一种无溶剂发泡型聚氨酯合成革的生产方法
【专利摘要】本发明提供了一种无溶剂发泡型聚氨酯合成革的生产方法，取面层浆料涂覆在离型纸上，烘干；然后取多元醇、催化剂和功能性助剂置于无溶剂浆料灌注机的一个原料罐，取异氰酸酯类化合物置于另一原料罐，然后将两罐原料输送混合得到发泡浆料；将发泡浆料涂覆在面层浆料层上，烤箱加热；将布贴合在发泡浆料层上，烘干；冷却，剥离离型纸，即得。本发明减少了传统聚氨酯的湿法生产工艺，减少了有机溶剂的使用，大大减少了生产的人力物力资源的消耗，流程简单，设备方面只需要对原有的干法生产线进行少量的加装改造，不会影响原有生产线和旧工艺的生产，节约改造成本。且制得的聚氨酯合成革的剥离强度高，耐水解性好，有机溶剂含量极低，品质优良。
【专利说明】
一种无溶剂发泡型聚氨酯合成革的生产方法
技术领域
[0001]本发明属于聚氨酯合成革技术领域，具体涉及一种无溶剂发泡型聚氨酯合成革的生产方法。【背景技术】
[0002]聚氨酯合成革是模拟天然皮革的组织结构和使用性能，并可作为天然皮革代用品的复合材料。通常以无纺布模拟网状层，以微孔聚氨酯涂层模拟粒面层，所得到的合成革正、反面都与皮革十分相似，并具有一定的透气性，比普通人造革更接近天然皮革，广泛用于制作鞋、靴、箱包和球类等。
[0003]根据国家统计局数据显示:2011年人造革合成革规模以上企业(新的划分标准:年销售收入2000万以上企业)495家，产量241万吨，增长9.57% ;工业生产总值925.35亿元，增长29.55 % ;利税69.85亿元，增长32.12 % ;利润总额47.86亿元，增长36.15 %。总体来看，在大的经济环境复苏的情况下，我国聚氨酯合成革展现出蓬勃发展的态势。[〇〇〇4]目前，聚氨酯合成革的生产主要采用溶剂型的生产系统，由湿法生产工艺和干法生产工艺两部分完成产品的生产，湿法生产工艺流程(参照图1):按照不同的产品需求采用不同的聚氨酯树脂，加入有机溶剂、填充料以及功能性助剂经混合后制成生产用的湿法用聚氨酯浆料，然后布经过清洗后，将聚氨酯浆料涂覆在布面上，并进入含有17?30%的有机溶剂(DMF)的水槽中凝固，再经过干净的水将物料中的有机溶剂洗脱后，烘干除溶剂，最后冷却生产出半成品。干法生产工艺流程(参照图2):按照不同的产品需求采用不同的聚氨酯树脂，加入有机溶剂、功能性助剂经混合后制成生产用的干法用聚氨酯浆料，在离型纸上涂覆聚氨酯浆料作为面层，然后在面层上涂覆聚氨酯浆料作为粘接层，烘至半干，将湿法生产的半成品通过复合轮贴合，烘干，冷却，剥离出离型纸，即得。[〇〇〇5]传统工艺生产的合成革存在的问题:首先传统工艺合成革使用的聚氨酯含有大量的有机溶剂，基本有机溶剂的含量都在50?80 %左右，而有机溶剂的成分多为甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)、乙酸乙酯(EAC)、丁酮(MEK)等，运输、生产中都会伴随一定量的挥发逸出到外界环境，影响环境，造成一定的环境问题，而且这些有机溶剂都会危害工人的健康。其次是生产工序繁复，最少要经2道工序，第1道为湿法工序，第2道为干法工序，还有就是湿法工序生产的半成品含有大量水分，干法工序生产含有大量的有机溶剂，这大量的水分和工序需要大量的能耗。工序繁复还带来另一方面的影响，当工序越多，耗用的人力资源越多，传统工艺耗费的人力是新型工艺的2倍多。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种无溶剂发泡型聚氨酯合成革的生产方法，能够解决目前溶剂型聚氨酯合成革生产中产生的01^、1'01、腿1(、1'册等溶剂的环境污染问题和聚氨酯合成革产中品DMF的残留引起的产品安全问题，还能够解决目前溶剂型聚氨酯合成革生产中工序多，人力资源耗用大的问题等。
[0007]本发明的第一个方面是提供无溶剂发泡型聚氨酯合成革的生产方法，包括以下步骤:
[0008](1)取面层浆料涂覆在离型纸上，烘干，其中，所述面层浆料按照重量百分比计由和功能性助剂一〇.1-0.2 %和聚氨酯树脂余量混合而成；[〇〇〇9](2)取发泡浆料，所述发泡浆料由A组分和B组分组成，按照重量份数计，A组份包括多元醇80?120份、催化剂0.1?2.0份和功能性助剂二0.5?5份，B组分包括异氰酸酯类化合物10?100份;A组分和B组分分别置于无溶剂浆料灌注机的两个原料罐中，然后通过调解原料罐的计量栗将A组分和B组分输送混合得到发泡浆料;将发泡浆料涂覆在面层浆料层上，80?150°C下加热1?2min;
[0010]⑶将布贴合在发泡衆料层上，130°C烘烤1?2min，然后40?80°C烘烤4?15min;[〇〇11](4)冷却，剥离离型纸，即得。
[0012]进一步地，所述催化剂为胺类催化剂或者有机金属类催化剂。
[0013]进一步地，按照重量份数计，A组份包括多元醇100份、催化剂0.5?1.0份和功能性助剂二1.0?3.0份，B组分包括异氰酸酯类化合物10?100份。
[0014]进一步地，A组分中的功能性助剂二包括流平剂、发泡剂和稳泡剂。流平剂、发泡剂和稳泡剂的添加量本领域技术人员可以根据经验酌情添加。
[0015]更进一步地，按照重量份数计，A组分中功能性助剂二包括流平剂0.1?2份、发泡剂0.1?2份和稳泡剂0.1?2份。
[0016]进一步地，所述功能性助剂一为表面活性剂。
[0017]本发明不对多元醇的类型进行限定，聚氨酯生产中可使用的多元醇均可，例如聚醚二醇、聚醚三醇、加热液化的聚酯二醇或带有羟基的聚氨酯预聚体等中的一种或几种。
[0018]本发明不对异氰酸酯类化合物进行限定，聚氨酯生产中可使用的异氰酸酯类化合物均可，例如甲苯二异氰酸酯、液化二苯基亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯等中的一种或几种。
[0019]本发明不对胺类催化剂、有机金属类催化剂、流平剂、发泡剂、稳泡剂和表面活性剂进行限定，聚氨酯生产中可使用的均可。
[0020]本发明的第二个方面是提供一种无溶剂发泡型聚氨酯合成革，采用本发明第一个方面所述的任意一种生产方法制备而成。
[0021]本发明简化了传统的工艺流程，减少了传统聚氨酯的湿法生产工艺，直接减少湿法生产线的能耗，减少了有机溶剂的使用，间接减少有机溶剂的回收能耗，简化了生产的人力资源的消耗。流程简单，设备方面只需要对原有的干法生产线进行少量的加装改造，不会对原有生产线造成影响，依旧可以进行旧工艺的生产，节约改造成本。且制得的聚氨酯合成革的剥离强度高，耐水解性好，有机溶剂含量极低，品质优良。【附图说明】
[0022]图1为传统溶剂型的生产系统中的湿法生产工艺流程；
[0023]图2为传统溶剂型的生产系统中的干法生产工艺流程；[〇〇24]图3为本发明的生产工艺流程。【具体实施方式】
[0025]下面结合具体的实施例对本发明作进一步的描述，以更好地理解本发明。
[0026]实施例1[〇〇27] (1)首先，按照重量百分比计，取表面活性剂0.1 %和聚氨酯树脂99.9 %混合成面层浆料，涂覆在离型纸上，烘干作为面层，烘干温度在130°C以上。
[0028] (2)其次，按照重量份数计，取多元醇100份、催化剂0.8份、流平剂1份、发泡剂1份、 稳泡剂1份、异氰酸酯类化合物80份，其中多元醇、催化剂、流平剂、发泡剂和稳泡剂混合均匀作为A组分放置在无溶剂浆料灌注机的一个原料灌中，异氰酸酯类化合物作为B组分放置在无溶剂浆料灌注机的另一个原料灌中，生产时灌注机根据生产线的线速、涂布厚度来进行计量混合，通过调解原料罐的计量栗将A组分和B组分输送混合得到发泡浆料。
[0029]将发泡浆料涂布在面层浆料层上，烘箱加热，传统工艺是加热将聚氨酯浆料中的有机溶剂蒸发，而本实施例中加热是加速多元醇与异氰酸酯的反应，加温温度根据生产线速设定，一般80?150°C下加热1?2min。
[0030] (3)将布贴合在发泡浆料层上，贴合后130°C烘烤1?2min，促进功能性助剂中的发泡剂发泡，然后40?80 °C烘烤4?15min，加速无溶剂浆料的交联反应。
[0031] (4)最后，冷却，将离型纸剥离，得到无溶剂发泡型聚氨酯合成革。
[0032]对本实施例制得的无溶剂发泡型聚氨酯合成革的性能进行检测:剥离强度为 7kg.f/cm;耐水解性能在10 %氢氧化钠溶液浸泡48小时以上，剥离强度只降低1 % ; DMF(二甲基甲酰胺)的含量为Oppm。
[0033]实施例2[〇〇34] (1)首先，按照重量百分比计，取表面活性剂0.2 %和聚氨酯树脂99.8 %混合成面层浆料，涂覆在离型纸上，烘干作为面层，烘干温度在130°C以上。
[0035] (2)其次，按照重量份数计，取多元醇100份、催化剂0.5份、流平剂0.5份、发泡剂1 份、稳泡剂1.5份、异氰酸酯类化合物100份，其中多元醇、催化剂、流平剂、发泡剂和稳泡剂混合均匀作为A组分放置在无溶剂浆料灌注机的一个原料灌中，异氰酸酯类化合物作为B组分放置在无溶剂浆料灌注机的另一个原料灌中，生产时灌注机根据生产线的线速、涂布厚度来进行计量混合，通过调解原料罐的计量栗将A组分和B组分输送混合得到发泡浆料。
[0036]将发泡浆料涂布在面层浆料层上，烘箱加热，传统工艺是加热将聚氨酯浆料中的有机溶剂蒸发，而本实施例中加热是加速多元醇与异氰酸酯的反应，加温温度根据生产线速设定，一般80?150°C下加热1?2min。[〇〇37] (3)将布贴合在发泡浆料层上，贴合后130°C烘烤1?2min，促进功能性助剂中的发泡剂发泡，然后40?80 °C烘烤4?15min，加速无溶剂浆料的交联反应。
[0038] (4)最后，冷却，将离型纸剥离，得到无溶剂发泡型聚氨酯合成革。
[0039]对本实施例制得的无溶剂发泡型聚氨酯合成革的性能进行检测:剥离强度为 6.5kg.f/cm;耐水解性能在10 %氢氧化钠溶液浸泡48小时以上，剥离强度只降低1.5% ;DMF (二甲基甲酰胺)的含量为Oppm。
[0040]实施例3
[0041] (1)首先，按照重量百分比计，取表面活性剂0.2 %和聚氨酯树脂99.8 %混合成面层浆料，涂覆在离型纸上，烘干作为面层，烘干温度在130°C以上。
[0042](2)其次，按照重量份数计，取多元醇100份、催化剂1.0份、流平剂0.8份、发泡剂 0.2份、稳泡剂0.1份、异氰酸酯类化合物10份，其中多元醇、催化剂、流平剂、发泡剂和稳泡剂混合均匀作为A组分放置在无溶剂浆料灌注机的一个原料灌中，异氰酸酯类化合物作为B 组分放置在无溶剂浆料灌注机的另一个原料灌中，生产时灌注机根据生产线的线速、涂布厚度来进行计量混合，通过调解原料罐的计量栗将A组分和B组分输送混合得到发泡浆料。
[0043]将发泡浆料涂布在面层浆料层上，烘箱加热，传统工艺是加热将聚氨酯浆料中的有机溶剂蒸发，而本实施例中加热是加速多元醇与异氰酸酯的反应，加温温度根据生产线速设定，一般80?150°C下加热1?2min。[〇〇44](3)将布贴合在发泡浆料层上，贴合后130°C烘烤1?2min，促进功能性助剂中的发泡剂发泡，然后40?80 °C烘烤4?15min，加速无溶剂浆料的交联反应。
[0045](4)最后，冷却，将离型纸剥离，得到无溶剂发泡型聚氨酯合成革。
[0046]对本实施例制得的无溶剂发泡型聚氨酯合成革的性能进行检测:剥离强度为 6.8kg.f/cm，耐水解性能在10%氢氧化钠溶液浸泡48小时以上，剥离强度只降低1.3% ;未检测到DMF(二甲基甲酰胺)。
[0047]实施例4[〇〇48](1)首先，按照重量百分比计，取表面活性剂0.1 %和聚氨酯树脂99.9 %混合成面层浆料，涂覆在离型纸上，烘干作为面层，烘干温度在130°C以上。
[0049](2)其次，按照重量份数计，取多元醇80份、催化剂2.0份、流平剂2份、发泡剂1.5 份、稳泡剂1.5份、异氰酸酯类化合物10份，其中多元醇、催化剂、流平剂、发泡剂和稳泡剂混合均匀作为A组分放置在无溶剂浆料灌注机的一个原料灌中，异氰酸酯类化合物作为B组分放置在无溶剂浆料灌注机的另一个原料灌中，生产时灌注机根据生产线的线速、涂布厚度来进行计量混合，通过调解原料罐的计量栗将A组分和B组分输送混合得到发泡浆料。
[0050]将发泡浆料涂布在面层浆料层上，烘箱加热，传统工艺是加热将聚氨酯浆料中的有机溶剂蒸发，而本实施例中加热是加速多元醇与异氰酸酯的反应，加温温度根据生产线速设定，一般80?150°C下加热1?2min。[〇〇51](3)将布贴合在发泡浆料层上，贴合后130°C烘烤1?2min，促进功能性助剂中的发泡剂发泡，然后40?80 °C烘烤4?15min，加速无溶剂浆料的交联反应。
[0052](4)最后，冷却，将离型纸剥离，得到无溶剂发泡型聚氨酯合成革。
[0053]对本实施例制得的无溶剂发泡型聚氨酯合成革的性能进行检测:剥离强度为 6.2kg.f/cm;耐水解性能在10%氢氧化钠溶液浸泡48小时以上，剥离强度只降低1.7 % ;未检测到DMF(二甲基甲酰胺)。
[0054]实施例5
[0055](1)首先，按照重量百分比计，取表面活性剂0.2 %和聚氨酯树脂99.8 %混合成面层浆料，涂覆在离型纸上，烘干作为面层，烘干温度在130°C以上。
[0056](2)其次，按照重量份数计，取多元醇120份、催化剂0.1份、流平剂0.5份、发泡剂2 份、稳泡剂2份、异氰酸酯类化合物100份，其中多元醇、催化剂、流平剂、发泡剂和稳泡剂混合均匀作为A组分放置在无溶剂浆料灌注机的一个原料灌中，异氰酸酯类化合物作为B组分放置在无溶剂浆料灌注机的另一个原料灌中，生产时灌注机根据生产线的线速、涂布厚度来进行计量混合，通过调解原料罐的计量栗将A组分和B组分输送混合得到发泡浆料。[〇〇57]将发泡浆料涂布在面层浆料层上，烘箱加热，传统工艺是加热将聚氨酯浆料中的有机溶剂蒸发，而本实施例中加热是加速多元醇与异氰酸酯的反应，加温温度根据生产线速设定，一般80?150°C下加热1?2min。[〇〇58](3)将布贴合在发泡浆料层上，贴合后130°C烘烤1?2min，促进功能性助剂中的发泡剂发泡，然后40?80 °C烘烤4?15min，加速无溶剂浆料的交联反应。
[0059](4)最后，冷却，将离型纸剥离，得到无溶剂发泡型聚氨酯合成革。
[0060]对本实施例制得的无溶剂发泡型聚氨酯合成革的性能进行检测:剥离强度为 5.8kg.f/cm;耐水解性能在10%氢氧化钠溶液浸泡48小时以上，剥离强度只降低19% ;未检测到DMF(二甲基甲酰胺)。[0061 ] 对比例1
[0062]采用传统溶剂型聚氨酯合成革制备工艺进行制备，工艺流程参照图1和图2,因为是现有技术，在此不进行赘述。对传统溶剂型聚氨酯合成革制备工艺制得的合成革的性能进行检测:剥离强度0.3?1.5kg.f/cm; 10%氢氧化钠溶液浸泡48小时以上，剥离强度降低 10?20%;DMF(二甲基甲酰胺)的含量基本都在200?600ppm(〈1000ppm)。
[0063]通过对比实施例1?5和对比例1的性能检测结果，可得知，相比传统工艺，采用本发明工艺制得的合成革的剥离强度大大增强，耐水解性能优良，且有机溶剂含量极低。
[0064]以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
【主权项】
1.一种无溶剂发泡型聚氨酯合成革的生产方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)取面层浆料涂覆在离型纸上，烘干，其中，所述面层浆料按照重量百分比计由和功 能性助剂一 0.1?0.2 %和聚氨酯树脂余量混合而成；(2)取发泡浆料，其中，所述发泡浆料由A组分和B组分组成，按照重量份数计，A组份包 括多元醇80?120份、催化剂0.1?2.0份和功能性助剂二0.5?5份，B组分包括异氰酸酯类 化合物10?100份;A组分和B组分分别置于无溶剂浆料灌注机的两个原料罐中，然后通过调 解原料罐的计量栗将A组分和B组分输送混合得到发泡浆料;将发泡浆料涂覆在面层浆料层 上，80?150°C下加热1?2min;(3)将布贴合在发泡浆料层上，130°C烘烤1?2min，然后40?80°C烘烤4?15min;(4)冷却，剥离离型纸，即得。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述催化剂为胺类催化剂或者有机金 属类催化剂。3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，按照重量份数计，A组份包括多元醇 100份、催化剂〇.5?1.0份和功能性助剂二1.0?3.0份，B组分包括异氰酸酯类化合物10? 100 份。4.根据权利要求1或3所述的生产方法，其特征在于，A组分中的功能性助剂二包括流平 剂、发泡剂和稳泡剂。5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，按照重量份数计，A组分中功能性助剂 二包括流平剂〇.1?2份、发泡剂0.1?2份和稳泡剂0.1?2份。6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述功能性助剂一为表面活性剂。7.—种无溶剂发泡型聚氨酯合成革，其特征在于，采用权利要求1?6中任意一项所述 的生产方法制备而成。
【文档编号】D06N3/00GK105992847SQ201580002437
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年5月28日
【发明人】任志军
【申请人】鹤山市新科达企业有限公司