面料复合再进化,环保型胶黏剂PUR带来全新的解决方案

2020-08-28

「胶黏剂」被广泛应用于日常生活周遭,能黏贴各种材质,而不同材质之间的接着强度会影响复合材料的性能,因此胶黏剂的选用至关重要,必须根据基材的表面特性挑选适合的胶黏剂,才能产生理想的接着效果。「聚氨酯」常做为合成胶黏剂的原料,具有良好的物理及化学性质,如耐磨性佳、高延伸性及易加工等,可用在各种材质的接着加工,但传统的聚氨酯胶黏剂含有机溶剂,在生产过程中会排放大量的挥发性有机物(VOCs),对环境造成严重污染。在全球追求绿色永续发展的趋势下,聚氨酯胶黏剂正朝无毒、安全、环境友善的方向来发展,如何兼顾材料工艺与环境保护无疑成为未来的热门议题。

因应对环境友善的需求,工业制造使用的材料日新月异,也开启了胶黏剂转向环保的契机,而湿气反应型聚氨酯热熔胶(简称PUR)是在此潮流下应运而生的新环保型胶黏剂,不仅具有溶剂型热熔胶性能特征,如初期强度好、与湿气反应后固化性能优的特点,还能承受更大的温度范围,对于含有活性氢的基材(如织物、皮革、纸张、木材、塑料等材料)来说具有很好的黏接性能,广泛应用在纺织、汽车、包装、电子、鞋业、家具等产业,在胶黏剂市场具备发展潜力。
 


(图片来源 Piqsels)

 

以胶黏剂发展工艺及市场应用趋势来说,降低产品对环境造成的影响已是大势所趋,如何开发出满足使用要求又经济实惠的环保型胶黏剂,将是胶黏剂产业面临的挑战。比较二大环保型胶黏剂的优势特性:水性PU胶因工艺条件、接着性能与溶剂型PU胶相同而受到关注,但是存在应用工艺控制不够成熟及价格高…等问题;PUR因具有优异的接着强度与物性…等功能,被大量使用在纺织加工行业中,主要用于面料贴合(布料与布料贴合、薄膜与布料贴合),且加工制程无使用溶剂,无烘干程序、车速快、上胶量少,可满足各种机能性纺织品的贴合需求。环保胶黏剂与溶剂型胶黏剂之比较如下表:
 

项目

环保型胶黏剂

溶剂型胶黏剂

PUR热熔胶

水性PU

PU

树脂特性

固成份

100%

非100%

非100%

环保性

无VOCs排放

无VOCs排放

有VOCs排放

黏度调整方式

温度微调

增稠剂

溶剂

薄膜物性

耐热性

耐水解性

加工性能

上胶方式

点贴、辊涂、喷涂

刀涂、辊涂

刀涂、辊涂

上胶量

加工程序

无需烘干

烘干/热熟成

烘干/热熟成

生产效率

 

科技的进步与生活型态的改变,让消费者对衣物的功能要求越来越多,除外观的流行性和质感要求,还得符合各种户外活动所需之舒适性与功能性,如防风、防水、透湿、透气等功能,此部分仰赖新材料与工艺的结合来赋予织物各项性能。PUR能贴合各种布料(泼水布、聚酯布、尼龙布等)与功能性薄膜(TPU膜、PU膜等),让纺织品结合机能性素材的应用,同时导入时尚美学设计,提升产品的附加价值,尤其近年运动休闲活动之兴起,机能衣已不再仅限于专业运动穿着,反而成为休闲生活的一部分,也逐渐成为纺织市场的另一种商机。
 

(图片来源 Piqsels)


目前纺织品的发展趋势为「机能性」与「环保」,以户外休闲运动服来说,透过布料与功能性薄膜的贴合,将「防水」与「透湿」功能结合成防水透湿面料,能让运动时释放的蒸气散发至外部达到降温的效果,以维持绝佳的舒适与干爽,且布料表面也可抵挡水分穿透。影响纺织贴合工艺的核心关键在于膜与胶,透湿性能好的膜必须搭配优质的胶黏剂,才能创造耐久性与防水透湿性能优异的布料。使用PUR贴合的面料不仅具有柔软的手感,且透湿性、耐水压及耐水洗均经得起考验,亦有较佳的贴合强度、剥离强度及耐候性。
 

目前PUR常用的面料复合工艺,分为以下:
  • 点状贴合:以刻花轮辊上胶,透过刻花轮辊转动同步带起热熔态胶水,并将胶水转移至基材上贴合,上胶量依轮辊设计型式有所不同,如菱格型、规则型、随机数型及鱼鳞型等点胶样式,适用于手感软及透湿性纺织品贴合。
  • 喷涂贴合:以熔喷上胶,透过熔胶机将热熔态胶水输出至喷头,热熔喷胶于基材上贴合,上胶量由喷胶量与车速控制,需考虑熔喷温度之黏度适用性来选择胶水。喷涂贴合适用于软性布料对贴或中间贴合树脂棉及PU薄膜等三层贴合。
  • 全涂贴合:以全涂轮辊上胶,透过轮辊转动同步带起热熔态胶水,并将胶水转移至基材上贴合,以轮辊间隙调整与控制上胶量,适用于高接着性需求之成品,如充气材、弹性布料。
 
上胶模式 胶点型式 复合面料
特性   材质 成品
点状贴合 手感软
透湿需求
针//平织物布
织物//膜材
织物//膜材//织物
织物//发泡材
多层织物成衣
防水透湿成衣
喷涂贴合 10% 手感软
用胶量少
织物//发泡材 内衣衣着
全涂贴合 高接着
 
网状织物//织物
网状织物间
网布鞋材/成衣
充气材/箱包
弹性布料
黏扣带


纺织产业最常见的贴合结构为布//膜、布//布,加工条件需要考虑的因素包括布种(如针织布或平织布)、拨水程度、是否经压光或起毛整理、纤维材质、膜的材质(PU、TPU、PVC、EVA、PE等)、膜厚、膜是否经电晕处理、膜的熔点、最终贴合品的用途及需求等。若以防水透湿纺织品来说,因其强调透湿特性、手感柔软、耐水压、耐水洗之性能,故纺织面料贴合时必须选用亲水型胶黏剂,才能让贴合后的面料保有透湿度。

高鼎推出面料复合专用无溶剂系列产品,提供各式布料与功能性薄膜贴合全套解决方案,包含一般纺织型、防水透湿型等,适用于布贴布、布贴膜、黏扣带等结构,可广泛应用于各类成衣面料、轻袋类、箱包、医疗用品、家居用品、工业用布等,全系列产品可取代市售溶剂型产品,让纺织复合工艺走向环保,进而建构永续发展的竞争优势。面料复合专用无溶剂胶黏剂产品介绍如下表,欲了解更多的产品讯息,欢迎【联系我们】

 

产品 PR-6568H PR-6226 PR-6593
类型 防水透湿型 高强度及弹性布料(Jacquard佳基布、网布) 一般纺织型
无溶剂胶黏剂 PUR
 100%固成份
PUR
100%固成份
PUR
100%固成份
产品应用 布贴膜 布贴布
布贴膜
布贴膜
产品特色
◆ 熟成后手感柔软、接着性良好
◆ 高透湿度,贴合后可保留原机能性薄膜的透湿度80%以上
◆ 初黏强度高、熟成后手感柔软、接着性良好、操作时间长 ◆ 熟成后手感柔软、耐水洗、接着性良好、操作时间长、快速固化、操作温度低
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