CN107587356A - 一种高弹性的环保型合成革 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及合成革技术领域,具体涉及一种高弹性的环保型合成革,包括纬编弹力针织布层、水性树脂表面层及设置在纬编弹力针织布层与水性树脂表面层之间具有夹层中空球囊结构的粘接层;所述纬编弹力针织布层、粘接层、水性树脂表面层的厚度之比为1:(0.05‑0.1):(0.02‑0.1);所述中空球囊的大小为5‑20μm;本发明提供的合成革,在所述的纬编弹力针织布层与水性树脂表面层之间设有夹层中空球囊结构的粘接层,在受到外力挤压时能逐渐回复,避免合成革在后续的压花处理和真空吸处理后出现厚度降低的现象。

Description

一种高弹性的环保型合成革
技术领域
[0001] 本发明涉及合成革技术领域,具体涉及一种高弹性的环保型合成革。
背景技术
[0002] PU合成革生产的主要工艺有湿法和干法工艺,湿法包括单涂覆法、浸渍法和含浸 涂覆法;干法包括直接涂刮法和离型纸法。湿法工艺生产的是半成品(俗称贝斯),必须再经 干法工艺及其他后处理后才成为成品。
[0003] 干法生产工艺一般以离型纸为载体,将树酯浆料涂刮在其上(一般涂刮1〜2 次),继而进入烘箱,加热烘干除去树酯中的溶剂而形成PU聚氨酯皮膜,然后将贝斯或其他 底材和PU聚氨酯面层通过粘接层粘合在一起形成合成革制品,并经冷却熟化,最后将离型 纸与合成革分离形成成品。在PU合成革干法生产过程中,甲苯、DMF、丁酮大量的作为溶剂使 用,三者缺一不可。由于其本身具有的毒性、致畸、致癌和生殖毒性特性,在长期接触过程中 将对人体造血系统、神经系统、人体重要器官(肝脏、肾、消化系统)甚至骨髓等均会造成不 可逆的严重损害,对职业健康和环境存在着重大的隐患。如果要从根本上治理合成革有机 污染废气对环境及健康的影响问题,必须从全面替代溶剂上着手,采用新型、微毒或无毒、 无苯环结构的脂肪族溶剂替代目前使用的甲苯、DMF、丁酮等毒性较大的混合溶剂并采取相 应配套的防治措施。
[0004] 在后序的压花处理或真空吸工序后,产品出现变薄的现象,往往无法满足客户对 于产品厚度的要求。
发明内容
[0005] 鉴于上述问题,本发明旨在提供一种高弹性的环保型合成革,确保经后序的压花 处理或真空吸处理后厚度仍能反弹并满足客户的要求。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种高弹性的环保型合成革,包括 炜编弹力针织布层、水性树脂表面层及设置在炜编弹力针织布层与水性树脂表面层之间具 有夹层中空球囊结构的粘接层;
[0007] 所述炜编弹力针织布层、粘接层、水性树脂表面层的厚度之比为1: (0.05-0.1): (0.02-0.1);
[0008] 所述中空球囊的大小为5-20μπι。
[0009] 本发明通过在所述的粘接层中形成夹层中空球囊结构,在受力时具有回复的能 力,确保了所述的合成革在压花处理或真空吸处理后厚度反弹,避免出现厚度变薄而无法 达到客户的要求。
[0010] 粘接层中形成的具有弹性的夹层中空球囊结构确保了在受力时粘接层具有厚度 回复的能力,根据本发明,所述的粘接层由以下重量份的物质组成:水性聚氨酯20-34份、纳 米SiO2粒子0.2-1.5份、玻化微珠3-8份、分散剂2-8份、消泡剂0.1-0.7份、表面活性剂0. ΙΟ .8份 、水30-48份。
[0011] 水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,聚氨酯粒子分 散于连续的水相中,无污染,安全可靠;纳米SiO2粒子分散于聚氨酯乳液中,在干燥成型后 与聚氨酯体系不相容并形成以SiO2为核的孔隙结构。
[0012] 进一步的,根据本发明,所述的SiO2的平均粒径为7-15μπι。
[0013] 所述的粘接层中还含有玻化微珠,由于其表面玻化形成一定的颗粒强度,理化性 能十分稳定,且其具有轻质的特点,可以减少材料的收缩率,避免在压花处理货真空吸处理 的过程中厚度的减薄程度。
[0014] 进一步的,根据本发明,本发明中所述的玻化微珠的平均粒径为50-200μπι。
[0015] 进一步的,根据本发明,本发明中为了降低对环境的污染,所述的表面层中采用了 水性树脂,以水代替有机溶剂作为分散介质,待水挥发后获得膜材料,相比于以往采用有机 溶剂作为分散介质时,有机溶剂中含有的有毒物质无法完全挥发干净,采用水作为分散介 质,确保了环保性。具体的,本发明中所述的水性树脂为水性丙烯酸酯树脂、水性聚氨酯树 月旨、水性环氧树脂、水性氨基树脂中的至少一种。
[0016] 根据本发明,分散剂的作用在于提高纳米SiO2粒子的分散能力,所述的分散剂选 自油酸酰、三硬脂酸甘油酯、己烯基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的一种或几种。
[0017] 根据本发明,所述的消泡剂为配制水性聚氨酯溶液常用的,目的在于消除浆液中 的泡沫,所述的消泡剂为有机硅消泡剂。
[0018] 根据本发明,表面活性剂能够降低材料的表面自由能,所述表面活性剂为非离子 表面活性剂。进一步优选的,所述非离子表面活性剂为酯型表面活性剂、醚型表面活性剂、 胺型表面活性剂、酰胺型表面活性剂及酯醚型表面活性剂中的至少一种。具体如下:酯型表 面活性剂可以为山梨糖醇酐脂肪酸酯及聚氧乙烯脂肪酸酯等中的至少一种。醚型表面活性 剂可以为聚氧乙烯烷基醇醚和聚氧乙烯烷基苯酚醚等中的至少一种。胺表面活性剂可以为 聚氧乙烯脂肪胺等。酰胺表面活性剂可以为如聚氧乙烯酰胺等。酯醚表面活性剂可以为山 梨糖醇酐脂肪酸酯聚氧乙烯醚型(吐温型)等。优选山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸 酯、聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯酰胺或聚氧乙烯醚,更加优选聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯酰 胺或聚氧乙烯醚。其中所述的脂肪酸酯、脂肪胺中的脂肪是指C2-C4的直链烃。烷基醇醚、烷 基苯酚醚中的烷基为C2-C4的直链烃。
[0019] 本发明还提供了一种高弹性的环保型合成革的制备方法,包括以下步骤:
[0020] (1)取水性树脂与蒸馏水按质量比1: (2-2.5)复配后涂布到离型纸上,在110-130 °C的条件下烘烤l_3min,获得面层-离型纸;
[0021] (2)按粘接层的配方组分取水性聚氨酯和水混合,然后向其中依次加入纳米SiO2 粒子、玻化微珠、分散剂、消泡剂和表面活性剂,得粘接层浆料;在步骤(1)中的面层上涂覆 该粘接层浆料,使用浮辊将炜编弹力针织布浮贴在面层-离型纸上,在110-130°C的条件下 烘烤3-5min,然后将离型纸撕离,即得所述高弹性的环保型合成革。
[0022] 本发明具有以下技术效果:
[0023] 1、本发明提供的合成革,在所述的炜编弹力针织布层与水性树脂表面层之间设有 夹层中空球囊结构的粘接层,在受到外力挤压时能逐渐回复,避免合成革在后续的压花处 理和真空吸处理后出现厚度降低的现象;
[0024] 2、本发明所述的合成革,在其表层采用了水性树脂,且在所述的粘接层中使用了 水性聚氨酯,无污染,是一种环保型的合成革。
具体实施方式
[0025] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结 合具体实施例,进一步阐明本发明。
[0026] 实施例1
[0027] —种高弹性的环保型合成革的制备方法:
[0028] (1)取水性丙烯酸酯树脂与蒸馏水按质量比1:2复配后涂布到离型纸上,在120°C 的条件下烘烤2min,获得面层-离型纸;
[0029] (2)按粘接层的配方组分取28份水性聚氨酯和38份水混合,然后向其中依次加入 0.7份纳米SiO2粒子、5份玻化微珠、5份油酸酰、0.4份有机硅消泡剂和0.5份聚氧乙烯脂肪 胺,得粘接层浆料;在步骤(1)中的面层上涂覆该粘接层浆料,使用浮辊将炜编弹力针织布 浮贴在面层-离型纸上,在120°C的条件下烘烤4min,然后将离型纸撕离,即得所述高弹性的 环保型合成革。
[0030] 所述的玻化微珠的平均粒径为150μπι;
[0031] 所述的SiO2的平均粒径为ΙΟμπι。
[0032] 实施例2
[0033] —种高弹性的环保型合成革的制备方法:
[0034] (1)取水性环氧树脂与蒸馏水按质量比1:2.1复配后涂布到离型纸上,在IHTC的 条件下烘烤3min,获得面层-离型纸;
[0035] (2)按粘接层的配方组分取22份水性聚氨酯和33份水混合,然后向其中依次加入 0.4份纳米SiO2粒子、4份玻化微珠、4份三硬脂酸甘油酯、0.3份有机硅消泡剂和0.2份聚氧 乙烯脂肪酸酯,得粘接层浆料;在步骤(1)中的面层上涂覆该粘接层浆料,使用浮辊将炜编 弹力针织布浮贴在面层-离型纸上,在ll〇°C的条件下烘烤5min,然后将离型纸撕离,即得所 述高弹性的环保型合成革。
[0036] 所述的玻化微珠的平均粒径为75μπι;
[0037] 所述的SiO2的平均粒径为8μπι。
[0038] 实施例3
[0039] —种高弹性的环保型合成革的制备方法:
[0040] (1)取水性氨基树脂与蒸馏水按质量比1:2复配后涂布到离型纸上,在115°C的条 件下烘烤2min,获得面层-离型纸;
[0041] (2)按粘接层的配方组分取20份水性聚氨酯和30份水混合,然后向其中依次加入 0.2份纳米SiO2粒子、3份玻化微珠、2份聚乙烯蜡、0.1份有机硅消泡剂和0.1山梨糖醇酐脂 肪酸酯,得粘接层浆料;在步骤(1)中的面层上涂覆该粘接层浆料,使用浮辊将炜编弹力针 织布浮贴在面层-离型纸上,在110 °C的条件下烘烤3min,然后将离型纸撕离,即得所述高弹 性的环保型合成革。
[0042] 所述的玻化微珠的平均粒径为50μπι;
[0043] 所述的SiO2的平均粒径为7μπι。
[0044] 实施例4
[0045] —种高弹性的环保型合成革的制备方法:
[0046] (1)取水性聚氨酯树脂与蒸馏水按质量比1:2.4复配后涂布到离型纸上,在125°C 的条件下烘烤2min,获得面层-离型纸;
[0047] (2)按粘接层的配方组分取30份水性聚氨酯和45份水混合,然后向其中依次加入 1.2份纳米SiO2粒子、6份玻化微珠、6份三硬脂酸甘油酯、0.6份有机硅消泡剂和0.5山梨糖 醇酐脂肪酸酯,得粘接层浆料;在步骤(1)中的面层上涂覆该粘接层浆料,使用浮辊将炜编 弹力针织布浮贴在面层-离型纸上,在125°C的条件下烘烤4min,然后将离型纸撕离,即得所 述高弹性的环保型合成革。
[0048] 所述的玻化微珠的平均粒径为180μπι;
[0049] 所述的SiO2的平均粒径为12μπι。
[0050] 实施例5
[0051] —种高弹性的环保型合成革的制备方法:
[0052] (1)取水性聚氨酯树脂与蒸馏水按质量比1:2.5复配后涂布到离型纸上,在130°C 的条件下烘烤Imin,获得面层-离型纸;
[0053] (2)按粘接层的配方组分取34份水性聚氨酯和48份水混合,然后向其中依次加入 1.5份纳米SiO2粒子、8份玻化微珠、8份己烯基双硬脂酰、0.7份有机硅消泡剂和0.8聚氧乙 烯醚,得粘接层浆料;在步骤(1)中的面层上涂覆该粘接层浆料,使用浮辊将炜编弹力针织 布浮贴在面层-离型纸上,在130°C的条件下烘烤3min,然后将离型纸撕离,即得所述高弹性 的环保型合成革。
[0054] 所述的玻化微珠的平均粒径为200μπι;
[0055] 所述的SiO2的平均粒径为15μπι。
[0056] 对比例1
[0057] 本对比例1与实施例1的制备方法相同,不同的在于所述的步骤(2)中,粘接层的配 方中没有SiO2粒子。
[0058] 对比例2
[0059] 本对比例2与实施例1的制备方法相同,不同的在于所述的步骤(2)中,粘接层的配 方中没有玻化微珠。
[0060] 对比例3
[0061] 本对比例3与实施例1的制备方法相同,不同的在于所述的步骤(2)中,粘接层的配 方中没有SiO2粒子和玻化微珠。
[0062] 性能测试:
[0063] 1、各层的厚度
[0064] 使用日本日立制作所所制的S-4700型电场反射型扫描电子显微镜,以倍率500倍 观察合成革的剖面,以测定5点的平均值来求出合成革中各层的厚度。
[0065] 2、压制处理后各层厚度
[0066] 对实施例中的合成革以3Pa的压力处理lOmin,然后测试合成革中各层的厚度。
[0067] 3、耐溶剂测试
[0068] 将实施例中的合成革于乙酸乙酯、乙醇中浸泡5min,取出通风橱中晾干,测试剥离 强度。
[0069] 表1实施例1-5、对比例1-3中的合成革的性能
Figure CN107587356AD00071
[0072] 由以上数据可以看出,本发明提供的高弹性的环保型合成革,具有优异的弹性,在 受外力后能快速回弹,确保厚度几乎无变化。
[0073] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术 人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变 化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书 及其等效物界定。

Claims (5)

1. 一种高弹性的环保型合成革,其特征在于:包括炜编弹力针织布层、水性树脂表面层 及设置在炜编弹力针织布层与水性树脂表面层之间具有夹层中空球囊结构的粘接层; 所述炜编弹力针织布层、粘接层、水性树脂表面层的厚度之比为1: (0.05-0.1) : (0.02-
0.1); 所述中空球囊的大小为5-20μπι。
2. 根据权利要求1所述的高弹性的环保型合成革,其特征在于:所述的粘接层由以下重 量份的物质组成:水性聚氨酯20-34份、纳米SiO2粒子0.2-1.5份、玻化微珠3-8份、分散剂2-8份、消泡剂0.1-0.7份、表面活性剂0.1-0.8份、水30-48份。
3. 根据权利要求1所述的高弹性的环保型合成革,其特征在于:所述的水性树脂为水性 丙烯酸酯树脂、水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、水性氨基树脂中的至少一种。
4. 根据权利要求2所述的高弹性的环保型合成革,其特征在于:所述的玻化微珠的平均 粒径为 50-200μπι。
5. 根据权利要求1所述的高弹性的环保型合成革,其特征在于:所述的SiO2的平均粒径 为 7-15μηι〇
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