盡管接觸角的測(cè)量是材料對(duì)于滲透液體阻力的一種指標(biāo),但也可以表示為材料在壓力下阻止液體滲透的程度,同樣指防水能力,這種阻止液體滲透的程度受如孔徑和液體表面壓力等其他因素的影響。aerflexep1188乳液可以通過改善纖維的表面特性以及僅稍微減少材料透氣孔的尺寸來(lái)改善材料的阻力特性。測(cè)量靜壓頭的方法(ＥＤＡＮＡ測(cè)試方法ＥＲＴ120.1-80)是測(cè)量阻力的方法之一。在非織造基布表面上施加aerflexep1188乳液后,基布可以得到與孔結(jié)構(gòu)和固有的疏水性能有關(guān)的不同水平的靜壓頭阻力。
表2所列的靜壓頭阻力是用ＥＤＡＮＡ測(cè)試方法ＥＲＴ120.1-80測(cè)得的。在實(shí)驗(yàn)室研究中,在不同密度、不同孔徑(由材料Ｆｒａｉｓｅｒ空氣阻力決定)和疏水性能的基布的某一面上噴灑aerflexep1188乳液。該基布包括一層低密度氣流成網(wǎng)木漿粕、一層高密度氣流成網(wǎng)木漿粕和一層聚丙烯ＳＭＳ復(fù)合材料。表2顯示了ＥＤＡＮＡ靜壓頭、基布密度、涂層重量和每一種基布在加工前后的Ｆｒａｓｉｅｒ空氣滲透性。
上述結(jié)果例舉了由aerflexep1188共聚物所提供的隔水物的種類,而該類物質(zhì)對(duì)非織造基布的空氣流沒有不利影響。盡管對(duì)液體的阻隔性增長(zhǎng)了,而通過非織造布的ＭＶＴＲ不受影響。許多設(shè)計(jì)具有隔水性能的非織造基布是層壓了一層隔離膜(如聚丙烯和聚乙烯)。如對(duì)隔膜不予改進(jìn),通常都會(huì)影響ＭＶＴＲ,且會(huì)增加最終產(chǎn)品的成本,影響其經(jīng)濟(jì)性。如果使用aerflexep1188共聚物進(jìn)行加工,將會(huì)在一些應(yīng)用中不需要層壓隔膜,且不會(huì)影響ＭＶＴＲ。
圖2例舉了前面討論過的基布在處理前后的ＭＶＴＲ。ＭＶＴＲ根據(jù)ＴＡＰＰＩ測(cè)試方法Ｔ448(稍作改進(jìn))測(cè)量得出,結(jié)果顯示aerflexep1188共聚物處理后的纖網(wǎng)和未經(jīng)處理的纖網(wǎng)大體相同。
表2和圖2證明了通過aerflexep1188共聚物整理將具有通常的吸收性和憎水性的非織造布(如纖維素纖維氣流成網(wǎng))變?yōu)橐环N帶有阻水隔層而不影響ＭＶＴＲ的基布。aerflexep1188乳液對(duì)于在設(shè)計(jì)功能上有創(chuàng)新以及具有獨(dú)特的應(yīng)用性能的非織造布也是非常有效的,并且不需要一個(gè)昂貴的涂膜轉(zhuǎn)換過程。
5由聚合物乳液整理提供的阻燃/耐溶劑性能
非織造布同樣可以通過乳液的化學(xué)整理和粘結(jié)改性來(lái)提供阻燃性和(或)耐溶劑性。這些性能對(duì)于非織造布繼續(xù)進(jìn)入歷史上由傳統(tǒng)織物占主導(dǎo)地位的領(lǐng)域(如運(yùn)輸、建筑、家具和床上日用品等)至關(guān)重要。要求具有阻燃性和耐溶劑性的一些專用非織造布包括:過濾介質(zhì)、材料表面涂層、防火材料、高蓬松基布、屋頂基材、衛(wèi)生產(chǎn)品、醫(yī)療用即棄產(chǎn)品和壁紙。
為了滿足上述需要,設(shè)計(jì)了應(yīng)用于非織造布粘合、整理、粘結(jié)和滲透等方面的多用途的陰離子乙烯—氯乙烯(ＥＶＣｌ)Ａｉｒｆｌｅｘ聚合物乳液系列。ＥＶＣｌ聚合物中含有功能性基團(tuán),該聚合物具有進(jìn)行交聯(lián)的空間或者可以進(jìn)行自交聯(lián)。ＥＶＣｌ聚合物的化學(xué)性能和力學(xué)性能穩(wěn)定,在乳液含固量50%時(shí)具有低的粘度。ＥＶＣｌ聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Ｔｇ)范圍是3～45℃。
5.1阻燃特性
乙烯—氯乙烯聚合物的含氯量(重量)為39%～46%。在燃燒時(shí)有效的鹵素氯能夠在氣態(tài)下約束自由的氫原子以及清除其他自由基,從而減少可能存在的可燃?xì)怏w的量,進(jìn)而減緩或終止燃燒過程,因此可以認(rèn)為ＥＶＣｌ聚合物涂膜是能自滅的,其最終產(chǎn)品是不可燃的。
ＥＶＣｌ乳液也可以與其他商業(yè)用的阻燃劑一起作用,以進(jìn)一步降低產(chǎn)品的可燃性。例如氫氧化鋁或氫氧化鎂等化合物可以與ＥＶＣｌ乳液一起應(yīng)用到非織造布上。這類氫氧化物含有耦合水,水在加熱時(shí)釋放,局部冷卻時(shí)生成,這將影響能量平衡。釋放的水蒸氣又可以稀釋可燃性氣體。磷化合物同樣也可以被用作有效的阻燃劑。磷化合物在燃燒時(shí)經(jīng)歷了脫水作用,生成磷酸或多磷酸,在非織造布表面上產(chǎn)生炭化物。這層炭化物可避免非織造布表面受熱,阻止揮發(fā)性氣體從非織造布中的聚合材料內(nèi)溢出到火焰中。
5.2ＥＶＣｌ聚合物的燃燒性能測(cè)試結(jié)果
測(cè)試材料阻燃整理效果的可燃性試驗(yàn)根據(jù)測(cè)試方法有不同的測(cè)試結(jié)果。美國(guó)擁有數(shù)百種成文的國(guó)家、州和地方的測(cè)試方法,每一種都是針對(duì)一種專門的行業(yè)或最終應(yīng)用。隨著非織造布市場(chǎng)更加全球化,必須考慮其他國(guó)家對(duì)于燃燒性能的要求和測(cè)試方法。美國(guó)非織造行業(yè)較為廣泛應(yīng)用的測(cè)試方法中的四種是:垂直試驗(yàn)(國(guó)家防火協(xié)會(huì),ＮＦＰＡ701);水平試驗(yàn)(機(jī)動(dòng)車輛安全標(biāo)準(zhǔn),ＭＶＳＳ302);兩種45°角試驗(yàn)(美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì),ＡＳＴＭＤ1230-61和加州117)。
為證明不同聚合物乳液粘合劑的阻燃性,評(píng)價(jià)了Ａｉｒｆｌｅｘ4530ＥＶＣｌ乳液(46%重量的氯),并與應(yīng)用在非織造行業(yè)的其他典型的聚合物粘合劑進(jìn)行比較,包括聚氯乙烯(ＰＶＣ)以及苯乙烯—丁二烯(ＳＢ)、丙烯酸、醋酸乙烯—乙烯(ＶＡＥ)和醋酸乙烯(ＶＡｃ)聚合物。每種聚合物被粘合在一種100%聚酯纖網(wǎng)上。圖3匯總了每種乳液的四種阻燃試驗(yàn)結(jié)果的平均值,Ａｉｒｆｌｅｘ4530乳液提供了最好的阻燃性能。
該項(xiàng)研究的實(shí)驗(yàn)條件如下:(1)經(jīng)檢驗(yàn)每種乳液無(wú)添加物,尤其沒有添加阻燃劑;(2)涂層涂布量35%;(3)聚酯基布定量17ｇ/ｍ2;(4)除ＶＡＥ乳液(Ｔｇ是10℃)外,乳液的Ｔｇ為30～60℃。
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