2.3.熱熔膠與纖維之間的相互擴(kuò)散
由于潤(rùn)濕作用使熱熔膠與纖維兩相達(dá)到分子間的接觸,大分子的鏈段可擴(kuò)散而越過界面。不相似的高聚物通常是不相容的,它們的擴(kuò)散系數(shù)很小,因而不相似的高聚物要使整個(gè)大分子通過相互擴(kuò)散越過界面是不大容易的。但是局部鏈段擴(kuò)散是容易進(jìn)行的,并且在不相容的高聚物之間形成一擴(kuò)散界面層,其厚度為10~1000Å。相互擴(kuò)散可使其界面自由能變得更低。
由于分子鏈段在界面上的相互擴(kuò)散,減少分子的滑動(dòng),增加了粘合強(qiáng)度。按Griffith公式,粘合斷裂經(jīng)強(qiáng)度σf為:
σf=P﹒exp[-q(δ1-δ2)]
δ1和為δ2為兩種粘合高聚物的溶解度參數(shù),(δ1-δ2)可表示兩種高聚物的相容性,兩種物質(zhì)的溶解度參數(shù)越接近,則相容性越好。在P和q為常數(shù)的前提下,粘合強(qiáng)度隨相容性的增加而增加。如用log剝離強(qiáng)度對(duì)(δ1-δ2)作圖可得一直線。
為了得到較高的剝離強(qiáng)度,在選用粘合襯布時(shí),應(yīng)考慮到熱熔膠與纖維的相容性,選用溶解度參數(shù)相近的。特別是化纖長(zhǎng)絲織物相容性對(duì)粘合強(qiáng)度的影響尤為明顯,如滌綸長(zhǎng)絲織物的面料必須用聚酯熱熔膠,而尼龍長(zhǎng)絲的織物必須用聚酰胺熱熔膠?,F(xiàn)將常用纖維和熱熔膠的溶解度參數(shù)列表如表3。
表3.纖維和熱熔膠的溶解度參數(shù)
2.4.熱熔膠在纖維上固著形成粘合鍵
熱熔膠在熱熔粘合過程中,經(jīng)過熔融、潤(rùn)濕、滲透和擴(kuò)散后,進(jìn)入纖維毛細(xì)管內(nèi)并形成表面擴(kuò)散層,然后經(jīng)過冷卻固著織物上。熱熔膠與纖維形成粘合鍵從而使其具有一定的粘合強(qiáng)度。熱熔膠與纖維形成的粘合鍵有兩種形式:一是機(jī)械粘合;二是擴(kuò)散界面分子力的作用,其中包括范德華力,氫鍵和化學(xué)鍵。
(1)機(jī)械粘合
織物表面粗糙,纖維之間有毛細(xì)孔隙。熱熔膠滲透到毛細(xì)孔隙后,與織物形成機(jī)械嚙合作用,這就是機(jī)械粘合。對(duì)多數(shù)織物來講,機(jī)械粘合是形成粘合強(qiáng)度的主要方面。
機(jī)械粘合與織物的表面粗糙有關(guān)。粘合強(qiáng)度與表面粗糙度關(guān)系如圖3所示:
機(jī)械粘合能產(chǎn)生強(qiáng)的嚙合鍵,它可抗水解和熱分解。但其前提是熱熔膠必須充分潤(rùn)濕并滲透到纖維毛細(xì)孔隙中去。
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