眾所周知,產(chǎn)業(yè)用紡織品的開發(fā)和生產(chǎn)都是與某一特定用途相聯(lián)系的,所采用的方法都是有針對性的。一般來說,這一過程要用戶、制造商和研究機(jī)構(gòu)共同參與才能創(chuàng)造出既經(jīng)濟(jì)又符合生態(tài)要求的產(chǎn)品。決定產(chǎn)業(yè)用紡織品性能的一個重要因素,就是覆蓋在紡織品基層上的涂層。
推動產(chǎn)業(yè)用紡織品發(fā)展的動力主要來自于用戶的需求。醫(yī)生、建筑師、體育界人士和汽車制造商都會對其使用材料的特性提出新的要求。一般來說,使用紡織品是滿足他們要求的理想之選。這里起主要作用的不僅是織物的基層材料,更重要的是涂層。涂層能夠提供的功能包括:發(fā)光、柔韌、防水、透氣、保溫和自潔作用。
根據(jù)人體需要能夠自加熱的涂層是人們夢寐以求的。目前,已經(jīng)涌現(xiàn)了一些初步的解決方法。比利時根特工業(yè)大學(xué)(Ghent Technical University)紡織系主任馬克馮帕瑞(Marc Van Parys)博士介紹了一些方法。比如:新的聚合物薄膜和涂層(這是一種對刺激反應(yīng)敏感的聚合物SSP和涂層SSC)。這些材料能夠?qū)崃、PH值或電荷量做出不同的反應(yīng)。還有作為第三代適應(yīng)性聚合物的水凝膠也得到了應(yīng)用。這些材料可以感受周圍環(huán)境的情況,并且調(diào)整自身的屬性以滿足醫(yī)療和香料業(yè)的需求,作為土木工程中紡織品的應(yīng)用,還可以顯示堤壩的滲漏情況。目前,在涂料工業(yè)中已經(jīng)出現(xiàn)了能夠自行修補的涂層材料。主要是在涂覆過程中,應(yīng)用帶有薄膜發(fā)生器的微膠囊。這類物質(zhì)在遭到破壞時,會爆裂,并且將其成分釋放出來,覆蓋在受損的部位。
紫外線技術(shù)
在形成厚度較薄的涂層時,紫外線技術(shù)應(yīng)用廣泛。通過紫外線的照射,能夠充分、有效地將涂層滲透到基層材料中。在對轉(zhuǎn)移印花進(jìn)行研究的項目中,德國鄧肯多夫市(Denkendorf)的ITCF研究所與它的合作伙伴,位于釹廷根(Nürtingen)的依斯特梅茨公司(IST Metz)共同合作開發(fā)了一種專用紫外線掃描儀。掃描的寬度為160厘米,在這個寬度范圍內(nèi)的材料都能夠得到充分的紫外線照射。IST METZ是一家專門制造紫外線固化設(shè)備的專業(yè)公司,他們生產(chǎn)的設(shè)備應(yīng)用于不同的工業(yè)領(lǐng)域。據(jù)依斯特梅茨公司公司的彼德?浩爾(Peter Holl)介紹,一臺這樣的紫外線掃描儀每小時的固化面積為150平方米。也就是說,對于160厘米寬的基層材料,加工的長度接近100米。這個速度比目前紡織業(yè)中普遍采用的噴墨式印刷機(jī)速度快的多。
紅外線固化技術(shù)
紅外線固化技術(shù),或者稱為烘干技術(shù),已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于紡織面料的涂層烘干過程。這種技術(shù)的操作過程即快速又安全。此技術(shù)即可以單獨使用,也可以與通常作為附加設(shè)備的熱風(fēng)爐結(jié)合使用。德國浩那市(Hanau)的荷諾斯?諾貝爾萊特公司(Heraeus Noblelight,)是這個領(lǐng)域內(nèi)的主要供應(yīng)商。
熱熔涂層
熱熔涂層,是應(yīng)用熱能將涂層均勻地分布在基層材料上,主要設(shè)備是雕刻輥或者滾輥。位于荷蘭伯克斯米爾市(Boxmeer)的施托克印刷機(jī)械公司(Stork Prints)是滾輥設(shè)備的主要供應(yīng)商。該工藝是通過滾輥,將膠“印”在紡織品基層材料上。膠的用量非常小,只有1.5克/每平方米,就可以滲透到全部基層材料。采用厚模板的凸板印制,可以提供各種新式圖案的選擇。材料在經(jīng)過滾輥后,是否立即就進(jìn)行壓層處理,還是在經(jīng)過80厘米距離后再進(jìn)行處理,依據(jù)這兩種不同的情況,可能需要使用紅外線對膠質(zhì)(熱塑性塑料或反應(yīng)性聚亞安酯)進(jìn)行再次激活處理。施托克公司可以提供這兩種不同的工藝。這種方法的優(yōu)點是,操作時間短,在一個很小的面積內(nèi),可以形成大量噴射膠點。據(jù)介紹,這種方法形成的壓層非常柔軟,光透明度非常好。
金屬涂層
位于德國開姆尼斯(Chemnitz)的薩克森(Saxony)紡織技術(shù)研究所進(jìn)行了一項研究,主要涉及應(yīng)用真空涂層技術(shù),形成紡織品的金屬化涂層。這項技術(shù)也稱為物理蒸汽沉積技術(shù)(PVD)。這種方法的優(yōu)點就是:在整個操作過程中,溫度始終處于一個非常低的范圍。研究人員采用適用于導(dǎo)電材料和磁電管噴涂的電弧技術(shù),這種技術(shù)幾乎可以用于所有的金屬材料和合金材料的處理。這些加工方法都是從金屬工業(yè)中借鑒過來的。其新穎之處在于,將這些方法用于紡織品加工。以替代現(xiàn)有的紡織品金屬化處理,從而生產(chǎn)出具有新功能的紡織品。
位于德國鄧肯多夫(Denkendorf)的ITV研究所開發(fā)出了一種多功能控制設(shè)備。這種設(shè)備采用等離子物理處理方法,在大氣壓條件下,對材料的表面特性進(jìn)行干燥修復(fù)。根據(jù)在此過程中應(yīng)用的不同類型的氣體,以及參數(shù)設(shè)置的不同,應(yīng)用這種設(shè)備,可以激活表面材料,這樣可以在纖維表面形成一層涂層。例如,用這種工藝可以進(jìn)行吸水、拒水或者拒油處理。
熱噴涂
熱噴涂,是一種表面涂層處理方法。這種方法是將欲噴涂的物質(zhì)熱熔處理后,噴涂到基層材料上或進(jìn)入基層材料內(nèi)部,在基層材料上形成一層沉積物。這也是ITV開發(fā)的一項技術(shù)。應(yīng)用這種工藝方法,可以在柔軟的產(chǎn)業(yè)用紡織材料表面覆蓋一層陶瓷或金屬材質(zhì)涂層。這家機(jī)構(gòu)稱,從原則上來講,所有具有穩(wěn)定熔液相位的材料,都可以采用這種方法進(jìn)行處理。熱噴涂的優(yōu)點在于應(yīng)用范圍廣泛,在常規(guī)大氣壓條件下就可以操作。這種工藝最顯著的特點就是,由于基層材料的冷卻作用,噴涂材料的熱壓力不大。一般來說,基層材料根本不會熔化,即使基層材料的熔點低,也只有分層的表面幾個微米的厚度,會產(chǎn)生熔化現(xiàn)象。ITV稱,目前的研究結(jié)果顯示,產(chǎn)品成型后,涂層與紡織品基層的粘合非常好。與其它工藝相比較,這種工藝不需要使用其它的粘合材料。這就意味著,涂層既能保持自己的特性,又保持了透氣性,使材料的性能發(fā)揮到最好水平。
陶瓷和金屬涂層的潛在應(yīng)用領(lǐng)域包括:需要進(jìn)行防火阻燃處理的面料、防護(hù)服、防刺、防彈、半透性隔膜或生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。如果是金屬涂層,還具有了導(dǎo)電性,可以防止電磁波的輻射。
電子束技術(shù),最初應(yīng)用于伐木、塑料和造紙業(yè),被認(rèn)為是一種具有環(huán)保性能的技術(shù),主要是因為這種技術(shù)可以大大節(jié)約能源消耗,而且無需使用任何溶劑。目前在ITV,科研人員正在嘗試將這種技術(shù)用于紡織品。重點是在PET微細(xì)旦絲上直接涂上一層多微孔材料,在經(jīng)過拒水處理的紡織基層上壓入親水膜,并且嘗試用這類材料制造耐熱性涂層。