概述
靜電植絨是靜電技術在紡織業中的重要套用之一。最早的靜電植絨是上世紀20 年代在德國開始的,此後日本在50 年代初也開始研究,我國在70 年代才興起。靜電植絨是一種利用電離物理現象進行器物表面植絨的加工工藝,因有生產效率高,成本低,花色品種多,適應面寬等優點而被廣泛用於多種行業。發展到現在,已從原來的製鞋業和建築業用布,進入到服裝、裝飾布、汽車內飾和密封件、文具用品、玩具、包裝業、裝璜、儀器、儀表等眾多行業。
靜電植絨原理
靜電植絨的原理是利用靜電效應進行植絨。由於經過一定電著處理的絨毛在靜電場作用下產生極化和駐極而帶電,帶電絨毛經轉動、振動、平動等複雜運動,最後,作直立定向運動,依靠電場力而植入塗有粘合劑的基材表面。儘管目前植絨產品繁多,設備也各不相同,植絨工藝流程大體如下:進料→塗刮粘合劑→靜電植絨→焙烘→刷毛→後整理→成品。絨毛的植入一般有自上而下的植毛方式(下降法) 和自下而上的植毛方式(上升法) 以及側飛式等。雖然植入方式不同,但絨毛在電場中的運動情況卻是相似的。靜電植絨工藝如圖1 所示。上極板(位於料斗下) 是一塊板型金屬網框,下級板是一塊金屬平板托架,上面鋪著塗有粘合劑的待植絨基布,上、下2 塊極板分別用導線連線在高壓靜電發生器上的正、負輸出端。料斗中的絨毛,隨供毛軸的鏇轉,落到金屬網負極上。因絨毛在降落過程中與負極接觸而帶電,導致部分絨毛按電場方向排列,同時絨毛在電場中發生極化,與負極極性相同的電荷,集中在遠離負極的一端,而正電荷卻集中在靠近負極的一端,當絨毛與負極接觸時,由於電極的電導率比絨毛高,在纖維中產生一定的導電電流,絨毛會產生淨負電荷,使絨毛在電場中具有很大的伸直度和飛翔性,以較高的速度垂直下落到塗有粘合劑的基布上,形成精美的絨面圖紋。植絨完畢後進行烘燥處理,使絨毛、粘全劑和基布牢固結合。在植絨後雖吸去浮絨,但在間隙中還有殘餘絨毛,一般採用毛刷逆基布運動走向的方式,進行一次刷毛清洗。採用機械拍打、吹風等方式相結合進行處理,效果更佳。如不需後整理加工,則刷毛後即可得到成品。後整理的目的是錦上添花和提高產品附加值。
圖
靜電植絨膠原理靜電植絨產品用途
家紡靜電植絨在家紡用品上有著特別廣闊的市場。植絨沙發布面料花紋獨特,色彩豐富,柔軟透氣,尤其到冬天比皮質沙發更溫暖舒適。靜電植絨布床套具有立體感,美觀大方,富有特色,更具觀賞性。靜電植絨窗簾色彩豐富、質地厚實、柔軟、保暖、遮光避陽。植絨牆板不僅有富麗堂皇的感覺,而且色彩圖案還可以根據需要隨意設計,植絨牆板可以吸音防潮,大大改善室內環境。植絨地毯也是靜電植絨的重要產品,在國外目前居靜電植絨產品的首位。這種地面裝飾品具有可移動、易清洗、耐污染、隔音減震、保溫、耐磨損及經久耐用等特點。擺飾方面如植絨壁掛、插花、鏡架、燈罩等,工藝性強。玩具方面的植絨增添了許多的藝術性、趣味性。
服裝靜電植絨面料由於質地柔軟,外觀艷麗,起皺均勻,是一種理想的茄克衫面料。仿羊絨植絨織物是一種高檔服用面料,表面有不規則的波紋狀橫向皺紋,產品雍容華貴,富有彈性,穿著舒適,其獨特風格主要決定於底布的收縮性能。底布收縮的一個重要原因是進行了靜電起絨加工,使其表面覆蓋一層豐滿均勻的絨毛,防止靜電植絨粘合劑大量滲入底布而影響底布的收縮性能,同時,絨毛隨底布的收縮而簇動,可促使靜電植絨面凸起和凹下,產生一道道橫向皺紋。
汽車內飾為了獲得滿意的汽車內部聲學效果,通過採用不同類型的植絨纖維、合適的植絨參數和有選擇的基布材料,可以有效地吸收不同頻譜的噪音。除用作汽車吸音材料外,作為差異化套用的一個新領域,植絨異型件在汽車行業中套用廣泛,增加車窗導軌的密封性和易滑動性,同時車內平面植絨織物有很高的耐磨擦牢度,很好的透濕透氣功能,還增加了車內的裝飾性。
絕緣材料在多層膜結構之間分布間隔纖維,使其中布滿靜止空氣,降低熱交換係數,間隔纖維採用靜電植絨加工工藝垂直分布於雙層膜之間,多層植絨膜的相互層加構成了適應不同需要的絕緣材料。這種植絨絕緣產品可用於如太空梭的絕緣墊和汽車製造中的熱絕緣片等,以及消防服及防寒服的絕緣襯裡和冷藏貯存等領域。
防污防蝕材料目前,植絨作為防污材料套用較多的領域是船底植絨,為了防止微生物大量附著從而增加船體重量,無論從功效和成本而言,利用船底植絨來達到防污目的是最經濟和最環保的做法。植絨作為防蝕材料可套用在鋼、鋁、混凝土、玻璃纖維上,比如輸水管道內壁植絨。當然膠水應當選擇非溶的環氧系環保膠水。
防偽材料一些規則絨毛(如落毛或回毛) 經過篩選植絨處理後,可以用作添加劑起防偽作用。近年來較多地套用在紙張防偽上,比如名片,捲菸紙等等。靜電植絨行業是一個具有廣闊前景和很好經濟效益的行業。靜電植絨研究的內容,涉及到纖維選擇、絨毛加工、助劑合成、設備製造、植絨工藝和產品開發套用等,只有合理配合才能保證產品質量。設計時不僅要考慮花色式樣,還要把影響技術指標的因素如原材料、設備、工藝方法、生產環境等充分考慮進去,滿足產品的使用性能。今後在發揮植絨產品差異化魅力的同時,注意滿足“綠色、生態”要求。
其他
靜電植絨膠是指靜電植絨時所使用的粘合劑。將纖維粉末（由廢纖維通過磨碎或切斷得到的短纖維，長度一般為0.03~0.5厘米）垂直固定於塗有膠粘劑的物體或基材上（如塑膠、木材、橡膠、皮革、紙張、布匹等），這種將短纖維固定的方法稱為植絨。工業上採用的主要有機械、靜電二種，目前以靜電植絨為主。靜電植絨是棒狀的短纖維絨毛在電場中的一個電極上由於靜電效應得到一個電荷後，會移動到相對應的極上，由於偶極特性，絨毛會按照電力線的方向排列成行，並且垂直於相對應的基材表面，藉助於膠粘劑而粘接並固定。
靜電植絨工藝，早在中世紀時代就有人進行了試驗，開始時是將纖維粉末靠自然緩慢地自行降落在塗有粘性的樹脂的基材上，，結果絨毛並沒有直立，只能‘躺’在基材表面上，試驗沒有成功無法進行生產。在美國，從1926年起，在Behr-Manning公司製造砂紙時，為了使磨粒的尖端向上以提高磨擦的研磨效果的試驗中發現了電沉積栽植的作用，進而一步一步地發展演變而成為今天的靜電植絨。1929年，由法國人雷綱.拉歐蘇瓦在英國提出了製造天鵝絨類製品的專利，這可能是有關植絨最早的文獻了。在上個世紀三十年代在德國出現靜電植絨技術，到了六十年代取得了突破性的進展。在七十年代中期，一度停滯不前，但伴隨著植絨技術向衣著面料套用方向開拓時，植絨工業又有了新的突破。據說，在國外市場上，植絨產品是相當高檔的。已故的英國王妃黛安娜結婚時穿的晚禮服，就是用植絨產品製作的。當前在德國、義大利、日本、美國等都處於領先地位。我國目前也有百餘家企業從事靜電植絨生產，其中大、中型企業有五十多個。
