六大優(yōu)點贏得國內(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)備簡單、容易清除、貯存時無火災危險六大優(yōu)點，已經(jīng)得到國內(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兼顧機械強力和環(huán)保性能的方向發(fā)展。

　　三個問題延緩產(chǎn)品發(fā)展速度

　　然而，南京大學科學與工程學院教授王然指出，盡管國內(nèi)非織造布用粘合劑保持了良好的發(fā)展狀態(tài)，但仍有不少問題亟待解決，首當其沖的就是生產(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，我國現(xiàn)有非織造膠粘劑生產(chǎn)企業(yè)近500家，分布在全國28個省、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，應用研究和售后服務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)品上以價格來爭奪市場。舉例來說，主要用于建筑加固材料和其他結(jié)構(gòu)增強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)達國家早已禁用，而我國由于其價格低廉，目前用量還較大。

　　與此同時，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，在我國已進行多年，但至今仍未實現(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)助劑供應不足，不能生產(chǎn)或產(chǎn)品質(zhì)量、性能達不到要求。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外全部或部分進口。

　　“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，順應市場新需求，搶占膠粘劑高端市場，改變我國高檔膠大量進口的現(xiàn)狀，是國內(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。”王然說道。

　　兩個方面提升粘合劑綜合性能

　　天津工亞大學材料學院教授王威指出，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)有機溶劑，污染環(huán)境，危害人體健康，同時存在燃燒和爆炸的危險，而水基型、無溶劑型膠粘劑無毒安全、對環(huán)境友好，將是未來市場需求的主流產(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現(xiàn)低甲醛釋放洲，但甲醛縮合系膠粘劑退出歷史舞臺是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。

　　美國芝加哥大學研究者大衛(wèi)預測，從具體實施工藝來看，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。而國際知名公司，如美國BoFoGoodrich集團最新開發(fā)的聚氨酯乳膠V-Series，以及德國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。

　　面對比較“龐大”的占比情況，粘合劑的主體材料選取應講究從優(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；生成較多炭黑殘渣的可能是酚醛樹脂或有機硅樹脂。

　　試劑鑒別

　　有的粘合劑在加入某種試劑之后，會出現(xiàn)特有的有色反應。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，使這一方法擴展到用極少量的試樣即可測量，包括對含有膠乳試樣的定量分析上。將被鑒別物質(zhì)測得的圖譜與標準圖譜對照，即可根據(jù)相應的標準圖譜作出鑒別。

　　紫外光譜法。由于紫外吸收光譜與分子中是否含有發(fā)色集團有關(guān)，反應主體上是其分子發(fā)色團的特性，而不是整個分子的特性。因此，單獨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，如含有無機填料或少量的有機添加劑，通常不必進行復雜的分離。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)一的鑒別標準。■ 劉亞

　　物理化學性能測定

　　1.外觀測定。外觀測定目前還沒有統(tǒng)一的標準，實際測定多為經(jīng)驗性操作。將20g~50g液體粘合劑導入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，觀察流動的膠液，質(zhì)地較好的粘膠劑應呈現(xiàn)均勻狀態(tài)，不含其他機械雜質(zhì)或凝結(jié)物。

　　2.相對密度測定。相同溫度下物質(zhì)的密度與水的密度比值為相對密度，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。對于粘度特別大的糊膏狀粘合劑，應選用注射器法測定。

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

　　4流動性測試。流動性是指粘合劑在涂布后處于垂直狀態(tài)下的流動速度，是衡量粘合劑實際性能的重要參數(shù)之一。測定時，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，用秒表測定。

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

　　6酸值測定。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，因此必須對其進行酸值測定。目前來看，酸值測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計法最為準確。

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

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

　　9機械穩(wěn)定性測定。每個樣品必須測定2次，其相對誤差不應超過5%，然后取平均值。

　　10耐介質(zhì)性能測定。目前，耐介質(zhì)性的測定，一般是測定粘合劑在一定介質(zhì)中浸漬一定時間后質(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）℃，浸漬時間為48h，其他為90~95℃，24h測定。

　　11耐熱性測定。耐熱性的測定原理有溫度形變、溫度壓力形變等，其測定按程序升溫法進行，因此，升溫速度、樣品量對測定結(jié)果有一定影響，測定與比較數(shù)據(jù)時應特別注意。

　　12乳液型粘合劑最低成膜溫度的測試。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適用期測定。從適用期起始時刻起，經(jīng)一定的時間間隔，按照國家標準，重復進行粘度測定和制備粘結(jié)試樣并進行強度測定，將粘度和粘結(jié)強度對時間作圖，在粘度迅速突變上升的時間和粘結(jié)強度下降到指標值以下的時間中，較短的時間確定為粘合劑的試用期。對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。大氣加速老化試驗通常在特質(zhì)的老化試驗機內(nèi)進行，以人工的方法模擬或強化大氣中的光、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。大氣老化試驗機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程。另外，試驗機還裝有運轉(zhuǎn)時間光電自動累計一起，可以自動記錄試驗時間，為計算加速倍數(shù)和推算老化試驗提供計算依據(jù)。

　　實踐證明，這種試驗機模擬性好，比普通大氣老化縮短很多時間，不足之處是對外界的依賴性很大。不過，總體來說，這是一種比較有前途的老化試驗方法。

　　人工模擬氣候加速老化試驗。目前，用于用于試驗的光源主要是紫外線碳弧燈、陽光碳弧燈和疝氣燈。但是，對于大多數(shù)粘合劑，目前還沒有系統(tǒng)的試驗證明上述3中光源中哪種光源加速老化試驗效果更好。近年來，國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。濕熱試驗一般都在調(diào)溫調(diào)濕箱中進行。調(diào)溫調(diào)濕箱能夠借助空氣流動使供濕裝置產(chǎn)生一定量的水蒸氣并鼓入試驗箱內(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。試驗中要嚴格注意當試驗箱的溫濕度達到控制數(shù)值后，其有效試驗空間的任意一點溫度應控制在控制值±3%內(nèi)，試驗箱內(nèi)任意一處的空氣應流動，注意風速不大于1m/s。如采用噴水霧法或加泡法加濕時，所用的水應注意保持潔凈，一般采用蒸餾水。試樣在實驗前應除去灰塵、油污，并保持完整無損；在試驗中樣品應盡可能按工作狀態(tài)放置，并以不影響箱內(nèi)溫濕度為宜；樣品放置時不能相互重疊、接觸，并應避免上層試驗的冷卻水低落在下層樣品上。

　　大氣老化試驗。進行大氣老化暴曬試驗，場地四周必須空曠，周圍障礙物至暴曬場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，但因這種方法耗時較長，不建議使用。■ 劉亞（天津工業(yè)大學紡織學部教授）

    非織造粘合劑重點發(fā)展對象