Бумажная промышленность

О. В. Вайноя

Флок и ворсовые покрытия

Краткое пособие

Для потребителей

Санкт – Петербург 2004

Оглавление стр.

Предисловие 2

1. Области применения флокирования 2

2. Материалы для флокирования 4

2.1. Флок (ворс). 4

2.1.1. Равномерность ворса по длине 5

2.1.2. Соотношение ворса по длине 5

2.1.3. Обработка ворса 6

2.2. Основные требования к клеям 7

2.2.1. Способы и устройства для нанесения клея 8

3. Технология флокирования 12

3.1. Сущности электрофлокирования 13

3.2. Оборудование для электрофлокирования 14

3.3. Технологические операции 16

3.3.1. Подготовка поверхности 16

3.3.2. Подготовка клея 17

3.3.3. Подготовка флока 18

3.3.4. Нанесение флока 18

3.4. Дефекты флоковых покрытий и способы их устранения 19

3.5. Техническое обслуживание флокатора 20

3.6. Контроль качества 21

4. Организация производства 21

4.1 Смена цветов 21

4.2 Очистка изделия от остатков флока 21

4.3 Безопасность труда 21

Предисловие

Флокирование представляет собой технологию, с помощью которой материалу с гладкой поверхностью может быть придан текстильный вид и гриф, сравнимый с мехом, велюром, бархатом, замшей.

Электростатическое нанесение ворса – сложный многостадийный процесс, включающий в себя следующие этапы: получение ворса из жгута, химическую подготовку ворса, приготовление и нанесение клеевых композиций и, собственно, процесс электрофлокирования.

История использования методов электрофлокирования начинается с 20-30 годов нашего века. Особый интерес к флокированию появился в 70-х годах, когда промышленность начала выпускать качественные и дешёвые материалы.

Потом, вслед за спадом всего производства интерес к этой ветви производства упал. И только в 2000 годах спрос на данную технологию вслед за ростом производства снова пошёл на подъём.

Возникли и новые направления: флокированная поверхность должна служить не только украшением, но она в некоторых случаях может выполнять и технические задачи: тепло и звукоизоляцию, оптические (изменение отражения цвета путём матирующего эффекта) и механические функции.

Естественно, что при освоении незнакомой технологии нередко возникают затруднения, обусловленные спецификой поведения ворса при его нанесении на различные поверхности.

Настоящее пособие призвано помочь потребителям в работе с флоком, его выборе, освоении технологии, предостеречь от брака в производстве, ознакомить с наиболее эффективными областями применения ворсовых покрытий.

Авторы этого пособия желают всем, кто хочет овладеть навыками электрофлокирования, больших творческих удач.

1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ФЛОКИРОВАНИЯ

Текстильная промышленность

-искусственная замша, мех

-декоративная ткань

-напольные покрытия

-футболки с флокированным рисунком

-флокированные нити

Промышленность пластмасс

-различные пластмассовые детали

-ложементы

Автомобилестроение, судостроение

-облицовка потолков, боковых стенок

-противосолнечные козырьки

-вещевые ящики, внутренние поверхности

-подголовники

Строительная промышленность

-облицовка стен и потолков

-древесно-стружечные плиты

Косметика

-бигуди

-флаконы

-кисточки для теней

Бумажная промышленность

-велюровые обои

-декоративная бумага

-картины

Промышленность упаковок

-упаковки для различных изделий

-бутылки для напитков

-самоклеющаяся плёнка, бумага с ворсом

Промышленность игрушек

-настольный футбол, бильярд

-мячи

-пластмассовые фигурки

-флокеры-раскраски

Мебельная промышленность

-внутренняя поверхность выдвижных ящиков

-обратные стенки зеркал

-рисунки на лицевой поверхности зеркал

-детали стальной мебели

-детали для мягкой мебели

-вешалки для одежды

Промышленность кожгалантереи

-чемоданы

-футляры и готовальни

Декоративные и рекламные предметы

-манекены для витрин

-искусственные цветы

-цветочные горшки

-ёлочные украшения

Прочие

-уплотнители

-гибкие валы

-звукоизоляционные покрытия

2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФЛОКИРОВАНИЯ

2.1. Флок (ворс)

Флок (ворс) представляет собой группу коротко нарезанных волокон определённой, заданной длины. Волокна для изготовления флока могут быть различны по своей природе. Для электрофлоки-рования наиболее распространены полиамидные, вискозные, полиэфирные, акриловые и ацетатные волокна.

Полиамидный ворсовый покров обладает привлекательным внешним видом и хорошим упругим восстановлением после снятия нагрузок. Обладает высокой износостойкостью.

Вискозный флок хорошо окрашивается, физико-химическая обработка проста, но для ворса характерна сминаемость под действием нагрузок.

Полиэфирный ворс обладает хорошей стойкостью к истиранию и особенно высокой устойчивостью к воздействию влаги и УФ- лучам. Но эти волокна сложно окрашивать и это ограничивает цветовое многообразие.

Ацетатный ворс по сравнению с вискозным менее износоустойчив, сминаем, но сравнительно термостоек и термопластичен. Используется в основном для искусственного меха.

2.1.1. РАВНОМЕРНОСТЬ ВОРСА ПО ДЛИНЕ

Технология и качество изделий, получаемых по методу электрофлокирования, существенно зависят от равномерности ворса по длине, соотношения длины и толщины ворса, прямолинейности и формы среза ворсинок.

Ворс в электростатическое поле в большинстве известных способов вводят через сита. Размеры ячеек подбирают в соответствии со средней длиной применяемого ворса. При большом отклонении длины отдельных ворсинок от средней создаются условия для их неравномерного прохождения. Сначала проходят наиболее короткие ворсинки, а длинные скапливаются на поверхности сита. В результате получается неравномерное и неплотное ворсовое покрытие с нетоварным внешним видом.

Для получения высококачественных электрофлокированных материалов необходимо, чтобы ворс имел минимальное отклонение от заданной длины. При разбросе волокон по длине создастся неровная и неплотная ворсовая поверхность с дефектами (например, кратерами), в большинстве случаев не соответствующая требованиям, предъявляемым к изделиям с ворсом. Одной из причин образования кратеров на ворсовой поверхности является создание более сильного электрического поля вокруг длинных волокон, имеющих больший заряд. Последний отклоняет расположенные вокруг них короткие волокна от вертикального положения.

2.1.2 СООТНОШЕНИЕ ДЛИНЫ И ТОЛЩИНЫ ВОРСА

Соотношение длины и толщины отдельных ворсинок влияет на жёсткость при изгибе. Длину и толщину ворса выбирают в зависимости от производимого материала. Если увеличить толщину ворса, сохранив неизменной длину, или уменьшить длину, сохранив толщину, получаются поверхности, более стойкие к истиранию, а материал приобретает более жёсткий, щетинистый вид, малопригодный для одёжных изделий с флокированным рисунком. Ниже приведены рекомендуемые соотношения между длиной и толщиной полиамидного ворса.

Линейная плотность dtex Длина ворса, мм.

1, 7 0, 3-0, 8

2, 2 0, 3-0, 8

3, 3 0, 3-1

4, 8 0, 5-1

6, 7 0, 5-1, 5

2.1.3.ОБРАБОТКА ВОРСА

Без предварительной химической подготовки волокна не могут быть использованы для получения качественных материалов. Причина этого состоит в сильном поверхностном взаимодействии между волокнами, которое приводит к их слипанию и образованию комков. Кроме того, волокна являются хорошими изоляторами и маловосприимчивыми к действию электрического поля: они слабо поляризуются, а значит, плохо ориентируются вдоль силовых линий поля, приобретают незначительный электрический заряд, вследствие чего медленно перемещаются по направлению к поверхности флокируемого материала, покрытого клеем. Для хорошего флокирования ворсу придают определённую электропроводность путём обработки его электролитом и поверхностно-активным веществом. На эффективность обработки влияет влажность воздуха. При длительном хранении и транспортировке ворс высыхает даже в закрытых полиэтиленовых мешках, поэтому его хранят при относительной влажности воздуха 60-70% и желательно в нескольких полиэтиленовых мешках, плотно завязанных или запаянных.

Понижение электропроводности ворса ухудшает перезарядку волокон, уменьшает плотность флокирования и образует замыкающие цепочки из волокон между электродами. Внешне флок выглядит не как отдельные волокна, а как нити.

Химическая обработка повышает разделяемость волокон и их сыпучесть. Последняя обеспечивает равномерную подачу ворса в зону флокирования, повышает степень его ориентации, устраняет свойлачивание и образование комков в бункере флокатора.

Заряженные волокна ускоряются электрическим полем, приобретая скорость, которая определяет глубину проникновения волокон в адгезив, и, следовательно, прочность их закрепления, а также плотность ворсовой поверхности.

Химическая подготовка ворса включает в себя следующие технологические операции: отмывка ворса от замасливателя, крашение, обработка (активация) ворса, сушка и просев.

2.2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КЛЕЯМ.

Клей является важнейшей составной частью электрофлокированного материала. Он определяет не только качество всего материала (его износостойкость, теплопроводность, поверхностную плотность и т. д.), но также влияет на технологию и оборудование электрофлокирования, определяет его производительность, стоимость, безвредность для обслуживающего персонала и окружающей среды.

Требования, предъявляемые к клеям:

- электрическая проводимость;

- большое время жизни;

- открытое время;

- низкое поверхностное натяжение.

Электрическая проводимость необходима для отвода электрических зарядов, неизбежно появляющихся на поверхности материала при электрофлокировании. Значительная продолжительность жизни клея является важным технологическим параметром, позволяющим заготавливать необходимые запасы клея без ухудшения его свойств до момента использования. Открытое время – это количество минут, необходимое для нанесения клея на всю поверхность изделия до его флокирования. Чем больше этот показатель, тем меньше вероятность получения непрокрашенных мест, и, как следствие, более качественное нанесение флока без проплешин и следов. Низкое поверхностное натяжение клея даёт возможность легко проникать волокнам в клей и обеспечивать их прочное закрепление в нём. Ниже приведены значения поверхностного натяжения б (в мДж/м²) для ряда плёнкообразователей, найденные экспериментально или расчётным путём.

Пентафталевые или глифталевые смолы 36