聚氨酯濕法合成革

1、聚氨酯濕法合成革聚氨酯漿料用作涂層制備聚氨酯合成革、人造革。聚氨酯合成革具有光澤柔和、自然，手感柔軟，真皮感強的外觀，具有與基材粘接性能優(yōu)異、抗磨損、耐撓曲、抗老化、抗霉菌性好等優(yōu)異的機械性 能，同時還具備耐寒性好、透氣、可洗滌、加工方便、價格優(yōu)廉等優(yōu)點，是天然皮革的最為理想的替 代品，廣泛應(yīng)用于服裝、制鞋、箱包、家具、體育等行業(yè)。凡是真皮應(yīng)用的領(lǐng)域，它都可替代，而且 還可應(yīng)用于真皮無法應(yīng)用的領(lǐng)域，真皮的行情很容易受動物(牛、羊、豬等行情的影響，瘋牛病)。濕法聚氨酯漿料一一由于加工過程采用的是將DMF用水抽提(原因是DMF與水有無限的溶解性) ：比較環(huán)保，而且生產(chǎn)出的合成革具有良好的透濕、透氣

2、性能，手感柔軟、豐滿、輕盈，更富于天然皮革的風格和外觀，因此發(fā)展速度極為驚人。濕法聚氨酯合成革是新一代天然皮革的最佳替代產(chǎn)品，它的生產(chǎn)方法是將聚氨酯樹脂的DMF溶液添加各種助劑，制成漿料，浸漬或徐覆于基布上，然后放入與溶劑(DMF)具有親和性、而與聚氨酯樹脂不親相的液體(如水)中，溶劑(DMF)被水置換，聚氨酯樹脂逐漸凝固，從而形成多孔性的皮膜，即微孔聚氨酯粒面層。習慣上稱為貝斯(英文Bass的譯音)，其含意是基材的意思，也就是指濕法聚氨酯半成品革，貝斯表面經(jīng)整飾 后才能成為聚氨酯合成革成品。濕法聚氨酯合成革具有卓越的性能有良好的透氣、透濕性，滑爽豐滿的手感，優(yōu)良的機械強度，特別 是從結(jié)構(gòu)上近

3、似天然皮革所以其產(chǎn)品用途與天然皮革相同可以做服裝、鞋、箱包、球類等。而且花色品 種比天然皮革多樣、美觀，用途廣泛，發(fā)展迅速。濕法聚氨酯合成革貝斯的生產(chǎn)工藝可分為單涂覆法、浸漬法和含浸涂覆法3種，所用基布有紡織布和無紡布兩類，本文首先介紹單涂覆法的工藝流程。單涂覆法聚氨酯貝斯通常以下織布、單面起毛巾、無紡布為底基表面涂覆聚氨酯配合液，經(jīng)凝固、水 洗、烘干而成。單涂覆法貝斯常常再以干法轉(zhuǎn)移貼面形成產(chǎn)品，或經(jīng)磨皮機打磨形成產(chǎn)品。主要用于、輕便 鞋、皮包、錢夾等方面。特別是經(jīng)過干法轉(zhuǎn)移貼面的單涂覆貝斯制成的合成革，花色品種繁多，既可以生產(chǎn) 普通的花紋革，又可以生產(chǎn)鏡面革、內(nèi)花紋革、珠光革、彩印鏡面革等

4、，極大地拓寬了產(chǎn)品的用途，向市場 提供了豐富多彩的產(chǎn)品。一、主要原料：1、聚氨酯樹脂 單涂覆貝斯常用的樹脂為普通濕法聚氨酯樹脂、磨皮專用樹脂及耐寒型樹脂等。樹脂的100 %模量從1.5MPa到30.0MPa不等。要求貝斯軟時，選用低模量牌號樹脂；要求貝斯硬時，選用高模量 型號樹脂。單涂覆貝斯由于泡孔小，密度較大而且往往加入大量木質(zhì)粉及其他填料故當產(chǎn)品用于寒冷地 區(qū)時，要充分考慮產(chǎn)品的耐寒性能，采用耐寒性能好的樹脂。常用單涂覆聚氨酯樹脂名詞含義品 名 Name of Product ;固體份 Solid(%);粘 度 Viscosity(pa.s/25 ); 溶劑 Viscosity Solve

5、 nt ; 100% 模量 Modulus(Mpa);抗拉強度 T/S(Mpa);伸長率 E/L(%);特性及用途 Characteristics&Application2木質(zhì)粉在單涂覆貝斯配方中使用一定量的木質(zhì)粉，既能降低產(chǎn)品成本.又能在凝固過程中起到骨架的作用。木質(zhì)粉的細度一般在400目以上。3 .陰離子表面活性劑 0T 70陰離子表面活性劑主要起加快DMF與水的交換速度.提高凝固速度的作用，同時，使泡孔細密化。陰離子表面活性劑可生成球形泡孔結(jié)構(gòu)。4 非離了表面活性劑 S80非離子表面活性劑由于其具有疏水性，可推遲表面的凝固速度，因面可使 內(nèi)部的DMF與水更快更充分地交換，非離子表

6、面活性劑可生成針狀的泡孔結(jié)構(gòu)。5 二甲基甲酰胺（DMF） DMF用于溶解及稀釋聚氨酯樹脂，用于單涂覆貝斯時，純度要求不很高，達到98 %以上即可滿足工藝要求，但甲酸含量應(yīng)小于0. 01 %（ PH值大于4）,以防止引起 DMF的分解。6 基布單涂覆貝斯所用基布主要以平織布、單面起毛布為基布，也可以采用高分于材料浸漬過的無紡 布。二、配方設(shè)計原則1、樹脂聚氨酯樹脂仍然是決定濕法聚氨酯貝斯性能的主要因素之一。為了滿足不同的使用要求使貝 斯具有不同的性能，就需要認真地選擇樹脂牌號。如用于服裝或包袋等要求較軟的貝斯時，應(yīng)選擇低模量樹脂，100 %模量在5.0 7.5MPa，甚至更低的樹脂，以使手感柔軟

7、，比如模量為20、15樹脂等，一般從每年10月中旬開始，服裝革開始進入旺季，市場對低模量樹脂的需求也隨之加大。為了使貝斯更柔軟，也可適當加大DMF的用量，這樣，可使泡孔變大，增加肉厚感。非離子表面活性劑用量的增加，也可降低泡孔層的密度，使手感更加豐滿。但是由于低模量樹脂分子間的內(nèi)聚力較弱，故 凝固速度較慢，在生產(chǎn)中要有足夠的時間使樹脂凝固；另一方面，低模量樹脂耐熱性能較差，在設(shè)計工藝條 件時也必需加以考慮。用于制鞋而要求貝斯較硬時，應(yīng)選擇模量高的樹脂，如100 %模量在15.0MPa以上其至為24.0MPa的樹脂，為了增加產(chǎn)品的硬度，使泡孔細密，貝斯表面褶紋細小.應(yīng)適當加大陰離子表面活性 劑的

8、用量。同時.DMF的用量也小于柔軟貝斯中的用量，其目的都是為了使泡孔細密。2、填料在單涂覆貝斯配方中，允許使用較多的填料，其中以木質(zhì)粉應(yīng)用最為普遍，其次是碳酸鈣、硫酸鈣、硅灰石、白炭黑等。木質(zhì)粉的微觀形態(tài)呈樹葉狀空心結(jié)構(gòu)，也有的木質(zhì)粉呈短圓柱狀。因此，盡管木 質(zhì)粉的細度都在 400目以上，但配制出的漿料仍顯粗糙，原因就是因為木質(zhì)粉并非球形結(jié)構(gòu)，加之相對密度 小，故在配制漿料時，增粘效果非常大。而碳酸鈣、硅灰石等呈球形結(jié)構(gòu)、且相對密度大它們的增粘效果 很小。木質(zhì)粉的用量一般為樹脂質(zhì)量的20 %左右.最高可達 40 %。碳酸鈣、硅灰石在配方中的用量一般不宜超過15 %否則會導致漿料中的填料沉淀。另

9、外，不論填料是木質(zhì)粉還是碳酸鈣若配制好的漿料存放時間 超過24小時后都會發(fā)生不同程度的沉淀。3、助劑助劑在濕法聚氨配合成革配方中占有重要地位，通常在配制漿料時添加兩種表面活性劑，即陰離子表面活性劑和非離子表面活性別。在一般的單涂覆貝斯配方中，陰離子表面活性劑用I份左右，非離子表面活性劑用0.5份左右即可。但用于柔軟的服裝革和磨皮革時，非離子表面活性劑的用量可以適當加大， 以便貝斯產(chǎn)生針狀泡孔，手感柔軟，磨皮后增加絨感。4、 DMF除了起到溶解及稀釋聚氨酯樹脂的作用外，還對貝斯的泡孔大小有較大影響。DMF用量大時，貝斯的泡孔則大，DMF用量小時、貝斯的泡孔則小，而且，適當加大DMF的用量，還可以

10、降低成本。為了滿足不同用戶的使用要求，DMF的用量要合理，一般在單涂覆貝斯的配方中用量為65份左右，做服裝革時也可增到100份以上。5、著色齊U著色劑的用量因色澤不同差異很大，在普通貝斯中一般用量為510份左右，但在磨皮革配方中著色劑用量較大，高達 25 30份。著色劑用量小時色澤不鮮艷所以通常選用穩(wěn)定性高、著色力強 的著色劑，如有機顏料、高色素炭黑等。由于濕法貝斯的生產(chǎn)工藝是在水中凝固，故著色劑在水中的溶解性 是一項重要技術(shù)指標。在水中溶解性大的著色劑不能用于濕法貝斯的生產(chǎn)，否則會影響貝斯的色澤及廢水的 回收處理。粘度是配方設(shè)計時應(yīng)考慮的一個重要指標。貝斯所配制的漿料的粘度為7000 900

11、0Pa •s ,用于單涂覆粘度過高，則流動性差，過濾困難；粘度過低，容易透底，造成革面不平整等缺陷，而且還浪費 漿料。另外應(yīng)注意在設(shè)計磨皮革配方時，由于沒有填料，且要控制上述要求的粘度，就必須選用本身具有 較高粘度的樹脂，才能達到工藝要求。三、生產(chǎn)工藝技術(shù)單涂覆聚氨酯貝斯主要使用起毛布為底基，也可使用平織布和無紡布。但用無紡布作 底基時首先必須用橡膠膠乳或其他高分子材料進行預(yù)處理.必要時，用磨皮機將表面打磨平整?，F(xiàn)在國內(nèi) 行場上，可以采購到經(jīng)過橡膠膠乳浸漬處理的無紡布，其表面平整，彈性好，可以直接用于濕法聚氨酯單涂 覆使用。無論使用起毛布，還是平織布或無紡布為基布流程是一樣

12、的，所用配方也基本相同。1、生產(chǎn)工藝流程簡述：基布開卷經(jīng)儲布架進入浸水槽浸濕，再通過擠壓輥將水擠出大部分，通過燙平輪一方面除去部分水分，同時將基布燙平（如果使用橡膠膠乳預(yù)處理過的無紡布基材，則可不必浸水），然后在涂料臺上涂覆聚氨酯配合漿料，再進入凝固槽，使聚氨酯凝固成皮膜，而后再水洗、烘干、冷卻卷成大卷 貝斯。2、 生產(chǎn)工藝操作要點單涂覆貝斯所要求的漿料粘度較高，一般控制在7000 9000mPa.s，因此，配科時的加科順序更為重要，以免影響產(chǎn)品質(zhì)量。一般在容器內(nèi)先加入DMF而后加入木質(zhì)粉，并用攪拌機充分攪拌，約10min左右，確保木質(zhì)粉充分分散到DMF里。若先把DMF和聚氨酯混合在一起攪拌，

13、而后加入木質(zhì)粉，則會使木質(zhì)粉結(jié)團，不能充分地分散到樹脂溶液中即使過濾結(jié)團的木質(zhì)粉也極易堵塞過濾網(wǎng)，嚴重 時造成漿料無法使用。助劑添加的順序?qū)ζ胀ㄘ愃箒碚f，影響要小一些。一般在木質(zhì)粉加入到DMF中分散均勻后加入即可，攪拌數(shù)分鐘后停止攪拌.按配方要求加入聚氨酯樹脂，用高速攪拌機攪拌20min后，測量漿料的粘度，使其在工藝要求范圍內(nèi)。配制磨皮貝斯?jié){料時，助劑的加入順序非常重要。先在配料罐內(nèi)加入陰離子表面活性劑（比如OT 70）與DMF攪拌至少5min后，再加入非離子表面活性劑（比如S80），攪拌均勻后再加入聚氨酯樹脂和色料，并攪拌至均勻一致為止。如將OT70與S80同時加入，則無論漿料攪拌多長時間，

14、生產(chǎn)的貝斯在磨皮時極易出現(xiàn)亮斑。磨皮貝斯配方一般不使用木質(zhì)粉，以免出現(xiàn)空殼等疵點。生產(chǎn)磨皮貝斯時著色劑用量較大，著色劑的細 度要求很高，若用色粉，則應(yīng)事先將其用DMF溶解過濾后再加入到漿中。若使用色漿也應(yīng)過濾后使用。粘度是配料工序的一個重要工藝參數(shù)，一般單涂覆貝斯所用配合聚氨酯漿料的粘度為7000 9000 mPa.s 為了保證產(chǎn)品的穩(wěn)定，漿料的粘度必須控制在一定的范圍內(nèi)。而配制的漿料的粘度既與樹脂的生產(chǎn)日期、批號、 品種有關(guān)，又與木質(zhì)粉等填料的性質(zhì)有關(guān)。為了使粘度穩(wěn)定，有時DMF的用量就不能嚴格按配方執(zhí)行。相比較而言，維持粘度的穩(wěn)定比維持配方中DMF用量的準確性更為重要。配制的漿料粘度符合要

15、求后，將之移至真空脫泡機內(nèi)脫泡。脫泡時，先進行低真空度脫泡，以避免脫泡初期涌起的大量氣泡把漿料帶入真主管道或真空泵中造成事故。隨著脫泡時間的加長，逐漸加大真空度，同時，用手電觀察料面的氣泡情況。氣泡脫除干凈后，停止真 空泵運轉(zhuǎn)，完全卸壓后出料。脫泡時間一般為40min左右。若漿料粘度偏高時，可適當延長脫泡時間。脫泡后的漿料用60 100目的濾網(wǎng)過濾，裝在不銹鋼桶內(nèi)備用。配制好的漿料要及時加蓋密封，尤其是在潮濕的 夏季更要注意漿料的吸濕問題，否則料桶內(nèi)上部分的料因吸水會在使用中引起涂層不均、產(chǎn)生坑點等缺陷。3、基布浸水處理基布開巷，經(jīng)過儲布架入浸水槽、然后用擠壓輥把基布中的水分擠干，經(jīng)燙平輥將基

16、 布燙至半干。浸水處理的作用有兩個：一是提高織物濕度，防止?jié){料過分滲入基布組織內(nèi)，產(chǎn)生透底現(xiàn)象，浪費原材料。二是對脫脂性較差的基布，水槽中除清水外，還應(yīng)加入1 %的陰離子表面活性劑，如滲透劑等，以改善基布的親水性，提高貝斯的外觀質(zhì)量。如果基布較密實，漿料粘度較高，也可以不經(jīng)浸水處理而直接 涂料?；冀疇C干程度是一個重要的工藝參數(shù)但生產(chǎn)現(xiàn)場不好定量測量，多憑經(jīng)驗掌握，一般以上述粘 度的配合漿料涂覆后不透底為原則。基布處理過濕，易造成漿料與甚布粘結(jié)不牢；若過干，則易產(chǎn)生透底現(xiàn) 象，使?jié){料消耗增大，且造成革面不平整。4、涂覆一一凝固經(jīng)處理的基布，通過涂料臺，采用輥襯涂覆法，把聚氨酯漿料均勻地涂覆在

17、基布上。 在使用起毛布為底基時，要注意起毛布表面起毛的方向。順毛涂覆，貝斯表面光潔；逆毛涂覆，貝斯表而粗 糙，尤其是在起毛布的起毛較長時，這種現(xiàn)象更為明顯。涂層的厚度不僅對產(chǎn)品的厚度有影響，而且對產(chǎn)品 的風格及質(zhì)量也有影響。涂層太薄，不能遮蓋布毛，使貝斯表面粗糙，手感發(fā)板無彈性；涂層太厚，易造成 泡孔不勻、面層與基材分離等缺陷。因此，當用戶對產(chǎn)品厚度要求有變化時，不能僅僅依靠涂層厚度來改變 產(chǎn)品的厚度，而主要依據(jù)恰當?shù)剡x用基布的厚度來改變產(chǎn)品的厚度。經(jīng)涂覆聚氨酯漿料的基布進入凝固槽。凝固槽中的凝固液是由水與 DMF組成的，DMF的含量一般為20 %25 %。生產(chǎn)磨皮貝斯時，DMF的含量控 制在

18、10%一 15%之間。過高的含量會影響凝固速度.而且造成水今固形份含量增加；濃度過低不僅增加 DMF的回收成本還使貝斯表面收縮率增大，導致卷邊，降低產(chǎn)品質(zhì)量。在凝固槽內(nèi)，漿料中的DMF與水發(fā)生置換，DMF迅速往水中遷移，而水滲入到料層中的速度則較慢。當涂料層中DMF的濃度下降到一定程度時.溶解的聚氨酯發(fā)生凝固，形成有多孔的皮膜。在漿料凝固過程中產(chǎn)生一定的收縮，使涂層變薄，且有一定程度 的卷邊。為防止卷邊，一方面要保證凝固槽今的DMF濃度，另一方面在配料時可多加入些S80，以延遲表而的凝固，增大泡孔。還可以用鐵夾子夾住布邊和增加張力輥的方法來防止卷邊。凝固槽的溫度一般為常溫。在冬季，可適當加溫、

19、但一般不超過40 C,通常控制在 25 30 C。過高的溫度會使涂層凝固質(zhì)量下降。涂料層從入水凝固到出凝固槽凝固完全，大約需要510min，這與配方樹脂牌號、水中的 DMF濃度及溫度等有密切關(guān)系。料層在完全凝固前，不能與導輥接觸，否則會損傷面層。5、 水洗一烘干一卷取聚氨酯涂料層在完全凝固以后，其泡孔層內(nèi)仍然殘留一定數(shù)量的DMF，這些DMF 必須在水洗槽內(nèi)強行脫出，如脫除不干凈時烘干后臺造成貝斯表面有麻點等缺陷。在工藝控制上要確保最后一個水洗槽內(nèi) DMF的含量在1 %以下，這樣就可以保證貝斯中的DMF脫洗干凈。為了使 DMF的洗出速度加快和減少殘留于貝斯中的 DMF，水洗槽一般都需要加溫操作。實踐證明，水洗槽的溫度對DMF的洗出速度及貝斯中的DMF殘留量影響很大。在水洗過程中，尤其是在水洗槽的后半部分，由于殘留在貝斯中的 DMF已經(jīng)很少，因此，貝斯在水洗水中停留的