CN115961480A - 一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，包括以下步骤：步骤一、制备一定浓度的锌氨络合物溶液备用；步骤二、制备定岛纤维复合片材；步骤三、取配置好的锌氨络合物溶液，将其以一定的比例加入水性聚氨酯乳液中，调整复合溶液的粘度和固含，制成可用于超纤含浸的水性聚氨酯复合浆料；步骤四、将配置好的水性聚氨酯复合浆料含浸在定岛纤维复合片材中；步骤五、含浸后直接进行加温加热干燥处理；步骤六、加热干燥处理后进行碱减量加工处理；步骤七、碱减量加工处理后进行水洗；步骤八、水洗后进行酸中和；步骤九、酸中和后进行干燥处理，即制成产品，产品弹性好、不板结、丰满度优良、撕裂强度高、染色时的透染性强。
Description
技术领域
本发明涉及水性聚氨酯超细纤维合成革技术领域，特别是涉及一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法。
背景技术
目前水性聚氨酯超细+纤维合成革产品，贝斯制作工艺一般采用干法工艺或者是湿法工艺生产。
贝斯的干法工艺是将含浸好水性聚氨酯浆料的涤纶或者尼龙的超细纤维无纺布，直接通过热风加热干燥后，再通过碱减量工艺生产而来，其优点是流程短，工艺简单，过程较为节能环保，无废水和固废产生，但水性聚氨酯在干燥中易往下产生沉降或者往表面泳移从而使产品结构性差，手感板硬扁薄，聚氨酯乳液堆积成膜的成膜方式使产品染色透染性差，撕裂强度低等缺点；
贝斯的湿法工艺是将含浸好水性聚氨酯浆料的涤纶或者尼龙的超细纤维无纺布，先通过含有酸和盐的凝固液使水性聚氨酯浆料凝固，再通过中和、水洗、干燥，碱减量工艺生产而来，其优点是通过凝固液的快速凝固方式使得水性聚氨酯在无纺布中分布均匀一致，成膜结构为中间带有微孔结构的海绵状弹性层，因此产品手感丰满有弹性，撕裂强度高，染色透染性好，但其因生产流程长，工艺复杂且生产控制稳定性差，能耗高，且会产生大量的废水缺点。
水性聚氨酯超细纤维合成革产品采用原来传统的干法工艺或者湿法工艺加工方法，已无法实现目标产品最基本的要求。
发明内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供一种水性聚氨酯定岛超细纤维贝斯的制备方法,具有生产工艺简单环保，生产环节易控制且低能耗，产成品柔软、弹性好、不板结、丰满度优良、撕裂强度高、染色时的透染性强的特点。
本发明采用的技术解决方案是：
一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，包括以下步骤：
SA:制备锌氨络合物溶液；
SB:制备定岛纤维复合片材；
SC:取配置好的锌氨络合物溶液加入水性聚氨酯乳液中，制成水性聚氨酯复合浆料；
SD:将SC中配置好的水性聚氨酯复合浆料含浸在定岛纤维复合片材中，制成半成品A；
SE:含浸后的半成品A直接进行加热干燥处理，制成半成品B；
SF:加热干燥处理后的半成品B进行碱减量加工处理制成半成品C；
SG:碱减量加工处理后的半成品C进行水洗；
SH:对SG中水洗后的半成品C进行酸中和；
SI:进行干燥处理。
优选的，所述步骤SA包括如下步骤：
SAA：取分析纯的七水合硫酸锌固体，将其配置成硫酸锌饱和溶液；
SAB：在硫酸锌饱和溶液中缓慢加入过量的氨水，其表现为随着氨水的加入溶液逐渐产生沉淀，继续加入直到沉淀刚好完全消失时，即完成锌氨络合物溶液的制备。
优选的，所述步骤SB中的定岛纤维复合片材可为海岛型尼龙纤维复合片材、海岛型尼龙纤维无纺布、海岛型涤纶纤维复合片材、海岛型涤纶纤维无纺布中的一种。
优选的，所述步骤SB包括如下步骤：取水性聚氨酯丝网作为弹性中间层、取定岛型海岛纤维无纺布作为上下夹层，三层复合后经无纺布针刺机针刺交织形成复合片材。
优选的，所述步骤SC中水性聚氨酯为阴离子型、阳离子性或非离子型。
优选的，所述步骤SC中锌氨络合物溶液应在水性聚氨酯搅拌的情况下缓慢加入。
优选的，所述步骤SC还包括如下步骤：
SCA：加入流平剂0.5%-2%；
SCB：加入消泡剂0.1%-2%；
SCC：加入润湿剂0.5%-2%；
SCD：加入蒸馏水调整复合浆料固含15-40%；
SCE：加入碱溶胀型或缔合型增稠剂0.5%-3%。
优选的，所述步骤SC中锌氨络合物溶液的添加量以硫酸锌质量计，质量分数为水性聚氨酯复合溶液的0.1%-1.5%。
优选的，所述步骤SC中水性聚氨酯复合浆料的带液率为100%-300%，水性聚氨酯在超纤基布中的含量为20-45%。
本发明的有益效果是：
硫酸锌溶液中的锌离子，可以破坏水性聚氨酯乳液粒子的稳定性，具有使水性聚氨酯乳液破乳从而达到使其凝固的作用，通过将硫酸锌溶液配置成锌氨络合物溶液从而捕获溶液中的游离锌粒子，进而使锌离子以络合物的形式与阴离子型水性聚氨酯共存，在树脂含浸后加热过程中，锌氨络合物中的氨水开始挥发，释放的锌离子可以使水性聚氨酯乳液迅速凝固， 从而得到相当于湿法凝固机理的水性聚氨酯膜，继续加热使其完全干燥，即采用干法的工艺得到湿法工艺膜的特点。
该工艺制备的水性聚氨酯定岛超细纤维贝斯，生产流程相较于传统湿法工艺短，工艺简单易控制，生产过程能耗低且无废水产生，其性能、手感、透染性优于传统干法工艺贝斯。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明：
实施例1
本实施例提供一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
SA:制备锌氨络合物溶液，所述步骤SA包括如下步骤：
SAA：取分析纯的七水合硫酸锌固体，将其配置成硫酸锌饱和溶液；
SAB：在硫酸锌饱和溶液中缓慢加入过量的氨水，其表现为随着氨水的加入溶液逐渐产生沉淀，继续加入直到沉淀刚好完全消失时，即完成锌氨络合物溶液的制备。
所述步骤SB中的定岛纤维复合片材可为海岛型尼龙纤维复合片材、海岛型尼龙纤维无纺布、海岛型涤纶纤维复合片材、海岛型涤纶纤维无纺布中的一种；
SB:制备定岛纤维复合片材，所述步骤SB包括如下步骤：取水性聚氨酯丝网作为弹性中间层，水性聚氨酯丝网作为弹性中间层的海岛型尼龙超细纤维无纺布复合片材或者是海岛型涤纶超细纤维无纺布复合片材，使得其具有与天然皮革相近的慢回弹性，与天然皮革相一致的经、纬向伸长比，正、反两面都具有与天然皮革粒面层相近的表面层致密细折纹，取定岛型海岛纤维无纺布作为上下夹层，三层复合后经无纺布针刺机针刺交织形成复合片材，复合片材成型后的克重为80g/m²，复合片材的剥离强度80N/5cm；针刺交织密度为0.25g/cm³；
SC:取配置好的锌氨络合物溶液加入水性聚氨酯乳液中，制成水性聚氨酯复合浆料，所述步骤SC中水性聚氨酯为阴离子型、阳离子性或非离子型，其分子结构中的硬链段二异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种，软链段包括聚四氢呋喃醚，所述步骤SC中锌氨络合物溶液应在水性聚氨酯搅拌的情况下缓慢加入，分散均匀后继续搅拌，所述步骤SC还包括如下步骤：
SCA：加入流平剂0.5%；
SCB：加入消泡剂0.1%；
SCC：加入润湿剂0.5%；
SCD：加入蒸馏水调整复合浆料固含15%；
SCE：加入碱溶胀型或缔合型增稠剂0.5%，调整浆料粘度为2000MPa.s ，所述步骤SC中锌氨络合物溶液的添加量以硫酸锌质量计，质量分数为水性聚氨酯复合溶液的0.1%，所述步骤SC中水性聚氨酯复合浆料的带液率为100%，水性聚氨酯在超纤基布中的含量为20%；
SD:将SC中配置好的水性聚氨酯复合浆料含浸在定岛纤维复合片材中，制成半成品A；
SE:含浸后的半成品A直接进行加热干燥处理，干燥工艺为直接干燥，采用两段式干燥法，先以100℃的温度直接加热使其氨水快速挥发，待水性聚氨酯凝固后再以120℃的人温度快速加热使水份快速挥发，大幅提升生产效率，制成半成品B，将复合片材放置在含浸装置内并添加水性聚氨酯含浸，含浸后进行凝固处理，在复合片材表面形成有短绒，不板结、丰满度优良、手感柔软，短绒的覆盖率可到100%，并可将其加工制成绒面合成革；
SF:加热干燥处理后的半成品B进行碱减量加工处理制成半成品C；
SG:碱减量加工处理后的半成品C进行水洗；
SH:对SG中水洗后的半成品C进行酸中和；
SI:进行干燥处理。
水性聚氨酯定岛超细纤维贝斯的软硬、弹性、丰满度、撕裂强度，可通过水性聚氨酯含量、锌氨络合物浓度、定岛型海岛超细纤维无纺布的重量比例和干燥工艺条件变化进行调整。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于复合片材成型后的克重为300g/m²，复合片材的剥离强度90N/5cm；针刺交织密度为0.3g/cm³；
所述步骤SC还包括如下步骤：
SCA：加入流平剂1%；
SCB：加入消泡剂1%；
SCC：加入润湿剂1%；
SCD：加入蒸馏水调整复合浆料固含30%；
SCE：加入碱溶胀型或缔合型增稠剂2%，调整浆料粘度为3000MPa.s ，所述步骤SC中锌氨络合物溶液的添加量以硫酸锌质量计，质量分数为水性聚氨酯复合溶液的1%，所述步骤SC中水性聚氨酯复合浆料的带液率为200%，水性聚氨酯在超纤基布中的含量为30%；
SE:含浸后的半成品A直接进行加热干燥处理，干燥工艺为直接干燥，采用两段式干燥法，先以120℃的温度直接加热使其氨水快速挥发，待水性聚氨酯凝固后再以130℃的人温度快速加热使水份快速挥发。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于复合片材成型后的克重为700g/m²，复合片材的剥离强度100N/5cm；针刺交织密度为0.40g/cm³；
所述步骤SC还包括如下步骤：
SCA：加入流平剂2%；
SCB：加入消泡剂2%；
SCC：加入润湿剂2%；
SCD：加入蒸馏水调整复合浆料固含40%；
SCE：加入碱溶胀型或缔合型增稠剂3%，调整浆料粘度为4000MPa.s ，所述步骤SC中锌氨络合物溶液的添加量以硫酸锌质量计，质量分数为水性聚氨酯复合溶液的1.5%，所述步骤SC中水性聚氨酯复合浆料的带液率为300%，水性聚氨酯在超纤基布中的含量为45%；
SE:含浸后的半成品A直接进行加热干燥处理，干燥工艺为直接干燥，采用两段式干燥法，先以130℃的温度直接加热使其氨水快速挥发，待水性聚氨酯凝固后再以140℃的人温度快速加热使水份快速挥发。
以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，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，在不脱离本发明创造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范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
SA:制备锌氨络合物溶液；
SB:制备定岛纤维复合片材；
SC:取配置好的锌氨络合物溶液加入水性聚氨酯乳液中，制成水性聚氨酯复合浆料；
SD:将SC中配置好的水性聚氨酯复合浆料含浸在定岛纤维复合片材中，制成半成品A；
SE:含浸后的半成品A直接进行加热干燥处理，制成半成品B；
SF:加热干燥处理后的半成品B进行碱减量加工处理制成半成品C；
SG:碱减量加工处理后的半成品C进行水洗；
SH:对SG中水洗后的半成品C进行酸中和；
SI:进行干燥处理。
2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，所述步骤SA包括如下步骤：
SAA：取分析纯的七水合硫酸锌固体，将其配置成硫酸锌饱和溶液；
SAB：在硫酸锌饱和溶液中缓慢加入过量的氨水，其表现为随着氨水的加入溶液逐渐产生沉淀，继续加入直到沉淀刚好完全消失时，即完成锌氨络合物溶液的制备。
3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，所述步骤SB中的定岛纤维复合片材可为海岛型尼龙纤维复合片材、海岛型尼龙纤维无纺布、海岛型涤纶纤维复合片材、海岛型涤纶纤维无纺布中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，所述步骤SB包括如下步骤：取水性聚氨酯丝网作为弹性中间层、取定岛型海岛纤维无纺布作为上下夹层，三层复合后经无纺布针刺机针刺交织形成复合片材。
5.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，所述步骤SC中水性聚氨酯为阴离子型、阳离子性或非离子型。
6.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，所述步骤SC中锌氨络合物溶液应在水性聚氨酯搅拌的情况下缓慢加入。
7.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，所述步骤SC还包括如下步骤：
SCA：加入流平剂0.5%-2%；
SCB：加入消泡剂0.1%-2%；
SCC：加入润湿剂0.5%-2%；
SCD：加入蒸馏水调整复合浆料固含15-40%；
SCE：加入碱溶胀型或缔合型增稠剂0.5%-3%。
8.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，所述步骤SC中锌氨络合物溶液的添加量以硫酸锌质量计，质量分数为水性聚氨酯复合溶液的0.1%-1.5%。
9.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯定岛纤维贝斯的制备方法，其特征在于，所述步骤SC中水性聚氨酯复合浆料的带液率为100%-300%，水性聚氨酯在超纤基布中的含量为20-45%。
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