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粘合机理及温度等对粘合质量的影响
文章来源：《中外缝制设备》未经允许不得转摘
摘要：本文主要介绍粘合的功能和条件等，如何正确地选择粘合衬不仅可以取代软衬、毛衬、棕衬等传统工艺用衬，并且可以充分显示出服装设计的特色，使穿着不变形，水洗、干洗也不变形，提出的建议供有关方面参考。
关键词：粘合 衬布 面料 粘合机理 剥离强度
前言
服装的造型是否优美，不仅与面料的选择、款式的设计及色彩的搭配有关，在一定程度上内衬的使用也是极其重要的。合理地选择粘合衬能使服装轻盈、舒适、透气，并且大大简化了服装加工工艺。随着现代高档服装材料的增加，服装制作中的内衬热加工工艺显得越来越重要。
粘合的功能和条件
一、 粘合的功能与使用
热熔粘合衬布所使用的粘合剂，是一种高分子化合物的粘性树脂（烯烃类、聚酞胺类、聚胺脂类以及聚脂类等）。粘合时是把附有粘性树脂的织物或非织物，通过控制温度、时间（或速度）和压力，使之与面料发生粘合的一种新工艺。其主要性能：具有热塑性；熔融状态下具有一定的粘度；有一定的耐水洗、耐干洗性以及抗老化性。前两种性能是粘合剂与面料粘合在一起的基本条件。通过该工艺可使服装外观挺括、造型美，通过粘合处理的服装耐干洗、耐湿洗，水洗后平整、不起皱、不变形。因此，粘合工艺是提高服装质量，美化款式的一种有效途径。
为满足各种粘合衬布的需要，粘合机对温度、时间（速度）、压力具有足够的调节范围，但如何选择3个参数的最佳值，是有效利用粘合机、保证服装质量的关键。如温度过高易引起衣料变质、热缩性大、粘合剂老化、粘合后脆裂；但温度过低，达不到粘合强度，效率低。压力过大，粘合剂浸透面料、破坏手感而影响质量；压力过小，影响粘合强度；时间或速度选择不当，也易造成不良后果。由于参数搭配方案多，粘合衬种类多，且要求不一，因此需要通过试验或实践加以优选。常用的粘合器具和机器有熨斗、平板式粘合机、旋转式连续粘合机、高频粘合机、真空粘合机、静电粘合机。这些设备分别适用于各种批量生产和特定的使用要求。
二、粘合条件
面料与粘合衬粘合时，在选定的时间和压力下，温度过低则粘合不足，产品的耐洗度降低；如果温度太高则粘合过度，产品收缩率明显上升，有时粘合强度会同时降低。

图1 各种粘合的情况
图1表示各种粘合的情况，正确粘合时，粘合剂很好地扩散、渗透在面料和粘合衬布上；不完全的粘合，由于粘合剂渗透不足，粘合剂不能很好地粘附在面料上；而过度的粘合由于温度太高、压力或时间使粘合剂透过基布或渗过面料。粘合时加热板的温度与粘合层的最高温度相比，不宜高得太多，否则有损面料。加热区的温度要均匀，温度不同会使面料各部位粘合程度不一致而发生起皱、渗胶、发硬等现象。
决定粘合衬性能的因素
粘合衬是在各种织物、无纺布、编织物上用一定方法涂敷各种粘合剂，所以其性能是由基布、粘合剂以及涂敷方法三种因素而决定。
一、 基布
机织物基布经过合成树脂整理后尺寸稳定，强度提高而且耐洗；无纺布基布经过整理后布质轻，但强度略低、耐洗性差；编织物基布经过整理后质地柔软、弹性好。
二、粘合剂
粘合剂是根据服装穿着和洗涤要求不同而选择的，粘合温度要控制好，否则会损坏面料。聚乙烯粘合剂价廉，粘合温度为150～180℃，粘合强度较低；聚酰胺粘合剂粘合温度为100～170℃，粘合强度高；醋酸乙烯酯类粘合剂粘合温度为90～120℃，粘合强度较好；聚酯粘合剂价廉，粘合强度适中，粘合温度140～160℃。
三、粘合剂的涂敷方法
（一）喷熔法：将热熔性的树脂喷撒在基布上，树脂微粒的大小及分布是不规则的，也不如粉点法和糊点法均匀，图2a表示喷熔法树脂微粒分布的剖面图。
（二）粉点法：将粘合剂微粒洒在滚筒上的凹坑内，以一定的花纹压印在基布上，微粒的分布均匀并且有规则，图2b表示粉点法微粒分布的剖面图。
（三）糊点法：通过圆网将树脂微粒粘在基布上，微粒的大小和分布是很均匀的，图2c表示糊点法微粒分布的剖面图。

a b

c
图2 粘合剂微粒的不同涂敷方法
粘合衬的选用
要合理地选用粘合衬，首先要求粘合衬布耐水洗或耐干洗，缩率尽量与面料在同一条件下相一致，粘合衬布对面料有较好的粘合强度，一般不少于1～1.5kg／25cm2，经过五次洗涤后其粘合强力应无明显下降。作为外套服装用的衬布应耐45℃的水洗和干洗；作为衬衫用的领衬、袖衬、门襟衬的衬布应耐60℃的热水洗涤。
对不同的面料要选用不同的衬布，面料和衬布粘合后要适应性好、平整、挺括、有弹性，经洗涤后不起泡、不起皱、不剥离。高档的衬衫领要有良好的透气性；丝绸服装用的衬布应耐熨烫和去污时的蒸汽整理；裘皮服装用的衬布粘合温度要低。
粘合剂与纤维织物粘合机理
衬料的高分子热熔剂能粘结在面料上，并具有理想的粘合牢度，其机理尚无确切定论。目前有关理论主要有：扩散理论、吸附理论、机械结合理论、静电吸引理论、化学键结合理论以及弱界面层理论等。下面以前三种理论为依据，分析粘合剂与纤维织物粘结的原因。
一、扩散结合
粘合剂中的一些热熔剂分子已经扩散到纤维内部。由于热熔粘合剂和纤维均是高聚物，在一定温度下，因分子或链段运动加快，热熔粘合剂与纤维分子间相互扩散是可能发生的。这样分子间的互相扩散渗透，导致两固体局部互溶为一体。
二、 吸附结合
吸附结合是由分子之间的次价力引起的，次价力包括偶极力、诱导偶极力和色扩散力。热熔粘合剂的分子均为线形分子。能够接近织物纤维的分子，产生次价结合，例如，共聚酰胺热熔粘合剂的分子中含有酰胺基（一NHCO一）、胺基（一NH2一）和羧基（一COOH一），可以和纤维中的羧基（一OH一）形成氢键，而氢键具有较高的键能。
三、机械嵌入结合
从对粘合衬布与面料粘合后的纤维横截面和纵向扫描电子显微图像分析，粘合剂微粒已嵌入纤维缝隙之间，并与纤维连结在一起。这种结合称为机械嵌入结合，结合力的大小，是由粘合剂微粒与织物纤维接触面的大小决定的。
粘合后面料质量检查
评定面料与衬布粘合质量的主要参数有粘合牢度、附着面积、成型稳定性、柔顺或硬挺程度、透气性、缩水率以及耐用性能（耐干洗、耐水洗程度）等。如附着面积应达到95％以上；缩水率在1％以下，面料不起皱、不变形；在洗衣机内荡涤30次不脱胶、不起泡的耐用性。但相对以上参数而言首要的是粘合牢度。
一、剥离强度
粘合牢度的好坏，是由剥离强度表示的。所谓剥离强度，是在对粘合制品进行剥强破坏时，特定粘合宽度上所承受的最大拉力。实际测试时，是在一定粘合面内对衬布进行多组条状撕裂，求出平均最大撕裂力。一般取3cm宽、20cm长的试样，衬布按经或纬向成45o裁取，面料按经向裁取，粘合定型后在试验机上以10～15cm／min的剥离速度，测量剥离距离为5cm时的拉力不应小于1kg。
剥离强度一般从四个方面测试衡量：粘合后的剥离强度、水洗后的剥离强度、干洗后的剥离强度和汽蒸后的剥离强度。通常把粘合后的剥离强度称作原始强度。水洗、干洗和汽蒸后的剥离强度，反映粘合后的耐用程度，一般都低于原始强度，强度衰减越大，说明耐用度越差。生产中，在最初使用一种新的敷衬材料时，除必须测定粘合后的剥离强度外，对于其它三个方面的剥离强度，至少还要测定其中的一种。正常生产时，随时抽测粘合后的剥离强度即可。粘合后的剥离强度一般不低于10N／2.5cm（宽）。对于粘衬的毛料服应具有良好的耐干洗性能，耐水洗不低于五次（水洗后不起泡，不脱胶）。
二、 加热温度对剥离强度的影响
影响剥离强度的因素很多，如热熔粘合剂本身的性能、粘合剂涂敷质量、面料的组织与性质以及粘合工艺等。以下分析粘合中的加热温度对剥离强度的影响。
图3所示为加热温度对粘合剥离强度的影响。实验所用面料为48S/2 X 48S/2涤毛面料（涤毛比55:45），衬布为28S/2 X 21S/2涤棉粉点PA粘合衬，压力为200千帕，时间为20秒，设备为日产JB-600型滚压式粘合机。

图3 温度与剥离强度的关系
粘合剂压烫渗透性能决定着粘合制品的剥离强度，而决定渗透性能的是熔体粘度。粘度低，流动性好，溶体容易渗入织物纤维，固着力大；粘度高，流动性较差，溶体不易渗入织物纤维，固着力小。在一定范围内，提高熔解温度可降低溶体粘度，但在实际选用粘合衬布时，并非都选粘度低的。对于较薄的面料粘合后要求挺硬些，可选粘度较低的粘合衬布；对于厚料，粘合后要求柔顺且富有弹性，则应选粘度较高的粘合衬布。选择适宜的加热温度，一方面要保证粘合剂受热熔融处于胶粘的最佳状态，另一方面要避免温度过高使粘合剂产生脆化、老化等热分解现象。

表2 相同加工条件下不同织物的粘合温度
织 物 粘合面温度（℃）
纯 涤 149
T/C细纺 149
21S×21S棉平布 143
T/W花呢 138～143
T/W花呢 138～143
T/R中长纤维 138～143
纯毛华达呢 132
表2是当粘合机表温为170℃，压力为200千帕，时间为15秒时，各种常用面料的粘合面温度。
结束语
从以上分析看来，只要根据面料的性质合理地选择好粘合衬，依据粘合衬的不同性能，通过控制温度、时间（或速度）和压力，选择3个参数的最佳值，才能保证面料与衬料的优良粘合效果，同时也是有效利用粘合机、保证服装质量的关键。