蘇 輝 王 其 劉昌杰 郭超群
(1.東華大學(xué)紡織面料技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海,201620;2.無錫百和織造股份有限公司,無錫,201101)
粘扣帶由一條表面帶有細(xì)小鉤子的織帶與另一條表面帶有毛圈的織帶組成,具有一碰即可粘合、一扯即可分開的特性,并能反復(fù)分開、粘合使用。普通機(jī)織粘扣帶是以錦綸、滌綸等合成纖維材料制成的機(jī)織織帶,由鉤面粘扣帶和毛面粘扣帶組成,可自由粘合和分離[1]。
機(jī)織粘扣帶都要在背面上膠,以保持地組織穩(wěn)定,使用時不脫散、裁剪時不毛邊。粘扣帶上膠的主要成分為聚氨酯樹脂(PU)、丁酮和其他添加劑。粘扣帶在上膠過程中有一定量的丁酮揮發(fā),會污染環(huán)境,影響人體健康;同時上膠粘扣帶在水中長期使用,特別是在酸、堿介質(zhì)條件下容易水解,降低粘扣帶的使用性能。為了改善環(huán)境,增加粘扣帶在水中的使用牢度,提高粘扣帶的附加價值,開發(fā)不上膠粘扣帶刻不容緩。
本文試圖在粘扣帶的地組織中加入熱熔纖維,通過加熱熱熔纖維使粘扣帶地組織固結(jié)成一片,免去上膠工藝,使用時不脫散、裁剪時不毛邊。地經(jīng)A和地緯B相互交織形成平紋地組織;地經(jīng)A和地緯B每相互交織3次(不同用途的粘扣帶需要的交織次數(shù)不盡相同,這里以圖1所示為例進(jìn)行說明),鉤經(jīng)C在提綜裝置的控制下向左或向右交替橫向擺動1次;鉤經(jīng)C在橫向每擺動1次便會被具有一定高度的起圈片頂起,形成具有一定高度的鉤圈;鉤經(jīng)C作成圈運(yùn)動時,地經(jīng)A和地緯B依然相互交織,鉤經(jīng)C在緯向跨過2根地經(jīng),在經(jīng)向
圖1 傳統(tǒng)機(jī)織粘扣帶
傳統(tǒng)機(jī)織粘扣帶的組織結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示??邕^1根地緯;鉤經(jīng)C不作成圈運(yùn)動時,則與地緯B一起共同編織平紋地組織[2]。
設(shè)計鉤面熱熔錦綸粘扣帶時,采用在粘扣帶地組織經(jīng)緯紗中并入熱熔絲的方法。經(jīng)紗和鉤經(jīng)排列方式為4根地經(jīng)∶1根鉤經(jīng),通過在不同地經(jīng)中并入熱熔絲,在緯紗中并入或不并入熱熔絲來改變組織結(jié)構(gòu)。具體方案如表1所示,A為地經(jīng),B為地緯,C為鉤經(jīng),D為熱熔絲。
表1 熱熔錦綸粘扣帶組織結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
經(jīng)織造,粘扣帶在溫度120℃的熱輥上熱熔5 min,切鉤后得到熱熔粘扣帶的規(guī)格參數(shù)如表2所示。其中地經(jīng)為錦綸6,140D/24f;地緯為錦綸6,200D/24f;熱熔絲為錦綸 6,70D/12f×2;鉤經(jīng)為錦綸66單絲,直徑0.22 mm。
表2 熱熔錦綸粘扣帶的規(guī)格
熱熔粘扣帶剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度的測試方法依照GB/T23315—2009《粘扣帶》,測試結(jié)果如圖2和圖3 所示[3]。
圖2 剪切強(qiáng)度測試結(jié)果
由圖2可見,8種方案的剪切強(qiáng)度都超過國家標(biāo)準(zhǔn)普通型粘扣帶剪切強(qiáng)度的使用標(biāo)準(zhǔn),其中方案1的剪切強(qiáng)度最大;方案1、方案2、方案3、方案6和方案7都達(dá)到加強(qiáng)型粘扣帶的使用標(biāo)準(zhǔn);緯紗中加入熱熔絲時,隨著經(jīng)紗中加入熱熔絲的增加,粘扣帶的剪切強(qiáng)度減小;緯紗中無熱熔絲時,隨著經(jīng)紗中加入熱熔絲的增加,粘扣帶的剪切強(qiáng)度亦減小。
由圖3可見,8種方案的剝離強(qiáng)度都超過國家標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)型粘扣帶剝離強(qiáng)度的使用標(biāo)準(zhǔn),其中方案1的剝離強(qiáng)度最大;緯紗中加入熱熔絲時,隨著經(jīng)紗中熱熔絲的增加,粘扣帶的剝離強(qiáng)度減小;緯紗中無熱熔絲時,隨著經(jīng)紗中熱熔絲的增加,粘扣帶的剝離強(qiáng)度亦減小。
影響粘扣帶剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度的主要因素是鉤經(jīng)的性能、鉤密及鉤掛率。鉤密是指單位面積粘扣帶上鉤的數(shù)量(個/cm2);鉤掛率是指鉤面粘扣帶和毛面粘扣帶扣合時鉤和毛圈鉤掛在一起的百分率(%)。
由表2可知,8種方案的鉤經(jīng)相同,為錦綸66單絲,直徑0.22 mm;鉤密相同,為49個/cm2。熱熔粘扣帶的鉤掛率測試結(jié)果如圖4所示。
圖4 粘扣帶鉤掛率測試結(jié)果
由圖4可見,方案1的鉤掛率最大,且鉤掛率的變化規(guī)律與剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度的變化規(guī)律一致,鉤掛率大的粘扣帶,其剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度也大。緯紗中加入熱熔絲時,隨著經(jīng)紗中加入熱熔絲的增加,粘扣帶的鉤掛率減小;緯紗中無熱熔絲時,隨著經(jīng)紗中加入熱熔絲的增加,粘扣帶的鉤掛率亦減小。
方案1粘扣帶只在緯紗中加入熱熔絲,其剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度最大,達(dá)到了粘扣帶國家標(biāo)準(zhǔn)的使用強(qiáng)度,為最優(yōu)方案。
熱熔粘扣帶的鉤掛率與剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度的變化規(guī)律一致,鉤掛率大的粘扣帶,其剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度也大。
粘扣帶緯紗中加入熱熔絲時,隨著經(jīng)紗中加入熱熔絲的增加,粘扣帶的鉤掛率、剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度減小;粘扣帶緯紗中無熱熔絲時,隨著經(jīng)紗中加入熱熔絲的增加,粘扣帶的鉤掛率、剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度亦減小。
[1]何和智,陳蓉.粘扣帶鉤面的加工方法[J].塑料科技,2009,37(11):66-68.
[2]李星.粘扣帶的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能[D].上海:東華大學(xué),2012:13-15.
[3]全國紡織品標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會.GB/T23315—2009粘扣帶[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.