TWI498217B - 無溶劑合成皮革製程 - Google Patents

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Description

無溶劑合成皮革製程
本發明係關於一種合成皮革製程，特別是關於一種無溶劑合成皮革製程。
聚氨酯(polyurethane,PU)合成皮革之構造大致分為表層(skin layer)與基布(substrate)，其中表層製造方式，依聚氨酯樹脂凝聚方式不同，可區分為「乾式製程」與「濕式製程」兩類。乾式製程又可分轉移法和塗佈法，而濕式製程則有含浸法和塗佈法。
乾式製程指利用加熱使附著於基布上之樹脂熟成固化之製程，又稱熱固製程，係將聚氨酯樹脂溶於有機溶劑後塗佈於離形紙上，有機溶劑成份主要為二甲基甲醯胺(dimethylfumarate；DMF)、丁酮(Butanone；methyl ethyl ketone；MEK)、及甲苯(toluene)。接著，藉烘乾加熱使聚氨酯樹脂於離形紙上熟成固化形成面層。然後，利用接著劑將基布與面層壓合接著後，再經一道烘乾程序處理。烘乾後冷卻，剝除離形紙後即為聚氨酯合成皮成品。
乾式製程由來已久，並且非常成熟，然而乾式製程中使用大量的溶劑，已不符合今日環保要求，雖然有人將溶劑回收，以減低環境負荷，但是仍然無法完全克服環保問題。
濕式製程為因應環境保護要求而相對於乾式製程產生，濕式製程中將溶劑改為用水洗滌，經蒸餾回收溶劑，故所使用之聚氨酯樹脂僅含二甲基甲醯胺(DMF)溶劑。於濕式製程中，基布先預浸漬於樹脂配合液中，再經聚氨酯 樹脂塗佈、濕式凝聚、水洗、烘箱烘烤、冷卻滾輪等程序，製成聚氨酯合成皮半成品。
因應環境保護要求，有新製程將溶劑改為水性，該製程簡稱為水性PU製程，它把溶劑問題局限於樹脂合成時，因此解決了大部份加工時的環保問題，然而為了將水分去除，必須使用大量能源，有鑒於日後耗能製程將成為人類生存相關課題，因此水性PU製程只是作為暫時性的一過渡性技術。
習知的合成皮革製程無論是「乾式製程」或是「濕式製程」中，都需使用大量的有機溶劑。這些有機溶劑具有易燃特性，易引發火災，而且本身具有毒性，不僅會對人體造成慢性危害，同時也會污染環境，造成生態浩劫。
緣此，本發明之目的即是提供一種無溶劑合成皮革製程，以消除有機溶劑的使用，改善習知技術所存在之問題。
本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段為一種無溶劑合成皮革製程，係包含：(a)將一基礎原料A劑和另一基礎原料B劑，該基礎原料A劑係為多元醇，以及該基礎原料B劑係為異氰酸鹽，用一計量幫浦輸入到一混合器，混合器的最佳控溫範圍為20℃至60℃；(b)藉由該混合器而充分混合基礎原料A劑和基礎原料B劑後而輸出並藉由一第一塗佈裝置塗佈在一離型紙表面，以形成一第一塗佈層，該第一塗佈層係再藉由一第一塗佈樣控制機構透過刮動以控制塗佈量而進一步控制該第一塗佈層的厚度，該第一塗佈樣控制機構係為一傳統刮刀；(c)將第一塗 佈層輸入到一第一烘箱加熱反應一時間，該第一烘箱設定溫度範圍為30℃至100℃；(d)對該第一塗佈層進行第二次塗佈，係利用基礎原料A劑和基礎原料B劑配方的比例變化，並將經比例變化且混合的該基礎原料A劑和該基礎原料B劑藉由一第二塗佈裝置塗佈在經加熱的該第一塗佈層的表面，而形成一第二塗佈層，該第二塗佈層係為一接著層，再利用一第二塗佈樣控制機構控制塗佈量而進一步控制該第二塗佈層的厚度，並輸入到一第二烘箱，該第二烘箱設定溫度範圍係為30℃至100℃；(e)接著將一基布導入貼合於第二塗佈層並輸入至第三烘箱，第三烘箱設定溫度範圍為100℃至120℃，經過一預設適當時間以使第二塗佈層與基布完全的熟化，其中，上述步驟(a)至(e)皆為不使用有機溶劑及水的一無溶劑製程。
在本發明的一實施例中，其中步驟(a)中，更包括輸入另一劑基礎原料至混合器。
在本發明的一實施例中，其中第一塗佈層及該第二塗佈層係為一含聚氨酯之塗層。
在本發明的一實施例中，其中步驟(b)中，第一塗佈層的塗佈量為厚度0.001公分至0.01公分。
在本發明的一實施例中，其中步驟(d)中，更包括第二塗佈層的塗佈量為厚度0.01公分至0.06公分。
經由本發明所採用之技術手段，不需使用有機溶劑的狀態下，就可製造出具有肉身感、厚實感、高剝離強度以及高耐曲性的人造合成皮革，同時提昇合成皮革製程的工安性與減低對環境汙染衝擊性。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
請參閱第1圖所示，第1圖係顯示依據本發明之一實施例之無溶劑合成皮革製程之流程圖，第2圖係顯示用於實施本發明之實施例之無溶劑合成皮革製程的一製程設備之示意圖。
本發明提供一種不使用溶劑也不使用水之無溶劑合成皮革製程。本發明之無溶劑合成皮革製程如圖1，以及實施無溶劑合成皮革製程所採用的製程設備如圖2所示。本發明之無溶劑合成皮革製程，是藉由無溶劑合成皮革製程設備製造一合成皮革。
首先，將合成皮革原料依需求調配成基礎原料A劑和另一基礎原料B劑，該基礎原料A劑係為多元醇，以及該基礎原料B劑係為異氰酸鹽。在其它實施方式中，也可進一步多使用另一劑基礎原料，接著將該基礎原料A劑和另一基礎原料B劑或是多重劑的基礎原料用計量幫浦(pump)1分別輸入到混合器2，混合器2較佳控溫範圍是20℃至60℃(步驟S1)。
接著，將一離型紙120藉由滾輪110輸送到機台第一塗佈區，第一塗佈區設有第一塗佈裝置3。同時基礎原料A劑和基礎原料B劑藉由混合器2充分攪拌後透過第一塗佈裝置3輸出塗佈在離型紙120表面，而形成第一塗佈層(又稱表層)(步驟S2)。在此，塗佈量，意即第一塗佈層可用第一塗佈樣控制機構4(例：傳統刮刀或精密塗佈設備)來控制厚度，依需求可以為厚度0.001公分至0.01公分，而較適當的為厚度0.002公分至0.006公分。其中第一塗佈層係為一含聚氨酯之塗層。
接著將第一塗佈層輸入到第一烘箱5，第一烘箱5設 定溫度範圍為30℃至100℃，較適當的溫度範圍為45℃至75℃。第一塗佈層經加熱反應一預設適當時間(步驟S3)，以達成初步熟化。
之後，將第一塗佈層接著送入第二塗佈區，第二塗佈區設有一第二塗佈裝置6，以將第一塗佈層進行第二次塗佈，第二次塗佈係利用該基礎原料A劑和該基礎原料B劑配方的比例變化，並透過第二塗佈裝置6於第一塗佈層表面塗佈形成一第二塗佈層(又稱接著層)，並輸入到第二烘箱8(步驟S4)，第二烘箱5設定溫度範圍為30℃至100℃，較適當的溫度範圍為70℃至90℃，第二塗佈層經加熱反應一預設適當時間。第二塗佈層的發泡倍率可以經配方調整而得到最佳觸感，又為增加貼和強度，第二塗佈層的厚度可以為0.01公分至0.06公分。表面塗佈為利用第二塗佈樣控制機構7控制塗佈量。其中第二塗佈層係為一含聚氨酯之塗層。
接著將基布130導入貼合於第二塗佈層並輸入至一第三烘箱9，貼合後的聚氨酯塗佈層和基布130要經過完全的熟化才能得最佳物件，此時第三烘箱9溫度必須提高到100℃至120℃，經過一預設適當時間後就完成合成皮革140製作(步驟S5)。
以上之敘述僅為本發明之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者，當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本發明之發明精神及以下所界定之專利範圍中。
100‧‧‧無溶劑合成皮革製程設備
1‧‧‧計量幫浦
2‧‧‧混合器
3‧‧‧第一塗佈裝置
4‧‧‧第一塗佈樣控制機構
5‧‧‧第一烘箱
6‧‧‧第二塗佈裝置
7‧‧‧第二塗佈樣控制機構
8‧‧‧第二烘箱
9‧‧‧第三烘箱
110‧‧‧滾輪
120‧‧‧離型紙
130‧‧‧基布
140‧‧‧合成皮革
第1圖係顯示本發明之一實施例之無溶劑合成皮革製程之流程圖。
第2圖係顯示本發明之一實施例之無溶劑合成皮革製程設備之示意圖。

Claims (5)

  1. 一種無溶劑合成皮革製程，係包含：(a)將一基礎原料A劑和另一基礎原料B劑用一計量幫浦輸入到一混合器，該基礎原料A劑係為多元醇，以及該基礎原料B劑係為異氰酸鹽，該混合器的控溫範圍為20℃至60℃；(b)藉由該混合器而充分混合該基礎原料A劑和該基礎原料B劑後而輸出並藉由一第一塗佈裝置塗佈在一離型紙表面，以形成一第一塗佈層，該第一塗佈層係再藉由一第一塗佈樣控制機構透過刮動以控制塗佈量而進一步控制該第一塗佈層的厚度，該第一塗佈樣控制機構係為一傳統刮刀；(c)將該第一塗佈層輸入到一第一烘箱加熱反應一時間，該第一烘箱設定溫度範圍係為30℃至100℃；(d)對該第一塗佈層進行第二次塗佈，係利用該基礎原料A劑和該基礎原料B劑配方的比例變化，並將經比例變化且混合的該基礎原料A劑和該基礎原料B劑藉由一第二塗佈裝置塗佈在經加熱的該第一塗佈層的表面，而形成一第二塗佈層，該第二塗佈層係為一接著層，再利用一第二塗佈樣控制機構控制塗佈量而進一步控制該第二塗佈層的厚度，並輸入到一第二烘箱，該第二烘箱設定溫度範圍係為30℃至100℃；(e)接著將一基布導入貼合該第二塗佈層並輸入至一第三烘箱，該第三烘箱設定溫度範圍為100℃至120℃，經過一預設適當時間以使該第二塗佈層與該基布完全的熟化，其中，上述步驟(a)至(e)皆為不使用有機溶劑及水的一無溶劑製程。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑合成皮革製程，其中步驟(a)中，更包括輸入另一劑基礎原料至該混合器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑合成皮革製程，其中該第一塗佈層及該第二塗佈層係為一含聚氨酯之塗層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑合成皮革製程，其中步驟(b)中，該第一塗佈層的塗佈量為厚度0.001公分至0.01公分。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑合成皮革製程，其中步驟(d)中，該第二塗佈層的塗佈量為厚度0.01公分至0.06公分。
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