熱熔粘合襯地毯用研究

田 娜

（青島大學(xué)，山東 青島 266071）

地毯作為一種軟質(zhì)鋪地材料因其出色的隔音性、杰出的美化效果等特點，擁有廣闊的發(fā)展前景。地毯膠是制備地毯的主要輔助原料之一，其作用是固著絨頭紗線，防止纖維脫落和增加地毯尺寸穩(wěn)定性，延長使用壽命等[1]。目前大部分工廠使用膠乳進行粘合背襯，但其存在用膠量大，生產(chǎn)和使用環(huán)境受影響，能源資源消耗高并且會產(chǎn)生有毒氣體，對人體危害嚴重等缺陷。所以以熱熔粘合襯固結(jié)地毯絨頭的方式逐漸受到人們的青睞。

熱熔膠是以熱塑性樹脂或熱塑性彈性體為主要成分，添加增塑劑、增粘樹脂、抗氧劑、阻燃劑及填料等成分，經(jīng)熔融混合而制成的不含溶劑的固體狀粘合劑。而熱熔粘合襯則是由熱溶膠均勻涂布在織物上制成的，在進行熱壓加工時，襯布與面料緊貼，在一定的溫度和壓力條件下，熱熔膠熔融后與面料進行粘合[2]，故可廣泛用于服裝、特殊過濾材料、包裝材料和衛(wèi)生材料等領(lǐng)域。熱熔粘合襯按基材不同可分為乙烯-醋酸乙烯（EVA）粘合襯、聚酯（PES）粘合襯、聚氨酯（PU）粘合襯、聚酰胺（PA）粘合襯，聚乙烯（PE）粘合襯等。

高升平等人通過摻入粘接強度高的聚合物或有機材料，制得了一種價格低廉、熔點低、流動性好、粘結(jié)強度高的地毯熱熔膠。實驗發(fā)現(xiàn)隨著高聚物含量的增加，熱熔膠的抗拉強度提高，流動性下降，可根據(jù)氣化膜的粘接要求調(diào)節(jié)其加入量[3]。葉楚平簡要介紹了EVA熱熔地毯背襯粘合劑的基本組成、配方示例及其制備方法。指出用于化纖地毯的EVA熱熔粘合劑是由EVA樹脂、抗氧劑、增粘劑以及填充劑等配制而成。該粘合劑的缺點是EVA熱熔地毯背襯粘合劑熔融溫度高，易造成涂膠困難或涂膠不均[4]。居洪發(fā)明了一種環(huán)保型地毯的制備方法，第一道背膠是將PVC背膠料通過軋輥軋平，然后上面附一層玻璃纖維布，之后在玻璃纖維布上再增加一層PVC背膠料，最后將毯面覆在上層背膠玻璃纖維布上，再經(jīng)過壓輥將毯面與背膠面壓在一起，之后進入烘干機，最后冷卻得到成品，這種地毯環(huán)保舒適，對環(huán)境沒有危害且耐溫性能好[5]。李哲龍等人研發(fā)了一種聚芳酯熱熔膠，苯二甲酸二甲酯和雙酚A及1,4-丁二醇在鈦催化劑環(huán)境下進行酯化反應(yīng)，然后將間苯二甲酸和脂族二元羧酸加入其中獲得共聚物，最后加入LDPE得到的熱熔膠粘度低，粘結(jié)強度大，非常適合錦綸和丙綸地毯粘結(jié)[6]。

聚酰胺是主鏈上含有酰胺基團—CONH—重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的線型熱塑性聚合物。酰胺基團上的氫原子可同被粘物（皮革或纖維織物）上的羥基的氧原子形成氫鍵,因而具有較強的粘接強度。且PA熱熔粘合襯低溫撓曲性好、彈性、懸垂性、耐磨性優(yōu)良，故本實驗以PA熱熔粘合襯為粘合材料，探究粘結(jié)簇絨地毯的可行性。

1 實驗部分

1.1 實驗原料及設(shè)備

實驗原料：50g/m2PA熱熔粘合襯，熱壓溫度：110°-130°，簇絨胚毯，沙羅布，PA熱熔膠母粒。

實驗設(shè)備：NHG—F500A型防偏帶熱熔粘合機、INSTRON-3300型萬能強力測試機、RG20毛細管流變儀、Cubis精密天平。

1.2 樣品制備

在簇絨胚毯與沙羅布之間放置分別為PA熱熔網(wǎng)膜重量分別為 100g/m2，150g/m2，200g/m2，同一種網(wǎng)膜鋪放量，做兩種不同溫度下的實驗，并且溫度分別設(shè)置為150℃和160℃，每個實驗條件均作兩個式樣，其中測試絨頭拔出力試樣為10cm*10cm，測試背襯剝離強度試樣為20cm*5cm，利用粘合機進行熱壓，熱壓時間為1min。試樣設(shè)計方案具體如下表1所示。

表1 樣品的制備

1.3 測試與表征

1.3.1 絨頭拔出力測試

按照QB/T 1090 地毯絨簇拔出力的試驗方法，夾住割絨絨頭的一個端頭，或鉤住圈絨絨頭一個毛圈，并在拔出的過程中記錄測定的最大力。每組樣品測試20次后參考《工程參數(shù)的最優(yōu)化設(shè)計》將測試結(jié)果進行獨立性，異常值和正態(tài)性檢驗后取平均值。

1.3.2 背襯剝離強度測試

按ISO 11857的測定進行試驗，將受檢式樣的一端用手剝離，后在拉伸強度測試機上繼續(xù)拉伸毯基上黏附的背襯，測量使之分離所需最大力。

1.3.3 粘度測試

通過毛細管流變儀探究在活塞不同速度和溫度下高聚物熔體的粘度變化。

2 結(jié)果與討論

2.1 簇絨地毯絨頭拔出力結(jié)果

表2 絨頭拔出力測試結(jié)果

從表2中可以看出，鋪放量為100g/m2試樣絨頭拔出力數(shù)值較小，而當(dāng)鋪放量為150g/m2試樣和200g/m2試樣絨頭拔出力均能達到國家簇絨地毯標(biāo)準（10N），同時當(dāng)熱壓溫度為160℃，PA熱熔粘合襯鋪放量為200g/m2時簇絨地毯絨頭拔出力達到最大為19.15N。其原因可能是當(dāng)鋪放量為100g/m2時，膠量較少以至于不足以牢固的粘結(jié)絨頭，不管溫度如何變化，其在地毯胚布表面只能形成薄薄的一層膠。而當(dāng)鋪放量為150g/m2與200g/m2時，在正在進行熱壓的過程中，熱熔膠能更多的滲透到地毯胚布內(nèi)進行粘結(jié)絨頭，同時當(dāng)溫度升高，PA熱熔膠的流動性增強，可更牢固地粘結(jié)絨頭，使得絨頭在受力時不容易拔出。

2.2 簇絨地毯背襯剝離強度結(jié)果

表3 背襯剝離強度測試結(jié)果

從表3中可以看出，簇絨地毯背襯剝離強度隨著熱壓溫度的提升以及PA熱熔粘合襯鋪放量的增多而增大，并均能達到國家簇絨地毯標(biāo)準（20N），同時當(dāng)熱壓溫度為160℃，PA熱熔粘合襯鋪放量為200g/m2時簇絨地毯背襯剝離強度達到最大為173.4N。

2.3 粘度測試結(jié)果

圖1 粘度測試結(jié)果

從圖1縱向?qū)Ρ瓤芍?，?dāng)活塞速度一定時，隨著溫度增加，PA熱熔膠的粘度降低，這和之前測得的簇絨地毯絨頭拔出力和背襯剝離強度趨勢相對應(yīng)，熱熔膠粘度降低使得熱熔膠流動性能更好，對于絨頭有著更好的包覆作用，地毯力學(xué)性能增強。

3 結(jié)論

通過實驗可發(fā)現(xiàn)，PA熱熔粘合襯鋪放量與熱壓溫度情況均會影響簇絨地毯的粘合效果，其中粘合襯的鋪放量對地毯粘合效果影響尤為顯著，同時綜合節(jié)約粘合材料以及減少生產(chǎn)成本考慮，可選用PA熱熔網(wǎng)膜鋪放量為150g/m2，熱壓溫度為150℃最好。同時隨著現(xiàn)代工業(yè)的進步，越來越多的企業(yè)會選擇無毒，不污染環(huán)境的熱熔膠，這也將帶動熱熔膠技術(shù)的不斷發(fā)展，可以預(yù)見在國家科技浪潮下，地毯膠產(chǎn)品也將從高性能、低耗能及生態(tài)環(huán)保等方面進行產(chǎn)品的創(chuàng)新與開發(fā)。