CN102113717B - 一种环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型水性聚氨酯涂层手套及其制备方法，属于劳保用品技术领域。本发明目的之一是提供一种环保型水性聚氨酯涂层手套，其采用针织手套衬里，在衬里表面上涂覆有水性聚氨酯涂层，其中的水性聚氨酯浆料包括水性聚氨酯树脂、水性丁腈橡胶和助剂组成。本发明的另一个目的在于提供上述环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法，该方法包括a、淋浆；b、浸浆；c、脱模三个过程。本发明涉及的手套不仅具有耐溶剂、耐油、耐弱酸弱碱以及使用寿命长等特性，而且环保性好。且本发明所述的制备方法在生产过程中具有环保性能，采用流水线化生产，生产工艺简单，成本较低，适合大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种手套及其制备方法，尤其涉及一种环保型水性聚氨酯涂层手套及其制备方法，属于劳保用品技术领域。
背景技术
手套是人们日常生产和生产制造中最主要的也是最常用的劳保用品，现有的手套用各种皮革、针织物或机织物裁剪缝制而成。针织手套用各种纺织纤维纯纺或混纺纱线，在手套机上编织，经缝制加工，如装夹里、罗口、缝指尖和指叉等，再经过拉绒或缩绒、热定形整理而成产品。针织手套的组织有平针、罗纹、集圈、纱罗等，花式有素色和色织提花等。而劳动保护用手套要求比较厚实，要经过表面处理，以提高耐磨、防滑、防水等性能。
手套表面处理主要是采用化工合成材料或橡胶材料涂覆于处理的针织内村上，固化后浸上述材料粒子。其中采用聚氨酯分层涂覆于处理的针织内衬上，固化后浸聚氨酯粒子后成型的手套最常见。
现有技术中主要采用聚氨酯对手套表面处理主要有两种方法：一：是用油性和水性聚氨酯涂胶针织绒手套掌心，二：是用油性聚氨酯涂覆整个针织绒手套。如中国专利申请(CN2612258Y)涉及聚氨酯涂层手套，主要采用在手套芯体上涂有聚氨酯涂层。聚氨酯涂层可涂在手套芯整体上、或手套手指上、或手套手背上或手套撑芯上，该手套虽然采用了棉纱、尼龙编织作为芯体，透气性好，不闷热，手感软；但是用油性和水性聚氨酯涂胶针织绒手套掌心存在耐油性、耐溶剂性以及耐磨性差等缺点，而采用油性聚氨酯涂覆整个针织绒手套在生产过程对环境污染比较厉害， 对人体伤害比较大等缺陷。
发明内容
本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种使用寿命长，耐化学试剂性能好的环保型水性聚氨酯涂层手套。
本发明的上述目的可以通过以下技术方案得以实施：一种环保型水性聚氨酯涂层手套，包括针织手套衬里，其特征在于：在针织手套衬里表面上涂覆有水性聚氨酯涂层。
本发明采用的针织手套衬里以低弹涤纶丝或异型涤纶丝、锦纶丝、棉纱、毛纱等为原料编织而成的手套衬里。
本发明采用水性聚氨酯涂覆针织手套衬里，这是由于水性聚氨酯材料不仅具有优异的耐疲劳性、耐磨性、高弹性和高强度等性能，而且在生产过程没有有毒溶剂挥发，保护了环境。
本发明采用的水性聚氨酯材料可以为现有普通的聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。采用现有普通方法合成，整个合成过程可分为两个阶段。第一阶段为预逐步聚合，即由低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分子质量为1000量级的水性聚氨酯预聚体；第二阶段为中和后预聚体在水中的分散。
作为优选，在针织手套衬里上涂覆有4层水性聚氨酯浆料，在水性聚氨酯涂层表面喷涂或浸浆方式涂覆有聚氨酯粒子。涂覆4层水性聚氨酯浆料可以更进一步的提高手套的耐溶剂、耐磨、耐冲击性能和拉伸强度，在手套性聚氨酯涂层表面喷涂或浸浆方式涂覆有聚氨酯粒子，使手套在使用过程中具有防滑性能。
作为优选，所述的第1层水性聚氨酯浆料包括以下重量份的成分：水性聚氨酯树脂：40-80份；水性丁腈橡胶：20-60份；助剂：0.5-3.0份。所述的第2-4层水性聚氨酯浆料包括以下重量份的成分：水性聚氨酯树脂：100份；助剂：0.5-3.0份。
本发明的助剂是在合成水性聚氨酯浆料过程中采用现有技术中普通的助剂，如有机硅交联剂：0.5-1.5份，可以增强针织手套衬里与水性聚氨酯涂层材料之间的粘合性，从而相应提高其附着力。由丙烯酰胺与碳酰胺等聚合而成的拉丝剂：0.1-0.2份，可以起到增滑和固泡作用。流平剂(如法国哥帝士公司生产的COAPUR2025水性聚氨酯流平剂)：0.01-0.1份；消泡剂(广州伯恩利化工有限公司生产的BX-600型，BX-601型消泡剂)：0.1-0.5份，其它如普通的手感剂、增稠剂和颜料可以根据需要添加。
本发明的另一个目的在于提供上述环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法，该方法包括以下步骤：
a、淋浆：将针织手套衬里套于流水线模具上，加温至30-60℃，将第1层水性聚氨酯浆料淋于针织手套衬里表面，在温度为50-90℃条件下初固化10-20分钟，然后在温度为100-130℃条件下充分固化10-20分钟；
b、浸浆：将步骤a中充分固化后的手套粗品冷却至30-60℃，将第2-4层水性聚氨酯浆料通过浸浆方式涂覆于手套粗品表面；
c、脱模：将上述浸浆后的手套粗品冷却至30-60℃，在表面喷涂或浸浆方式涂覆聚氨酯粒子，在温度为50-90℃条件下初固化2-10分钟，然后在温度为100-130℃条件下充分固化10-20分钟，冷却脱模。
在上述的环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法中，作为优选，步骤a中初固化的温度为60-80℃，初固化时间为15分钟，充分固化温度为110-120℃，，充分固化时间为15分钟。
在上述的环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法中，作为优选，步骤b中浸浆的具体过程为：将步骤a中充分固化后的手套粗品冷却至30-60℃，浸于第2层水性聚氨酯浆料里，滴浆后，使浆料均匀，于60℃-80℃温度下初固化10分钟，在110℃-120℃温度下充分固化15分钟，冷却至30-60℃后浸于第3层水性聚 氨酯浆料里，滴浆后，使浆料均匀，于60℃-80℃温度下初固化10分钟，在110℃-120℃温度下充分固化15分钟，冷却至30-60℃后浸于第4层水性聚氨酯浆料里，滴浆后，使浆料均匀，于60℃-80℃温度下初固化10分钟，在110℃-120℃温度下充分固化15分钟。
在上述的环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法中，作为优选，步骤c中初固化的温度为60-80℃，初固化时间为5分钟，充分固化温度为110-120℃，，充分固化时间为15分钟。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、本发明的手套不仅具有了耐溶剂、耐油、耐弱酸弱碱以及使用寿命长等特性，而且环保性好。
2、本发明的环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法在生产过程中具有环保性能，采用流水线化生产，生产工艺简单，成本较低，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明；但是本发明并不限于这些实施例。
本实施例中第1层浆料的成分(重量份)
本实施例中第2-4层浆料的成分(重量份)
实施例1中的助剂由有机硅交联剂：0.5份；由丙烯酰胺与碳酰胺等聚合而成的拉丝剂：0.2份；流平剂(如法国哥帝士公司生产的COAPUR2025水性聚氨酯流平剂)：0.1份；消泡剂(广州伯恩利化工有限公司生产的BX-600型消泡剂)：0.2份组成。
实施例2中的助剂由有机硅交联剂：0.5份。实施例3中的助剂由有机硅交联剂：1.0份；由丙烯酰胺与碳酰胺等聚合而成的拉丝剂：0.2份；流平剂(如法国哥帝士公司生产的COAPUR2025水性聚氨酯流平剂)：0.1份；消泡剂(广州伯恩利化工有限公司生产的BX-600型消泡剂)：0.5份组成。其余0.3份由普通的手感剂、增稠剂和颜料根据需要添加。
实施例4中的助剂由有机硅交联剂：1.5份；由丙烯酰胺与碳酰胺等聚合而成的拉丝剂：0.1份；流平剂(如法国哥帝士公司生产的COAPUR2025水性聚氨酯流平剂)：0.05份；消泡剂(广州伯恩利化工有限公司生产的BX-600型消泡剂)：0.3份组成。其余0.65份由普通的手感剂、增稠剂和颜料根据需要添加。
实施例1
在流水线模具上套上全棉针织手套衬里，经表面处理后加温至45℃左右，将表1中实施例1中配制好的第1层水性聚氨酯浆料淋于全棉针织手套衬里表面，先在70℃温度下初固化15分钟，在于110℃温度下充分固化15分钟。
待第1层膜冷却至温度为45℃左右，浸于表2中实施例1中配制好的第2层水性聚氨酯浆料槽里，待浆滴至适可后，旋转模具使其浆料均匀，于温度为70℃条件下初固化10分钟，在于温 度为110℃条件下充分固化15分钟。第3层和第4层浸浆的过程同第2层操作相同，不再赘述。待第四层膜冷至45℃左右后，浸于配好的聚氨酯粒子中，于70℃温度下初固化5分钟，在于110℃温度下充分固化15分钟，冷却脱模，包边，包装成手套成品。
实施例2
在流水线模具上套上尼龙针织手套衬里，经表面处理后加温至40℃左右，将表1中实施例2中配制好的第1层水性聚氨酯浆料淋于尼龙针织手套衬里表面，先在60℃温度下初固化15分钟，在于120℃温度下充分固化15分钟。
待第1层膜冷却至温度为40℃左右，浸于表2中实施例2中配制好的第2层水性聚氨酯浆料槽里，待浆滴至适可后，旋转模具使其浆料均匀，于温度为80℃条件下初固化10分钟，在于温度为120℃条件下充分固化15分钟。第3层和第4层浸浆的过程同第2层操作相同，不再赘述。待第四层膜冷至40℃左右后，浸于配好的聚氨酯粒子中，于80℃温度下初固化5分钟，在于120℃温度下充分固化15分钟，冷却脱模，包边，包装成手套成品。
实施例3
在流水线模具上套上涤纶针织手套衬里，经表面处理后加温至50℃左右，将表1中实施例3中配制好的第1层水性聚氨酯浆料淋于涤纶针织手套衬里表面，先在80℃温度下初固化15分钟，在于130℃温度下充分固化10分钟。
待第1层膜冷却至温度为50℃左右，浸于表2中实施例3中配制好的第2层水性聚氨酯浆料槽里，待浆滴至适可后，旋转模具使其浆料均匀，于温度为60℃条件下初固化10分钟，在于温度为110℃条件下充分固化15分钟。第3层和第4层浸浆的过程同第2层操作相同，不再赘述。待第四层膜冷至50℃左右后，浸于配好的聚氨酯粒子中，于80℃温度下初固化3分钟，在于130℃温度下充分固化10分钟，冷却脱模，包边，包装成手套成品。
实施例4
在流水线模具上套上全棉针织手套衬里，经表面处理后加温至35℃左右，将表1中实施例4中配制好的第1层水性聚氨酯浆料淋于全棉针织手套衬里表面，先在50℃温度下初固化20分钟，在于110℃温度下充分固化20分钟。
待第1层膜冷却至温度为35℃左右，浸于表2中实施例4中配制好的第2层水性聚氨酯浆料槽里，待浆滴至适可后，旋转模具使其浆料均匀，于温度为70℃条件下初固化10分钟，在于温度为120℃条件下充分固化15分钟。第3层和第4层浸浆的过程同第2层操作相同，不再赘述。待第四层膜冷至35℃左右后，浸于配好的聚氨酯粒子中，于50℃温度下初固化10分钟，在于110℃温度下充分固化15分钟，冷却脱模，包边，包装成手套成品。
随机抽取实施例1-4制备的手套，对其进行测试，测试结果如下所示：
手套的主要用途在于其良好的耐溶剂性能及使用寿命长，所以我们采用如下试验来测试手套的耐溶剂性：
把完整的手套翻过来，使胶层在里，称其重量M1并记录，向手套里灌入不同的溶剂，溶剂要占据手套体积的三分之二，手套口用绳子密封(以免有些溶剂挥发)，常温下放置24h。
24h后倒出手套里面的溶剂，手套倒立放置24h晾干，称其重量M2，观察手套是否开裂、膨胀、硬化、打皱等现象。通过上述测试方法和测试标准得出本发明制得手套的耐溶剂性能情况如下表3。
表3本发明制备的手套耐溶剂性能
其中◎＝完全或基本无异常，○＝若干有影响但使用无问题△＝有部分抗性，根据条件可使用，×＝无抗性，不适合使 用。
从表3中可以看出本发明制备的手套耐三氯甲烷、四氢呋喃及强酸较差，耐苯一般，其余的抗性较强。
随机抽取实施例1-4制备的手套对其物理性能进行检测，检测结果如表4和表5所示。
表4
表5
从表4和表5可以看出：本发明制备的手套的物理性能较好，使用寿命长。
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (3)
1.一种环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法，该方法包括以下步骤：
a、淋浆：将针织手套衬里套于流水线模具上，加温至30-60℃，将第1层水性聚氨酯浆料淋于针织手套衬里表面，在温度为50-90℃条件下初固化10-20分钟，然后在温度为100-130℃条件下充分固化10-20分钟；
b、浸浆：将步骤a中充分固化后的手套粗品冷却至30-60℃，将第2-4层水性聚氨酯浆料通过浸浆方式涂覆于手套粗品表面；所述浸浆的具体过程为：将步骤a中充分固化后的手套粗品冷却至30-60℃，浸于第2层水性聚氨酯浆料里，滴浆后，使浆料均匀，于60℃-80℃温度下初固化10分钟，在110℃-120℃温度下充分固化15分钟，冷却至30-60℃后浸于第3层水性聚氨酯浆料里，滴浆后，使浆料均匀，于60℃-80℃温度下初固化10分钟，在110℃-120℃温度下充分固化15分钟，冷却至30-60℃后浸于第4层水性聚氨酯浆料里，滴浆后，使浆料均匀，于60℃-80℃温度下初固化10分钟，在110℃-120℃温度下充分固化15分钟；
c、脱模：将上述浸浆后的手套粗品冷却至30-60℃，在表面喷涂或浸浆方式涂覆聚氨酯粒子，在温度为50-90℃条件下初固化2-10分钟，然后在温度为100-130℃条件下充分固化10-20分钟，冷却脱模。
2.根据权利要求1所述的环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法，其特征在于：步骤a中初固化的温度为60-80℃，初固化时间为15分钟，充分固化温度为110-120℃，充分固化时间为15分钟。
3.根据权利要求1所述的环保型水性聚氨酯涂层手套的制备方法，其特征在于：步骤c中初固化的温度为60-80℃，初固化时间为5分钟，充分固化温度为110-120℃，充分固化时间为15分钟。
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