CN109705394A - 一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其主要包括：1)采用10‑20％的乙醇水溶液处理工序；2)清水洗涤工序；3)脱水工序；4)烘干工序。采用该处理方法能够同时降低聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的气味、TVOC、甲醛、PM2.5，使之明显低于相关的限定标准，并且，处理前后对聚氨酯发泡材料及其复合纺织品本身的力学和使用性能基本没有影响。

Description

一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法

技术领域

本发明属于聚合物材料技术领域，特别涉及一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法。

背景技术

聚氨酯发泡材料具有优异的缓冲性能和轻质性能，是一类重要的汽车内饰材料。它一般复合在内饰纺织面料或其他表皮材料下面，起到隔音隔热、缓冲保护车内乘员、改善触感等重要作用。

通常，聚氨酯发泡材料由多元醇与异氰酸酯在催化剂下进行聚合反应，利用发泡剂发泡制备得到，这就导致制备得到聚氨酯发泡材料会短期和/或长期释放出刺激并对人体有害的气体，使复合出来的产品和汽车整机内饰气味检测超标，总挥发性有机物(TVOC)、甲醛及PM2.5超标。随着全民整体环保意识理念的提升，新出厂的聚氨酯发泡材料如果不经过专门的处理，直接复合后的复合纺织品一般很难达到主机厂的要求。

目前主流的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品去味工艺大致有如下几类：

1)长时间暴露在空气中，让有机可挥发性物质挥发。存在的问题是处理时间过长，最终质量难以控制，还污染空气。CN106827365A公开了一种对海绵体进行机械压缩以去除海绵气味的方法，整个工艺需要2-3天，相对而言通过压缩的方式缩短了工艺周期。但实际上聚氨酯发泡材料分为两部分，泡孔中的气体物质(以空气为主，还含有挥发出来的可挥发性有机物等)和以聚氨酯为主体的固体混合物(除了占绝大部分质量的聚氨酯分子主体物质，还含有残留的微量的多元醇单体和微量的异氰酸酯单体，以及某些催化剂、发泡剂、着色剂和阻燃剂等其他添加剂的残留)。对于聚氨酯发泡材料中泡孔中的气体污染物，可以尝试通过扩散(暴露存放)、挤压置换新鲜空气等方法改善。但是，聚氨酯发泡体系中固体物质里存在小分子残留物，在一定条件下它们会持续缓慢地迁移到泡孔腔内，造成二次污染。因此，传统的暴露存放和机械挤压置换方法是一个治标不治本的方法，短时间有明显改善，长时间又回到污染状态。

2)加热聚氨酯发泡材料或其复合制品，通过升温的方式促使聚氨酯发泡材料中挥发性物质及气味快速挥发出来，缩短在空气中暴露存放去味时间。这是目前的主流方法。许多海绵复合厂都在海绵复合后再次经过高温烘焙去味，但一般都只能降低半级，最多降低1级，还容易重新变差，不能稳定质量，也污染空气。CN204894307U公开了一种通过加热改善海绵气味和VOC的装置，考虑到有些物质分子量较大，汽化蒸发非常缓慢，只通过加热蒸发时间长，且这些气体进出聚氨酯分子间是一个双向的过程，其改善效果有限，并且该专利并没有谈到如何降低甲醛、PM2.5的含量。

3)目前也有人也尝试通过极短时间高温水洗然后高温烘焙干燥进行去味，这主要可以用来处理小块海绵，但是该方法没有关注高温对海绵质地的可能破坏，如水解和热降解等，未考虑到处理后对海绵本身的力学性能的影响，对于汽车内饰等高要求应用方面并不适合。

对于汽车内饰应用领域而言，一般使用的是大尺寸的聚氨酯发泡材料并且对其本身使用性能有较高的要求。目前还没有合适的工艺或设备能够有效地改善聚氨酯发泡材料及其复合纺织品存在的气味、TVOC、甲醛、PM2.5等空气质量污染问题，同时对聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的强度、伸长率、外观等性能指标基本没有影响。

发明内容

发明要解决的问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其能够同时降低聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的气味、TVOC、甲醛、PM2.5，使之明显低于相关的限定标准，并且，采用该处理方法对聚氨酯发泡材料及其复合纺织品本身的力学和使用性能基本没有影响。

本发明还提供一种降低聚氨酯发泡材料及其复合纺织品存在的空气污染方法。

另外，本发明还提供了一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品。

用于解决问题的方案

本发明提供了一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其包括：配制乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中乙醇的质量分数为10-20％，将所述乙醇水溶液加热，之后将所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品浸入到加热后的乙醇水溶液中，保温并开启溶液循环对所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品进行处理，然后进行清水洗涤工序、脱水工序和烘干工序，烘干时引入外界新鲜空气与潮热空气进行置换。

进一步地，将乙醇水溶液加热至40-75℃。

进一步地，用乙醇水溶液处理时间为20-60分钟。更进一步地，所述处理包括化学处理，乙醇水溶液对所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品不是惰性。

进一步地，溶液循环的方式包括采用循环泵或提供机械压力进行挤压-回弹的往复过程。

进一步地，进行清水洗涤工序时也开启所述溶液循环。

进一步地，脱水方式包括负压脱水或机械离心甩干脱水。

进一步地，烘干温度为80-100℃。

本发明还提供一种降低聚氨酯发泡材料及其复合纺织品存在的空气污染方法，其特征在于，所述方法包括本发明前述的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法。

进一步地，所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品经过本发明前述的处理方法处理之后降低了气味等级、TVOC、甲醛和PM2.5的含量。

此外，本发明还提供一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品，其由本发明前述的处理方法处理得到。

进一步地，所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品在采用本发明前述的处理方法处理前后降低了气味等级、TVOC、甲醛和PM2.5含量。

进一步地，所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品用于汽车内饰材料的制备。

发明的效果

本发明通过详细分析聚氨酯发泡材料体系中各物质组成，对各组分对TVOC、甲醛、PM2.5等污染因子的影响作出判定，获得改善聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的空气污染问题的有效处理方法。通过该处理方法，能够同时降低聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的气味、TVOC、甲醛、PM2.5，使之明显低于相关的限定标准，并且，采用该处理方法对聚氨酯发泡材料及其复合纺织品本身的力学和使用性能基本没有影响。另外，本发明通过选择合适的处理试剂并对溶剂的浓度、处理过程的温度和时间、烘干的温度以及各工序的操作细节进行调控以获得处理效果更佳的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品，其能够符合汽车主机厂的要求，可以更广泛地应用于汽车内饰面料生产中，可以提供更清洁卫生更环保的车内环境和内饰寿命。

附图说明

图1为聚氨酯海绵B35AGP(3.5)在不同乙醇浓度下气味等级随处理温度变化的曲线。

图2为聚氨酯海绵B35AGP(3.5)在不同乙醇浓度下平均经向断裂强度随处理温度变化的曲线。

图3为聚氨酯海绵B55N(3.5)在清水和10％乙醇水溶液中气味等级随处理时间变化的曲线。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行详细的描述。

术语“TVOC”是Total Volatile Organic Compound的简称，中文为总挥发性有机物。按照世界卫生组织(WHO)的定义，挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound，VOC)是指室温下饱和蒸气压超过了133.32pa的有机物，其沸点在50℃至250℃，在常温下可以蒸发的形式存在于空气中的一类有机物，它包括：饱和及不饱和烃类，如辛烷、乙烯、环己烷等；芳香类，如甲苯、苯甲酸、萘、硝基苯、氯苯等；酮，醛，醚类，如丙酮、丙醛、苯甲醚等；胺类，如二甲基胺、丁胺等；硫代烃类，如硫化氢、二硫化碳等；卤代烃类，如三氯乙烯、三溴甲烷等；醇类，如乙醇、甲硫醇等；酯类，如醋酸丁酯、乙酰水杨酸甲酯等；肼类化合物，如肼、甲基肼，二甲基肼等。由于室内空气发现的VOC种类很多，逐一测定会十分费时，因此通常采用一个量化指标中总挥发性有机浓度TVOC来表示室内空气总污染水平。利用Tenax GC或Tenax TA采样，所测TVOC指包括色谱图中保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。

术语“甲醛”是一种无色、具有强烈气味的刺激性气体，相对分子质量30.03，气体相对密度1.04，略重于空气，是典型污染物，也是评价室内空气污染的另一项重要指标。

术语“PM2.5”是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。

在本发明中术语“气味等级”是指根据大众汽车公司PV3900气味检验方法测定的汽车内部所使用的材料引起的气味等级。气味一词可理解为材料在规定期限内经过一定的温度和气候条件下的存放之后，挥发性部件释放出的可察觉的气味的倾向。评价等级包括1-6级。

本发明提供了一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其主要包括：1)乙醇水溶液处理工序；2)清水洗涤工序；3)脱水工序；4)烘干工序。

<乙醇水溶液处理工序>

配制乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中乙醇的质量分数为10-20％，将所述乙醇水溶液升温到一定温度，之后将聚氨酯发泡材料及其复合纺织品浸入乙醇水溶液中，开启溶液循环，用所述乙醇水溶液对聚氨酯发泡材料及其复合纺织品进行处理。

本发明人发现使用乙醇水溶液对聚氨酯发泡材料及其复合纺织品进行处理，可以溶解出主要的污染因子。

为了解决本发明所要解决的技术问题，本发明人首先详细分析了聚氨酯发泡材料中各物质组成，分析了这些组分对VOC、甲醛、气味、PM2.5等各项的影响，找到合适的处理方法和试剂。

在聚氨酯发泡材料中，聚氨酯大分子是其主要成分，分子量至少在几万以上，本身基本不会挥发，也基本没有味道(按照大众汽车公司PV3900)。聚氨酯大分子中聚酯型耐高温分解性能好一些，但耐水解性能相对差；聚醚型大分子性能相反，更耐低温和水解，耐热分解性能相对差。因此，处理工艺和配方中，不能有溶解和与之反应的物质。

对于残留的聚酯多元醇，其分子量一般在2000-3000之间，熔点在25-50℃之间，可缓慢挥发出来，是乳白色蜡状固体或无色至微黄粘稠液体，易溶于乙醇等有机溶剂，略带芳香气味，高温易降解水解，是VOC、气味、甲醛等来源之一，但考虑到它从聚氨酯发泡体系中迁移出来比较慢，其对空气污染的影响相对不大。对于残留的聚醚多元醇，其分子量一般在1000-2000，常温是液态，微溶于水和乙醇，有气味，低毒性，胺基聚醚多元醇刺激性气味大，需要防护。挥发速度比聚酯多元醇快。聚醚多元醇的原材料来源相对较复杂、气味较大，有醛类物质、过氧化物、抗氧剂等，因此它对聚氨酯发泡体系的TVOC、甲醛、气味残留有较大影响。

对于残留的二异氰酸酯单体，常用的甲苯二异氰酸酯(TDI)为白色或者浅黄色液体，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为白色固体(熔点39℃)，它们都具有强烈的气味和挥发性，反应性强，毒性大，对环境污染大，味道重。与水可以快速反应生成胺和二氧化碳，因此，水可以快速方便除去残留的二异氰酸酯，温度能够加速反应。它们可以溶解于乙醇，与乙醇也有一定反应性，但不如水反应剧烈。因此，水或乙醇都可以去除它，加温能够加快扩散溶解和反应去除。它是聚氨酯发泡体系中初始VOC、甲醛、气味等污染的主要影响因子。

对于残留的催化剂，聚氨酯反应常用的催化剂有两大类：有机金属类如二丁基锡，它是浅黄色液体，有醋酸味，沸腾点低，不溶于水但溶于乙醇等有机溶剂。另外一类是胺类催化剂，气味重，有毒致癌，溶于水或乙醇等溶剂，加热可以帮助挥发。因此，催化剂残留也是聚氨酯发泡体系中催化剂对海绵体系中VOC、甲醛、气味等污染的主要影响因子。

而发泡剂和着色剂、阻燃剂等添加剂，相对来说不溶于水，有一定味道，由于颗粒较小，易形成PM2.5微粒。

对于聚氨酯发泡材料及其复合纺织品中甲醛可能的来源分析，聚氨酯发泡材料合成的原材料不纯可能带来甲醛或其他醛类物质，例如多元醇单体合成时醇类进一步氧化成醛类物质。合成二异氰酸酯原材料中也可能有甲醛残留，另外甲醛还可能由染料等着色剂或面料加工过程中助剂带入并残留在聚氨酯发泡材料及其复合纺织品体系中。

对于聚氨酯发泡材料及其复合纺织品中PM2.5可能的来源主要包括聚氨酯发泡材料及其复合纺织品生产包装和使用过程中沾染的灰尘、发泡过程脱落的微粒(如着色剂、阻燃剂等)、某些可挥发性有机物的气凝胶微粒，也可能是复合的纺织品带入。

通过对聚氨酯发泡材料及其复合纺织品可能存在的组分分析，并对上述各物质对VOC、甲醛、气味、PM2.5等污染因子大小做出判定，本发明找到改善聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的空气污染的有效处理方法：通过乙醇水溶液的溶解或者化学反应去除异氰酸酯、催化剂等残留；通过加热让固体物质中那些可挥发的污染因子从固体迁移到泡孔中，通过用机械法进行新鲜空气置换，解决聚氨酯泡孔中气体污染问题。

对于有机溶剂的选择，主要考虑对污染因子的溶解性、对聚氨酯大分子性能的影响大小同时兼顾经济性和环保型。乙醇相对而言分子量小、迁移快，在有机物固体上表面张力小、浸润快，与水完全互溶，能帮助水与固体界面润湿，快速进入聚氨酯体系中反应或溶出小分子污染因子，同时它对聚氨酯大分子性能影响小，能够阻止聚氨酯水解，另外乙醇的经济性好、污染小、可回收利用，烘干挥发快，处理后无二次污染。因此，在本发明中选用乙醇水溶液作为处理试剂。所述处理包括化学处理，乙醇水溶液对所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品不是惰性溶剂。

在本发明中使用乙醇水溶液的乙醇的质量分数为10-20％，进一步优选10-15％。当乙醇浓度过低时，油溶性污染因子很难溶解扩散到处理溶液体系中，需要更高温度和更长处理时间来进行溶解扩散，但当乙醇浓度超过20％时，乙醇浓度的增加对改善空气污染的效果有限，不但增加了成本，而且乙醇残留多，需要更多次水洗才能除去，若乙醇残留在烘干聚氨酯发泡体系里，其本身也可能是一种空气污染源。

优选地，将乙醇水溶液升温至40-75℃，进一步优选45-60℃。乙醇水溶液温度越高，空气污染影响因子与水或乙醇反应或者溶解扩散速度越快，但到一定温度和处理时间下达到平衡，效果趋于稳定。考虑到聚氨酯大分子可能存在的分解问题，高温处理需要严格控制，一般而言不高于75℃的水和乙醇对聚氨酯大分子影响可以基本忽略不计，若温度过高，聚氨酯中分子量较小的物质在高温下还存在从体系迁移出来的可能，对海绵的气味和强度带来不利的影响。另外。乙醇沸点在78-80℃，若高于此温度，溶液中乙醇气化加快会导致浓度降低，进而影响处理效果，挥发出来的乙醇蒸汽污染环境，高浓度则有爆炸风险。因此，在处理过程中气体可以用冷水吸收。

优选地，在本发明中乙醇水溶液处理的时间为20-60分钟，进一步优选30-50分钟。处理时间与处理温度、乙醇浓度、溶液循环频率等因素都有关系。过高的处理溶液温度和时间会导致聚氨酯大分子水解程度加剧，过分水解会影响聚氨酯强度。

在本发明的一个具体实施方式中，乙醇水溶液处理工序包括配制10-20％乙醇浓度(质量百分数)的乙醇水溶液，升温到45-60℃，然后将聚氨酯海绵卷或复合聚氨酯海绵的复合纺织品卷状(或叠层状)放入到乙醇溶液中，使溶液循环流进聚氨酯海绵卷或复合纺织品中，让水与乙醇与体系中空气污染因子反应、溶解扩散转移到水中。为了让溶液充分进出聚氨酯海绵内部交换，防止溶液中局部污染因子浓度过高，因此用循环泵促使溶液的强制循环和或提供机械压力对海绵体系进行一定压缩比的挤压-回弹的往复过程，如果采用挤压-回弹的方式，海绵体系体积尽量不要压缩超过50％，否则会对海绵的机械强度有一定损伤。乙醇水溶液处理时间为20-60分钟。之后除去浸泡的乙醇水溶液，乙醇水溶液视情况可回收利用或经污水处理后排放。

本发明对于聚氨酯发泡材料或其复合纺织品的尺寸、密度等没有特定的限定，本发明尤其适用于对大尺寸(比如面积大于2.5平方米的片材或卷材)的聚氨酯发泡材料或其复合纺织品进行处理，本发明无需对聚氨酯发泡材料或其复合纺织品进行预先的切片处理。

<清水洗涤工序>

本发明中清水洗涤工序主要的目的是去除残留的乙醇以及空气污染因子。为了使得洗涤效果更佳，优选用循环泵促使溶液的强制循环和或提供机械压力对聚氨酯发泡材料或其复合纺织品体系进行一定压缩比的挤压-回弹的往复过程。一般而言在本发明中清水洗涤1-4次。

<脱水工序>

液态处理完毕后需要适当脱水工艺去除聚氨酯发泡材料或其复合纺织品体系中的明水，以节省能源并减少烘干时的聚氨酯大分子热降解。脱水可以使用负压(真空抽吸)脱水，也可以使用机械离心甩干脱水方式。

<烘干工序>

在本发明中烘干工序对于解决聚氨酯泡孔气体污染至关重要。通过加热让固体物质中那些可挥发的污染因子从固体迁移到泡孔中，通过用机械法进行新鲜空气置换，解决聚氨酯泡孔中气体污染问题。烘干时需要及时排除蒸发出来的湿气同时向体系内置换新鲜空气，通过该方式可以增加体系干燥度，减少聚氨酯湿热降解的可能性，同时也有利于进一步挥发污染因子物质。

优选地，烘干温度在80-100℃，进一步优选95-100℃。烘干温度高可以提高烘干效果，但温度过高会增加聚氨酯热降解风险，对聚氨酯海绵及其复合纺织品的物理化学性能造成不利影响，同时也会影响外观，增加复合纺织品中聚氨酯海绵与织物脱层的可能性。

利用本发明前述处理方法，可以有效地降低聚氨酯发泡材料及其复合纺织品存在的空气污染的问题，而且处理时间短，即使对于面积大于2.5平方米片材或卷材，整体处理时间约3-4小时即可完成。采用乙醇溶液进行处理，可以利用乙醇和水有效地反应或溶解聚氨酯发泡材料体系中小分子污染影响因子如残留的异氰酸酯或催化剂。通过对处理温度、处理时间、烘干温度的调控，可以使得体系中气味物质/VOC物质/甲醛等扩散迁移到两相界面上更快速以及从两相界面扩散到聚氨酯发泡体系外的液相或气相中更快速，采用溶液的强制循环流动让溶解的物质充分均匀化被带走去除。

聚氨酯发泡材料及其复合纺织品经过本发明前述的处理方法处理之后能够有效地降低了气味等级、TVOC、甲醛和PM2.5的含量，相比较处理之前，气味等级可以降至2.50以下，TVOC可降低75％，甲醛可降低90％，API值可以降至50以下。与此同时，处理后的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品相对于处理之前断裂强度下降不超过2％，在某些情况下可能因为小分子物质的去除反而导致测定的断裂强度相比处理之前有所升高，另外对于颜色等外观指标也无明显变化。

经过本发明处理方法处理后的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品，其能够符合汽车主机厂的要求，可以更广泛地应用于汽车内饰面料生产中，可以提供更清洁卫生、更环保的车内环境和内饰寿命。

实施例

以下将结合具体的实施例来进一步阐述本发明中的技术方案。应当理解的是，下列实施例仅用于解释和说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。

气味等级测定：采用大众汽车公司PV3900气味检验方法，采用1L的容器，存放条件：80℃，2小时，使用至少2个气味瓶，每个气味瓶至少3个评价人员进行评价，气味等级值取平均值。

评价等级如表1：

表1气味评价等级说明

得分	评价
		1	不能感受到的
2	可感受到的，无妨碍的
		3	可明显感受到的、但没有太大妨碍的
4	有妨碍的
		5	受较大妨碍的
6	难以忍受的

TVOC、甲醛、PM2.5测定：使用上海爱客生物科技有限公司的甲醛测试仪测试，型号DT002。

测试条件和试验准备：

预先处理干净一个2升的玻璃烧杯，一张处理干净的覆盖杯口的纸和一根捆扎杯口的橡皮筋，这个系统预处理好后用DT002测试前三项数据基本为零即可。

将被测聚氨酯发泡材料或其复合纺织品取4片100平方厘米的样品放入烧杯中并盖上处理干净的纸，用橡皮筋密封杯口5分钟。

打开杯口放入开机准备好的仪器DT002，注意不要让材料堵住仪器透气口，能从烧杯外透过玻璃看到数据为准，然后盖上纸用橡皮筋密封杯口。5分钟后观察仪器读数，待读数稳定不动后记录保存数据。

测试完毕后，要将烧杯充分洗净，将下次用纸处理干净，至达标。仪器要充满电后关闭小心保存。

一般情况下，被测空气质量：

甲醛≤0.10mg/m³为合格

TVOC≤0.6mg/m³为合格

API：0-100为合格，101-200为中度污染，＞300为重度污染。

实施例1

选取福派博克公司聚酯型聚氨酯海绵，型号是B35AGP(3.5)，即海绵密度为35kg/m³，厚度为3.5mm。打开包装后取样测气味(按照PV3900方法)和TVOC/甲醛/API(PM2.5颗粒浓度)等指标如下：气味4.99级，TVOC1.359mg/m³，甲醛0.313mg/m³，API值为208。平均经向断裂强度34.56N(测试方法是将在不同位置所取的5cm宽的海绵在苏州拓博机械公司的TH-8203S型拉力试验机上测得，将测定结果取平均值)。

下面是处理方法和步骤：

1：配备10％浓度(质量百分数)的乙醇水溶液，放入容器中。

2：将容器中乙醇水溶液升温至50℃，然后将上述型号的聚氨酯海绵去掉内外包装材料放入溶液中，开启循环泵进行溶液搅拌，让溶液循环流入流出海绵体，并保温45分钟(即处理时间为45分钟)。

3：至保温时间后，将海绵挤压后，放入清水中洗涤3次，除去海绵中残余的乙醇。然后高速离心机脱水至无明水流出进行下一步处理。

4：用100℃的热风烘干海绵，其间让新鲜高温空气与海绵体系中潮湿热空气置换，进一步散发海绵中残留的小分子有机物及气味物质，也让水汽和乙醇气化排出干净。

5：热风干燥处理30分钟后，降温冷却，冷却时可以用新鲜空气继续通风置换海绵体中的气体。

6：待处理完毕后，取样按PV3900方法测气味，用DT002甲醛测试仪测试TVOC/甲醛/API，具体结果参见表2。

实施例2

选取常熟维泰海绵制品公司的聚酯型聚氨酯海绵，型号S6169F(3.5)，即海绵密度为35kg/m³，厚度为3.5mm，代替实施例1的B35AGP(3.5)海绵，处理方法同实施例1，处理前后的TVOC/甲醛/API/气味等级结果参见表2。

实施例3

选取福派博克公司的聚酯型聚氨酯海绵，型号B55N(3.5)，即海绵密度为55kg/m³，厚度为3.5mm，代替实施例1的B35AGP(3.5)海绵，处理方法同实施例1，处理前后的TVOC/甲醛/API/气味等级结果参见表2。

实施例4

选取福派博克公司的聚酯型聚氨酯海绵，型号B29FO(3.5)，即海绵密度为29kg/m³，厚度为3.5mm，代替实施例1的B35AGP(3.5)海绵，处理方法同实施例1，处理前后的TVOC/甲醛/API/气味等级结果参见表2。

表2四种聚氨酯海绵处理前后的TVOC/甲醛/API/气味等级结果

上表中甲醛浓度和TVOC的单位均为mg/m³。

由表2可见，本发明的处理方法对于不同牌号、不同密度的聚氨酯发泡材料均有效，四种聚氨酯海绵经过本发明的处理方法处理之后的TVOC、甲醛、API以及气味等级相比于处理前有明显降低。

实施例5

改变实施例1的乙醇浓度和处理温度，其余与实施例1相同，以清水、5％乙醇浓度、15％乙醇浓度、20％乙醇浓度、25％乙醇浓度代替实施例1的10％乙醇浓度，并且分别测定在处理温度为30℃、45℃、55℃、80℃下处理45分钟后的气味等级，之后绘制B35AGP(3.5)在不同乙醇浓度下气味等级随处理温度变化的曲线，结果参见图1。

由图1可见，使用清水进行处理的气味等级始终高于使用乙醇水溶液处理的结果。乙醇浓度增大或处理温度升高，气味等级相应降低，但采用5％乙醇水溶液进行处理效果不显著。当处理温度相对较高时，乙醇浓度的增加对改善气味等级的效果有限，比如在55℃以上，20％乙醇水溶液的处理效果和25％乙醇水溶液的处理效果几乎是一样的；当乙醇浓度一定时(比如15％乙醇水溶液或20％乙醇水溶液)，处理温度为75℃的处理效果和处理温度为80℃的处理效果也几乎一样，考虑到乙醇的挥发问题，优选的处理温度为40-75℃。

实施例6

改变实施例1的乙醇浓度和处理温度，其余与实施例1相同，以清水、5％乙醇浓度、15％乙醇浓度代替实施例1的10％乙醇浓度，并且分别测定在处理温度为30℃、45℃、55℃、80℃下处理45分钟后的平均经向断裂强度，之后绘制B35AGP(3.5)在不同乙醇浓度的乙醇水溶液处理下平均经向断裂强度随处理温度变化的曲线，结果参见图2。

由图2可见，随着处理温度的升高，平均经向断裂强度会有所下降。B35AGP(3.5)处理前平均经向断裂强度为34.56N，当使用清水进行处理时，平均经向断裂强度会有许下降，当处理温度较高时(比如70℃以上)，处理后的海绵的平均经向断裂强度随着处理温度的升高会迅速下降。而使用乙醇水溶液进行处理时，可能由于小分子残留被去除，在处理温度不太高的情况，本实施例测得的平均经向断裂强度相对于处理前反而有所升高，其中当使用10％乙醇浓度或15％乙醇浓度的乙醇水溶液进行处理时，即使在处理温度较高的情况下(比如70℃以上)平均经向断裂强度相对于处理前也没有下降。

实施例7

将实施例1的乙醇浓度改为15％，乙醇水溶液升温的温度改为45℃，保温时间即处理时间改为50分钟，其余同实施例1，处理完毕后，取样按PV3900方法测气味，气味2.50级，用DT002甲醛测试仪测试甲醛/TVOC/API等指标如下：甲醛0.033mg/m³，TVOC 0.392mg/m³，API数据32，海绵处理前平均经向断裂强度为32.50N/5cm，处理后平均经向断裂强度为32.10N/5cm，基本没有明显下降。

实施例8

选取福派博克公司的聚酯型聚氨酯海绵，型号B55N(3.5)，即海绵密度为55kg/m³，厚度为3.5mm，代替实施例1的B35AGP(3.5)海绵，处理温度改为45℃，以清水、10％乙醇浓度进行处理，并且分别测定在处理时间为5分钟、15分钟、25分钟、45分钟、60分钟、80分钟后的气味等级，绘制B55N(3.5)在清水和10％乙醇水溶液中气味等级随处理时间变化的曲线，结果参见图3。

由图3可见，使用清水进行处理的气味等级始终高于使用10％乙醇浓度的乙醇水溶液处理的结果。随着处理时间的增加，气味等级下降。当处理时间超过60分钟，气味等级变化不明显而且过长的处理时间可能会增加聚氨酯发泡材料水解的趋势。因此优选的处理时间为20-60分钟。

实施例9

选取福派博克公司聚酯型聚氨酯海绵，型号是B35AGP3.5，即海绵密度为35kg/m³，厚度为3.5mm。打开包装后取样测气味(按照PV3900方法)和TVOC/甲醛/API(PM2.5颗粒浓度)等指标如下：气味4.50级，TVOC 1.479mg/m³，甲醛0.353mg/m³，API值为228。

然后将海绵与经编205g/m²的带胶顶棚面料复合，顶棚面料为涤纶DTY长丝100D/48F的三梳节经编织物，复合后的克重305-308g/m²，测定气味等级为3.50级，然后按照下面是处理方法和步骤：

1：配备10％质量浓度的乙醇水溶液，放入容器中。

2：将容器中乙醇水溶液升温至40℃，然后将复合纺织品放入溶液中，开启循环泵适当进行溶液搅拌，让溶液循环流入流出海绵体，并保温60分钟(即处理时间为60分钟)。

3：至保温时间后，将海绵挤压后，放入清水中洗涤4次，除去海绵中残余的乙醇。然后高速离心机脱水至无明水流出进行下一步处理。

4：用95℃的热风烘干海绵，其间让新鲜高温空气与海绵体系中潮湿热空气置换，进一步散发海绵中残留的小分子有机物及气味物质，也让水汽和乙醇气化排出干净。

5：热风干燥处理30分钟后，降温冷却，冷却时可以用新鲜空气继续通风置换海绵体中的气体。

6：待处理完毕后，取样按PV3900方法测气味，气味2.00级；用DT002甲醛测试仪测试甲醛/TVOC/API等指标如下：甲醛0.062mg/m³，TVOC 0.398mg/m³，API数据32，用剥离强度仪测试处理前后海绵与面料粘合牢度均为海绵拉断，故可以判断处理前后海绵与面料粘合牢度足够，颜色外观等指标也无明显变化。

由上述实施例可知，本发明的处理方法对于聚氨酯发泡材料或其复合纺织品均有效。通过本发明的处理方法，能够同时降低聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的气味、TVOC、甲醛、PM2.5，使之明显低于相关的限定标准，并且，采用该处理方法对聚氨酯发泡材料及其复合纺织品本身的力学和使用性能基本没有影响。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其包括：配制乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中乙醇的质量分数为10-20％，将所述乙醇水溶液加热，之后将所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品浸入到加热后的乙醇水溶液中，保温并开启溶液循环对所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品进行处理，然后进行清水洗涤工序、脱水工序和烘干工序，烘干时引入外界新鲜空气与潮热空气进行置换。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理工艺，其特征在于，将乙醇水溶液加热至40-75℃。

3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其特征在于，用乙醇水溶液处理时间为20-60分钟。

4.根据权利要求1-3任一项所述的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其特征在于，溶液循环的方式包括采用循环泵或提供机械压力进行挤压-回弹的往复过程。

5.根据权利要求1-4任一项所述的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其特征在于，进行清水洗涤工序时开启所述溶液循环。

6.根据权利要求1-5任一项所述的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其特征在于，脱水方式包括负压脱水或机械离心甩干脱水。

7.根据权利要求1-6任一项所述的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法，其特征在于，烘干温度为80-100℃。

8.一种降低聚氨酯发泡材料及其复合纺织品存在的空气污染方法，其特征在于，所述方法包括权利要求1-7任一项所述的聚氨酯发泡材料及其复合纺织品的处理方法。

9.根据权利要求8所述的降低聚氨酯发泡材料及其复合纺织品存在的空气污染方法，其特征在于，所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品经过权利要求1-7任一项所述的处理方法处理之后降低了气味等级、TVOC、甲醛和PM2.5的含量。

10.一种聚氨酯发泡材料及其复合纺织品，其特征在于，所述聚氨酯发泡材料及其复合纺织品通过权利要求1-7任一项所述的处理方法处理得到。