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濕法聚氨酯合成革生產(chǎn)工藝

濕法聚氨酯合成革生產(chǎn)工藝
濕法聚氨酯合成革的生產(chǎn)方法是將聚氨酯濕法樹脂中加入DMF溶劑及其它填料、助劑制成混合液，經(jīng)過真空機(jī)脫泡后，浸漬或涂覆于基布上，然后放入與溶劑（DMF）具有親和性，而與聚氨酯樹脂不親和的水中，溶劑（DMF）被水置換，聚氨酯樹脂逐漸凝固,從而形成多孔性皮膜,即微孔聚氨酯粒面層，習(xí)慣上稱為貝斯(英文BASS的譯音),其含意是基材(半成品革)的意思,貝斯經(jīng)過干法貼面或表面經(jīng)整飾后,如表面印刷、壓花、磨皮等工藝后，才能成為聚氨酯合成革成品。　　濕法聚氨酯合成革具有良好的透氣、透濕性，滑爽豐滿的手感，優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度，特別是從結(jié)構(gòu)上近似天然皮革，濕法合成革貝斯的生產(chǎn)工藝可分為單涂覆法、浸漬法和含浸涂覆法三種，所用基布有紡織布和無紡布兩類。
（一）、單涂覆法聚氨酯貝斯
1、生產(chǎn)工藝流程
基布開卷經(jīng)儲布架進(jìn)入浸槽浸濕，再通過擠壓輥將水?dāng)D出大部分，通過燙平輪除去部分
水分，同時將基布燙平，然后在涂布機(jī)上涂覆配合漿料，再進(jìn)入凝固槽成皮膜，再充分水洗、烘干定型、冷卻成大卷貝斯。
2、主要原料
A、聚氨酯樹脂：通常為普通濕法樹脂，磨皮專用，含浸專用及耐寒樹脂等，樹脂的模量（100%）從2.0MPa至30.0MPa不等。根據(jù)貝斯軟硬度，選用高低模量牌號樹脂，單涂覆貝斯由于泡孔小、密度大，往往加入大量木質(zhì)粉及其他填料，故當(dāng)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。
B、木質(zhì)粉：在單涂覆貝斯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，不同型號廠家的木質(zhì)粉，其膨脹系數(shù)不同，這樣便在同等其他材料相同的情況下，其粘度值均不相同，也直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量及相應(yīng)的成本，木質(zhì)粉的細(xì)度要求一般要達(dá)到400目以上。
C、陰離子表面活性劑（C-70，C-90）：又稱為快速滲透劑，具有親水性。主要起到加快DMF與水的交換速度，提高生產(chǎn)速度，同時使泡孔細(xì)密化。陰離子表面活性劑可生成球形泡孔結(jié)構(gòu)，增加回彈性、透氣性、透濕性。一般加入量在0.5%-2.5%之間，如加多，涂層易反卷，平滑性下降。
D、非離子表面活性劑（S-80）：具有疏水性，可推遲表面的凝固速度，因而可使內(nèi)部的DMF與水更快地交換，可生成針狀的泡孔結(jié)構(gòu)，加入量為1%-3%，過大生產(chǎn)速度受影響。
E、溶劑（DMF）：DMF用于溶解及稀釋聚氨酯樹脂。直接配合樹脂，調(diào)整配合液的粘度，DMF用量大時，在凝固過程中，提高凝固速度及增大泡孔結(jié)構(gòu)。
F、色漿：應(yīng)選用單一溶劑DMF體系之產(chǎn)品，通常加入量為5%-8%。
G、基布：單涂覆貝斯所用基布主要以平織布、單面起毛布為基礎(chǔ)，其紗支含棉量的多少直接影響到與水浸透的時間。
3、生產(chǎn)工藝操作要點(diǎn)
A、配制聚氨酯漿料：
單涂覆貝斯所要求的漿料粘度較高,一般控制在7000-9000Pa.s。配料時加料順序更為重要。一般在容器先加入DMF，而后加入木質(zhì)粉，并用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杓s10min左右，確保木質(zhì)粉分散于DMF中。若先把DMF與聚氨酯混合在一起攪拌，而后加入木質(zhì)粉，則會使木質(zhì)粉結(jié)團(tuán)，不能充分地分散于樹脂溶液中，即使過濾，結(jié)團(tuán)的木粉也極易堵塞過濾網(wǎng)，嚴(yán)重的無法使用，配制的漿料粘度符合要求后，將利用真空脫泡機(jī)脫泡40min，若漿料粘度偏高時，可適當(dāng)延長脫泡時間，后用60-100目過濾網(wǎng)過濾。
B、基布浸水處理：
基布發(fā)送，經(jīng)過儲布架入浸水槽，然后用擠壓輥把基布中的水分?jǐn)D干，經(jīng)燙平輪將基布燙半干。浸水處理的作用有兩個，一是提高織物濕度，防止?jié){料滲入基布組織內(nèi)，產(chǎn)生透底現(xiàn)象，浪費(fèi)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，以改善基布的親水性，提高貝斯的外觀質(zhì)量。
C、涂覆凝固：
經(jīng)處理的基布，通過涂料臺，采用涂刀涂覆法把漿料混合液均勻地涂覆在基布上。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，貝斯表面粗糙。涂層的厚度太薄，不能遮蓋布毛，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。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10%--15%之間。過高的含量會影響凝固速度，而且造成水中固體份含量增加，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(dǎo)致卷邊DMF迅速往水中遷移，而水滲入到料層中速度則較慢。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中DMF濃度,另一方面在配料時可多加些S-80，延遲表面的凝固,增大泡孔。還可以用夾子夾住布邊和增加張力輥方法來防止卷邊。
凝固槽的溫度一般為常溫，冬季可適當(dāng)加溫，通?？刂圃?5℃，過高的溫度會使涂層斷裂強(qiáng)度下降，薄膜模量下降，表面均勻程度變差，但微孔結(jié)構(gòu)均勻。涂料層從入水凝固到出凝固槽凝固完全，大約需要8-15min，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(dǎo)輥接觸，否則會損傷面層。
D、水洗、烘干、卷?。?/span>
聚氨酯涂料層在完全凝固以后，其泡孔層內(nèi)仍殘留一定數(shù)量的DMF，這些DMF必須在水洗槽中強(qiáng)行脫出，如脫除不干凈時，烘干后會造成貝斯表面有麻點(diǎn)等缺陷。在工藝控制上要確保后一個水洗槽內(nèi)DMF的含量在1%以下，這樣就可以保證貝斯中的DMF脫除干凈，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(shí)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時間對DMF洗凈程度的影響遠(yuǎn)不如擠壓次數(shù)對其影響大。貝斯水洗干凈后，為除去水分，需烘干處理。烘箱溫度不宜過高，一般不超過150℃，在進(jìn)口處，因貝斯含有大量的水分，溫度可高些，隨著水分的蒸發(fā)，在烘箱后部溫度可低些，一般120℃即可。
（二）、起毛布浸漬聚氨酯貝斯
1、生產(chǎn)工藝流程
起毛布開卷，儲布通過燙平輥加熱除去水分燙平后進(jìn)入含浸槽，浸漬聚氨酯配合漿料。通過托輥與間隙輥后，刮掉多余漿料進(jìn)入凝固槽，形成皮膜，通過擠壓輥擠出大部分DMF水溶液，再進(jìn)行水洗、烘干、卷取為貝斯。
2、主要原料
A、聚氨酯樹脂：與單涂覆法說明一致。
B、木質(zhì)粉：在含浸貝斯配方中，木質(zhì)粉用量較小，一般不超過10%，細(xì)度在400目以上。
C、助劑：在含浸貝斯配方中，除使用C-70及S-80助劑外，還有以下幾種特殊助劑。
①消泡劑：主要成分為液體有機(jī)硅，主要作用是消除漿料中的空氣，減少貝斯表面針孔。一般的有機(jī)硅油與DMF的相溶性差，不宜應(yīng)用。設(shè)計(jì)配方時，應(yīng)選用與DMF有一定相溶性，消泡能力強(qiáng)的專用助劑。用量一般在0.5-1份，用量太少不起作用，用量大時因與DMF相溶性差，會使貝斯革表面有凹陷出現(xiàn)。
②流平劑：流平劑也是一種改性的有機(jī)硅助劑。主要作用是改善貝斯表面的平整性，增加樹脂與基布間的親合性。用量一般為樹脂質(zhì)量的0.1%。
③水：水也可以作為一種助劑用于含浸貝斯配方中，用以調(diào)整泡孔結(jié)構(gòu)，加快凝固速度。
D、溶劑DMF：在含浸貝斯配方中，DMF的用量可達(dá)樹脂質(zhì)量的1.5倍到2倍。
E、起毛布：含浸貝斯革所用起毛布多為雙面起毛布，厚度從0.4-1.2MM不等，根據(jù)產(chǎn)品厚度選用。含浸工藝要求起毛布的脫脂及親水性都必須良好，起毛短而勻，組織結(jié)構(gòu)緊密。
3、生產(chǎn)工藝操作要點(diǎn)
（1）聚氨酯漿料的制備：在攪拌缸內(nèi)加入定量的DMF,然后加入木質(zhì)粉,并攪拌使木質(zhì)粉分散于DMF中,停止攪拌,依次加入C-70、S-80、水、消泡劑、流平劑等，繼續(xù)攪拌5MIN后，加入聚氨酯樹脂和著色劑，高速攪拌約20min左右，同時真空脫泡，取樣測試配合液粘度，如不符合工藝要求，則需調(diào)整。
（2）含浸凝固工序：配好的漿料用氣泵打入含浸槽內(nèi)，基布放卷，在入含浸槽浸漬前，經(jīng)燙平輥加熱除去基布中的水分，否則易產(chǎn)生貝斯革表面兩層皮現(xiàn)象。基布入含浸槽內(nèi)，聚氨酯漿料滲入基布中。由于基布不斷運(yùn)動，會把空氣帶入含浸槽內(nèi)的漿料中，從而產(chǎn)生氣泡，漿料中的空氣會在貝斯表面生成針孔。為及時消除這些氣泡除在漿料配方中加入消泡劑外，含浸槽內(nèi)的料循環(huán)使用也是很有效的一種方法，即不斷把無泡的料打入含浸槽，同時從含浸槽上面溢出含有較多氣泡的料，溢出的漿料存放專用桶內(nèi)，讓其靜置消泡一段時間后，重新打入含浸槽使用。基布從含浸槽出來后，用刮刀把多余的漿料刮掉。刮刀間隙也是影響貝斯表面質(zhì)量的一個重要因素。刮刀間隙太小時，容易漏布毛，造成表面不平整；間隙太大時，又容易出現(xiàn)表面兩層皮現(xiàn)象，間隙的大小還要根據(jù)起毛布起毛長短做適當(dāng)調(diào)整，然后入水凝固。貝斯入水角度應(yīng)以垂直凝固方式為宜。入水后，水平走向距離不宜過長，以6-8M為宜，起毛布的質(zhì)量是貝斯質(zhì)量的關(guān)鍵因素。脫脂差、親水性差的起毛布會造成貝斯表面產(chǎn)生大量針孔，甚至?xí)鸨砻婷搶?。因此，濕法用基布對脫脂性，親水性都有嚴(yán)格要求。檢驗(yàn)起毛布親水性的簡單方法是爬高試驗(yàn)，即把一寬約30MM，長200MM的布條，其下端浸入水中，經(jīng)過一定的時間（例如30min），測量水沿布往上爬高的高度。往上爬得越高，說明布的浸水性越好。上述方法實(shí)際上是檢查布基毛細(xì)效應(yīng)的方法。當(dāng)基布的內(nèi)在質(zhì)量發(fā)生問題時，無論怎樣修正配方，都是無濟(jì)于事的。
（3）水洗、烘干、卷?。汉愃购穸纫话爿^厚，故水洗、烘干時間相應(yīng)要長一些。
（三）起毛布含浸涂覆聚氨酯貝斯
1、生產(chǎn)工藝流程
注：1、起毛布放卷2、含浸槽3、擠壓輥4、預(yù)凝固槽5、擠壓輥6、燙平輥7、涂料臺8、凝固9.擠壓輥
起毛布含浸涂覆聚氨酯貝斯是先將起毛布浸漬聚氨酯漿料后，入水凝固，經(jīng)擠壓、燙平基本干燥后，在正面再涂一層聚氨酯配合液，然后入水凝固。含浸涂覆貝斯表面平整，褶紋細(xì)密、真皮感強(qiáng)。
2、主要原料
含浸涂覆貝斯革所用的原材料基本與單含浸及單涂覆貝斯革所用的原料基本相同，在含浸涂覆貝斯配方中，涂覆液的配方與單涂貝斯基本相同，而含浸液的配方粘度要低于單含浸貝斯配方。由于含浸覆貝斯中，含浸后起毛布持液率很低，故不必添加消泡劑及流平劑，S-80也不必使用，僅用C-70來增加水與DMF的交換速度即可。
3、生產(chǎn)工藝操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
含浸涂覆貝斯含浸液的粘度要盡量低一些，起毛布的持液率要盡量少。預(yù)凝固后,基布要充分燙干,否則,涂覆液涂料后,在凝固過程中易產(chǎn)生氣泡或雞爪紋。含浸涂覆貝斯革對起毛布的要求很嚴(yán)格,背面的毛起得要長,正面的毛則要短些,布的組織結(jié)構(gòu)比單含浸用布要密。起毛布要有良好的親水性，起毛布質(zhì)量不好時,同樣會產(chǎn)生氣泡及雞爪紋。

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