(2擴散界面層分子作用力
前面已提到,高聚物分子能通過潤濕和局部鏈段的相互擴散,形成擴散界面層。界面層分子相互接觸并互相擴散滲透。因而在界面層就可能有三種作用使粘合強度增加。
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,只有當分子間的平衡距離在10?以內時,范德華力才有明顯作用。
b、相互擴散作用:分子局部鏈段的相互擴散可減少分子的滑動。從而加粘合強度。
c、化學吸附作用:分子間形成氫鍵或共價鍵。只有當纖維和熱溶膠上有某些官能團時才能發(fā)生。例如,聚酰胺熱熔膠上含有-CONH-基團,它可與纖維上的OH和羊毛上的-CONH-形成氫鍵或共價鍵,使粘合強度明顯提高,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果,聚乙烯與織物的粘合主要是機械粘合。聚酰胺與棉、毛、絲綢及尼龍的粘合除機械粘合外,還有物理和化學吸附。聚酯純滌綸長絲織物的粘合則主要靠分子鏈段的相互擴散,具體情況要進行具體分析。
3.壓燙粘合過程的分析及應用
3.1.壓燙粘合過程分析
襯布與面料的熱熔膠粘合通常是在壓燙機上進行,因此,我們稱作壓燙粘合。實際上壓燙加工過程是熱熔膠與織物粘合的過程。在這一過程中,由于溫度、壓力和時間的作用,熱熔膠發(fā)生一系列物理形態(tài)變化。整個過程可分三個階段,如圖4所示。
3.1.1.升溫階段
壓燙機將熱量經(jīng)過織物傳至熱熔膠,使熱熔膠升至熔融溫度Tm并開始熔融,這一段所需時間為升溫時間t1,t1與壓燙機的溫度、壓力、織物的組織、纖維的導熱性能、熱熔膠的熔點等因素有關。
3.1.2.粘合階段
隨著溫度的升高和外加的壓力,使熱熔膠的流動性增加,表面張力降低,熱熔膠由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),潤濕織物表面并滲到纖維毛細空隙,形成擴散界面層,與織物發(fā)生粘合作用。這一階段的所屬時間為粘合時間t2,t2與織物的表面狀態(tài)、熱熔膠的表面張力,熔融粘度和擴散速率系數(shù)有關,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系的。因此,在粘合階段對溫度有一定要求,溫度有一個最高值和一個最低值,在此范圍內粘合效果最佳,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度降低,甚至于不粘合。
3.1.3.固著階段
壓燙結束后,壓力消除,熱熔膠逐步冷卻到熔點溫度以下,膠體結晶并固著在織物上。這一階段所需時間為固著時間t3,t3與熱熔膠的結晶速度有關。