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军用作训鞋面里粘结复合技术分析

2017-10-14芦山

科学与财富 2017年28期

摘要:根据军鞋使用要求, 本文对99迷彩作训鞋的面里复合技术进行了分析,着重探讨了复合方式、粘合剂及复合条件的选择。

关键词:涤纶长丝;作训鞋;复合;热熔胶粘剂;浆点法

军鞋与单兵的综合能力密切相关,特别是机动及耐久能力上影响非常大。当前的军鞋应用的是纯棉帆布,通过硫化而成。但在实际应用过程中发现了许多不足之处:①牢度差,耐磨效果不好;②底部缺乏弹性,易于磨损;③透气、透湿效果不佳,容易出现异味;④时间长了容易褪色;⑤沾水不易干。与之相比,涤纶纤维具有更多的优点,不管是强度,还是弹性,以及耐磨性上都要更好。所以,我们可以选择涤纶纤维来制作军鞋。

涤纶又分为短纤、长丝两种,前者特别容易起毛球,因此采用的是涤纶长丝。为了提高粘结力,人们设计了附着力较强的空气变形长丝。因为在面料上应用到方平组织,比较紧密,使得染料不易渗入,而且胶鞋穿的时间长了要常常清洗,这就要求胶鞋的牢度要高,所以,应用的是原液染色涤纶长丝。

下一步,要将鞋面、鞋里复合起来,并经裁片、粘合,最后硫化而成(140~150℃、大约半个小时)。以往使用的复合技术透气性、舒适性都不能令人满意。因此,通过不断的研究提出了点状复合技术,满足了各方面的要求。

1试验材料

1.1织物

99作训鞋涤纶长丝迷彩印花面布、里布。

1.2粘合剂

高密度聚乙烯(HDPE)热熔胶、901共聚酯热熔胶、热固热熔复合粘合剂。

1.3复合设备

瑞士浆点复合机、日本粉点复合机。

2试验结果及讨论

2.1复合方式

一般来说,可以用到的复合方式主要包括以下几种:涂布、浆点以及粉点复合法等。其中,第一种方法应用的是聚氨酯胶,后两种方法应用的是HDPE热熔胶。涂布复合虽然干热剥离效果好,但在织物表层生成了不透气的薄膜,严重的影响到织物的透气性,使得作训鞋的舒适性很差。因此,并未应用这一方法。

粉点与浆点复合虽然透气性能还不错,初始剥离强力也可以,但对其进行高温处理(150℃、30min)之后,就会变为0,这表明了完全分层。在后续的硫化过程中,鞋里、鞋面会发生脱离,成鞋质量不高。

之后,在日本粉点复合机上,应用了多种不同的热熔胶来进行试验,如901聚酯胶、聚酰胺热熔胶等,结果表明成品的干热剥离强力都不高,这是因为大部分的热熔胶的熔点接近115~145℃,因此经高温加热处理后,热熔胶会熔解流到纤维缝隙之中,使得织物之间的粘结力降低或失去。这就要求用到更多的上胶量,才能不影响剥离,但又会造成透气性能的下降。虽然也存在熔点较高的热熔胶,但成本往往较高,甚至于达到了普通材料成本的两倍。粉点复合法只可以采用热熔胶,因此该种方法也并不适用,所以本文选择的是浆点复合法。

2.2粘合剂

可以用于浆点复合的粘合剂有许多种,包括聚乙烯、聚酯、PVC等等,要想具有较高的耐水洗性能,就要用到聚乙烯和聚酯等。结合军鞋的某些使用要求,本文进行了以下试验。为了有效解决复合布在硫化过程中不分层的问题,经研究得到了一种热固热熔复合粘合剂。其使用原理是,将热熔胶、热粘合剂混合到一起,经过浆点处理后,再经高温处理,使得附着力变强。在后续硫化过程中,热固胶粘剂会再次交联,进一步提升剥离强力,虽然会出现熔融,但因为热固胶的作用效果,使得其紧附在它的上面,冷却之后复合作用仍非常明显。

在复合胶粘剂的制作中,本文选择的是901聚酯、HDPE粉。制作复合胶粘剂A、B,进行如下测试。

试验结果表明,在901胶粉、HDPE胶粉中添加粘合剂得到的复合胶粘剂,起始剥离牢度和在150℃烘半个小时后,二层复合布并未分离,已经满足了硫化技术的相应要求。对两种配方进行比较得出,复合胶粘剂B经过干热反应后,剥离增大的要多一些,这也许是与A中的901共聚酯热熔胶与涤纶制品更易结合有所关联,干热时901胶更多的附在涤纶纤维的表层,这就对冷却后的剥离强力造成了一定的影响。再考虑到生产成本以及其他各方面要求,本文选用了复合胶粘剂B来使用。

2.3复合条件

复合条件包括,胶粘剂的上胶量、温度、压力、时间等等。复合条件的选择对于复合织物的剥离性能、透气性能、透湿性能等都有着非常大的影响。此外,复合织物的软硬程度对于军鞋的使用也有一定影響,过硬会增加鞋帮、鞋子的制作难度,过软则会破坏军鞋的美观。

2.3.1上胶量

浆点复合法,对于上胶量的控制主要是利用圆网的目数、材料的粘度、刮刀的方位等。

试验结果表明,在别的制作条件不变的情况下,B类胶粘剂使用两类圆网浆点复合,对比其上胶量、产品性能,CP40网上胶量要更大,剥离效果要更好,所以在后续生产过程中,用到的是CP40网。对于相同的圆网来说,胶浆的粘度与上胶量是密切相关的,进而还会影响到其最终性能。在别的制作条件不变的情况下,在相应的试验范围之内,粘连效果好,则胶浆流动性就会更差,上胶量小,剥离效果会更差,透气性会更好;按照军鞋的使用要求,在后续的生产过程中应用的是粘度6000~6500mPa.s的胶,上胶量在32~38g/m2,这些数据能够有效的满足制鞋要求。

2.3.2复合工艺条件

对于复合织物来说,复合时的温度、时间、压力等参数都有着很大的影响。鞋面布与里布复合过程中,因为它们都是长丝,而且又是非常宽松的,空隙就会变得比较大,如此一来,复合时的温度条件过高、持续时间太长、所用压力太大时,都会使得胶浆渗入纱之间,影响到纤维间的粘合,但无益于织物之间的粘合,而且还会影响到复合织物的透气等方面的性能:但温度太低、时间太少、压力太小时,也会使得熔融不足,过厚的面布加热效果不佳,生成空隙过大,使得复合剥离效果太差。所以,经过多次试验研究,按照HDPE胶粉的熔点125~135℃,本文选用的是175±3℃的温度、50±5s的时间、0.15MPa的压力。

3结束语

总的来说,作训鞋与单兵的机动能力、耐久能力密切相关,而当前制鞋所常用的材质是纯棉帆布。其在实际使用过程中出现了耐磨效果差、易于磨损、透气效果不佳、褪色、不易干等诸多问题。这就要求我们探索出效果更好的鞋面材料以及复合工艺。本文对作训鞋的面里复合技术进行了重点分析,探讨了复合方式、粘合剂及复合条件的选择。以期满足作训鞋的各方面要求。

参考文献:

[1] 费锐, 倪济云, 王修行,等. 作训鞋靴用复合抗刺穿中底的开发和应用[J]. 中国个体防护装备, 2010(04):28-30.

[2] 梁高勇, 陈绮梅, 贾连东. 高腰作训鞋穿用功能设计与分析[J]. 中国个体防护装备, 2007(02):5-8.

[3] 梁高勇, 陈绮梅, 张建春,等. 新式作训鞋的穿着舒适性分析[J]. 中国皮革, 2004(8):137-139.

作者简介:芦山(1988.11.01-)男 , 汉族 ,北京人 , 本科学历.endprint