六大優(yōu)點(diǎn)贏得國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注

　　目前，在非織造布生產(chǎn)中用得最多，同時(shí)也是發(fā)展得最好的粘合劑是水基粘合劑，它包括水溶性和水分散性兩大類。

　　水溶性粘合劑必須使用水溶性聚合物，例如改良型聚乙烯醇等，非水溶性粘合劑可以通過乳化作用而成為水分散性乳液，因而有可能將具有良好性能的非水溶性粘合劑改變成水基粘合劑。該類粘合劑以水為介質(zhì)，因此具備不燃性、無毒性、成本低、制造設(shè)備簡(jiǎn)單、容易清除、貯存時(shí)無火災(zāi)危險(xiǎn)六大優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外研究者及企業(yè)的廣泛關(guān)注。

　　此外，隨著近幾年非織造布“用即棄”產(chǎn)品和可沖散濕巾產(chǎn)品的大量發(fā)展，同樣對(duì)粘合劑提出了新的要求，那就是，必須使非織造布在使用過程中，保持一定的粘合強(qiáng)度，而一經(jīng)廢棄后，在下水道呈現(xiàn)松散狀態(tài)，以便保持下水道通通暢。這就意味著非織造布用粘合劑將向著同時(shí)兼顧機(jī)械強(qiáng)力和環(huán)保性能的方向發(fā)展。

　　三個(gè)問題延緩產(chǎn)品發(fā)展速度

　　然而，南京大學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院教授王然指出，盡管國(guó)內(nèi)非織造布用粘合劑保持了良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，但仍有不少問題亟待解決，首當(dāng)其沖的就是生產(chǎn)企業(yè)分散、技術(shù)落后，質(zhì)量和檔次不高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有非織造膠粘劑生產(chǎn)企業(yè)近500家，分布在全國(guó)28個(gè)省、自治區(qū)、直轄市，但上規(guī)模、上水平的企業(yè)不過20家。

　　其次，產(chǎn)品老化，更新?lián)Q代緩慢，應(yīng)用研究和售后服務(wù)跟不上等問題依然存在。大多數(shù)企業(yè)只能在一些老的產(chǎn)品上以價(jià)格來爭(zhēng)奪市場(chǎng)。舉例來說，主要用于建筑加固材料和其他結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料的聚乙烯醇甲醛膠粘劑，因其含有游離甲醛，損害人體健康，在發(fā)達(dá)國(guó)家早已禁用，而我國(guó)由于其價(jià)格低廉，目前用量還較大。

　　與此同時(shí)，一些高性能、高品質(zhì)粘合劑和助劑還不能生產(chǎn)，或產(chǎn)品性能與質(zhì)量不能達(dá)到使用要求，如需求量激增的環(huán)保型氯丁膠和聚氨酯膠的水基化研究，在我國(guó)已進(jìn)行多年，但至今仍未實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)。

　　此外，一些非織造用膠粘劑的主要原材料及相關(guān)助劑供應(yīng)不足，不能生產(chǎn)或產(chǎn)品質(zhì)量、性能達(dá)不到要求。如用于熱熔膠及熱熔壓敏膠生產(chǎn)的EVA、SIS樹脂、PA樹脂，鞋用TPU樹脂，與膠粘劑配套的一些助劑必須從國(guó)外全部或部分進(jìn)口。

　　“研制開發(fā)高品質(zhì)、高性能、功能化、特種化綠色環(huán)保膠粘劑產(chǎn)品，順應(yīng)市場(chǎng)新需求，搶占膠粘劑高端市場(chǎng)，改變我國(guó)高檔膠大量進(jìn)口的現(xiàn)狀，是國(guó)內(nèi)非織造布用粘合劑生產(chǎn)廠家和科研單位迫在眉睫的任務(wù)。”王然說道。

　　兩個(gè)方面提升粘合劑綜合性能

　　天津工亞大學(xué)材料學(xué)院教授王威指出，隨著環(huán)保呼聲的日益高漲和環(huán)保法規(guī)的日趨完善，環(huán)境友好型非織造布用粘合劑逐漸成為發(fā)展的主流，未來粘合劑的發(fā)展主要體現(xiàn)兩個(gè)方面，一是從溶劑型向水基型、無溶劑型轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)膠粘劑廣泛使用苯、甲苯等有毒有害易揮發(fā)有機(jī)溶劑，污染環(huán)境，危害人體健康，同時(shí)存在燃燒和爆炸的危險(xiǎn)，而水基型、無溶劑型膠粘劑無毒安全、對(duì)環(huán)境友好，將是未來市場(chǎng)需求的主流產(chǎn)品。二是從低甲醛排放向零甲醛排放的轉(zhuǎn)變。甲醛對(duì)人的身心健康危害巨大，盡管通過加人甲醛捕捉劑、調(diào)整配料比、改善聚合工藝等方法可實(shí)現(xiàn)低甲醛釋放洲，但甲醛縮合系膠粘劑退出歷史舞臺(tái)是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

　　美國(guó)芝加哥大學(xué)研究者大衛(wèi)預(yù)測(cè)，從具體實(shí)施工藝來看，非織造布用粘合劑的發(fā)展將特別注重天然粘合劑的改性、開發(fā)低醛或無醛涂層整理粘合劑、開發(fā)低溫交聯(lián)粘合劑等方面。而國(guó)際知名公司，如美國(guó)BoFoGoodrich集團(tuán)最新開發(fā)的聚氨酯乳膠V-Series，以及德國(guó)Diversi Tech General公司研制的Pyro-Gen系列阻燃粘合劑就是其中代表。

　　粘合劑主體材料從優(yōu)選擇

　　根據(jù)非織造布生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量要求，用粘合法生產(chǎn)的非織造布成品，其粘合劑的耗用量約占纖維的20%~30%。如果按非織造布單位面積計(jì)算，平均生產(chǎn)每平方米非織造布，大約需要350g的粘合劑。

　　面對(duì)比較“龐大”的占比情況，粘合劑的主體材料選取應(yīng)講究從優(yōu)原則，依次推薦為熱塑性樹脂（①）、熱固性樹脂（②）、合成橡膠（③）、天然高分子化合物（④）、改性天然高分子化合物（⑤）、高聚物單體（⑥）、低分子交聯(lián)劑（⑦）及其他原料（⑧）。

　　非織造布用粘合劑鑒別及測(cè)試方法

　　粘合劑的鑒別

　　初步鑒別

　　燃燒法。不同結(jié)構(gòu)和組成的粘合劑具有不同的燃燒特性。用玻璃棒挑取一些試樣在酒精燈上點(diǎn)燃，通過觀察燃燒性、自熄性、火焰特征和氣味來判定其類別。

　　熱分解法。非織造粘合劑因其單體不同，熱分解后產(chǎn)物、殘留物性狀不同，但都具有一定的pH范圍。產(chǎn)生堿性氣體的，可能是三聚氰膠樹脂、聚酰胺、胺固化的環(huán)氧樹脂；產(chǎn)生酸性氣體的，可能是聚丙烯酸酯、聚氨酯或聚酯；產(chǎn)生鹽酸、硝酸等強(qiáng)酸氣體的可能是聚氯乙烯、氯化橡膠和纖維素硝酸酯；生成揮發(fā)性裂解物是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯；生成較多炭黑殘?jiān)�的可能是酚醛樹脂或有機(jī)硅樹脂。

　　試劑鑒別

　　有的粘合劑在加入某種試劑之后，會(huì)出現(xiàn)特有的有色反應(yīng)。聚醋酸乙烯，加入碘，溶液呈紅色；聚乙烯醇類，用水稀釋后，加入2ml硼酸水溶液和0.5ml碘，溶液呈現(xiàn)藍(lán)色或紅褐色；環(huán)氧樹脂，取試樣在硫酸中溶解，再加入濃硝酸，將上述溶液倒入超量的氫氧化鈉水溶液中，溶液呈橘黃色。

　　儀器鑒別

　　部分粘合劑需要采用精確的儀器來分析其組成，常用的鑒別方法包括紅外光譜法、紫外光譜法、氣相色譜法三種。

　　紅外光譜法。近年來出現(xiàn)的傅里葉變換紅外光譜，使這一方法擴(kuò)展到用極少量的試樣即可測(cè)量，包括對(duì)含有膠乳試樣的定量分析上。將被鑒別物質(zhì)測(cè)得的圖譜與標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)照，即可根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖譜作出鑒別。

　　紫外光譜法。由于紫外吸收光譜與分子中是否含有發(fā)色集團(tuán)有關(guān)，反應(yīng)主體上是其分子發(fā)色團(tuán)的特性，而不是整個(gè)分子的特性。因此，單獨(dú)從紫外光譜不能完全確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，必須同紅外光譜、核磁共振等法放配合，才能得出可靠的結(jié)論。

　　氣相色譜法。氣相色譜法是分析和研究非織造用粘合劑組成的一種方法其特點(diǎn)是，可方便地分析出各種物理狀態(tài)的樣品，包括已經(jīng)固話的樹脂、粘合劑等，如含有無機(jī)填料或少量的有機(jī)添加劑，通常不必進(jìn)行復(fù)雜的分離。此外，高分子雖然不能發(fā)揮，但可以裂解成小分子后，再用氣相色譜法分析。不過，目前這一方法還沒有形成統(tǒng)一的鑒別標(biāo)準(zhǔn)。■ 劉亞

　　物理化學(xué)性能測(cè)定

　　1.外觀測(cè)定。外觀測(cè)定目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際測(cè)定多為經(jīng)驗(yàn)性操作。將20g~50g液體粘合劑導(dǎo)入50ml~100ml的玻璃燒杯中，將干燥潔凈的玻璃棒提起，提起高度約為離燒杯口20cm，觀察流動(dòng)的膠液，質(zhì)地較好的粘膠劑應(yīng)呈現(xiàn)均勻狀態(tài)，不含其他機(jī)械雜質(zhì)或凝結(jié)物。

　　2.相對(duì)密度測(cè)定。相同溫度下物質(zhì)的密度與水的密度比值為相對(duì)密度，通常可用比重瓶法和注射器法等方式確定。固體粘合劑也可以用比重瓶法，需要注意的是，比重瓶中所裝入的粘合劑約占比重瓶體積的1/2~2/3。對(duì)于粘度特別大的糊膏狀粘合劑，應(yīng)選用注射器法測(cè)定。

　　3粘度測(cè)定。目前常采用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定，也可使用涂料-4粘度計(jì)來測(cè)定粘合劑的粘度。測(cè)定溫度為（25±0.1）℃，對(duì)含有揮發(fā)性較大或沸點(diǎn)較低溶劑的粘合劑，可在10℃~15℃溫度下測(cè)定。

　　4流動(dòng)性測(cè)試。流動(dòng)性是指粘合劑在涂布后處于垂直狀態(tài)下的流動(dòng)速度，是衡量粘合劑實(shí)際性能的重要參數(shù)之一。測(cè)定時(shí)，將試樣涂覆于試片凹槽刻度以上的部位，然后立即將試片垂直放在固定架上，用秒表測(cè)定。

　　5固含量測(cè)定。為了便于確定粘合劑的涂膠量和相應(yīng)的配方，含有溶劑的粘合劑必須測(cè)定組分中的不揮發(fā)物含量或固體含量（濃度）。檢測(cè)室至少2次稱量質(zhì)量大于0.01g為止（全部稱量準(zhǔn)確至0.001g）。

　　6酸值測(cè)定。某些粘合劑中含有酸性物質(zhì)，這些酸性物質(zhì)可使纖維素水解，因此必須對(duì)其進(jìn)行酸值測(cè)定。目前來看，酸值測(cè)定的方法有電位差法、比色法、容量法、試紙法等4種，其中電位差法及PH計(jì)法最為準(zhǔn)確。

　　7膠乳粒徑的測(cè)定。對(duì)乳液粘合劑與水分散性粘合劑，常常要進(jìn)行膠液中粒子的粒徑測(cè)定，測(cè)定儀器通常為適當(dāng)放大倍數(shù)的顯微鏡（一般放大倍數(shù)不小于500倍，顯微鏡需要配備測(cè)微尺）。有條件的單位可用粒徑分布儀進(jìn)行測(cè)定。

　　8灰分測(cè)定。測(cè)定粘合劑組分的灰分含量以及分析灰分成分，目的是確定無機(jī)填料的數(shù)量及其化學(xué)性質(zhì)。用熱重法可以較為簡(jiǎn)單的測(cè)出灰分含量，并可大致判定填料的性質(zhì)。

　　9機(jī)械穩(wěn)定性測(cè)定。每個(gè)樣品必須測(cè)定2次，其相對(duì)誤差不應(yīng)超過5%，然后取平均值。

　　10耐介質(zhì)性能測(cè)定。目前，耐介質(zhì)性的測(cè)定，一般是測(cè)定粘合劑在一定介質(zhì)中浸漬一定時(shí)間后質(zhì)量變化百分率。通常水的浸漬溫度為（25±5）℃，非燃料油類為（80±5）℃，染料油類為（25±5）℃，浸漬時(shí)間為48h，其他為90~95℃，24h測(cè)定。

　　11耐熱性測(cè)定。耐熱性的測(cè)定原理有溫度形變、溫度壓力形變等，其測(cè)定按程序升溫法進(jìn)行，因此，升溫速度、樣品量對(duì)測(cè)定結(jié)果有一定影響，測(cè)定與比較數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)特別注意。

　　12乳液型粘合劑最低成膜溫度的測(cè)試。溫度梯度板可用鋁、不銹鋼或銅等矩形金屬板制成，其表面或者完全平滑，或者含有若干個(gè)深度為0.2mm~0.3mm、寬慰20mm的條形槽。矩形板一端為熱源，一端為冷源。溫度梯度板的溫度梯度大小，可通過調(diào)節(jié)冷熱源的溫度來調(diào)節(jié)。

　　13適用期測(cè)定。從適用期起始時(shí)刻起，經(jīng)一定的時(shí)間間隔，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)進(jìn)行粘度測(cè)定和制備粘結(jié)試樣并進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定，將粘度和粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間作圖，在粘度迅速突變上升的時(shí)間和粘結(jié)強(qiáng)度下降到指標(biāo)值以下的時(shí)間中，較短的時(shí)間確定為粘合劑的試用期。對(duì)于混合放熱量較多的粘合劑，其一次混合物一般以25g為宜，對(duì)于放熱量較小的溶劑型粘合劑，若它的試用期為8h，則混合物量以500ml為宜。■ 劉亞

　　抗老化性能測(cè)試

　　非織造布用粘合劑的老化涉及到粘料的老化、助劑的遷移等問題。由于粘料是粘合劑的成膜物質(zhì)，因此粘合劑老化研究主要涉及粘料的老化問題，所用方法沿用高分子材料慣用方法。

　　大氣加速老化試驗(yàn)。大氣加速老化試驗(yàn)通常在特質(zhì)的老化試驗(yàn)機(jī)內(nèi)進(jìn)行，以人工的方法模擬或強(qiáng)化大氣中的光、熱、降雨、濕度等影響因素，以便在短期內(nèi)再接近于天然條件的大氣老化結(jié)果。大氣老化試驗(yàn)機(jī)通常能使試樣收到紫外光能量增加2.5倍，可見光能量增加3.5倍，紅外光能量液增加3.5倍，從而加速了其老化的進(jìn)程。另外，試驗(yàn)機(jī)還裝有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間光電自動(dòng)累計(jì)一起，可以自動(dòng)記錄試驗(yàn)時(shí)間，為計(jì)算加速倍數(shù)和推算老化試驗(yàn)提供計(jì)算依據(jù)。

　　實(shí)踐證明，這種試驗(yàn)機(jī)模擬性好，比普通大氣老化縮短很多時(shí)間，不足之處是對(duì)外界的依賴性很大。不過，總體來說，這是一種比較有前途的老化試驗(yàn)方法。

　　人工模擬氣候加速老化試驗(yàn)。目前，用于用于試驗(yàn)的光源主要是紫外線碳弧燈、陽光碳弧燈和疝氣燈。但是，對(duì)于大多數(shù)粘合劑，目前還沒有系統(tǒng)的試驗(yàn)證明上述3中光源中哪種光源加速老化試驗(yàn)效果更好。近年來，國(guó)外研究者正在研究與粘合劑在某些方面相似的某些涂料的人工老化情況。試驗(yàn)結(jié)果證明，陽光型人工加速老化設(shè)備（WE-SUN型），在溫度為（50±2）℃、相對(duì)濕度為（75±5）%、降雨量為2mm/h的條件下，大多數(shù)情況下比大氣暴曬速度快5~6倍，有的甚至快10倍左右，而紫外線光型人工老化設(shè)備（WZSH）較陽光型慢2~3倍。

　　濕熱老化試驗(yàn)。濕熱試驗(yàn)一般都在調(diào)溫調(diào)濕箱中進(jìn)行。調(diào)溫調(diào)濕箱能夠借助空氣流動(dòng)使供濕裝置產(chǎn)生一定量的水蒸氣并鼓入試驗(yàn)箱內(nèi)，通過濕溫度控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)而獲得規(guī)定的濕溫度。試驗(yàn)中要嚴(yán)格注意當(dāng)試驗(yàn)箱的溫濕度達(dá)到控制數(shù)值后，其有效試驗(yàn)空間的任意一點(diǎn)溫度應(yīng)控制在控制值±3%內(nèi)，試驗(yàn)箱內(nèi)任意一處的空氣應(yīng)流動(dòng)，注意風(fēng)速不大于1m/s。如采用噴水霧法或加泡法加濕時(shí)，所用的水應(yīng)注意保持潔凈，一般采用蒸餾水。試樣在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)除去灰塵、油污，并保持完整無損；在試驗(yàn)中樣品應(yīng)盡可能按工作狀態(tài)放置，并以不影響箱內(nèi)溫濕度為宜；樣品放置時(shí)不能相互重疊、接觸，并應(yīng)避免上層試驗(yàn)的冷卻水低落在下層樣品上。

　　大氣老化試驗(yàn)。進(jìn)行大氣老化暴曬試驗(yàn)，場(chǎng)地四周必須空曠，周圍障礙物至暴曬場(chǎng)地邊緣的距離至少超過障礙物高度的3倍。然后將試樣用不銹鋼金屬絲固定在暴曬加上，試樣之間的距離不小于10mm，但因這種方法耗時(shí)較長(zhǎng)，不建議使用。■ 劉亞（天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)部教授）

    非織造粘合劑重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象