CN106811986B - 一种tpo改性tpu超细纤维合成革的清洁生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，以超细纤维合成革基布为基材，采用连续浸渍的方式进行亲水处理，得到亲水性的超细纤维合成革基布；采用压延生产线，将面层物料加入到捏合机中，经捏合工序后进入密炼机中，经密炼工序后进入塑炼机，经塑炼工序后进入压延机，压延成面层薄膜，再与亲水性的超细纤维合成革基布贴合，卷取后得到半成品；将半成品进行压花，得到TPO改性TPU超细纤维合成革。本发明的工艺中不使用任何有机溶剂，没有任何溶剂污染；所述的工艺操作简单，工艺稳定；所得的产品力学性能优异，质量良好。

Description

一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法
技术领域
本发明涉及超细纤维合成革的生产方法，特别涉及一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法。
背景技术
合成革工业的主要产品包括人造革、合成革和超细纤维合成革，这些产品都是模拟天然皮革的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。通常情况下，大多以聚氨酯(PU)和聚氯乙烯(PVC)微孔涂层，模拟天然皮革的粒面层，以无纺布或纺织布为基材的模拟天然皮革的网状层。在通常的分类中，以纺织布为基材的称为人造革，以无纺布为基材的称为合成革，以超细纤维基布为基材的称为超细纤维合成革，这些广泛用于制作鞋、靴、箱包和球类等。从产量来看，我国塑料人造合、合成革产量从2009年的184.82万吨增长到2015年的343.8万吨，复合增长率达10.9％。但是近年来国内环保要求更加严格，重污染合成革产业发展受到限制，行业竞争日益激烈。从产品的性能要求来看，聚氨酯(PU)和聚氯乙烯(PVC)微孔涂层通常由不发泡的面层和发泡的下层构成，不发泡的面层能够满足产品表面的耐磨、抗划伤等使用性能要求，而发泡的下层能够满足产品柔软丰满的手感要求。因此，从技术角度来看，合成革涂层的技术主要包括面层技术和发泡层技术两个方面。
目前，在超细纤维合成革技术领域，通常采用溶剂型PU树脂干法移膜进行造面，会对环境造成严重的溶剂污染，这种类型的PU树脂均通过甲苯、丁酮(MEK)和二甲基甲酰胺(DMF)等作为主要溶剂以溶剂聚合法制得。这些占整个树脂成分60％以上的有机溶剂基本上都是有害物质，而且对人体造成的危害是多方面的。其中，丁酮、丙酮和二甲基甲酰胺等溶剂都有相当大的毒副作用。合成革生产中用量最大的二甲基甲酰胺，对皮肤、眼部粘膜有强刺激性，吸入高浓度气体时，会刺激咽部引起恶心，经常接触，经皮肤侵入，会导致肝功能障碍；而且过多的吸入以上溶剂对女性孕育下一代将产生严重的负面影响。目前的技术发展的趋势如下：(1)采用水性聚氨酯造面技术解决溶剂污染问题。(2)采用其它清洁化的造面技术。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，采用TPO改性TPU为原料，采用压延法生产TPO改性TPU薄膜，然后和经过亲水处理的超细纤维合成革基布贴合，生产TPO改性TPU超细纤维合成革，该工艺中不使用任何有机溶剂，没有任何溶剂污染；所述的工艺操作简单，工艺稳定；所得的产品力学性能优异，质量良好。而且能够克服单一TPU树脂软硬度调节范围小，成本高的缺陷。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，包括以下步骤：
(1)以超细纤维合成革基布为基材，采用连续浸渍的方式进行亲水处理，得到亲水性的超细纤维合成革基布；
(2)采用压延生产线，将面层物料加入到捏合机中，经捏合工序后进入密炼机中，经密炼工序后进入塑炼机，经塑炼工序后进入压延机，压延成面层薄膜，再与亲水性的超细纤维合成革基布贴合，卷取后得到半成品；
其中，所述的面层物料以质量份数计，包括TPO改性TPU 100份；粉状碳酸钙20～100份；色粉1～5份；季戊四醇亚磷酸酯0.05～0.1份；聚碳化二亚胺0.1～0.5份；聚四氟乙烯微粉0.2～1.5份；
(3)将半成品进行压花，得到TPO改性TPU超细纤维合成革。
本发明进一步的改进在于，亲水处理的过程具体为：采用连续浸渍的方式，首先将基布经过质量分数10％～15％的三乙醇胺溶液，再轧液，使基布的含液率为50％，并干燥；然后，经过质量分数5％～10％的六亚甲基二异氰酸酯三聚体的分散液，再轧液，使基布的含液率为50％，并干燥。
本发明进一步的改进在于，所述干燥的温度均为120℃。
本发明进一步的改进在于，所述捏合工序的技术条件为：将面层物料投入到高速捏合机中搅拌5min～10min，当物料温度至90℃～100℃时，放料。
本发明进一步的改进在于，TPO改性TPU是通过以下过程制得：将TPO与TPU混合均匀，得到TPO改性TPU，并且TPO改性TPU中，TPO所占的质量百分数为5％～30％。
本发明进一步的改进在于，所述密炼工序的技术条件为：将捏合后的物料放入密炼机中，以15～20℃/min的升温速率升温至110℃～170℃下密炼3min～5min。
本发明进一步的改进在于，所述塑炼工序的技术条件为：将密炼后的物料放入塑炼机中，以15～20℃/min的升温速率升温至130℃～170℃下塑炼5min～10min。
本发明进一步的改进在于，所述压延工序的技术条件为：塑炼后的物料进入压延机中，压延成面层薄膜的厚度为0.1mm～1.5mm，压延温度为130℃～175℃。
本发明进一步的改进在于，所述的超细纤维合成革基布为定岛型超细纤维合成革基布、非定岛型超细纤维合成革基布、裂片型超细纤维合成革基布或水性聚氨酯超细纤维合成革基布。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：由于TPU为热塑性聚氨酯，这类聚氨酯在化学结构上没有或很少交联，其分子基本是线性的结构，可加热塑化，力学性能优异，所以本发明将TPO和TPU共混改性后的TPO改性TPU为原料作为热塑性树脂，经过压延法形成薄膜，再和亲水性超细纤维合成革基布贴合，得到TPO改性TPU超细纤维合成革，能够克服TPU合成革软硬度调节范围小，成本高的缺陷。并且制备工艺中不使用任何有机溶剂，没有任何溶剂污染，工艺操作简单，生产效率高，工艺稳定；所得的产品力学性能优异，质量良好，软硬度调节范围大，成本较低。本发明制备的TPO改性TPU合成革，和PU(聚氨酯)合成革、PVC(聚氯乙烯)人造革相比，生产过程和产品完全环保，没有任何环境污染。和TUP(热塑性聚氨酯)合成革相比，软硬度调节范围宽，价格低，产品耐水解性能和手感更好。
本发明和目前的技术相比有以下的特点和优势。
(1)和溶剂型PU超细纤维合成革的干法贴面工艺相比，TPO改性TPU超细纤维合成革中的压延TPU薄膜贴合工艺，不使用任何有机溶剂，没有任何溶剂污染，是一种完全清洁的生产工艺。
(2)和溶剂型PU超细纤维合成革的干法贴面工艺相比，TPO改性TPU超细纤维合成革中的压延TPU薄膜贴合工艺操作简单，生产效率高，生产效率高达42米/每分钟，并且工艺稳定。
(3)和溶剂型PU超细纤维合成革产品相比，TPO改性TPU超细纤维合成革，表面耐磨性能和抗划伤性能更好。
(4)和溶剂型PU超细纤维合成革产品相比，TPO改性TPU超细纤维合成革产品价格较低，具有很强的市场竞争能力。
(5)和溶剂型PU超细纤维合成革产品相比，TPO改性TPU超细纤维合成革产品的VOC(可挥发性有机物)更低，能满足汽车内饰的要求。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不只限于这些例子。
本发明中TPO为烯烃类热塑性弹性体(即聚烯烃)，是由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称。
本发明中的色粉为一类着色剂。
实施例1
一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，包括以下步骤：
(1)以定岛型超细纤维合成革基布为基材，采用连续浸渍的方式进行亲水处理，具体为采用连续浸渍的技术，首先将基布经过质量分数10％的三乙醇胺水溶液，再轧液，使基布的含液率为50％，并在120℃下干燥；然后，经过质量分数5％的六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI三聚体)的分散液(将HDI三聚体分散到水中)，再轧液，使基布的含液率为50％，并在120℃下干燥，得到亲水性的超细纤维合成革基布；
(2)采用压延生产线，将面层物料投入到高速捏合机中搅拌5min，当物料温度至100℃时，放料后进入密炼机中，以15℃/min的升温速率升温至170℃下密炼3min后进入塑炼机，以15℃/min的升温速率升温至170℃下塑炼5min后进入压延机，压延温度为130℃，压延成面层薄膜的厚度为0.1mm，再将面层薄膜与亲水性的超细纤维合成革基布贴合，卷取后得到半成品；
其中，所述的面层物料以质量份数计，包括TPO改性TPU 100份；粉状碳酸钙填料50份；色粉5份；季戊四醇亚磷酸酯0.1份；聚碳化二亚胺0.5份；聚四氟乙烯微粉1.5份；TPO改性TPU是通过以下过程制得：将TPO与TPU混合均匀，得到TPO改性TPU，并且TPO改性TPU中，TPO所占的质量百分数为5％。
(3)将半成品进行压花，得到TPO改性TPU超细纤维合成革。
实施例2
(1)以非定岛型超细纤维合成革基布为基材，采用连续浸渍的方式进行亲水处理，具体为采用连续浸渍的技术，首先将基布经过质量分数15％的三乙醇胺水溶液，再轧液，使基布的含液率为50％，并在120℃下干燥；然后，经过质量分数10％的六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI三聚体)的分散液(将HDI三聚体分散到水中)，再轧液，使基布的含液率为50％，并在120℃下干燥，得到亲水性的超细纤维合成革基布；
(2)采用压延生产线，将面层物料投入到高速捏合机中搅拌10min，当物料温度至90℃时，放料后进入密炼机中，以20℃/min的升温速率升温至110℃下密炼5min后进入塑炼机，以20℃/min的升温速率升温至130℃下塑炼10min后进入压延机，压延温度为140℃，压延成面层薄膜的厚度为1.5mm，再将面层薄膜与亲水性的超细纤维合成革基布贴合，卷取后得到半成品；
其中，所述的面层物料以质量份数计，包括TPO改性TPU 100份；粉状碳酸钙填料20份；色粉4份；季戊四醇亚磷酸酯0.05份；聚碳化二亚胺0.2份；聚四氟乙烯微粉0.2份；TPO改性TPU是通过以下过程制得：将TPO与TPU混合均匀，得到TPO改性TPU，并且TPO改性TPU中，TPO所占的质量百分数为30％。
(3)将半成品进行压花，得到TPO改性TPU超细纤维合成革。
实施例3
(1)以裂片型超细纤维合成革基布为基材，采用连续浸渍的方式进行亲水处理，具体为采用连续浸渍的技术，首先将基布经过质量分数12％的三乙醇胺水溶液，再轧液，使基布的含液率为50％，并在120℃下干燥；然后，经过质量分数8％的六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI三聚体)的分散液(将HDI三聚体分散到水中)，再轧液，使基布的含液率为50％，并在120℃下干燥，得到亲水性的超细纤维合成革基布；
(2)采用压延生产线，将面层物料投入到高速捏合机中搅拌7min，当物料温度至95℃时，放料后进入密炼机中，以18℃/min的升温速率升温至130℃下密炼4min后进入塑炼机，以16℃/min的升温速率升温至150℃下塑炼9min后进入压延机，压延温度为150℃，压延成面层薄膜的厚度为0.8mm，再将面层薄膜与亲水性的超细纤维合成革基布贴合，卷取后得到半成品；
其中，所述的面层物料以质量份数计，包括TPO改性TPU 100份；粉状碳酸钙70份；色粉3份；季戊四醇亚磷酸酯0.07份；聚碳化二亚胺0.3份；聚四氟乙烯微粉0.7份；TPO改性TPU是通过以下过程制得：将TPO与TPU混合均匀，得到TPO改性TPU，并且TPO改性TPU中，TPO所占的质量百分数为20％。
(3)将半成品进行压花，得到TPO改性TPU超细纤维合成革。
实施例4
(1)以水性聚氨酯超细纤维合成革基布为基材，采用连续浸渍的方式进行亲水处理，具体为采用连续浸渍的技术，首先将基布经过质量分数13％的三乙醇胺水溶液，再轧液，使基布的含液率为50％，并在120℃下干燥；然后，经过质量分数7％的六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI三聚体)的分散液(将HDI三聚体分散到水中)，再轧液，使基布的含液率为50％，并在120℃下干燥，得到亲水性的超细纤维合成革基布；
(2)采用压延生产线，将面层物料投入到高速捏合机中搅拌8min，当物料温度至92℃时，放料后进入密炼机中，以17℃/min的升温速率升温至160℃下密炼4min后进入塑炼机，以19℃/min的升温速率升温至160℃下塑炼8min后进入压延机，压延温度为175℃，压延成面层薄膜的厚度为1.1mm，再将面层薄膜与亲水性的超细纤维合成革基布贴合，卷取后得到半成品；
其中，所述的面层物料以质量份数计，包括TPO改性TPU 100份；粉状碳酸钙100份；色粉1份；季戊四醇亚磷酸酯0.08份；聚碳化二亚胺0.1份；聚四氟乙烯微粉1份；TPO改性TPU是通过以下过程制得：将TPO与TPU混合均匀，得到TPO改性TPU，并且TPO改性TPU中，TPO所占的质量百分数为10％。
(3)将半成品进行压花，得到TPO改性TPU超细纤维合成革。
本发明以超细纤维合成革基布为基材，采用连续浸渍的技术进行亲水处理，得到亲水性的超细纤维合成革基布。采用压延生产线，将充分混合的面层物料加入捏合机，捏合后进入密炼机，蜜炼后进入塑炼机，塑炼后进入压延机，压延成面层薄膜并与亲水处理后的贴合，卷取后得到半成品。将半成品进行压花，得到TPO改性TPU超细纤维合成革。本发明的工艺中不使用任何有机溶剂，没有任何溶剂污染；所述的工艺操作简单，工艺稳定；所得的产品力学性能优异，质量良好。

Claims (7)

1.一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以超细纤维合成革基布为基材，采用连续浸渍的方式进行亲水处理，得到亲水性的超细纤维合成革基布；其中，亲水处理的过程具体为：采用连续浸渍的方式，首先将基布经过质量分数10％～15％的三乙醇胺溶液，再轧液，使基布的含液率为50％，并干燥；然后，经过质量分数5％～10％的六亚甲基二异氰酸酯三聚体的分散液，再轧液，使基布的含液率为50％，并干燥；
(2)采用压延生产线，将面层物料加入到捏合机中，经捏合工序后进入密炼机中，经密炼工序后进入塑炼机，经塑炼工序后进入压延机，压延成面层薄膜，再与亲水性的超细纤维合成革基布贴合，卷取后得到半成品；
其中，所述的面层物料以质量份数计，包括TPO改性TPU 100份；粉状碳酸钙20～100份；色粉1～5份；季戊四醇亚磷酸酯0.05～0.1份；聚碳化二亚胺0.1～0.5份；聚四氟乙烯微粉0.2～1.5份；TPO改性TPU是通过以下过程制得：将TPO与TPU混合均匀，得到TPO改性TPU，并且TPO改性TPU中，TPO所占的质量百分数为5％～30％；
(3)将半成品进行压花，得到TPO改性TPU超细纤维合成革。
2.根据权利要求1所述的一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，其特征在于，所述干燥的温度均为120℃。
3.根据权利要求1所述的一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，其特征在于，所述捏合工序的技术条件为：将面层物料投入到高速捏合机中搅拌5min～10min，当物料温度至90℃～100℃时，放料。
4.根据权利要求1所述的一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，其特征在于，所述密炼工序的技术条件为：将捏合后的物料放入密炼机中，以15～20℃/min的升温速率升温至110℃～170℃下密炼3min～5min。
5.根据权利要求1所述的一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，其特征在于，所述塑炼工序的技术条件为：将密炼后的物料放入塑炼机中，以15～20℃/min的升温速率升温至130℃～170℃下塑炼5min～10min。
6.根据权利要求1所述的一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，其特征在于，所述压延工序的技术条件为：塑炼后的物料进入压延机中，压延成面层薄膜的厚度为0.1mm～1.5mm，压延温度为130℃～175℃。
7.根据权利要求1所述的一种TPO改性TPU超细纤维合成革的清洁生产方法，其特征在于，所述的超细纤维合成革基布为定岛型超细纤维合成革基布、非定岛型超细纤维合成革基布、裂片型超细纤维合成革基布或水性聚氨酯超细纤维合成革基布。
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