海南大橡胶工艺原理教案09纺织物的涂胶和浸胶

PAGEPAGE1章第九章纺织物的涂胶和浸胶课时2节教学目的涂胶和浸胶是制品生产中取胶布的工艺方法之一。要求了解制品生产中所用的纤维材料及浸胶和涂胶工艺，理解胶浆和浸液的组成与配制。教学重点重点介绍胶浆、浸液的用途、组成与配制。教学难点浸胶和涂胶工艺。相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）：1．邓本诚主编.橡胶工艺原理.北京：化学工业出版社，19942．陈耀庭主编.橡胶加工工艺.北京：化学工业出版社，19853．橡胶工业手册（一二三册）.北京：化学工业出版社，20014．王贵恒主编.高分子材料成型加工原理.北京：化学工业出版社，19965.杨清芝主编.现代橡胶工艺学.北京：中国石化出版社，20036.山西省化工研究所编.塑料橡胶加工助剂.北京：化学工业出版社，19937.王作龄编译.最新橡胶工艺原理（一）～（三十）.世界橡胶工业.2002～2005教学过程教师授课思路、设问及讲解要点一、引言涂胶是将胶浆涂覆于织物的表面，以获得一定厚度的胶层，如绝缘胶布，雨衣等，它可作为压延贴胶前的底涂加工，也可以作为胶布的加工。目前全部采用涂胶工艺的主要有以下三种情况：①胶层要求很薄（0.15mm以下），又要求有较高的耐透气与耐透水性时，要用涂胶法多次涂胶（每次涂厚度为0.05mm），如锦纶薄胶布。②某些织物本身强度较小，经不起压延操作时的加压。③有些场合，配方或工艺不允许使用压延法时，也得采用涂胶；或用于织物压延贴胶前的底涂加工，以弥补贴胶对纤维渗透不足。浸胶是将胶乳或胶浆浸渗入织物组织中，使织物纤维附上胶层，但由于所形成的胶层很薄，浸胶一般只作为压延贴胶前的底涂加工，以提高胶料与织物之间的粘着性。二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等）第一节胶浆与水胶浆一、胶浆（溶剂胶浆）胶浆（溶剂胶浆）是指由生胶或胶料与有机溶剂制面的浆状物。用途：①作为织物的涂胶和浸胶材料。②作为胶粘剂来粘合部件（橡胶与织物、橡胶与金属、橡胶与橡胶、R与P），它们两者之间的粘合有：冷粘和热粘③制造薄膜浸渍制品（一）胶浆用溶剂及选择原则1.溶剂橡胶工业中常用的溶剂皆为有机化合物。如脂肪烃类、芳香烃类、氧化烃类、醇类、酮类、酯类、醚类、及其它类（CS2，松节油）。2.选择原则选择溶液剂时，首先要考虑溶剂与生胶之间的互溶性。（1）根据“同类相溶”的原理（2）根据溶解度参数相近相溶的原则（3）考虑溶剂的特性适当的挥发速度；化学稳定性良好；毒性小；吸湿性小；可燃性小（二）胶浆的配方原则1.生胶及配合剂应纯净而不含杂质。2.比重大的填料易沉淀，导致胶浆分层，一般不宜采用。

教学过程3.配方中应加入表面活性物质以增加橡胶和溶剂的湿润程度，利于橡胶在溶剂中的溶解。4.硫磺用量不宜过多。5.为增大胶浆与纤维的粘着性，可配用0.5～2份的增粘性软化剂。6.胶浆浓度可依工艺要求而定，一般浓胶浆的橡胶与溶剂比例为1:1.2～1:3.3,稀胶浆的橡胶与溶剂比例为1:6～1:10。7.若胶浆浆浓度不能降低，而希望其粘度减少以利涂胶工艺，则可以加入少量（用量为溶剂容积的0.1～0.3%）非溶剂，如：醇类等。8.胶浆贮存时，不得发生早期硫化和结块现象。胶浆配方例子：胶面鞋中底布用胶浆NR100；ZnO5；硬脂酸1；促M0.7；促D0.35；促DM0.2；S2.3；CaCO3106；锌钡白5；松香2合计222.55；含胶率45%；胶料与汽油之比1:1.2～1.4（三）胶浆的制造与贮存1.胶料的准备塑炼要充足（P=0.5～0.8），混炼要力求分散均匀。2.制浆设备（1）立式搅拌机：适于制造稀胶浆。（2）卧式搅拌机：适于制造稠度高的胶浆，搅拌剧烈，卸料方便，容量大，效果高。3.制浆工艺4.胶浆的贮存胶浆贮存目的是排除在搅拌过程中混入的空气。二、水胶浆水胶浆是混炼胶悬浮分散于水中制成的，也称人工胶乳或水分散橡胶，可以代替溶剂胶浆作为涂胶材料。1.水胶浆是以固体混炼胶为主体材料（含胶率一般为40～60%）。还包括①分散剂：用量为生胶的10%②增稠剂：用量为生胶的3.5%。③保护剂：用量为生胶0.5%以上。2.水胶浆的制造先将生胶和配合剂在开炼机上制成混炼胶，薄通，使胶料获得较大的可塑度（P=0.6以上），适当停放后，便可于开炼机上加水打浆，打浆时可先后加入增稠剂和保护剂，从而得到胶糊，然后将胶糊在搅拌下按一定比例加水稀释，以获得适当的浓度。比过程实质是将凝固的橡胶重新分散。水胶浆的放置时间不宜过久（不超48h），即随用随制。教学过程第二节纤维材料（骨架材料）纤维材料是橡胶制品的骨架材料，目的在于增加制品的强度并限制其变形，大多橡胶制品都使用此材料。一、纤维的种类（一）纺织纤维的分类及性能参数1.分类①天然纤维：来自自然界，包括棉纤维、麻纤维、毛纤维、石棉纤维等。②化学纤维：包括人造纤维：利用自然界中的纤维素作原料，经化学化学处理与机械加工而成，如粘胶纤维、醋酸纤维、酪素纤维；合成纤维：聚酰胺纤维（尼龙，锦纶），聚酯纤维（涤纶的确凉），聚乙烯醇纤维（维纶，维尼龙）。2.支数单位重量（1g）的纤维所具有的长度（主要用于棉纤维）。单位：公支N支数越大纤维越细。3.纤度指每9000m长度纤维所具有的重量克数（用于化纤）单位：den（旦），tex，D比重一定时，目数越大，纤维越粗。纤维与支数之间的换算关系为：N（公支）=9000/den（二）常用纤维的性能1.天然纤维棉纤维；麻纤维；毛纤维；石棉纤维2.化学纤维人造纤维；锦纶纤维（尼龙）—聚酰胺纤维；聚酯纤维（涤纶纤维）；聚乙烯醇纤维（维纶纤维）—维尼龙；芳香聚酰胺纤维（芳纶纤维）3.玻璃纤维4.钢丝二、帘布帘布是以合股组成的帘线作经线，用细单纱作纬线织成。帘布的主要部分为经线，纬线只起连接经线，使之保持均匀排列的作用。帘布耐疲劳，广泛用于轮胎和胶带的骨架层，以浸胶为主。规格表示：棉帘布1098，1070，1040等，代号含义“10”表示单根线（经线）具有的强度kgf，“98”（70，40）表示10cm宽帘布的经线根数，或1098×37N/5×3；尼龙1260tex/2。三、帆布帆布是由密度相同的经纬线相交织成的平纹布，主要用于胎圈，胶管，胶带，胶鞋等。教学过程规格表示（以经纬线的纱号来表示）例如：21/2×21/3“21/2”为经线纱号，即经线由2根21号单纱组成；“21/3118.4×122.2×36N/5×3（经线密度纬线密度公支每股纱线根数股数）第三节纺织物涂胶一、涂胶方法及设备涂胶主要用于处理帆布。1.刮涂利用刮刀的作用使胶浆涂覆在织物上。为单面涂胶，可用于处理帆布。2.辊涂通过两个辊筒的压合作用使胶浆涂覆于织物上。为单面涂胶，可处理帘布，帆布。3.浸涂浸涂是使织物浸于胶浆中，然后以刮刀辊压挤除余浆，使之附上一层光滑的涂层。能双面涂胶，所用胶浆浓度较稀，对纤维渗透作用较好，但附胶量少。4.喷涂是利用成排的喷嘴代替刮刀，内通0.5MPa的压缩空气，强制贮浆器中的浆液以雾状喷到纺织物表面。适于双层布贴合。二、涂胶工艺操作坏布处理→涂胶→干燥→卷取第四节纺织物浸胶一、浸胶液的组成与配制1.组成（1）胶乳常用天然胶乳，丁苯胶乳，丁苯吡胶乳和羧基胶乳等。（2）胶乳体系的配合剂其作用是调节浸液有适合的稳定性和浸润性。包括有分散剂（稳定剂）；湿润剂；改性剂；硫化剂或炭黑2.配制例子（1）酪素—胶乳浸液（适于棉帘布）62%NR胶乳39.4；10%拉开粉液6.1；10%酪素液36.9；软水147.8；合计230.2（2）间苯二酚-甲醛-胶乳浸液（RFL浸液）适用于棉、人造丝、锦纶（尼龙）和维纶等帘布的浸液。教学过程制订RFL浸液配方时，应注意：①间苯二酚：甲醛=1：2（mol）②树脂用量控制为干胶量的15~20%③浸液的总固体量控制适宜，棉帘布：10~12%，人造丝：12~15%，锦纶（尼龙）：18~20%。④浸液PH=8~9间甲白直粘体系：HRH=促H+间苯二酚+白炭黑二、浸胶工艺1.棉帘布浸胶棉帘布→浸渍槽→压辊→干燥室→扩布器平整→卷取棉帘布浸液工艺主要控制因素：①浸液浓度以10%为宜②浸胶时间5～10S范围=3\*GB3③帘布张力一般以每单根线所受张力50～250g为宜。=4\*GB3④压辊压力以12×105Pa为宜。=5\*GB3⑤干燥温度和时间温度高则时间短。2.锦纶帘布浸胶工艺尼龙帘布与橡胶粘着力差，受热回产生收缩，需增加热伸张过程。故锦纶帘布浸胶工艺中最重要的是热伸张处理过程。=1\*GB3①热伸张处理的原因a.尼龙纤维的状态无规的高分子→大分子（沿作用力方向）定向排列，形成结晶（纤维强度大）b.热收缩浸胶过程中干燥时结晶消失→变形（无定形卷曲状态）→产生收缩=2\*GB3②热伸张处理目的使结晶消失的状态重新结晶，使帘线长度增加，形状稳定。热伸张处理过程：使帘布在加热温度下受到一定的张力作用，经过一定时间的伸张过程，然后在同样的张力下再用冷空气冷却到50～60℃。例如轮胎硫化后进行充气处理（生产上称为PI）即为热伸张处理。所采用的热伸张处理条件：a.加热温度：140～230℃，冷却温度：50～b.帘线张力：每单根帘线2～6c.伸张时间：20～90S教学过程三、总结与巩固1.小结本章主要阐述胶浆与水胶浆的概念、用途、组成与配制；橡胶制品工业所用的纤维材料的类型、用途；纺织物涂胶方法及设备；纺织物浸胶的意义，浸液的组成与配制，浸胶工艺。2.考核知识点2.1胶浆与水胶浆2.2纤维材料2.3纺织物涂胶2.4纺织物浸胶3.考核要求3.1胶浆与水胶浆识记：胶浆与水胶浆的概念理解：胶浆的配方原则3.2纤维材料识记：纤