一种改性聚氨酯膜及其应用的制作方法

本发明属于食品行业输送带技术领域，具体地说，是一种改性聚氨酯膜及其应用，特别是用其制成食品行业用表面低摩擦耐温型轻型输送带。

背景技术：

随着食品行业的蓬勃发展，对作为流水线重要设备的输送带提出了更高要求。食品行业用的轻型输送带是用无毒、无害材质加工而成，适用于运输食品类、食品原料等物质。

现在无毒食品输送带主要的材质是热塑性聚氨酯(tpu型)，聚氨酯属于非烃类极性高分子材质，具有杰出的耐磨、耐油、高强度等优点，但聚氨酯的分子结构中含有大量异氰酸酯基、羟基和脲基等强极性基团，使胶料的表面能相对较大，摩擦系数偏高，生热大，且耐热性差。在食品行业输送刚蒸好的饭团、包子等食物时，由于常规tpu表面摩擦系数高，输送的食物不能与输送带快速有效地分离，导致食物底板出现缺陷。另外，常规tpu一般使用温度在80度以下，而输送刚加工好的食物都要求tpu轻型输送带耐温在100℃左右。

因此，在满足tpu轻型输送带物理和机械等性能基础上，赋予tpu轻型输送带低摩擦和耐温的功能，具有非常重要的实用价值。常规的方法是添加一定量的功能母粒，但此方法使用寿命有限，同时功能母粒存在析出现象，不能从根本上改善输送带的表面低摩擦和耐温性能。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种食品行业用表面低摩擦耐温型轻型输送带及其制造方法。

为了实现以上技术效果，本发明是通过如下步骤实现：

本发明提供的改性聚氨酯膜为低摩擦耐温型聚氨酯固化而成，所述低摩擦耐温型聚氨酯是用聚氨酯、硅橡胶和增容剂共混所得，其重量比为100：15～25:3～5。硅橡胶具有表面能较低、耐热性较好的特点，将硅橡胶与聚氨酯共混改性，可以降低聚氨酯的摩擦阻力，提高聚氨酯的耐热性能。聚氨酯和硅橡胶两者性能互补，两者共混成热塑性弹性体有助于改善和提高产物性能，但聚氨酯和硅橡胶表面能差异巨大，相容性差，需要添加特殊增容剂来改善其相容性。当增容剂比例太高，会使改性聚氨酯膜表面容易析出，使得制得的低摩擦耐温型tpu轻型输送带使用寿命降低；当增容剂比例太低时，增容剂起不了作用，会使得聚氨酯和硅橡胶两者的相容性不好。另外，当硅橡胶比例太高时，会使改性聚氨酯膜强度下降，耐油性能变差；当硅橡胶比例太低时，改性聚氨酯膜的低摩擦系数和耐温性能没有得到改善。

优选的，所述聚氨酯、硅橡胶和增容剂重量比为100：20:5。这个比例下，在这个体系下的聚氨酯和硅橡胶相容性最好，制的改性聚氨酯轻型输送带的物理性能最好。

优选的，所述聚氨酯为聚碳酸酯型，邵氏硬度85a；硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶；增容剂为甲基硅油改性聚氨酯。

用上述改性聚氨酯膜为覆盖层制成的表面低摩擦耐温型轻型输送带，所述表面低摩擦耐温型轻型输送带以超低收缩聚酯织物为骨架，所述骨架与所述覆盖层用聚碳胶水底涂相粘结。

所述超低收缩聚酯织物的经向采用线密度为1000d低收缩聚酯活化丝，纬向采用直径为0.3mm的聚酯单丝，织物经向密度为44根/inch，织物纬向密度为42根/inch，织法采用2/2破斜纹。这种破斜纹组织织制的较厚重型织物,经密稍大于纬密,斜纹角度右斜约45度,此种特殊结构设计的织物不收缩、不变形。

其中，所述改性聚氨酯膜的厚度为0.3mm。

优选的，所述聚碳胶水底涂量为100～120g/㎡。

上述表面低摩擦耐温型轻型输送带的制造方法，包括如下步骤：

s1、超低收缩聚酯织物定型，所述超低收缩聚酯织物可以在红外加热条件下定型而成；

s2：在步骤s1定型后的超低收缩聚酯织物上底涂聚碳胶水，构成底涂层；

s3：在步骤s2的底涂层上采用流延工艺挤出改性聚氨酯膜，使改性聚氨酯与底涂层相结合，构成改性聚氨酯面层，冷却室温后即得低摩擦耐温型tpu轻型输送带。

其中，所述步骤s3中，挤出改性聚氨酯膜的温度为190～200℃，热定型时间在1～2min。

上述表面低摩擦耐温型轻型输送带的在食品行业的应用。

采用上述技术方案后，本发明的食品行业用低摩擦耐高温tpu轻型输送带的制造方法具有如下有益效果：

1、本发明创新的采用硅橡胶改性聚氨酯用在输送带行业，利用特殊结构的接枝物增容剂来改善硅橡胶和聚氨酯的相容性。

2、本发明输送带表面采用硅橡胶改性聚氨酯，耐温性能大大提高，比常规tpu耐温性能提高30℃左右，能够满足面制食品烘箱前后的输送；

3、本发明输送带表面采用硅橡胶改性聚氨酯，具有极低的摩擦系数，所制得的输送带表面光滑，表面摩擦系数约为普通tpu的1/5，使输送的食物与输送带能够快速有效地分离，不留痕迹，尤其适合湿热的饭团和面团的输送；

4、本发明输送带采用特殊结构的低收缩织物，可以使用在含有重油的食品输送中，不会由于织物收缩而导致输送带产生下翻现象，从而保证食物的平稳输送。

附图说明

图1为本发明实施例的一布一胶的轻型输送带的工艺流程框图；

图2为本发明实施例的低摩擦耐高温轻型tpu输送带的结构示意图，其中1为超低收缩聚酯织物；2为聚碳胶水底涂层；3为硅橡胶改性聚氨酯面层。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步说明：

以下实施例中，1000d低收缩聚酯活化丝，厂家亚东；聚酯单丝；厂家亚东；聚碳胶水，厂家迪爱生，牌号s30；聚氨酯为聚碳酸酯型，牌号c85；硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，牌号vq110，增容剂为甲基硅油改性聚氨酯，牌号ms02。

实施例1

请参阅图1为本发明低摩擦耐高温tpu轻型输送带的工艺流程图和图2为本发明低摩擦耐高温tpu轻型输送带的结构示意图所示，低摩擦耐高温tpu轻型输送带的制造方法，包括下述步骤：

s1：超低收缩聚酯织物定型：经向采用线密度为1000d低收缩聚酯活化丝，纬向采用直径为0.3mm的聚酯单丝，织物经向密度为44根/inch，织物纬向密度为42根/inch，织法采用2/2破斜纹。超低收缩聚酯织物在红外加热条件下定型；

s2：在定型后的超低收缩聚酯织物上底涂聚碳胶水，胶水表面温度在120～130℃，构成底涂层；

s3：在步骤s2的底涂层上采用流延工艺挤出0.3mm厚度橡胶改性聚氨酯膜(聚氨酯、硅橡胶和增容剂共混挤出重量比100：15:5)，膜温度在190～200℃，热定型时间在1～2min，构成改性聚氨酯面层，冷却室温后即得低摩擦耐高温tpu轻型输送带。

实施例2

请参阅图1为本发明低摩擦耐高温tpu轻型输送带的工艺流程图和图2为本发明低摩擦耐高温tpu轻型输送带的结构示意图所示，低摩擦耐高温tpu轻型输送带的制造方法，包括下述步骤：

s1：超低收缩聚酯织物定型：经向采用线密度为1000d低收缩聚酯活化丝，纬向采用直径为0.3mm的聚酯单丝，织物经向密度为44根/inch，织物纬向密度为42根/inch，织法采用2/2破斜纹。超低收缩聚酯织物在红外加热条件下定型；

s2：在定型后的超低收缩聚酯织物上底涂聚碳胶水，胶水表面温度在120～130℃，构成底涂层；

s3：在步骤s2的底涂层上采用流延工艺挤出0.3mm厚度橡胶改性聚氨酯膜(聚氨酯、硅橡胶和增容剂共混挤出重量比100：20:5)，膜温度在190～200℃，热定型时间在1～2min，构成改性聚氨酯面层，冷却室温后即得低摩擦耐高温tpu轻型输送带。

实施例3

请参阅图1为本发明低摩擦耐高温tpu轻型输送带的工艺流程图和图2为本发明低摩擦耐高温tpu轻型输送带的结构示意图所示，低摩擦耐高温tpu轻型输送带的制造方法，包括下述步骤：

s1：超低收缩聚酯织物定型：经向采用线密度为1000d低收缩聚酯活化丝，纬向采用直径为0.3mm的聚酯单丝，织物经向密度为44根/inch，织物纬向密度为42根/inch，织法采用2/2破斜纹。超低收缩聚酯织物在红外加热条件下定型；

s2：在定型后的超低收缩聚酯织物上底涂聚碳胶水，胶水表面温度在120～130℃，构成底涂层；

s3：在步骤s2的底涂层上采用流延工艺挤出0.3mm厚度橡胶改性聚氨酯膜(聚氨酯、硅橡胶和增容剂共混挤出重量比100：25:5)，膜温度在190～200℃，热定型时间在1～2min，构成改性聚氨酯面层，冷却室温后即得低摩擦耐高温tpu轻型输送带。

对比例

s1：超低收缩聚酯织物定型：经向采用线密度为1000d低收缩聚酯活化丝，纬向采用直径为0.3mm的聚酯单丝，织物经向密度为44根/inch，织物纬向密度为42根/inch，织法采用2/2破斜纹。超低收缩聚酯织物在红外加热条件下定型；

s2：在定型后的超低收缩聚酯织物上底涂聚碳胶水，胶水表面温度在120～130℃，构成底涂层；

s3：在步骤s2的底涂层上采用流延工艺挤出0.3mm厚度普通聚氨酯膜，膜温度在180～190℃，热定型时间在1～2min，构成聚氨酯面层，冷却室温后即得tpu轻型输送带。

将本发明实施例与现有技术对比例制备的聚氨酯轻型输送带进行性能对比测试，具体测试结果如下所示：

注：耐温性能测试方法：将试片放置在棕榈油中(100℃，浸泡一个月)，测试浸泡前后拉断强度损失率。试片拉断强度损失率越小，耐温和耐油性能就越好。

从表中可看出，本发明实施例制备得到的聚氨酯轻型输送带表面摩擦系数低，有利于输送的食物与输送带快速有效地分离，不留痕迹。

本发明实施例制备得到的聚氨酯轻型输送带在高温、重油情况下拉断强度没有大幅度的降低，说明本发明制备的聚氨酯输送带耐油、耐温性能比较好。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。