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　　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。科研人員研究發現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構制造紡織品。人們在這種溝槽結構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博士發明了聚四氟乙烯。這種氟樹脂以其優異的耐熱性、耐化學藥品性、不粘性、耐候性、低摩擦系數和電氣特性，博得了人們的青睞，獲得了長足的發展，對現代工業的發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化，商品名為特氟龍（Teflon）。

　　聚四氟乙烯具有螺旋形結構，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，這種圓柱體結構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最低的。由于鯊魚皮泳裝模仿鯊魚皮的結構，在皮的表面又涂覆了所有聚合物中摩擦系數最低的特氟龍涂料，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，調節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.圓網印花版的制作

　　圓網制版是圓網印花生產的重要工序，也同樣是制作涂層的主要工序。圓網制版工藝流程如下：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）圓網坯的選擇

　　一般圓網印花機由進布、印花、烘房、落布四個部分構成，印花鎳網按制造方法不同分為40、6O、80、100目Standard網;80XT、105、125、155、185、215目Penta網以及135、165、l95目的NOVa網。要求開孔率均勻一致，圓網內壁光滑無毛刺，印花時刮刀或磁棒與圓網內壁摩擦阻力小，運行時不會跳動，保證印花或涂層質量。

　　2）圓網坯的復原

　　拆包后的網坯均呈橢圓形，因此，在圓網坯的兩端內壁支撐張力環，并經高溫焙烘，使其恢復成圓筒形。再按常規操作把張力環裝入襯膽網坯內，并使其張緊。

　　3）圓網的清潔去油

　　圓網坯在上感光膠前，必須去除網坯表面的油污，采用60%鉻酸溶液加以清洗，否則會影響上膠質量。

　　4）圓網上感光膠.

　　一般采用由重絡酸鹽一聚乙烯醇體系組成的圓網感光膠。目前國內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，使圓網坯張緊，并將需曝光黑白稿底片與圓網用膠帶貼緊，進行曝光。光源用金屬鹵素燈沿著圓網進行左右平移。

　　6）顯影

　　圓網經曝光后，可直接進行顯影。方法有浸漬法（臥式顯影槽內進行），自動顯影機噴淋法。

　　7）檢查修補

　　若發現有砂眼、多花、漏花等疵病用細針進行修補。

　　8）焙烘

　　將圓網放在高溫烘箱內焙烘，在l80℃恒溫下烘（2～2.5）h。

　　9）檢查

　　采用燈光檢查有無疵病。圓網上機安裝前還要用清水沖洗，除去灰塵。

　　2.圓網印花機制作涂層

　　利用圓網印花技術可以將聚合物在織物上形成連續的涂層，因為特氟龍樹脂涂料黏度、圓網網眼、網內刮漿板的速度和壓力均可調節，所以可以控制涂敷量。圓網內的刮漿板透過圓網上的網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，當圓網的轉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涂層。這種技術可以用于一些彈性織物的涂層加工。采用圓網印花涂層加工時，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，涂層產品手感和懸垂性很好。這種技術的更為優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，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，產量都不大。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，僅有的產品質量也很難與國外名牌產品相媲美，市場占有率低。國內涂裝企業幾乎全部采用進口涂料。由于國外壟斷了氟樹脂研發信息，很難通過正規渠道獲取國外樹脂的真實性數據，只能依靠自主創新，自力開發。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研究開發出了一系列不同用途的氟樹脂涂料。只要國內加大研制開發力度，產研聯合攻關，不久價格低廉性能優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市場.

　　來源 劉永慶

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