WO2013078835A1 - 水性pu手套生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种水性PU手套生产工艺，其包括：步骤S1，将浸有凝固剂的手套芯套在手模上或者用干手套芯直接套在手模上然后再用凝固剂喷湿的步骤；步骤S2，将套在手模上的手套芯浸入PU浆料中，使手套表面上形成一层PU涂层的步骤，其中PU浆料为水性聚氨酯树脂，或由97%〜99.9%的水性聚氨酯树脂与0.1%〜3%的水性增稠剂配置而成的混合浆料；步骤S3，对形成PU涂层的手套进行烘干或者风干的步骤。本发明采用不添加化学溶剂的水性聚氨酯树脂（水性PU树脂），无毒性；工艺简单，浸渍PU涂层的时间短，提高了生产效率。

Description

水性 PU 手套生产工艺

技术领域

本发明涉及一种 PU 手套的生产工艺，尤其是一种在手套芯表面形成一层水性 PU 涂层的生产工艺。

背景技术

手套作为手部保护工具而被广泛应用于生活和工作中。以手套芯为基材浸渍 PU （ Polyurethane 聚氨基甲酸脂，简称聚氨酯）树脂的安全防护手套，以其浸胶层较薄、戴用舒适、具有较好的防油、耐磨性能、成本低等优点，成为国际市场安全手套中得重要产品，近年来销量不断上升。但生产此种 PU 浸渍手套，需使用二甲基甲酰胺（ DMF ）作为溶剂的生产工艺，但是 DMF 具有较高的毒性，如手套中有 DMF 残留，穿戴后会刺激皮肤；同时，在生产中因使用 DMF 作为溶剂，将对员工健康保护造成影响；在手套报废丢弃后，也会对环境造成极大的污染。由于 PU 浸渍手套使用 DMF 存在以上缺点，欧盟认定，从 2009 年 5 月份开始，禁止使用以 DMF 作为溶剂的产品，包括手套产品，这将对手套工厂生产、出口带来巨大的影响。我国在废弃物的回收利用的能力上有限，对 DMF 的回收率上更是有限，不但造成污染物排放，也不能有效降低生产成本。

文件 1 ：公开号为 CN101849719A ，公开日为 2010 年 10 月 6 日的发明专利申请《采用甲基吡咯烷酮的针织浸渍 PU 手套生产工艺》，其在生产过程中，用甲基吡咯烷酮替代了有毒的 DMF ；文件 2 ：公开号为 CN101849717A ，公开日为 2010 年 10 月 6 日的发明专利申请《采用二甲基亚砜的针织浸渍 PU 手套生产工艺》，其在生产过程中，用二甲基亚砜替代了有毒的 DMF ；文件 3 ：公开号为 CN101828780A ，公开日为 2010 年 9 月 15 日的发明专利申请《水性 PU 发泡手套生产工艺》，其在 PU 树胶里加入了丁腈胶。

在上述三篇公开的发明专利申请文件中，文件 1 的技术方案是在 PU 浆料中加入了甲基吡咯烷酮，甲基吡咯烷酮分子中含有烷基，会有胺的味道；有较强的渗透性，最近几年经欧洲和美国新研究，其积蓄毒性或有致癌可能。文件 2 的技术方案是在 PU 浆料中加入二甲基亚砜，二甲基亚砜作为化学物质具有极易渗透皮肤的特殊性质，造成使用人员感觉牡蛎般的味道，并且对眼睛有刺激作用。文件 3 的技术方案是在 PU 浆料中加入的是丁腈胶，丁腈胶对眼睛和皮肤有刺激作用，毒性中等毒类，手套中含有这类物质也会对人员造成危害和对环境造成污染。

由上述三个文件公开的技术方案可看出，除了生产工艺中采用才有毒性的化学物质，而且工艺麻烦，生产效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性 PU 手套的生产工艺，不采用在聚氨酯树脂中添加有害的化学物质，而是采用水性 PU 树脂生产 PU 手套的工艺，解决现有技术中生产出来的手套带有毒性、污染环境、工艺麻烦的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种水性 PU 手套生产工艺，包括：步骤 S1 ，将浸有凝固剂的手套芯套在手模上的步骤；步骤 S2 ，将套在手模上的手套浸入 PU 浆料中，使手套表面上形成一层 PU 涂层的步骤，其中， PU 浆料为水性聚氨酯树脂，或由 97% ～ 99.9% 的水性聚氨酯树脂与 0.1% ～ 3% 的水性增稠剂配置而成的混合浆料；步骤 S3 ，对形成 PU 涂层的手套进行烘干或风干的步骤。

作为优选方案，在上述的步骤 S2 中，手套芯在温度为 0 ～ 50 ℃的 PU 浆料中浸渍 0.1 ～ 30s 时间。更具体的，手套芯在温度为 14.9-25.5 ℃的 PU 浆料中浸渍 0.5 ～ 10.6s 时间。

涂层的厚度，时间越长，厚度越厚，时间越短，厚度越薄，手套过厚，舒适度比较差，触感比较差，涂层过薄，手套不耐用；温度过高，会对 PU 浆料稳定性产生不利影响，过低，会影响 PU 浆料的流动性；通过大量的实验发现，在在温度为 9.8-25.5 ℃的 PU 浆料中浸渍 0.1 ～ 10.6s 时间，能够充分保证 PU 浆料的稳定性和流动性同时，涂层厚度可以很好地控制在 0.2-1mm 之间，其手感和舒适度非常好，也保证了耐性用。

涂层边缘的整齐性，温度过高，流动性好，涂层边缘的整齐性高，但是 PU 浆料稳定性不好；温度过低，流动性不好，涂层边缘的整齐性差；时间长，有助于涂层边缘整齐，时间过短，边缘整齐性差；在工艺中，要综合平衡温度和时间的关系，确保 PU 浆料稳定性、流动性和涂层边缘的整齐性都取得很好地效果，研究表明在温度为 14.9 ℃ -36.1 ℃的 PU 浆料中浸渍 0.5 ～ 16.7s 时间是最合适的范围。

在综合涂层边缘的整齐性和涂层的厚度的考虑，优选在温度为 14.9-25.5 ℃的 PU 浆料中浸渍 0.5 ～ 10.6s 时间。

作为优选方案，上述混合浆料由 99% ～ 99.7% 的水性聚氨酯树脂与 0.3% ～ 1% 的水性增稠剂配置而成。更具体的，所述 PU 浆料还包括进行发泡工艺，其中，发泡前与发泡后的发泡体积比例为 1:3 至 1:1.05 。

上述的步骤 S2 后还包括：步骤 S211 ，以 45-135 °的方向向 PU 涂层喷射盐的步骤，其中，所述的盐直径小于 1mm 。所述步骤 S211 具体步骤为：在温度为 0 ～ 50 ℃，以不低于 0.005 克 / 平方厘米 / 秒的速度向 PU 涂层面喷盐 0.5 秒以上，所述的盐直径小于 1mm 。

本发明通过喷盐在手套表面形成了磨砂效果。为了在手套上形成磨砂效果，需要在 PU 涂层上形成一层均匀的盐层，且通过控制盐量达到形成磨砂的要求。因此喷盐过程中，需要在 PU 涂层将要凝固但还未凝固的时候向 PU 表面喷盐，但是其条件控制非常重要；比如通过温度确保 PU 涂层将要凝固但还未凝固的状态，通过喷盐时间和喷盐速度，来控制喷盐的多少，使 PU 表面形成一层均匀的盐层。通过对喷盐温度、速度和时间的综合研究发现，在温度为 0 ～ 50 ℃下，以不低于 0.005 克 / 平方厘米 / 秒的速度向 PU 涂层面喷盐 0.5 秒以上，能够满足各种要求。 PU 表面经过喷盐处理后，待其洗尽干燥后， PU 表面会呈现一种磨砂的效果，而这种磨砂的表面对于手套的作用是十分明显的，例如涂层表面磨砂后，会形成一种强烈的视觉舒适感，长时间接触可以有效地减轻视觉疲劳，而且涂层显的相当有质感。当然，在手套的使用过程中，涂层表面经磨砂处理后，手套的止滑性是普通涂层不可比拟的，特别是接触表面带有油类的物件，这一点对于手套的最大使用群体-厂矿企业来说显的尤为重要。

另外需要注意的是，本发明优选以 55-75 °或 105-125 °的方向向 PU 涂层喷射盐，在这个角度范围内，其不仅形成的磨砂效果非常好，而且在进行水洗的时候非常容易把盐洗掉。

所述的盐选自离子化合物，其在喷盐条件下为直径小于 1mm 的固体小颗粒。

作为优选方案，上述的步骤 S2 后还包括：步骤 S22 ，对 PU 涂层进一步进行凝固处理。

前述的凝固处理方法：将凝固剂喷向 PU 涂层或将浸好 PU 涂层的手套浸入凝固剂中的任一种方法。

作为优选方案，在烘干前，对形成 PU 涂层的手套进行水洗的步骤。

由于采用了以上的技术方案，本发明可以达到以下有益效果：采用不添加化学溶剂的水性聚氨酯树脂（水性 PU 树脂），无毒性；不采用有毒的化学有机溶剂，因此可以不进行水洗的工艺，工艺简单，浸渍 PU 涂层的时间短，提高了生产效率。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和 / 或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

一种水性 PU 手套生产工艺，包括：

步骤 S1 ，将浸有凝固剂的手套芯套在手模上的步骤。将手套芯浸过凝固剂后再套在手模上，或者将干的手套芯套在手模上以后再用凝固剂将其喷湿。所述凝固剂为可以使水性 PU 树脂产生交联或络合的物质，其中包括硝酸钙、硫酸铝、氯化钙等无机盐中的一种或其任意组合；其稀释剂可以为水，也可以是水溶性有机溶剂，例如乙醇、丙酮、乙酸、甲酸等或者这些水溶剂的混合物；凝固剂的浓度为 0.5% ～ 30% ，优选浓度为 3% ～ 10% 。手套芯（手套基材）采用普通得纺织品，例如涤纶、尼龙、氨纶、棉等。

步骤 S2 ，将套在手模上的手套浸入 PU 浆料中，使手套表面上形成一层 PU 涂层的步骤，其中， PU 浆料为水性聚氨酯树脂，或由质量比重为 97% ～ 99.9% 的水性聚氨酯树脂与 0.1% ～ 3% 的水性增稠剂配置而成的混合浆料；手套芯在温度为 0 ～ 50 ℃的 PU 浆料中浸渍 0.1 ～ 30s 时间，作为优选，手套芯在温度为 9.8 ℃± 25.5 ℃的 PU 浆料中浸渍 0.1 ～ 10.6s 时间。为了使 PU 手套具有相应其他的一些功能或效果，在 PU 浆料中还可以加入功能性助剂，例如色浆、发光剂、稳泡剂、杀菌剂、抗紫外线剂等。

步骤 S3 ，对形成 PU 涂层的手套进行烘干或风干的步骤。在本步骤中，将套有形成了 PU 涂层的手套的手模放进烘箱进行烘干，然后将手套从手模上脱下来，就完成了本发明的水性 PU 手套。

在本发明中，由于不采用有毒性的化学有机溶剂，使用水性的 PU 树脂，因此手套不会释放有毒物质对使用者在成危害和对环境造成污染和危害，制作出来的手套也没有异味。由于没有采用有毒的有化学有机溶剂，因此在手套芯上形成 PU 涂层以后，可以不进行水洗的步骤；而且本发明的手模浸 PU 浆料形成 PU 涂层的时间很短。因此，本发明的方法的制作工艺简单，提高生产效率。

作为优选的方案，上述的混合浆料由 99% ～ 99.7% 的水性聚氨酯树脂与 0.3% ～ 1% 的水性增稠剂配置而成。

可以根据生产或者客户需要，在所述 PU 浆料的制备过程中，对 PU 浆料进行发泡工艺处理，其中，发泡前与发泡后的发泡体积比例为 1:3 至 1:1.05 ，这样可以使制作出来的 PU 涂层柔软性和透气性都更好。

作为优选，步骤 S2 后还包括：步骤 S211 ，在 PU 涂层固化前，以以 55-75 °或 105-125 °的方向向 PU 涂层喷射盐的步骤，其中，所述的盐直径小于 1mm 。由于 PU 涂层还没有固化，因此对着 PU 涂层喷盐，可以使盐粒嵌入 PU 涂层，等 PU 涂层完全固化后，通过水洗工艺或者其他工艺，把盐去掉，就会在 PU 涂层表面形成粗糙的面，即磨砂的效果，可以增大手套 PU 涂层的摩擦力。所述去盐的步骤，也可以放在烘干之后进行。

作为优选，为了加快 PU 涂层的固化速度，步骤 S2 后还包括：步骤 S22 ，对 PU 涂层进一步进行凝固处理；如果有喷盐的工艺，在步骤 S211 后还包括：步骤 S212 ，对 PU 涂层进一步进行凝固处理。所述凝固处理方法：将凝固剂喷向 PU 涂层或将浸好 PU 涂层的手套浸入凝固剂中的任一种方法，所述凝固剂为可以使水性 PU 树脂产生交联或络合的物质，其中包括硝酸钙、硫酸铝、氯化钙等无机盐中得一种或其任意组合；其稀释剂可以为水，也可以是水溶性有机溶剂，例如乙醇、丙酮、乙酸、甲酸等或者这些水溶剂的混合物；凝固剂的浓度为 0.5% ～ 30% ，优选浓度为 3% ～ 10% 。

作为优选，在步骤 3 的烘干工艺之前，可以包含水洗工艺。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1. 一种水性PU手套生产工艺，包括：

   步骤S1，将浸有凝固剂的手套芯套在手模上的步骤；

   步骤S2，将套在手模上的手套浸入PU浆料中，使手套表面上形成一层PU涂层的步骤，其中，PU浆料为水性聚氨酯树脂，或由质量比重为97%～99.9%的水性聚氨酯树脂与0.1%～3%的水性增稠剂配置而成的混合浆料；

   步骤S3，对形成PU涂层的手套进行烘干或风干的步骤。
2. 根据权利要求1所述的水性PU手套生产工艺，其特征在于，步骤S2中，手套芯在温度为0～50℃的PU浆料中浸渍0.1～30s时间。
3. 根据权利要求2所述的水性PU手套生产工艺，其特征在于，手套芯在温度为14.9-25.5℃的PU浆料中浸渍0.5～10.6s时间。
4. 根据权利要求1所述的水性PU手套生产工艺，其特征在于，所述混合浆料由质量比重为99%～99.7%的水性聚氨酯树脂与0.3%～1%的水性增稠剂配置而成。
5. 根据权利要求1所述的水性PU手套生产工艺，其特征在于，所述PU浆料还包括进行发泡工艺，其中，发泡前与发泡后的发泡体积比例为1:3至1:1.05。
6. 根据权利要求1所述的水性PU手套生产工艺，其特征在于，步骤S2后还包括：步骤S211，以45-135°的方向向PU涂层面喷射盐的步骤。
7. 根据权利要求6所述的水性PU手套生产工艺，其特征在于，所述步骤S211具体步骤为：在温度为0～50℃下，以不低于0.005克/平方厘米/秒的速度向PU涂层面喷盐0.5秒以上，所述的盐直径小于1mm。
8. 根据权利要求7所述的水性PU手套生产工艺，其特征在于，进一步包括：在烘干前，对形成PU涂层的手套进行水洗的步骤。