CN108867077A - 环保型面皮与基材的制造方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
一种环保型面皮与基材的制造方法及其设备，其利用一第一灌注设备成型一面皮，再于该面皮于尚未完全反应并具有黏性时利用一第二灌注设备成型一基材，最后透过一卷收设备将一基布贴合于该基材，以获得成品，由此，该面皮可自然熟成，使得制造过程中无需使用烘箱，且无添加溶剂及触媒，而可制造出结构稳定且耐高温的合成皮。
Description
技术领域
本发明与一种环保型面皮与基材的制造方法及其设备有关。
背景技术
常用的人造合成皮的制造方法，必须先制造一基材，其通常将各种原料及溶剂承置在一个或数个浸渍槽内，将基布导引使其经过该浸渍槽内物料的含浸，再将该基布引入一水槽内使其表面胶化凝固，再使用电热烘干设备予以干燥处理以形成合成皮基材；另须再制造一面皮或皮膜，再利用接着剂使基材与面皮相互贴合。
然而，常见在制造人造皮革的过程中，有以下缺点，其一：在制造过程中会添加溶剂，因而造成环境污染；其二：在制造过程中会添加触媒来加速反应，因而使得成品的人造皮革具有毒性，且其分子量小，不耐高温；其三：制造过程中会使用烘箱，因而增加二氧化碳的排放量，提高碳足迹；是以，本案发明人在观察到上述缺点后，认为如何制造一种结构稳定的合成皮，实有必要，而遂有本发明的产生。
发明内容
本发明的目的在提供一种环保型面皮与基材的制造方法及其设备，其制造过程中无需使用烘箱，且无添加溶剂及触媒，而可制造出结构稳定且耐高温的合成皮。
为达上述目的，本发明所提供的环保型面皮与基材的制造方法，其包含有一备料步骤：准备一离型纸，将该离型纸往预定方向输送；成型面皮步骤：准备一异氰酸盐聚合物、一多元醇，并混合反应形成一第一混合物，该第一混合物含有NCO 2～15wt％，再将该第一混合物涂布于该离型纸的表面，以成型一面皮；成型基材步骤：准备一含有NCO的异氰酸盐聚合物以及一发泡剂，接着混合形成一第二混合物，并于该面皮于尚未完全反应并具有黏性时，将该第二混合物涂布于该面皮上，形成一基材；完成成品步骤：该基材于尚未完全反应并具有黏性时，将一基布贴合于该基材的顶面，使该基布与该基材完全结合成一体，而完成成品。
为达上述目的，本发明所提供的环保型面皮与基材的制造设备，其包含有：一输送设备，其将一离型纸往预定方向输送；一第一灌注设备，其具多个第一料桶，该等第一料桶分别设有一第一料桶槽以及一第一输料口，该等第一输料口下方各别设有一第一质量流量计，该等第一质量流量计电性相接一控制装置，该控制装置会监测该等第一质量流量计，以控制该等第一输料口导入一反应槽的输出量，该反应槽设有一反应入口、一反应空间及一反应出口，该反应入口连接该等输料口，该反应出口连接一第一射料混合装置，该第一射料混合装置连接于一输出控制单元；一第二灌注设备，其置于该输送设备上方；一卷收设备，其连接该输送设备。
作为优选方案，其中，该第一混合物以50～150OC的温度涂布于该离型纸的表面。
作为优选方案，其中，该面皮的厚度介于10um-2mm之间。
作为优选方案，其中，于成型面皮步骤之后，更进一步包含有一冷却滚压步骤，将该面皮于未完全反应时进行冷却，使该面皮的温度介于5OC～15OC之间，以降低其黏性，再将该面皮压平。
作为优选方案，其中，于成型基材步骤中，准备0.01～0.5wt％的发泡剂，且该发泡剂选自一含OH的羟化合物、水或固态发泡剂。
作为优选方案，其中，该输出控制单元为单液涂布头，并可控制输出的流量，且该环保型面皮与基材的制造设备更包含有一厚度控制单元，其与该输出控制单元以及该控制装置电性相接，该厚度控制单元包含有一测量件。
作为优选方案，其中，该环保型面皮与基材的制造设备更包含一冷却设备以及一滚压组，该冷却设备于该输送设备的下方设有一冷却区，该滚压组于该输送设备的两侧各设有一滚压轮。
作为优选方案，其中，该第二灌注设备包含多个第二料桶，该等第二料桶分别设有一第二料桶槽以及一第二输料口，该等第二输料口下方各设有一第二质量流量计，等第二质量流量计分别电性相接该控制装置，该控制装置会监测该等第二质量流量计，用以控制该等第二输料口导入一第二射料混合装置的输出量，该第二射料混合装置设有二第二进料口、一第二混合室以及一第二出料口。
作为优选方案，其中，该第一射料混合装置设有二第一进料口、一第一混合室以及一第一出料口，该等第一进料口分别连接该反应出口以及多个色料单元，该等色料单元可相互切换使用，而该第一出料口连接于该输出控制单元。
本发明所提供的环保型面皮与基材的制造方法及其设备，利用该控制装置控制该异氰酸盐聚合物、该多元醇以及该链延长剂的比例使该第一混合物含有NCO 2～15wt％，接着，将该含有NCO的异氰酸盐聚合物，以及该OH羟化合物或水混合成该第二混合物，并且涂布于该面皮上形成该基材，最后将该基布贴合于该基材的顶面，以获得该成品，由此，该面皮可自然熟成，使得制造过程中无需使用烘箱，且无添加溶剂及触媒，而可制造出结构稳定且耐高温的合成皮。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的流程方块图。
图2为本发明较佳实施例的设备示意图。
图3为本发明的成品剖视图。
主要元件符号说明：
10 输送设备
11 离型纸
20 第一灌注设备
21 第一料桶
211 第一料桶槽
212 第一输料口
213 第一质量流量计
23 控制装置
24 反应槽
241 反应入口
242 反应空间
243 反应出口
25 第一射料混合装置
251 第一进料口
252 第一混合室
253 第一出料口
26 色料单元
27 输出控制单元
28 面皮
29 厚度控制单元
291 测量件
30 冷却设备
31 冷却区
40 滚压组
41 滚压轮
50 第二灌注设备
51 第二料桶
511 第二料桶槽
512 第二输料口
513 第二质量流量计
52 第二射料混合装置
521 第二进料口
522 第二混合室
523 第二出料口
53 基材
60 卷收设备
61 基布
70 成品
具体实施方式
请参阅图1及图2所示，为本发明较佳实施例的流程方块图及设备示意图，其揭示有一种环保型面皮与基材的制造方法，包含有下列步骤：
备料步骤：准备一离型纸11，将该离型纸11往预定方向输送。
成型面皮步骤：准备一异氰酸盐聚合物、一多元醇以及一链延长剂，并混合反应形成一第一混合物，该第一混合物含有NCO 2～15wt％，然后将该第一混合物混合有至少一射料后，再将该第一混合物以50～150OC的温度涂布于该离型纸11的表面，以成型一面皮28，且该面皮28的厚度介于10um-2mm之间。
冷却滚压步骤：将该面皮28于未完全反应时进行冷却，使该面皮28的温度介于5～15OC间，以降低其黏性，之后将该面皮28压平。
成型基材步骤：准备一含有NCO的异氰酸盐聚合物以及一0.01～0.5wt％的发泡剂，该发泡剂选自一含OH的羟化合物、水或固态发泡剂，接着混合形成一第二混合物，并于该面皮28于尚未完全反应并具有黏性时，将该第二混合物涂布于该面皮28上，形成一基材53。
完成成品步骤：该基材53于未完全反应并具黏性时，将一基布61贴合于该基材53的顶面，该基布61可由不织布、超细纤维或类似物构成，使该基布61与基材53结合成一体，而完成成品，如图3所示。
为配合上述方法，本发明提供一种环保型面皮与基材的制造设备，其包含有：
一输送设备10，其将该离型纸11往预定方向输送。
一第一灌注设备20，其具有三第一料桶21，该等第一料桶21分别设有一第一料桶槽211以及一第一输料口212，该等第一输料口212下方各别设有一第一质量流量计213，该第一等质量流量计213分别电性相接一控制装置23，该控制装置23会监测该等第一质量流量计213，用以控制该等第一输料口212导入一反应槽24的输出量，该反应槽24设有一反应入口241、一反应空间242以及一反应出口243，该反应入口241连接该等第一输料口212，该反应出口243连接一第一射料混合装置25，该第一射料混合装置25设有二第一进料口251、一第一混合室252以及一第一出料口253，该等第一进料口251分别连接该反应出口243以及多个色料单元26，该等色料单元26可相互切换使用，又，该第一出料口253连接于一输出控制单元27，该输出控制单元27为单液涂布头，并可控制输出的流量，该输出控制单元27具有温度侦测器，而可侦测该第一混合物的温度。
一厚度控制单元29，其与该控制装置23及该输出控制单元27电性相接，其包含有一测量件291，该测量件291为雷射测距仪，于本实施例中，使用者可在该控制装置23设定该输出控制单元27输出量，并于形成该面皮28同时行经一段距离后，由该测量件291测量该面皮28的厚度，再回传至该控制装置23进行比对，最后再增加或减少该输出控制单元27的输出量。
一冷却设备30，其于该输送设备10下方设有一冷却区31。
一滚压组40，其于该输送设备10的两侧各设有一滚压轮41，该等滚压轮41由铁氟龙或硅力康的材质制成。
一第二灌注设备50，其置于该输送设备10的上方，该第二灌注设备50包含有多个第二料桶51，该等第二料桶51分别设有一第二料桶槽511以及一第二输料口512，该等第二输料口512下方各别设有一第二质量流量计513，该等第二质量流量计513分别电性相接该控制装置23，该控制装置23会监测该等第二质量流量计513，用以控制该等第二输料口512导入一第二射料混合装置52的输出量，该第二射料混合装置52设有二第二进料口521、一第二混合室522以及一第二出料口523。
一卷收设备60，其连接该输送设备10，并可将该基布61贴合于该基材53的顶面，并于适当位置加以卷收，以获得该成品70。
请继续参阅图2及图3，本发明先利用该第一灌注设备20成型该面皮28，并将该面皮28于未完全反应时利用该冷却设备30进行冷却，再于该面皮28于尚未完全反应并具有黏性时利用该第二灌注设备50成型该基材53，最后透过该卷收设备60将该基布61贴合于该基材53，以获得该成品70。
本发明该第一混合物透过该控制装置23控制该等第一料桶21的输出量，使该第一混合物因含有NCO 2～15wt％而可与空气中的水气和湿气反应而逐渐硬化，并形成安定状态，而具有高稳定性、高储存性以及高安定性，故可加工为该面皮28，另若该第一混合物含有2wt％以下的NCO，则具有无法储存、降低安定性以及黏度高的缺点，无法加工为该面皮28，另若该第一混合物含有15wt％以上的NCO，会使得该第一混合物易受水气影响而不稳定，不稳定例如产生裂痕、硬度降低或弹性降低等问题。
本发明该第一混合物透过该输出控制单元27将该第一混合物以50～150OC的温度涂布于该离型纸11，使该第一混合物能维持高稳定性、高储存性以及高安定性，若是温度高于150OC，会使该第一混合物会变质，若温度低于50OC则会降低黏度而无法于该离型纸11成型该该面皮28。
本发明先形成该面皮28，并行经一段距离后，再利用该测量件291测量该面皮28厚度，以该输出控制单元27增减该输出控制单元27的输出量，使该面皮28的厚度介于10um～2mm间，令该第一混合物能在预定时间内逐渐反应、混链成型大分子的该面皮28，其中，若厚度大于2mm会使得反应时间增加，且中间会维持高温状态，降低该面皮28的品质，若厚度低于10um则该面皮28效果不佳。
值得一提的是，该面皮28利用空气的水气来架桥，且透过控制该第一混合物涂布的温度和厚度，同时架桥过程中不添加溶剂、触媒及烘箱，故可逐渐反应成为高分子，具有较好的物性且可耐高温。
本发明透过该冷却区31冷却未完全反应的该面皮28，使该面皮28的温度介于5OC～15OC之间，降低其黏性并透过该滚压组40压平。
本发明于该面皮28利用该第二灌注设备50成型该基材53，由于该基材53含有0.01wt％～0.5wt％的发泡剂，且该发泡剂选自含有OH的羟化合物、水或固态发泡剂，由于该面皮28透过该含有15wt％以上的NCO而吸附适量的水气，且该面皮28于尚未完全反应时具有黏性时，故该基材53成型时，该面皮28与该基材53之间会会产生架桥反应而结合为一体。
最后于该基材53尚未完全反应并具有黏性时，将该基布61贴合于该基材53的顶面，使该基布61与该基材53完全结合成一体，而完成成品。
值得一提的事，本发明制造过程中无添加溶剂，因而无环境污染，且无添加触媒，因而不会产生环境毒性，更因无需使用烘箱，因而可达到节能减碳的作用，降低排放的碳足迹。
Claims (10)
1.一种环保型面皮与基材的制造方法，其特征在于，包含有以下步骤：
备料步骤：准备一离型纸，将该离型纸往预定方向输送；
成型面皮步骤：准备一异氰酸盐聚合物、一多元醇，并混合反应形成一第一混合物，该第一混合物含有NCO 2～15wt％，再将该第一混合物涂布于该离型纸的表面，以成型一面皮；
成型基材步骤：准备一含有NCO的异氰酸盐聚合物以及一发泡剂，接着混合形成一第二混合物，并于该面皮于尚未完全反应并具有黏性时，将该第二混合物涂布于该面皮上，形成一基材；
完成成品步骤：该基材于尚未完全反应并具有黏性时，将一基布贴合于该基材的顶面，使该基布与该基材完全结合成一体，而完成成品。
2.如权利要求1所述的环保型面皮与基材的制造方法，其特征在于，该第一混合物以50℃～150℃的温度涂布于该离型纸的表面。
3.如权利要求1所述的环保型面皮与基材的制造方法，其特征在于，该面皮的厚度介于10um-2mm之间。
4.如权利要求1所述的环保型面皮与基材的制造方法，其特征在于，于成型面皮步骤之后，更进一步包含有一冷却滚压步骤，将该面皮于未完全反应时进行冷却，使该面皮的温度介于5～15℃之间，以降低其黏性，再将该面皮压平。
5.如权利要求1所述的环保型面皮与基材的制造方法，其特征在于，于成型基材步骤中，准备0.01wt％～0.5wt％的发泡剂，且该发泡剂选自一含有OH的羟化合物、水或固态发泡剂。
6.一种环保型面皮与基材的制造设备，其特征在于，包含有：
一输送设备，其将一离型纸往预定方向输送；
一第一灌注设备，其具有多个第一料桶，该等第一料桶分别设有一第一料桶槽及一第一输料口，该等第一输料口下方各别设有一第一质量流量计，该等第一质量流量计分别电性相接一控制装置，该控制装置会监测该等第一质量流量计，用以控制该等第一输料口导入一反应槽的输出量，该反应槽设有一反应入口、一反应空间以及一反应出口，该反应入口连接该等输料口，该反应出口连接一第一射料混合装置，该第一射料混合装置连接一输出控制单元；
一第二灌注设备，其置于该输送设备的上方；
一卷收设备，其连接该输送设备。
7.如权利要求6所述的环保型面皮与基材的制造设备，其特征在于，该输出控制单元为单液涂布头，并可控制输出的流量，且该环保型面皮与基材的制造设备更包含有一厚度控制单元，其与该输出控制单元以及该控制装置电性相接，该厚度控制单元包含有一测量件。
8.如权利要求6所述的环保型面皮与基材的制造设备，其特征在于，该环保型面皮与基材的制造设备更包含一冷却设备以及一滚压组，该冷却设备于该输送设备的下方设有一冷却区，该滚压组于该输送设备的两侧各设有一滚压轮。
9.如权利要求6所述的环保型面皮与基材的制造设备，其特征在于，该第二灌注设备包含有多个第二料桶，该等第二料桶分别设有一第二料桶槽以及一第二输料口，该等第二输料口下方各别设有一第二质量流量计，等第二质量流量计分别电性相接该控制装置，该控制装置会监测该等第二质量流量计，用以控制该等第二输料口导入一第二射料混合装置的输出量，该第二射料混合装置设有二第二进料口、一第二混合室以及一第二出料口。
10.如权利要求6所述的环保型面皮与基材的制造设备，其特征在于，该第一射料混合装置设有二第一进料口、一第一混合室以及一第一出料口，该等第一进料口分别连接该反应出口以及多个色料单元，该等色料单元可相互切换使用，而该第一出料口连接于该输出控制单元。
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