人造革第七章

1、第七章 聚氯乙烯人造革生產(chǎn)工藝基本要求：基本要求：1、掌握PVC人造革的主要生產(chǎn)工藝技術路線及特點2、掌握PVC人造革的主要生產(chǎn)設備、工藝參數(shù)的設置及其對產(chǎn)品結構與性能的影響機制本章重點：本章重點：PVC人造革的主要生產(chǎn)工藝技術路線及特點本章難點：本章難點：工藝參數(shù)對產(chǎn)品結構與性能的影響機制聚氯乙烯人造革 定義：它是用聚氯乙烯樹脂、增塑別和其他配合劑組成的混合物，涂覆或貼合在織物，經(jīng)一定的加工工藝過程而制成的醒料制品。另外，也有基材兩面均為塑料層的雙面聚氯乙烯人造革。聚氯乙烯的聚氯乙烯的3 3類產(chǎn)品：類產(chǎn)品： 普通人造革,又稱不發(fā)泡人造革。多以平布、帆布、再生布為底基，用直接涂覆法制成。由于涂

2、層密實以及糊料能滲入基布的孔隙中，所以成品手感較硬、耐磨。主要用于制作耐磨包裝袋，建筑及工業(yè)配件等。發(fā)泡人造革。通常多以針織布為底基，面層糊料中含有發(fā)泡劑及其助劑，在凝膠化時發(fā)泡形成微孔結構，因而成品質輕、手感豐滿、柔軟。用轉移涂覆法生產(chǎn)。多用于制作手套、包、袋、服裝及家具。 絨面人造革。俗稱人造麂皮。其品種繁多，生產(chǎn)方法也多種多樣。人造革凝膠化后的微孔面層，經(jīng)砂輥研磨后即可制成磨面絨面革。涂覆層經(jīng)起毛輥起毛并拉伸，可制得卷曲絨面革。適于用作運動鞋的包頭和鑲邊材料。在涂層糊料中加入可溶性鹽類(如食鹽)，凝膠化后再用水將鹽溶去，可使面層呈微孔狀而有絨面感。用靜電植絨法，將0.51mm長的合成纖維

3、短絨植于涂布粘接劑的聚氯乙烯人造革上，可制得植絨面革，適于制作包裝袋及裝飾品。人造革：指以人工合成方式在以織布、紡布（不織布）等材料的基布（也包括沒有基布）上形成聚氯乙烯等樹脂的膜層或類似皮革的結構，外觀像天然皮革的一種材料。合成革：指以人工合成方式在以織布、無紡布（不織布）、皮革等材料的基布上形成聚氨酯樹脂的膜層或類似皮革的結構，外觀像天然皮革的一種材料。人造革與合成革的差異： 在中國，人們習慣將用聚氯乙烯(PVC)樹脂生產(chǎn)的人造革稱為PVC人造革(簡稱人造革)；用聚氨酯(PU)樹脂與傳統(tǒng)織物生產(chǎn)的人造革稱為PU人造革(簡稱PU革)；用PU樹脂與非織造布生產(chǎn)的人造革稱為PU合成革(簡稱合成革

4、)。這是在一些文獻中對于合成革與人造革的分類介紹。分類主要就是以涂覆材料和底基材料來劃分：以聚氨酯樹脂為涂覆材料且非織造布為基布的為合成革，人造革則以聚氯乙烯或聚氨酯樹脂為涂覆材料且傳統(tǒng)織物為基布的為人造革。擠出壓延法擠出壓延法PVCPVC人造革人造革概述：概述： 擠出壓延法PVC人造革系采用擠出機將PVC混合料通過擠出模具、雙輥壓延機擠出壓延成膜，然后直接與布基在壓力輥下貼合制成的。 該產(chǎn)品生產(chǎn)周期短、工時占用少、勞動強度小、能耗低,但產(chǎn)品表面質量低，厚度公差較大，手感也較硬，僅適宜加工較厚的中、擠出壓延法擠出壓延法PVCPVC人造革原料及典型配方：人造革原料及典型配方：擠出壓延法聚氯烯人造

5、革典型配方：物料名稱 配比 物料名稱 配比聚氯乙烯 100 碳酸鈣 510鄰苯二甲酸二辛酯 3045 硬脂酸 0.52穩(wěn)定劑 35 顏料 適量擠出壓延法PVC人造革工藝流程示意如圖 擠出壓延法PVC人造革工藝關鍵是保證各部分速度的協(xié)調，使各部分轉速都在300r/min左右。 高速混合機混合溫度在90100左右，混料時間20min。雙軸混煉擠出機機身溫度160。150、L/D為15:1的單螺桿擠出機機身溫度145 , 155 , 165 , 175，機頭溫度185，預熱輥7080。壓延輥180。擠出壓延法PVC人造革主要生產(chǎn)設備 混煉系統(tǒng)有:高速攪拌機、雙軸混煉擠出機、單螺桿塑化擠出機，其作用分

6、別為攪拌均勻配方用料、初步混煉塑化和進一步塑化。主機系統(tǒng)有:布基發(fā)送臺，預涂糊裝置，熱烘干裝置，預熱輥，雙輥壓延，貼合輥(可壓花)。冷卻輥、切割機、收卷機。擠出壓延法擠出壓延法PVCPVC人造革生產(chǎn)工藝：人造革生產(chǎn)工藝：n壓延機由以下幾部分組成：輥筒、機架和軸承、調距裝置、輥筒撓度補償裝置，此外還有輔助管道裝置、電動機傳動機構和厚度檢測裝置等。n壓延機按用途可分為：壓片壓延機；擦膠壓延機；壓片擦膠壓延機；貼合壓延機；壓型壓延機；壓光壓延機和實驗用壓延機等。n壓延機按輥筒數(shù)目可分為：兩輥壓延機、三輥壓延機、四輥壓延機和五輥壓延機。n壓延機按輥筒排列形式可分為：型壓延機；型壓延機、L型壓延機、型壓

7、延機、Z型壓延機；S型壓延機。壓延機五、PVCPVC人造革的主要生產(chǎn)設備儲料桶雙軸連續(xù)式混煉機過濾擠出機擠出壓延法PVC人造革生產(chǎn)線主要特點: 除壓延輥要求表面粗糙度低、硬度大，雙軸帶交叉裝置或中凸等防止由于壓延次數(shù)少帶來產(chǎn)品薄厚不均外，沒有較高水平設備。因而投資少，設備投資回收快，占地、耗能也小。該生產(chǎn)線產(chǎn)品適應性強，可生產(chǎn)人造革、地板革、薄膜、夾網(wǎng)膜、壁紙等多種產(chǎn)品。由于混煉設備用擠出機，故配方不宜過多地添加碳酸鈣，以防嚴重磨損螺桿、料筒。擠擠出壓延法出壓延法PVCPVC人造革產(chǎn)品標準及性能人造革產(chǎn)品標準及性能擠出壓延法PVC人造革執(zhí)行部標SG 83-75PVC人造革標準。PVCPVC人造

8、革的主要生產(chǎn)設備、工藝參數(shù)的設置及人造革的主要生產(chǎn)設備、工藝參數(shù)的設置及其對其對產(chǎn)產(chǎn)品結構與性能的影響機制品結構與性能的影響機制1 1、PVCPVC的性能的性能 PVC是無毒無臭的白色粉末。PVC塑料的密度為1.40g/cm3，加入增塑劑和填料的PVC塑料的密度通常為1.15-2.00g/cm3，玻璃化溫度87，熔點160-212。 PVC塑料的力學性能取決于聚合物的相對分子質量、增塑劑及填料的含量。一般情況下，填料含量增加，其拉伸強度降低。未加增塑劑的PVC是硬質塑料，填加增塑劑后，柔軟性、伸長率、耐寒性增加，玻璃化溫度、脆性、硬度、拉伸強度等均降低。n PVC在65-85開始軟化，170以

9、上成黏流狀態(tài)，140即開始少量分解，隨溫度升高分解速度增加，190以上大量放出HCL氣體。PVC的含氯量高達56%，因而具有阻燃性和自熄性；而且具有良好的介電性能，是優(yōu)良的電絕緣材料。此外，PVC是一種熱穩(wěn)定性較差的聚合物，在光和熱的作用下能逐漸分解放出HCl，同時在力、氧、臭氧、氯化氰以及某些活性金屬（如銅、鋅等）離子存在下，使降解速度大大加快。nPVC脫除HCl后在主鏈上形成共軛雙鍵，樹脂的顏色發(fā)生變化。由于PVC熱分解時放出HCl，而放出的HCl又對PVC的降解起催化作用，進一步加快其降解速度，因此，往往要加入某些堿性物質作為穩(wěn)定劑，以防止PVC熱降解。 盡管如此，RPVC的熔體流動性仍

10、然較差，需要較大的注射壓力，同時為避免出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象，在成型中宜選用低速注射。 PVC吸水性較小，通常在0.1%以下，對要求不高的制品，成型前可不干燥。 為減少PVC加工過程中分解出的HCl氣體對設備和模具的腐蝕，設備和模具必須選擇防腐的金屬材料，并做好相應的防腐工作。壓延準備工藝 壓延前必須完成的準備工作有膠料的熱煉和供膠，紡織物的浸膠與干燥，化學纖維簾線的熱伸張?zhí)幚淼取?熱煉 熱煉的作用：（1）恢復熱塑性流動性；（2）使膠料進一步均化。 熱煉分兩步：（1）粗煉：低溫薄通；T=4045；輥距25mm，薄通78次（2）細煉：以較大的輥距、速比和較高的輥溫使膠料達到加熱軟化的目的。 T=608

11、0，輥距710mm，薄通67次2供膠 膠片的壓延是利用壓延機將膠料制成具有規(guī)定斷面厚度和寬度的表面光滑的膠片，如膠管、膠帶的內外層膠和中間層膠片、輪胎的緩沖層膠片、隔離膠片和油皮膠片等。 膠片的壓延包括壓片、膠片貼合和壓型。 （一）壓片 壓片：斷面厚度小于3mm的膠片可以利用壓延機一次完成壓延。1對壓延膠片的質量要求： 表面光滑、無縐縮；內部密實、無孔穴、氣泡或海綿；斷面厚度均勻，精確；各部分收縮變形均勻一致。 2壓片工藝方法： 三輥壓延機壓延膠片和四輥壓延機壓延膠片 三輥壓延機壓片分兩種情況：（1）中下輥間無積膠壓延：適用于NR；（2）中下輥間有積膠壓延：可使膠片表面光滑、有利于減少內部氣泡

12、，提高密實程度，但會增大壓延效應，適用于SBR。 四輥壓延機壓片的精度高，當膠片的厚度范圍在0.041.00mm最好采用四輥壓延機；若膠片厚度為23mm時，采用三輥壓延機較好。 3影響壓片質量的因素 影響因素主要有：輥溫、輥速、生膠種類、膠料的可塑度與配方的含膠率等。（1）輥溫輥溫高，壓延時的流動性好，表面光滑；若過高，則易產(chǎn)生氣泡和焦燒現(xiàn)象。輥溫過低，則半成品表面粗糙，收縮率大。輥溫須依生膠品種、可塑度大小及配方含膠率而定。（2）輥速壓延速度快，生產(chǎn)效率高，壓延收縮率也大。（3）可塑度可塑度大，流動性好，半成品表面光滑，壓延收縮率低。（4）含膠率含膠率高，壓延收縮率大，表面不光滑。（5）輥筒

13、速比適當?shù)乃俦?，有助于消除氣泡，但不利于出片的光滑。為了既能保證膠片的光滑程度，又能排除氣泡，通常在三輥壓延機中采用中、上輥有適當?shù)乃俦龋?、下輥等速。?）生膠品種生膠品種不同，壓片特性差別較大。NR的壓延特性較好，容易壓延，膠片表面光滑，斷面厚度容易控制；而合成橡膠壓延要困難一些，不同的合成橡膠間又存在著很大的差異。（二）貼合 膠片貼合：是利用壓延機將兩層以上的同種膠片或異種膠片壓貼在一起，結合成為厚度較大的一個整體膠片的壓延作業(yè)。 1適用場合（1）膠片厚度較大，質量要求高的膠片壓延；（2）配方含膠率高，除氣困難的膠片壓延；（3）兩種以上不同配方膠片之間的復合膠片的壓延；（4）夾膠布制造

14、以及氣密性要求較嚴的中空橡膠制品的制造等。 2貼合工藝方法：（1）兩輥壓延機貼合 壓延厚度精確程度差，不適合厚度小于1mm的膠片貼合。（2）三輥壓延機貼合 要求兩層膠片的溫度及可塑度盡可能一致。（3）夾膠雨布貼合（4）四輥壓延機貼合 可一次同時完成兩個新鮮膠片的壓延與貼合。當膠料配方和膠片厚度都不相同的兩層膠片貼合時，最好采用四輥壓延機進行貼合，以保證貼合膠片內部密實、無氣泡，表面光滑，無縐褶。（三）壓型 1壓型工藝 可采用兩輥壓延機、三輥壓延機和四輥壓延機完成。最后出片輥為花紋輥。 2壓型質量要求 表面光滑，花紋清晰；內部密實，無氣泡；斷面幾何形狀準確，厚度尺寸精確。 3工藝要點 （1）配合

15、 控制含膠率，含膠率不宜過高，否則花紋形成后容易消失。 （2）工藝因素 控制可塑度、熱煉程度、返回膠摻用比，提高輥溫、降低轉速，保證花紋清晰。 （3）冷卻 采取急冷使花紋定形，防止塌扁。（1）沒有明顯的熔點，60以上會變軟，100-150呈黏彈態(tài)，150以上呈黏流態(tài)，PVC-U混合料的分解溫度很少超過200。（2）熱穩(wěn)定性差，無論是時間還是溫度，都能導致PVC-U的分解，所以要嚴格控制成型溫度和物料在料筒中的停留時間。（3）在PVC-U中，盡管加入了添加劑，但其流動性仍然較差，因此，在極短的時間內要使熔料充滿模腔是困難的，因此，要用較高的注射壓力和較低的注射速率。（4）由于加工過程中不可避免地

16、要產(chǎn)生分解，放出HCl氣體，因此，做好設備的防腐工作。（5）制品的脆性大。（6）PVC在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數(shù)，如果此參數(shù)不當將導致材料分解的問題。PVC的工藝特點成型工藝條件（1）采用螺桿式注射機。（2）成型溫度范圍在160-190，最高不超過200；料筒溫度分布通常采用階梯式布置；噴嘴溫度應比料筒末端溫度底10-20。（3）注射壓力在90Mpa以上，保壓壓力大多在60-80Mpa；注射壓力大對減少收縮有利，但也可能產(chǎn)生溢邊等問題，PVC-U宜采用較高注射壓力。（4）較高的注射速率可減少物料的溫度變化，充模速度快，制件的表觀縮痕小，熔接痕得到改善；但注射速率過快也會引起排氣不良，產(chǎn)生較多的摩擦熱而使塑件燒焦、產(chǎn)生色變等問題，因此成型時，可采用中等或較低的注射速率。 （7