Пн- Пт: 8.00 - 17.00
10 окт 2018

Современные методы нанесения покрытий на ткань

Нанесение покрытия является важной технологией для повышения многофункциональности и ценности тканей, в том числе и при производстве средств индивидуальной защиты.

Технология нанесения покрытия представляет собой процесс, в котором полимерный слой наносят непосредственно на одну или обе поверхности ткани. Полимерное покрытие должно равномерно приклеиваться к текстилю, толщину вязкого полимера контролирует нож или аналогичное отверстие. Ткань с нанесенным покрытием нагревают, после чего полимер застывает (полимеризуется). Важно понимать, что композиция полимера для покрытия может быть дополнена в зависимости от природы полимера, химическими добавками, связанными с конечным использованием продукта. Для композиции используют такие полимеры, как полиуретан (ПУ), поливинилхлорид (ПВХ), поливинилденхлорид (ПВДХ), полимметриметакрилат (ПММА), этиленвинил ацетат (ЭВА), полиолефины, полипропилен (ПП), СВМПЭ, силикон, политетрафторэтилен (ПТФЭ) и другие. В состав композиции могут входить УФ- и термостабилизаторы, наполнители для улучшения механических свойств, антиоксиданты, пигменты и другие вещества, позволяющие придавать конечному продукту дополнительные свойства.

Используют технологию покрытия в основном для нанесения беспористых пленок (мембран). Существуют различные виды нанесения покрытий, таких как:

  • - шаберный способ покрытия;
  • - нанесение вспененного покрытия;
  • - переводное покрытие;
  • - каландрированное покрытие;
  • - экструзионное покрытие горячим расплавом.

Нанесение покрытий с помощью шаберного способа основано на удалении с поверхности ткани избытка полимерной массы при помощи шабера (ножа). Перед ножевым устройством полимерная масса в избытке наносится на полотно, проходящее через валиковую систему или через ванну с покровной смесью. При использовании шаберных систем осуществляются такие основные процессы, как выравнивание (разравнивание) покрытия, частичное вдавливание покровной массы в капиллярно-пористую структуру ткани, удаление избытка покровной массы с поверхности материала. Данный способ используется обычно для достаточно плотной ткани, например, для изготовления тентов, ткани для автомобильных сидений, защитной одежды. Недостатком данного метода является возможность образования полос на поверхности покрытия. Они возникают вследствие появления в зоне контакта шабера с поверхностью ткани вырванных из нее крупных волоконец, образующих локальные скопления.

Иногда нанесение покрытия роликовым ножом включает передачу избыточного количества покрывающей жидкости на непрерывно движущийся рулон и регулировку избыточного количества в направлении ширины до необходимого количества для сцепления роликовым ножом, закрепленным специальным элементом для удержания роликового ножа. Недостаточное прилегание ножей приводит к неэффективному регулированию толщины покрытия.

Для нанесения вспененного покрытия используется тканый и трикотажный текстиль. В связи с достаточно развитой поверхностью тканой (вязанной) основы, прямое нанесение невозможно из-за неровной поверхности материала. Данный способ основан на погружении готового изделия в раствор коагулянта, далее изделие вынимают и погружают в раствор вспененного полимера, промывают и нагревают до температуры вулканизации. Этот метод широко используется для изготовления защитных перчаток, напольных и настенных покрытий.

Принцип переводного покрытия заключается в том, чтобы сначала нанести покрытие на бумагу для формирования пленки, а затем растворить эту пленку на ткани. Сшивка происходит за счет нагревания и ламинирования полимерного слоя. Этот метод используется для придания мебели определенных свойств с помощью покрытия, так же таким образом изготавливаются чехлы для матрасов и обивка для автомобильных кресел. Также данный способ используется для нанесения ковровых покрытий.

Каландрирование - процесс формования и обработки полимеров на специальных агрегатах, главной частью которых является каландр. Переработка полимерных композиций на каландрах осуществляется путем непрерывного пропускания материала через зазор между парами валков. Число валков может быть различным. Каландры могут использоваться для формования тонкого полимерного изделия (пленки); нанесения слоя полимерной композиции (покрытия) на основу; дублирования сформированных полимерных пленок, листов и покрытий; промазывания основы полимерным связующим. Процесс каландрирования дает возможность получать ровное покрытие в диапазоне от около 0,1 до 1,5 мм. Верхний предел ограничен образованием волдырей на ткани с покрытием из-за захвата воздуха в прокатном баке. Для получения более низкой толщины, требуется высокая нагрузка на каландр; кроме того, при меньшей толщине происходит образование пустот, однако скорость этого способа нанесения покрытия достаточно высокая. Недостатком данной технологии также является каландровый эффект.

Экструзионное покрытие горячим расплавом используется для термопластичных полимеров, таких как ПУ, полиолефины и ПВХ, которые наносятся путем подачи гранул материала в зазор между подвижными термовалками, гранулы плавятся за счет высокой температуры и сдвиговых усилий на валке. Полученная пленка прессуется на тканевую подложку на дублирующих валках, возможно нанесение адгезива на ткань. Есть две основных используемых конструкции: машина Zimmer (рис. 1а), которая имеет два плавящих валка и машина Бема (рис. 1б), которая имеет три [26,27]. Они являются уменьшенной версией каландров, но отличаются тем, что нуждаются в ткани (или бумаге или пленке) в качестве субстрата, на котором осаждается пленка. Этот процесс используется для получения легких весовых покрытий или брезента.

Преимуществами этого процесса являются: непосредственное преобразование гранул в осажденную пленку, возможность внесения быстрых изменений в ходе процесса и использование для выпуска небольших партий.

Различные методы нанесения покрытий дают мощный инструмент для продвижения текстильной технологии. Данные технологии, каждая из которых хороша по-своему, позволяют создавать специальные ткани, такие как тенты, брезенты, обои, линолеум, одежду для активного отдыха и защиты от повышенных температур, одежду для рыбалки и охоты, спецодежду для людей, работающих в суровых климатических условий, для обивки автомобильного салона, чехлов матрасов для больниц и множество других, которые прочно вошли в жизнь людей и делают ее более комфортной.