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【转】聚氨酯人造革合成革的制造原理(2)

   2021-08-13 600
核心提示:二、湿法聚氨酯合成革湿法聚氨酯合成革的生产方法是将聚氨酯湿法树脂中加入DMF溶剂及其它填料、助剂制成混合液,经过真空机脱泡
二、湿法聚氨酯合成革    湿法聚氨酯合成革的生产方法是将聚氨酯湿法树脂中加入DMF溶剂及其它填料、助剂制成混合液,经过真空机脱泡后,浸渍或涂覆于基布上,然后放入与溶剂(DMF)具有亲和性,而与聚氨酯树脂不亲和的水中,溶剂(DMF)被水置换,聚氨酯树脂逐渐凝固,从而形成多孔性皮膜,即微孔聚氨酯粒面层,习惯上称为贝斯(英文BASS的译音),其含意是基材(半成品革)的意思,贝斯经过干法贴面或表面经整饰后,如表面印刷、压花、磨皮等工艺后,才能成为聚氨酯合成革成品。
    (一)、单涂覆法聚氨酯贝斯     
      1、生产工艺流程    注:左图:1、基布发送2、储布架台3、浸水槽4、挤压辊5、烫平轮6、托辊7、涂料刀8、凝固槽9、挤压辊     右图:1、水洗槽2、导辊3、挤压辊4、加热辊5、张力辊6、烘干箱7、冷却辊8、贝斯基布开卷经储布架进入浸槽浸湿,再通过挤压辊将水挤出大部分,通过烫平轮除去部分水分,同时将基布烫平,然后在涂布机上涂覆配合浆料,再进入凝固槽成皮膜,再充分水洗、烘干定型、冷却成大卷贝斯。
      2、主要原料
     A、聚氨酯树脂:通常为普通湿法树脂,磨皮专用,含浸专用及耐寒树脂等,树脂的模量(100%)从2.0MPa至30.0MPa不等。根据贝斯软硬度,选用高低模量牌号树脂,单涂覆贝斯由于泡孔小、密度大,往往加入大量木质粉及其他填料,故当产品用于寒冷地区时,要充分考虑产品的耐寒性能,采用耐寒性能好的树脂。
     B、木质粉:在单涂覆贝斯中使用一定量的木质粉,既能降低产品成本,又能在凝固过程中起到骨架的作用,不同型号厂家的木质粉,其膨胀系数不同,这样便在同等其他材料相同的情况下,其粘度值均不相同,也直接影响到产品的质量及相应的成本,木质粉的细度要求一般要达到400目以上。
     C、阴离子表面活性剂(C-70,C-90):又称为快速渗透剂,具有亲水性。主要起到加快DMF与水的交换速度,提高生产速度,同时使泡孔细密化。阴离子表面活性剂可生成球形泡孔结构,增加回弹性、透气性、透湿性。一般加入量在0.5%—2.5%之间,如加多,涂层易反卷,平滑性下降。
     D、非离子表面活性剂(S-80):具有疏水性,可推迟表面的凝固速度,因而可使内部的DMF与水更快地交换,可生成针状的泡孔结构,加入量为1%—3%,过大生产速度受影响。
     E、溶剂(DMF):DMF用于溶解及稀释聚氨酯树脂。直接配合树脂,调整配合液的粘度,DMF用量大时,在凝固过程中,提高凝固速度及增大泡孔结构。
     F、色浆:应选用单一溶剂DMF体系之产品,通常加入量为5%—8%。
     G、基布:单涂覆贝斯所用基布主要以平织布、单面起毛布为基础,其纱支含棉量的多少直接影响到与水浸透的时间。
       3、生产工艺操作要点
     A、配制聚氨酯浆料:     单涂覆贝斯所要求的浆料粘度较高,一般控制在7000—9000Pa.s。配料时加料顺序更为重要。一般在容器先加入DMF,而后加入木质粉,并用搅拌机充分搅拌约10min左右,确保木质粉分散于DMF中。若先把DMF与聚氨酯混合在一起搅拌,而后加入木质粉,则会使木质粉结团,不能充分地分散于树脂溶液中,即使过滤,结团的木粉也极易堵塞过滤网,严重的无法使用,配制的浆料粘度符合要求后,将利用真空脱泡机脱泡40min,若浆料粘度偏高时,可适当延长脱泡时间,后用60—100目过滤网过滤。
     B、基布浸水处理:     基布发送,经过储布架入浸水槽,然后用挤压辊把基布中的水分挤干,经烫平轮将基布烫半干。浸水处理的作用有两个,一是提高织物湿度,防止浆料渗入基布组织内,产生透底现象,浪费原材料。二是对脱脂性较差的基布,水槽中除清水外,还应加入1%的阴离子表面活性剂,以改善基布的亲水性,提高贝斯的外观质量。
    C、涂覆凝固:     经处理的基布,通过涂料台,采用涂刀涂覆法把浆料混合液均匀地涂覆在基布上。在使用起毛布为底基时,要注意起毛布表面起毛的方向,顺毛涂覆,贝斯表面光洁。逆毛涂覆,贝斯表面粗糙。涂层的厚度太薄,不能遮盖布毛,贝斯表面粗糙,手感发板无弹性,涂层太厚易造成泡孔不匀,面层与基材分离等缺陷。凝固槽中的凝固液是由水与DMF组成的,DMF的含量一般为20%---25%。
         生产磨皮贝斯时,DMF的含量控制在10%--15%之间。过高的含量会影响凝固速度,而且造成水中固体份含量增加,浓度过低不仅增加DMF的回收成本,还使贝斯表面收缩率增大,导致卷边DMF迅速往水中迁移,而水渗入到料层中速度则较慢。在浆料凝固过程中产生一定的收缩,使涂层变薄,且有一定程度的卷边。为防止卷边,一方面要保证凝固槽中DMF浓度,另一方面在配料时可多加些S-80,延迟表面的凝固,增大泡孔。还可以用夹子夹住布边和增加张力辊方法来防止卷边。
      凝固槽的温度一般为常温,冬季可适当加温,通常控制在25℃,过高的温度会使涂层断裂强度下降,薄膜模量下降,表面均匀程度变差,但微孔结构均匀。涂料层从入水凝固到出凝固槽凝固完全,大约需要8—15min,这与配方、树脂牌号、水中的DMF浓度及温度等有密切关系。料层在完全凝固前,不能与导辊接触,否则会损伤面层。    D、水洗、烘干、卷取:     聚氨酯涂料层在完全凝固以后,其泡孔层内仍残留一定数量的DMF,这些DMF必须在水洗槽中强行脱出,如脱除不干净时,烘干后会造成贝斯表面有麻点等缺陷。在工艺控制上要确保后一个水洗槽内DMF的含量在1%以下,这样就可以保证贝斯中的DMF脱除干净,为了使DMF的洗出速度加快和减少残留于贝斯中的DMF,水洗槽一般都需要加温操作。
  
     (二)、起毛布浸渍聚氨酯贝斯   
        1、生产工艺流程     注:1、基布2、储布架3、烫平辊4、间隙辊5、托辊6、含浸槽7、凝固槽8、挤压辊起毛布开卷,储布通过烫平辊加热除去水分烫平后进入含浸槽,浸渍聚氨酯配合浆料。通过托辊与间隙辊后,刮掉多余浆料进入凝固槽,形成皮膜,通过挤压辊挤出大部分DMF水溶液,再进行水洗、烘干、卷取为贝斯。  
        2、主要原料   
        A、聚氨酯树脂:与单涂覆法说明一致。
        B、木质粉:在含浸贝斯配方中,木质粉用量较小,一般不超过10%,细度在400目以上。
        C、助剂:在含浸贝斯配方中,除使用C—70及S-80助剂外,还有以下几种特殊助剂。     ①消泡剂:主要成分为液体有机硅,主要作用是消除浆料中的空气,减少贝斯表面针孔。一般的有机硅油与DMF的相溶性差,不宜应用。设计配方时,应选用与DMF有一定相溶性,消泡能力强的专用助剂。用量一般在0.5—1份,用量太少不起作用,用量大时因与DMF相溶性差,会使贝斯革表面有凹陷出现。     ②流平剂:流平剂也是一种改性的有机硅助剂。主要作用是改善贝斯表面的平整性,增加树脂与基布间的亲合性。用量一般为树脂质量的0.1%。     ③水:水也可以作为一种助剂用于含浸贝斯配方中,用以调整泡孔结构,加快凝固速度。
        D、溶剂DMF:在含浸贝斯配方中,DMF的用量可达树脂质量的1.5倍到2倍。     E、起毛布:含浸贝斯革所用起毛布多为双面起毛布,厚度从0.4—1.2MM不等,根据产品厚度选用。含浸工艺要求起毛布的脱脂及亲水性都必须良好,起毛短而匀,组织结构紧密。

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