盡管接觸角的測量是材料對于滲透液體阻力的一種指標,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改善材料的阻力特性。測量靜壓頭的方法(ＥＤＡＮＡ測試方法ＥＲＴ120.1-80)是測量阻力的方法之一。在非織造基布表面上施加aerflexep1188乳液后,基布可以得到與孔結構和固有的疏水性能有關的不同水平的靜壓頭阻力。
表2所列的靜壓頭阻力是用ＥＤＡＮＡ測試方法ＥＲＴ120.1-80測得的。在實驗室研究中,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木漿粕、一層高密度氣流成網木漿粕和一層聚丙烯ＳＭＳ復合材料。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。
上述結果例舉了由aerflexep1188共聚物所提供的隔水物的種類,而該類物質對非織造基布的空氣流沒有不利影響。盡管對液體的阻隔性增長了,而通過非織造布的ＭＶＴＲ不受影響。許多設計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)。如對隔膜不予改進,通常都會影響ＭＶＴＲ,且會增加最終產品的成本,影響其經濟性。如果使用aerflexep1188共聚物進行加工,將會在一些應用中不需要層壓隔膜,且不會影響ＭＶＴＲ。
圖2例舉了前面討論過的基布在處理前后的ＭＶＴＲ。ＭＶＴＲ根據ＴＡＰＰＩ測試方法Ｔ448(稍作改進)測量得出,結果顯示aerflexep1188共聚物處理后的纖網和未經處理的纖網大體相同。
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)變為一種帶有阻水隔層而不影響ＭＶＴＲ的基布。aerflexep1188乳液對于在設計功能上有創新以及具有獨特的應用性能的非織造布也是非常有效的,并且不需要一個昂貴的涂膜轉換過程。
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整理和粘結改性來提供阻燃性和(或)耐溶劑性。這些性能對于非織造布繼續進入歷史上由傳統織物占主導地位的領域(如運輸、建筑、家具和床上日用品等)至關重要。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、材料表面涂層、防火材料、高蓬松基布、屋頂基材、衛生產品、醫療用即棄產品和壁紙。
為了滿足上述需要,設計了應用于非織造布粘合、整理、粘結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,該聚合物具有進行交聯的空間或者可以進行自交聯。ＥＶＣｌ聚合物的化學性能和力學性能穩定,在乳液含固量50%時具有低的粘度。ＥＶＣｌ聚合物的玻璃化轉變溫度(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%。在燃燒時有效的鹵素氯能夠在氣態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氣體的量,進而減緩或終止燃燒過程,因此可以認為ＥＶＣｌ聚合物涂膜是能自滅的,其最終產品是不可燃的。
ＥＶＣｌ乳液也可以與其他商業用的阻燃劑一起作用,以進一步降低產品的可燃性。例如氫氧化鋁或氫氧化鎂等化合物可以與ＥＶＣｌ乳液一起應用到非織造布上。這類氫氧化物含有耦合水,水在加熱時釋放,局部冷卻時生成,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。磷化合物在燃燒時經歷了脫水作用,生成磷酸或多磷酸,在非織造布表面上產生炭化物。這層炭化物可避免非織造布表面受熱,阻止揮發性氣體從非織造布中的聚合材料內溢出到火焰中。
5.2ＥＶＣｌ聚合物的燃燒性能測試結果
測試材料阻燃整理效果的可燃性試驗根據測試方法有不同的測試結果。美國擁有數百種成文的國家、州和地方的測試方法,每一種都是針對一種專門的行業或最終應用。隨著非織造布市場更加全球化,必須考慮其他國家對于燃燒性能的要求和測試方法。美國非織造行業較為廣泛應用的測試方法中的四種是:垂直試驗(國家防火協會,ＮＦＰＡ701);水平試驗(機動車輛安全標準,ＭＶＳＳ302);兩種45°角試驗(美國材料試驗協會,ＡＳＴＭＤ1230-61和加州117)。
為證明不同聚合物乳液粘合劑的阻燃性,評價了Ａｉｒｆｌｅｘ4530ＥＶＣｌ乳液(46%重量的氯),并與應用在非織造行業的其他典型的聚合物粘合劑進行比較,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%聚酯纖網上。圖3匯總了每種乳液的四種阻燃試驗結果的平均值,Ａｉｒｆｌｅｘ4530乳液提供了最好的阻燃性能。
該項研究的實驗條件如下:(1)經檢驗每種乳液無添加物,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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