CN105133369A - 一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，包括以下步骤：在离型纸上涂覆水性聚氨酯浆料，粘贴超细纤维无纺布，进行红外加热和热风干燥；冷却后，再进行含浸制得水性聚氨酯含浸超细纤维合成革贝斯。在生产过程中只有水分挥发，具有环保性能。生产环境也不会产生有害气体，对操作人员不会造成健康危害；由于水性超细纤维合成革贝斯中使用水性材料中含亲水集团，使其具有更好的透湿性；水性超细纤维合成革经过碱减量开纤后，具有很好的透气功能；本发明水性超细纤维合成革贝斯生产过程中使用碱减量工艺，比传统甲苯减量工艺具有更好的可持续发展性。

Description

一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺

技术领域

本发明属于皮革领域，具体是一种环保、具有可持续发展性的水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺。

背景技术

溶剂型聚氨酯的成分复杂，环保性差，对环境会造成一定的污染；生产过程中会对员工的健康问题造成隐患，故生产线必须投入一定的设备成本来防止车间空气污染，增加了企业的负担。

由于水性聚氨酯以水作分散介质，加工过程中无需有机溶剂，因此对环境无污染，对操作人员无健康危害，而且水性聚氨酯气味小、不易燃烧，加工过程安全可靠。

水性聚氨酯的水性体系可以与其它水性乳液共混或共聚共混，可降低成本或得到性能更为多样化的聚氨酯乳液，因此能带来风格和性能各异的合成革产品，满足各类消费者的需求。

世界范围内天然皮革价格快速增长，促进了合成革的日新月异，而新型纤维、超细纤维、化学粘合剂及工艺的开发又加速了这一发展进程。消费者对产品的安全质量要求越来越高，因此导致了水性聚氨酯替代溶剂聚氨酯成为了行业发展的趋势。

碱减量处理主要是聚酯纤维高分子和碱之间的多相水解反应，在碱减量处理中，常用阳离子表面活性剂作为碱减量处理的促进剂，但是处理温度一般都在80度以上，处理时间都在60min以上。

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有溶剂型聚氨酯的成分复杂，环保性差，对环境会造成一定的污染；生产过程中会对员工的健康问题造成隐患，故生产线必须投入一定的设备成本来防止车间空气污染，增加了企业的负担的缺陷而提供一种不燃、无毒、无污染、环保、具有可持续发展性的水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，包括以下步骤：在离型纸上涂覆水性聚氨酯浆料，粘贴超细纤维无纺布，进行红外加热和热风干燥；冷却后，再进行含浸制得水性聚氨酯合成革，经过水性含浸工艺完成后的超细纤维无纺布→碱减量处理→高温汽蒸→多道冲洗→超声波清洗→中和→冲洗→干燥→揉缩→磨革→上油定型→贝斯收卷，超细纤维无纺布在进行碱减量处理前，先在浸泡液中浸泡40-60min。在本技术方案中，水性聚氨酯产品的透湿透汽性要远远好于同类的溶剂型聚氨酯产品，因为水性聚氨酯的亲水性强，因此和水的结合能力强，所以其产品具有很好的透湿透汽性。并且，由于近年来溶剂价格高涨和环保部门对有机溶剂使用和废物排放的严格限制，使水性聚氨酷取代溶剂型聚氨酷成为一个重要发展方向。

水性聚氨酯树脂成膜好，粘接牢固，涂层耐酸、耐碱、耐寒、耐水，透气性好，耐屈挠，制成的成品手感丰满，质地柔软，舒适，具有不燃、无毒、无污染等优点；在生产过程中只有水分挥发，具有环保性能。生产环境也不会产生有害气体，对操作人员不会造成健康危害；由于水性超细纤维合成革贝斯中使用水性材料中含亲水集团，使其具有更好的透湿性。水性超细纤维合成革经过碱减量开纤后，具有很好的透气功能。

作为优选，所述浸泡液由以下重量份的原料组成：纯过氧化氢280-360份、去离子水1000-1200份、N，N-二甲基烷基叔胺50-80份、环氧氯丙烷60-90份、乙醇100-200份与柠檬酸45-75份。在本技术方案中，由于双氧水在常温下有很强的氧化性，因此与超细纤维无纺布预先发生了反应，形成不同程度的断链产物和活性中心，这些活性中心的反应活性很高，与碱在比较低的温度下就可以很快的发生反应，因此可以达到降低反应温度的效果，本发明浸泡液使得碱减量处理的温度降低，节省了能源，改善了工作环境，提高了操作人员的人生安全性。

作为优选，水性含浸的浆料配方为：水性耐水解发泡型聚氨酯60份、水性耐水解树脂40份、水性发泡剂0.5-2份、水性色浆0.5-1份、水性增稠剂0.1-0.3份、水性稳泡剂2-6份、环保型阻燃剂1-2份、水性填料8-12份，改性活性炭15-20份。在本技术方案中，以椰壳或针状焦为前驱体的活性炭，孔隙适中。发明人通过长期的实验研究后发现，先通过使用硅烷偶联剂对活性炭进行第一次表面处理，硅烷偶联剂混入活性炭后，能有效渗入活性炭颗粒之间的间隙，使活性炭颗粒间相对隔离，能有效的提高活性炭的分散性，然后再通过添加铝酸酯偶联剂对处理过的活性炭进行第二次表面处理，这样能有效解决活性炭团聚的问题，使铝酸酯偶联剂有效的包裹活性炭，进一步的防止了活性炭的团聚，由于偶联剂的处理，活性炭亲油基团增加，与粘结剂等成分混合的更均匀，所得浆料成分分布均匀，性能稳定。

作为优选，所述改性活性炭是以椰壳或针状焦为前驱体的活性炭，所述活性炭表面改性处理后使用。

作为优选，所述表面改性处理的方法为：将质量浓度为12-14%的硅烷偶联剂无水乙醇溶液与活性炭混合1-2h，然后再加入质量浓度为20-35%的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液在混合15-25min，过滤，过滤物在90-120℃下干燥2-3h，再在120℃-135℃下活化30-55min，硅烷偶联剂用量为活性炭重量的1-1.5%，铝酸酯偶联剂用量为活性炭重量的1.8-2.3%。

作为优选，含浸浆料的配料方法为：将水性耐水解聚氨酯C型与水性耐水解聚氨酯B型按比例混合搅拌，然后按比例分别加入水性填料、水性发泡剂、水性稳泡剂、环保型阻燃剂，分散均匀后，加入水性增稠剂调节含浸浆料所需要的粘度，搅拌的同时进行超声振动。

作为优选，含浸工艺为：将已配好的含浸料，用泵导入浸渍槽，把经过贴面的超细纤维无纺布经过含浸槽，再通过含浸料渗透与压挤；超细纤维无纺布在槽内反复运行，经过反复碾压，然后经过中波红外加热预烘，再经过热风干燥进行烘干。

作为优选，碱减量处理的温度为55℃，处理时间为45min。

本发明的有益效果是：

1）在生产过程中只有水分挥发，具有环保性能，生产环境也不会产生有害气体，对操作人员不会造成健康危害；

2）由于水性超细纤维合成革中使用水性材料中含亲水集团，使其具有更好的透湿性；

3）水性超细纤维合成革经过碱减量开纤后，具有很好的透气功能；

4）本发明制备的水性超细纤维合成革有着更接近真皮所具有的三维立体结构，手感柔软、丰满、折痕细致；

5）本发明水性超细纤维合成革生产过程中使用碱减量工艺，比传统甲苯减量工艺具有更好的可持续发展性。

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描述说明。

如无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

水性耐水解发泡型聚氨酯牌号ImparnilLPRSC1380，购自德国拜耳；

水性耐水解树脂牌号DG-6915，购自烟台道成。

环保型阻燃剂购自苏州嘉怡化工有限公司。

环保型填料牌号FD600/30，购自德国瑞登梅尔。

水性色膏与水性色浆购自世铭科技。

水性流平剂，水性消泡剂，水性填料均为市购。

水性增稠剂牌号BorchingALA，购自德美。

水性发泡剂牌号StockalSTA，购自德国Stockhausen。

水性稳泡剂牌号StockalSR，购自德国Stockhausen。

实施例1

一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，包括以下步骤：在离型纸上涂覆水性聚氨酯浆料，粘贴超细纤维无纺布，进行红外加热和热风干燥；冷却后，再进行含浸制得水性聚氨酯合成革，经过水性含浸工艺完成后的超细纤维无纺布→碱减量处理→高温汽蒸→多道冲洗→超声波清洗→中和→冲洗→干燥→揉缩→磨革→上油定型→贝斯收卷，超细纤维无纺布在进行碱减量处理前，先在浸泡液中浸泡40min。

所述浸泡液由以下重量份的原料组成：纯过氧化氢280份、去离子水1000份、N，N-二甲基烷基叔胺50份、环氧氯丙烷60份、乙醇100份与柠檬酸45份。

水性含浸的浆料配方为：水性耐水解发泡型聚氨酯60份、水性耐水解树脂40份、水性发泡剂0.5份、水性色浆0.5份、水性增稠剂0.1份、水性稳泡剂2-份、环保型阻燃剂1份、水性填料8份，改性活性炭15份。

所述改性活性炭是以针状焦为前驱体的活性炭，所述活性炭表面改性处理后使用。

所述表面改性处理的方法为：将质量浓度为12%的硅烷偶联剂无水乙醇溶液与活性炭混合1h，然后再加入质量浓度为20%的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液在混合15min，过滤，过滤物在90℃下干燥2h，再在120℃下活化30min，硅烷偶联剂用量为活性炭重量的1%，铝酸酯偶联剂用量为活性炭重量的1.8%。

含浸浆料的配料方法为：将水性耐水解聚氨酯与水性耐水解聚氨酯按比例混合搅拌，然后按比例分别加入水性填料、水性发泡剂、水性稳泡剂、环保型阻燃剂，分散均匀后，加入水性增稠剂调节含浸浆料所需要的粘度，搅拌的同时进行超声振动。

含浸工艺为：将已配好的含浸料，用泵导入浸渍槽，把经过贴面的超细纤维无纺布经过含浸槽，再通过含浸料渗透与压挤；超细纤维无纺布在槽内反复运行，经过反复碾压，然后经过中波红外加热预烘，再经过热风干燥进行烘干。

碱减量处理的温度为55℃，处理时间为45min。

实施例2

一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，包括以下步骤：在离型纸上涂覆水性聚氨酯浆料，粘贴超细纤维无纺布，进行红外加热和热风干燥；冷却后，再进行含浸制得水性聚氨酯合成革，经过水性含浸工艺完成后的超细纤维无纺布→碱减量处理→高温汽蒸→多道冲洗→超声波清洗→中和→冲洗→干燥→揉缩→磨革→上油定型→贝斯收卷，超细纤维无纺布在进行碱减量处理前，先在浸泡液中浸泡50min。

所述浸泡液由以下重量份的原料组成：纯过氧化氢340份、去离子水1100份、N，N-二甲基烷基叔胺70份、环氧氯丙烷80份、乙醇150份与柠檬酸65份。

水性含浸的浆料配方为：水性耐水解发泡型聚氨酯60份、水性耐水解树脂40份、水性发泡剂1份、水性色浆0.8份、水性增稠剂0.2份、水性稳泡剂4份、环保型阻燃剂1.5份、水性填料10份，改性活性炭18份。

所述改性活性炭是以椰壳或针状焦为前驱体的活性炭，所述活性炭表面改性处理后使用。

所述表面改性处理的方法为：将质量浓度为13%的硅烷偶联剂无水乙醇溶液与活性炭混合1.5h，然后再加入质量浓度为25%的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液在混合20min，过滤，过滤物在100℃下干燥2.5h，再在130℃下活化50min，硅烷偶联剂用量为活性炭重量的1.2%，铝酸酯偶联剂用量为活性炭重量的2%。

含浸浆料的配料方法为：将水性耐水解聚氨酯与水性耐水解聚氨酯按比例混合搅拌，然后按比例分别加入水性填料、水性发泡剂、水性稳泡剂、环保型阻燃剂，分散均匀后，加入水性增稠剂调节含浸浆料所需要的粘度，搅拌的同时进行超声振动。

含浸工艺为：将已配好的含浸料，用泵导入浸渍槽，把经过贴面的超细纤维无纺布经过含浸槽，再通过含浸料渗透与压挤；超细纤维无纺布在槽内反复运行，经过反复碾压，然后经过中波红外加热预烘，再经过热风干燥进行烘干。

碱减量处理的温度为55℃，处理时间为45min。

实施例3

一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，包括以下步骤：在离型纸上涂覆水性聚氨酯浆料，粘贴超细纤维无纺布，进行红外加热和热风干燥；冷却后，再进行含浸制得水性聚氨酯合成革，经过水性含浸工艺完成后的超细纤维无纺布→碱减量处理→高温汽蒸→多道冲洗→超声波清洗→中和→冲洗→干燥→揉缩→磨革→上油定型→贝斯收卷，超细纤维无纺布在进行碱减量处理前，先在浸泡液中浸泡60min。

所述浸泡液由以下重量份的原料组成：纯过氧化氢360份、去离子水1200份、N，N-二甲基烷基叔胺80份、环氧氯丙烷90份、乙醇200份与柠檬酸75份。

水性含浸的浆料配方为：水性耐水解发泡型聚氨酯60份、水性耐水解树脂40份、水性发泡剂2份、水性色浆1份、水性增稠剂0.3份、水性稳泡剂6份、环保型阻燃剂2份、水性填料12份，改性活性炭20份。

所述改性活性炭是以椰壳或针状焦为前驱体的活性炭，所述活性炭表面改性处理后使用。

所述表面改性处理的方法为：将质量浓度为14%的硅烷偶联剂无水乙醇溶液与活性炭混合1-2h，然后再加入质量浓度为35%的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液在混合25min，过滤，过滤物在120℃下干燥3h，再在135℃下活化55min，硅烷偶联剂用量为活性炭重量的1.5%，铝酸酯偶联剂用量为活性炭重量的2.3%。

含浸浆料的配料方法为：将水性耐水解聚氨酯与水性耐水解聚氨酯按比例混合搅拌，然后按比例分别加入水性填料、水性发泡剂、水性稳泡剂、环保型阻燃剂，分散均匀后，加入水性增稠剂调节含浸浆料所需要的粘度，搅拌的同时进行超声振动。

含浸工艺为：将已配好的含浸料，用泵导入浸渍槽，把经过贴面的超细纤维无纺布经过含浸槽，再通过含浸料渗透与压挤；超细纤维无纺布在槽内反复运行，经过反复碾压，然后经过中波红外加热预烘，再经过热风干燥进行烘干。

碱减量处理的温度为55℃，处理时间为45min。

Claims (8)

1.一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，包括以下步骤：在离型纸上涂覆水性聚氨酯浆料，粘贴超细纤维无纺布，进行红外加热和热风干燥；冷却后，再进行含浸制得水性聚氨酯合成革，其特征在于，经过水性含浸工艺完成后的超细纤维无纺布→碱减量处理→高温汽蒸→多道冲洗→超声波清洗→中和→冲洗→干燥→揉缩→磨革→上油定型→贝斯收卷，超细纤维无纺布在进行碱减量处理前，先在浸泡液中浸泡40-60min。

2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，其特征在于，所述浸泡液由以下重量份的原料组成：纯过氧化氢280-360份、去离子水1000-1200份、N，N-二甲基烷基叔胺50-80份、环氧氯丙烷60-90份、乙醇100-200份与柠檬酸45-75份。

3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，其特征在于，水性含浸的浆料配方为：水性耐水解发泡型聚氨酯60份、水性耐水解树脂40份、水性发泡剂0.5-2份、水性色浆0.5-1份、水性增稠剂0.1-0.3份、水性稳泡剂2-6份、环保型阻燃剂1-2份、水性填料8-12份，改性活性炭15-20份。

4.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，其特征在于，所述改性活性炭是以椰壳或针状焦为前驱体的活性炭，所述活性炭表面改性处理后使用。

5.根据权利要求4所述的一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，其特征在于，所述表面改性处理的方法为：将质量浓度为12-14%的硅烷偶联剂无水乙醇溶液与活性炭混合1-2h，然后再加入质量浓度为20-35%的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液在混合15-25min，过滤，过滤物在90-120℃下干燥2-3h，再在120℃-135℃下活化30-55min，硅烷偶联剂用量为活性炭重量的1-1.5%，铝酸酯偶联剂用量为活性炭重量的1.8-2.3%。

6.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，其特征在于，含浸浆料的配料方法为：将水性耐水解聚氨酯与水性耐水解聚氨酯按比例混合搅拌，然后按比例分别加入水性填料、水性发泡剂、水性稳泡剂、环保型阻燃剂，分散均匀后，加入水性增稠剂调节含浸浆料所需要的粘度，搅拌的同时进行超声振动。

7.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，其特征在于，含浸工艺为：将已配好的含浸料，用泵导入浸渍槽，把经过贴面的超细纤维无纺布经过含浸槽，再通过含浸料渗透与压挤；超细纤维无纺布在槽内反复运行，经过反复碾压，然后经过中波红外加热预烘，再经过热风干燥进行烘干。

8.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯合成革碱减量生产工艺，其特征在于，碱减量处理的温度为55℃，处理时间为45min。