CN1958670A - 一种环保型合成革用聚氨酯组合物及由其制备的合成革和该合成革的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及合成革领域，尤其涉及一种环保型合成革用聚氨酯组合物及由其制备的合成革和该合成革的制备方法。一种环保型合成革用聚氨酯组合物，按重量百分比计包括以下的成份：聚氨酯树脂35％～60％、炭粉10％～35％、凝固剂0.8％～3％、NN－二甲基甲酰胺1％～10％和丙酮15％～35％。另外还可以添加1％～12％的功能纳米材料。本发明由于采用了以上的技术方案，用炭粉代替木质素，在配料炉搅拌中可以吸收配料中的有害物质和气体，有利于环保和工人的健康。同时，将炭粉与合成皮革结合在一起，使炭的本质功能在合成革中得到充分的发挥。本发明还提供用上述合成革用聚氨酯组合物制成的合成革和该合成革的制备方法。

Description

一种环保型合成革用聚氨酯组合物及由其制备的合成革 和该合成革的制备方法

                          技术领域

本发明涉及合成革领域，尤其涉及一种环保型合成革用聚氨酯组合物及由其制备的合成革和该合成革的制备方法。

                          背景技术

在现有的合成革制造中，聚氨脂树脂，经过稀释加木质粉或其它填充材料，经过渗透流平、消泡、凝固的工艺过程，根据聚氨脂树脂的性能，可以采用分湿法和干法二种方法生产皮革，得到了很好的效果，也取得了丰厚的回报和效益。但是现有合成革制造生产中需要使用大量的化学物质，因此对环保和人体健康产生了很大的危害性。随着社会的进步和生活水平的提高，物质要求也随着提高，健康和环保对合成革产品提出了新的要求。

炭是一种多孔性材料，具有大的比表面积，有很强的吸附分解、调湿、净化、除臭、远红外线及负离子效能。现在已经将炭用做保健，装潢，包装等领域，由于炭对水分的吸放调节，抑制温度上升和霉菌、微生物的繁衍，起到防霉、调节温度的功效，炭的负离子作用能舒适宜人、使人心神安宁，同时炭又是一种极好的导电体，可遮挡电磁波的辐射，有利于健康。如何将炭的上述功能与合成皮革结合在一起，使炭的本质功能得到充分的发挥，还未有相关的报道。

现在也有一些关于炭加入到树脂中报道，如中国专利96107257.1、中国专利87103642，在该专利中碳质材料的添加量少，作用仅仅是增强或解决材料机械性能的问题，炭的本质功能无法得到发挥。公开号为CN1690300中国专利申请公开了一种纳米改性竹炭布，它是在织物面料底布上喷撒一层80～400目的纳米改性竹炭粉和胶水，再覆盖上布，经高温挤压而成。但它仅为一种布，还未达到人造革的效果。

                          发明内容

为了使炭的本质功能在合成革得到充分的发挥，本发明的目的是提供一种能充分发挥炭的本质功能的合成革用聚氨酯组合物。

本发明的另外一个目的是在上述的基础上制得一种良好吸附功能、健康、环保的合成革。

本发明还提供了上述的合成革的制备方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种环保型合成革用聚氨酯组合物，按重量百分比计包括以下的成份：

    聚氨酯树脂         35％～60％

    炭粉               10％～35％

    凝固剂             0.8％～3％

    NN-二甲基甲酰胺    1％～10％

    丙酮               15％～35％。

作为优选，本发明还包括1％～12％的功能纳米材料。功能纳米材料分解有机物、杀菌的作用，丰富了合成革功能。

作为优选，上述的环保型合成革用聚氨酯组合物按重量百分比计包括以下的成份：

    聚氨酯树脂         40％～50％

    炭粉               15％～30％

    凝固剂             1％～2.5％

    NN-二甲基甲酰胺    2％～8％

    丙酮               15％～35％

    功能纳米材料       1％～5％。

作为优选，上述的炭粉为可以为活性炭、竹炭、木炭中的一种或多种。作为最优选，炭粉选用竹炭。作为优选，上述的炭粉为600～2000目的炭粉。

作为优选，上述的功能纳米材料为锐钛型纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米三氧化二铝一种或2种混合。

作为更优选，上述的功能纳米材料为锐钛型纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的2种混合，锐钛型纳米二氧化钛占总重量的0.4％～6％，纳米二氧化硅占总重量的0.8％～6％。

作为优选，上述的环保型合成革用聚氨酯组合物还包括0.4％～1％的消泡剂。

作为优选，上述的环保型合成革用聚氨酯组合物还包括1％～2.5％的改型环氧树脂。改型环氧树脂采用上海巨兴化工有限公司生产的改性环氧385A。加入改型环氧树脂主要目的是使合成革具有高光泽、高度的韧性、很好的抗冲击性能。

为了实现上述的第二个目的，本发明提供了上述的合成革聚氨酯组合物制得的环保型合成革，由上述的聚氨酯组合物涂覆在革基布上，烘干制得。

为了实现上述的第三个目的，本发明提供了上述环保型合成革的制备方法，其包括以下的步骤：

1)将上述配方的聚氨酯树脂加入NN-二甲基甲酰胺，搅拌混合；

2)取相应目数的炭粉加丙酮混合，过滤；

3)将上述步骤2)中过滤得到的炭粉与丙酮的混合液加入到步骤1)所得的混合液中，搅拌混合；再加入凝固剂，搅拌混合制得聚氨酯组合物；

4)革基布泡湿，上挤水机把基布的水份控制在每平方米0.2～0.4kg；

5)革基布上涂摸机涂覆聚氨酯组合物，涂覆完成后，上强光温控装置，温控装置的温度由弱至强，在强光温控装置上走20～40米通风降温下机，熟化，上烘干机烘干制得成品。

作为优选，在步骤1)中加入纳米二氧化硅搅拌混合，在步骤5)中加入锐钛型纳米二氧化钛搅拌混合。

作为优选，步骤5)中温控装置的温度由弱至强为30℃～80℃。

本发明由于采用了以上的技术方案，用炭粉代替木质素，在配料炉搅拌中可以吸收配料中的有害物质和气体，有利于环保和工人的健康。同时，将炭粉与合成皮革结合在一起，使炭的本质功能在合成革中得到充分的发挥。

为了实现合成革的多种功能，本发明还在以上基础上加入了功能纳米材料，功能纳米材料可以吸附在炭的孔隙内，不仅保留了原来炭的吸附性能，而且利用功能纳米材料在光的作用下可以杀死细菌、病毒和将有毒有害物质(如甲醛、苯等)分解为二氧化碳和水。

另外，本发明还设计了强光温控生产线，在生产合成革的时候，溶剂挥发，迫使功能纳米材料吸附在炭的孔隙内，功能纳米材料由于强光作用，可以将生产过程中的有害物质分解成二氧化碳和水。因此，本发明的合成革在制备工艺中有害物质少，最终产品无任何气味。

在制革的工艺上我们还把NN-二甲基甲酰胺从原来的30％下调到1～10％，用湿基布替代了湿法的水喷，淋洗，在湿基布上涂料成型，通过强光温控流水线直接烘干成品，降低成本，杜绝生产污水排放对环境的污染。

                        具体实施方式

实施例1

环保型合成革用聚氨酯组合物，按重量百分比计由以下的成份组成：

    聚氨酯树脂           53％

    竹炭粉(600～2000目)  20％

    凝固剂(80)           1.4％

    消泡剂(CF)           0.5％

    NN-二甲基甲酰胺      2.6％

    丙酮                 21％

    锐钛型纳米二氧化钛   0.5％

    纳米二氧化硅         1％；

上述的组合物的混合工艺如下：①将上述配方的聚氨酯树脂加入NN-二甲基甲酰胺，搅拌搅拌20分钟混合，然后加入纳米二氧化硅连续搅拌；②取600～2000目数的炭粉加丙酮混合，过滤；③将上述步骤②中过滤得到的炭粉与丙酮的混合液加入到步骤①所得的混合液中，搅拌搅拌20分钟混合；④加入凝固剂(80)、消泡剂(CF)搅拌15分钟，再加入锐钛型纳米二氧化钛搅拌40分钟，混合制得聚氨酯组合物。

实施例2

环保型合成革用聚氨酯组合物，按重量百分比计由以下的成份组成：

    聚氨酯树脂           41％

    竹炭粉(600～2000目)  26.8％

    凝固剂(80)           2.6％

    消泡剂(CF)           1％

    NN-二甲基甲酰胺    5.6％

    丙酮               20％

    锐钛型纳米二氧化钛 1％

    纳米二氧化硅       2％；

上述的组合物的混合工艺可以采用如实施例1所述的技术方案。

实施例3

环保型合成革用聚氨酯组合物，按重量百分比计由以下的成份组成：

    聚氨酯树脂         36％

    炭粉(500～1500目)  26％

    凝固剂(80)         2.5％

    NN-二甲基甲酰胺    7.5％

    丙酮               20％

    锐钛型纳米二氧化钛 3％

    纳米二氧化硅       5％；

上述的组合物的混合工艺可以采用如实施例1所述的技术方案。

实施例4

环保型合成革的制备方法：①把革基布泡湿，革基布泡湿，上挤水机把基布的水份控制在每平方米0.2～0.4kg；②革基布上涂摸机涂覆上述的实施例1或实施例2或实施例3制得聚氨酯组合物，涂覆完成后上流水线走5米，然后上强光温控装置，温控装置的温度由弱至强为30℃-80℃，在强光温控装置上走20～40米通风降温下机，熟化2小时，上烘干机烘干制得成品。

实验例1

检测单位：浙江林学院生态环境材料研究所。

检测依据：《公共场所空气中甲醛测定方法》GB/T18204.26-2000、《公共场所空气中氨测定方法》GB/T18204.25-2000。

检测条件：1、将上述制得的合成革剪成碎片；2、实验温度：31±1℃，相对湿度：66±2％；3、2个体积为1M³的密闭容器，气压1004.5hPa。

测试方法：1、每隔2h分别对吸附有氨和甲醛的合成革碎片进行检测分析(平行实验)，测试其吸附的氨和甲醛的质量，直至炭的总质量不再变化为止；

2、密闭容器中氨和甲醛标准气体的浓度分别为：1.25g/m³、1.2g/m³。

检测结果见下表：

时间	1h	3h	5h	7h
					氨的吸附量(mg/g)	20.35	45.84	72.32	62.83
甲醛的吸附量(mg/g)	20.48	39.88	65.31	61.95

实验例2

检测单位：浙江林学院生态环境材料研究所。

检测依据：参考GB/T12496.5-1999《木质活性炭试验方法—四氯化碳吸附率(活性)的测定》方法测定，用苯、甲苯代替四氯化碳进行吸附试验。

检测条件：1、合成革长条片150×3mm；2、实验温度：28±1℃，相对湿度：80±2％；3、气体流量：60±5ml/min；4、吸附时间：30min。

检测结果：合成革对苯和甲苯的吸附，经过30min吸附，吸张值为苯68.11mg/g，甲苯45.88mg/g。

Claims (13)

1.一种环保型合成革用聚氨酯组合物，其特征在于按重量百分比计包括以下的成份：

聚氨酯树脂                 35％～60％

炭粉                       10％～35％

凝固剂                     0.8％～3％

NN-二甲基甲酰胺            1％～10％

丙酮                       15％～35％。

2.根据权利要求1所述的一种环保型合成革用聚氨酯组合物，其特征在于还包括1％～12％的功能纳米材料。

3.根据权利要求2所述的一种环保型合成革用聚氨酯组合物，其特征在于按重量百分比计包括以下的成份：

聚氨酯树脂                  40％～50％

炭粉                        15％～30％

凝固剂                      1％～2.5％

NN-二甲基甲酰胺             2％～8％

丙酮                        15％～35％

功能纳米材料                1％～5％。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种环保型合成革用聚氨酯组合物，其特征在于所述的炭粉为活性炭、竹炭、木炭中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种环保型合成革用聚氨酯组合物，其特征在于所述的炭粉为600～2000目的炭粉。

6.根据权利要求2或3所述的一种环保型合成革用聚氨酯组合物，其特征在于所述的功能纳米材料为锐钛型纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌和纳米三氧化二铝一种或2种混合。

7.根据权利要求6所述的一种环保型合成革用聚氨酯组合物，其特征在于所述的功能纳米材料为锐钛型纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的2种混合，锐钛型纳米二氧化钛占总重量的0.4％～6％，纳米二氧化硅占总重量的0.8％～6％。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种环保型合成革用聚氨酯组合物，其特征在于还包括0.4％～1％的消泡剂。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种环保型合成革用聚氨酯组合物，其特征在于还包括1％～2.5％的改型环氧树脂。

10.根据权利要求1或2或3所述的合成革聚氨酯组合物制得的环保型合成革，其特征在于由所述的聚氨酯组合物涂覆在革基布上，烘干制得。

11.根据权利要求10所述的环保型合成革的制备方法，其特征在于包括以下的步骤：

1)将上述配方的聚氨酯树脂加入NN-二甲基甲酰胺，搅拌混合；

2)取相应目数的炭粉加丙酮混合，过滤；

3)将上述步骤2)中过滤得到的炭粉与丙酮的混合液加入到步骤1)所得的混合液中，搅拌混合；再加入凝固剂，搅拌混合制得聚氨酯组合物；

4)革基布泡湿，上挤水机把基布的水份控制在每平方米0.2～0.4kg；

5)革基布上涂摸机涂覆聚氨酯组合物，涂覆完成后，上强光温控装置，温控装置的温度由弱至强，在强光温控装置上走20～40米通风降温下机，熟化，上烘干机烘干制得成品。

12.根据权利要求11所述的环保型合成革用的制备方法，其特征在于在步骤1)中加入纳米二氧化硅搅拌混合，在步骤5)中加入锐钛型纳米二氧化钛搅拌混合。

13.根据权利要求11所述的环保型合成革用的制备方法，其特征在于步骤5)中温控装置的温度由弱至强为30℃～80℃。