毒服、潜水服、高寒保温服等。

    焰熔层压织物用于制作旅游鞋、保暖鞋、拖鞋等，具有轻柔、尺寸稳定、透气性好等特性，深受消费者欢迎。

    总之，焰熔层压织物有其广阔的用途，并正在开拓新的领域，随着生产的发展，人民生活水平的提高，它将有更大的发展前途。

    参考文献

    [1]《层压织物》；天津纺织工学皖科研处情报研究室

    [2]剥离强度测试方法；引用标准SC83-75聚氯乙烯人造革，使用QTM-Ⅱ多功能电子强力机。 

    来源: 印染在线  作者：李香清 胡培蓉 海宁纺织复合制品厂

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