CN105966027A - 一种环保透气型tpu合成革及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保透气型TPU合成革及其制备方法，所述环保透气型TPU合成革，包括装饰表面层、TPU表层、粘合剂层和基布层，装饰表面层由涂覆在TPU表层上表面的处理剂生成，TPU表层通过粘合剂层与基布层复合在一起，所述TPU表层的组分及重量份数为：TPU颗粒30～95重量份；阻燃剂3～25重量份；颜料2～15重量份；光稳定剂0～5重量份；耐刮剂0～5重量份；填料0～20重量份。粘合剂为水性聚氨酯胶粘剂；表面处理剂为水性聚氨酯表面处理剂。采用挤出流延、先定型后复合、负压压纹的制备方法，制得产品具有环保无毒、低气味、低VOC、结构层次分明、手感松软、耐刮、耐磨、耐水解、真皮感强的特点。

Description

一种环保透气型TPU合成革及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保合成革，具体涉及一种环保透气型TPU合成革及其制备方法。
背景技术
合成革是一种重要的工业材料，主要应用服裝、鞋帽、沙发、箱包、体育用品等，它是动物皮革的代用品。我国的合成革发展起始于80年代，飞速崛起于90年代，目前，我国合成革已占有世界总产量70％以上。在现有的合成革产业中，传统的合成革产品主要有PVC(聚氯乙烯)合成革和PU(聚氨酯)合成革，PVC合成革合成中使用了大量有毒有害化学成份如；氯(卤族元素)、塑化剂(邻苯二甲酸盐)、重金属(铅、镉、汞)等，而PU合成革在制造过程中会有大量的有毒有害的有机溶剂释放到大气中，造成严重的环境污染，在环保要求日益严峻的现在，传统的PVC、PU合成革限于环境和成本的高要求已经步入了高耗能、高污染、产能过剩、竟争激烈的困境中，为了实现合成革产品的更新换代，升级转型，以TPU(热缩性聚氨酯弹性体)颗粒为原料制备环保合成革成为大势所趋。该技术淘汰了含有大量有机溶剂聚氨酯浆料，所制备的合成革是完全环保的，目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成为PVC之替代品。但TPU所拥有的优点，PVC则望尘莫及。TPU硬度范围宽(60HA-85HD)、耐磨、耐油，透明，弹性好，在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用。
TPU合成革的常规制造方法有二种，一种是采用传统PVC合成革的压延法；另一种是采用挤出流延直接复合法。这二种方法技术所制得的TPU合成革其共同的优点是环保无毒、无害、且这种合成革完全传承了TPU弹性体材料的优良物性。其缺点是手感疆硬、塑胶感强、与动物皮的风格相差较远，市场认同度较低。究其原因，是因为两种方法均是将TPU颗粒熔融后直接与基布一次压制熔合为一体，使得TPU合成革失去了层次感、松软感和肉感，与动物皮相差甚远，而且这种利用热压来熔接的方法使得制得的合成革透气性极差，从而使得现有TPU合成革在市场上的推广和使用受到了较大的限制，如何制造出一种环保透气、层次分明、手感松软舒适、真皮感强、以及高物性的TPU合成革成为了本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保透气型TPU合成革及其制备方法，它具有环保透气、层次分明、手感松软舒适、真皮感强、以及高物性等特点。
本发明采取的技术方案如下：
一种环保透气型TPU合成革，其特征在于，包括装饰表面层、TPU表层、粘合剂层和基布层，装饰表面层由涂覆在TPU表层上表面的处理剂生成，TPU表层通过粘合剂层与基布层复合在一起，所述TPU表层的组分及重量份数为：TPU颗粒30～95重量份；阻燃剂3～25重量份；颜料2～15重量份；光稳定剂0～5重量份；耐刮剂0～5重量份；填料0～20重量份。
进一步，所述TPU表层组分的重量份数为：TPU颗粒58～82重量份；阻燃剂3～20重量份；颜料5～10重量份；光稳定剂1～3重量份；耐刮剂2～4重量份；填料5～15重量份。
进一步，所述粘合剂为水性聚氨酯胶粘剂；所述表面处理剂为水性聚氨酯表面处理剂。
进一步，所述TPU颗粒为聚酯型、聚醚型、以及脂肪族TPU中一种或两种以上组合物。
进一步，所述阻燃剂为环保无卤氮磷类阻燃剂；所述光稳定剂为UV类紫外线吸收剂；所述耐刮剂为硅酮类聚合物；所述颜料为各种环保颜料粉与TPU制成的色母粒；所述填料为碳酸钙、滑石粉、二氧化硅纤维素粉中一种或两种以上混合物。
上述环保透气型TPU合成革的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，TPU表层的制备：将制备TPU表层的各配料混匀后置于干燥机中进行除湿干燥，然后加入挤塑机中，采用挤出流延加工方法经混合、破碎、熔融、塑化、排气、压实并最后成型定型，制成薄膜或片材，即TPU表层；
步骤二，将步骤一制备而成的TPU表层与预先涂有粘合剂的基布层复合；
步骤三，将步骤二制得的复合物进行负压压纹、冷却，再用表面处理剂进行表面处理生成装饰表面层；
步骤四，将步骤三的产物进行烘干、冷却、收卷制得TPU合成革。
本发明采用了挤出流延技术先淋幕出TPU表层薄膜或片材，然后将其冷却定型，再与预先涂过粘合剂的基布复合，再经负压压纹、冷却、表面处理、冷却获得本发明的产品。该生产方法采用连续生产线在线一步法完成制造过程，从原材料到制造成成品全程无三废排放，产品本身也不含任何有毒有害物质，所采用的方法技术和设备与传统的PVC合成革和PU合成革相比较，具有方法路线短、设备简单、占地面积小、耗能低、无需配备供热锅炉，进一步减少了环境污染。本发明的环保透气型TPU合成革表面皮纹是采用负压压纹技术实现的，由此压制的皮纹具有皮纹清晰、立体感强、手感丰满的特点，同时通过压力的调节，可在皮纹的薄弱点产生微小穿孔而实现透气效果，使用不同的表面处理剂能使皮革表面雾面、亮面、绒感、腊感、粉感、涩感、变色、龟裂、烫焦效果，从而满足人们的不同需求。另外，可根据不同的应用对象和应用领域来选用不同硬度、和调节TPU表层厚度，和选用不同种类、不同厚度的基布，来制备各种规格、不同特性的TPU合成革，可广泛应用于服裝、鞋帽、沙发座椅、箱包、体育用品等各种应用领域，可以替代传统的PVC合成革。综上所述，本发明提供的环保透气型TPU合成革及其制备方法具有环保无毒、低气味、低VOC、耐刮、耐磨、耐水解的特点，其层次感强、密度梯度清晰、手感松软、肉感强、透气性佳，品质接近天然动物皮革，具有广大的市场前景。
附图说明：
图1为本发明环保透气型TPU合成革的结构示意图；
图中：1-装饰表面层；2-TPU表层；3-粘合剂层；4-基布层。
具体实施方式
下面举例说明本发明的具体实施方式：
一种环保透气型TPU合成革，如图1所示，包括装饰表面层1、TPU表层2、粘合剂层3和基布层4，装饰表面层1由涂覆在TPU表层2上表面的处理剂生成，TPU表层通过粘合剂层3与基布层4复合在一起，所述TPU表层2的组分及重量份数为：TPU颗粒30～95重量份；阻燃剂3～25重量份；颜料2～15重量份；光稳定剂0～5重量份；耐刮剂0～5重量份；填料0～20重量份，其中，TPU颗粒为聚酯型、聚醚型和肪族热缩性聚氨酯弹性体颗粒；阻燃剂为无卤氮磷类阻燃剂如：多聚磷酸胺、三聚氰胺磷酸盐；耐刮剂为硅酮类聚硅氧烷，如聚硅氧烷DC-200；光稳定剂为UV类紫外线吸收剂，如UV-531、UV-327；颜料为市售环保型颜料粉与TPU颗粒制成的色母粒；填料为碳酸钙、二氧化硅、滑石粉及纤维素粉中的一种或二种以上混合物，根据物性要求及应用而选择相应物质的组合；基布层为纤维机织布、针织布以及无纺布。
下面举4个具体实施例加以描述，其中TPU表层2的组分重量份数如下：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
TPU颗粒 58 65 75 82
阻燃剂 3 9 15 20
耐刮剂 2.0 2.6 3.3 4.0
颜料 5.0 6.5 8.0 10.0
光稳定剂 1.0 1.8 2.5 3.0
填料 5 8 12 15
其中，TPU颗粒为聚醚型热缩性聚氨酯弹性体颗粒：阻燃剂三聚氰胺磷酸盐；耐刮剂为聚硅氧烷DC-200；光稳定剂为UV-327；颜料为市售环保型颜料粉与TPU颗粒制成的色母粒；填料为纤维素粉。
所述环保透气型TPU合成革的制备方法包括如下步骤：
步骤一，TPU表层2的制备：将制备TPU表层的各种原料按规定的重量份进行混合，混合料在干燥机中除湿干燥，使水份达到0.03％以下，干燥后的混合料输入螺杆挤出机在150～250摄氏度下挤出流延，流延出来的TPU冷却到180摄氏度以下进行定型即得TPU表层2；
步骤二，将步骤一得到的TPU表层2与预先涂布有粘合剂的基布层4进行复合；
步骤三，将步骤二的产物升温至140～220摄氏度进行负压压纹，压纹合格后冷却至常温，在TPU表层2的上表面用水性聚氨酯表面处理剂进行表面处理生成装饰表面层1；
步骤四，将步骤三的产物烘干、降温、卷曲得到环保透气型合成革。
本发明采用挤出流延、先定型后复合、以及负压压纹的制备方法，制得的环保透气TPU合成革，具有环保无毒、低气味、低VOC、结构层次分明、手感松软、耐刮、耐磨、耐水解、真皮感强的特点。

Claims (10)

1.一种环保透气型TPU合成革，其特征在于：包括装饰表面层(1)、TPU表层(2)、粘合剂层(3)和基布层(4)，装饰表面层(1)由涂覆在TPU表层(2)上表面的表面处理剂生成，TPU表层(2)通过粘合剂层(3)与基布层(4)复合在一起，所述TPU表层(2)的组分及重量份数为：TPU颗粒30～95重量份；阻燃剂3～25重量份；颜料2～15重量份；光稳定剂0～5重量份；耐刮剂0～5重量份；填料0～20重量份。
2.根据权利要求1所述环保透气型TPU合成革，其特征在于：所述TPU表层(2)组分的重量份数为：TPU颗粒58～82重量份；阻燃剂3～20重量份；颜料5～10重量份；光稳定剂1～3重量份；耐刮剂2～4重量份；填料5～15重量份。
3.根据权利要求1所述环保透气型TPU合成革，其特征在于：所述粘合剂为水性聚氨酯胶粘剂；所述表面处理剂为水性聚氨酯表面处理剂。
4.根据权利要求1所述环保透气型TPU合成革，其特征在于：所述TPU颗粒为聚酯型、聚醚型、以及脂肪族TPU中一种或两种以上组合物。
5.根据权利要求1所述环保透气型TPU合成革，其特征在于：所述阻燃剂为环保无卤氮磷类阻燃剂。
6.根据权利要求1所述环保透气型TPU合成革，其特征在于：所述光稳定剂为UV类紫外线吸收剂。
7.根据权利要求1所述环保透气型TPU合成革，其特征在于：所述耐刮剂为硅酮类聚合物。
8.根据权利要求1所述环保透气型TPU合成革，其特征在于：所述颜料为各种环保颜料粉与TPU制成的色母粒。
9.根据权利要求1所述环保透气型TPU合成革，其特征在于：所述填料为碳酸钙、滑石粉、二氧化硅纤维素粉中一种或两种以上混合物。
10.权利要求1所述环保透气型TPU合成革的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，TPU表层(2)的制备：将制备TPU表层(2)的各配料混匀后置于干燥机中进行除湿干燥，然后加入挤塑机中，采用挤出流延加工方法经混合、破碎、熔融、塑化、排气、压实并最后成型定型，制成薄膜或片材，即TPU表层2；
步骤二，将步骤一制备而成的TPU表层(2)与预先涂有粘合剂的基布层(4)复合；
步骤三，将步骤二制得的复合物进行负压压纹、冷却，再用表面处理剂进行表面处理生成装饰表面层(1)；
步骤四，将步骤三的产物进行烘干、冷却、收卷制得TPU合成革。
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