CN103255640B - 一种环保阻燃聚氨酯合成革、制备方法及其制品 - Google Patents

Abstract

一种环保阻燃聚氨酯合成革，包括起绒类针织基布以及覆盖在所述无纺布上的底层，以及覆盖在所述底层上的面层，在起绒基布任意一面上，涂覆聚氨酯浆料形成涂层，制成半成品；在制得的半成品上，采用涂覆粘结层浆料形成粘结层，覆盖在所述涂层的上面；采用涂覆中间层浆料成粘中间层，覆盖在所述粘结层的上面；采用涂覆表面层浆料形成表面层，覆盖在所述中间层的上面,环保阻燃聚氨酯合成革可广泛应用于鞋、沙发、服装革、箱包革和家具与室内装饰用革上。

Description

一种环保阻燃聚氨酯合成革、制备方法及其制品

技术领域

本发明涉及合成革领域，尤其是涉及一种环保阻燃聚氨酯合成革及其制备方法。 

背景技术

随着社会的发展，人类生活水平的提高，对于消费品的要求越来越高，天然皮革正是其中一种热点消费品。由于受到自然条件的制约和世界各国对保护动物的意识加强，天然皮革正在逐年减少，为了能够替代这种天然皮革，合成革被发明出来。 

目前国内合成革总需求量达到8亿m²/每年，对高性能、高环保、高品质合成革的需求达到2亿m²/每年，并具有持续上升的趋势。随着合成革的发展，消费者对合成革品质的要求也越来越高。 

目前，合成革的生产和研发一直以天然皮革为目标，超细纤维合成革的微观结构和外观都非常接近天然皮革。普通涂层超细纤维合成革的常规生产流程为：纺丝（海岛型双组分纤维） → 无纺布 → 热定型 → 含浸聚氨酯浆料 → 凝固、水洗 → 溶剂萃取 → 烘燥 → 基布处理（防水处理） → 涂覆聚氨酯浆料 → 凝固、水洗 → 基布后整理 → 合成革表面修饰（压花、印刷等）。它是以海岛型双组分纤维制成三维网络状结构非织造布为基布，先对含浸聚氨酯浆料的合成革基布进行溶剂萃取处理，将组成无纺布的海岛型双组分纤维中的海组分去除，形成被凝固后的聚氨酯包裹的超细纤维束及微孔结构，从而制作出超细纤维合成革基布；进行防水整理后再涂覆聚氨酯浆料，形成表面的涂覆层结构。由于在基布的表面涂覆了一层（或多层）高分子聚合膜，从而赋予了它一种或多种功能的表面加工技术，满足人们对不同风格、不同功能的产品的需求。 

常规的生产流程中，在含浸聚氨酯浆料后有一个基布处理步骤，由于通常采用表面防水处理的方法，阻止水迁移速率过快导致在基布的表面形成水膜，不利于下一步骤的涂覆聚氨酯浆料，甚至因水压过高而在基布表面与涂覆层底之间形成一些泡状结构，降低涂覆面与基布的剥离强度；而且二次含浸、凝固，在含浸层与涂覆层之间产生了清晰的涂覆界面，致使生产出来的产品手感偏硬、甚至会有纸感，而且具有剥离强度低等缺陷。总的说来，现有生产技术存在工艺复杂、生产不易控制、产品质量差、基布处理的费用较高等问题，而且多工序进行了重复生产（烘燥、凝固、水洗等工序都进行了两次），不但浪费时间、能源，而且增加了生产成本。 

目前国内合成革总需求量达到8亿m²/每年，对高性能、高环保、高品质合成革的需求达到2亿m²/每年，并具有持续上升的趋势。随着合成革的发展，消费者对合成革品质的要求也越来越高，特别是在环保与助燃的方面。 

为了满足消费者的要求，开发一种环保、助燃性能及高品质合成革产品是市场发展的必然趋势。 

发明内容

为实现所述目的，本发明提供的技术方案如下： 

一种环保阻燃聚氨酯合成革，包括起绒类针织基布以及覆盖在所述无纺布上的底层，以及覆盖在所述底层上的面层，在起绒基布任意一面上，涂覆聚氨酯浆料形成涂层，制成半成品；在制得的半成品上，采用涂覆粘结层浆料形成粘结层，覆盖在所述涂层的上面；采用涂覆中间层浆料成粘中间层，覆盖在所述粘结层的上面；采用涂覆表面层浆料形成表面层，覆盖在所述中间层的上面，所述的，聚氨酯浆料的重量配方为：

聚碳酸酯型聚氨酯树脂    100份

二甲基甲酰胺(DMF)       60～150份

色料                    0～10份

木质粉                  0～10份

表面活性剂(BYK-L-9520)  0.4～4份

耐磨助剂(Silok 6500)    1～10份

阻燃助剂(Al(OH)₃)       1～10份

粘结层的浆料按重量份包括如下原料：

第一聚氨酯树脂80-100份、溶剂35-50份、阻燃剂3-7份、环保色片10-20份：固化剂2-4份；催化剂0.5-1.5份；

中间层的浆料按重量份包括如下原料：

第二聚氨酯树脂80-100份、溶剂40-60份、阻燃剂3-7份、环保色片10-20份；

表面层的浆料按重量份包括如下原料；

第三聚氨酯树脂80-100份、溶剂60-80份、阻燃剂3-7份、环保色片10-20份；

所述起绒类针织基布是以涤纶长纤为原材料进行针织方式加工并且进行双面起绒的经编布或纬编布；所述的涂覆是指采用湿法合成加工工艺。

所述溶剂为二甲基甲酰胺、甲苯、和/或丁酮；所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂。 

进一步地，上述超纤环保阻燃合成革中粘结层浆料的粘度为8000-8500CPS；中间层浆料的粘度为6000-6500CPS；表面层浆料的粘度为2500-3000CPS。 

进一步地，上述超纤环保阻燃合成革中溶剂为二甲基甲酰胺、甲苯、和/或丁酮；阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂。 

进一步地，上述超纤环保阻燃合成革中底层中的底层浆料按重量份计包括：环保型湿法聚氨酯树脂90-120份、纤维素粉5-8份、环保型着色剂3-8份、氮磷复合阻燃剂3-5份、含磷钛酸酯0.3-1份、溶剂90-120份，氮磷复合阻燃剂中磷氮比为4∶1-2∶1。 

进一步地，上述超纤环保阻燃合成革中底层浆料按重量份计包括：湿法聚氨酯树脂100份；纤维粉5份；环保型着色剂5份；氮磷复合阻燃剂4份；含磷钛酸酯0.5份；溶剂100份。 

同时，在本发明中还提供了一种上述超纤环保阻燃合成革的制备方法，其特征在于， 

1）无纺布的生产；

2）涂覆聚氨酯浆料形成涂层，制成半成品；

3）干法贴面，在载体面上依次涂覆表面层浆料形成所述表面层、涂覆中间层浆料形成所述中间层、涂覆粘结层浆料形成所述粘结层，生成所述面层；

4）将所述面层中的粘结层一侧与所述底坯贴合、烘干、冷却、玻璃生成所述超纤环保阻燃合成革。

所述干法贴面进一步包括以下步骤： 

所述表面层的制备，包括以下步骤：

将第三聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为2500-3000CPS的表面层浆料，将表面层浆料涂刮在载体面上，形成15-20μm的涂层，以8-9m/min的速度运行，分别经过70-80℃、80-85℃、85-90℃，以及95-105℃温度段进行逐步烘干；

所述中间层的制备，包括以下步骤：

将第二聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为6000-6500CPS的中间层浆料，将中间层浆料涂刮在表面层上，形成18-22μm的涂层，以8-9m/min的速度运行，分别经过65-75℃、75-85℃、90-100，以及105-115℃温度段进行逐步烘干；

所述粘结层的制备，包括以下步骤：

将第一聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为8000-8500CPS的浆料，生产前加入固化剂和催化剂形成粘结层浆料； 

将粘结层浆料涂刮在中间层上，形成18-22μm的涂层，形成粘结层。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 

实施例1 

无纺布的生产； 

湿法制坯：将氮磷复合阻燃剂、含磷钛酸酯以及溶剂混匀，搅拌30分钟，加入环保型湿法树脂、纤维粉、环保型着色剂，在真空条件下搅拌30分钟，制成底层浆料；将无纺布含浸 在所述底层浆料中，待浆料凝固后抽出、水洗、烘干、柔软、染色、磨皮制成底坯。 

所述表面层的制备，包括以下步骤：将第三聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为2500CPS的表面层浆料，将表面层浆料涂刮在载体面上，形成15μm的涂层，以8m/min的速度运行，分别经过70℃、80℃、85℃，以及95℃温度段进行逐步烘干； 

所述中间层的制备，包括以下步骤：将第二聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为6000CPS的中间层浆料，将中间层浆料涂刮在表面层上，形成18μm的涂层，以8m/min的速度运行，分别经过65℃、75℃、90，以及105℃温度段进行逐步烘干； 

所述粘结层的制备，包括以下步骤：将第一聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为8000CPS的浆料，生产前加入固化剂和催化剂形成粘结层浆料；将粘结层浆料涂刮在中间层上，形成18μm的涂层，形成粘结层； 

采用湿法贴合的方式，将粘结层与底坯贴合，贴合时温度为150℃，形成无间隙贴合，以6m/min的速度运行，分别经过105℃、105℃、115℃，以及125℃温度段进行逐步烘干；

实施例2

无纺布：底层浆料：湿法聚氨酯树脂120g、纤维素粉8g、环保型着色剂8g、氮磷复合阻燃剂5g、含磷钛酸酯1g、甲苯120g。 

表面层浆料：所述第三聚氨酯树脂是模量为75kg/cm²，分子量为1.2×10⁵的第三聚氨酯树脂聚氨酯树脂100g、甲苯80g、阻燃剂7g、钛白粉7份、水晶棕1.8g、铁红0.6g、炭黑0.4g； 

中间层浆料：模量为65kg/cm²，分子量1.0×10⁵的第二聚氨酯树脂100g、甲苯60g、阻燃剂7g、钛白粉7g、水晶棕1.8g、铁红0.6g、炭黑0.4g； 

粘结层浆料；模量为35kg/cm²，分子量为0.8×10⁵的第一聚氨酯树脂100g、甲苯50g、阻燃剂7g、钛白粉7g、水晶棕1.8g、铁红0.6g、炭黑0.4g；固化剂4g；催化剂1.5g。 

涂覆聚氨酯浆料形成涂层，制成半成品； 

在载体面上依次涂覆表面层浆料形成所述表面层、涂覆中间层浆料形成所述中间层、涂覆粘结层浆料形成所述粘结层，生成所述面层；将第三聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为2500-3000CPS的表面层浆料，将表面层浆料涂刮在载体面上，形成15-20μm的涂层，以8-9m/min的速度运行，分别经过70-80℃、80-85℃、85-90℃，以及95-105℃温度段进行逐步烘干；

所述中间层的制备，包括以下步骤：

将第二聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为6000-6500CPS的中间层浆料，将中间层浆料涂刮在表面层上，形成18-22μm的涂层，以8-9m/min的速度运行，分别经过65-75℃、75-85℃、90-100，以及105-115℃温度段进行逐步烘干；

所述粘结层的制备，包括以下步骤：

将第一聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为8000-8500CPS的浆料，生产前加入固化剂和催化剂形成粘结层浆料； 

将粘结层浆料涂刮在中间层上，形成18-22μm的涂层，形成粘结层。

将所述面层中的粘结层一侧与所述底坯贴合、烘干、冷却生成所述超纤环保阻燃合成革。 

Claims (3)

1.一种环保阻燃聚氨酯合成革，包括起绒类针织基布以及覆盖在无纺布上的底层，以及覆盖在所述底层上的面层，其特征在于： 

在起绒基布任意一面上涂覆聚氨酯浆料形成涂层，制成半成品；在制得的半成品上，采用涂覆粘结层浆料形成粘结层，覆盖在所述涂层的上面；采用涂覆中间层浆料成粘中间层，覆盖在所述粘结层的上面；采用涂覆表面层浆料形成表面层，覆盖在所述中间层的上面，所述的聚氨酯浆料的重量配方为：

聚碳酸酯型聚氨酯树脂    100份

二甲基甲酰胺(DMF)       60～150份

色料                    0～10份

木质粉                  0～10份

表面活性剂BYK-L-9520  0.4～4份

耐磨助剂Silok 6500    1～10份

阻燃助剂Al(OH)₃       1～10份

粘结层的浆料按重量份包括如下原料：

第一聚氨酯树脂80-100份、溶剂35-50份、阻燃剂3-7份、环保色片10-20份：固化剂2-4份；催化剂0.5-1.5份；

中间层的浆料按重量份包括如下原料：

第二聚氨酯树脂80-100份、溶剂40-60份、阻燃剂3-7份、环保色片10-20份；

表面层的浆料按重量份包括如下原料；

第三聚氨酯树脂80-100份、溶剂60-80份、阻燃剂3-7份、环保色片10-20份；所述起绒类针织基布是以涤纶长纤为原材料进行针织方式加工并且进行双面起绒的经编布或纬编布；所述的涂覆是指采用湿法合成加工工艺，所述溶剂为二甲基甲酰胺、甲苯、和/或丁酮；所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂。

2.一种如权利要求1所述的环保阻燃聚氨酯合成革，其特征在于，包括以下步骤：

1）无纺布的生产；

2）涂覆聚氨酯浆料形成涂层，制成半成品；

3）干法贴面，在载体面上依次涂覆表面层浆料形成所述表面层、涂覆中间层浆料形成所述中间层、涂覆粘结层浆料形成所述粘结层，生成所述面层；

4）将所述面层中的粘结层一侧与底坯贴合、烘干、冷却、剥离生成超纤环保阻燃合成革，所述干法贴面进一步包括以下步骤：

所述表面层的制备，包括以下步骤：

将第三聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为2500-3000CPS的表面层浆料，将表面层浆料涂刮在载体面上，形成15-20μm的涂层，以8-9m/min的速度运行，分别经过70-80℃、80-85℃、85-90℃，以及95-105℃温度段进行逐步烘干；

所述中间层的制备，包括以下步骤：

将第二聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为6000-6500CPS的中间层浆料，将中间层浆料涂刮在表面层上，形成18-22μm的涂层，以8-9m/min的速度运行，分别经过65-75℃、75-85℃、90-100℃以及105-115℃温度段进行逐步烘干；

所述粘结层的制备，包括以下步骤：

将第一聚氨酯树脂、溶剂、阻燃剂混合均匀后再加入环保色片搅拌至充分溶解，形成粘度为8000-8500CPS的浆料，生产前加入固化剂和催化剂形成粘结层浆料； 

将粘结层浆料涂刮在中间层上，形成18-22μm的涂层，形成粘结层。

3.如权利要求1所述的一种环保阻燃聚氨酯合成革在鞋、沙发、服装革、箱包革上的应用。