CN104652137A - 一种环保型硅胶合成革的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于革材料制备领域，具体涉及一种环保型硅胶合成革的制备方法，主要步骤包括：将环保型有机硅胶浆料涂覆在离型纸或膜表面，经干燥硬化形成有机硅合成革的面层1；再在面层1涂覆环保型有机硅胶浆料，经过干燥形成有机硅合成革的中间基料2；最后在中间基料2涂覆环保型有机硅胶树脂浆料，与基布贴合，经过干燥形成环保型硅胶合成革的方法。本方法实现合成革的清洁生产，使合成革品质的进一步提升，降低生物废水的排放，有利于环保。

Description

一种环保型硅胶合成革的制备方法
技术领域
本发明属于革材料制备领域，具体涉及一种环保型硅胶合成革的制备方法。
背景技术
目前，国内外的合成革行业使用的合成革用树脂绝大多数为溶剂型聚氨酯树脂及水性聚氨酯。生产人造革、合成革工艺主要分为干法聚氨酯制革工艺和湿法聚氨酯制革工艺以及水性聚氨酯工艺。干法聚氨酯制革工艺，是指将溶剂型聚氨酯树脂中的溶剂挥发掉后，得到的多层薄膜加上底布而构成的多层结构体，包括直接涂刮法和离型纸法。湿法聚氨酯制革工艺是指将溶剂型聚氨酯树脂中的溶剂挥发掉后，采用水中成膜法得到的具有透气性和透湿性又同时具有连续多孔层的多层结构体，包括单涂覆法、浸渍法和含浸涂覆法，湿法工艺生产的是半成品俗称“贝斯”(BASE)，必须再经干法工艺及其它后处理后才成为成品。水性聚氨酯则为溶剂为水的聚氨酯，经过干燥贴合制作的合成革。
不论是使用干法聚氨酯制革工艺还是湿法聚氨酯制革工艺还是水性聚氨酯的工艺，在生产过程中都要使用溶剂型聚氨酯树脂，由于溶剂型聚氨酯树脂中含有大量的二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、丁酮等有毒有害的化学溶剂，在合成革生产和使用过程中都会有大量的化学溶剂挥发到周围环境中去，最后还是会将聚氨酯残留于布上。这样对环境、人体都会造成巨大的伤害。对于我国合成革行业，长期使用溶剂型聚氨酯树脂生产合成革，已经造成了整个行业“高污染、高能耗、高危险”的“三高”局面。因此，以水性树脂代替溶剂型树脂，并将环保性有机硅树脂用于合成革生产是实现合成革清洁生产的重要途径。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种环保型有机硅胶合成革生产方法，在硅胶合成革分为表面有机硅胶，还有中间基料有机硅胶，都是完全的环保，代替溶剂型“贝斯”，替代现有的干、湿法制革工艺，以有机硅胶为制革原料，避免使用有毒化学溶剂，解决合成革行业的“三高”问题，以及水性聚氨酯合成革部分环保问题，实现合成革的清洁生产，提高合成革的品质档次。
本发明技术方案包括如下步骤：
(1)将环保型有机硅胶P40与配套的P4硬化剂按比例混合形成有机硅胶P40浆料，用乙烯基硅油将浆料黏度调至100000～120000mPa.s/25℃，并涂覆在离型纸或离型膜表面，经过梯度干燥硬化形成有机硅合成革的面层1；
(2)将环保型有机硅胶P41与配套的P4硬化剂按比例混合后，添加调色剂，用乙烯基硅油将浆料黏度调至2500000～300000mPa.s/25℃，将所得有机硅胶P41浆料涂覆在所述面层1表面，经梯度干燥形成有机硅合成革的中间基料2；
(3)将环保型有机硅胶树脂P42与配套的P4硬化剂按比例混合形成有机硅黏胶P42浆料，用乙烯基硅油将浆料黏度调至15000～25000mPa.s/25℃，并涂覆在有机硅合成革的中间基料2上，再与基布贴合，经干燥形成环保型有机硅胶合成革。
上述技术方案中所述的有机硅胶P40，P41，P42均为含量100％的聚硅氧烷，分子式：aSiO2·nH2O，均为厦门鑫创利硅胶有限公司生产的加成型硅胶。
上述技术方案中所述的有机硅胶P4硬化剂为含量100％的聚硅氧烷，分子式：bSiO2·nH2O，为厦门鑫创利硅胶有限公司生产的加成型硅胶硬化剂。
上述技术方案中所述的乙烯基硅油为含量100％的聚硅氧烷，分子式：cSiO2·nH2O，为厦门鑫创利硅胶有限公司生产的乙烯基硅油。
其中，a、b、c为聚合度，均大于2，且a＞b＞c；n为1～3。
所述有机硅胶，硬化剂，乙烯基硅油由聚硅氧烷聚合而成的，只是聚合度不一样，而聚合度又不受控制，无法测算，但是高聚物硅胶中一定聚合不完全，还含有低聚的分子，而且硅胶聚合后粘度太高，还需要另外加入低聚的硅油进行稀释。
步骤(1)中，有机硅胶P40与配套的P4硬化剂质量比为8～12:1；
步骤(2)中，有机硅胶P41与配套的P4硬化剂质量比为8～12:1；
步骤(3)中，有机硅胶树脂P42与配套的P4硬化剂质量比为8～12:1。
上述技术方案中所述的离型纸或离型膜为离型力60g/in以上的离型纸或离型膜。优选为美国沃伦公司生产190#离型纸或离型膜。
上述技术方案中所述步骤(2)中的调色剂，为无溶剂型环保有机硅调色剂，为色粉或色浆；所述调色剂的添加量为有机硅胶P41质量的10～50％。
上述技术方案中所述步骤(3)中的基布为针织布，机织布，超级纤维、仿麂皮或涤纶布，优选仿麂皮、涤纶布中的一种。
上述技术方案中所述步骤(1)，(2)，(3)中的干燥方法是通过使用红外线干燥机实现干燥，干燥温度在80～150℃。
上述技术方案中所述步骤(1)之前，需释放离型纸或膜并调整离型纸或膜在生产线上传送张力和速度。此革为环保人造皮革，不含VOC(即挥发性有机化合物)，相较于其它人造皮革耐水耐污性高，耐磨性佳，手感柔软饱满，接近真皮。
因此，上述技术方案在具体实施方式中，还包括如下步骤：
(1)释放离型纸并调整离型纸在生产线上传送张力和速度；
(2)将离型纸传送到第一涂台处，涂覆有机硅胶P40浆料，在15～25米长的中波红外线烘箱中进行梯度固化干燥，形成有机硅合成革的面层1；
(3)将冷却后的具有面层1的离型纸传送至第二涂台，将有机硅胶P41浆料，涂覆在面层1上，在15～25米长的中波红外线烘箱中进行梯度固化干燥，形成有机硅合成革的中间基料2；
(4)将冷却后的具有面层1和中间基料2的离型纸传送至第三涂台，涂覆有机硅黏胶P42浆料，并与基布进行贴合，传送进25～35米长的中波红外线烘箱中进行固化干燥，固化干燥后，经冷却辊冷却，再经过剥离装置，使离型纸与有机硅合成革分离，最后将合成革收卷。
本发明的有益效果为：
本发明提供的合成革的生产方法和由该方法制成的合成革具有如下优点：实现合成革的清洁生产，使合成革品质的进一步提升，降低生物废水的排放，有利于环保，易于工业化生产。
具体实施方式
实施例1
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
1、制革用材料
(1)离型纸
使用美国沃伦公司生产的190#离型纸。
(2)面层浆料
使用厦门鑫创利硅胶有限公司生产的加成型硅胶P40。将100份P40加成型硅胶、10份P4硬化剂、乙烯基硅油，调整好粘度，并在高速分散机搅拌下进行增稠复配，黏度调至100000mPa.s/25℃，即成为硅胶合成革用面层浆料。
(3)中间基料
使用厦门鑫创利硅胶有限公司生产的加成型硅胶P41。将100份P41加成型硅胶、10份P4硬化剂、乙烯基硅油、相应颜色的色浆，在高速分散机搅拌下进行增稠复配，黏度调至300000mPa.s/25℃，即成为硅胶合成革用中间层基料。
(4)底层胶粘剂浆料
使用厦门鑫创利硅胶有限公司生产的加成型硅胶树脂P42。将100份P42加成型硅胶树脂、10份P4硬化剂、乙烯基硅油，在高速分散机搅拌下进行增稠复配，黏度调至20000mPa.s/25℃，即成为合成革用胶粘剂浆料。
(5)基布
使用浙江同丰革基布有限公司生产的机织布。
2、合成革的制备
(1)先将干燥的DE90离型纸放在放纸台后，经过接纸器调节离型纸在生产线上的移动速度。当离型纸移动到第一处涂台时，将步骤1-2制得的面层浆料通过涂台按0.05mm的厚度均匀地涂在DE90离型纸上。此时带有P40面层浆料的离型纸在传动器的带动下以10m/min的速度在红外辐射器的照射下通过第一段中波红外烘箱，第一段中波红外烘箱长20m，烘箱内设置110℃、120℃、130℃三个的温度从低到高的温区，每个温区分别通过调节该温区内的中波红外管的功率密度来保持该温区的设置温度。三个温区设置长度为110℃温区5m、120℃温区10m、130℃温区5m。在存在温差梯度的环境中烘干合成革，水份能够很缓和的通过涂层中毛细孔向外挥发，避免了水份在高温环境中极速蒸发冲破皮面，造成皮面凹凸不平，遍布破裂的气孔，从而影响皮革的质量。烘干过程产生的水蒸气通过通风***排出第一段中波红外烘箱外。烘干后的P40面层通过冷却辊冷却后进入第二涂台。
(2)当面层浆料在第一段烘箱烘干后，在第二涂台处按0.15mm的厚度将步骤2-1制得的中间层基料均匀地涂在面层上。上浆后，带有中间基料P41的离型纸在传动器的带动下以10m/min的速度在红外辐射器的照射下通过第二段中波红外烘箱。第二段中波红外烘箱长20m，烘箱内设置100℃、110℃、120℃三个由低到高的温区，三个温区设置长度分别为三个温区设置长度为100℃温区5m、110℃温区5m、120℃温区10m。烘干过程产生的水蒸气通过通风***排出第二段中波红外烘箱外。
(3)中间层基料经过第二段中波红外烘箱烘干后，经过冷却辊冷却至室温，再经过第三涂台涂覆步骤1-4制得的P42加成型硅胶胶粘剂浆料，上浆厚度为0.05mm。然后将基布与胶粘剂贴合，贴合后进入第三段中波红外烘箱烘干。第三段中波红外烘箱长30m，烘干温度为150℃，烘干时间为3min，车速控制为10m/min。该烘干过程产生的水蒸气通过通风***排出第三段中波红外烘箱外，烘干后通过冷却辊冷却至室温后通过收卷器使离型纸与合成革分离，切边收卷即得到产品，记作Al。
实施例2
1、制革用材料
制革用材料同实施1，仅将P40加成型硅胶和P4硬化剂的用量改为80:10；P41加成型硅胶树脂和重量份P4硬化剂用量改为80:10。
2、合成革的制备
合成革的制备方法同实施例1，所得产品记作A2。
实施例3
1、制革用材料
制革用材料同实施1。
2、合成革的制备
合成革的制备方法同实施例1，仅将步骤2-(1)中烘箱的温度设为80℃，100℃，120℃三个的温度从低到高的温区；步骤2-(2)中烘箱温度设为90℃，100℃，110℃三个的温度从低到高的温区所得产品记作A3。
上述所制备的产品A1，A2，A3的性能对比如表一所示。相对于A2，A1吸水率低，耐碱性、耐甲苯性、耐酒精性良好，耐磨性能良好，而且手感很好，这表明降低面层、中间基料中的硅胶量降低硅胶合成革的各项性能。相对于A3，A1具有较好的手感，这说明，降低烘干温度，一定程度上影响硅胶合成革的手感。
表一A1，A2，A3各个性能的比较：
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种环保型硅胶合成革的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将环保型有机硅胶P40与配套的P4硬化剂按比例混合形成有机硅胶P40浆料，用乙烯基硅油将浆料黏度调至100000～120000mPa.s/25℃，并涂覆在离型纸或离型膜表面，经过梯度干燥硬化形成有机硅合成革的面层1；
(2)将环保型有机硅胶P41与配套的P4硬化剂按比例混合后，添加调色剂，用乙烯基硅油将浆料黏度调至2500000～300000mPa.s/25℃，将所得有机硅胶P41浆料涂覆在所述面层1表面，经梯度干燥形成有机硅合成革的中间基料2；
(3)将环保型有机硅胶树脂P42与配套的P4硬化剂按比例混合形成有机硅黏胶P42浆料，用乙烯基硅油将浆料黏度调至15000～25000mPa.s/25℃，并涂覆在有机硅合成革的中间基料2上，再与基布贴合，经干燥形成环保型有机硅胶合成革。
2.根据权利要求1所述一种环保型硅胶合成革的制备方法，其特征在于，
所述的有机硅胶P40，P41，P42均为含量100％的聚硅氧烷，分子式：aSiO2·nH2O；
所述的有机硅胶P4硬化剂为含量100％的聚硅氧烷，分子式：bSiO2·nH2O；
所述的乙烯基硅油为含量100％的聚硅氧烷，分子式：cSiO2·nH2O；
其中，a、b、c为聚合度，均大于2，且a＞b＞c；n为1～3。
3.根据权利要求1所述一种环保型硅胶合成革的制备方法，其特征在于，
所述步骤(1)中，有机硅胶P40与配套的P4硬化剂质量比为8～12:1；
所述步骤(2)中，有机硅胶P41与配套的P4硬化剂质量比为8～12:1；
所述步骤(3)中，有机硅胶树脂P42与配套的P4硬化剂质量比为8～12:1。
4.根据权利要求1所述一种环保型硅胶合成革的制备方法，其特征在于，所述的离型纸或离型膜为离型力60g/in以上的离型纸或离型膜。
5.根据权利要求1或4所述一种环保型硅胶合成革的制备方法，其特征在于，所述离型纸或离型膜为190#离型纸或离型膜。
6.根据权利要求1所述一种环保型硅胶合成革的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的调色剂，为无溶剂型环保有机硅调色剂，为色粉或色浆；所述调色剂的添加量为有机硅胶P41质量的10～50％。
7.根据权利要求1所述一种环保型硅胶合成革的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的基布为针织布，机织布，超级纤维、仿麂皮或涤纶布。
8.根据权利要求1所述一种环保型硅胶合成革的制备方法，所述步骤(1)，(2)，(3)的干燥方法是通过使用红外线干燥机实现干燥，干燥温度在80～150℃。
9.根据权利要求1～8所述一种环保型硅胶合成革的制备方法，其特征在于所述步骤(1)之前，需释放离型纸或膜并调整离型纸或膜在生产线上传送张力和速度。
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