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A.接著劑原料及加工
B.塑膠成膜技術
C.品質檢測技術
D.市場用途及需求
工業用布與塑膠複合加工
A.接著劑原料及加工a.種類:PU, PE, EVAc, PVC, PA,
Acrylic, Epoxy, 氯丁二烯b.依作用分類:
‧一液型接著劑‧二液架橋型接著劑‧熱熔膠(Hot melt)
‧預聚合型接著劑(Pur)
c.依型態分類‧水性─烘乾效率‧油性─突沸、環保‧無溶劑系統─原料多需充氮密封‧固體→熱熔─成品物性問題
d.接著劑使用需考慮事項:
‧產品別物性需求及特殊性 Ex:高接著、耐水洗‧原料成本:來源難易 Ex:國產、進口‧機械設備之生產能力 Ex:刀塗、撒粉‧環保需求 Ex: Toluene、Blue sign
‧接著劑與基材間原子或分子之吸引力
(包含化學鍵結)
e.促進接著之表面處理方法(基材)‧電漿處理‧Corona電暈放電處理‧酸蝕處理‧表面接枝‧氧化處理
f.接著劑加工方式:‧刀式塗佈‧輪式塗佈─全面塗佈
─點狀塗佈‧撒粉式塗佈‧網式塗佈‧浸漬式塗佈‧Spray加工
‧刀式塗佈(Knife coater)─適用於高黏度之加工
─浮刀(Floating knife)
……………
優點:使用張力較大，易控制塗佈厚度均一性高布接頭容易通過
缺點:塗佈厚度變化較少基布易透膠對於荷葉或腩肚之基布無法克服
─Knife on Roll
………………………
優點:塗佈張力較低，成品手感柔軟(梭織布)塗佈厚度調整範圍較大塗佈均一性高
缺點:機械精度要求甚高(真圓度差異0.01mm
以下布接頭不易通過，易斷料塗佈含雜質卡料不易處理
─塗刀之類型鋼板尖刀
R刀(R值0.3~5mm)R
L刀(刀尖亦有R值管制)
逗點刀(commabar)
‧輪式塗佈(Gravura coater)
─適用於低張力之操作 Ex:針織布及較低之黏度
‧撒粉式─適用於固體粉狀之接著劑
..
..
..………………
‧網式塗佈
‧浸漬式加工(Padding)─適用兩面加工
→烘箱
B.塑膠成膜技術1.定義:
Film:薄膜厚度小於0.01inch (0.025mm)
Sheet:薄膜厚度大於0.01inch
Sponge:在Film或Sheet之中，含有空氣之微
泡，可延伸產生手感、透氣、降低
成本等效果
2.膠布機(Calender)
‧原理:利用大型輥輪反覆壓延塑膠使之厚度遞減至規格要求
‧生產能力:0.10~0.45mm
‧適用材質:PVC, TPU, EVA, PE
‧主要設備類型
a.逆L型4輪式
b.其他非主流機械─水平式
─混合式
─輪材選擇需求─驅動需求─輪面中高─機械調控功能(cross)─Neck in問題
c.配合設備─混合機─萬馬力機:運用揉捏功能使料溫提高
─押出機:過濾功能
─Take off:維持出料冷卻前平整及速比延伸
─Emboss:附予特殊壓紋
3.Flat Die Extrusion(或稱T-Die Extrusion)a.設備示意圖:
. . . . . . . . . . . .
b.配合設備:─混合機─Take off
─Emboss
c.優缺點比較:
‧利用平板式鏌頭調整厚度‧設備造價較Calendar便宜，且較簡化但精密度較差，生產效率較低‧流動死角不易控制，易卡料碳化‧生產能力:0.05~0.35mm
‧適用材質:EVA.PE.TPU
4.吹膜式(Blow Film Extrusion)a.設備示意圖:
Air
b.配合設備─混合機─開剖分裁機
c.優缺點比較─造價高昂─主以生產薄製品為主─無法合併貼合製程─產品厚薄均勻性高─原料加熱流動端賴機台設計及操作經驗─操作人員耗用少─承製能力:0.01~0.15mm
─適用材質:PE,PVC,TPU
5.以上設備比較
Item Calender T-Die BlownEquipment cost High Medium High
Operator 5~8 3~4 2~4
承 製 能 力厚度 0.10~0.45mm 0.05~0.35mm 0.01~0.15mm
寬度 400cm 300cm 400cm
生產速度m/min 25~80 15~40 10~20
對polymer MI值要求 較無要求 較高MI 較低MI
對polymer彈性係數要求 隨意 隨意 高延伸率
生產之橫向厚度差異(mm) 0.03 0.02 0.01
使用回收原料 易 易 難
附加壓花效果 可 可 否
與貼合設備串連 可 可 否
多 層 生 產 否 可 可
6.液體原料成膜技術除直接加工於基材之方式(如coating, padding)
外，亦可加工於離型紙上，再另行捲出成膜，供不同加工之使用─機械設備:主要以Knife coater為主─需要以離型紙做為基材(成本↑)
─承製能力:0.01~0.05mm
54/60inches (受限於離型紙來源)
─多用於成衣用途，已有Coater之廠商免另增加設備─可附加造泡設備─適用材料:PU,Acrylic
Type A 與上糊設備結合之貼合
Film or Fabric
Oven 100~150℃
Film
Case 1 Case 2
Case 1:統稱為濕貼，在接著劑層半乾的狀況下，
僅利用上下位差之張力導輪即可將film
or fabric壓合，多以布之貼合為主，因
若貼合材為薄膜時，在半成品進入oven烘
乾時，溶劑揮發後易造成起泡脫層
Case 2:加工原理類同貼合機─與上糊設備on-line生產，設備之空間
及造價相對有利
─後續擴建時費用較高
─接著劑與貼合之薄膜同速度條件加工，
但兩者之加工條件或許各異，易顧此失彼
Type B 與上糊設備結合之貼合
Film or Fabric
Film or Fabric
Silicone belt
gravure coater
─主要特色為低張力及低溫貼合設備
─接著劑加工黏度低，可進行Dot-coating
─接著劑多樣選擇，Ex:pu.pur.Hm
─皮帶功能:
(Ⅰ)讓半成品覆合材料同步加工
(Ⅱ)加工溫度均勻
(Ⅲ)減少起泡脫層
─皮帶有接縫問題
─若成品透膠，則反覆污損嚴重
7.液體材質之加工
─主要加工方式之一 Knife on roll
─主要加工方式之二 Dipping
→烘箱
─主要材料對象:
Acrylic以綁紗及耐水壓功能為主 Hydrophilic type PU:塗佈厚度決定耐水壓
之高低；透溼度等級由原料之特性及塗佈厚度決定
Microporous type PU:(Ⅰ)將水配合適當之分散劑在pu resin中形成
細小微泡，經Coating後將水烘乾後造成微洞
(Ⅱ)以DMF為主要Solution，利用DMF與水可無限比例混合之原理，將coating後之半成品導入水槽內以水置換DMF，再行烘乾形成微洞
以上三種之透濕加工比較
Item HydrophilicMicroporous
水分散Microporous
DMF/水置換
透濕機制PU吸水傳輸表面會膨潤
氣洞傳輸 氣洞傳輸
耐水壓 穩定易控制 不穩定 穩定易控制
透濕度 較難管控 數值較高 穩定易控制
加工原料配置 單純 複雜 單純
成品手感 一般 豐厚感 豐厚且綿密
8.發泡產品:
─一般均添加發泡劑，以後加工方式使發泡
劑反應，造成Cell
─發泡劑選擇有低溫型130~160℃及高溫型
190~230℃，因成膜加工時，為避免預發泡
行為，多以高溫型較易使用
─發泡程序可分為一次發泡及二次發泡
─發泡速率愈快，空氣Cell愈大，發泡倍率
越高，材料愈節省
─發泡倍率愈低，cell愈小，手感愈綿密
9.後壓花產品:
─針對立體紋路之產品，若於成膜或貼合時
無法達成之壓紋效果
─一般以高溫、高壓、低速達成
─必要時需配合Vacuum drum製造立體效果
─多數均配合表面處理機或spray機台，使紋
路產生更多色彩變化
C.品質檢測技術a.拉力強度(Tensile strength)
試片 夾具
×
主要定義:樣片寬度、夾具距離、拉伸速度
強度
拉伸距離
b.伸長率(Elongation)
×
伸長率= ×100%試片斷裂破壞時夾具距離－夾具原距離夾具原距離
強度
形變 拉伸距離
c.撕裂強度(Tearing strength)
數據讀取方式:─最大五點波峰平均/定距離之波峰平均─中間值平均─最低值平均
強度
拉伸距離
d.剝離強度(Peeling/Adhesion strength)
常見改變:
因太薄無法剝開分層→Tapping 因物性高無法剝開分層→二層熱壓或膠黏
強度
拉伸距離
e.爆破強度(Bursting strength)
oil
sample
橡膠皮膜
f.撥水度(AATCC-22)
←250ml H2O in 20~30sec
判定試片附著水珠或濕潤之程度Ex:20%面積附著或濕潤→撥水度80
45°
g.撥油性(AATCC-118)
將1~8級之油劑滴於織物上 觀察30sec內接觸角是否變大、織物濕潤 級數 內容物
0 None (Fails Kaydol)
1 Kaydol
2 65:35 Kaydol:n-hexadecane
3 n-hexadecane
4 n-tetradecane
5 n-dodecane
6 n-decane
7 n-octane
8 n-heptane
h.水洗試驗:僅為各物性指標之過程
AATCC-135 DuPont法 Nike法
洗衣機 KENMORE KENMORE KENMORE
水溫 Warm wash(40℃) Warm wash(40℃) Warm wash(40℃)
洗劑 WOB,66g WOB,19g IEC,45g
浴比 1.8:68 1.8:48 2:45
洗濯時間 Normal×12分 Normal×12分 Normal×12分
乾燥條件KENMORE乾衣
機Tumble dry,65℃
KENMORE乾衣機Tumble dry,65℃
KENMORE乾衣機
Tumble dry,65℃
i.耐水壓試驗:mmH2O
─低水壓法:提升水柱高度，500mmH2O/min
─高水壓法:以活塞推動使壓力提高，5000mmH2O/min
─裝置形同Bursting，但無皮膜，讀取水珠滲出3點之數據
j.透溼度試驗:g H2O/m2，24hrs
─倒杯法:內裝water，測定定時後，water
減少的量─正杯法:內裝無水CaCl2，測定定時後吸收
之水量─恆溫45℃，恆濕75%RH Oven
─透濕機制:microporous，hydrophilic正杯法 倒杯法
無水CaCl2
─JIS:測定1hr外推至24hrs─ASTM:實測24hrs
H2O
H2O
water
k.耐屈曲強度:測定反覆屈曲狀況下之承受強度
─可區分為常溫及低溫(-10~-40℃)
l.耐屈折強度:低溫下材料受撞擊之承受力
3kg
─多為低溫要求(-10~-40℃，3/10比例)
m.高週波強度(High Frenqucy Wedding Strength)─運用電場振盪高分子，使塑膠因內部加熱熔融互接
─影響因子:a.塑膠與工業布之接著強度b.塑膠在電場下可被振盪加熱之能力
─熔接後之樣片以拉力試驗機測其強度─根據業界要求改變模刀之規格
n.耐候試驗:檢測因紫外線作用時材料之老化程度─QUV試驗機─捕蚊燈試驗機─氙弧燈試驗機
o.耐水解試驗─指標物性之過程(1)Jungle Test:
─恆溫45℃，恆濕95%RH
─一般要求為7天
(2)救生衣標準─70℃水浴─13天
(3)耐海水水解─3% NaCl solution
─7天
p.其他常見物性檢驗:─耐磨耗─各類塗色牢度─透氣度─尺寸安定性
D.市場用途及需求a. Rain coat
─阻水功能為主─接著強度需求一般─布面撥水─膠面印刷性─成品垂墜性─以PVC為主
b.高級衣用材料─雪衣、登山裝、機車裝、風衣...etc
─透溼度、耐水壓─撥水度─印刷性─舒適性─耐水洗─主以PU Coating/ TPU(PTFE/TPEE)
Dot lamination為主
c.吹氣製品─含醫療用、水上用品─剝離強度─高週波加工接著強度─漲破強度─耐水解─尺寸安定性─以PVC,TPU為主
d.皮包箱製品─接著強度一般，主要係綁紗功能─漲破強度─撕裂─針車加工─翻袋不可白化─PVC,EVA,TPO,TPE
e.戶外用品─Dry Bag
─高週波強度─撕裂強度─常溫耐屈曲─成品吸水性─耐水解─耐磨性─以PU Coating, TPU, PVC為主
f.戶外用品─吹氣類(水上用品為主)─高週波強度─撕裂強度─耐水解─染色牢度
g.戶外用品:特殊帆(Air kite、船帆)
─撕裂要求非常高─伸長率5%↓
─拉力強度─輕量
h.傢俱用品:
─多為sponge為主─針車加工─膠面用，耐磨性要求高─防污、清洗─特殊表面壓紋
i.鞋材─接著強度─低溫特性─耐磨性─環保需求(Blue sign)
─耐日光、抗黃變─PU.TPU
j.車用氣囊─撕裂─拉力/漲破─極輕量
