黄长根电子布化学处理
、
表面张力和助剂的应用
式、
二
二
技术交流君扭、、
中圈分类号
文献标识码
电子布化学处理
表面张力和助剂的应用黄长根,
上海橡硕国际贸易有限公司
上海
摘
要
介绍了电子布化学处理追求高效即处理剂处于一个。
、
高质量和提高处理速度的趋势。
。
提速后的处理工艺会使含有电介质的阳离子硅,
烷水乳液考虑,
“
沸腾
”
的高动态的工况
得出
采用各种提高润湿性的手段,
不能仅从静态表面张力上,
要兼顾动态表面张力。
其工况与轻水泡沫灭火机的原理类同,
选用氟素表面活性剂和碳氢表面活性剂的合理复配,
从而获得最佳效果固化片
对
生产企业,
在半固化片生产中若也能实施氟素和碳氢表面活性剂的复配应用的成品率。
应该可将
半
的鱼目
、
白斑缺陷降低
大大提高润湿
关键词
电子布化学处理
表面张力
表面活性剂
,
既认
刃
,
,
’触议
一
”
,,
触,
,
伪汁幻,
,
兔
,
川
伪
触
当今现代化的电子布生产工厂是采用了近代玻
璃纤维纺织工艺先进技术
、
装备的集中体现。
。
电子
布的后处理工艺是其中的重要技术之一收稿日期作者简介总工程师,
电子布的,
一
一
后处理包括脱浆和表面化学处理的两部分男,
坯布通,
黄长根
,
年生
,
原上海灿华玻璃厂副厂长兼,
过脱浆
,
使电子布中的有机物残留小于。
再对
现上海橡硕国际贸易有限公司技术顾问高级工程师
电子布进行表面化学处理
玻瑞纤雄
年第期
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
http://
技术交流
几
。二
黄长根电子布化学处理分君才
、
表面张力和助剂的应用
”
电子布表面化学处理的工况
电子布表面化学处理的工艺示意图见图
。
轧,
顺向对辊
储布器放卷
只
只赘珍飞烘干箱
以」
契
第一个浸槽第二个浸槽圈
水洗槽
…丽日洲絮角夕确定
专
电子布化学处理工艺示愈
电子布化学处理速度为可达,
,
最新设备
润湿性好坏可用液滴在指定基材上形成的接触图。
在图中,
,
第一个浸槽中有对处理
剂进行提高压力施。
对布面水洗开纤的强化润湿的设,
这是工业化大生产、
追求高效率的必然趋势、
。
玻璃纤维抗拉强
度高耐高温,
电绝缘性能好,
尺寸稳定
、
是良好的绝缘材料。
在电工绝缘方面的应
夕二
用己有几十年历史纬纱,
电子布采用玻璃纤维纱作为轻,
在织布机上交织而成。
是优质覆铜板
的主要原材料
交织而成的电子布,
尤其是厚布
,
月或夕夕二
如
布
表面不平整,
高速处理必然会夹带大量,
空气进入到处理剂中
产生大量气泡。
相当于机械
造泡
,
处于一个高动态状态
为了减少处理剂中的毛羽量面缺陷,
,
降低电子布的表处理剂处于一个
圈
接触角夕
对处理剂进行循环过滤。
,
接触角夕,
,
按如下公式计算
不间断的运动状态
、
二丘二弓,
在一些先进的处理设备中的措施。
,
还采用了改善润湿。
改善润湿的途径有多种川
在电子布化学使其足以克服。
当接触角相对较小时在公式中,,
会表现出较好的润湿性,
。
处理中较多采用对处理剂提高压力
,
是基材的表面能
乙是涂料的表面能。
,
纤维之间的毛细管压力对处理剂提高压力,
。
,
达到强化润湿之目的。
是涂料和基材之间的界面能
各个表面能是液体,
也是一个高动态状态
或固体内部的分子和界面上的分子的界面之间的能量差。
如与空气形成
润湿和展布概要玻璐奸雄。年
术语表面能与表面张力通常可以互换
。
表面张
第期
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黄长根电于布化学处理
、
表面张力和助
的应用
力是对液体空气界面上物质的能量的度量表面张力是不可能改变的
。
固体的,
纤维上倾向于有大的接触角可以通过加入表面活性剂,
这要求改变它的组成
液体的表面张力很容易通过添加表面活性剂来控制通过调整表面活性剂在液体空气界面浓度,
。
到取得份
可以精
对电子布化学处理而言
—,
几。
。
对电子布处理而言‘
,
即一种或几种助剂,
达
“值的最佳值
一
二
,
二
一
一
一
以使一,
子值最大一一
一
。
。
关注的有点
处处。
确地控制液体接触角的大小
。
理剂中有机硅烷水解液中分散相的粒径大小理剂的粘度处理剂的静态,、
实际应用时易精确测出。
,
液体与被润湿表面的界面能不容
动态表面张力特性,
而
所得到的值相对于液体和固体的表。
把握好这点
就可以获得最佳效果、
可以最大限度,
面能通常较小
通常可以忽略不计
。
地降低半固化片出现的鱼目大降低。
白斑缺陷
检废率大。
则可以得到夕
据笔者了解、
,
这种检废率达。
半固
、气弓一叮、
化片中的鱼目
白斑情况见图
、
从上述的简单数学公式以下经验规律
中可以总结出
高表面能
的基材容易涂料弓
。
低表面能
的液体润湿性好
。
当液体表面能小于基材表面能量润湿特别好。
气
,
圈
半固化片中的鱼目
、
白斑情况,
称为展布导数润湿的最高标准,
也称铺展系数
,
铺展标准是。
图中鱼目缺陷形态像州蚂形状
未完全润湿。
,
能铺展则必然能沾湿和浸润、
颜色浅淡些、
。
在划圈内
。
常在经纬交叉处出现
电子布的化学处理和纺织品的染色
防水
上
浆等工艺类同
,
评价好坏的一个重要标准是润湿过,
处理剂的组份和动齐应用
、
静态表面张力及助
程的速度和充分程度
即织物的每一个部分必须与对电子布,
处理剂充分接触并在最短的时间内完成化学处理而言含浸阶段有的时间
电子布化学处理中所用的处理剂大部分工厂采用单一组份,
为此力求动润湿阶
是硅烷偶联剂水解液
一定的浓度,
,
获得最高的铺展速度,
丝
兰竺哩
〔
是一种阳离子型聚硅氧烷为分散相的水溶液低氛的醋酸盐和含高氧的盐酸盐两种,
有含
是一种不稳,
段的铺展速度式中
需引入动态的表面张力与
。
定的不溶液体系
,
随时间变化,
、
值的变化
易出在实
现分散相粒径长大的趋势
出现分层和沉淀。
,
与一静态气液表面张力
际使用中必须对外理剂进行监控这种单一组份的处理剂据笔者所知在。
一毛细管半径夕一液体粘度
,
其表面张力值很高
,
棚
以上。
既硅烷偶联剂浓度
,
一时间内液体铺展运动的距离一啊一人二
其动态表面张力肯定更高,
忽略重力作为外力帮助空气从纤维中移出的影,
在电子布化学处理所用的处理剂中可以引入表面活性剂即助剂。
兵笨阴囚系儿十元全是田士七细刀,
方程式分析说明小和表面张力高
快速润湿的所需条件包括不幸的是这二者不可兼得,
…接,
从
二
的
,
可以调整处理剂的表面张力
触角大多
和在基材上的接触角对助剂的应用,
。
,
据笔者所知
,
有些工厂引入了
数所需条件通常是相反的
高表面张力溶液在多数
聚醚改性二甲基聚硅氧烷
—
一类含硅类的表面活年第期
玻瑞纤雄
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技术交‘
几场,
、
黄长根电于布化学处理
、
表面张力和助荆的应用
性剂处阁。
笔者也论述了引入氟素表面活性剂得到的益这两种助剂均有降低处理剂表面张力的特性,
耐高温
,
热稳定性低于
℃
,
在更高的温度下。
,
聚醚链段会因氧化作用发生分解理而言段,,
对电子布化学处
引入量相对较少
有高的表面活性,
。
但这种助剂均
其在含浸以后的近
时间的除水烘干阶℃的烘干。
具有随气泡频数的增大见图。
动态表面张力升高的特性
要通过烘干温度达
,
在高温
和有水存在的条件下会加速分解的表面活性剂浓度一
分解产物含有因,
氧化反应而生成的具有反应性基团的有机硅洲卜
会与
叮一
匕
甲旧释米只嘴
户
尸
口
,
尸冷十尸
户月口,尸
口」一心
成膜聚合物反应而失去迁移能力
,
给烘烤体系再涂。
祖的涂膜带来重涂性差和附着力下降等缺陷
在某。
尸
卢子…了”少犷一万
电子布生产工厂实践的结果也证明了这一点
也证
明了单一使用氟素表面活性剂优于使用聚醚改性聚件一
硅氧烷共聚物
。
在引入氟素表面活性剂作为电子布化学处理中频数每秒钟气泡数
的处理剂的助剂以后
,
为求得处理剂有一个较佳的
一一圈
氛素表面活性剂表面张力特性线聚醚改性聚硅氧烷共聚物表面张力特性线裹面活性剂动态衰面张力与绷效的关系,
动态表面能力火机理‘〔、
,
由此联想到轻水型泡沫灭火机的灭
〕
。
其机理就是采用氟素表面活性剂与适,
当的碳氢表面活性剂配合法
获得了在油面上铺展成、
众所周知来测量的。
传统的静态表面张力是用,
水膜的必要条件活性剂组合,
,
再与发泡剂“
亲水性非离子表面。
在这里我们不进行详细讨论,
只需注意,
就成了
轻水
”
灭火剂了
在这种方法中
液体是处于一种
平衡状态
所有的、
电子布化学处理的处理剂若也同时引入氟素和
表面活性物质都是有足够的时间来聚集到液体气界面上,
空
碳氢类二种表面活性剂则也能类同能快速形成极薄的水膜形成制造条件,,
“
轻水
”
灭火剂
,
这确保了一个较低的测量值在含浸阶段
。
而实际上
为表面活性剂胶束在表面
电子布的化学处理
对于一个动润湿。
由此则必有一个较低的动态表面张
状态
,
须引入动态表面张力的概念,
力
。
针对涂料施工和油墨印刷
产生了以。
单用氟素表面活性剂和氟素和碳氢表面活性剂复配,
表面张力仪测定动态表面张力动态表面张力的测定使用
处理剂的微区情况是不相同的。
,
可以通过图
“
最大气泡压力法,
”
示说明
来替代它
。
将一根毛细管浸入液体中,
吹入气体
仅引入氟素表面活性剂作助剂的处理剂微区体系见图。
通常用空气需要的压力,
测量在毛细管末端形成一个气泡所,
压力越高
形成新表面所需的能量越。
由于处理剂中没有具有乳化作用的润湿剂
,
硅
大
,
动态表面张力也越高,
气泡可以在不同的速率
烷水解液中的分散相粒径较大的氟素表面活性剂形成的胶束从水中迁移到表面时,
下形成
例如每秒钟一个泡或每秒钟,
个泡
,
在较
乃产生下沉,
因无
高的气泡形成速率下的极限。
一些表面活性剂达到了它们,
极薄水膜存在生下沉长。
,
胶束吸附水分子
也因质量大而产
以它们不能快速的迁移和定向。
以确保一
,
所以形成连续的胶束于表面所需的时间也
个有效的低的动态表面张力显而易见,
这种测量方法的意义
氟素表面活性剂仅具有突出的降低表面张力能对降低界面张力却很微小。
为高速过程如印刷和电子布和化学处理。
力
,
,
对分散相微区运动
提供了一种选择表面活性剂的方法和参考依据
不利
氟素表面活性剂和聚醚改性聚硅氧烷共聚物不玻瑞纤雄年第期
同时引入氟素表面活性剂和碳氢表面活性
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黄长根电子布化学处理
、
表面张力和助剂的应用
几形成一个连续的界面膜
厂
技术交流刀招
梢
形成稳定的低表面张力表面所需时间长
形成一个连续的界面膜形成稳定的低表面张力表面所需时间长
一
,、
下久弋伪
—
饰
⑤或国表示硅烷水解液中的分散相才沪产人口
表示硅烷水解液中的分散相表示硅烷水解液中的连续相才户八‘表示氟素表面活性剂在水中的胶束单体。、叭人表示碳氢表面活性剂在水表面的胶束单体表示在水中的表面活性剂胶束态
国或国一一
户
表示硅烷水解液中的连续相表示氟素表面活性剂在水中的胶束单体
一一
图
型用型和。两种阳离子型硅烷水解液中加入报紊裹面活性剂的徽区气裹界面情况示惫。
型和圈型两种阳离子型硅炕水解液中加入姐紊裹面活性剂和碳氮裹面活性荆的徽区气裹界面情况示愈
阳离子型季钱盐类如、、、
剂作为处理剂中的助剂的微区体系见图需要说明的是润湿剂,,
等
。
引入的碳氢表面活性剂是一种
烷基二甲基节基氯化钱的表面张力与浓度的关
其作用是降低
值
,
在与氟素表面活性剂表面张力的这类碳氢表面、
系见表结构式
复配后
,
其主要作用是降低界面张力。
降低主要靠氟素表面活性剂起作用活性剂又必须具备乳化剂的作用,
若兼有渗透剂
一
一
一
抗静电剂
、
柔软剂等作用则更佳,
。
从图中可以看出化,
由于处理剂中的分散相被乳,
十六烷基三甲基氯化按的表面张力和浓度关系见表结构式
分散相粒径变小,
界面张力由于碳氢表面活。
性剂的存在下降变小
所以微区运动易于进行
胶
束也易于上浮所以可以在较短时间内形成一个连续的界面膜水膜且很薄,。
,
一个稳定的表面张力极易快。
脂肪醇聚氧乙烯醚类
即
类
速形成
由此也获得了一个较低的动态表面张力
通式为面活性剂品种之一,
,
是最重要的非离子表,
商品各为平平加,
它具有润湿,
几种可以与氟素表面活性剂复配的碳氢
性好
,
乳化性好
,
耐硬水
能用于低温洗涤。
易生
类表面活性剂与氟素表面活性剂复配用于电子布处理剂的助
物降解以及价格低廉之优点笔者认为,
此类中选
为佳
。
—和乳化剂的作用
剂
碳氢表面活性剂的必备特性是具有润湿性能,
聚醚类是指非离子型表面活性剂整嵌型
聚醚玻瑞纤维,
笔者推荐如下几种
结构式
年第期
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技术交流
几场。一,
。
黄长根电子布化学处理
、
表面张力和助剂的应用
裹
与浓度关系
溶液耐
溶液耐
口一,
裹溶液浓度表面张力口
裹面张力与溶液浓度关系
处理剂中的分散相粒径变小
、
处理剂的相对稳定性、
一
,
提高改善
、
可以获得较低的动态表面张力
动润湿情况
。
司
一
,
这将大大强化电子布化学处理含浸阶段的润,
湿工况裹商品名乳化剂肠肪醉权乙姗趁主要品种用途乳化剂液体洗涤剂、
使更多的处理剂进入电子布中,
也就是电,
子布的纤维束中
为在电子布化学处理烘干阶段
旨值月肪链长
为湿态的处理剂在电子布中的铺展润湿提供了物质保证。
约
时间的烘干阶段,
,
处理剂和电子布从
乳化剂净化剂渗透剂乳百灵
合纤油剂
宏观上讲是处于静态状态
氟素表面活性剂在此段使处理剂对电子布中的。
印染渗透剂渗透剂矿油乳化剂
中发挥了突出的润湿作用
,
经纬纱纤维束的润湿更充分
笔者认为出现鱼目
、
白斑等半固化片的缺陷
,
平平加平平加平平加
一
匀染剂乳化剂匀染剂、、
与电子布表面化学处理后的润湿性有关也与生产半固化中的润湿性有关。
半固化片生产中也可以引入一类油性的表面活性剂
乳化剂
氟素和碳氢类表面活性剂作助剂手,。
匀染剂
匀染剂石油乳化剂
只有从强化二种处理工艺中的润湿条件着、
完全有可能把鱼目
白斑缺陷降低到最低
。
如下参考文献〔
林金堵表面张力在
生产中的应用〔
印刷电路信息
其中
,
聚氧丙基为疏水基团,
,
且
巧
,
两端的一〔德鲁幻
聚氧乙烯为亲水基团
占化合物总量的
迈尔斯表面,
、
界面和胶体一原理及应用
北〕京化
上海和北京的某化工企业和国外公司均有此类产品
学工业出版社
供应
,
国外某公司的产品性能如下℃,
黄长根电子布处理剂中的泡沫路信息〔
、
稳定性和应对〔
印刷电
静态表面张力,
浓度
梁治齐陈溥编氮表面活性剂〔北京中国轻工业出版社闭,
,
动态表面张力。
℃
,
浓度
,
个泡〔曾杭华氛碳表面活性剂北京化学工业出版
社,
裘丙毅乳化作用及其在化妆品工业的应用【
旧用化学工
结论电子布化学处理的处理剂中二种表面活性剂复配作助剂使用表面活性剂的作用玻瑞纤雄。年,
业
引入氟素和碳氢可充分发挥二种、
【
郝元恺肖加余高性能复合材料学,
北京化学工业出版
,
社【
,
降低表面张力第期‘
降低界面张力
、
林宜益涂料助剂【〕北京化学工业出版社
,
年
国
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
http://
