CN106223058A - 一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，其特征在于：步骤主要包括有(1)配制浆料‑(2)含浸挤压‑(3)预凝固烘干‑(4)主凝固烘干‑(5)碱减量‑(6)染色、起绒；步骤(1)配制浆料：以水性聚碳酸酯型聚氨酯树脂为主体调配粘度为450±100cps的配合液，该配合液各组成以重量百份比的配比如下：水性聚碳酸酯聚氨酯树脂100份、水60‑80份、增稠剂2.4‑3.5份、架桥剂1.6‑2.4份、电解质0.8‑1.4份、渗透剂2.0‑3.0份。本发明制得的水性绒面超纤革满足耐光老化及耐磨的要求，克服绒面产品易褪色、磨损的缺点。同时，与传统的绒面超纤革相比，即保留透气特性，同时又满足低气味、低VOC的物性，做到真正清洁、环保的生产，越来越符合环保的要求。

Description

一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法
技术领域
本发明涉及一种超纤革的制作技术，具体是指一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法。
背景技术
目前绒面超纤革因为透气性能好，在超纤领域有着其独特的市场地位，但传统的绒面超纤革工艺主要采用溶剂型聚氨酯树脂为基础，以DMF作为主要的有机溶剂，在生产过程中以及成品都不避免有机溶剂的挥发和残留，已经无法满足越来越严格的环保要求；而且，传统的绒面超纤革易褪色、易磨损，所以使用受到限制。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，并提出一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，所制得的产品具有耐光老化及耐磨性，同时还满足低气味、低VOC的物性，真正做到清洁、环保的要求。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，步骤主要包括有(1)配制浆料-(2)含浸挤压-(3)预凝固烘干-(4)主凝固烘干-(5)碱减量-(6)染色、起绒；
所述步骤(1)配制浆料：以水性聚碳酸酯型聚氨酯树脂为主体调配粘度为450±100cps的配合液，该配合液各组成以重量百份比的配比如下：
水性聚碳酸酯聚氨酯树脂100份、
水 60-80份、
增稠剂 2.4-3.5份、
架桥剂 1.6-2.4份、
电解质 0.8-1.4份、
渗透剂 2.0-3.0份。
所述步骤(2)含浸挤压：将步骤(1)所述配合液置于含浸槽，把高密度0.28±0.01g/cm3的无纺布，以3.5-4.5m/min的速度经过含浸槽，停留时间15±5s，充分润湿；再通过挤压，控制轧辊间隙0.7±0.1mm，轧辊压力为0.2±0.05MPa，扎液率数值控制在200-250％。
所述步骤(3)预凝固烘干：将步骤(2)处理后的无纺布经温度为70-120℃进行微波烘干预凝固固化成半成品，停留时间3±1min。
所述步骤(4)主凝固烘干：将步骤(3)处理后的无纺布经温度为120-160℃进行热风烘干凝固固化成半成品，停留时间7.5±1min。
所述步骤(5)碱减量：将步骤(4)处理后的无纺布经碱减量处理，使用质量浓度为15±2g/L的碱溶液处理，处理温度在90±5℃，时间在30±5min。
所述步骤(6)染色、起绒：将步骤(5)处理后的无纺布经染色、起绒，得到耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革。
采用上述方案后，本发明相对于现有技术的有益效果在于：本发明采用湿法水性聚碳酸酯聚氨酯树脂替代油性树脂来开发绒面超纤革，通过架桥剂，提高交联程度，从线型变成体型，形成双组份体系，从而提高聚合物的玻璃化温度，进而满足耐光老化及耐磨的要求，从而克服绒面产品易褪色、磨损的缺点。同时，本发明从传统的溶剂型转型为全新的水性工作环境，使得在生产过程中，无有机溶剂挥发以及成品不含有毒有害物质及残留，与传统的绒面超纤革相比，即保留透气特性，同时又满足低气味、低VOC的物性，做到真正清洁、环保的生产，越来越符合环保的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本案作进一步详细的说明。
本案涉及一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，步骤主要包括有(1)配制浆料-(2)含浸挤压-(3)预凝固烘干-(4)主凝固烘干-(5)碱减量-(6)染色、起绒。
所述步骤(1)配制浆料：以水性聚碳酸酯型聚氨酯树脂为主体调配粘度为450±100cps的配合液，该配合液各组成以重量百份比的配比如下：
水性聚碳酸酯聚氨酯树脂100份、
水 60-80份、
增稠剂 2.4-3.5份、
架桥剂 1.6-2.4份、
电解质 0.8-1.4份、
渗透剂 2.0-3.0份。
本发明选用水性聚碳酸酯聚氨酯树脂为主体，通过架桥剂，提高交联程度，从线型变成体型，形成双组份体系，从而提高聚合物的玻璃化温度，进而满足耐光老化及耐磨的要求，从而克服绒面产品易褪色、磨损的缺点。本发明所采用的材料均是环保型材料，符合环保标准，且为全新的水性工作环境。
本发明选用的树脂为湿法水性聚碳酸脂聚氨酯树脂，和传统的聚碳酸脂聚氨酯树脂相比，溶剂体系有根本的改变。传统的聚碳酸脂聚氨酯树脂采用DMF/TOL等有机溶剂作为溶剂体系，无论在生产过程还是成品中，都不可避免存在有机溶剂的挥发和残留。本发明选用水性聚碳酸脂聚氨酯树脂，以水作为溶剂，做到真正的清洁生产和最终成品的环保。
配合液中，水和增稠剂用来调整粘度、固含量，其中水作为溶剂，改变水性浆料的黏度以及控制溶质PU的浓度；增稠剂作为添加助剂，主要改变水性浆料的黏度及防咏移的作用。本发明配合液的粘度控制在450±100cps，只有在此黏度范围内，才能够保证底材润湿完全。当黏度过高会影响润湿效率，同时即使完全润湿，也会使产品手感偏硬实；而黏度过低，生产过程中容易挂料，即底材上下部重量不均一。
配合液中，架桥剂是本发明的一关键技术点，现有技术，架桥剂一般是添加在干法双组份树脂中，即于干法贴面层添加架桥剂；而本发明通过在湿法水性树脂中添加的架桥剂，架桥剂通过和湿法水性树脂产生交联反应，从而从线型变成体型，形成双组份体系，提高聚合物的玻璃化温度，最终满足本发明产品耐光老化及耐磨的特性，进而还克服绒毛品易褪色、磨损等缺点。本发明使用添加有架桥剂的水性浆料含浸制得的水性贝斯，完全不同于干法贴面层添加架桥剂，所带来的功能效果是现有干法贴面所不能及的。架桥剂可以提高胶膜的拉伸强度及耐水性，但同时也会使膜的断裂伸长率下降，于此架桥剂的用量十分关键，使其发挥适度的交联作用。当架桥剂用量过大，会使体系的交联程度提高，导致体系黏度增大，不便于底材的润湿与渗透。而架桥剂用量减少时，会使体系的交联程度下降，影响成膜及成膜后膜的性能。
配合液中，添加电解质，主要起到防止泳移的作用，同时也可以降低PU的预凝固及主凝固的温度。添加渗透剂主要增大底材的润湿效果，保证聚碳酸酯型聚氨酯有效均匀分布于底材。
所述步骤(2)含浸挤压：将步骤(1)所述配合液置于含浸槽，把高密度0.28±0.01g/cm3的无纺布，以3.5-4.5m/min的速度经过含浸槽，停留时间15±5s，充分润湿，而且润湿效果最佳；再通过挤压，控制轧辊间隙0.7±0.1mm，轧辊压力为0.2±0.05MPa，扎液率数值控制在200-250％。
在该步骤中，控制基材无纺布的密度和轧液率，是保证最终成品的手感和绒感的关键。所述选用高密度0.28±0.01g/cm3的无纺布，通过控制无纺布经过含浸槽的线速度以及挤压的轧辊间隙及压力，在保证完全润湿的基础上，控制轧液率在200-250％，以保证产品的手感。
所述步骤(3)预凝固烘干：将步骤(2)处理后的无纺布经温度为70-120℃进行微波烘干预凝固固化成半成品，停留时间3±1min。温度控制在110±5℃是效果最佳。该步骤将含浸后的无纺布进行微波烘干预凝固是工艺中较为关键步骤，在热风烘干凝固前先进行适合温度的微波烘干预凝固操作，能有效防泳移，提高干燥成膜效率，保证聚氨酯预凝固成膜结晶完全。
目前现有技术中，鲜有将微波烘干应用于超纤领域，由于本发明使用的添加有架桥剂的水性聚碳酸酯聚氨酯浆料，要保证聚氨酯预凝固成膜结晶完全，故特别地在热风烘干凝固前采用微波烘干进行预凝固操作；与传统只采用热风烘干相比，可以有效防泳移，提高干燥成膜效率。
所述步骤(4)主凝固烘干：将步骤(3)处理后的无纺布经温度为120-160℃进行热风烘干凝固固化成半成品，停留时间7.5±1min；如此保证聚氨酯凝固完全结晶成膜。
所述步骤(5)碱减量：将步骤(4)处理后的无纺布经碱减量处理，使用质量浓度为15±2g/L的碱溶液处理，处理温度在90±5℃，时间在30±5min；
所述步骤(6)染色、起绒：将步骤(5)处理后的无纺布经染色、起绒，得到耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革。
本发明耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，其主要技术点在于使用添加架桥剂配制的水性浆料制得贝斯，实现具有耐光老化及耐磨的特性；同时利用水性浆料制得的绒面，在保留透气特性的基础上，满足低气味及低VOC的物性，符合环保的要求。
实施例一
一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，它包括如下步骤：
(1)配制浆料：以水性聚碳酸酯聚氨酯树脂为主体调配粘度为350cps的配合液；所述配合液各组成以重量百份比的配比如下：
水性聚碳酸酯聚氨酯树脂100份、
水 60份、
增稠剂 2.4份、
架桥剂 1.6份、
电解质 0.8份、
渗透剂 2.4份；
(2)含浸挤压：将步骤(1)所述配合液置于含浸槽，把高密度0.28±0.01g/cm3的无纺布，以3.5m/min的速度经过含浸槽，停留时间20s，充分润湿；再通过挤压，轧辊间隙0.7±0.1mm，轧辊压力为0.2±0.05MPa，扎液率数值控制在200-250％；
(3)预凝固烘干：将步骤(2)处理后的无纺布经温度为110℃进行微波烘干预凝固，停留时间3min；
(4)主凝固烘干：将步骤(3)处理后的无纺布经温度为160℃进行热风烘干凝固固化成半成品，停留时间7.5min；
(5)碱减量：将步骤(4)处理后的无纺布经碱减量处理，使用质量浓度为15g/L的碱溶液处理，处理温度在90℃，时间在30min；
(6)染色、起绒：将步骤(5)处理后的无纺布经染色、起绒，得到高耐光老化及高耐磨的水性绒面超纤革。
实施例二
一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，它包括如下步骤：
(1)配制浆料：以水性聚碳酸酯聚氨酯树脂为主体调配粘度为450cps的配合液；所述配合液各组成以重量百份比的配比如下：
水性聚碳酸酯聚氨酯树脂100份、
水 70份、
增稠剂 2.5份、
架桥剂 2.0份、
电解质 1.0份、
渗透剂 2.6份；
(2)含浸挤压：将步骤(1)所述配合液置于含浸槽，把高密度0.28±0.01g/cm3的无纺布，以4.0m/min的速度经过含浸槽，停留时间18s，充分润湿；再通过挤压，轧辊间隙0.7±0.1mm，轧辊压力为0.2±0.05MPa，扎液率数值控制在200-250％；
(3)预凝固烘干：将步骤(2)处理后的无纺布经温度为100℃进行微波烘干预凝固，停留时间3min；
(4)主凝固烘干：将步骤(3)处理后的无纺布经温度为150℃进行热风烘干凝固固化成半成品，停留时间8.0min；
(5)碱减量：将步骤(4)处理后的无纺布经碱减量处理，使用质量浓度为16g/L的碱溶液处理，处理温度在95℃，时间在30min；
(6)染色、起绒：将步骤(5)处理后的无纺布经染色、起绒，得到高耐光老化及高耐磨的水性绒面超纤革。
实施例三
一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，它包括如下步骤：
(1)配制浆料：以水性聚碳酸酯聚氨酯树脂为主体调配粘度为500cps的配合液；所述配合液各组成以重量百份比的配比如下：
水性聚碳酸酯聚氨酯树脂100份、
水 80份、
增稠剂 3.5份、
架桥剂 2.4份、
电解质 1.2份、
渗透剂 3.0份；
(2)含浸挤压：将步骤(1)所述配合液置于含浸槽，把高密度0.28±0.01g/cm3的无纺布，以4.5m/min的速度经过含浸槽，停留时间15s，充分润湿；再通过挤压，轧辊间隙0.7±0.1mm，轧辊压力为0.2±0.05MPa，扎液率数值控制在200-250％；
(3)预凝固烘干：将步骤(2)处理后的无纺布经温度为120℃进行微波烘干预凝固，停留时间3min；
(4)主凝固烘干：将步骤(3)处理后的无纺布经温度为130℃进行热风烘干凝固固化成半成品，停留时间8.5min；
(5)碱减量：将步骤(4)处理后的无纺布经碱减量处理，使用质量浓度为17g/L的碱溶液处理，处理温度在85℃，时间在26min；
(6)染色、起绒：将步骤(5)处理后的无纺布经染色、起绒，得到高耐光老化及高耐磨的水性绒面超纤革。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。

Claims (6)

1.一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，其特征在于：步骤主要包括有(1)配制浆料-(2)含浸挤压-(3)预凝固烘干-(4)主凝固烘干-(5)碱减量-(6)染色、起绒；
所述步骤(1)配制浆料：以水性聚碳酸酯型聚氨酯树脂为主体调配粘度为450±100cps的配合液，该配合液各组成以重量百份比的配比如下：
水性聚碳酸酯聚氨酯树脂100份、
水60-80份、
增稠剂2.4-3.5份、
架桥剂1.6-2.4份、
电解质0.8-1.4份、
渗透剂2.0-3.0份。
2.如权利要求1所述的一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，其特征在于：所述步骤(2)含浸挤压：将步骤(1)所述配合液置于含浸槽，把高密度0.28±0.01g/cm3的无纺布，以3.5-4.5m/min的速度经过含浸槽，停留时间15±5s，充分润湿；再通过挤压，控制轧辊间隙0.7±0.1mm，轧辊压力为0.2±0.05MPa，扎液率数值控制在200-250％。
3.如权利要求1或2所述的一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，其特征在于：所述步骤(3)预凝固烘干：将步骤(2)处理后的无纺布经温度为70-120℃进行微波烘干预凝固固化成半成品，停留时间3±1min。
4.如权利要求3所述的一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，其特征在于：所述步骤(4)主凝固烘干：将步骤(3)处理后的无纺布经温度为120-160℃进行热风烘干凝固固化成半成品，停留时间7.5±1min。
5.如权利要求1所述的一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，其特征在于：所述步骤(5)碱减量：将步骤(4)处理后的无纺布经碱减量处理，使用质量浓度为15±2g/L的碱溶液处理，处理温度在90±5℃，时间在30±5min。
6.如权利要求1所述的一种耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革的制作方法，其特征在于：所述步骤(6)染色、起绒：将步骤(5)处理后的无纺布经染色、起绒，得到耐光老化及耐磨的水性绒面超纤革。
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