CN103568435B - 合成软垫的清洁制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合成软垫的制造工艺。其步骤包括在离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；趁热在带粘胶膜上压合软质垫层，或将带粘胶膜压合在软质垫层上，加热加压定型，使聚氨酯原液完全熟化，切割，整理得到单面合成软垫成品。本发明工艺绿色环保，无需使用有毒有害的有机溶剂，生产过程中的能耗低，是一种清洁环保的绿色制造工艺。同时在面膜与软质垫芯的贴合中，是不需要使用任何粘合剂，使软质垫芯到产品的生产过程中不会出现二次污染。制得的合成软垫，各层间结合紧密，可以具有丰富的造型，特别是可以生产得到表面具有凹凸的软垫，可以根据需要生产出多种装饰性软垫，防护软垫。

Description

合成软垫的清洁制造工艺

技术领域

本发明涉及一种板状材料的制造工艺，特别涉及一种合成软垫的清洁制造工艺。

背景技术

软垫一般由面层包裹中间的缓冲层而成。面层一般由装饰性好，耐磨损、易清洁的材料制成，缓冲层一般由发泡材料，或其他类似的多空隙弹性材料制成。PU、EVA、PVC等有机高分子发泡材料具有耐水性、耐化学腐蚀性好，发泡材料弹性好，质量轻，生产技术成熟，生产成品低等特点，是缓冲层的主要构成材料。

在传统、常规软垫的生成过程中，为使面层和缓冲层可以更紧密地结合在一起，一般通过缝合、胶粘剂粘合等方式，将面层固定包裹在缓冲层外。这样得到的软垫一般为成品，难以再次根据需要再次加工。缝合操作相对简单，他能达到一定的强度，但是面层与中间的缓冲层之间贴合并不是十分紧密，缝合线脱落之后就很难保持产品完整。而通过粘合剂将面层粘合在缓冲层上，其制造方法稍显复杂，且现有的粘合剂一般具有一定的毒性，粘合剂中的溶剂挥发会产生有害的气体，不仅有害生产线上操作人员的健康，对使用者的健康也有一定的影响。粘合剂的涂布均匀程度、缓冲层表面均匀程度以及面层的均匀程度对终产品的粘合强度均有影响，面层与缓冲层之间并不能很好地贴合在一起。对于不规则的产品，还需要进行额外的裁剪，在裁剪的过程中不可避免地会造成原料的浪费。

对于表面具有凹凸块的软垫，现在基本只能通过将本来带有凹凸位的膜类产品，直接使用粘合剂或物理方法缝合；或者用平直的膜类产品，使用粘合剂或物理方法缝合后，再通过大型热压装置压合，使表面达到凹凸的花纹等。这几种加工工艺都需要大量的人力，及较大的投资，同时因为粘合剂的使用，会对产品造成二次污染，（含有有害气体等），而热压装置的使用，也只能压制出相对深度为2cm左右深度的花纹，更深的纹路，会造成产品面膜的破坏。

现有的溶剂型聚氨酯树脂的生产过程中需要使用大量的有机溶剂，不仅危害环境，还直接影响健康，已经是一种被逐渐淘汰的生产工艺。现有的聚氨酯组合料上料过程中，普遍采用先预混，之后再涂布的上料方式。而预混过程中，异氰酸酯组分和多元醇组分易发生聚合反应，导致预混液的粘度增大，其中充满气泡。在聚氨酯组合料的涂布过程中，粘度直接影响涂布效果，粘度低了，会出现缩孔、侧漏等现象；粘度高了，则难以刮平，产品表面有起伏。同时，这种上料方式对反应时间控制的要求十分严格，以避免反应过快而堵塞刮刀或喷头、反应速度过慢导致生产程序延长，造成工艺烦琐及能耗加大，都严重影响后续生产，普遍采用添加过量溶剂和/或降低聚氨酯预混液的温度等措施。为了减少气泡的存在，则采用负压混合+慢速搅拌加以控制。现有的生产工艺很难制造出表面平整，外观一致的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的合成软垫清洁制造工艺。

本发明所采取的技术方案是：

一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1)在离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；

2)趁热在带粘胶膜上压合软质垫层，或将带粘胶膜压合在软质垫层上，；

3)加热加压定型，使带粘胶膜完全熟化，切割，整理得到单面合成软垫成品。

一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1)在离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；

2)趁热在带粘胶膜上压合软质垫芯，或在软质垫芯另一面层涂敷聚氨酯原液；或在另一离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚成带粘胶膜后先施放网状织物，再压合已有单面胶层的合成软质垫上，使网状织物处于带粘胶膜与软质垫之间；

3)加热加压使带粘胶膜完全熟化，切割，整理，得到具有两面有胶膜层的合成软垫成品。

一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1)将平衡且相对的两个离型层表面上涂覆聚氨酯原液，加热预聚为粘胶膜；

2)趁热在平衡且相对的粘胶膜之间，放入软质垫芯，在两边带有聚氨酯粘胶膜离型层外加压加热，使粘胶膜紧贴在软质垫芯两边面上完全熟化，切割，整理得到具有双面胶层的合成软垫成品。

聚氨酯原液的组成为分包含多元醇组分B和异氰酸酯组分A，不含溶剂，特别是不含沸点在150℃以下的有机溶剂。

多元醇组分包含通用型聚醚多元醇、聚酯多元醇、接技改性多元醇、聚氨酯发泡料和填料；异氰酸酯组分A中的含NCO基的原料为二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的至少一种，或其与接枝改性多元醇反应获得的多异氰酸酯预聚体的至少一种，或两类组分的混合物。

优选的，聚氨酯胶面膜为透气型或防滑型的胶面膜。

软垫的厚度为0.1mm～3000mm，其中胶膜层的厚度为0.05mm至9mm。

优选的，在将带粘胶膜压合至软质垫芯上层和/或将加热加压定型前，在带粘胶膜与压合装置之间增设保护层。

优选的，聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时可按需加入功能性物质，通过计量泵计量混合，吐出在预定位置上，按设定条件原位反应成型，更为方便地控制涂布的均匀性和原料的聚合速度。

本发明的有益效果是：

本发明工艺绿色环保，无需使用有毒有害的有机溶剂，无VOC（挥发性有机化合物），相关操作岗位不再是毒岗，生产过程中能耗低，是一种清洁环保的绿色制造工艺。同时在面膜与软质垫芯的贴合中，不需要使用任何粘合剂，使软质垫芯到产品的生产过程中不会出现二次污染。

本发明工艺制造得到的合成软垫，各层间结合紧密，可以具有丰富的造型，特别是可以生产得到表面具有凹凸的软垫，可以根据需要生产出多种装饰性软垫，防护软垫。可以根据需要，生产出相对深度达到10mm的纹路、花纹的合成软垫，而且面层与软质垫芯完全贴合，不易剥离。通过在软质垫与聚氨酯面膜之间加设具有补强作用的网状织物，可以获得更为强韧的合成软垫。

本发明工艺制造得到的产品，定型快，既可以整卷收起在仓库，也可以在需要的时候根据需要进行二次切割，方便了产品的使用。同时，多余的边角料也可以回收再造粒，废物利用。

通过在软垫的至少一面设置透气型聚氨酯层，有利于软垫中气体的排出，及水汽（汗液、地面潮湿、不慎倾倒导致液体浸入等）的散发，有利于使用者保持皮肤干爽，同时，微孔的存在也可以提供适当的摩擦力，有效地提高了产品的舒适性和耐用性；当然也可用同样的工艺生产不发泡、不透气胶膜层。

通过在接枝改性工艺的运用，使异氰酸组分和多元醇组分及其他助剂混合后，可以方便地控制聚氨酯原液的粘度，反应速度等，实现了无溶剂型聚氨酯原液的涂敷新手段。也可通过设定合适的当量并自行控制各种辅料的添加量，可以在同一生产线上实现多种不同性能聚氨酯层的涂敷，更为简便可靠。

具体实施方式

一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1)在离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；

2)趁热在带粘胶膜上压合软质垫层，或将带粘胶膜压合在软质垫层上，；

3)加热加压定型，使带粘胶膜完全熟化，切割，整理得到单面合成软垫成品。

一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1)在离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；

2)趁热在带粘胶膜上压合软质垫芯；或在软质垫芯另一面层涂敷聚氨酯原液后加热定型成膜；或在另一离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚成带粘胶膜后再压合已有单面胶层的软质垫反面上；

3)加热加压定型，使带粘胶膜完全熟化，切割，整理得到一种两面有胶膜层的合成软垫成品。

一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1)在离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；

2)在带粘胶膜上施放网状织物，之后再压合软质垫，或在另一离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚成带粘胶膜后先施放网状织物，再压合已有单面胶层的合成软质垫反面上，使网状织物处于带粘胶膜与软质垫芯之间；

3)加热加压使带粘胶膜完全熟化，切割，整理，得到具有两面有胶膜层又能抗撕裂的合成软垫成品。

一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1)将平衡且相对的两个离型层表面上涂覆聚氨酯原液，加热预聚为粘胶膜；

2)趁热在平衡且相对的粘胶膜之间，放入软质垫芯，在两边带有聚氨酯粘胶膜离型层外加压加热，使粘胶膜紧贴在软质垫芯两边面上完全熟化，切割，整理得到具有双面胶层的合成软垫成品。

聚氨酯原液的组成为分包含多元醇组分B和异氰酸酯组分A，不含溶剂，特别是不含沸点在150℃以下的有机溶剂。

多元醇组分包含通用型聚醚多元醇、聚酯多元醇、接技改性多元醇、聚氨酯发泡料和填料；异氰酸酯组分A中的含NCO基的原料为二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的至少一种，或其与接枝改性多元醇反应获得的多异氰酸酯预聚体的至少一种，或两类组分的混合物。

优选的，聚氨酯胶面膜为透气型或防滑型的胶面膜。

软垫的厚度为0.1mm～3000mm，其中胶膜层的厚度为0.05mm至9mm。

优选的，在将带粘胶膜压合至软质垫芯上层和/或将加热加压定型前，在带粘胶膜与压合装置之间增设保护层。

优选的，聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时可按需加入功能性物质，通过计量泵计量混合，吐出在预定位置上，按设定条件原位反应成型，更为方便地控制涂布的均匀性和原料的聚合速度。

为了使聚氨酯层具有更好性能，可以对其异氰酸酯组分和多元醇组分进行改性。如对聚醚多元醇、通用型聚酯多元醇进行小分子接枝改性，使产品带有易控制乳化、成型、扩粘等特点。如在多元醇分子中接枝带羟基的表面活性剂，硅烷类共聚物、含氟小分子、羧基化合物等。接枝的表面活性剂常见的有：AirProducts公司的DC系列产品。

然后按多元醇50～100份、扩链剂0～20份、表面活性剂0～10份、填料0～30份的比例配置B料；另外使用含异氰酸酯基的物料（TDI、MDI、HDI、HMDI中的至少一种）或分别与多元醇预聚的NCO%为5～30的预聚体作为A料。

然后按A、B比为100：（20～300）的比例混合，再进行喷涂或者刮涂。

以下实施例中，如无特别说明，B料指聚氨酯的多元醇组分，A料指聚氨酯的异氰酸酯组分。

实施例1：

在离型纸上喷涂或刮涂一层按比例均匀混合的A、B混合料，加热，待1~30分钟内，混合料半熟化后（带粘性）时，贴合软质垫芯，继续加热，待完全熟化后，剥离，得到含有单面聚氨酯面膜的软垫。

实施例2：

基于实施例1得到的软垫，在另一离型纸上喷涂或刮涂一层按比例均匀混合的A、B混合料，加热，待1~30分钟内，混合料半熟化后（带粘性）时，贴合含有单面聚氨酯面膜的软垫的另一面，贴合，继续加热，待完全熟化后，剥离，得到含有双面聚氨酯面膜的软垫。

实施例3：

基于实施例1得到的含有单面聚氨酯面膜的软垫，采用常温粘合、超频加热压合等设备，将含有单面聚氨酯胶膜的软垫其中的三个边压合，在软垫中心隔开，得到袋型防震产品，可装手机、手提电脑等；

或将四个边热压合，得到具有防水功能的产品、浮床、浮垫。

实施例4：

原理与实施例1、2基本一样，不同之处在于直接将原液涂于软质垫芯表面上，其他工艺一样。

实施例5：

原理与实施例1、2基本一样，不同之处在于，在离型基材上喷涂或刮涂了原液，然后待半熟化后，采用两面平衡且相对的聚氨酯胶膜（任何物理角度）同时压合的原理，在设备上设置离型保护层，同时对软质垫芯的两面同时压合，继续熟化得到聚氨酯面膜，直接得到含有双面聚氨酯面膜的软垫。

实施例6：

基于实施例1得到的软垫，在软垫的另一面涂敷聚氨酯原液，之后加热预聚为带粘胶膜，在胶膜上覆盖离型保护层，之后加热压合，继续熟化完全，得到具有双面聚氨酯面膜的软垫。

实施例7：

取破损的，表面凹凸不平的海绵垫，在海绵垫上涂敷聚氨酯发泡原液，加热发泡使海绵表面平整，之后在海绵的一面涂敷聚氨酯发泡原液之后加热预聚为带粘胶膜，在胶膜上覆盖离型保护层，之后加热压合，继续熟化完全，得到修复好的海绵垫。

实施例8

1)将离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；

2)在软质垫芯一表面平铺一层网状织物，将带粘胶膜压合在网状织物与软质垫芯上；

3)加热、熟化得到单面强化软垫粗品；

类似地处理软质垫芯另一表面，得到强化软垫。

Claims (8)

1.一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1）在离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；

2）趁热在带粘胶膜上压合软质垫层，或将带粘胶膜压合在软质垫层上，；

3）加热加压定型，使带粘胶膜完全熟化，切割，整理得到单面合成软垫成品；

其中，聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时通过计量泵计量混合聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时可按需加入功能性物质，通过计量泵计量混合，吐出在预定位置上，按设定条件原位反应成型，聚氨酯原液的组成为分包含多元醇组分B和异氰酸酯组分A，不含溶剂。

2.一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1）在离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；

2）趁热在带粘胶膜上压合软质垫芯；或在软质垫芯另一面层涂敷聚氨酯原液后3）加热定型成膜；或在另一离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚成带粘胶膜后再压合已有单面胶层的软质垫反面上；

加热加压定型，使带粘胶膜完全熟化，切割，整理得到一种两面有胶膜层的合成软垫成品；

其中，聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时通过计量泵计量混合聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时可按需加入功能性物质，通过计量泵计量混合，吐出在预定位置上，按设定条件原位反应成型，聚氨酯原液的组成为分包含多元醇组分B和异氰酸酯组分A，不含溶剂。

3.一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1）在离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚为带粘胶膜；

2）在带粘胶膜上施放网状织物，之后再压合软质垫，或在另一离型层面上涂敷聚氨酯原液，加热预聚成带粘胶膜后先施放网状织物，再压合已有单面胶层的合成软质垫反面上，使网状织物处于带粘胶膜与软质垫芯之间；

3）加热加压使带粘胶膜完全熟化，切割，整理，得到具有两面有胶膜层又能抗撕裂的合成软垫成品；

其中，聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时通过计量泵计量混合聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时可按需加入功能性物质，通过计量泵计量混合，吐出在预定位置上，按设定条件原位反应成型，聚氨酯原液的组成为分包含多元醇组分B和异氰酸酯组分A，不含溶剂。

4.一种合成软垫的制造工艺，包括如下步骤：

1）将平衡且相对的两个离型层表面上涂覆聚氨酯原液，加热预聚为粘胶膜；

2）趁热在平衡且相对的粘胶膜之间，放入软质垫芯，在两边带有聚氨酯粘胶膜离型层外加压加热，使粘胶膜紧贴在软质垫芯两边面上完全熟化，切割，整理得到具有双面胶层的合成软垫成品；

其中，聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时通过计量泵计量混合聚氨酯原液使用前存储于不同的容器中，使用时可按需加入功能性物质，通过计量泵计量混合，吐出在预定位置上，按设定条件原位反应成型，聚氨酯原液的组成为分包含多元醇组分B和异氰酸酯组分A，不含溶剂。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的工艺，其特征在于：多元醇组分包含通用型聚醚多元醇、聚酯多元醇、接技改性多元醇、聚氨酯发泡料和填料。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的工艺，其特征在于：异氰酸酯组分A中的含NCO基的原料为二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的至少一种，或其与接枝改性多元醇反应获得的多异氰酸酯预聚体的至少一种，或两类组分的混合物。

7.根据权利要求1～4任意一项所述的工艺，其特征在于：软垫的厚度为0.1mm～3000mm，其中胶膜层的厚度为0.05mm至9mm。

8.根据权利要求1～4任意一项所述的工艺，其特征在于：在将带粘胶膜压合至软质垫芯上层和/或将加热加压定型前，在带粘胶膜与压合装置之间增设保护层。