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(diǎn)，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(zhǎng)使用壽命等[1]。目前大部分工廠使用膠乳進(jìn)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(huì)產(chǎn)生有毒氣體，對(duì)人體危害嚴(yán)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(shù)脂或熱塑性彈性體為主要成分，添加增塑劑、增粘樹(shù)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(jìn)行熱壓加工時(shí)，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(jìn)行粘合[2]，故可廣泛用于服裝、特殊過(guò)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(guò)摻入粘接強(qiáng)度高的聚合物或有機(jī)材料，制得了一種價(jià)格低廉、熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好、粘結(jié)強(qiáng)度高的地毯熱熔膠。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著高聚物含量的增加，熱熔膠的抗拉強(qiáng)度提高，流動(dòng)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(jiǎn)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(shù)脂、抗氧劑、增粘劑以及填充劑等配制而成。該粘合劑的缺點(diǎn)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(guò)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(guò)壓輥將毯面與背膠面壓在一起，之后進(jìn)入烘干機(jī)，最后冷卻得到成品，這種地毯環(huán)保舒適，對(duì)環(huán)境沒(méi)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(jìn)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(qiáng)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(tuán)—CONH—重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的線型熱塑性聚合物。酰胺基團(tuán)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(qiáng)的粘接強(qiáng)度。且PA熱熔粘合襯低溫?fù)锨院?、彈性、懸垂性、耐磨性?xún)?yōu)良，故本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)備：NHG—F500A型防偏帶熱熔粘合機(jī)、INSTRON-3300型萬(wàn)能強(qiáng)力測(cè)試機(jī)、RG20毛細(xì)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(shí)驗(yàn)，并且溫度分別設(shè)置為150℃和160℃，每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件均作兩個(gè)式樣，其中測(cè)試絨頭拔出力試樣為10cm*10cm，測(cè)試背襯剝離強(qiáng)度試樣為20cm*5cm，利用粘合機(jī)進(jìn)行熱壓，熱壓時(shí)間為1min。試樣設(shè)計(jì)方案具體如下表1所示。

表1 樣品的制備

1.3 測(cè)試與表征

1.3.1 絨頭拔出力測(cè)試

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

1.3.2 背襯剝離強(qiáng)度測(cè)試

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

1.3.3 粘度測(cè)試

通過(guò)毛細(xì)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(cè)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(dá)到國(guó)家簇絨地毯標(biāo)準(zhǔn)（10N），同時(shí)當(dāng)熱壓溫度為160℃，PA熱熔粘合襯鋪放量為200g/m2時(shí)簇絨地毯絨頭拔出力達(dá)到最大為19.15N。其原因可能是當(dāng)鋪放量為100g/m2時(shí)，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(shí)，在正在進(jìn)行熱壓的過(guò)程中，熱熔膠能更多的滲透到地毯胚布內(nèi)進(jìn)行粘結(jié)絨頭，同時(shí)當(dāng)溫度升高，PA熱熔膠的流動(dòng)性增強(qiáng)，可更牢固地粘結(jié)絨頭，使得絨頭在受力時(shí)不容易拔出。

2.2 簇絨地毯背襯剝離強(qiáng)度結(jié)果

表3 背襯剝離強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果

從表3中可以看出，簇絨地毯背襯剝離強(qiáng)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(dá)到國(guó)家簇絨地毯標(biāo)準(zhǔn)（20N），同時(shí)當(dāng)熱壓溫度為160℃，PA熱熔粘合襯鋪放量為200g/m2時(shí)簇絨地毯背襯剝離強(qiáng)度達(dá)到最大為173.4N。

2.3 粘度測(cè)試結(jié)果

圖1 粘度測(cè)試結(jié)果

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

3 結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)，PA熱熔粘合襯鋪放量與熱壓溫度情況均會(huì)影響簇絨地毯的粘合效果，其中粘合襯的鋪放量對(duì)地毯粘合效果影響尤為顯著，同時(shí)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(shí)隨著現(xiàn)代工業(yè)的進(jìn)步，越來(lái)越多的企業(yè)會(huì)選擇無(wú)毒，不污染環(huán)境的熱熔膠，這也將帶動(dòng)熱熔膠技術(shù)的不斷發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)在國(guó)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(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)新與開(kāi)發(fā)。