【集萃網(wǎng)觀察】紡織行業(yè)不斷運(yùn)用新方法和新工藝對紡織品進(jìn)行改性，以提高其質(zhì)量和發(fā)展新品種（如在室溫或低溫時對紡織品表面進(jìn)行理化改性、增加納米涂層等），進(jìn)而賦予紡織品各種新的功能[1-2]。紡織品用膠粘劑主要應(yīng)用于紗線上漿、涂料印染、織物涂層整理、無紡織物加工和紡織品粘接（如紡織品與塑料、橡膠、陶瓷和金屬等材料的粘接）等多種工序。其中，印花用膠粘劑的使用量相對最大，其主要作用是將染料或顏料黏附在織物上，是一種可賦予織物各種圖案的印花工藝。印花用膠粘劑除必須滿足產(chǎn)品耐洗和美觀外，還必須具備一定的功能，以達(dá)到與紡織品的應(yīng)用相匹配的目的。因此，印花用膠粘劑有利于促進(jìn)新型紡織品的開發(fā)[3]。具備不同功能[如環(huán)保型、防水性、透濕性、耐熱性、耐氧化性、抗菌性和抗UV（紫外光）輻射等]的織物印花用膠粘劑可滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求：低溫交聯(lián)功能型印花用膠粘劑，具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢；防水透濕功能型印花用膠粘劑，可使織物在潮濕環(huán)境中保持黏性且不影響織物的透濕性；耐污、耐候、耐熱和耐輻射等多功能型印花用膠粘劑，可使織物經(jīng)久耐用。本研究主要針對低溫交聯(lián)型、光固化型、防水透濕型和耐熱耐氧化型等功能性織物印花用膠粘劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制備和性能等方面的研究成果進(jìn)行綜述。

    1、功能性織物印花用膠粘劑

    1.1低溫交聯(lián)型

    傳統(tǒng)的織物用膠粘劑在合成過程中常引入某種交聯(lián)單體（如N-羥甲基丙烯酰胺等），但該膠粘劑與織物的粘接過程中，經(jīng)高溫（140~150℃）焙烘后易釋放出游離甲醛[4]；通過改進(jìn)膠粘劑組分后，可將焙烘溫度降至100℃左右。研究結(jié)果表明：當(dāng)涂料印花用膠粘劑的基體樹脂是丙烯酸酯類共聚樹脂時，相應(yīng)膠粘劑的焙烘溫度在80~100℃時即具有良好的黏附力[5-8]；當(dāng)該膠粘劑的固含量為44％、w（總?cè)榛瘎��?lt;2.0％和微乳膠粒的平均粒徑<50nm時，其經(jīng)100℃烘干后即可粘接成膜，并且涂膜透明光亮。

    Hamilton等[9]以AA（丙烯酸）、VAc（醋酸乙烯酯）以及兩種類型的聚（丁二烯-AA）等為原料，合成的低溫交聯(lián)型丙烯酸酯膠粘劑與甲基丙烯酸酯改性小麥面筋蛋白互配，可成功制得復(fù)合織物印花用膠粘劑。王振東等[10]研究結(jié)果表明：以丙烯酸酯為反應(yīng)單體，采用核/殼型種子乳液聚合法可制得低溫自交聯(lián)型膠粘劑。柯昌美等[11]以BA（丙烯酸丁酯）、MMA（甲基丙烯酸甲酯）、AA和甲基丙烯酰胺等為原料，以陰/非離子型乳化劑為復(fù)合乳化劑，采用半連續(xù)乳液聚合法制得核/殼型乳液膠粘劑。該膠粘劑既具有良好的耐洗性，又具有良好的增稠性（可減少增稠劑的摻量）。陳國寶[12]在膠粘劑合成時引入了環(huán)氧基（環(huán)氧基能在100℃以下與羧基、羥基、氨基、環(huán)氧基和乙烯基等交聯(lián)），制備出一種織物用低溫自交聯(lián)型膠粘劑。閆展等[13]以丙烯酸酯為原料，探討了合成膠粘劑及涂料印花工藝的優(yōu)化條件。研究結(jié)果表明：當(dāng)軟/硬單體質(zhì)量比為1.33、w（AA）=1.5％、w（十二烷基硫醇）=0.23％和w（交聯(lián)單體）=2.0％時，可制得低溫聚丙烯酸酯乳液膠粘劑；該膠粘劑經(jīng)80℃預(yù)烘3min、130℃焙烘4min后即可成膜，并呈現(xiàn)出良好的耐洗色牢度和耐磨色牢度。

    1.2光固化型

    光固化型膠粘劑是采用高效低能耗的光固化技術(shù)制成的，因而其在紡織品領(lǐng)域的應(yīng)用研究受到人們的極大重視�？椢锕夤袒�印花工藝是指將合成膠粘劑的單體（或低聚體的混合物）與色素一起涂布（或噴射）在織物上，經(jīng)UV輻照后上述物料體系在織物上發(fā)生聚合、固化成膜[14]。光固化型膠粘劑通常含有雙鍵（或環(huán)氧基光敏性功能基團(tuán)），經(jīng)光輻照后，可使引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基或陽離子基，從而發(fā)生光交聯(lián)反應(yīng)[15]。由光固化型膠粘劑組成的印花體系，具有固化快、節(jié)能和基本無污染等特點(diǎn)，而且其色素與纖維之間的結(jié)合非常緊密，即其耐磨色牢度明顯提高[16-17]。

    蕭繼華等[18]采用相轉(zhuǎn)移催化法將丙烯酸鈉鹽和環(huán)氧氯丙烷按一定比例混合均勻，然后經(jīng)脫水、高溫反應(yīng)、減壓蒸餾和水洗等工序處理后，制得丙烯酸縮水甘油酯膠粘劑。該膠粘劑不僅可采用傳統(tǒng)方法固化，而且其所含有的環(huán)氧官能團(tuán)還可進(jìn)行UV交聯(lián)，即其可用作UV固化膠粘劑。Jiang等[19]以乙烯基硅油作為改性劑，制備了相應(yīng)的改性聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。該膠粘劑中既含有雙鍵光敏性基團(tuán)，又具有殼/核結(jié)構(gòu)，故其綜合性能優(yōu)異。Solina等[20]以光固化型PU（聚氨酯）為原料，并配以涂料、顏料和交聯(lián)劑等組分，制成的膠粘劑可應(yīng)用于涂料印花，并且其濕牢度和耐磨性良好。El-Molla等[21-22]以IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）、聚乙二醇和丙烯酸酯齊聚物為原料，制備了可熱固化、光固化和微波固化的丙烯酸酯膠粘劑。研究結(jié)果表明：該膠粘劑可作為印花用膠粘劑在滌綸織物的絲網(wǎng)印刷方面獲得應(yīng)用；當(dāng)聚乙二醇的Mr（相對分子質(zhì)量）為1000、2000時，相應(yīng)膠粘劑的黏度為4.2mPa、s（涂布性良好）、剪切速率約為10.0s−1；利用丙烯酰氧基功能基團(tuán)進(jìn)行光固化反應(yīng)，制成的膠粘劑具有高效的黏附性。

    1.3防水透濕型

    防水透濕型紡織品的生產(chǎn)通常是在紡織品上涂敷功能性涂料，故相應(yīng)的功能性膠粘劑的使用量相對較大。大部分織物用該類膠粘劑是通過其含有的防水功能基、親水基等實(shí)現(xiàn)防水透濕性能的：水蒸氣分子可通過該膠粘劑的親水基團(tuán)傳遞至低濕度一側(cè)解吸，通過“吸附→擴(kuò)散→解吸”過程，使水蒸氣滲透至織物外表面，從而達(dá)到防水透濕的目的。據(jù)報道，WPU（水性聚氨酯）含有防水基和親水基，可用作防水透濕型膠粘劑的基體樹脂[23-25]；此外，其柔軟度和耐磨性優(yōu)異，可作為涂料印花用膠粘劑[26]。

    楊建軍等[27]以端C=C基WPU[由二羥甲基丙酸、聚醚二元醇、甲基丙烯酸-β-羥丙酯和TDI（甲苯二異氰酸酯）等組成]、丙烯酸酯單體和有機(jī)硅等為原料，采用鈷60-γ輻射接枝聚合法制得PUAS（WPU-含硅丙烯酸酯）乳液。研究結(jié)果表明：含硅化合物是良好的防水柔順材料，在WPU粘接體系中引入含硅丙烯酸酯類化合物，能有效提高膠粘劑的防水透濕性和柔軟性；該黏附層在棉布（110×76）、滌綸綢（190T）和尼龍綢（210T）等材料上的耐靜水壓力分別為4.1、7.3、1.1kPa，透濕量分別為4856、2312、13994g（/m2∙d）。

    王茂龍等[28]制備出一種無甲醛釋放的織物印花用WPU膠粘劑，印花后織物的使用性能與傳統(tǒng)工藝制成的織物相近。俞冬晴等[29]以聚乙二醇、IPDI、EP（環(huán)氧樹脂）和親水?dāng)U鏈劑（二羥甲基丙酸）、二乙烯三胺和三乙胺等為主要原料，制備出一種新型改性WPU類織物印花用膠粘劑。該膠粘劑可形成內(nèi)交聯(lián)型三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有良好的交聯(lián)度和防水透濕性能。

    1.4耐熱耐氧化型

    紡織品暴露在室外環(huán)境中或受到陽光輻照時，其膠層隨輻照時間延長或環(huán)境溫度升高而氧化泛黃、變脆脫落。

由于Si—O鍵的斷裂能高于C—C鍵，故有機(jī)硅的降解溫度通常超過300℃，其耐熱耐氧化性相對較好；以有機(jī)硅作為改性劑制成的織物用耐熱耐氧化型膠粘劑具有良好的應(yīng)用前景，并且已成為該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。當(dāng)含硅材料受熱時，其可在材料表面形成硅氧保護(hù)層，從而有效降低了材料的熱降解速率，進(jìn)而有效提高了材料的熱穩(wěn)定性[30]。通過半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)、共聚和接枝等方法可將有機(jī)硅功能鏈段引入膠粘劑的基體樹脂中，使膠粘劑在使用過程中發(fā)揮良好的耐熱耐氧化功能[31]。

    譚文麗等[32]以羥基硅油、MMA和BA等為核層單體，以GMA（甲基丙烯酸縮水甘油酯）和MAA（甲基丙烯酸）等為殼層單體，制得了核/殼型硅丙涂料印花用膠粘劑。彭勇剛等[33]將八甲基環(huán)四硅氧烷、含乙烯基的硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行開環(huán)聚合，制得了穩(wěn)定性良好的聚硅氧烷預(yù)乳液；然后將該乳液用于丙烯酸酯乳液的改性，制得了性能優(yōu)異的硅丙涂料印花用膠粘劑。王小娟[34]優(yōu)化了該類涂料印花用膠粘劑的工藝過程。研究結(jié)果表明：當(dāng)w（八甲基環(huán)四硅氧烷）=10％、w（過硫酸銨）=0.4％（相對于烯類單體質(zhì)量而言）、w（十二烷基苯磺酸鈉乳化劑）=4％和反應(yīng)溫度為80℃時，制得的涂料印花用膠粘劑具有相對最好的綜合性能。楊振等[35]探討了有機(jī)硅的預(yù)聚時間及含量、催化劑種類及含量等對聚合物性能的影響；當(dāng)接枝改性時間為2.5h時，硅丙乳液的綜合性能相對較好。Chen等[36]利用柔順性和耐熱性俱佳的聚硅氧烷直接接枝至聚丙烯酸酯鏈段上，制備出一種綜合性能良好的硅丙乳液。

    2、結(jié)語

    （1）本研究涉及的低溫交聯(lián)型、光固化型、防水透濕型和耐熱耐氧化型等功能性織物印花用膠粘劑，可采用接枝、共聚和交聯(lián)等方法制備，具有良好的應(yīng)用前景。

    （2）抗菌性、抗UV老化性、防油性和防污性等新型織物用膠粘劑的研究報道相對較少，故可結(jié)合聚合物的改性方法和織物的不同用途，開發(fā)多功能性織物印花用膠粘劑。隨著紡織行業(yè)的不斷發(fā)展，各類新型織物將層出不窮，特種功能性織物印花用膠粘劑將是未來的發(fā)展方向。

    唐春怡（廣西科技大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院廣西柳州545006）

    摘要：介紹了國內(nèi)外功能性織物印花用膠粘劑的發(fā)展過程，主要綜述了低溫交聯(lián)型、光固化型、防水透濕型和耐熱耐氧化型功能性織物印花用膠粘劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制備和性能。最后對功能性織物印花用膠粘劑的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

來源：互聯(lián)網(wǎng)