2.3粘合劑影響分析
粘合劑的種類很多,不同的加工方式選擇不同的種類。本項目采用涂層復合的施加方法。目前,織物涂層劑有天然橡膠、合成橡膠、聚氯乙烯、聚氨酯、丙烯酸酯等幾大類聚合物,其中橡膠類和聚氯乙烯類織物涂層劑價格低廉,但易老化,且皮膜強度低;聚氨酯涂層劑所得涂層織物皮膜強度大,耐水壓,耐洗、耐寒及粘接強度好,但成本高;聚丙烯酸酯涂層劑所得織物風格柔軟,皮膜透明,耐候性好,需要篩選合適的品種,否則有折痕、粘接牢度差等問題。在反光布的反光系統中,微珠約1/2暴露于空氣中,約1/2埋于反射層上與反射鏡面接觸,并依靠粘合劑連接。粘合劑的選擇原則如下:
(1)柔軟且有彈性
作為服用性的反光布應滿足人們穿著舒適的需要,即要求反光布柔軟—易彎曲、易折,同時具有易縫制、滑爽和挺括舒適不起皺的表觀風格。因此選擇粘合劑時要求樹脂成膜后比較柔軟且有彈性。
(2)粘合劑的粘接牢度好
反光布在服用時跟隨服裝一起經受較多次的摩擦和洗滌,粘合劑作為粘合玻璃微珠、粘合織物、層與層的粘合等橋梁作用,直接影響著整個產品的牢度。因此選擇粘合劑時要求其粘接牢度好,具體表現為反光布經標準摩擦和洗滌后反光強度降低少、無剝離現象等。粘合劑的粘接性能好壞,取決于粘合劑和被粘物表面的結構與狀態,及粘合過程的工藝參數如含固量、涂覆厚度等。
(3)粘合劑的透明性要高
本反光布結構中,除了玻璃微珠與反射層對反光布的反光亮度起決定性作用以外,連接兩者的粘合劑的透明性,也是影響反光性能的重要因素。粘結玻璃微珠的涂層劑成膜以后包覆在玻璃微珠的周圍,影響反射光光路的暢通,若粘合劑成膜透明性好,使得反光系統的光強傳播損失小,將有利于反光亮度的提高。高分子材料的透明性由本身的結構和樹脂的成膜過程所決定,小分子(溶劑或水分子)揮發逸出越徹底,則透明性越好。
綜上所述,選擇了幾種涂層用粘合劑。利用涂層工藝涂刮在反射層表面,經植珠以及后處理,制成的反光布的性能比較見表4。
表4幾種粘合劑的反光布性能比較
注:○—好,△—較好,×—差,××—很差。
從表4反光布的各項性能看出:1號、6號最好,用其加工反光布的各項指標均能滿足反光布的使用要求。
2.4玻璃微珠對反光性能的影響
在眾多種類的反光材料中,除了少量角錐棱體外,起著核心作用的是玻璃微珠。玻璃微珠是構成回歸反射織物的反光元件,它能將入射光折射后經反射層反射,使反射光按入射方向返回,因此它的性質直接決定產品的反光性能。
2.4.1折射率、直徑與反光強度的關系
在回歸反射的光學系統中,當入射光照射到玻璃珠體時,由于空氣是光疏物質,玻璃珠是光密物質這樣便產生折射,并在玻璃微珠的背面與涂料的接觸面上產生反射,而玻璃微珠的折射率、直徑與光路焦距是有嚴格對應關系的,光路焦距位置除了與微珠折射率n有關外,與微珠半徑r成正比。當折射率小于特定值時則聚焦點落在微珠的外部,當折射率大于特定值時則聚焦點落在微珠的內部,當折射率為某一值時,光的聚焦點正好落在微珠的后表面。從植珠法反光布的結構示意圖1可以看出:應避免聚焦點落在微珠的內部的選擇。因此在不同的反光系統中選擇折射率、直徑適當的微珠,控制光線聚焦點的位置,從而得到高反光強度的反光材料是非常重要的。
關于折射光折射的位置,與玻璃微珠的折射率和半徑之間的關系,可用下列公式表示:
f=r(2-n)/2(n-1)……(1)
其中:f-聚焦點與微珠后表面之間的距離,如圖5示
r-微珠半徑
n-微珠折射率ZK)
玻璃微珠折射率除了對聚焦點的位置有關系外,它對反光強度的影響是復雜的。我們對收集到的兩種直徑范圍、不同折射率的玻璃微珠進行實驗,其反光強度變化如圖6所示:當折射率大于1.90時,反光強度下降;當折射率等于或小于1.90時,其反光強度較高。(折射率為1.50,其反光強度近乎零)。
以折射率1.90直徑150至400目的微珠進行系統試驗。如圖7所示,隨著微珠直徑的減小,產品的反光亮度逐漸提高。對此做過大量掃描電鏡照片發現:隨著微珠直徑的變小,比表面積增大,單位面積下微珠的數量增多,而導致反光強度增大。但當微珠直徑小于某一數值,由于其直徑太小,在不改變工藝的條件下,其大部分或整個埋入反射層中,暴露于空氣的反光點減少,造成其反光強度降低。因此微珠直徑的選擇與微珠折射率、涂層的厚度等是相互關聯的。