CN108178915A - 一种水性pu发泡手套的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种水性PU发泡手套的制作方法，其包括：S1:制备发泡胶浆：发泡胶浆包含按质量份数90～120份水性聚氨酯、10～30份氯丁胶乳或丁苯胶乳或天然胶乳、0.5～6份交联剂、1～10份发泡剂、0～6份增稠剂、0～2份水性色浆、0～20份水，前述组分混合并发泡；S2:浸渍发泡胶浆：将手套胚浸泡到步骤S1所制备的发泡胶浆中；S3:硫化烘干经步骤S2处理的手套。本发明的水性PU发泡手套制作无污染、无毒害、无DMF。特别是加入一定比例的氯丁胶乳或丁苯胶乳或天然胶乳，通过一定比例的交联剂与水性聚氨酯的活性基团交联连接，使手套制品在获得必要舒适度柔软度、透气率的同时，还保证了水性PU发泡型手套的耐水性、耐磨性和机械强度，便于穿戴，显著改善产品质量和使用者的体验。

Description

一种水性PU发泡手套的制作方法
技术领域
本发明涉及一种水性PU发泡手套的制作方法。
背景技术
聚氨酯材料是聚氨基甲酸酯的简称，英文名称是polyurethane，它是一种高分子材料，简称PU。目前市场上生产销售的水性PU手套时，是由水性PU不发泡胶料制成，导致手套的的透气性较差，使用者舒适感极差，且手套材料中含有对人体有害的有机溶剂，使用时会导致手上产生的汗液无法及时排出到外面，而汗液与手套接触，汗液将一些有毒害的有机溶剂溶出通过毛孔被人体吸收。而且不发泡的水性PU手感也比较硬，穿戴不方便更不舒适。另外，市售的一些水性PU手套，其耐水性极差，稍微用水搓洗几下就被损坏，耐穿带性较短，使用寿命有的甚至只有1次。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明目的是提供一种水性PU发泡手套的制作方法，通过改变水性PU发泡胶浆的组成，有效提高水性PU手套的材质性能，改善使用体验，并延长手套使用寿命，特别是耐水性能和透气性能。
为达到以上目的，本发明提供一种水性PU发泡手套的制作方法，包括：
步骤S1:制备发泡胶浆：发泡胶浆包含按质量份数90～120份水性聚氨酯、10～30份氯丁胶乳或丁苯胶乳或天然胶乳、0.5～6份交联剂、1～10份发泡剂、0～6份增稠剂、0～2份水性色浆、0～20份水，前述组分混合并发泡；
步骤S2:浸渍发泡胶浆：将手套胚浸泡到步骤S1所制备的发泡胶浆中；
步骤S3:硫化烘干经步骤S2处理的手套。
优选的，步骤S1使用的水性聚氨酯是聚醚型水性聚氨酯、聚酯型水性聚氨酯或前述两种的混合。
优选的，步骤S1中，发泡胶浆按以下配比发泡制备：100～120份水性聚氨酯、20～30份氯丁胶乳或丁苯胶乳或天然胶乳、1～5份交联剂、1～6份发泡剂、0～5份增稠剂、0～1.5份水性色浆、2～10份水。优选的，步骤S1使用交联剂是氧化锌、碳酸锌、硬脂酸锌等一种或前述任意几种的组合。所述交联剂可单独使用，也可混合使用，混合时氧化锌占80％左右，硬脂酸锌20％左右，或者碳酸锌80％左右而硬脂酸锌20％左右。
优选的，步骤S1使用的交联剂可以是多元胺类、多元醇类、氮丙啶类等的一种或前述任意几种的组合。其中，多元胺类可为丙二胺或MOCA；多元醇类可为聚乙二醇、聚丙二醇或三羟甲基丙烷。
优选的，步骤S1使用的发泡剂可以是油酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钾等阴离子表面活性剂一种或前述各项的任意组合。之所以使用阴离子表面活性剂，是因为水性PU为阴离子乳液，如果采用阳离子表面活性剂，乳液中阴阳离子发生反应，导致发泡乳液非常不稳定；而非离子表面活性剂起泡效果不理想，达不到要求。
优选的，步骤S1所制备的发泡胶浆的发泡倍数为1.1-1.5倍。通过控制发泡剂添加比例和发泡温度，避免发泡倍数过大，造成制品最终机械强度耐磨性、使用寿命、耐水性受到影响；而发泡倍数过低则柔软度不够，不能达到理想的使用舒适度。
优选的，步骤S1使用的增稠剂可以是聚丙烯酸钠、纤维素、纤维素钠、聚丙烯酸类增稠剂、干酪素、PVA(聚乙烯醇)等一种或前述各项的任意组合。优选的，步骤S2中的手套胚为化纤针织手套胚或棉毛手套胚，当被浸渍的手套胚为化纤针织手套胚时，在浸渍发泡胶浆之前，还包括一个手套胚浸渍凝固剂的预处理，其作用是通过凝固剂封闭化纤手套胚上较大的孔洞，防止浸渍胶浆的过程中，胶浆进入手套胚里侧和凝固，造成使用者手感硬和不舒适，也是不合格的。而棉毛手套胚的孔洞较小，胶浆不容易渗透进入里侧，不需要预先进行浸渍凝固剂的处理。所述凝固剂是质量分数5％-20％硝酸钙水溶液或5％-20％氯化钙水溶液、2％-5％的硝酸钙甲醇溶液、2％-5％的氯化钙甲醇溶液中的任意一种，浸渍凝固剂时手套胚温度为45～55℃。浸渍凝固剂时，手套胚需要加热到一定温度，特别是凝固剂是醇溶液时，如此可帮助凝固剂中的醇(甲醇或乙醇等常温下液态的醇)能够快速的挥发出去，否则若手套在浸入凝固剂中之时温度过低，则醇液很难挥发出去，后续浸胶浆加工时会出现滴穿、透胶，或脱皮等一系列问题。优选的，所述醇溶液选用的醇为甲醇、乙醇、丙醇等常温为液体状态的低碳醇。醇溶液相对于水溶液更容易通过挥发的方法去除掉。
其中，所述步骤S3包括先低温烘干、再高温烘干两个阶段。优选的，步骤S3中，低温温度为65～85℃时间为30～45min。优选的，步骤S3中，高温温度为100～120℃时间为60～90min。
先低温硫化的目的是，由于胶乳成膜过程比较缓慢，要经过紧密堆积过程，如果开始就使用高温硫化，很容易使得制品的表面快速成致密膜，而内部由于水分较多，水汽无法排出，只能在制品表面形成鼓泡，造成严重的产品缺陷，尤其是胶乳浸渍类厚制品，因此需要经过先低温硫化(≤90℃)30分钟左右，使制品加工更容易，避免缺陷产生；然后进行高温硫化(≧90℃)60分钟以上，达到制品使用性能和生产标准。
色浆是由颜料或颜料和填充料分散在漆料内而成的半制品，可根据需要加入或不加入。以纯油为胶粘剂的称油性色浆。以树脂漆料为胶粘剂的称树脂色浆。以水为介质添加表面活性剂分散而成的颜填料浆称为水性色浆。由于漆料种类很多，色浆种类也很多。为了使颜料等更好地分散在漆料中，往往在制造过程中，加少量的表面活性剂，加环烷酸锌等。
本发明的有益技术效果在于：
本发明的水性PU发泡手套制作过程中不使用有毒有机溶剂(包括聚氨酯和色浆都都是以水为介质的)，因此无有机挥发无污染、无有毒的DMF。在制备发泡胶浆中适当加入氯丁胶乳、丁苯胶乳或天然胶乳，补强水性PU树脂橡胶强度的不足，在发泡中加入的交联剂，并使交联剂保持在适当比例，用于交联两种胶乳(水性PU树脂与氯丁胶乳，水性PU树脂与丁苯胶乳，水性PU树脂与天然胶乳)的活性基团，如羧基等，有效增强制品的机械强度和耐水性能。经温水泡洗和搓洗验证，交联剂的加入确实能有效改善制品的耐水性能。经实际生产制作使用验证，本发明制作的手套表面光滑，无鼓泡、胶层均匀，耐水性和耐磨性良好，安全可靠、机械性能优良等优点，更加舒适柔软、便于穿戴，透气性能更好，可及时排出汗汽、大大改善使用者的体验。
本发明的这些目的，特点，和优点将会在下面的具体实施方式，和权利要求中详细的揭露。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
步骤S1:制备发泡胶浆：向100质量份的水性聚醚型PU(固含量质量分数30％)中混合20质量份的氯丁胶乳，再加入3质量份的氧化锌交联剂，搅拌15分钟后，加入5质量份的水，然后加入水性黑色浆1质量份搅拌均匀后，加入3份的油酸钾发泡剂，使用发泡机进行发泡至1.3倍，加入3质量份聚丙烯酸钠增稠粘度至2000mpa.s。
步骤S2:浸渍发泡胶浆：将化纤针织手套胚套在手模上，手模温度35℃时，将手套浸泡到质量份数20％的硝酸钙水溶液中，然后取出，70℃烘干处理15分钟后，再浸渍入步骤S1中已配制好的发泡水性PU胶浆，取出后再滴胶放置15秒，通过滴胶放置，使手套胚表面的胶层更均匀。
步骤S3:硫化烘干：待胶面不流动后进行烘干：75℃～80℃烘30分钟，105℃～110℃烘70分钟即可制得水性PU发泡手套。
实施例2
步骤S1:制备发泡胶浆：向120质量份的水性聚酯型PU(固含量质量分数30％～40％)中混合10份氯丁胶乳，再加入0.5质量份的钛酸锌交联剂，搅拌15分钟后，加入2质量份的水，然后加入水性黑色浆1.5质量份搅拌均匀后，加入6质量份的十二烷基苯磺酸钠发泡剂，使用发泡机进行发泡至1.5倍，加入1质量份的干酪素钠增稠粘度至1900mpa.s。
步骤S2:浸渍发泡胶浆：将化纤手套胚套在手模上，手模温度45℃时，将手套浸泡到质量份数10％的氯化钙水溶液中，然后取出，65℃烘干处理20分钟后，再浸渍入步骤S1中已配制好的发泡水性PU胶浆，取出后手套胚滴胶放置20秒，通过滴胶放置，使手套胚表面的胶层更均匀。
步骤S3:硫化烘干：待胶面不流动后进行烘干：65℃～70℃烘45分钟，110℃～120℃烘60分钟即可制得水性PU发泡手套。
实施例3
步骤S1:制备发泡胶浆：向90质量份的水性聚醚型PU(固含量质量分数30％～40％)中混合15份的丁苯胶乳，再加入2质量份氧化锌和硬脂酸锌混合物(8:2质量混合)作为交联剂，搅拌10分钟后，加入8质量份的水，加入10份的月桂酸钾发泡剂，使用发泡机进行发泡至1.1倍，加入5质量份的聚丙烯酸钠增稠。
步骤S2:浸渍发泡胶浆：将棉毛布手套胚直接浸渍入步骤S1中已配制好的发泡水性PU胶浆中，取出滴胶放置20秒，待胶面不流动。
步骤S3:硫化烘干：待胶面不流动后进行烘干：75℃～85℃烘30分钟，110℃～120℃烘60分钟即可制得水性PU发泡手套。
实施例4
步骤S1:制备发泡胶浆：向100质量份的水性聚醚型PU(固含量质量分数40％～50％)中混入25份天然胶乳，先加入1质量份的碳酸锌和硬脂酸锌(8:2质量)的混合交联剂，搅拌20分钟后，加入10质量份的水，然后加入水性黑色浆2份搅拌均匀后，加入1份的月桂酸钾发泡剂，使用发泡机进行发泡至1.2倍，加入4质量份PVA增稠至1800mpa.s。
步骤S2:浸渍发泡胶浆：将化纤针织手套胚套在手模上，手模温度45℃时，将手套浸泡到质量份数5％的硝酸钙甲醇溶液中，然后取出，70℃烘干处理15分钟后，再浸渍入步骤S1中已配制好的发泡水性PU胶浆，然后将手套胚滴胶放置10秒，待胶面不流动。
步骤S3:硫化烘干：待胶面不流动后进行烘干：65℃～75℃烘45分钟，110℃～120℃烘60分钟即可制得水性PU发泡手套。
实施例5
步骤S1:制备发泡胶浆：向110质量份的水性聚醚型PU(固含量质量分数40％～50％)中混合30份氯丁胶乳，先加入5质量份的聚丙二醇交联剂，搅拌10分钟后，加入5质量份的水，加入3份的月桂酸钾发泡剂，使用发泡机进行发泡至1.2倍，加入2质量份的PVA增稠。
步骤S2:浸渍发泡胶浆：将手套胚套在手模上，手模温度40℃时，将手套浸泡到质量份数2％的氯化钙甲醇溶液中，然后取出，70℃烘干处理15分钟后，再浸渍入步骤S1中已配制好的发泡水性PU胶浆，取出再将手套胚滴胶放置15秒。
步骤S3:硫化烘干：待胶面不流动后进行烘干：70℃～85℃烘40分钟，110℃～120℃烘60分钟即可制得水性PU发泡手套。
实施例6
步骤S1:制备发泡胶浆：向110质量份的水性聚醚型PU(固含量质量分数40％)中混入18份氯丁胶乳，先加入6质量份的MOCA交联剂，搅拌10分钟后，加入3质量份的水，然后加入水性黑色浆0.1份搅拌均匀后，加入5份的月桂酸钾发泡剂，使用发泡机进行发泡至1.4倍。
步骤S2:浸渍发泡胶浆：将棉毛布手套胚直接浸渍入步骤S1中已配制好的发泡水性PU胶浆，取出再将手套胚滴胶放置20秒。
步骤S3:硫化烘干：待胶面不流动后进行烘干：75℃～85℃烘30分钟，110℃～150℃烘70分钟即可制得水性PU发泡手套。
采用透气性检测仪，按照(GB/T7755-2003/ISO2782:1995)的硫化橡胶或热塑性橡胶进行透气性测定，测得在10MPa的压力下，实施例1-6制作的水性PU发泡手套的透气率依次为0.050、0.065、0.035、0.040、0.45、0.055(均优于人造革0.025)。因此，由实施例1-6制备的水性PU发泡手套可证实，其透气性均明显优于普通的水性PU手套(10MP a下小于0.02)。此外，穿戴者穿戴体验，本发明方法制备的水性PU发泡手套表面光滑、手套材质胶面厚薄非常均匀一致，且较普通PU手套柔软、舒适度较好。
对比例1
对比例1与实施例1相同的操作，只是不加任何交联剂。
步骤S1:制备发泡胶浆：向100质量份的水性聚醚型PU(固含量质量分数30％)中混合20质量份的氯丁胶乳，搅拌15分钟后，不加入交联剂，加5质量份的水，加水性黑色浆1质量份搅拌均匀后，加3份的油酸钾发泡剂，使用发泡机进行发泡至1.3倍，加入3质量份聚丙烯酸钠增稠至粘度2000mpa.s。
步骤S2:将化纤针织手套胚套在手模上，手模温度35℃时，将手套浸泡到质量份数20％的硝酸钙水溶液中，然后取出，70℃烘干处理15分钟后，再浸渍入步骤S1中已配制好的发泡水性PU胶浆，取出后再滴胶放置15秒，通过滴胶放置，使手套胚表面的胶层更均匀。
步骤S3:待胶面不流动后进行烘干：75℃～80℃烘30分钟，105℃～110℃烘70分钟。
对比例2
对比例1与实施例1相同的操作，但不加氯丁乳胶、丁苯胶乳或天然胶乳补强胶乳和任何交联剂
步骤S1:制备发泡胶浆：向100质量份的水性聚醚型PU加5质量份的水，加水性黑色浆1质量份搅拌均匀后，加3份的油酸钾发泡剂，使用发泡机进行发泡至1.3倍，加入聚丙烯酸钠增稠至粘度2000mpa.s。
步骤S2:将化纤针织手套胚套在手模上，手模温度35℃时，将手套浸泡到质量份数20％的硝酸钙水溶液中，然后取出，70℃烘干处理15分钟后，再浸渍入步骤S1中已配制好的发泡水性PU胶浆，取出后再滴胶放置15秒，通过滴胶放置，使手套胚表面的胶层更均匀。
步骤S3:待胶面不流动后进行烘干：75℃～80℃烘30分钟，105℃～110℃烘70分钟。
将实施例1-6制备的水性PU发泡手套与对比例1和对比例2制备的水性PU发泡手套进行耐水测试比较。将实施例1-6和对比例1、对比例2在水中经过在35℃下经12小时浸泡后，拿起搓洗10S不会导致手套破损，而对比例1在35℃下经12小时浸泡后，经搓洗10S会导致手套出现破损情况，对比例2在35℃下经12小时浸泡后，拿起轻轻揉捏几下约2～3S钟就出现破口。由此可见氯丁乳胶、丁苯胶乳或天然胶乳的加入可补强水性PU发泡橡胶强度的不足，而交联剂的一并加入更能进一步改善成品的耐水性能和机械强度。

Claims (10)

1.一种水性PU发泡手套的制作方法，其特征在于，其包括：
步骤S1:制备发泡胶浆：发泡胶浆包含按质量份数90～120份水性聚氨酯、10～30份氯丁胶乳或丁苯胶乳或天然胶乳、0.5～6份交联剂、1～10份发泡剂、0～6份增稠剂、0～2份水性色浆、0～20份水，前述组分混合并发泡；
步骤S2:浸渍发泡胶浆：将手套胚浸泡到步骤S1所制备的发泡胶浆中；
步骤S3:硫化烘干经步骤S2处理的手套。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤S1中，发泡胶浆按以下配比发泡制备：100～120份水性聚氨酯、20～30份氯丁胶乳或丁苯胶乳或天然胶乳、1～5份交联剂、1～6份发泡剂、0～5份增稠剂、0～1.5份水性色浆、2～10份水。
3.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，步骤S1使用的水性聚氨酯是聚醚型水性聚氨酯、聚酯型水性聚氨酯或前述两种的混合。
4.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，步骤S1使用的交联剂为氧化锌、碳酸锌及硬脂酸锌中的一种或前述各项的任意组合。
5.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，步骤S1使用的交联剂为多元胺类、多元醇类及氮丙啶类中的一种或前述各项的任意组合；其中所述多元胺类为丙二胺或对二邻氯苯胺甲烷；所述多元醇类为聚乙二醇、聚丙二醇或三羟甲基丙烷。
6.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，步骤S1使用的发泡剂为阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为油酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠及月桂酸钾中的一种或前述各项的任意组合。
7.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，步骤S1所制备的发泡胶浆的发泡倍数为1.1-1.5倍。
8.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，步骤S1使用的增稠剂为聚丙烯酸钠、纤维素、纤维素钠、聚丙烯酸类增稠剂、干酪素及聚乙烯醇一种或前述各项的任意组合。
9.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，步骤S2中的手套胚为化纤针织手套胚或棉毛手套胚，当所述手套胚为化纤针织手套胚时，在浸渍所述发泡胶浆之前，还包括一个手套胚浸渍凝固剂的预处理，所述凝固剂是质量分数5％-20％硝酸钙水溶液或5％-20％氯化钙水溶液、2％-5％的硝酸钙甲醇溶液、2％-5％的氯化钙甲醇溶液中的的任意一种。
10.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S3包括先低温烘干、再高温烘干两个阶段：低温温度为65～85℃时间为30～45min；高温温度为100～120℃时间为60～90min。
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