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人造革干法工藝

人造革干法工藝
聚氨酯人造革主要分為干法聚氨酯人造革和濕法聚氨酯人造革。所謂干法聚氨酯人造革，是指將溶劑型聚氨酯樹脂中的溶劑揮發(fā)掉后，得到的多層薄膜加上底布而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)體。而濕法聚氨酯人造革，是將溶劑型聚氨酯，采用水中成膜法而得到的具有透氣性和透濕性，又同時具有連續(xù)多孔層的多層結(jié)構(gòu)體。

一、干法聚氨酯人造革

（一）生產(chǎn)工藝流程
注：1、離型紙發(fā)送2、離型紙貯存裝置3、涂料臺4、10M左右干燥箱5、組冷卻輥6、第二涂料臺7、15—20M干燥箱8、第二組冷卻箱9、第三涂料臺10、基布發(fā)送臺11、貼合裝置12、20—25M干燥箱13、第三組冷卻輥14、剝離裝置15、人造革卷取16、離型紙卷取
離型紙法聚氨酯人造革生產(chǎn)原理是將不同性能的面、底層配合液利用刮刀涂覆在離型紙上，面料經(jīng)過干燥、冷卻工藝后，再涂覆上粘合層底料，利用基布發(fā)送貼合裝置將基材與底料復(fù)合，經(jīng)過干燥、冷卻后，利用剝離裝置將成品人造革與離型紙分別成卷。

（二）、主要原料

1、離型紙
A、離型紙分類：
按用途分：①聚氯乙烯人造革用紙②聚氨酯人造革用紙
按花紋分：①平面紙②壓紋紙
按光澤度分：①高光型②光亮型③半光亮型④半消光型⑤消光型⑥超消光型
按材質(zhì)分：①硅系紙（面涂敷有機(jī)硅聚合物，耐溫≤190℃）②非硅系紙（面涂敷丙烯聚合物，耐溫≤150℃）③特殊用紙（PVC用）
B、性能要求：
①強(qiáng)度：由于在涂布后，進(jìn)入烘箱干燥，溫度較高，在多次使用中必須有足夠的強(qiáng)度，重要的撕裂強(qiáng)度。
②面均勻性：必須保持一定的離型均勻度及光澤，平面紙的平滑度及厚度要保持一致。
③耐溶劑性：在生產(chǎn)中，常用到多種溶劑，要做到既不溶解也不溶脹。
④合適的剝離強(qiáng)度：離型紙要有適當(dāng)?shù)膭冸x強(qiáng)度，如果剝離太困難會影響到紙的重復(fù)使用次數(shù)，如果剝離太容易，在涂布及復(fù)合時易引起預(yù)剝離，而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
C、供應(yīng)商：
目前國內(nèi)離型紙還沒有生產(chǎn)，主要依靠進(jìn)口，上生產(chǎn)離型紙的廠商主要是：美國沃淪公司、英國維金斯公司、意大利賓達(dá)公司、日本創(chuàng)研株式會社、旭輥株式會社、大日本印刷株式會社等。各公司的主導(dǎo)產(chǎn)品品種各不相同。

2、樹脂
一類是皮層用樹脂，另一類是粘接層用樹脂，后者可分為I液型樹脂與II液型樹脂。一般來說，I液型聚氨酯是由含有活潑氫的高分子量化合物，含有活潑氫的低分子量化合物（又稱擴(kuò)鏈劑）以及二異氰酸酯化合物制造出來的。其分子結(jié)構(gòu)可分兩部分，一是含有活潑氫的高分子量化合物為基礎(chǔ)，稱為軟鏈部分，二是含有低分子量化合物和二異氰酸酯相連結(jié)的稱為硬鏈部分。硬鏈鏈節(jié)的比例有利于提高其熔點、玻璃化溫度、硬度和強(qiáng)度，但相對降低了其彈性和溶解度。
相反，含有活潑氫的高分子量化合物是較柔軟的鏈節(jié)，能降低其熔點、玻璃化溫度，提高柔軟度、彈性和撓曲性。聚氨酯樹脂的這種結(jié)構(gòu)對其性能影響很大，其性能取決于分子量的大小，分子間的引力，分子間的鏈節(jié)柔軟性；聚氨酯樹脂其性能隨分子量的增加而提高，如拉伸強(qiáng)度、伸長率、熔點、硬度等，溶解度則相反，隨著分子量增加而下降。通常干法人革要求面處理層光滑耐磨，耐彎曲性好，耐溶劑性好，有良好的重復(fù)涂敷性，顏料分散均勻、展色性佳的等等特點。
因此，凝集力高的I液型樹脂為合適。此外，濕式聚氨酯革的多孔層在水中要求有快速凝固性，所以同樣用分子內(nèi)高凝集力的熱塑性的I液型樹脂。而粘結(jié)層要求和基布粘接性好，柔軟，耐水解性好，所以好采用凝集力低的，而且與異氰酸酯等交聯(lián)劑在交聯(lián)促進(jìn)劑存在下并用的熱固型的II液型聚氨酯樹脂，II液型樹脂是由含有活潑氫的高分子量化合物和二異氰酸酯進(jìn)行加成聚合反應(yīng)得到的，其末端上具有反應(yīng)性的羥基，II液型聚氨酯樹脂本身不能成膜，即使成膜也是低物性的皮膜，為了提高其物理性能和粘接性，可利用其末端反應(yīng)的羥基和交聯(lián)劑通過交聯(lián)促進(jìn)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)才能得到高物性皮膜。
皮膜的物理化學(xué)性能是由II液型聚氨酯樹脂中的含有活潑氫的高分子量化合物的組成、分子量的大小、交聯(lián)劑的用量決定的，所以交聯(lián)劑、交聯(lián)促進(jìn)劑等在配合時的添加量、固化條件、熟化條件等對皮膜物性有很大影響。通常選擇樹脂牌號時主要根據(jù)其綜合質(zhì)量數(shù)據(jù)指標(biāo)而定，如溶劑組成、抗拉強(qiáng)度、模量、伸長率等等。各品種性能詳細(xì)參考我公司新版說明書。

3、溶劑
在人造革生產(chǎn)過程中所使用的溶劑有著很重要的作用。，它是溶解樹脂形成適合于配制一定粘度的可供涂覆、浸漬及面處理的混合液的液體；第二，一些溶劑又常常用來作為制備聚氨酯樹脂的反應(yīng)介質(zhì)；第三，一些溶劑又常常用來配制色漿，用于產(chǎn)品的著色、印刷、涂飾等。在選擇使用溶劑的時候，除了考慮其溶解度、揮發(fā)速度的共性以外，特別是聚氨酯人造革對溶劑的要求較高，主要是考慮涂布液的異氰酸酯基（-NCO）的特點，所以應(yīng)注意下面兩點：
A、溶劑中不能含有與異氰酸酯基反應(yīng)的物質(zhì)，如有，將使聚氨酯變質(zhì)而不能使用，所以醇、醚、醚醇類溶劑不能使用。
B、水的影響。普通工業(yè)級溶劑實際上多少都含有水分，因為溶劑與水之間具有一定的溶解度，這樣容易使水分與異氰酸酯基發(fā)生反應(yīng)，而消耗不少異氰酸酯，因此不論是在樹脂制造過程中，還是稀釋配料過程中，都必須用無水的溶劑，所以聚氨酯人造革所選擇的溶劑要求不含雜質(zhì)或雜質(zhì)極少。一般選用工業(yè)一級品溶劑，其純度在99%以上。使用時現(xiàn)用現(xiàn)配，配成的漿料不能存放時間太長，特別是II液型樹脂混合液，以免吸潮，使?jié){料變質(zhì)。
常用溶劑性能（見下）
溶劑名稱沸點℃相對密度（20℃下）水溶解度（V/V）溶度參數(shù)
二甲基甲酰胺（DMF）1530.945∞12.1
甲苯（TOL）110.80.8660.058.9
甲乙酮（MEK）79.60.80626.89.1
丙酮56.10.790∞9.41
乙酸乙酯（EA）77.10.9008.79.08
環(huán)己酮155.60.9518.710.05

4、基布
目前人造革所使用的的基布大體分為三大類：
A、機(jī)織布：①平織布②斜紋布③緞紋布④絨毛布
B、針織布：①純棉②維棉③滌棉④純化纖針織布
C、非織造布：又稱不織布，俗稱無紡布。無紡布可分為針刺型與非針刺型兩種
目前國內(nèi)聚氯乙烯人造革和聚乙烯人造革常用的基布是各種棉布、維棉布或純化纖布；干式聚氨酯人造革常用針織布或平織布及單面起絨布；而濕式聚氨酯人造革常用的是雙面起毛布及合成纖維織物；濕式聚氨酯合成革常用合成纖維無紡布。通常起毛布又分為純棉起毛布和混紡起毛布，根據(jù)鞋材、服裝、及包用材的不同，而設(shè)計厚度、經(jīng)緯紗織密度及成品所要求的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、及撕裂強(qiáng)度、漲破強(qiáng)度等指標(biāo)。通常　　人造革對基布的要求有以下幾點：
A、基布面必須平整，厚度、起絨密度、長度、色澤等要求均勻一致。
B、基布面無線頭、疙瘩、無孔洞等異常，接頭處平整牢固。
C、參照技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行批次抽檢測試
D、要能經(jīng)受住人造革生產(chǎn)時較高的加工溫度，基布若是織物需保證經(jīng)緯方向強(qiáng)度接近，若是無紡布，必須保證縱橫方向強(qiáng)度一致。

5、著色劑
著色劑可分為染料和顏料兩大類。兩者的主要區(qū)別是溶解性不同。染料可溶于水、油、各種有機(jī)溶劑等。具有強(qiáng)烈的著染能力，色澤鮮艷，但耐熱性、耐光性和耐溶劑性差，在人造革的加工溫度下易分解，在制品的使用過程中容易滲出，遷移而造成串色和污染。顏料一般不溶于水、溶劑，在人造革中分散成細(xì)微顆粒，由其面的遮蓋作用而著色。它和染料相比較，透明性、鮮艷性稍差，但耐熱性、耐光性好，不易遷移滲出。顏料可分為有機(jī)顏料和無機(jī)顏料兩類。無機(jī)顏料具有優(yōu)良的耐熱性、耐光性和耐溶劑性，而且原料易得，制造簡便，價格低廉，但其透明度、鮮明性差，色澤暗淡，相對密度大。有機(jī)顏料具有介于無機(jī)顏料和染料之間的綜合性能，耐熱性、耐光性及分散性不及無機(jī)顏料，但色澤鮮艷，分散性好。
理想的著色劑在人造革制造中應(yīng)具備如下條件：
A、色澤鮮艷、著色力強(qiáng)、分散性好、不凝集。
B、耐熱性好，在樹脂的加工溫度下和高使用溫度下有良好的熱穩(wěn)定性，不變色、不分解。
C、耐溶劑性好，與溶劑接觸后不會因溶劑而遷移、串色。
D、耐遷移性好，要求著色劑在樹脂中不會發(fā)生色遷移，顏料不會析出。
E、耐化學(xué)穩(wěn)定性好，有良好的耐酸、堿性，與樹脂中其他助劑不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
F、無毒、無臭、著色劑不含有對樹脂有影響的雜質(zhì)。

（三）配方工藝設(shè)計
聚氨酯人造革使用的原材料主要的是聚氨酯樹脂，選用時根據(jù)用戶提供的樣品外觀、軟硬度、顏色、光澤度及物理機(jī)械性能要求，先做小樣試驗，了解皮層混合液和粘合層混合液的配合，摸索好工藝條件后再投入使用。
聚氨酯人造革生產(chǎn)過程中，樹脂漿料經(jīng)過一系列過程，后溶劑完全揮發(fā)掉，這樣便接觸到生產(chǎn)合理工藝問題，應(yīng)根據(jù)所加工的紋路大小、深度來控制配合液的綜合粘度，粘度過低后容易造成面花紋不清晰、粘連，成本相對增大。而粘度偏高，涂布量降低時，又容易使混合液不易進(jìn)入離型紙紋內(nèi)，涂布間隙小，出現(xiàn)卡刀斷紙現(xiàn)象易給操作人員帶來不便。
在產(chǎn)品工藝設(shè)計方面,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的用途進(jìn)行設(shè)計。比如鞋用革要求的機(jī)械強(qiáng)度高，在選用基布時應(yīng)選用物理性能較高的起毛布、平紋織物，客戶要求鞋革的面平整、光滑，就應(yīng)在選擇離型紙時，選用小花紋、比較光亮或高光亮型，聚氨酯樹脂皮層應(yīng)用偏高模量型號，而粘接層應(yīng)考慮耐水解，基布的顏色和皮層的顏色協(xié)調(diào)接近等。

（四）、生產(chǎn)中的異常排除
序號缺陷原因解決方法

1面發(fā)生針孔溶劑沸點低加高沸點的溶劑
面層粘度過高涂層過厚涂薄些
個烘箱溫度高面層烘干時間短降低烘箱溫度
面層樹脂被溶解降低面層混合液粘度延長干燥時間選用耐溶劑的樹脂,粘合層少用強(qiáng)溶劑

2貼合基布后發(fā)生針孔
粘合后烘箱溫度太低
涂覆量大
貼合間隙小
貼合壓力過大
貼合后烘箱溫度低
風(fēng)量小
面層干燥后冷卻差
粘合層DMF過多，干燥速度慢增加粘合層粘度
降低涂覆量
調(diào)大貼合輥間隙
降低貼合壓力
適當(dāng)提高二烘箱溫度
提高風(fēng)量
充分使面層冷卻
少用DMF，使用甲苯、乙酸乙酯

3面處理后發(fā)生針孔熟化不充分
面層太薄不均勻
起毛布不均勻
面處理劑溶劑性太強(qiáng)、涂布量大充分熟化
加大面層厚度，涂勻
選用均勻的起毛布
少用強(qiáng)溶劑DMF，減少涂布量

4皮產(chǎn)生刮刀線條刮刀刀刃有缺陷
面層粘度太高
涂刮刀刃半徑小
漿料混入異物
離型紙有缺陷修理或更換刮刀
降低面層粘度
暗大涂刮刀刃半徑
涂刮前應(yīng)過濾
更換好的離型紙
序號缺陷原因解決方法

5澎潤現(xiàn)象離型紙的離模性
樹脂本身易膨潤
皮層涂布量小
涂覆不均勻
粘合層的樹脂不同
溶劑不同
粘合層涂布量太大
干燥時間過長用較重的離型紙
用不膨潤的樹脂
皮層涂厚一些
涂均勻
選用不膨潤樹脂
選用不易膨潤的溶劑，如DMF、甲苯
少涂粘合層
提高車速

6面凹陷離型紙的離模性
皮層用的樹脂耐溶劑差
面處理后凹陷是由于面處理劑中DMF量過多貼合后充分干燥,充分熟化
皮層選用耐溶劑樹脂,粘合層少用強(qiáng)溶劑
面處理劑少用DMF,改用可溶性醇類

7縮孔現(xiàn)象離型紙有問題
涂布太薄
漿料粘度太低選用其他離型紙
涂布加厚
提高漿料粘度

8手感發(fā)硬或有皺紋樹脂是硬牌號
涂刮量太厚
基布發(fā)硬
粘合層交聯(lián)劑多選用軟牌號樹脂
涂刮薄些
選用軟基布
調(diào)整交聯(lián)劑用量PkRK9FzTxR

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