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濕法聚氨酯合成革生產工藝

濕法聚氨酯合成革生產工藝
濕法聚氨酯合成革的生產方法是將聚氨酯濕法樹脂中加入DMF溶劑及其它填料、助劑制成混合液，經過真空機脫泡后，浸漬或涂覆于基布上，然后放入與溶劑（DMF）具有親和性，而與聚氨酯樹脂不親和的水中，溶劑（DMF）被水置換，聚氨酯樹脂逐漸凝固,從而形成多孔性皮膜,即微孔聚氨酯粒面層，習慣上稱為貝斯(英文BASS的譯音),其含意是基材(半成品革)的意思,貝斯經過干法貼面或表面經整飾后,如表面印刷、壓花、磨皮等工藝后，才能成為聚氨酯合成革成品。　　濕法聚氨酯合成革具有良好的透氣、透濕性，滑爽豐滿的手感，優良的機械強度，特別是從結構上近似天然皮革，濕法合成革貝斯的生產工藝可分為單涂覆法、浸漬法和含浸涂覆法三種，所用基布有紡織布和無紡布兩類。
（一）、單涂覆法聚氨酯貝斯
1、生產工藝流程
基布開卷經儲布架進入浸槽浸濕，再通過擠壓輥將水擠出大部分，通過燙平輪除去部分
水分，同時將基布燙平，然后在涂布機上涂覆配合漿料，再進入凝固槽成皮膜，再充分水洗、烘干定型、冷卻成大卷貝斯。
2、主要原料
A、聚氨酯樹脂：通常為普通濕法樹脂，磨皮專用，含浸專用及耐寒樹脂等，樹脂的模量（100%）從2.0MPa至30.0MPa不等。根據貝斯軟硬度，選用高低模量牌號樹脂，單涂覆貝斯由于泡孔小、密度大，往往加入大量木質粉及其他填料，故當產品用于寒冷地區時，要充分考慮產品的耐寒性能，采用耐寒性能好的樹脂。
B、木質粉：在單涂覆貝斯中使用一定量的木質粉，既能降低產品成本，又能在凝固過程中起到骨架的作用，不同型號廠家的木質粉，其膨脹系數不同，這樣便在同等其他材料相同的情況下，其粘度值均不相同，也直接影響到產品的質量及相應的成本，木質粉的細度要求一般要達到400目以上。
C、陰離子表面活性劑（C-70，C-90）：又稱為快速滲透劑，具有親水性。主要起到加快DMF與水的交換速度，提高生產速度，同時使泡孔細密化。陰離子表面活性劑可生成球形泡孔結構，增加回彈性、透氣性、透濕性。一般加入量在0.5%-2.5%之間，如加多，涂層易反卷，平滑性下降。
D、非離子表面活性劑（S-80）：具有疏水性，可推遲表面的凝固速度，因而可使內部的DMF與水更快地交換，可生成針狀的泡孔結構，加入量為1%-3%，過大生產速度受影響。
E、溶劑（DMF）：DMF用于溶解及稀釋聚氨酯樹脂。直接配合樹脂，調整配合液的粘度，DMF用量大時，在凝固過程中，提高凝固速度及增大泡孔結構。
F、色漿：應選用單一溶劑DMF體系之產品，通常加入量為5%-8%。
G、基布：單涂覆貝斯所用基布主要以平織布、單面起毛布為基礎，其紗支含棉量的多少直接影響到與水浸透的時間。
3、生產工藝操作要點
A、配制聚氨酯漿料：
單涂覆貝斯所要求的漿料粘度較高,一般控制在7000-9000Pa.s。配料時加料順序更為重要。一般在容器先加入DMF，而后加入木質粉，并用攪拌機充分攪拌約10min左右，確保木質粉分散于DMF中。若先把DMF與聚氨酯混合在一起攪拌，而后加入木質粉，則會使木質粉結團，不能充分地分散于樹脂溶液中，即使過濾，結團的木粉也極易堵塞過濾網，嚴重的無法使用，配制的漿料粘度符合要求后，將利用真空脫泡機脫泡40min，若漿料粘度偏高時，可適當延長脫泡時間，后用60-100目過濾網過濾。
B、基布浸水處理：
基布發送，經過儲布架入浸水槽，然后用擠壓輥把基布中的水分擠干，經燙平輪將基布燙半干。浸水處理的作用有兩個，一是提高織物濕度，防止漿料滲入基布組織內，產生透底現象，浪費原材料。二是對脫脂性較差的基布，水槽中除清水外，還應加入1%的陰離子表面活性劑，以改善基布的親水性，提高貝斯的外觀質量。
C、涂覆凝固：
經處理的基布，通過涂料臺，采用涂刀涂覆法把漿料混合液均勻地涂覆在基布上。在使用起毛布為底基時，要注意起毛布表面起毛的方向，順毛涂覆，貝斯表面光潔。逆毛涂覆，貝斯表面粗糙。涂層的厚度太薄，不能遮蓋布毛，貝斯表面粗糙，手感發板無彈性，涂層太厚易造成泡孔不勻,面層與基材分離等缺陷。凝固槽中的凝固液是由水與DMF組成的，DMF的含量一般為20%---25%。
生產磨皮貝斯時，DMF的含量控制在10%--15%之間。過高的含量會影響凝固速度，而且造成水中固體份含量增加，濃度過低不僅增加DMF的回收成本，還使貝斯表面收縮率增大，導致卷邊DMF迅速往水中遷移，而水滲入到料層中速度則較慢。在漿料凝固過程中產生一定的收縮，使涂層變薄，且有一定程度的卷邊。為防止卷邊,一方面要保證凝固槽中DMF濃度,另一方面在配料時可多加些S-80，延遲表面的凝固,增大泡孔。還可以用夾子夾住布邊和增加張力輥方法來防止卷邊。
凝固槽的溫度一般為常溫，冬季可適當加溫，通常控制在25℃，過高的溫度會使涂層斷裂強度下降，薄膜模量下降，表面均勻程度變差，但微孔結構均勻。涂料層從入水凝固到出凝固槽凝固完全，大約需要8-15min，這與配方、樹脂牌號、水中的DMF濃度及溫度等有密切關系。料層在完全凝固前，不能與導輥接觸，否則會損傷面層。
D、水洗、烘干、卷取：
聚氨酯涂料層在完全凝固以后，其泡孔層內仍殘留一定數量的DMF，這些DMF必須在水洗槽中強行脫出，如脫除不干凈時，烘干后會造成貝斯表面有麻點等缺陷。在工藝控制上要確保后一個水洗槽內DMF的含量在1%以下，這樣就可以保證貝斯中的DMF脫除干凈，為了使DMF的洗出速度加快和減少殘留于貝斯中的DMF，水洗槽一般都需要加溫操作。
實踐證明，水洗槽的溫度對DMF的洗出速度及貝斯中的DMF殘留量影響很大。在水洗過程中，尤其是在水洗槽的后半部分，由于殘留在貝斯中的DMF已經很少。因此，貝斯在水洗水中停留的時間對DMF洗凈程度的影響遠不如擠壓次數對其影響大。貝斯水洗干凈后，為除去水分，需烘干處理。烘箱溫度不宜過高，一般不超過150℃，在進口處，因貝斯含有大量的水分，溫度可高些，隨著水分的蒸發，在烘箱后部溫度可低些，一般120℃即可。
（二）、起毛布浸漬聚氨酯貝斯
1、生產工藝流程
起毛布開卷，儲布通過燙平輥加熱除去水分燙平后進入含浸槽，浸漬聚氨酯配合漿料。通過托輥與間隙輥后，刮掉多余漿料進入凝固槽，形成皮膜，通過擠壓輥擠出大部分DMF水溶液，再進行水洗、烘干、卷取為貝斯。
2、主要原料
A、聚氨酯樹脂：與單涂覆法說明一致。
B、木質粉：在含浸貝斯配方中，木質粉用量較小，一般不超過10%，細度在400目以上。
C、助劑：在含浸貝斯配方中，除使用C-70及S-80助劑外，還有以下幾種特殊助劑。
①消泡劑：主要成分為液體有機硅，主要作用是消除漿料中的空氣，減少貝斯表面針孔。一般的有機硅油與DMF的相溶性差，不宜應用。設計配方時，應選用與DMF有一定相溶性，消泡能力強的專用助劑。用量一般在0.5-1份，用量太少不起作用，用量大時因與DMF相溶性差，會使貝斯革表面有凹陷出現。
②流平劑：流平劑也是一種改性的有機硅助劑。主要作用是改善貝斯表面的平整性，增加樹脂與基布間的親合性。用量一般為樹脂質量的0.1%。
③水：水也可以作為一種助劑用于含浸貝斯配方中，用以調整泡孔結構，加快凝固速度。
D、溶劑DMF：在含浸貝斯配方中，DMF的用量可達樹脂質量的1.5倍到2倍。
E、起毛布：含浸貝斯革所用起毛布多為雙面起毛布，厚度從0.4-1.2MM不等，根據產品厚度選用。含浸工藝要求起毛布的脫脂及親水性都必須良好，起毛短而勻，組織結構緊密。
3、生產工藝操作要點
（1）聚氨酯漿料的制備：在攪拌缸內加入定量的DMF,然后加入木質粉,并攪拌使木質粉分散于DMF中,停止攪拌,依次加入C-70、S-80、水、消泡劑、流平劑等，繼續攪拌5MIN后，加入聚氨酯樹脂和著色劑，高速攪拌約20min左右，同時真空脫泡，取樣測試配合液粘度，如不符合工藝要求，則需調整。
（2）含浸凝固工序：配好的漿料用氣泵打入含浸槽內，基布放卷，在入含浸槽浸漬前，經燙平輥加熱除去基布中的水分，否則易產生貝斯革表面兩層皮現象。基布入含浸槽內，聚氨酯漿料滲入基布中。由于基布不斷運動，會把空氣帶入含浸槽內的漿料中，從而產生氣泡，漿料中的空氣會在貝斯表面生成針孔。為及時消除這些氣泡除在漿料配方中加入消泡劑外，含浸槽內的料循環使用也是很有效的一種方法，即不斷把無泡的料打入含浸槽，同時從含浸槽上面溢出含有較多氣泡的料，溢出的漿料存放專用桶內，讓其靜置消泡一段時間后，重新打入含浸槽使用。基布從含浸槽出來后，用刮刀把多余的漿料刮掉。刮刀間隙也是影響貝斯表面質量的一個重要因素。刮刀間隙太小時，容易漏布毛，造成表面不平整；間隙太大時，又容易出現表面兩層皮現象，間隙的大小還要根據起毛布起毛長短做適當調整，然后入水凝固。貝斯入水角度應以垂直凝固方式為宜。入水后，水平走向距離不宜過長，以6-8M為宜，起毛布的質量是貝斯質量的關鍵因素。脫脂差、親水性差的起毛布會造成貝斯表面產生大量針孔，甚至會引起表面脫層。因此，濕法用基布對脫脂性，親水性都有嚴格要求。檢驗起毛布親水性的簡單方法是爬高試驗，即把一寬約30MM，長200MM的布條，其下端浸入水中，經過一定的時間（例如30min），測量水沿布往上爬高的高度。往上爬得越高，說明布的浸水性越好。上述方法實際上是檢查布基毛細效應的方法。當基布的內在質量發生問題時，無論怎樣修正配方，都是無濟于事的。
（3）水洗、烘干、卷取：含浸貝斯厚度一般較厚，故水洗、烘干時間相應要長一些。
（三）起毛布含浸涂覆聚氨酯貝斯
1、生產工藝流程
注：1、起毛布放卷2、含浸槽3、擠壓輥4、預凝固槽5、擠壓輥6、燙平輥7、涂料臺8、凝固9.擠壓輥
起毛布含浸涂覆聚氨酯貝斯是先將起毛布浸漬聚氨酯漿料后，入水凝固，經擠壓、燙平基本干燥后，在正面再涂一層聚氨酯配合液，然后入水凝固。含浸涂覆貝斯表面平整，褶紋細密、真皮感強。
2、主要原料
含浸涂覆貝斯革所用的原材料基本與單含浸及單涂覆貝斯革所用的原料基本相同，在含浸涂覆貝斯配方中，涂覆液的配方與單涂貝斯基本相同，而含浸液的配方粘度要低于單含浸貝斯配方。由于含浸覆貝斯中，含浸后起毛布持液率很低，故不必添加消泡劑及流平劑，S-80也不必使用，僅用C-70來增加水與DMF的交換速度即可。
3、生產工藝操作要點及注意事項
含浸涂覆貝斯含浸液的粘度要盡量低一些，起毛布的持液率要盡量少。預凝固后,基布要充分燙干,否則,涂覆液涂料后,在凝固過程中易產生氣泡或雞爪紋。含浸涂覆貝斯革對起毛布的要求很嚴格,背面的毛起得要長,正面的毛則要短些,布的組織結構比單含浸用布要密。起毛布要有良好的親水性，起毛布質量不好時,同樣會產生氣泡及雞爪紋。

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