CN111962306B - 一种制备具有开裂发泡涂层的织物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制备具有开裂发泡涂层的织物的方法，其中，该方法包括：a.施加用于形成底涂层的A型胶乳，A型胶乳凝固后形成底涂层；A型胶乳包括成膜剂，优选地包括硫化剂，活性剂、促进剂、消泡剂和增稠剂中的一种或几种；b.在底涂层的至少一部分上施加用于形成开裂发泡涂层的B型乳胶，B型胶乳包括成膜剂和开裂助剂；以及c.在B型乳胶固前，喷涂B型凝固剂，使发泡胶乳瞬间凝固开裂。本发明提供的制备具有开裂发泡涂层的织物的方法，不仅制备的具有开裂发泡涂层的织物具有较高摩擦阻力和耐磨性能，具有较好的液体防渗透性能。该制备方法与现有技术相比，不会产生大量的有害废水，废水无需经过特别处理，对环境非常友好。

Description

一种制备具有开裂发泡涂层的织物的方法
技术领域
本发明涉及一种制备高性能复合材料的方法，更具体地涉及一种制备具有开裂发泡涂层的织物的方法。
背景技术
通常，在织物上施加涂层以赋予织物特定的特性，例如增加表面的摩擦阻力，增加耐磨性，防水防油防化学溶剂等。
在现有技术中，常常采用以下三种方法施加涂层：直接涂布法、转移涂层法和凝固涂层法；这三种方法中，以凝固涂层法应用最广。这三种技术的缺点分别包括：对于直接涂布法，由于直接将涂料刮涂到织物，大量涂料渗透到织物中，导致织物僵硬，使用时的舒适性比较差，且不能做到有效防水防油防化学溶剂；对于转移涂层法，由于将涂层用胶水粘附于织物上，使用后，容易出现剥落、以及耐磨性差等问题；对于凝固涂层法，通常采用25％DMF左右的水溶液凝固涂层，然后采用水洗浴置换涂层中的DMF，使DMF的含量将至低于1％；这种方法获得的涂层，不能有效地防水防油防化学溶剂，最严重的是，这种方法产生了大量的有害废水(300m3有害废水/天，每天约生产300吨产品)，其含有大量的DMF，有机污染物浓度较高，COD浓度达到4000mg/L以上，BOD5浓度达到3000mg/L以上，氨氮浓度高达300mg/L。这种废水需要集中到专门的废水处理机构处理，从而又导致了大量的能耗。
此外，采用上述织物制备的传统防护手套在潮湿环境、油性和化学溶剂环境中，抓力小或者耐磨性差或防止液体渗透性差。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的一些缺陷，提供了一种制备具有开裂发泡涂层的织物的方法，其特征在于，所述方法包括：
a.施加用于形成底涂层的A型胶乳，该A型胶乳凝固后形成底涂层；所述A型胶乳包括A型成膜剂，优选地包括硫化剂，活性剂、促进剂、消泡剂和增稠剂中的一种或几种；优选地，所述A型成膜剂包括丁腈胶乳、聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液，氯丁胶乳和天然乳胶中的一种或几种；优选地，所述A型胶乳的pH值为8-9；
b.在所述底涂层的至少一部分上施加用于形成开裂发泡涂层的B型乳胶，该B型胶乳包括B型成膜剂和开裂助剂，优选地包括表面活性剂和/或泡沫稳定剂、增稠剂中的一种或几种；优选地，所述B型成膜剂包括丁腈胶乳、聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液，氯丁胶乳和天然乳胶中的一种或几种；优选地，B型胶乳的pH值为8-10；以及
c.在B型乳胶凝固前，喷涂B型凝固剂，使所述发泡胶乳瞬间凝固开裂。
本发明提供的制备具有开裂发泡涂层的织物的方法，不仅制备的具有开裂发泡涂层的织物具有较高摩擦阻力和耐磨性能，具有较好的液体防渗透性能；当该织物用于制备手套时，在潮湿环境或油性环境中具有优异的抓握性能的。且在优选的实施方式中，由于制备的部分织物中渗透有底涂层，织物不僵硬，具有较好的柔软性，使用感舒适；而且这种涂层与织物结合牢固，不容易脱落。此外，该制备方法与现有技术相比，不会产生大量的有害废水，仅仅产生少量的普通废水(30m3普通废水/天，每天约生产300吨产品)，该废水(COD：低于1600mg/L和BOD低于1500mg/L)，为普通工业废水，无需经过特别回收处理。因此，该方法对环境非常友好。
附图说明
图1为本发明提供的方法制备的具有开裂的发泡涂层表面的显微图。
图2为本发明提供的方法制备的具有开裂的发泡涂层的织物的纵向剖面显微图。
图3为本发明提供的方法制备的具有开裂的发泡涂层的手套的示意图。
图4为喷涂B型凝固剂的优选喷涂设备示意图。
图5为优选喷涂设备的喷头本体的示意图。
图6为优选喷涂设备的喷头本体内部部分结构示意图。
具体实施方案
本发明提供了一种制备具有开裂发泡涂层的织物的方法，其特征在于，所述方法包括：
a.施加用于形成底涂层的A型胶乳，该A型胶乳凝固后形成底涂层；所述A型胶乳包括A型成膜剂、硫化剂、活性剂、促进剂、消泡剂和增稠剂；所述A型成膜剂包括丁腈胶乳、聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液，氯丁胶乳和天然乳胶中的一种或几种；优选地，所述A型胶乳的pH值为8-9；
b.在所述底涂层的至少一部分上施加用于形成开裂发泡涂层的B型乳胶，该B型胶乳包括B型成膜剂、表面活性剂和/或泡沫稳定剂、增稠剂和开裂助剂；所述B型成膜剂包括丁腈胶乳、聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液，氯丁胶乳和天然乳胶中的一种或几种；优选地，B型胶乳的pH值为8-10；以及
c.在B型乳胶凝固前，喷涂B型凝固剂，使所述发泡胶乳瞬间凝固开裂。
在本领域中，凝固剂通常采用浸渍的方法进行涂布，但是采用浸渍的方法涂布凝固剂，发泡胶乳的开裂效果不理想。本申请发明人通过不断探索，意外发现采用喷涂的方法能够改善发泡胶乳的开裂效果。采用一些喷射设备进行B型凝固剂喷涂，可以获得开裂的发泡胶乳层。
所述B型胶乳的pH值可以采用常规的碱性溶液进行调节，例如可以采用氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、氨水等。使pH值维持在所优选的范围内，有助于胶乳的稳定。
在B型胶乳，B型成膜剂为主成分，其含量占B型胶乳的70-90重量％，
为了便于制备一定泡沫密度的发泡胶乳，从而形成适当泡沫密度的发泡涂层，优选地，所述B型胶乳的粘度为1000-2000mpa.s。
为了获得更好的开裂效果，所述B型凝固剂包括以下盐溶液中的一种或几种：硝酸钙溶液、氯化钙溶液、醋酸钙溶液、硝酸镁溶液、氯化镁溶液、醋酸镁溶液、硝酸铝溶液、氯化铝溶液、醋酸铝溶液中的一种或几种；A型凝固剂中的溶剂为水、甲醇，乙醇、异丙醇、甲苯和二甲苯中的一种或几种；或者所述B型凝固剂包括酸性溶液，所述酸为硝酸、盐酸，醋酸、硬脂酸中的一种或几种；酸性溶液中可以包括水，甲醇，乙醇、异丙醇、甲苯和二甲苯中的一种或几种。进一步优选地，在所述B型凝固剂中，盐溶液的浓度为20-60重量％，优选为25-50重量％；或者，在所述B型凝固剂中，酸的浓度为5-20重量％，优选为5-10重量％。
在一种实施方式中，所述B型凝固剂还可以包括表面活性剂和消泡剂中的一种或几种，以获得更好的凝固效果；加入量为，例如B型凝固剂总重量的0.05-0.3重量％。
为了获得更好的开裂效果，优选地，喷涂B型凝固剂的压力为0.1-0.9Mpa，优选为0.5-0.8Mpa；喷射距离为10-50cm，优选为20-40cm。
为了促进发泡涂层的开裂，所述开裂助剂为龟裂树脂、聚氨酯乳液、聚丙烯酸甲酯乳液、水性醇酸树脂、丁苯胶乳和酚醛树脂中的一种或几种。进一步优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述开裂助剂的量为1-15重量％。
为了获得合适数量和深度的裂缝，优选地，所述龟裂树脂包括丙烯酸龟裂树脂、和/或聚氨酯龟裂树脂。并且进一步优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述龟裂树脂的量为3-10重量％。
B型乳胶可以还包括发泡粉；遇高温，发泡粉中的微胶囊内含的可挥发物质膨胀，起到发泡的作用。
在另一种实施方式中，所述B型胶乳不包括发泡粉，在施用B型胶乳前，通过充入压缩气体，使B型胶乳形成发泡胶乳。优选地，所述B型乳胶在施加前被制成具有预定泡沫密度的发泡胶乳。
B型胶乳中还可以包括颜料，例如各种颜色的颜料，如TiO2、黑色颜料。
为了使开裂泡沫层获得较好的硬度，对于有些B型成膜剂，例如丁腈胶乳，硫化是非常重要的。在一种实施方式中，所述B型胶乳中包括硫化剂，该所述硫化剂可以为本领域常用的硫化剂，但为了获得更好的硫化效果，优选地所述硫化剂为硫磺分散液；并进一步优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述硫化剂的量为0.5-2重量％。
为了获得更好的硫化效果，所述B型胶乳中包括活性剂，所述活性剂优选为氧化锌、氧化镁和氧化钙中的一种或几种；并进一步优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述活性剂的量为1-5重量％。
获得更好的硫化效果，所述B型胶乳中包括促进剂，所述促进剂优选为橡胶促进剂ZDEC、橡胶促进剂ZDBC、橡胶促进剂M、橡胶促进剂DM、橡胶促进剂PZ；优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述促进剂的量为0.5-2重量％。
所述表面活性剂可以为本领域中的常规表面活性剂，为了提供合适的表面张力，以维持泡沫不易破裂，优选为十二烷基硫酸钠；所述泡沫稳定剂可以为本领域常规的薄膜稳定剂，优选为BASF A-18；优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述表面活性剂和/泡沫稳定剂的量0.1-1重量％。
所述增稠剂可以为本领域常规的增稠剂，为了进一步稳定泡沫，优选地，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚丙烯酸钠、聚氨酯、还原胶和膨润土中的一种或几种；进一步优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述增稠剂的量是1-10重量％。
为了进一步提高耐磨性，所述B型胶乳还包括耐磨剂，耐磨剂可以包括，例如，聚乙烯蜡；优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述活耐磨剂的量为1-5重量％。
在一种实施方式中，所述B型胶乳还包括填料和/或交联剂。填料例如可以为硬脂酸钙，交联剂可以为多异氰酸酯。
A型胶乳与B型胶乳相适配，该A型胶乳包括A型成膜剂、硫化剂、活性剂、促进剂、消泡剂和增稠剂；所述A型成膜剂包括丁腈胶乳、聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液，氯丁胶乳和天然乳胶中的一种或几种；优选地，该A型胶乳的pH值为8-9；优选地，所述A型胶乳的粘度为2500-3000mpa.s。
在A型胶乳，A型成膜剂为主成分，其含量占A型胶乳的85-95重量％，其各成分之和为100％。
A型胶乳中，硫化剂、活性剂、促进剂和增稠剂可以与B型胶乳中相应成分相同，含量类似。pH值的调节方法与B型胶乳相似。
为了除去A型胶乳中的泡沫，添加的消泡剂可以为本领域中常用的消泡剂，优选为高碳醇、聚硅氧烷、聚醚、聚醚改性硅油和羊毛脂中的一种或几种；例如可以采用消泡剂DF-965，DF-38；进一步优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述消泡剂的量0.01-0.5重量％。
A型胶乳中还可以包括颜料，例如各种颜色的颜料，如TiO2、黑色颜料。
优选地，采用本申请发明人设计的喷涂设备进行喷涂，该喷涂设备包括：包括机械手和喷头装置，喷头装置固定在机械手的输出端，所述喷头装置包括喷头本体，所述喷头本体具有料腔和压缩气腔，料腔下游具有内径逐渐缩小的收缩段，所述压缩气腔环围料腔布置，压缩气腔的出口端沿物料在料腔中流动的方向延伸超出料腔的出口端，喷头本体在压缩气腔的出口端形成的第一端壁上设有喷射口。
所述喷涂设备包括：包括机械手和喷头装置，喷头装置固定在机械手的输出端，所述喷头装置包括喷头本体，所述喷头本体具有料腔和压缩气腔，料腔下游具有内径逐渐缩小的收缩段，所述压缩气腔环围料腔布置，压缩气腔的出口端沿物料在料腔中流动的方向延伸超出料腔的出口端，喷头本体在压缩气腔的出口端形成的第一端壁上设有喷射口。
具体地，所述喷涂设备如图4-6所示，其包括机械手1和喷头装置，喷头装置固定在机械手的输出端，所述喷头装置包括喷头夹具2和喷头本体3，喷头本体3与喷头夹具2固定连接，喷头夹具2与机械手1的输出端固定连接。
喷头本体3内部设有料腔33和压缩气腔32，料腔33下游具有内径逐渐缩小的收缩段，所述压缩气腔32环围料腔布置，压缩气腔32的出口端沿物料在料腔中流动的方向延伸超出料腔的出口端，喷头本体3在压缩气腔的出口端形成的第一端壁31上设有喷射口，喷头本体3的第一端壁31具有内凹区，所述喷射口设于内凹区上，如图2所示。
料腔33内布置有沿物料在料腔中流动的方向延伸的顶针35，顶针35具有径向尺寸大于料腔出口端直径的封堵段，喷头本体3的第二端设有螺栓34，螺栓34的螺杆长度大于与之螺纹连接的喷头本体的壳体壁厚，螺栓的螺杆穿过喷头本体第二端的壳体进入喷头本体内部，顶针35的固定端通过弹簧连接在螺栓34的螺杆端部；料腔33的入料通道与料腔出口通道成角度布置，优选地，入料通道垂直于出口通道，如图3所示。顶针35具有变径段，所述变径段的径向尺寸沿着从封堵段到自由端的方向逐渐变小，所述自由端直径小于料腔出口端的直径。
在优选的实施例中，喷头夹具2上设有混合腔21，多种涂料物料管路5连通至混料腔21内，涂料在混料腔21内混合均匀后通过混料腔21的出口沿一个输料管23连通至料腔33的入料通道内。喷头夹具2同时固定和引导压缩气体的流向，压缩气体通过管路4进入到喷涂设备，然后经由喷头夹具2导向后通过气管22输入到压缩气腔32中。
优选地，该方法还包括在施加所述A型胶乳的步骤之前，将A型凝固剂施加至所述织物；这样获得的涂层与织物之间结合力比较强。
优选地，所述A型凝固剂包括以下盐溶液中的一种或几种：硝酸钙溶液、氯化钙溶液、醋酸钙溶液、硝酸镁溶液、氯化镁溶液、醋酸镁溶液、硝酸铝溶液、氯化铝溶液、醋酸铝溶液；A型凝固剂中的溶剂为水、甲醇，乙醇、异丙醇、甲苯和二甲苯中的一种或几种。
优选地，所述A型凝固剂的盐溶液浓度为1-5重量％。
优选地，A型凝固剂是硝酸钙的甲醇溶液，B型凝固剂是硝酸钙的水溶液。
优选地，所述方法还包括在施加A型凝固剂的步骤之前，加热待涂覆的织物；优选地，使待涂覆的织物的表面温度为40-60℃。
优选地，在织物施加A型凝固剂后，在40-60℃保持50-120秒后施加A型胶乳；这样能够保证A型胶乳有一部分渗入织物中，从而形成的涂层与织物之间的结合力大大增强，并且织物又保持比较好的柔软性。
优选地，该方法还包括在施加发泡胶乳的步骤之前，将B型凝固剂施加到底涂层上；优选地，将B型凝固剂喷涂到底涂层上。这样能够更好地保证B型胶乳在硫化前与A型胶乳接触面的胶乳完全凝固，从而使形成的开裂发泡层不容易脱落。
优选地，所述方法还包括在步骤c后洗掉发泡胶乳层表面水溶性物质的步骤。可以采用例如滤沥的方法除去发泡胶乳层表面水溶性物质，可以采用多级滤沥槽进行，这样可以节约用水。
为了使开裂泡沫层获得较好的硬度，硫化是非常重要的。在一种实施方式中，所述硫化剂可以为本领域常用的硫化剂，但为了获得更好的硫化效果，优选地所述硫化剂为硫磺分散液；并进一步优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述硫化剂的量为0.5-2重量％。
为了获得更好的硫化效果，所述活性剂优选为氧化锌、氧化镁和氧化钙中的一种或几种；并进一步优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述活性剂的量为1-5重量％。
获得更好的硫化效果，所述促进剂优选为橡胶促进剂ZDEC、橡胶促进剂ZDBC、橡胶促进剂M、橡胶促进剂DM、橡胶促进剂PZ；优选地，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述促进剂的量为0.5-2重量％。
优选地，所述方法还包括在洗掉发泡胶乳层表面水溶性物质的步骤后进行硫化的步骤，以进一步增加开裂发泡层的硬度，从而增加耐磨性。
所述织物可以是诸如尼龙，聚酯，棉布，高性能聚乙烯(HPPE)，芳族聚酰胺，不锈钢，玻璃纤维，人造丝，聚丙烯(PP)，玄武岩，斯潘德克斯纤维；织物的形状可以是平面的(例如机织或针织布)或者立体的(例如针织手套)。
本发明所述织物可以用于形成手套、防护用具受冲击或易磨耗部分(例如，头盔，护膝，护肘、防护鞋)，从而具有较好的抓握力、抓地力和耐磨性。
优选地，所述底涂层和所述开裂发泡涂层均被施加至所述手套的手掌区域和/或手指区域；在一种优选的实施方式中，所述底涂层和所述开裂发泡涂层均被施加至所述手套的手掌区域和手指区域。
在一种实施方式中，所述手套是机械手套或化学防护手套。
采用本发明的上述方法制备的具有开裂发泡涂层的织物，其特征在于，所述具有开裂发泡涂层的织物包括：
底涂层，该底涂层防止液体渗透到织物中；和
位于该底涂层至少一部分上的表面涂层，该表面涂层为开裂发泡涂层。
为了获得更好的摩擦阻力，所述开裂发泡涂层中裂纹的宽度是1-4毫米，优选为2-3毫米。
为了进一步获得更好的摩擦阻力，所述开裂发泡涂层中裂纹的密度是10-120个裂纹/厘米2，优选为40-100个裂纹/厘米2。
为了进一步获得更好的摩擦阻力，所述开裂发泡涂层中裂纹的深度为0.1-1毫米，优选为0.3-0.8毫米。
为了获得较好的硬度从而提供较好的耐磨性，其中，所述开裂发泡涂层的密度为0.6kg/L至0.9kg/L，优选0.7kg/L至0.9kg/L。例如，当开裂发泡涂层的密度为约0.80kg/L的情况下，每平方毫米可能有大约15个气泡。通过调节开裂发泡涂层的密度，从而获得期望的耐磨性。例如，在希望涂覆的织物在8000次循环中具有良好的耐磨性的情况下，开裂发泡涂层可以约为0.8kg/L(例如，涂覆的织物可通过EN 388标准8000次循环)。可以调节开裂发泡涂层的厚度以及泡沫密度，以提供更高的耐磨性(例如，能够在EN 388标准下执行15000个循环或更多的循环)。
底涂层的厚度可以为大约0.1毫米至0.2毫米。
实施例
实施例1：制备具有开裂的发泡涂层的织物
本发明提供的配方1具有如下表1所示的各成分：
表1
Figure GDA0002935593390000081
Figure GDA0002935593390000091
第一步，将棉线织物装入传送带，调整传送带速度为50mm/s。
第二步，将织物预热，使织物表面温度达到50℃。
第三步，将预热的织物浸入A型凝固剂中，保持80秒。
第四步，将浸有A型凝固剂的织物在50℃保持80秒。
第五步，将浸有A型胶乳的织物浸入A型胶乳，保持80秒。
第六步，待A型胶乳凝固后，形成底涂层；将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到A型胶乳涂层上，喷涂距离为20cm，喷涂压力为0.4Mpa，喷涂时间10秒。
第七步，将喷涂有B型凝固剂的织物浸入B型胶乳(B型胶乳预先充入压缩空气，使气泡数量为每平方毫米具有大约15个气泡)，保持80秒。
第八步，在B型胶乳尚未凝固时，将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到B型胶乳涂层上，喷涂距离为20cm，喷涂压力为0.4Mpa，，喷涂时间10秒。
第九步，待B型胶乳凝固，将织物浸入滤沥槽，去除水溶性物质。产生废水(COD：1300mg/L和BOD低于1200mg/L)中含有很少量的表面活性剂和阳离子絮凝剂，产生的废水量为0.1m3/吨产品。第十步，将滤沥过的织物通过烘箱，进行硫化，硫化时间为80分钟，硫化温度80℃。
实施例1获得的具有开裂的发泡涂层的表面如图1所示，裂纹的宽度为约1-2mm，裂纹深度为0.2-0.3mm，裂纹的个数约为70个/厘米2，表面非常粗糙，发泡涂层的密度为0.82kg/L。
图2表示由实施例1制备的具有开裂的发泡涂层的织物的纵向剖面显微图。其中，B表示开裂的发泡涂层，A表示底涂层，F表示棉线织物，从图中可以清楚地看出，部分底涂层浸入棉线织物中。
实施例2：制备具有开裂的发泡涂层的手套
本发明提供的配方1具有表1所示的各成分。
第一步，将棉线手套套到手摸上，装入传送带，调整传送带速度为200mm/s。
第二步，将织物预热，使棉线手套表面温度达到40℃。
第三步，将预热的棉线手套浸入A型凝固剂中，保持2秒。
第四步，将浸有A型凝固剂的棉线手套在45℃保持50秒。
第五步，将浸有A型胶乳的织物刮涂A型胶乳，保持5秒。
第六步，待A型胶乳凝固后，形成底涂层；将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到A型胶乳涂层上，喷涂距离为20cm，喷涂压力为0.4Mpa，喷涂时间10秒。
第七步，将喷涂有B型凝固剂的棉线手套浸入B型胶乳(B型胶乳预先充入压缩空气，使气泡数量为每平方毫米具有大约15个气泡)，保持80秒。
第八步，在B型胶乳尚未凝固时，将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到B型胶乳涂层上，喷涂距离为20cm，喷涂压力为0.4Mpa，喷涂时间10秒。
第九步，待B型胶乳凝固，将棉线手套浸入滤沥槽，去除水溶性物质。产生废水(COD：1300mg/L和BOD低于1200mg/L)中含有很少量的表面活性剂和阳离子絮凝剂，产生的废水量为0.1m3/吨产品。
第十步，将滤沥过的织物通过烘箱，进行硫化，硫化时间为60分钟，硫化温度80℃。
图3为实施例2制备的具有开裂涂层的手套的图。其中，手套的手掌和手指部分涂布有所述的开裂发泡涂层，其以C表示。裂纹的宽度为约1-2mm，裂纹深度为0.2-0.3mm，裂纹的个数约为70个/厘米2，表面非常粗糙，发泡涂层的密度为0.82kg/L。
实施例3：制备具有开裂的发泡涂层的手套
本发明提供的配方1具有如下表2所示的各成分：
表2
Figure GDA0002935593390000111
第一步，将棉线手套套到手摸上，调整传送带速度为50mm/s。
第二步，将织物预热，使织物表面温度达到50℃。
第三步，将预热的织物浸入A型凝固剂中，保持80秒。
第四步，将浸有A型凝固剂的织物在50℃保持80秒。
第五步，将浸有A型胶乳的织物浸入A型胶乳，保持80秒。
第六步，待A型胶乳凝固后，形成底涂层；将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到A型胶乳涂层上，喷涂距离为40cm，喷涂压力为0.7Mpa，喷涂时间10秒。
第七步，将喷涂有B型凝固剂的织物浸入B型胶乳(B型胶乳预先充入压缩空气，使气泡数量为每平方毫米具有大约10个气泡)，保持80秒。
第八步，在B型胶乳尚未凝固时，将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到B型胶乳涂层上，喷涂距离为40cm，喷涂压力为0.7Mpa，喷涂时间10秒。
第九步，待B型胶乳凝固，将织物浸入滤沥槽，去除水溶性物质。产生废水(COD：1000mg/L和BOD低于900mg/L)中含有很少量的表面活性剂和阳离子絮凝剂，产生的废水量为0.1m3/吨产品。
第十步，将滤沥过的织物通过烘箱，进行硫化，硫化时间为50分钟，硫化温度120℃。
获得的开裂发泡层中，裂纹的宽度为约1-2mm，裂纹深度为0.1-0.2mm，裂纹的个数为120个/厘米2，表面非常粗糙，发泡涂层的密度为0.9kg/L；此外，该手套特别柔软，穿戴非常舒适。
实施例4：制备具有开裂的发泡涂层的手套
本发明提供的配方1具有如下表3所示的各成分：
表3
Figure GDA0002935593390000121
Figure GDA0002935593390000131
第一步，将棉线手套套到手摸上，调整传送带速度为50mm/s。
第二步，将织物预热，使织物表面温度达到50℃。
第三步，将预热的织物浸入A型凝固剂中，保持80秒。
第四步，将浸有A型凝固剂的织物在50℃保持80秒。
第五步，将浸有A型胶乳的织物浸入A型胶乳，保持80秒。
第六步，待A型胶乳凝固后，形成底涂层；将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到A型胶乳涂层上，喷涂距离为30cm，喷涂压力为0.6Mpa，喷涂时间10秒。
第七步，将喷涂有B型凝固剂的织物浸入B型胶乳(B型胶乳预先充入压缩空气，使气泡数量为每平方毫米具有大约13个气泡)，保持80秒。
第八步，在B型胶乳尚未凝固时，将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到B型胶乳涂层上，喷涂距离为30cm，喷涂压力为0.6Mpa，喷涂时间10秒。
第九步，待B型胶乳凝固，将织物浸入滤沥槽，去除水溶性物质。产生废水(COD：1200mg/L和BOD低于1000mg/L)中含有很少量的表面活性剂和阳离子絮凝剂，产生的废水量为0.1m3/吨产品。
第十步，将滤沥过的织物通过烘箱，进行硫化，硫化时间为60分钟，硫化温度100℃。
获得的开裂发泡层中，裂纹的宽度主要为约2-3mm，裂纹深度为0.2-0.3mm，裂纹的个数约为50个/厘米2，表面非常粗糙，发泡涂层的密度为0.8kg/L。
实施例5：制备具有开裂的发泡涂层的手套
本发明提供的配方1具有如下表4所示的各成分：
表4
Figure GDA0002935593390000132
Figure GDA0002935593390000141
第一步，将棉线手套套到手摸上，调整传送带速度为50mm/s。
第二步，将织物预热，使织物表面温度达到50℃。
第三步，将预热的织物浸入A型凝固剂中，保持80秒。
第四步，将浸有A型凝固剂的织物在50℃保持80秒。
第五步，将浸有A型胶乳的织物浸入A型胶乳，保持80秒。
第六步，待A型胶乳凝固后，形成底涂层；将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到A型胶乳涂层上，喷涂距离为40cm，喷涂压力为0.7Mpa，喷涂时间10秒。
第七步，将喷涂有B型凝固剂的织物浸入B型胶乳(B型胶乳预先充入压缩空气，使气泡数量为每平方毫米具有大约10个气泡)，保持80秒。
第八步，在B型胶乳尚未凝固时，将B型凝固剂采用图4所示的喷涂设备喷涂到B型胶乳涂层上，喷涂距离为40cm，喷涂压力为0.7Mpa，喷涂时间10秒。
第九步，待B型胶乳凝固，将织物浸入滤沥槽，去除水溶性物质。产生废水(COD：1100mg/L和BOD低于900mg/L)中含有很少量的表面活性剂和阳离子絮凝剂，产生的废水量为0.1m3/吨产品。
第十步，将滤沥过的织物通过烘箱，进行硫化，硫化时间为50分钟，硫化温度120℃。
获得的开裂发泡层中，裂纹的宽度为约1-2mm，裂纹深度为0.1-0.2mm，裂纹的个数为115个/厘米2，表面非常粗糙，发泡涂层的密度为0.9kg/L。
性能测试：
对实施例2，3，4和5制备的手套以及作为对照的市售防护手套，分别采用欧洲标准EN388检测耐磨性能，采用欧洲标准EN374测试渗透性能，并采用以下方法测试抓握性能：
干抓握性能测试
将重力砝码放置于抓握测试仪(生产厂家：satra)的承重端，在实验过程中，手掌抓握测试，采用总载荷为6.5kgf的载荷力进行测试。
打开数据采集器的开关，使设备进入工作状态。
打开配有与数据采集器相对应软件的电脑，双击打开软件Shortcut，确保数据采集器已与电脑成功连接。
双击打开数据分析软件Instacal。
选择测试类型：干性环境。
选择测试的重复次数：7。
佩戴手套拉重锤，点击Instacal软件界面的START键，开始测试。采集7个数据后，软件自动给出测试结果的平均值。
记录最大抓持力(kgf)，该物理量的大小代表了所测手套的抓握性能好坏。数值越小，抓握性能越好。
油抓握性能测试和湿环境抓握性能测试
油性抓握性能测试和湿环境抓握性能测试与干抓握性能测试的整个操作步骤相似。不同点在于干抓握时手套没有涂覆润滑油或水，而油抓握测试或湿环境抓握性能测试时，则要事先在手套的手掌面上涂覆一定量的润滑油和水。在测试的过程中，选择测试类型分别为油性环境或者湿性环境。
测试的耐磨性能和抓握性能的结果如下表5所示：
表5
Figure GDA0002935593390000161
测试的液体渗透性能的结果如下表6所示：
表6
Figure GDA0002935593390000162
从表5可以看出：由本申请提供的具有开裂发泡涂层的手套，其抓握性能稍微优于作为对比的防护手套，但是其耐磨性远高于作为对比的防护手套的耐磨性，并且远高于欧洲标准中的耐磨性标准(>8000)。
从表6可以看出：由本申请提供的具有开裂发泡涂层的手套，其防止液体渗透的能力也远优于市售防护手套的防止液体的渗透能力。对于各种液体的渗透时间基本上都高于2级，也就是说基本上可以用于所检测的各种液体的操作。

Claims (27)

1.一种制备具有开裂发泡涂层的织物的方法，所述织物用于制备手套、头盔、护膝、护肘或防护鞋，其特征在于，所述方法包括：
a. 施加用于形成底涂层的A型胶乳，该A型胶乳凝固后形成底涂层；所述A型胶乳包括成A型成膜剂；
b. 在所述底涂层的至少一部分上施加用于形成开裂发泡涂层的B型胶乳，该B型胶乳包括成B型成膜剂和开裂助剂，以及包括表面活性剂和/或泡沫稳定剂、增稠剂中的一种或几种；其中，所述B型成膜剂包括丁腈胶乳、聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液，氯丁胶乳和天然乳胶中的一种或几种；所述开裂助剂为龟裂树脂，该龟裂树脂为丙烯酸龟裂树脂和/或聚氨酯龟裂树脂；以及
c. 在B型胶乳凝固前，喷涂B型凝固剂，使所述发泡胶乳瞬间凝固开裂；其中，所述B型凝固剂包括以下盐溶液中的一种或几种：硝酸钙溶液、氯化钙溶液、醋酸钙溶液、硝酸镁溶液、氯化镁溶液、醋酸镁溶液、硝酸铝溶液、氯化铝溶液、醋酸铝溶液；B型凝固剂中的溶剂为水、甲醇，乙醇和异丙醇中的一种或几种；或者所述B型凝固剂包括酸性溶液，所述酸为硝酸、盐酸，醋酸、硬脂酸中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述B型凝固剂中，盐溶液的浓度为20-60重量%；或者，在所述B型凝固剂中，酸的浓度为5-20重量%。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述B型凝固剂中，盐溶液的浓度为25-50重量%；或者，在所述B型凝固剂中，酸的浓度为5-10重量%。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，喷涂B型凝固剂的压力为0.1-0.9MPa；喷射距离为10-50cm。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，喷涂B型凝固剂的压力为0.5-0.8MPa。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，喷射距离为20-40cm。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述龟裂树脂的量为1-15重量%。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述龟裂树脂的量为3-10重量%。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述B型胶乳在施加前被制成具有预定泡沫密度的发泡胶乳。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述A型胶乳还包括硫化剂、活性剂、促进剂、消泡剂和增稠剂中的一种或几种。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述A型成膜剂包括丁腈胶乳、聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液、氯丁胶乳和天然乳胶中的一种或几种。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述A型胶乳的pH值为8-9。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，B型胶乳的pH值为8-10。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，喷涂B型凝固剂采用以下结构的喷涂设备实施，该喷涂设备包括：包括机械手和喷头装置，喷头装置固定在机械手的输出端，所述喷头装置包括喷头本体，所述喷头本体具有料腔和压缩气腔，料腔下游具有内径逐渐缩小的收缩段，所述压缩气腔环围料腔布置，压缩气腔的出口端沿物料在料腔中流动的方向延伸超出料腔的出口端，喷头本体在压缩气腔的出口端形成的第一端壁上设有喷射口。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括在施加所述A型胶乳的步骤之前，将A型凝固剂施加至所述织物。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述A型凝固剂包括以下盐溶液中的一种或几种：硝酸钙溶液、氯化钙溶液、醋酸钙溶液、硝酸镁溶液、氯化镁溶液、醋酸镁溶液、硝酸铝溶液、氯化铝溶液、醋酸铝溶液；A型凝固剂中的溶剂为水、甲醇，乙醇和异丙醇中的一种或几种。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述A型凝固剂的盐溶液浓度为1-5重量%。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，A型凝固剂是硝酸钙的甲醇溶液，B型凝固剂是硝酸钙的水溶液。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法还包括在施加A型凝固剂的步骤之前，加热待涂覆的织物。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，加热待涂覆的织物使待涂覆的织物的表面温度为40-60℃。
21.根据权利要求15所述的方法，其中，在织物施加A型凝固剂后，在40-60℃保持50-120秒后施加A型胶乳。
22.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括在施加发泡胶乳的步骤之前，将B型凝固剂施加到底涂层上。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，将B型凝固剂喷涂到底涂层上。
24.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括在步骤c后洗掉发泡胶乳层表面水溶性物质的步骤。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述方法还包括在洗掉发泡胶乳层表面水溶性物质的步骤后进行硫化的步骤。
26.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述B型胶乳的总重量为基准，所述B型成膜剂的量为70-90重量%。
27.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述A型胶乳的总重量为基准，所述A型成膜剂的量为85-95重量%。
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