专利名称：一种利用化学发泡致孔涂层技术生产服装用合成革的方法
一种利用化学发泡致孔涂层技术生产服装用合成革的方法技术领域
本发明涉合成革的生产工艺，特别涉及一种利用化学发泡致孔涂层技术生产服装用合成革的方法。
背景技术：
合成革是模拟天然皮革组织结构和使用性能，并可作为天然皮革代用品的复合材料。通常以浸渍高分子聚合物的无纺布为模拟网状层，以微孔聚氨酯层模拟粒面层，所得到的合成革正、反面都与皮革十分相似，并具有一定的透气性，比普通人造革更接近天然皮革，广泛用于制作鞋、靴、箱包和球类等。
根据国家统计局对规模以上的316家人造革合成革企业产量统计，2010年度我国人造革合成革总产量为218. 9万吨，合39亿平方米，其中，聚氨酯合成革24. 3亿平方米，其生产总量排名世界第一。据中国人造革合成革网调查统计，2010年聚氨酯合成革全国生产线为1575条，比2009年增长17%，总体来看，在大的经济环境复苏的情况下，我国聚氨酯合成革展现出蓬勃发展的态势。
人们开发合成革的最初目的，是模仿天然皮革的结构，开发天然皮革的代用材料， 以解决天然皮革生产中原材料不足和环境污染问题。在合成革的开发过程中，主体的技术有两个方面，一方面是合成革底布的开发，另一方面合成革涂层技术的开发，与其对应的结构就是天然皮革的网状层和粒面层。所以，合成革的涂层开始就带有模仿天然皮革粒面的意图，带有涂层的合成革的就成为合成革产品开发的主流。带有涂层的合成革是高分子聚合物膜与非织造布的两元复合体，兼具高分子聚合物与非织造布的性能，涂层可以视为一个空间，它可以容纳许许多多的物质，赋予非织造布具有各种特殊性能与功能。所以，涂层技术的合理应用是合成革新产品开发的主要手段。
在合成革的应用领域中，服装革是其最大的应用领域之一，也是目前最具开发潜力的领域之一。服装用合成革市场之所以处在初期开发阶段，主要原因是服装革的生产仍然存在巨大的瓶颈技术问题，难以生产高性能的服装用合成革。目前，服装用合成革的生产采用以下的生产工艺，其工艺流程为合成用非织造布一溶剂型聚氨酯湿法凝固涂层(底层)一水洗一干燥一溶剂型聚氨酯干法移膜涂层(上层)。采用这种生产方法生产的服装用合成革，存在着以下重大的技术问题其一，采用溶剂型聚氨酯湿法凝固涂层作底层，湿法凝固涂层是将溶剂型聚氨酯(PU)浆料，利用滚涂机涂布在合成革用非织造布的表面，然后进入“H20-DMF”凝固浴，使PU凝固而形成具有微孔结构的薄膜。这种工艺中采用了 DMF(二甲基甲酰胺)做溶剂，加工过程会造成DMF的溶剂污染。而且，水并不能完全的置换聚氨酯中的DMF，会引起产品的DMF残留问题，最终造成产品安全问题。而这种产品安全问题，会在众多的技术壁垒和贸易壁垒中，限制产品进入高档市场。其二，采用溶剂型聚氨酯干法移膜涂层作顶层，这种工艺是将溶剂型聚氨酯浆料，利用刮涂机涂布在离型纸的表面，然后与带有湿法移凝固涂层的合成革用非织造布贴合，干燥后剥离，将聚氨酯膜转移到湿法移膜层的表面，最终得到服装用合成革。由于这种工艺采用溶剂型涂饰系统，得到的是封闭的涂层，这种涂层使得成品合成革的透水汽性能和透气性能很差，导致服装用合成革的的卫生性能很差，产品质量和档次不高，难以满足作为服装材料的性能要求。发明内容
本发明的目的在于提供一种在合成革涂层中能够形成贯通性的微孔，从而提高了服装用合成革的透水汽性能和透气性能的利用化学发泡致孔涂层技术生产服装用合成革的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是
1)底层发泡涂层
首先，按质量份数将50 80份固含量为30%的软性溶剂型聚氨酯，50 80份甲乙酮(MEK)，2 6份发泡剂偶氮二甲酰胺，0. 5 1份硬脂酸钙和3 5份高碳醇混合搅动均勻制成底层发泡涂层浆料；
然后，利用辊涂的方法将底层发泡涂层浆料涂布在合成革用非织造布正面，施涂量为160g ^Og/m2，然后进入烘道在60 80°C的条件下干燥，最后利用滚筒熨平机在 140 180°C的条件下熨平发泡，在合成革用非织造布表面形成底层发泡涂层；
2)干法移膜涂层
首先，按质量份数将50 80份固含量为30%的中硬性溶剂型聚氨酯，60 100 份甲乙酮(MEK)，30 50份甲苯和3 5份高碳醇混合搅动均勻制成干法移膜涂层涂料；
其次，按质量份数，将60 90份固含量为30%的溶剂型聚氨酯粘合剂，60 100 份甲乙酮(MEK)，10 30份DMF和3 5份高碳醇混合搅动均勻制成粘合层涂料；
最后，利用合成革生产过程中的干法生产线，在离型纸正面刮涂干法移膜涂层涂料，施涂量为30g 90g/m2，然后进入烘道在100 140°C的条件下干燥，然后再刮涂粘合层涂料，施涂量为50g 120g/m2，最后将带有底层发泡涂层的服装用非织造布和带有粘合剂涂层的离型纸贴合，进入烘道在140 170°C干燥，冷却后进行分离，离型纸上的涂层转移到封底发泡涂层上面，得到了服装用合成革；
3)水揉致孔
将步骤2、制成的服装用合成革置于水揉机中利用55 95°C的热水水洗5 10分钟，洗去聚氨酯涂层中的高碳醇，在泡孔之间形成通道，形成连续贯通的多孔聚氨酯涂层， 得到具有透气和透水汽性能的服装用合成革。
所述的高碳醇采用8 31个碳原子的高级烷醇。
本发明以合成革用非织造布作为基材，采用多层化学发泡致孔涂层技术，解决服装用合成革生产工艺中存在的上述问题，生产高性能的服装用合成革。具体来说有以下几点其一，利用辊涂的方法和含有溶剂型聚氨酯、化学发泡剂、低温发泡改性剂和致孔剂的混合浆料，在合成革用非织造布表面，制造底层发泡涂层，替代原有的溶剂型聚氨酯湿法凝固涂层工艺，解决了 DMF的溶剂污染问题和残留问题；其二，利用刮涂的方法和含有溶剂型聚氨酯和致孔剂的混合浆料，在离型纸的表面涂布成膜，在其上刮涂粘合剂后与带有造底层发泡涂层的合成革用非织造布贴合，在造底层发泡涂层上形成溶剂型聚氨酯干法移膜涂层，最终得到服装用合成革。其三，利用水揉机，将服装用合成革在热水中洗涤，致孔剂被热水浸提出来，从而在合成革涂层中形成贯通性的微孔，提高了服装用合成革的透水汽性能和透气性能，得到了卫生性能良好的服装用合成革。利用本发明生产的服装用合成革，在满足常规物理机械性能的条件下，透水气性彡1. 8mg/cm2 · h，透气性彡2000ml/cm2 · h)。
具体实施方式
实施例1
1)底层发泡涂层
首先，按质量份数将50份固含量为30%的软性溶剂型聚氨酯，60份甲乙酮(MEK)， 3份发泡剂偶氮二甲酰胺，0. 8份硬脂酸钙和4份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成底层发泡涂层浆料；
然后，利用辊涂的方法将底层发泡涂层浆料涂布在合成革用非织造布正面，施涂量为160g/m2，然后进入烘道在60°C的条件下干燥，最后利用滚筒熨平机在180°C的条件下熨平发泡，在合成革用非织造布表面形成底层发泡涂层；
2)干法移膜涂层
首先，按质量份数将80份固含量为30%的中硬性溶剂型聚氨酯，100份甲乙酮 (MEK)，50份甲苯和5份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成干法移膜涂层涂料；
其次，按质量份数，将70份固含量为30%的溶剂型聚氨酯粘合剂，60份甲乙酮 (MEK)，20份DMF和5份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成粘合层涂料；
最后，利用合成革生产过程中的干法生产线，在离型纸正面刮涂干法移膜涂层涂料，施涂量为90g/m2，然后进入烘道在100°C的条件下干燥，然后再刮涂粘合层涂料，施涂量为80g/m2，最后将带有底层发泡涂层的服装用非织造布和带有粘合剂涂层的离型纸贴合， 进入烘道在160°C干燥，冷却后进行分离，离型纸上的涂层转移到封底发泡涂层上面，得到了服装用合成革；
3)水揉致孔
将步骤幻制成的服装用合成革置于水揉机中利用80°C的热水水洗7分钟，洗去聚氨酯涂层中的高碳醇，在泡孔之间形成通道，形成连续贯通的多孔聚氨酯涂层，得到具有透气和透水汽性能的服装用合成革。
实施例2
1)底层发泡涂层
首先，按质量份数将70份固含量为30%的软性溶剂型聚氨酯，50份甲乙酮(MEK)， 5份发泡剂偶氮二甲酰胺，0. 5份硬脂酸钙和3份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成底层发泡涂层浆料；
然后，利用辊涂的方法将底层发泡涂层浆料涂布在合成革用非织造布正面，施涂量为200g/m2，然后进入烘道在80°C的条件下干燥，最后利用滚筒熨平机在140°C的条件下熨平发泡，在合成革用非织造布表面形成底层发泡涂层；
2)干法移膜涂层
首先，按质量份数将60份固含量为30 %的中硬性溶剂型聚氨酯，80份甲乙酮 (MEK)，45份甲苯和3份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成干法移膜涂层涂料；
其次，按质量份数，将90份固含量为30 %的溶剂型聚氨酯粘合剂，80份甲乙酮 (MEK)，18份DMF和3份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成粘合层涂料；
最后，利用合成革生产过程中的干法生产线，在离型纸正面刮涂干法移膜涂层涂料，施涂量为60g/m2，然后进入烘道在120°C的条件下干燥，然后再刮涂粘合层涂料，施涂量为100g/m2，最后将带有底层发泡涂层的服装用非织造布和带有粘合剂涂层的离型纸贴合， 进入烘道在150°C干燥，冷却后进行分离，离型纸上的涂层转移到封底发泡涂层上面，得到了服装用合成革；
3)水揉致孔
将步骤幻制成的服装用合成革置于水揉机中利用55°C的热水水洗10分钟，洗去聚氨酯涂层中的高碳醇，在泡孔之间形成通道，形成连续贯通的多孔聚氨酯涂层，得到具有透气和透水汽性能的服装用合成革。
实施例3
1)底层发泡涂层
首先，按质量份数将80份固含量为30 %的软性溶剂型聚氨酯，70份甲乙酮(MEK)， 2份发泡剂偶氮二甲酰胺，0. 9份硬脂酸钙和5份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成底层发泡涂层浆料；
然后，利用辊涂的方法将底层发泡涂层浆料涂布在合成革用非织造布正面，施涂量为M0g/m2，然后进入烘道在68°C的条件下干燥，最后利用滚筒熨平机在150°C的条件下熨平发泡，在合成革用非织造布表面形成底层发泡涂层；
2)干法移膜涂层
首先，按质量份数将50份固含量为30%的中硬性溶剂型聚氨酯，60份甲乙酮 (MEK)，30份甲苯和4份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成干法移膜涂层涂料；
其次，按质量份数，将60份固含量为30%的溶剂型聚氨酯粘合剂，100份甲乙酮 (MEK)，30份DMF和5份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成粘合层涂料；
最后，利用合成革生产过程中的干法生产线，在离型纸正面刮涂干法移膜涂层涂料，施涂量为30g/m2，然后进入烘道在135°C的条件下干燥，然后再刮涂粘合层涂料，施涂量为50g/m2，最后将带有底层发泡涂层的服装用非织造布和带有粘合剂涂层的离型纸贴合， 进入烘道在170°C干燥，冷却后进行分离，离型纸上的涂层转移到封底发泡涂层上面，得到了服装用合成革；
3)水揉致孔
将步骤幻制成的服装用合成革置于水揉机中利用70°C的热水水洗8分钟，洗去聚氨酯涂层中的高碳醇，在泡孔之间形成通道，形成连续贯通的多孔聚氨酯涂层，得到具有透气和透水汽性能的服装用合成革。
实施例4
1)底层发泡涂层
首先，按质量份数将60份固含量为30 %的软性溶剂型聚氨酯，80份甲乙酮(MEK)， 6份发泡剂偶氮二甲酰胺，1份硬脂酸钙和3份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成底层发泡涂层浆料；
然后，利用辊涂的方法将底层发泡涂层浆料涂布在合成革用非织造布正面，施涂量为^Og/m2，然后进入烘道在73°C的条件下干燥，最后利用滚筒熨平机在165°C的条件下熨平发泡，在合成革用非织造布表面形成底层发泡涂层；
2)干法移膜涂层
首先，按质量份数将70份固含量为30%的中硬性溶剂型聚氨酯，90份甲乙酮 (MEK)，35份甲苯和3份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成干法移膜涂层涂料；
其次，按质量份数，将80份固含量为30%的溶剂型聚氨酯粘合剂，70份甲乙酮 (MEK)，10份DMF和4份8 31个碳原子的高级烷醇混合搅动均勻制成粘合层涂料；
最后，利用合成革生产过程中的干法生产线，在离型纸正面刮涂干法移膜涂层涂料，施涂量为50g/m2，然后进入烘道在140°C的条件下干燥，然后再刮涂粘合层涂料，施涂量为120g/m2，最后将带有底层发泡涂层的服装用非织造布和带有粘合剂涂层的离型纸贴合， 进入烘道在150°C干燥，冷却后进行分离，离型纸上的涂层转移到封底发泡涂层上面，得到了服装用合成革；
3)水揉致孔
将步骤幻制成的服装用合成革置于水揉机中利用90°C的热水水洗5分钟，洗去聚氨酯涂层中的高碳醇，在泡孔之间形成通道，形成连续贯通的多孔聚氨酯涂层，得到具有透气和透水汽性能的服装用合成革。
本发明以合成革用非织造布为基材，首先，利用辊涂的方法和含有溶剂型聚氨酯、 化学发泡剂、低温发泡改性剂和致孔剂的混合浆料，在合成革用非织造布表面涂布，然后通过烘箱进行干燥，控制干燥温度和时间进行化学发泡，制造底层发泡涂层；然后，利用刮涂的方法和含有溶剂型聚氨酯和致孔剂的混合浆料，在离型纸的表面涂布成膜，然后通过烘箱进行干燥，在其上刮涂粘合剂后与带有造底层发泡涂层的合成革用非织造布贴合，剥离后在造底层发泡涂层上形成溶剂型聚氨酯干法移膜涂层，最终得到服装用合成革；最后，利用水揉机，将服装用合成革在55 95°C的热水中洗涤，致孔剂被热水浸提出来，从而在合成革涂层中形成贯通性的微孔，提高了服装用合成革的透水汽性能和透气性能，得到了卫生性能良好的服装用合成革。本法明的关键技术和原理有以下几点其一，在加热干燥的条件下，化学发泡剂会分解，释放出惰性气体，在溶剂型聚氨酯涂层中形成泡孔，制造底层发泡涂层，替代原有的溶剂型聚氨酯湿法凝固涂层工艺，解决了 DMF的溶剂污染问题和残留问题。其二，底层发泡涂层和干法移膜涂层中均使用了致孔剂高碳醇，高碳醇在溶剂型聚氨酯涂层中会形成针状的结晶，在55 95°C的热水进行水洗的时候，高碳醇会被热水浸提出来，从而在聚氨酯涂层中形成针状空隙，这些空隙会贯通底层发泡涂层中的泡孔，并使干法移膜涂层具有良好的通透性，从而赋予服装用合成革良好的透气和透水汽性能。
权利要求
1.一种利用化学发泡致孔涂层技术生产服装用合成革的方法，其特征在于1)底层发泡涂层首先，按质量份数将50 80份固含量为30%的软性溶剂型聚氨酯，50 80份甲乙酮 (MEK)，2 6份发泡剂偶氮二甲酰胺，0. 5 1份硬脂酸钙和3 5份高碳醇混合搅动均勻制成底层发泡涂层浆料；然后，利用辊涂的方法将底层发泡涂层浆料涂布在合成革用非织造布正面，施涂量为 160g ^Og/m2，然后进入烘道在60 80°C的条件下干燥，最后利用滚筒熨平机在140 180°C的条件下熨平发泡，在合成革用非织造布表面形成底层发泡涂层；2)干法移膜涂层首先，按质量份数将50 80份固含量为30%的中硬性溶剂型聚氨酯，60 100份甲乙酮(MEK)，30 50份甲苯和3 5份高碳醇混合搅动均勻制成干法移膜涂层涂料；其次，按质量份数，将60 90份固含量为30%的溶剂型聚氨酯粘合剂，60 100份甲乙酮(MEK)，10 30份DMF和3 5份高碳醇混合搅动均勻制成粘合层涂料；最后，利用合成革生产过程中的干法生产线，在离型纸正面刮涂干法移膜涂层涂料，施涂量为30g 90g/m2，然后进入烘道在100 140°C的条件下干燥，然后再刮涂粘合层涂料， 施涂量为50g 120g/m2，最后将带有底层发泡涂层的服装用非织造布和带有粘合剂涂层的离型纸贴合，进入烘道在140 170°C干燥，冷却后进行分离，离型纸上的涂层转移到封底发泡涂层上面，得到了服装用合成革；3)水揉致孔将步骤幻制成的服装用合成革置于水揉机中利用55 95°C的热水水洗5 10分钟， 洗去聚氨酯涂层中的高碳醇，在泡孔之间形成通道，形成连续贯通的多孔聚氨酯涂层，得到具有透气和透水汽性能的服装用合成革。
2.根据权利要求1所述的利用化学发泡致孔涂层技术生产服装用合成革的方法，其特征在于所述的高碳醇采用8 31个碳原子的高级烷醇。
全文摘要
一种利用化学发泡致孔涂层技术生产服装用合成革的方法，以合成革用非织造布作为基材，采用多层化学发泡致孔涂层技术，解决服装用合成革生产工艺中存在的上述问题，生产高性能的服装用合成革。即利用辊涂的方法和含有溶剂型聚氨酯、化学发泡剂、低温发泡改性剂和致孔剂的混合浆料，在合成革用非织造布表面，制造底层发泡涂层，替代原有的溶剂型聚氨酯湿法凝固涂层工艺，解决了DMF的溶剂污染问题和残留问题；利用刮涂的方法和含有溶剂型聚氨酯和致孔剂的混合浆料，在离型纸的表面涂布成膜，在其上刮涂粘合剂后与带有造底层发泡涂层的合成革用非织造布贴合，在造底层发泡涂层上形成溶剂型聚氨酯干法移膜涂层，最后水洗终得到服装用合成革。
文档编号D06N3/14GK102505517SQ20111030803
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者张晓镭, 施凌山, 牛建民, 马兴元 申请人:福建可利得皮革纤维有限公司