一种聚氨酯织物浸渍手套、其制备方法、装置及手套生产线与流程

本发明涉及防护手套，具体涉及一种聚氨酯织物浸渍手套、其制备方法、装置及手套生产线。

背景技术：

1、针织手套通过纺织纤维或混纺纱线经手套机加工而成，具有舒适性好、柔软、弹性好以及透气性良好等优点。这种针织手套可以用于劳动作业中的手部防护，也被称为劳保手套。劳保手套的应用范围广泛，建筑工地、物流搬运、工厂车间、塑料厂、化工厂、包装制品厂等都是常见的应用场所。在这些场所中，工人常常需要接触各种工具、材料或者进行高强度、高频率的手部作业，通过佩戴劳保手套，能够避免手部磨损、烫伤、化学腐蚀等危害。

2、然而，随着要求的提高，单独的针织劳保手套已经不能满足防护需要，现有技术中，通常通过在针织手套的表面浸渍乳胶层以提升手套的使用寿命以及各项防护性能，为工作者的手部提供更好的防护。目前市场上常见表面浸渍聚氨酯的劳保手套，浸渍聚氨酯后虽然防护性能得到较大提升，但是这类聚氨酯织物浸渍手套的耐磨性能较差，在一定程度上限制了劳保手套的应用范围和应用效果。

3、因此，需要提升聚氨酯织物浸渍手套的耐磨性能。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于上述技术问题，为了解决现有技术中存在的聚氨酯织物浸渍手套的耐磨性能较差的问题，本发明提供一种聚氨酯织物浸渍手套、其制备方法、装置及手套生产线。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明提供一种聚氨酯织物浸渍手套的制备方法，包括如下步骤：

6、s1：制备聚氨酯乳液；

7、s2：将手套胚放入所述聚氨酯乳液中浸渍，得到带有聚氨酯胶面的手套；

8、s3：对带有聚氨酯胶面的手套进行蒸汽加热处理，所述蒸汽为水与dmf(n,n-二甲基甲酰胺)的混合蒸汽；

9、s4：对蒸汽加热处理后的手套进行水洗；

10、s5：烘干得到产品。

11、本发明在手套胚表面浸渍聚氨酯乳液后，通过水与dmf的混合蒸汽对带有聚氨酯胶面的手套进行蒸汽加热处理，经过混合蒸汽加热处理后，手套胚表面的聚氨酯胶面中残留的溶剂dmf的脱出速度减缓，从而使聚氨酯胶面的结膜速度变慢，手套胚表面的聚氨酯结膜就会更加致密，手套的耐磨性能就可以得到显著提升。

12、具体地，在手套的生产过程中，在浸胶之前，先对手模进行预烘处理，保持手模温度为50℃，在实际生产过程中，预烘处理将手模保持在上述温度的目的是避免在传送过程中失温过快。加热完成后，将13针普通防切割五级手套胚套在手模上，利用机械传送设备等使手模以及手套胚浸入装有步骤s1制备得到的聚氨酯乳液的浸胶池中保持3-5s，聚氨酯乳液的温度优选为50℃，50℃的温度有利于提高聚氨酯乳液中的活表面性剂的性能，手模温度与胶温基本保持一致能够避免聚氨酯织物浸渍手套在生产过程中胶面颜色不均匀。浸胶完成后，蒸汽加热处理之前，还需要对浸胶后的手套滴胶处理2-4min。

13、如上所述的聚氨酯织物浸渍手套的制备方法，优选地，步骤s1中，聚氨酯乳液的制备方法包括如下步骤：

14、s11：向反应釜中加入聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯、抗氧剂、dmf、二异氰酸酯以及聚二甲基硅氧烷，在70-80℃下反应1-3h，得到预聚体；本步骤中，多元醇是过量的。反应条件优选为在75℃下反应2h。聚醚多元醇以及聚酯多元醇的分子量均为2000g/mol，聚己内酯的分子量为2040g/mol，聚己内酯的加入能够使制备得到的聚氨酯织物浸渍手套具有可降解性能，聚二甲基硅氧烷具有消泡作用，dmf为体系中的溶剂。此外，一般情况下，现有聚氨酯织物浸渍手套的耐磨性能与柔软性能会出现互相矛盾的问题，即当聚氨酯织物浸渍手套的耐磨性能得到提升后，手感就会偏硬，柔软性能下降。本发明通过添加聚醚多元醇解决了该问题，制备得到的手套在提升耐磨性能的同时，保持了较好的柔软性能，能够兼顾手套的耐磨性能与穿戴的舒适性能。若将聚醚多元醇替换为其他多元醇，例如聚酯多元醇等，手套的柔软性就会显著下降。

15、s12：向预聚体中加入dmf、二异氰酸酯、生物基多元醇以及催化剂，扩链反应1-2h，优选为反应1h；本步骤中，dmf作为溶剂，生物基多元醇作为扩链剂，加入的二异氰酸酯继续与预聚体进行扩链反应。整个体系中异氰酸酯基(-nco)与羟基(-oh)的比值控制在1.1。随着环境问题的日益突出，人们越来越注重环境友好型材料的开发。现阶段在聚氨酯浸渍织物手套制备过程中所使用的多元醇为石油基类多元醇，该多元醇所制备的终端产品有着严重污染环境、难以降解、损害健康等问题，而且石油基类产品价格存在逐年上涨的趋势。为了解决上述问题，在本步骤中，可以通过生物基多元醇替代石油基多元醇作为扩链剂。优选地，步骤s12中，生物基多元醇可以是腰果壳液、蓖麻油或者环氧大豆油等。上述腰果壳液是由腰果食品工业中提取的含有高度疏水脂肪链的反应性酚类衍生物，具有绿色环保且成本低的特点，通过采用腰果壳液多元醇等生物多元醇合成生物基聚氨酯，改善了普通石油基类手套不环保的问题。另外，生物基多元醇本身具有防腐蚀性能，因此制备得到的手套还具有防腐蚀性能。

16、s13：扩链反应结束并检测到体系中无异氰酸酯基后，继续加入二异氰酸酯使之到达一定的粘度，然后加入dmf稀释，继续反应2-3h，优选为2h，得到粘度在40×104mpa·s聚氨酯胶乳；

17、s14：向步骤s13得到的聚氨酯胶乳中加入dmf进行稀释，然后加入流平剂、防粘剂、消泡剂以及促进剂后搅拌均匀，得到聚氨酯乳液，该聚氨酯乳液在25℃下的粘度为800-1000mpa·s。

18、上述各个步骤中，二异氰酸酯优选为二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)。

19、如上所述的聚氨酯织物浸渍手套的制备方法，优选地，步骤s11中，按照重量份计，向反应釜中加入8-12份聚醚多元醇、10-15份聚酯多元醇、4-6份聚己内酯、0.5-1份抗氧剂、25-35份dmf、2-3份二异氰酸酯以及0.2-0.5份聚二甲基硅氧烷；优选地，加入10份聚醚多元醇、13份聚酯多元醇、4份聚己内酯、0.5份抗氧剂、29份dmf、2.3份二异氰酸酯以及0.35份聚二甲基硅氧烷。

20、步骤s12中，按照重量份计，向预聚体中加入40-45份dmf、5-10份二异氰酸酯以及1-3份生物基多元醇；优选地，加入43份dmf、7份二异氰酸酯以及1.5份生物基多元醇。

21、步骤s13中，检测到体系中无异氰酸酯基后，按照重量份计，继续加入1-2份二异氰酸酯，然后加入15-20份dmf，继续反应得到聚氨酯胶乳；优选地，继续加入0.7份二异氰酸酯，然后加入18份dmf，继续反应2h得到聚氨酯胶乳。

22、如上所述的聚氨酯织物浸渍手套的制备方法，优选地，步骤s2中的手套胚通过纱线针织而成。

23、如上所述的聚氨酯织物浸渍手套的制备方法，优选地，步骤s2中，手套胚针织过程中采用的纱线为包覆纱线，包覆纱线的芯包括氨纶以及白并线，包覆纱线的表皮为白锦纶，白锦纶的外表还包覆pe丝；

24、白并线的芯为玻璃纤维，玻璃纤维的外表包覆两层白涤纶。优选地，上述氨纶的丹尼尔数为140d，白锦纶的丹尼尔数为140d，pe丝的丹尼尔数为400d，玻璃纤维的丹尼尔数为100d，两层白涤纶的丹尼尔数为75d，第一层白涤纶的捻度为700捻/m，第二层白涤纶的捻度为600捻/m。其中，上述第一层白涤纶为靠近玻璃纤维的一层。本发明中，手套胚采用普通13针手套机生产，得到五级防切割手套胚，该手套胚具有耐磨损、抗撕裂的特性。

25、如上所述的聚氨酯织物浸渍手套的制备方法，优选地，步骤s3中，水与dmf的混合蒸汽中，dmf的质量浓度为6-15％。本发明中，混合蒸汽中dmf的质量浓度对聚氨酯织物浸渍手套的耐磨性能有重要影响，只有在6-15％范围内，制备得到的聚氨酯织物浸渍手套的耐磨性能才能够得到明显提升。

26、如上所述的聚氨酯织物浸渍手套的制备方法，优选地，步骤s3中，蒸汽的温度为150-160℃，处理时间为3-8min。本发明中，混合蒸汽的温度以及蒸汽加热的时间也会对聚氨酯织物浸渍手套的耐磨性能有重要影响，当蒸汽温度降低，低于150℃时，手套的耐磨性能明显下降，处理时间低于3min时，手套的耐磨性能也会明显下降。出于成本考虑，当处理时间超过8min后，手套的耐磨性能相比3-8min无显著提升，因此3-8min的蒸汽加热处理时间为最佳。

27、第二方面，本发明提供一种上述制备方法中使用的装置，所述装置为蒸汽处理设备，所述蒸汽处理设备用于在步骤s3中对聚氨酯胶面进行蒸汽加热处理；

28、所述蒸汽处理设备包括箱体，所述箱体的内侧面上设置若干蒸汽喷管；所述蒸汽喷管上开设若干蒸汽喷孔，所述混合蒸汽通过所述蒸汽喷孔喷出，所述蒸汽喷管与蒸汽发生设备连接；

29、所述箱体上开设手套入口以及手套出口。

30、如上所述的装置，优选地，所述箱体的底部还设置污水槽。所述蒸汽处理设备还包括抽气装置，所述抽气装置与所述箱体的内部连通。在实际生产过程中，带有聚氨酯胶面的手套在蒸汽处理设备中完成蒸汽加热处理后，大部分的混合蒸汽能够液化并进入污水槽进行回收，避免污染，然而还有部分混合蒸汽没有完全液化并流入污水槽，为了避免混合蒸汽逸出蒸汽处理设备造成污染，可以通过抽气装置将该部分混合蒸汽抽出。进一步地，抽气装置可以设置在箱体的内部，也可以设置在箱体的外部。

31、滴胶处理之后的手套连同手模组件通过手套入口进入蒸汽处理设备中，经过蒸汽加热处理后通过手套出口从蒸汽处理设备出来，依次进入多个装有水的清洗池中进行水洗处理，将聚氨酯中残留的溶剂dmf清洗掉，避免对使用者造成危害。优选地，可以设置多个清洗池。水洗去除残留的dmf后，手套进入烘箱烘干处理，得到具有高耐磨性能的聚氨酯织物浸渍手套。

32、现有技术中，手套胚在聚氨酯乳液中浸渍并滴胶之后直接进入清洗池洗掉残留的dmf，这样直接清洗的方法中，dmf会很快被水置换出来，聚氨酯胶面的凝固速度很快。通过使用本发明的蒸汽处理设备，聚氨酯中的dmf的脱出速度变慢，聚氨酯结膜更致密，耐磨性能得到提升。

33、第三方面，本发明提供一种聚氨酯织物浸渍手套，该聚氨酯织物浸渍手套通过上述聚氨酯织物浸渍手套的制备方法制备得到。

34、第四方面，本发明还提供一种手套生产线，该手套生产线包括上述蒸汽处理设备。

35、(三)有益效果

36、本发明在手套胚浸渍聚氨酯乳液后，通过水与dmf的混合蒸汽对带有聚氨酯胶面的手套进行蒸汽加热处理，经过混合蒸汽加热处理后，手套胚表面的聚氨酯胶面中残留的溶剂dmf的脱出速度减缓，从而使聚氨酯胶面的结膜速度变慢，手套胚表面的聚氨酯结膜就会更加致密，耐磨性能就可以得到显著提升。