本发明属于人工皮革制造技术,涉及一种合成革的加工制造方法,一种水性聚氨酯紫外光固化的方法。
背景技术:
我国作为合成革生产大国,企业在产量和产值稳步增长的同时,也面临巨大的市场压力,尤其是欧洲市场。2012年12月19日,欧洲化学管理局公布了第八批高度关注物质候选名单,其中就包括n’n-二甲基甲酰胺(dmf),按照惯例,欧盟对于dmf的限令将会逐年加严,直至最后取缔dmf。国家面对这一严峻形势,与出台了限制dmf的标准,二级标准限制为100ppm以下,一级标准限制为30ppm以下。目前,合成革领域常用的是溶剂型聚氨酯(pu),它具有来良好的耐水性和强伸度,但常以dmf作为溶剂,溶剂有毒、易燃且污染环境,另外,设备要求防爆,还需溶剂回收装置,投资较大,我国也很少有企业可以生产出符合欧盟标准的生态合成革。水性pu以水为溶剂,安全、节能、环保,水性pu合成革将会成为未来的一个发展方向。
技术实现要素:
为了解决现有技术中存在的问题,本发明旨在提出一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法。
本发明的技术方案如下:
一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)配制含浸底布的浆料,该浆料以重量计包括以下组分:
固含量为35%-60%的水性光固化聚氨酯:100份;
去离子水:100-120份;
光引发剂:2-10份;
活性稀释剂:10-50份;
发泡剂:10-15份;
将上述组分混合分散后,通过调节溶剂用量来调整浆料的粘度,使浆料粘度为1000cps~20000cps;
2)含浸:将底布浸入步骤1)的配制浆料中,避光下进行含浸,制得半成品;
3)光固化:将含浸后的半成品,以1m/min-100m/min的速度通过紫外光固化设备,uv辐射固化,得到固化后的半成品;
4)溶剂烘除:将固化后的半成品进行烘干处理,除去残留的溶剂,得到合成革半成品;
5)根据底布的类型,采取相应的处理方式,得到水性光固化聚氨酯合成革。
所述的一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,所述步骤1)中底布的类型为copet/pet或ldpe/pa;所述底布的材料采用针织布、梭织布或无纺布。
所述的一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,所述步骤1)中的水性光固化聚氨酯采用外乳化型水性聚氨酯,并带有光敏基团,且水性光固化聚氨酯采用阳离子型性、阴离子型或非离子型。
所述的一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,所述步骤1)中的光引发剂采用水性光引发剂,如水性硫杂蒽酮类衍生物、水性二苯甲酮衍生物、水性安息香衍生物、水性二苯乙二酮类衍生物,稠环芳烃类、水性苯乙酮衍生物。
所述的一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,所述步骤1)中的活性稀释剂采用自由基光固化活性稀释剂,如丙烯酸酰氧基类,乙烯基和烯丙基类的单体;或采用阳离子光固化活性稀释剂,如乙烯基醚,环氧基的单体。
所述的一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,所述步骤1)中的发泡剂根据底布的材料及类型采用相应的发泡剂。
所述的一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,所述步骤3)中的紫外光固化设备采用紫外灯、紫外曝光机、台式输送带uv固化炉中的一种或多种组合。
所述的一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,所述步骤4)中的烘干采用烘箱加热烘干、红外加热烘干、微波加热烘干中的一种或多种组合。
所述的一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,所述底布的类型采用copet/pet,步骤5)操作过程是:将合成革半成品,通入65-75℃热碱中55-65分钟,抽提作为海相的copet;在通入含有醋酸的水溶液;用去离子水清洗;上油、摔软烘干,得到最终产品;
所述的一种基于水性光固化聚氨酯的合成革生产方法,其特征在于,所述底布的类型采用ldpe/pa,步骤5)操作过程是:将合成革半成品,通入75-85℃热甲苯中55-65分钟,抽提作为“海相”的ldpe;上油、摔软烘干,得到最终产品。
本发明的有益效果是,通过将水性光固化聚氨酯分散在去离子水中,加入含有可聚合官能团有机小分子,调节体系的粘度,避光含浸,进入底布后,在uv照射和光引发剂的作用下,产生光固化,并在起泡剂的作用下,形成泡孔结构的pu固化层;在湿法中使用水性光固化聚氨酯,避免使用dmf,利用紫外光固化,固化效率更高,使产品不仅拥有优异的力学性能,还具有安全、环保的特点,更有利于人体健康。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但是实施例并不构成对本发明要求保护范围的限制。
实施例1
(1)配制含浸针织布(copet/pet)的浆料,该浆料以重量计包括以下组分:
固含量为35%的水性光固化聚氨酯yt-8202:100份;
去离子水:100份;
光引发剂1173:7份;
活性稀释剂(三缩四丙二醇双丙烯酸酯):18份;
发泡剂(碳酸氢钠):15份;
通过旋转粘度计测得导电浆料粘度1000cps(30℃)。
(2)含浸针织布:将针织布浸入(1)步的水性浆料中,避光下进行含浸,制得合成革半成品。
(3)光固化:将含浸后的半成品,以8m/min的速度,通过uvled线路曝光机,得到固化后的半成品。
(4)溶剂烘除:将固化后的半成品通过100℃的烘箱,除去残留的水分。
(5)碱减量:将合成革半成品,通入70℃热碱中60分钟,抽提作为“海相”的copet。
(6)酸中和:碱减量后的合成革半成品,通过含有醋酸的水溶液。
(7)水洗:合成革半成品用去离子水清洗。
(8)上油、摔软烘干,得到最终产品。
实施例2
(1)配制含浸梭织布(copet/pet)的浆料,该浆料以重量计包括以下组分:
固含量为60%的水性光固化聚氨酯yt-717a:100份;
去离子水:120份;
光引发剂tmppl:9份;
活性稀释剂(丙烯酸乙基膦酸二乙酯):10份;
发泡剂(碳酸氢铵):13份;
通过旋转粘度计测得导电浆料粘度2000cps(30℃)。
(2)含浸梭织布:将梭织布浸入(1)步的水性浆料中,避光下进行含浸,制得合成革半成品。
(3)光固化:将含浸后的半成品,以5m/min的速度,通过台式输送带uv固化炉,得到固化后的半成品。
(4)溶剂烘除:将固化后的半成品通过微波干燥设备加热,除去残留的水分。
(5)碱减量:将合成革半成品,通入70℃热碱中60分钟,抽提作为“海相”的copet。
(6)酸中和:碱减量后的合成革半成品,通过含有醋酸的水溶液。
(7)水洗:合成革半成品用去离子水清洗。
(8)上油、摔软烘干,得到最终产品。
实施例3
(1)配制含浸无纺布(ldpe/pa)的浆料,该浆料以重量计包括以下组分:
固含量为40%的水性光固化聚氨酯yt8200:100份;
去离子水:110份;
光引发剂907:10份;
活性稀释剂(三羟甲基丙烷二丙烯酸酯):20份;
发泡剂(硝酸铵):10份;
通过旋转粘度计测得导电浆料粘度1500cps(30℃)。
(2)含浸无纺布:将无纺布浸入(1)步的水性浆料中,避光下进行含浸,制得合成革半成品。
(3)光固化:将含浸后的半成品,以3m/min的速度,通过紫外灯照射,得到固化后的半成品。
(4)溶剂烘除:将固化后的半成品通过红外加热管加热,除去残留的水分,得到合成革半成品。
(5)甲苯减量:将合成革半成品,通入80℃热甲苯中60分钟,抽提作为“海相”的ldpe。
(6)上油、摔软烘干,得到最终产品。
实施例4
(1)配制含浸无纺布(copet/pet)的浆料,该浆料以重量计包括以下组分:
固含量为35%的水性聚氨酯yt-8202:100份;
去离子水:100份;
光引发剂2959:4份;
活性稀释剂(甲基丙烯酸羟乙酯):12份;
发泡剂(碳酸钙):15份;
通过旋转粘度计测得浆料粘度1000cps(30℃)。
(2)含浸无纺布:将无纺布浸入(1)步的水性浆料中,避光下进行含浸,制得合成革半成品。
(3)光固化:将含浸后的半成品,以8m/min的速度,通过uvled线路曝光机,得到固化后的半成品。
(4)溶剂烘除:将固化后的半成品通过100℃的烘箱,除去残留的水分。
(5)碱减量:将合成革半成品,通入70℃热碱中60分钟,抽提作为“海相”的copet。
(6)酸中和:碱减量后的合成革半成品,通过含有醋酸的水溶液。
(7)水洗:合成革半成品用去离子水清洗。
(8)上油、摔软烘干,得到最终产品。
实施例5
(1)配制含浸无纺布(ldpe/pa)的浆料,该浆料以重量计包括以下组分:
固含量为60%的水性光固化聚氨酯yt-717a:100份;
去离子水:120份;
光引发剂tmppl:10份;
活性稀释剂(丙烯酸乙基膦酸二乙酯):30份;
发泡剂(碳酸氢铵):13份;
通过旋转粘度计测得导电浆料粘度2000cps(30℃)。
(2)含无纺布:将无纺布浸入(1)步的水性浆料中,避光下进行含浸,制得合成革半成品。
(3)光固化:将含浸后的半成品,以5m/min的速度,通过台式输送带uv固化炉,得到固化后的半成品。
(4)溶剂烘除:将固化后的半成品通过微波干燥设备加热,除去残留的水分。
(5)甲苯减量:将合成革半成品,通入80℃热甲苯中60分钟,抽提作为“海相”的ldpe。
(6)上油、摔软烘干,得到最终产品。
实施例6
(1)配制含浸无纺布(ldpe/pa)的浆料,该浆料以重量计包括以下组分:
固含量为35%的水性聚氨酯yt-8202:100份;
去离子水:100份;
光引发剂2959:2份;
活性稀释剂(甲基丙烯酸羟乙酯):50份;
发泡剂(碳酸钙):15份;
通过旋转粘度计测得浆料粘度1000cps(30℃)。
(2)含无纺布:将无纺布浸入(1)步的水性浆料中,避光下进行含浸,制得合成革半成品。
(3)光固化:将含浸后的半成品,以5m/min的速度,通过台式输送带uv固化炉,得到固化后的半成品。
(4)溶剂烘除:将固化后的半成品通过微波干燥设备加热,除去残留的水分。
(5)甲苯减量:将合成革半成品,通入80℃热甲苯中60分钟,抽提作为“海相”的ldpe。
(6)上油、摔软烘干,得到最终产品。