仿鯊魚皮織物
眾所周知，鯊魚的體形是流線型的。鯊魚在海中游動速度是極快的，然而這并不是鯊魚擁有出眾的游泳能力的全部秘密�？蒲腥藛T研究發(fā)現(xiàn)鯊魚皮是非常粗糙的，干的鯊魚皮甚至可以用來當作砂紙來使用。魚皮的表面覆蓋了一層“V”字形的鱗片，鱗片上有隆起的長短不一的梭，梭間形成一條條溝槽，這些溝槽可減少體表水流交叉，完全阻止湍流的形成，水流阻力大大降低，不但游速快且省力。所以，人們開始模仿鯊魚皮的溝槽結(jié)構(gòu)制造紡織品。人們在這種溝槽結(jié)構(gòu)的紡織品上又涂覆了一層“特氟龍”（Teflon）。
什么是特氟龍
1938~美國新澤西州杜邦研究室R.J.1~lunkett博士發(fā)明了聚四氟乙烯。這種氟樹脂以其優(yōu)異的耐熱性、耐化學藥品性、不粘性、耐候性、低摩擦系數(shù)和電氣特性，博得了人們的青睞，獲得了長足的發(fā)展，對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展起到了非常重要的作用。1946年杜邦公司將聚四氟乙烯商業(yè)化，商品名為特氟龍（Teflon）。
聚四氟乙烯具有螺旋形結(jié)構(gòu)，C—C主鏈完全被由氟原子組成的外殼所包圍，組成了一個完整的圓柱體，分子比較僵硬，這種圓柱體結(jié)構(gòu)使得聚四氟乙烯分子之間的吸引力變得很微弱，再加上分子形狀是螺旋形的，使得聚四氟乙烯分子之間很容易滑動。所以，聚四氟乙烯是所有聚合物中摩擦系數(shù)最低的。由于鯊魚皮泳裝模仿鯊魚皮的結(jié)構(gòu)，在皮的表面又涂覆了所有聚合物中摩擦系數(shù)最低的特氟龍涂料，這樣的泳裝穿在運動員的身上，在水中消耗較少的體力，就能獲得較高的速度（本來運動員的成績相差就很微小）。
特氟龍涂料的制備
由于聚四氟乙烯不溶于任何溶劑，因此不僅難以用于溶劑型涂料，也難以用于一般的粉末涂料，它的制備方法比較特殊。首先在聚四氟乙烯分散液中加濃縮劑（聚氧化乙烯辛烷基酚醚），攪拌，加熱至沸點（65～70）℃，靜置分層后，分離出干層中的濃縮液，調(diào)節(jié)濃縮劑和水量至聚四氟乙烯含量為60%（濃縮劑為聚氟乙烯的6%），然后再將濃縮液配制成涂料。純含氟化合物通常包含聚四氟乙烯（PTFE）、聚全氟乙丙烯（FEP）、四氟乙烯一全氟基乙烯醚共聚物（PFE）、乙烯一四氟乙烯共聚物（ETFE）等。這類樹脂基本是水分散體系，其中除PTFE可以作為單一涂層應用外，其余幾個都需要配合使用附著力良好的底涂層。以上所述特氟龍系列的涂料產(chǎn)品均需在高溫條件下固化，除極少量可以在177℃以下固化之外，絕大多數(shù)要在（260～343）℃固化，由于固化條件的限制和涂裝成本的增加，影響此類產(chǎn)品的應用范圍。如果自行配制有困難，可到市場上選擇。
利用特氟龍分散液涂料，通過噴涂、浸漬、涂刷（用網(wǎng)版刮涂）和電沉積等方式可以在金屬、陶瓷、木材、橡膠、塑料和織物等材料表面形成涂層。聚四氟乙烯涂層可分為兩類：一是清漆，即純聚四氟乙烯涂層;二是瓷漆，即添加其他熱固性樹脂及其顏料等的漆料（即所謂印花漆料）。下邊介紹利用圓網(wǎng)印花機在紡織品纖維上制備特氟龍涂層的工藝方法。
1.圓網(wǎng)印花版的制作
圓網(wǎng)制版是圓網(wǎng)印花生產(chǎn)的重要工序，也同樣是制作涂層的主要工序。圓網(wǎng)制版工藝流程如下：來稿圖像處理（只作涂層時可省去）一圓網(wǎng)坯的選擇一復原一清潔去油一涂布感光膠（作涂層可省去）一低溫烘干一覆片曝光一顯影一檢查一固化一檢查。
1）圓網(wǎng)坯的選擇
一般圓網(wǎng)印花機由進布、印花、烘房、落布四個部分構(gòu)成，印花鎳網(wǎng)按制造方法不同分為40、6O、80、100目Standard網(wǎng);80XT、105、125、155、185、215目Penta網(wǎng)以及135、165、l95目的NOVa網(wǎng)。要求開孔率均勻一致，圓網(wǎng)內(nèi)壁光滑無毛刺，印花時刮刀或磁棒與圓網(wǎng)內(nèi)壁摩擦阻力小，運行時不會跳動，保證印花或涂層質(zhì)量。
2）圓網(wǎng)坯的復原
拆包后的網(wǎng)坯均呈橢圓形，因此，在圓網(wǎng)坯的兩端內(nèi)壁支撐張力環(huán)，并經(jīng)高溫焙烘，使其恢復成圓筒形。再按常規(guī)操作把張力環(huán)裝入襯膽網(wǎng)坯內(nèi)，并使其張緊。
3）圓網(wǎng)的清潔去油
圓網(wǎng)坯在上感光膠前，必須去除網(wǎng)坯表面的油污，采用60%鉻酸溶液加以清洗，否則會影響上膠質(zhì)量。
4）圓網(wǎng)上感光膠.
一般采用由重絡酸鹽一聚乙烯醇體系組成的圓網(wǎng)感光膠。目前國內(nèi)廣泛使用的有荷蘭斯托克公司SCR體系感光膠、法國的FR感光膠及意大利感光膠、國產(chǎn)中大的JR感光膠等。膠有加水和不加水之分，一般將膠、光敏劑和水用攪棒混合均勻蓋好，靜置～夜消泡備用。上膠方法有手工上膠和機械上膠（如荷蘭StorkSCR一75自動上膠機）。
5）曝光
將已涂敷感光膠的圓網(wǎng)坯套在感光機的橡膠圓筒氣袋上，操作時將氣袋充氣膨脹，使圓網(wǎng)坯張緊，并將需曝光黑白稿底片與圓網(wǎng)用膠帶貼緊，進行曝光。光源用金屬鹵素燈沿著圓網(wǎng)進行左右平移。
6）顯影
圓網(wǎng)經(jīng)曝光后，可直接進行顯影。方法有浸漬法（臥式顯影槽內(nèi)進行），自動顯影機噴淋法。
7）檢查修補
若發(fā)現(xiàn)有砂眼、多花、漏花等疵病用細針進行修補。
8）焙烘
將圓網(wǎng)放在高溫烘箱內(nèi)焙烘，在l80℃恒溫下烘（2～2.5）h。
9）檢查
采用燈光檢查有無疵病。圓網(wǎng)上機安裝前還要用清水沖洗，除去灰塵。
2.圓網(wǎng)印花機制作涂層
利用圓網(wǎng)印花技術(shù)可以將聚合物在織物上形成連續(xù)的涂層，因為特氟龍樹脂涂料黏度、圓網(wǎng)網(wǎng)眼、網(wǎng)內(nèi)刮漿板的速度和壓力均可調(diào)節(jié)，所以可以控制涂敷量。圓網(wǎng)內(nèi)的刮漿板透過圓網(wǎng)上的網(wǎng)眼將樹脂漿料以點陣形式擠出去，并在離心力的作用下涂在織物表面，當圓網(wǎng)的轉(zhuǎn)速與織物運行速度相同，操縱印機織物與印版兩者之間不會產(chǎn)生摩擦力，涂在織物上的漿料又是點狀流體，進而匯合在一起形成均勻的連續(xù)涂層。這種技術(shù)可以用于一些彈性織物的涂層加工。采用圓網(wǎng)印花涂層加工時，織物不需要為了平整而施加很大的張力。由于漿料滲透量較低，涂層產(chǎn)品手感和懸垂性很好。這種技術(shù)的更為優(yōu)越之處是涂層織物可以烘干、卷繞、貯存。如果要在織物上形成花紋，也可以利用圓網(wǎng)印花機直接FrJi~ij瓷漆（印花色漿涂料），形成特氟龍花紋。
如果紡織品既需要特氟龍涂層，又需要增加花色時，可采用先作涂層，再在涂料上印制花紋，在焙烘固化時，要適當提高溫度。
特氟龍涂料應用的展望
由于PVDF和PTFE樹脂涂料均勻熔融加工成型（成膜），大大限制了這類氟樹脂涂料的應用范圍。在織物上制作涂層或印花需要選擇能耐高溫的織物，前面提過最少也要在177℃加熱固化成膜，而絕大多數(shù)涂料也要在200℃以上才能形成固化薄膜，能適應此高溫的織物品種有限。1982年，日本研制開發(fā)了從氟烯烴一乙烯基醚共聚物（FEVE）樹脂為基料的常溫固化的氟樹脂涂料，從此，氟樹脂涂料應用迅速拓寬。
國內(nèi)，對氟樹脂的研究與國外相比要落后一些。PVDF樹脂只有上海有機氟材料研究所、浙江化工研究院、上海三愛富公司和常熟中昊化工有限公司等幾家單位生產(chǎn)，產(chǎn)量都不大。對PVDF涂料的研究主要集中在浙江化工研究院、上海沖峰氟涂料有限公司和珠海特氟材料有限公司等。由于研究單位少，對氟樹脂進行全面深入的應用研究力度不夠，所以，僅有的產(chǎn)品質(zhì)量也很難與國外名牌產(chǎn)品相媲美，市場占有率低。國內(nèi)涂裝企業(yè)幾乎全部采用進口涂料。由于國外壟斷了氟樹脂研發(fā)信息，很難通過正規(guī)渠道獲取國外樹脂的真實性數(shù)據(jù)，只能依靠自主創(chuàng)新，自力開發(fā)。近年來，在以三氟氯乙烯和四氟乙烯為主要原料合成常溫固化涂料用樹脂方面也取得了一定的成果，如大連明晨振邦涂料有限公司已經(jīng)研究開發(fā)出了一系列不同用途的氟樹脂涂料。只要國內(nèi)加大研制開發(fā)力度，產(chǎn)研聯(lián)合攻關(guān)，不久價格低廉性能優(yōu)異的樹脂涂料特別是一些溶劑可溶型、水溶性、高固體分散型和粉末型氟樹脂一定會逐步占領(lǐng)市場.
來源 劉永慶
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