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新技术与新产品 张胜玉·织物和薄膜超声波焊接技术

在下落方法中（见图 3），材料停留在固定位置并 响焊接性的因素包括 ：针织款式、热塑性塑料含量与
受到超声焊头的间歇性接触。焊头表面或砧座含有图 结构弹性。
案以聚集超声波能量和产生熔化。焊头也可改进以进 薄膜 ：铸造、挤出或吹塑成的热塑性塑料，通常
行切割 - 热合（cut-seal）作业，这时超声波焊头带 厚度小于 0.254 mm。 影响焊接性的因素包括 ：薄膜
有刀刃和焊接面，在压力下下降间歇性地接触固定不 厚度、密度和热塑性塑料种类。
动的材料以切割特定的形状并沿其边缘进行热合。典 涂层材料 ：覆盖一层热塑性塑料如聚乙烯或氨基
型的应用包括 ：过滤料、捆扎带、带扣、束带圈、文 甲酸乙酯的织物和薄膜，基材不必是热塑性塑料，可
胸带、竖向百叶窗、泡罩包装、封管、过滤垫等。 以是涂布纸板或纸张。影响焊接性的因素包括 ：涂层
材料、厚度和基材特性。
层压材料 ：由两层或多层材料以夹层形式组成的
织物和薄膜。影响焊接性的因素包括 ：焊接界面处热
塑性塑料种类以及层板结构配置。
织物和薄膜的超声波焊接性取决于其中的热塑性
塑料含量以及期望的最终结果。最适宜超声波焊接的
图 3 下落热合方法 织物和薄膜含有相似熔点和相容分子结构的热塑性塑

在横移方法中（见图 4），材料停留在固定位置， 料。有利的特性包括 ：厚度均匀、摩擦系数高以及至
超声波焊头横越焊接区域，在上面移动。 少含有 65% 的热塑性塑料。材料的实际结构对焊接性
也有重要影响。
与硬质塑料工件的焊接不同，织物和薄膜的超声
波焊接依赖于工装上的图案或设计以聚集超声波能量
和产生熔化。几何图案可以位于焊头、砧座、滚筒或
滚压轮表面。这些图案列于图 5。

图 4 横移热合方法

3 各种织物和薄膜的超声波焊接性
热 塑性 织 物 和薄 膜 物质 结 构 大类 包 括 ：机织 物
图 5 超声波焊接各种图案
（wovens）、 无 纺布（nonwovens）、 针 织物（knits）、
薄膜（films）、涂层材料（coated materials）和层压 表 1 给出了常用材料超声波焊接相对难易程度。
材料（laminates）。下面是各种结构的定义及影响它 （1）通常认为聚乙烯薄膜超声波焊接性差，因为
们相对焊接性的因素。 它摩擦系数低且在焊接过程中易于破坏或分解。快的
机织物 ：由细丝或纱线规则交织而成的织物。影 斜坡时间能改善薄膜焊接结果。
响焊接性的因素包括 ：纱线密度、热塑性塑料含量、 （2）由于制造过程中所用的添加剂广泛，难以预
编织紧密度、材料厚度均匀性。焊缝强度随纱线或细 测聚氯乙烯板或纤维。常常添加增塑剂到聚氯乙烯中
丝的取向发生变化。 以提高柔软性。随着增塑剂含量的增加，聚氯乙烯超
无纺布 ：纤维、纱线或细丝通过机械、热或化学 声波焊接性变差。
方法黏接和 / 或互锁形成的织物。影响焊接性的因素 （3）丙烯酸可进行超声波点固或切割。由于脆化
包括 ：材料厚度均匀性和热塑性塑料含量。纤维的任 和低强度，连续黏合 (continuous bonding) 通常达不
意取向使无纺布具有极好的强度。 到要求。
针织物 ：互联细丝或纱线连续环形成的织物。影 （4）超声波连接热塑性氨基甲酸乙酯（酯基）涂

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2019 第 45 卷 ·37·