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    【集萃網觀察】紡織行業不斷運用新方法和新工藝對紡織品進行改性，以提高其質量和發展新品種（如在室溫或低溫時對紡織品表面進行理化改性、增加納米涂層等），進而賦予紡織品各種新的功能[1-2]。紡織品用膠粘劑主要應用于紗線上漿、涂料印染、織物涂層整理、無紡織物加工和紡織品粘接（如紡織品與塑料、橡膠、陶瓷和金屬等材料的粘接）等多種工序。其中，印花用膠粘劑的使用量相對最大，其主要作用是將染料或顏料黏附在織物上，是一種可賦予織物各種圖案的印花工藝。印花用膠粘劑除必須滿足產品耐洗和美觀外，還必須具備一定的功能，以達到與紡織品的應用相匹配的目的。因此，印花用膠粘劑有利于促進新型紡織品的開發[3]。具備不同功能[如環保型、防水性、透濕性、耐熱性、耐氧化性、抗菌性和抗UV（紫外光）輻射等]的織物印花用膠粘劑可滿足不同領域的應用需求：低溫交聯功能型印花用膠粘劑，具有節能、環保等優勢；防水透濕功能型印花用膠粘劑，可使織物在潮濕環境中保持黏性且不影響織物的透濕性；耐污、耐候、耐熱和耐輻射等多功能型印花用膠粘劑，可使織物經久耐用。本研究主要針對低溫交聯型、光固化型、防水透濕型和耐熱耐氧化型等功能性織物印花用膠粘劑的結構特點、制備和性能等方面的研究成果進行綜述。

    1、功能性織物印花用膠粘劑

    1.1低溫交聯型

    傳統的織物用膠粘劑在合成過程中常引入某種交聯單體（如N-羥甲基丙烯酰胺等），但該膠粘劑與織物的粘接過程中，經高溫（140~150℃）焙烘后易釋放出游離甲醛[4]；通過改進膠粘劑組分后，可將焙烘溫度降至100℃左右。研究結果表明：當涂料印花用膠粘劑的基體樹脂是丙烯酸酯類共聚樹脂時，相應膠粘劑的焙烘溫度在80~100℃時即具有良好的黏附力[5-8]；當該膠粘劑的固含量為44％、w（總乳化劑）<2.0％和微乳膠粒的平均粒徑<50nm時，其經100℃烘干后即可粘接成膜，并且涂膜透明光亮。

    Hamilton等[9]以AA（丙烯酸）、VAc（醋酸乙烯酯）以及兩種類型的聚（丁二烯-AA）等為原料，合成的低溫交聯型丙烯酸酯膠粘劑與甲基丙烯酸酯改性小麥面筋蛋白互配，可成功制得復合織物印花用膠粘劑。王振東等[10]研究結果表明：以丙烯酸酯為反應單體，采用核/殼型種子乳液聚合法可制得低溫自交聯型膠粘劑。柯昌美等[11]以BA（丙烯酸丁酯）、MMA（甲基丙烯酸甲酯）、AA和甲基丙烯酰胺等為原料，以陰/非離子型乳化劑為復合乳化劑，采用半連續乳液聚合法制得核/殼型乳液膠粘劑。該膠粘劑既具有良好的耐洗性，又具有良好的增稠性（可減少增稠劑的摻量）。陳國寶[12]在膠粘劑合成時引入了環氧基（環氧基能在100℃以下與羧基、羥基、氨基、環氧基和乙烯基等交聯），制備出一種織物用低溫自交聯型膠粘劑。閆展等[13]以丙烯酸酯為原料，探討了合成膠粘劑及涂料印花工藝的優化條件。研究結果表明：當軟/硬單體質量比為1.33、w（AA）=1.5％、w（十二烷基硫醇）=0.23％和w（交聯單體）=2.0％時，可制得低溫聚丙烯酸酯乳液膠粘劑；該膠粘劑經80℃預烘3min、130℃焙烘4min后即可成膜，并呈現出良好的耐洗色牢度和耐磨色牢度。

    1.2光固化型

    光固化型膠粘劑是采用高效低能耗的光固化技術制成的，因而其在紡織品領域的應用研究受到人們的極大重視。織物光固化印花工藝是指將合成膠粘劑的單體（或低聚體的混合物）與色素一起涂布（或噴射）在織物上，經UV輻照后上述物料體系在織物上發生聚合、固化成膜[14]。光固化型膠粘劑通常含有雙鍵（或環氧基光敏性功能基團），經光輻照后，可使引發劑分解產生自由基或陽離子基，從而發生光交聯反應[15]。由光固化型膠粘劑組成的印花體系，具有固化快、節能和基本無污染等特點，而且其色素與纖維之間的結合非常緊密，即其耐磨色牢度明顯提高[16-17]。

    蕭繼華等[18]采用相轉移催化法將丙烯酸鈉鹽和環氧氯丙烷按一定比例混合均勻，然后經脫水、高溫反應、減壓蒸餾和水洗等工序處理后，制得丙烯酸縮水甘油酯膠粘劑。該膠粘劑不僅可采用傳統方法固化，而且其所含有的環氧官能團還可進行UV交聯，即其可用作UV固化膠粘劑。Jiang等[19]以乙烯基硅油作為改性劑，制備了相應的改性聚丙烯酸酯乳液膠粘劑。該膠粘劑中既含有雙鍵光敏性基團，又具有殼/核結構，故其綜合性能優異。Solina等[20]以光固化型PU（聚氨酯）為原料，并配以涂料、顏料和交聯劑等組分，制成的膠粘劑可應用于涂料印花，并且其濕牢度和耐磨性良好。El-Molla等[21-22]以IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）、聚乙二醇和丙烯酸酯齊聚物為原料，制備了可熱固化、光固化和微波固化的丙烯酸酯膠粘劑。研究結果表明：該膠粘劑可作為印花用膠粘劑在滌綸織物的絲網印刷方面獲得應用；當聚乙二醇的Mr（相對分子質量）為1000、2000時，相應膠粘劑的黏度為4.2mPa、s（涂布性良好）、剪切速率約為10.0s−1；利用丙烯酰氧基功能基團進行光固化反應，制成的膠粘劑具有高效的黏附性。

    1.3防水透濕型

    防水透濕型紡織品的生產通常是在紡織品上涂敷功能性涂料，故相應的功能性膠粘劑的使用量相對較大。大部分織物用該類膠粘劑是通過其含有的防水功能基、親水基等實現防水透濕性能的：水蒸氣分子可通過該膠粘劑的親水基團傳遞至低濕度一側解吸，通過“吸附→擴散→解吸”過程，使水蒸氣滲透至織物外表面，從而達到防水透濕的目的。據報道，WPU（水性聚氨酯）含有防水基和親水基，可用作防水透濕型膠粘劑的基體樹脂[23-25]；此外，其柔軟度和耐磨性優異，可作為涂料印花用膠粘劑[26]。

    楊建軍等[27]以端C=C基WPU[由二羥甲基丙酸、聚醚二元醇、甲基丙烯酸-β-羥丙酯和TDI（甲苯二異氰酸酯）等組成]、丙烯酸酯單體和有機硅等為原料，采用鈷60-γ輻射接枝聚合法制得PUAS（WPU-含硅丙烯酸酯）乳液。研究結果表明：含硅化合物是良好的防水柔順材料，在WPU粘接體系中引入含硅丙烯酸酯類化合物，能有效提高膠粘劑的防水透濕性和柔軟性；該黏附層在棉布（110×76）、滌綸綢（190T）和尼龍綢（210T）等材料上的耐靜水壓力分別為4.1、7.3、1.1kPa，透濕量分別為4856、2312、13994g（/m2∙d）。

    王茂龍等[28]制備出一種無甲醛釋放的織物印花用WPU膠粘劑，印花后織物的使用性能與傳統工藝制成的織物相近。俞冬晴等[29]以聚乙二醇、IPDI、EP（環氧樹脂）和親水擴鏈劑（二羥甲基丙酸）、二乙烯三胺和三乙胺等為主要原料，制備出一種新型改性WPU類織物印花用膠粘劑。該膠粘劑可形成內交聯型三維網狀結構，具有良好的交聯度和防水透濕性能。

    1.4耐熱耐氧化型

    紡織品暴露在室外環境中或受到陽光輻照時，其膠層隨輻照時間延長或環境溫度升高而氧化泛黃、變脆脫落。

由于Si—O鍵的斷裂能高于C—C鍵，故有機硅的降解溫度通常超過300℃，其耐熱耐氧化性相對較好；以有機硅作為改性劑制成的織物用耐熱耐氧化型膠粘劑具有良好的應用前景，并且已成為該研究領域的熱點之一。當含硅材料受熱時，其可在材料表面形成硅氧保護層，從而有效降低了材料的熱降解速率，進而有效提高了材料的熱穩定性[30]。通過半互穿聚合物網絡、共聚和接枝等方法可將有機硅功能鏈段引入膠粘劑的基體樹脂中，使膠粘劑在使用過程中發揮良好的耐熱耐氧化功能[31]。

    譚文麗等[32]以羥基硅油、MMA和BA等為核層單體，以GMA（甲基丙烯酸縮水甘油酯）和MAA（甲基丙烯酸）等為殼層單體，制得了核/殼型硅丙涂料印花用膠粘劑。彭勇剛等[33]將八甲基環四硅氧烷、含乙烯基的硅烷偶聯劑進行開環聚合，制得了穩定性良好的聚硅氧烷預乳液；然后將該乳液用于丙烯酸酯乳液的改性，制得了性能優異的硅丙涂料印花用膠粘劑。王小娟[34]優化了該類涂料印花用膠粘劑的工藝過程。研究結果表明：當w（八甲基環四硅氧烷）=10％、w（過硫酸銨）=0.4％（相對于烯類單體質量而言）、w（十二烷基苯磺酸鈉乳化劑）=4％和反應溫度為80℃時，制得的涂料印花用膠粘劑具有相對最好的綜合性能。楊振等[35]探討了有機硅的預聚時間及含量、催化劑種類及含量等對聚合物性能的影響；當接枝改性時間為2.5h時，硅丙乳液的綜合性能相對較好。Chen等[36]利用柔順性和耐熱性俱佳的聚硅氧烷直接接枝至聚丙烯酸酯鏈段上，制備出一種綜合性能良好的硅丙乳液。

    2、結語

    （1）本研究涉及的低溫交聯型、光固化型、防水透濕型和耐熱耐氧化型等功能性織物印花用膠粘劑，可采用接枝、共聚和交聯等方法制備，具有良好的應用前景。

    （2）抗菌性、抗UV老化性、防油性和防污性等新型織物用膠粘劑的研究報道相對較少，故可結合聚合物的改性方法和織物的不同用途，開發多功能性織物印花用膠粘劑。隨著紡織行業的不斷發展，各類新型織物將層出不窮，特種功能性織物印花用膠粘劑將是未來的發展方向。

    唐春怡（廣西科技大學生物與化學工程學院廣西柳州545006）

    摘要：介紹了國內外功能性織物印花用膠粘劑的發展過程，主要綜述了低溫交聯型、光固化型、防水透濕型和耐熱耐氧化型功能性織物印花用膠粘劑的結構特點、制備和性能。最后對功能性織物印花用膠粘劑的發展方向進行了展望。

來源：互聯網