CN110552208A - 一种水性软垫及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水性软垫及其制作方法，所述方法包括以下步骤：提供一浆料；发泡所述浆料以得到一发泡浆料；将所述发泡浆料涂覆到一基布上以得到一发泡贝斯；烘干所述发泡贝斯以再次发泡得到所述水性软垫；其中，所述浆料至少由水性聚氨酯树脂，发泡微球，水性发泡剂，水性增稠剂，颜料以及水混合制得，所述制作方法操作简单可实施性强，能源消耗低，没有湿法凝聚过程，减少了制作工序和生产成本。

Description

一种水性软垫及其制作方法
技术领域
本发明涉及水性聚氨酯技术应用领域，具体的涉及一种水性软垫及其制作方法。
背景技术
传统的软垫制作工艺大多是湿法凝固工艺，这一工艺还包括有水洗烘干轧干等多个步骤，过程繁琐，工序复杂能耗较大，产品厚度损失较大，且湿法凝固是阳离子破乳过程，会减少制得的软垫上的亲水基团，从而影响软垫在特定场合应用下的吸汗防滑功能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种水性软垫及其制作方法，所述方法具有工艺简单，生产成本低的优点，制得的软垫还具备良好的吸汗防滑功能。
为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：
本发明首先提供了一种水性软垫的制作方法，所述方法包括以下步骤：
提供一浆料；发泡所述浆料以得到一发泡浆料；将所述发泡浆料涂覆到一基布上以得到一发泡贝斯；烘干所述发泡贝斯以再次发泡得到所述水性软垫；其中，所述浆料至少由水性聚氨酯树脂，发泡微球，水性发泡剂，水性增稠剂，颜料以及水混合制得。
在一实施例中，所述浆料的粘度为25000～30000cps。
在一实施例中，所述浆料的密度为1.2～1.8g/mL。
在一实施例中，所述烘干温度为110～140℃。
在一实施例中，所述颜料为水性色浆、纤维粉、矿质粉中的一种或多种。
在一实施例中，所述水性聚氨酯为聚醚类型的水性聚氨酯树脂。
在一实施例中，所述纤维粉为木质粉，所述矿质粉为高岭土。
在一实施例中，所述纤维粉是木质粉和竹纤维粉的混合物。
在一实施例中，所述水性聚氨酯的固含量为30％～42％。
在一实施例中，所述浆料至少由以下重量份原料组分混合制得：固含量为30％～42％的水性聚氨酯10～50份，发泡微球10～20份，水性发泡剂0.5～15份，水性增稠剂0.5～15份，颜料0.5～15份，水200～600份。
在一实施例中，所述纤维粉的目数是100-300目。
在一实施例中，所述矿质粉的目数是2000-5000目。
在一实施例中，所述基布为机织布或者无纺布。
在一实施例中，所述基布为加密平纹布。
在一实施例中，所述浆料至少由以下重量份原料组分混合制得：固含量为30％～42％的水性聚氨酯10～50份，发泡微球10～20份，水性发泡剂0.5～15份，水性增稠剂0.5～15份，水性色浆0.5～15份，水200～600份。
在一实施例中，所述浆料至少由以下重量份原料组分混合制得：固含量为35％～38％的水性聚氨酯20～30份，中温发泡微球13～18份，水性发泡剂1～10份，水性增稠剂1～10份，水性色浆1～10份，水200～600份。
在一实施例中，所述浆料至少由以下重量份原料组分混合制得：固含量为30％～42％的水性聚氨酯10～50份，发泡微球10～20份，水性发泡剂0.5～15份，水性增稠剂0.5～15份，纤维粉0.5～15份，水200～600份。
在一实施例中，所述浆料至少由以下重量份原料组分混合制得：固含量为30％～42％的水性聚氨酯10～50份，发泡微球10～20份，水性发泡剂0.5～15份，水性增稠剂0.5～15份，木质粉0.5～15份，水200～600份。
在一实施例中，所述浆料至少由以下重量份原料组分混合制得：固含量为35％～38％的水性聚氨酯20～30份，发泡微球13～18份，水性发泡剂1～10份，水性增稠剂1～10份，木质粉1～10份，水200～600份。
在一实施例中，所述浆料至少由以下重量份原料组分混合制得：固含量为35％～38％的水性聚氨酯20～30份，中温发泡微球13～18份，水性发泡剂1～10份，水性增稠剂1～10份，水性吸湿排汗剂1～10份，竹纤维粉5～50份，木质粉1～10份，水200～600份。
在一实施例中，所述水性软垫的厚度是4～10毫米。
在一实施例中，所述发泡为发泡机物理发泡，所述发泡的发泡倍率为1.6～2.5倍。
在一实施例中，所述涂覆间隙为1.3～1.7毫米。
本发明还提供一种如上述所述方法制备得到的的水性软垫，所述水性软垫的应用包括可以用于健身运动，例如瑜伽健身，此外，所述软垫还可以作为儿童玩耍铺垫以及露营、野炊等垫子使用。
如上所述，本发明通过机械发泡和添加发泡微球进行干法再次发泡的工艺来制备水性软垫，所制备的水性聚氨酯软垫具有良好的亲肤性能以及不过敏等优点，避免了产品有异味，不环保的问题，利用水性聚氨酯凝固后亲水的特性，可以有效的吸收软垫表面的汗液，吸水后软垫摩擦力增大，产品具有优异的防滑性能。
本发明采用干法直接烘干的工艺制作软垫，相比其他工艺，操作简单可实施性强，能源消耗低，没有湿法凝聚过程，减少了制作工序和生产成本，所制备的软垫具有制作时间短，产品厚度损失等优点。干法制备工艺相对于湿法而言，不会减少软垫上的亲水基团，使得本产品吸汗防滑效果优异，特别适合应用到瑜伽健身等健身领域。
附图说明
图1显示为本发明的结构示意图。
图2显示为本发明制作方法的流程示意图。
图1中，1-浆料层，2-基布层。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图2，本发明提供了一种水性软垫的制作方法，所述方法包括S1至S4的步骤：
S1：提供一浆料；S2：发泡所述浆料以得到一发泡浆料；S3：将所述发泡浆料涂覆到一基布上以得到一发泡贝斯；S4：烘干所述发泡贝斯以再次发泡得到所述水性软垫；
其中，所述浆料至少由水性聚氨酯树脂，发泡微球，水性发泡剂，水性增稠剂，颜料以及水混合制得。
在步骤S1中，所述浆料可以至少由以下重量份原料组分混合后制得：固含量为30％～42％的水性聚氨酯10～50份，发泡微球10～20份，水性发泡剂0.5～15份，水性增稠剂0.5～15份，颜料0.5～15份，水200～600份。
所述固含量为30％～42％的水性聚氨酯可以是科天KT-003型号的水性聚氨酯树脂乳液，所述水性聚氨酯为聚醚类型的水性聚氨酯树脂，聚醚类聚氨酯具有较好的回弹性能，手感柔软，适用于制作软垫。所述水性发泡剂可以是阴离子表面活性剂类发泡剂或硬脂酸盐类发泡剂，例如科天型号为ZQ22的发泡剂，所述水性增稠剂可以为缔合型聚氨酯增稠剂和碱溶胀型丙烯酸增稠剂中任意一种或者两种，例如型号为科天SC01型号的增稠剂，所述浆料粘度和密度可以通过所述水性增稠剂调节。
所述颜料为水性色浆、纤维粉、矿质粉中的一种或多种，所述颜料可以是黑色水性色浆，例如山东济南赋彩的NV-BA型水性色浆，所述纤维粉可以是木质粉、竹纤维粉等，也可以是几种不同纤维粉的混合物，所述纤维粉的目数可以是不高于1000目，例如100目，300目，所述矿质粉可以是高岭土，所述矿质粉的目数可以是2000-5000目，例如2000目。纤维粉和矿质粉的目数等参数的设定可以使得制得的软垫手感及透气性好。
所述纤维粉可以是木质粉和竹纤维粉的混合物，此时，木质粉可以起到着色的作用，竹纤维粉可以起到填充的作用，其中，所述木质粉型号可以是科天型号F11木质粉，所述竹纤维粉型号可以是科天F29型号竹纤维粉。
所述颜料选择水性色浆时，所述浆料可以由以下原料及其重量份构成：固含量为30％～42％的水性聚氨酯10～50份，发泡微球10～20份，水性发泡剂0.5～15份，水性增稠剂0.5～15份，水性色浆0.5～15份，水200～600份。
所述颜料选择纤维粉时，所述浆料由以下原料及其重量份构成：固含量为30％～42％的水性聚氨酯10～50份，发泡微球10～20份，水性发泡剂0.5～15份，水性增稠剂0.5～15份，纤维粉0.5～15份，水200～600份。
由于木质粉价格低于水性色浆，对于制备黑色棕色产品，用木质粉替代水性色浆可以降低成本，当用木质粉代替水性色浆时，所述浆料可以由以下原料及其重量份份构成：固含量为30％～42％的水性聚氨酯10～50份，发泡微球10～20份，水性发泡剂0.5～15份，水性增稠剂0.5～15份，木质粉0.5～15份，水200～600份，在又一实施例中，所述浆料由以下原料及其重量份构成：固含量为35％～38％的水性聚氨酯20～30份，水性发泡剂1～10份，水性增稠剂1～10份，木质粉1～10份，水200～600份。
所述发泡微球可以是遇热膨胀的高分子材料，所述发泡微球可以选择中温发泡微球，例如可以是河北博建化工型号为JH-205的发泡微球，所述中温发泡微球的发泡温度可以是110-140℃，选择中温发泡微球主要是考虑到烘干时候，烘干是烘箱内通过热风烘干，烘干温度一般不会超过200℃，所以选择中温发泡微球可以使得所述烘干时候再次发泡充分，达到较好的发泡效果，通过加入发泡微球在浆料中，可以使得制备得到的软垫手感好，弹性强。
在一实施例中，所述浆料可以由以下重量份原料组分混合制得：固含量为35％～38％的水性聚氨酯20～30份，发泡微球13～18份，水性发泡剂1～10份，水性增稠剂1～10份，木质粉1～10份，水200～600份。
为了加强产品的吸汗性能，所述水性浆料中可以添加水性吸湿排汗剂，所述水性吸湿排汗剂可以是富含羟基、羧基等亲水基团的极性物质，例如可以是赛超化工MT-260型号水性吸湿排汗剂。
在一实施例中，所述浆料由以下原料及其质量份构成：固含量为35％～38％的水性聚氨酯20～30份，发泡微球13～18份，水性发泡剂1～10份，水性增稠剂1～10份，水性吸湿排汗剂1～10份，竹纤维粉5～50份，木质粉1～10份，水200～600份。
所述原料混合后还可以包括搅拌过程，所述搅拌过程可以在搅拌机中进行，所述搅拌机搅拌速率可以是800-1000r/min，所述搅拌时间是0.5-1小时，搅拌后，所述浆料的粘度可以是25000～30000cps，所述浆料的密度可以是1.2～1.8g/mL。
在步骤S2中，所述发泡可以是发泡机物理发泡，所述发泡的发泡倍率设定为1.6～2.5倍，例如1.6倍，2.5倍。发泡倍率合理的设定可以使得所述浆料形成细腻稳定的泡沫，发泡倍率越高，所得到的软垫越软，本发明通过控制不同的发泡倍率来制备不同手感的软垫。利用水性聚氨酯发泡技术，不同于传统发泡材料，可以获得手感柔软，亲肤不过敏，轻便易携带的水性软垫。
在步骤S3中，所述基布可以选择机织布或者无纺布，所述基布要选择摩擦力高，防滑的基布，在一实施例中，可以选择加密平纹布，加密基布使得软垫可以双面使用，一方面是可以降低成本，二是可以在一定程度上增加产品的强度。
所述涂覆可以是采用电气自动化涂台进行，本发明所述软垫的厚度可以通过在涂覆过程中控制涂刀的涂覆间隙来实现，在机械尺寸计量中通常将一毫米划分为一百份，其中的一份所代表的长度单位称为一丝，一丝为0.01毫米，本发明中涂覆间隙1条＝1丝＝0.01毫米，涂覆间隙可以控制涂覆的厚度，本发明中可以在电气自动化涂台上输入需要涂覆的厚度，涂台的涂刀自动升降调整至需要的涂覆间隙，所述涂覆间隙可以为1.3～1.7毫米，例如1.5毫米，所述涂覆间隙可以通过产品厚度设定，涂覆间隙的合理控制可以调节所述软垫的厚度并控制成本，不同厚度拓宽了消费者的选择，也解决了现有市面上如EVA等材料软垫厚度不能超过4毫米的局限，在一实施例中，所述水性聚氨酯软垫的厚度可以是4-10毫米，例如6毫米，10毫米。
在步骤S4中，所述烘干可以是热风干燥烘干，可以采用从所述发泡贝斯的上下两侧吹风加热的方式进行，例如可以是烘箱或者烘干室中进行，所述烘箱的长度可以是20～40m，例如40m，其中所述发泡贝斯可以是处于水平运动的状态下进行热风干燥，所述水平运动速度可以是10-25m/min，例如15m/min。所述烘干温度可以是11-140℃，例如120℃，所述烘干温度即需要保证将所述浆料中的水分蒸发出来使得所述浆料凝固，又可以达到所述发泡微球的起泡温度，达到再次发泡所述发泡贝斯的效果。所述烘箱可以包含有送风机和排风机，所述送风机和排风机可以将热风在所述烘箱或者烘干室中流动起来，提高了烘干效率，所述送风机和排风机的风机转速可以是800-1200r/min，例如1000r/min。所述烘干过程结束后即可得到所述水性软垫。
所述水性软垫还可以进行印刷，裁剪，压花吸纹等后处理步骤以得到成品。
如图1所示，本发明还提供了一种如所述方法制备得到的水性软垫。所述水性软垫包含有浆料层和基布层，所述软垫的应用包括可以用于健身运动，例如瑜伽健身，此外，所述软垫还可以作为儿童玩耍铺垫以及露营、野炊等垫子使用。
注意，如没有特别说明，本文中所示的“％”和“份”分别是指“质量％”和“质量份”。
以下，通过引用实施例将更具体地解释本发明，这些实施例不应被理解为是限制性的。在与本发明主旨相一致的范围内，可以进行适当修改，其均落入本发明的技术范围内。
在一实施例中，一种水性软垫的制作方法，包括以下步骤：
S1：室温下，将10份水性聚氨酯树脂乳液(科天KT-003型号)，发泡微球14份(型号：JH205)，0.5份水性发泡剂(型号：ZQ22)，0.5份水性增稠剂(型号：SC01)，1份黑色水性色浆(山东济南赋彩NV-BA型号)，200份水，充分搅拌混匀获得所述浆料。
S2：将所述浆料通过发泡机物理发泡，发泡倍率设定为2.5倍，得到所述发泡浆料。
S3：将所述发泡浆料涂覆在加密平纹布表面，涂覆间隙为1.5毫米，即150条，即得到所述发泡贝斯。
S4：将所述发泡贝斯通过30m长的烘箱烘干后即得所述水性软垫，烘干温度设定为120℃，送风机和排风机转速设定为1000r/min。
所述水性软垫经过印刷，裁剪吸纹后得到成品。
所述制备得到的成品可在27分钟时吸干直径为0.6cm的水滴，经过耐摩擦试验损失克重在1％以下，干摩擦系数为1.1，湿摩擦系数为0.7，耐色牢度在3.5级以上。
在一实施例中，一种水性软垫的制作方法，包括以下步骤：
S1：室温下，将10份水性聚氨酯树脂乳液(科天KT-003型号)，发泡微球14份(型号：JH205)，0.5份水性发泡剂(型号：ZQ22)，0.5份水性增稠剂(型号：SC01)，1份黑色木质粉(型号：F11)，200份水，充分搅拌混匀获得所述浆料。
S2：将所述浆料通过发泡机物理发泡，发泡倍率设定为2.5倍，得到所述发泡浆料。
S3：将所述发泡浆料涂覆在加密平纹布表面，涂覆间隙为1.5毫米，即150条，即得到所述发泡贝斯。
S4：将所述发泡贝斯通过30m长的烘箱烘干后即得所述水性软垫，烘干温度设定为120℃，送风机和排风机转速设定为1000r/min。
所述水性软垫经过印刷，裁剪吸纹后得到成品。
所述制备得到的成品可在28分钟时吸干直径为0.6cm的水滴，经过耐摩擦试验损失克重在1％以下，干摩擦系数为1.1，湿摩擦系数为0.7，耐色牢度在3.5级以上。
在一实施例中，一种水性软垫的制作方法，包括以下步骤：
S1：室温下，将10份水性聚氨酯树脂乳液(科天KT-003型号)，发泡微球14份(型号：JH205)，0.5份水性发泡剂(型号：ZQ22)，0.5份水性增稠剂(型号：SC01)，1份水性吸湿排汗剂(型号：MT-260)，1份黑色木质粉(型号：F11)，5份100目竹纤维粉(型号：F29)，200份水，充分搅拌混匀获得所述浆料。
S2：将所述浆料通过发泡机物理发泡，发泡倍率设定为2.5倍，得到所述发泡浆料。
S3：将所述发泡浆料涂覆在加密平纹布表面，涂覆间隙为1.5毫米，即150条，即得到所述发泡贝斯。
S4：将所述发泡贝斯通过30m长的烘箱烘干后即得所述水性软垫，烘干温度设定为120℃，送风机和排风机转速设定为1000r/min。
所述水性软垫经过印刷，裁剪吸纹后得到成品。
所述制备得到的成品可在25分钟时吸干直径为0.6cm的水滴，经过耐摩擦试验损失克重在1％以下，干摩擦系数为1.1，湿摩擦系数为0.8，耐色牢度在3.5级以上。
可见，本发明软垫耐摩擦损失克重在1％以下，干摩擦系数可达到1以上，湿摩擦系数在0.7以上，耐色牢度在3.5級以上，30分钟内可吸干直径为0.6mm水滴，相对于湿法工艺而言，干法工艺所制备得到的软垫上亲水基团多于湿法工艺，所制备得到的软垫更适合用于瑜伽健身等领域。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种水性软垫的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一浆料；
发泡所述浆料以得到一发泡浆料；
将所述发泡浆料涂覆到一基布上以得到一发泡贝斯；
烘干所述发泡贝斯以再次发泡得到所述水性软垫；
其中，所述浆料至少由水性聚氨酯树脂，发泡微球，水性发泡剂，水性增稠剂，颜料以及水混合制得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述浆料的密度为1.2～1.8g/mL。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述颜料为水性色浆、纤维粉、矿质粉中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂为聚醚类型的水性聚氨酯树脂。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述纤维粉为木质粉，所述矿质粉为高岭土。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述浆料至少由以下重量份原料组分混合制得：固含量为35％～38％的水性聚氨酯20～30份，发泡微球13～18份，水性发泡剂1～10份，水性增稠剂1～10份，木质粉1～10份，水200～600份。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述烘干温度为110～140oC。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述发泡的发泡倍率为1.6～2.5倍。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述浆料粘度为25000～30000cps。
10.一种如权利要求1至9任一所述方法制作得到的的水性软垫。
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