一种辐射固化方式制作人造革离型纸的方法与流程

文档序号:12019347阅读:269来源:国知局
本发明涉及人造革离型纸制备领域,具体涉及一种辐射固化方式制作人造革离型纸的方法。

背景技术:
人造革离型纸作为合成革生产中的过程用纸,可赋予合成革表面与真皮相媲美的花纹和手感,是合成革生产中的载体和临时模具。其具体生产方法大致为:先在原纸表面涂布一层具有离型性的树脂层,经固化后,再对离型性树脂层进行压花处理,即得到表面有花纹的人造革离型纸。传统的固化方式多为热固化,该方法存在着很多缺点,如固化速度慢,能耗高,工艺复杂,且高温处理容易造成离型纸卷曲、起皱、针眼等现象。公开号为CN103938490A(申请号为201410133962.4)的中国发明专利申请公开了一种镜面人造革离型纸的生产方法,采用的是有机硅改性的醇酸树脂作为面层涂料,经过压光、热固化等操作制备得到具有高光泽度的人造革离型纸。但是因为采用的是热固化,所以存在有溶剂不环保,固化速度慢,生产效率低等缺点。针对这些缺点,一种新的固化方式—辐射固化越来越得到人们的重视了。辐射固化的主要机理为:辐射固化涂料经紫外线(UV)或电子束(EB)照射后,光引发剂吸收紫外线或电子束辐射能量而被激活,其分子外层电子发生跳跃,在极短的时间内生成活性中心,与树脂中的不饱和基团作用,引发光固化树脂和活性稀释剂分子中的双键断开,发生连续聚合反应,从而交联成膜。该方法相对热固化最大的优点在于无溶剂环保,能耗低,固化速度快。目前辐射固化在国外得到了相当程度的应用,但在国内的应用还相对较少。专利为JP5-269931提出在涂层纸张构成的支撑体上设置辐射固化型树脂层,在该层上涂布含有丙烯酰基的硅氧烷树脂层,对其表面进行压花加工后,采用紫外线固化或电子束固化,使辐射固化型树脂层和硅氧烷树脂层固化,从而得到剥离性较好的皮革离型纸。但由于硅氧烷树脂价格高且成纸加工性差,该技术并未得到实际推广作用。专利JP2009-101685和专利JP2008-087322提出了一种使用特定的辐射固化树脂,并采用多层涂布生产皮革离型纸的新方法。通过使用特定的辐射固化型树脂,可以得到对双组份固化型PU粘合剂剥离性优异的带有压纹的皮革离型纸。专利US4327121A提出了使用15%-85%的带有单官能团的丙烯酸树脂和多官能团的丙烯酸树脂共混作为离型层涂布的树脂,采用电子束固化能够得到剥离性能很好的离型纸。尽管辐射固化已经在很多人造革离型纸的生产过程中被应用起来,但是传统的辐射固化方式在人造革离型纸工艺生产中仍然存在着一些缺点,如车速较慢,花纹成型时易漏底等,这些都将显著降低人造革离型纸的生产效率。

技术实现要素:
本发明提供了一种辐射固化方式制作人造革离型纸的方法,比热固化和一些传统辐射固化生产工艺,具有更高的生产效率、制作过程无有机溶剂挥发、花纹成型时不漏底等优势。一种辐射固化方式制作人造革离型纸的方法,包括以下步骤:1)采用涂布液对原纸进行第一次涂布,经第一次辐射固化后,得到涂有第一道涂层的原纸;2)在涂有第一道涂层的原纸上,采用涂布液进行第二次涂布,经花纹辊压花和第二次辐射固化后,得到人造革离型纸。本发明方法,其制备分为两道工序,涂布液分为两份各自单独辐射固化,可以提高固化速率,增大车速,提高生产效率;第一道固化后的涂层可以作为第二道花纹成型时的保护层,防止涂布液漏底现象,从而可以得到更清晰,更饱满的花纹,并且可以进行一些深花纹的离型纸的生产;第一道涂层可以使纸张更加平整化,能够使花纹成型时更加均匀。步骤1)和步骤2)中,所述的涂布液,由以下重量份的组分组成:丙烯酸酯重量份30-80,优选为50-70;活性稀释剂重量份20-70,优选为30-50;光引发剂重量份0-10,优选为4-8。所述的丙烯酸酯为能够进行辐射固化的树脂,为聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等中的一种或者两种以上(包括两种),优选为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。聚氨酯丙烯酸酯可采用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或芳香族聚氨酯丙烯酸酯,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯可采用惠州市科盛销售的型号UV613的产品(官能度为3)、鹤山市励志门销售的型号LE-6706的产品(官能度为6)、上海三木生产的型号SM6621的产品(官能度为6)、厦门爱可玛生产的型号ACC301的产品(官能度为3),芳香族聚氨酯丙烯酸酯可采用洞头恒立生产的型号HL-234F的产品(官能度为3)、洞头恒立生产的型号HL-204F的产品(官能度为2),聚酯丙烯酸酯可采用厦门爱可玛生产的型号ACC301的产品(官能度为3),环氧丙烯酸酯可采用厦门爱可玛生产的型号ACB201的产品(官能度为2)、厦门爱可玛生产的型号ACB202的产品(官能度为3)。所述的活性稀释剂为甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸羟基酯等中的一种或两种,官能度优选为1-2。所述的活性稀释剂为甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸羟丙酯等中的一种或两种以上(包括两种)。所述的光引发剂为安息香醚类、二苯甲酮衍生物、苯偶酰缩酮、酮胺混合物中的一种或者两种以上。所述的光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮等中的一种或者两种以上(包括两种)。步骤1)中,所述的原纸为纯木浆纤维纸,其参数为:定量为100-200g/m2,厚度为100-350μm,幅宽为1500mm-2000mm。所述的第一次涂布的涂布量为5-50g/m2。所述的第一次辐射固化采用紫外光固化(UV)或电子束固化(EB)。辐射固化相对传统的热固化来讲,有着明显的优点:无溶剂环保、固化速度快、能耗低、生产效率高。所述的紫外光固化的波长范围为200-400nm,能量为100-500w/cm,根据具体的光引发剂而确定具体的波长和能量。所述的电子束固化的能量为100-300Kev,根据具体的树脂种类而确定相应的的能量。步骤2)中,所述的第二次涂布的涂布量为5-100g/m2。所述的花纹辊压花和第二次辐射固化同时进行,即在花纹辊面上辐射固化。所述的第二次辐射固化采用紫外光固化(UV)或电子束固化(EB)。辐射固化相对传统的热固化来讲,有着明显的优点:无溶剂环保、固化速度快、能耗低、生产效率高。所述的紫外光固化的波长范围为200-400nm,能量为100-500w/cm,根据具体的光引发剂而确定具体的波长和能量。所述的电子束固化的能量为100-300Kev,根据具体的树脂种类而确定相应的能量。一种辐射固化制作人造革离型纸的装置,包括用于对原纸放卷的放卷装置和用于对人造革离型纸收卷的收卷装置,从放卷装置向收卷装置依次设置有第一涂布装置、第一辐射固化装置、第二涂布装置、花纹辊和第二辐射固化装置,其中,所述的第二辐射固化装置罩在所述花纹辊上。本发明中,涂布液采用第一涂布装置与第一辐射固化装置以及第二涂布装置与第二辐射固化装置分为两份各自单独辐射固化,得到第一道涂层和第二道涂层,可以提高固化速率,可增大生产速率,提高生产效率;第一道固化后的涂层可以作为第二道花纹成型时的保护层,防止涂布液漏底现象,从而可以得到更清晰,更饱满的花纹,并且可以进行一些深花纹的离型纸的生产;第一道涂层可以使纸张更加平整化,能够使花纹成型时更加均匀。所述的放卷装置包括放卷轴以及套接在所述放卷轴上的放卷轮,放卷轮可旋转。所述的收卷装置包括收卷轴以及套接在所述收卷轴上的收卷轮,收卷轮可旋转。制作人造革离型纸的原料(即原纸)绕在放卷轮上,另一端接在收卷装置中的收卷轮上。放卷轮通过旋转放出原纸,收卷轮通过旋转收卷制作完成的人造革离型纸。所述的第一涂布装置包括:第一料盘、第一上料辊和第一涂布辊,所述的第一上料辊的外圆周面一侧伸入到所述第一料盘内,所述的第一上料辊的外圆周面另一侧与所述第一涂布辊连接,所述的第一涂布辊的外圆周面一侧与所述第一上料辊连接,所述的第一涂布辊的外圆周面另一侧与原纸连接。本发明中,第一料盘装有涂布液,第一上料辊的外圆周面一侧伸入到第一料盘内,第一上料辊可旋转,将涂布液上料,第一上料辊的外圆周面另一侧与第一涂布辊连接,将涂布液转送到第一涂布辊上,第一涂布辊的外圆周面另一侧与原纸连接,从而对原纸进行上料。所述的第一辐射固化装置包括两个相对设置的辐射固化器,两个辐射固化器之间为原纸的通道,当原纸经过第一涂布装置涂布后,进入到两个辐射固化器之间,进行第一次辐射固化,得到第一道涂层,第一道涂层可以使纸张更加平整化,能够使花纹成型时更加均匀。并且,提高了固化速率。所述的第二涂布装置包括:第二料盘、第二上料辊和第二涂布辊,所述的第二上料辊的外圆周面一侧伸入到所述第二料盘内,所述的第二上料辊的外圆周面另一侧与所述第二涂布辊连接,所述的第二涂布辊的外圆周面一侧与所述第二上料辊连接,所述的第二涂布辊的外圆周面另一侧与涂有第一道涂层的原纸连接。本发明中,第二料盘装有涂布液,第二上料辊的外圆周面一侧伸入到第二料盘内,第二上料辊可旋转,将涂布液上料,第二上料辊的外圆周面另一侧与第二涂布辊连接,将涂布液转送到第二涂布辊上,第二涂布辊的外圆周面另一侧与涂有第一道涂层的原纸连接,从而对涂有第一道涂层的原纸进行上料。所述的第二涂布辊的两侧设有两个导辊,用于将涂有第一道涂层的原纸压向所述第二涂布辊,从而方便第二涂布辊对涂有第一道涂层的原纸进行上料。所述的第二辐射固化装置中的辐射固化面为半圆形,罩在所述花纹辊上。从而方便压花的同时进行第二次辐射固化。所述的花纹辊两侧设置有压辊和助剥离辊,所述的压辊和助剥离辊沿放卷装置向收卷装置方向设置。即所述的压辊设置在前,即在第二次固化之前,所述的助剥离辊设置在后,即进行第二次固化之后。所述的花纹辊与收卷装置之间设有导辊。该导辊用于对人造革离型纸收卷进行导向。本发明辐射固化制作人造革离型纸的装置的车速为10-100m/min。与现有技术相比,本发明具有如下优点:本发明辐射固化方式制作人造革离型纸的方法,采用辐射固化制作人造革离型纸的装置,相比热固化和一些传统辐射固化生产工艺,具有更高的生产效率、制作过程无有机溶剂挥发、花纹成型时不漏底等优势。其制备分为两道工序,涂布液分为两份各自单独辐射固化,可以提高固化速率,增大车速,提高生产效率;第一道固化后的涂层可以作为第二道花纹成型时的保护层,防止涂布液漏底现象,从而可以得到更清晰,更饱满的花纹,并且可以进行一些深花纹的离型纸的生产;第一道涂层可以使纸张更加平整化,能够使花纹成型时更加均匀。本发明辐射固化制作人造革离型纸的装置中,涂布液采用第一涂布装置与第一辐射固化装置以及第二涂布装置与第二辐射固化装置分为两份各自单独辐射固化,得到第一道涂层和第二道涂层,可以提高固化速率,可增大生产速率,提高生产效率。附图说明图1为本发明中辐射固化制作人造革离型纸的装置的结构示意图。具体实施方式如图1所示,为本发明中辐射固化制作人造革离型纸的装置,包括用于对原纸放卷的放卷装置1和用于对人造革离型纸收卷的收卷装置10,从放卷装置1向收卷装置10依次设置有第一涂布装置、第一辐射固化装置5a、第二涂布装置、花纹辊8和第二辐射固化装置5b,其中,第二辐射固化装置5b罩在花纹辊8上。放卷装置1包括放卷轴以及套接在放卷轴上的放卷轮,放卷轮可旋转。收卷装置10包括收卷轴以及套接在收卷轴上的收卷轮,收卷轮可旋转。制作人造革离型纸的原料(即原纸)绕在放卷轮上,另一端接在收卷装置中的收卷轮上。放卷轮通过旋转放出原纸,收卷轮通过旋转收卷人造革离型纸。第一涂布装置包括:第一料盘2a、第一上料辊3a和第一涂布辊4a,第一上料辊3a的外圆周面一侧伸入到第一料盘2a内,第一上料辊3a的外圆周面另一侧与第一涂布辊4a连接,第一涂布辊4a的外圆周面一侧与第一上料辊3a连接,第一涂布辊4a的外圆周面另一侧与原纸连接。第一辐射固化装置5a包括两个相对设置的辐射固化器,两个辐射固化器之间为原纸的通道,当原纸经过第一涂布装置涂布后,进入到两个辐射固化器之间,进行第一道固化,得到第一道涂层,第一道涂层可以使纸张更加平整化,能够使花纹成型时更加均匀。并且,提高了固化速率。第二涂布装置包括:第二料盘2b、第二上料辊3b和第二涂布辊4b,第二上料辊3b的外圆周面一侧伸入到第二料盘2b内,第二上料辊3b的外圆周面另一侧与第二涂布辊4b连接,第二涂布辊4b的外圆周面一侧与第二上料辊3b连接,第二涂布辊4b的外圆周面另一侧与涂有第一道涂层的原纸连接。第二涂布辊4b的两侧设有两个导辊(导辊6a和导辊6b),用于将涂有第一道涂层的原纸压向第二涂布辊4b,从而方便第二涂布辊4b对涂有第一道涂层的原纸进行上料。第二辐射固化装置5b中的辐射固化面为半圆形,罩在花纹辊8上。从而方便压花的同时进行固化。花纹辊8两侧设置有压辊7和助剥离辊9,压辊7和助剥离辊9沿放卷装置1向收卷装置10方向设置。即压辊7设置在前,即在第二次固化之前,助剥离辊9设置在后,即进行第二次固化之后。花纹辊8与收卷装置10之间设有导辊6c。该导辊6c用于收卷装置10对人造革离型纸收卷进行导向。第一料盘2a装有涂布液,第一上料辊3a的外圆周面一侧伸入到第一料盘2a内,第一上料辊3a可旋转,将涂布液上料,第一上料辊3a的外圆周面另一侧与第一涂布辊4a连接,将涂布液转送到第一涂布辊4a上,第一涂布辊4a的外圆周面另一侧与原纸连接,从而对原纸进行上料。第二料盘2b装有涂布液,第二上料辊3b的外圆周面一侧伸入到第二料盘2b内,第二上料辊3b可旋转,将涂布液上料,第二上料辊3b的外圆周面另一侧与第二涂布辊4b连接,将涂布液转送到第二涂布辊4b上,第二涂布辊4b的外圆周面另一侧与涂有第一道涂层的原纸连接,从而对涂有第一道涂层的原纸进行上料。本发明中,涂布液采用第一涂布装置与第一辐射固化装置5a以及第二涂布装置与第二辐射固化装置5b分为两份各自单独辐射固化,得到第一道涂层和第二道涂层,可以提高固化速率,可增大生产速率,提高生产效率;第一道固化后的涂层可以作为第二道花纹成型时的保护层,防止涂布液漏底现象,从而可以得到更清晰,更饱满的花纹,并且可以进行一些深花纹的离型纸的生产;第一道涂层可以使纸张更加平整化,能够使花纹成型时更加均匀。实施例1:将80重量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(鹤山市励志门,LE-6706,官能度为6),与10重量份的甲基丙烯酸异辛酯以及10重量份的甲基丙烯酸羟乙酯搅拌混合均匀,再加入4重量份的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦,再次搅拌均匀,注意避光操作,最终得到涂布液。采用上述具体的辐射固化制作人造革离型纸的装置将涂布液通过两次两辊转移式涂布方式涂覆到原纸表面。原纸的定量为200g/m2,幅宽为2000mm,厚度为260μm。第一道工序的涂布量为50g/m2,UV固化,波长为370nm,能量为480w/cm,第二道工序的涂布量为100g/m2,在相同的条件下进行固化,与此同时进行花纹成型,车速控制为80m/min,最后剥离得到具有花纹的人造革离型纸。实施例2:将60重量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(上海三木,SM6621的产品,官能度为6),与20重量份的甲基丙烯酸异辛酯以及20重量份的甲基丙烯酸羟乙酯搅拌混合均匀,再加入6重量份的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦,再次搅拌均匀,注意避光操作,最终得到涂布液。采用上述具体的辐射固化制作人造革离型纸的装置将涂布液通过两次两辊转移式涂布方式涂覆到原纸表面。原纸的定量为150g/m2,幅宽为2000mm,厚度为200mm。第一道工序的涂布量为30g/m2,UV固化,波长为370nm,能量为300w/cm,第二道工序的涂布量为70g/m2,在相同的条件下进行固化,与此同时进行花纹成型,车速控制为100m/min,最后剥离得到具有花纹的人造革离型纸。实施例3:将30重量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(惠州市科盛,UV613,官能度为3),与40重量份的甲基丙烯酸异辛酯以及30重量份的甲基丙烯酸羟乙酯搅拌混合均匀,再加入2重量份的过苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦,再次搅拌均匀,注意避光操作,最终得到涂布液。采用上述具体的辐射固化制作人造革离型纸的装置将涂布液通过两次两辊转移式涂布方式涂覆到原纸表面。原纸的定量为120g/m2,幅宽为2000mm,厚度为150μm。第一道工序的涂布量为10g/m2,UV固化,波长为370nm,能量为100w/cm,第二道工序的涂布量为10g/m2,在相同的条件下进行固化,与此同时进行花纹成型,车速控制为100m/min,最后剥离得到具有花纹的人造革离型纸。实施例4:将70重量份的聚酯丙烯酸酯(厦门爱可玛生产的型号ACC301的产品,官能度为3)与40重量份的甲基丙烯酸十八烷基酯搅拌混合均匀,再加入6重量份的1-羟基环己基苯基甲酮,再次搅拌均匀,注意避光操作,最终得到涂布液。采用上述具体的辐射固化制作人造革离型纸的装置将涂布液通过两次两辊转移式涂布方式涂覆到原纸表面。原纸的定量为140g/m2,幅宽为1750mm,厚度为190μm。第一道工序的涂布量为30g/m2,UV固化,波长为246nm,能量为300w/cm,第二道工序的涂布量为70g/m2,在相同的条件下进行固化,与此同时进行花纹成型,车速控制为90m/min,最后剥离得到具有花纹的人造革离型纸。实施例5:将80重量份的环氧丙烯酸酯(厦门爱可玛生产的型号ACB202的产品,官能度为3),与20重量份的甲基丙烯酸羟乙酯搅拌混合均匀,得到涂布液。采用上述具体的辐射固化制作人造革离型纸的装置将涂布液通过两次两辊转移式涂布方式涂覆到原纸表面。原纸的定量为150g/m2,幅宽为1750mm,厚度为200μm。第一道工序的涂布量为50g/m2,EB固化,能量为300Kev,第二道工序的涂布量为100g/m2,在相同的条件下进行固化,与此同时进行花纹成型,车速控制为60m/min,最后剥离得到具有花纹的人造革离型纸。实施例6:将50重量份的芳香族聚氨酯丙烯酸酯(洞头恒立生产的型号HL-234F的产品,官能度为3),与20重量份的甲基丙烯酸羟乙酯、30重量份的甲基丙烯酸羟丙酯搅拌混合均匀,得到离型层涂布液。采用上述具体的辐射固化制作人造革离型纸的装置将涂布液通过两次两辊转移式涂布方式涂覆到原纸表面。原纸的定量为120g/m2,幅宽为1560mm,厚度为155μm。第一道工序的涂布量为30g/m2,EB固化,能量为200Kev,第二道工序的涂布量为60g/m2,在相同的条件下进行固化,与此同时进行花纹成型,车速控制为70m/min,最后剥离得到具有花纹的人造革离型纸。实施例7:将10重量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(上海三木生产的型号SM6621的产品,官能度为6)、20重量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(惠州市科盛销售的型号UV613的产品,官能度为3),与40重量份的甲基丙烯酸异辛酯、30重量份的甲基丙烯酸十八烷基酯搅拌混合均匀,得到涂布液。采用上述具体的辐射固化制作人造革离型纸的装置将涂布液通过两次两辊转移式涂布方式涂覆到原纸表面。原纸的定量为100g/m2,幅宽为1500mm,厚度为140μm。第一道工序的涂布量为10g/m2,EB固化,能量为100Kev,第二道工序的涂布量为30g/m2,在相同的条件下进行固化,与此同时进行花纹成型,车速控制为30m/min,最后剥离得到具有花纹的人造革离型纸。对比例1将80重量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(鹤山市励志门,LE-6706,官能度为6),与10重量份的甲基丙烯酸异辛酯以及10重量份的甲基丙烯酸羟乙酯搅拌混合均匀,再加入4重量份的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦,再次搅拌均匀,注意避光操作,最终得到涂布液。将涂布液通过一次涂布方式涂覆到原纸表面。原纸的定量为200g/m2,幅宽为2000mm,厚度为260μm。第一道工序的涂布量为150g/m2,UV固化,波长为370nm,能量为480w/cm,与此同时进行花纹成型,车速控制为80m/min,最后剥离得到具有花纹的普通人造革离型纸。按以下方法对本发明制得的离型纸进行性能测试:耐溶剂性:将20cm×2cm离型纸样条浸入100℃的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中浸泡1小时后取出晾干,观察涂层破损、表面光泽和花纹清晰度等方面的变化情况。基于下述标准进行评判:A)无异常;B)花纹清晰度下降;C)涂层溶胀或部分剥离。剥离强度:在离型纸上涂刮双组份聚氨酯的面层树脂,烘干,然后在面层上涂刮一层双组份聚氨酯粘接层树脂,稍微烘半干,再将服装基布与粘接层贴合,经滚轮压合烘干,沿纵向切成宽度为30mm的样条,在50%湿度25℃的气氛中恒温恒湿一小时,并在同样的气氛中用常规的抗张强度测定仪测试。测定聚氨酯革从离型纸上剥离的离型力的条件:剥离角为180度;剥离速度为1米/分钟。平行测定5次,取平均值作为聚氨酯革从离型纸上剥离的离型力,单位:克/30毫米。表1列出了各实施例及对比例制备的离型纸的性能。表1从肉眼观察,本发明实施例1~7得到的具有花纹的人造革离型纸,相对于对比例1制得的具有花纹的普通人造革离型纸,本发明得到的具有花纹的人造革离型纸上的花纹更清晰,更饱满,纸张更加平整化,能够使花纹成型时更加均匀。同时,经过检测其耐溶剂性较好,可见第一道涂层作为第二道花纹成型时的保护层,防止涂布液漏底现象,而可以并且可以进行一些深花纹的离型纸的生产。本发明得到的具有花纹的人造革离型纸上的花纹更清晰,更饱满,纸张更加平整化,能够使花纹成型时更加均匀,因此,其离型性更好。
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