商标织物PA6涂层膜结构与应用性能研究

摘要

商标涂层织物的加工方法主要采用干法涂层和湿法涂层，其中聚酰胺湿法涂层大多采用PA6纤维或废丝溶解于甲醇-氯化钙溶剂体系中，并添加合适的填充剂等制备涂层浆，然后涂敷予尼龙织物或含尼龙纤维的混纺织物上，经凝固浴中相转化后，在织物表面形成一层高分子薄膜，以赋予涂层织物较好的手感、耐磨性、弹性以及优良印刷性等。然而，目前我国商标带涂层企业的湿法涂层生产仍然存在着诸多问题，如织物的抗黏结性和吸墨性不佳、pH值偏高、印刷稳定性能不够等，而这些性能与PA6涂层膜结构具有密不可分的联系。针对这些问题，本论文着重研究了无机填充剂对PA6涂层膜结构及湿法涂层商标织物性能的影响，筛选了合适的填充剂，将其复配并应用于涂层浆中，优化了复配比及用量，以及湿法涂层工艺条件，结合生产实际优化了稳定的湿法涂层工艺技术;同时，针对含硅灰石的涂层浆稳定性不高，易沉降等问题，探讨了聚对苯乙烯磺酸钠对含硅灰石涂层浆稳定性的影响，以及对聚酰胺湿法涂层膜结构和应用性能的影响，开发出了一种防止硅灰石沉降的聚酰胺湿法涂层工艺。
　　通过研究各类无机填充剂对涂层浆的分散性、稳定性、流变性，涂层膜表面结构、拉伸性能以及涂层织物风格、吸墨性、白度、pH值和耐皂洗色牢度性能等的影响，发现含碳酸钙和高岭土的涂层浆稳定性较高，其中含碳酸钙的涂层膜断裂伸长率30.22％，柔韧性较佳，但其涂层织物pH值为8.25;而含水滑石的涂层浆稳定性和分散性相对较差，且制得的涂层织物pH值为8.55;含硅灰石的涂层浆流变性优异，涂层膜表面均匀光滑，且具有大量微孔结构，吸墨性更好，涂层织物白度高，耐皂洗色牢度4-5级，pH值7.32，偏中性，符合环保产品要求，但涂层浆稳定性不高，易沉降。对硅灰石与高岭土进行复配并应用于涂层浆，发现其在涂层浆中的相容性和分散性，涂层膜的力学性能，涂层织物的吸墨性和耐皂洗色牢度均较好，因此采用硅灰石和高岭土复配制备PA6复合涂层浆（硅灰石和高岭土的质量比为1∶1;填充剂的质量占无水甲醇百分比为22），制得的涂层织物pH值为7.59，符合环保产品的要求。
　　通过对复合涂层浆的细度和黏度，涂层织物风格、印刷效果和耐皂洗色牢度等性能的测定，确定了湿法涂层商标织物的涂层浆配方及其焙烘工艺，其中无水甲醇100g，无水氯化钙35g，复配填充剂22g，尼龙6废丝16g，聚醚2.3g;焙烘温度160℃，焙烘时间80s。在此工艺条件下，制得的涂层织物白度、风格、印刷效果以及耐皂洗色牢度均较好，能够满足印刷用商标织物的要求。
　　由于单纯采用硅灰石作为填充剂，涂层浆稳定性不高，会影响涂层产品质量，因此筛选了防沉降剂，研究和探讨了聚对苯乙烯磺酸钠对硅灰石的防沉降作用，以及对聚酰胺湿法涂层膜结构和应用性能的影响。研究发现，聚对苯乙烯磺酸钠可以明显提高硅灰石在聚酰胺涂层浆中的相容性，且用量占硅灰石质量的10％时，涂层浆稳定性和流变性均较佳，不易发生沉降，同时，在此用量下制得的涂层膜表面均匀光滑，微孔分布较多且均匀，涂层织物的抗静电性能也得到有效的提高，耐皂洗色牢度达到4级及以上，更好地满足了产品要求。
　　本论文较系统的研究了含不同无机填充剂的PA6涂层膜结构及其在商标织物上的应用性能，为PA6湿法涂层商标布的工业生产提供了理论依据和工艺参考，拓展了湿法涂层商标织物的应用前景。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 课题背景及意义

1．2 尼龙6的研究现状

1．2．1 尼龙6简介

1．2．2 尼龙6的发展状况

1．2．3 尼龙6-氯化钙络合体系的研究状况

1．3 商标织物涂层方法

1．3．1 干法涂层

1．3．2 湿法涂层

1．4 织物用涂层剂

1．4．1 聚丙烯酸酯类涂层剂

1．4．2 聚氨酯类涂层剂

1．4．3 有机硅类涂层剂

1．5 填充剂的研究现状

1．5．1 碳酸钙

1．5．2 高岭土

1．5．3 水滑石

1．5．4 硅灰石

1．6 论文的主要研究内容及创新点

1．6．1 论文的主要研究内容

1．6．2 论文的创新点

参考文献

第二章 无机填充剂对PA6湿法涂层膜结构及涂层性能的影响

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验材料与仪器

2．2．2 实验方法

2．2．3 测试方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 碳酸钙的粒径对涂层浆稳定性的影响

2．3．2 四种无机填充剂对涂层性能的影响

2．3．3 硅灰石和高岭土复配性能

2．3．4 填充剂复配比例对PA6涂层浆的影响

2．3．5 填充剂复配比例对涂层膜力学性能的影响

2．4 本章小结

参考文献

第三章 含复配填充剂的商标织物PA6湿法涂层工艺研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验材料与仪器

3．2．2 试验方法

3．2．3 测试方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 复配填充剂用量对涂层性能的影响

3．3．2 涂层浆温度对涂层浆黏度的影响

3．3．3 焙烘工艺条件的优化

3．4 本章小结

参考文献

第四章 PSS对硅灰石的防沉降作用及涂层应用性能研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验材料与仪器

4．2．2 试验方法

4．2．3 测试方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 PSS用量对涂层浆静态稳定性的影响

4．3．2 PSS用量对涂层浆流变性能的影响

4．3．3 PSS用量对涂层浆黏度的影响

4．3．4 PSS对涂层膜表面结构的影响

4．3．5 PSS对涂层膜力学性能的影响

4．3．6 PSS对涂层织物抗静电性能的影响

4．4 本章小结

参考文献

第五章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文