聚氨酯合成革简介.doc

聚氨酯合成革
原材料聚氨酯皮膜除极富弹性，十分柔软，有出色的抗拉强度耐磨损性耐溶剂性和良好的透明。
分类：
干式合成革：将溶剂型聚氨酯树脂的溶液挥发得到多层薄膜加上底布而构成一种多层结构体。
湿式合成革：将水溶性溶剂（DMF）型聚氨酯树脂利用水中成膜法得到有良好的透气性，透湿性同时还具有连续多孔层的多孔结构体。
DMF：吸湿性强，在混合液中产生微小的凝胶物在涂敷时容易引起划纹现象，或出现颜色不均等。
无纺布：用于人造革。
底布 纺织布：广泛用于鞋，提包袋子或衣料。在鞋用中.T/R多用
于合成革的强度面。
编制物：作为是尼龙特里科经编物多用于质量风格面。
一般较广泛的应用起绒布。（麂皮绒、粘胶布）
湿式合成革制造方法：
1．直接涂布法：经过前处理的底布或浸渍布上，涂敷湿式加工用聚氨酯树脂混合液，这是进行湿式成膜形成多孔层的方法并按要求进行再加工，此方法多用在各种湿式合成革制造上。
2．薄膜法：是一种特殊制造法，在聚氨酯薄膜上涂敷湿式加工用聚氨酯树脂混合液，通过湿式成膜法形成多孔层，随后贴合在抵不上再加工。
3．含涂加工法：在湿式加工用聚氨酯树脂混合液中浸渍底布，以所定间隙轧液后进行湿式成膜，形成多孔质，根据需要进行后加工。
湿式成膜助剂：在凝固浴的湿式成膜工艺中， DMF与水进行置换，从而获得表面平滑性，多孔层均匀性，丰满感出色的多孔层皮膜。
在湿式成膜工艺中，树脂面积约收缩10-20%，所以容易发生卷曲，为防止现象发生在工艺设计中，凝固槽的滚筒配置对底布增加均匀的张力。
事先掌握使用树脂的凝固时间，设定安全的加工速度，避免损失平滑性，产生表面波纹或凹凸现象。
A放布
涂料

B

在A点入水这同时进行凝固，而B点的混合液与滚筒面接触，如果此时混合层还没凝固，则树脂的多孔层表面与滚筒不吻合，而导致花纹歪斜，损劣表面。
混合液树脂浓度% 不受滚筒所需时间S 加工速度M/S 凝固长度（A-B）M

20 3 4/6 12/18
10 5 4/6 20/30
如果干燥温度高，会引起湿式多孔层热收缩造成卷曲，因此干燥温度为120℃以下，最好在80-120℃，这是获得良好湿式合成革的关键。
贝斯中DMF含量低于3%否则干燥时DMF会使湿式多孔层再次溶解，出现针孔。
干燥温度
80℃
100℃
120℃
140℃
160℃
厚度保持率
94
93
94
92
89
线收缩率
2.75
3.75
4.5
5
6
合成革的原材料
氨基甲酸乙酯基（NHCOO基）所合成的树脂。

OCN－R1－NCO + HO ―R2―OH ―O―C―N―R1―N―C―O―R2―O―N

由于NHCOO基所具有较高的凝聚力，使分子间与氢结合形成拟结晶，从而使聚氨酯树脂有特有的高物理性，聚氨酯树脂是由上面二异氰酸盐酯和二元醇的加成聚合反应制造出来。
聚氨酯树脂特有的高弹性、高物性、耐溶剂性、耐磨损性等是由形成结晶的硬链所得，而柔软性弯曲性耐加水分解性，则由软链所得。
模量：每立方厘米所能承受最大限度的力而不断裂，通常用硬度来表示 kg/cm ³。

DMF扩散 水侵入
↑ 表面凝固成膜 ↓
←聚氨酯树脂层
多孔层的形成 ←纤维基材

DMF扩散 水浸入
湿式成膜时的状态

水浴

与促进水浸水的添加剂并用 添加阴离子表面活性剂

使水容易进入 促进树脂内部凝固 添加水等

湿
法
成 推迟表面成膜形成使水 添加疏水性非离子
膜 与DMF置换顺利完成 表面活性剂 (SD-8)
技
术

降低聚化物链间凝集
使DMF容易扩散 力使DMF容易扩散

与特殊添加剂
并用SD-7 水

与促进DMF扩散
的添加剂并用

凝固槽水温提高对DMF提取有利，但相反对多孔性等情况，均匀性会有所降低并使湿式加工特点下降，因此还是常温为好。
湿式成膜助剂：
SD-7：非离子有效成分100%，脱DMF快、防卷曲。
SD-25：非离子有效成分25%，防封闭、提高轧花性。
SD-8i：非离子有效成分100%，哔叽性状微细化。
SD-11：阴离子有效成分100%，哔叽性状大。
SD-14：阴离子有效成分100%，哔叽性状中。
SD-7 与树脂相溶极佳，降低树脂分子间凝集力，防止表皮成膜。
SD-11 提高水的浸透性，树脂凝固速度加快。
SD-8i 是疏水性成膜助剂，对哔叽形状调整。
S-80 缓凝剂
湿法是生产合成革BASS的部门，对产品质量起基础性和决定性作用，影响产品质量主要三方面因素：原材料、配方、工艺。
一、原材料
（一）、布基是组成BASS主要部分之一，很大程度上影响BASS的厚度，软硬度，表面平整度，拉升、撕裂、断裂、剥离强度。
布分无纺布和起毛布，无纺布又分水刺布和针刺布，起毛布又分机织布和针织布，配比中尼龙含量高则强度高，相同配比下，水刺布柔软而强度差，扎针密度高且均匀则物性好，表面化平整。
起毛布的指标有：1、厚度 2、经纬密度 3、物理性重 4、克重 5、起毛度 6、吸水性
无纺布的指标有：1、厚度 2、物理性重 3、克重 4、配比
5、表面平整度
起毛布的吸水性和起毛度是影响加工性能的两个重要方面，吸水性好的起毛布用水滴在表面，水将迅速渗透，这种布基不容易产生腐陷，小凹坑（检测方法爬高实验），起毛平整的布生产出的BASS表面平整，不容易出现异常，起毛密则涂刮料渗透少起毛长则剥离强度高。
（二）、浆料是组成BASS的另一个重要部分
模量高则BASS硬度大，固含量为30±2%，成肌性好则涂布量少。
凝固速度过快容易造成剥离差，过慢则容易造成成肌性差和水洗不干净。
（三）、助剂
1、溶剂 DMF
2、填充剂
CaCO3与纤维粉，CaCO3的使用降低BASS的物性及凝固槽碱度，纤维粉由涤纶纤维、CaCO3、表面活性剂混合而成，木质粉是木头经研磨而成。
3、表面活性剂
S-80、AR-70、CB-90、S-7、S-17、消泡剂、防水剂、柔软剂、S-80、S-7它们的作用主要使泡孔细微化，起流平作用，稳定分散相是非离子型。
AR-70、CB-90使泡孔粗大，有助于水洗，降低剥离强度（阴离子型），AR-70又叫二辛酯磺酸钠，它的作用是提高DMF与水的交换速度，消泡剂的有效成分是有机硅，它表面张力小于起泡液的表面张力，与泡沫表面活性物有一定亲和力。
着色剂为色浆，分溶剂型和水溶性两种。
颜料粉有机颜料和无机颜料。
性能主要由颜料来决定：着色力、细度、色相、迁移性、粘度。溶剂性色浆由颜料、DMF、干式一液型底料分散剂组成，水溶性色浆是应环保要求生产的一种产品，分散性差影响物性。
二、配方
PU 100
DMF X
纤维粉 Y
CaCO3 Z
消泡剂 T
AR-70(CB-90) N
S-7(S-80) M
色浆 P
1、涂刮料配方
PU树脂主要根据产品的软硬度来选择软的产品选择低模量的树脂，硬的产品选高模量的树脂。根据结实度需作调整，结实度号的应适当降低模量，提高粘度，一般低模量的树脂成肌性差，需加入一定高模量树脂来改善成肌性，如208SS 8166：90、3010K：10，这种生产出的BASS指甲痕恢复性好，模量高的树脂容易卷边可以加入低模量的树脂，如208H HW400：80、HW240：20。DMF的量根据粘度高低来调整，粘度高低需考虑加工性能、手感、成肌性、剥离强度等。厚度提高时一般灰提高粘度来提高涂料的成肌性。填充剂的量一般需要考虑产品的弹性、涂层的发色性、涂层表面的粘性、涂层的成肌性，弹性好的产品不能多加填充剂，非常软（硬）的产品多加填充剂会使产品软（硬）不下来，填充剂会增加涂料的成肌性，但会降低发泡性与表面粘性，两者比例适产品档次调整。
AR-70(CB-90) 、S-7(S-80) 一般两者用量不超两份。
S-80多加降低成肌性且不易水洗。
AR-70(CB-90)太多，降低剥离。
涂刮性料一般不加消泡剂，主要靠真空脱泡来消除针孔。
2、含浸料配方：
含浸料粉预浸料和含浸料。
预浸料一般粘度较低，高会影响撕裂强度，且容易出现腐陷，从30-350cps视基布浸料多少而定，基本上选用低模量树脂。
在含浸料中鞋里革粘度低250-350cps，含浸料的配方主要注意固含量、气泡的问题。过含量低会引起拉沟、剥离差，高会引起针孔气泡主要靠消泡剂来解决。
背涂料要根据涂料方式、涂料量来确定粘度，涂料量较多情况下应加入部分填料来防止粘面。
三、工艺
单涂、含浸涂刮、含浸、背涂。
注意点：单涂，注意好剥离、渗料、表面平整度、含浸涂刮，控制点放在入水前，注意与含浸的量、预凝固粘度、调湿情况、入水距离、凝固槽糖度、张力。
含浸工艺控制好气泡、剥离强度。
韩式PU
1、韩式PU树脂一般分为：
一液型树脂（SKIM面料）
藉热风将树脂中所含溶剂挥发结晶后形成一层强韧皮膜。
二液型树脂（BINDER接着层）
藉助其强力的接著效果，将皮膜层与基布粘接在一起，经架桥熟成的一种接著剂。
2、基布
韩式PU合成皮的物性，如破裂强度拉力，撕裂强度来自起毛布，因此基布的好坏对品质相当大。基布选择得当，产品品质决定了大半，目前均使用ERC布里为经纬65%Polyester 35%Rayon经纬100%cotton 经起毛而成，而起毛的长短密疏对品质影响也大，一般密短为佳。
3、色料
（1）、具有优良的分散性能与PU液完全混合，而其比重与PU液类似为主。
（2）、优良又热安定性及光安定性
（3）、耐迁移性
（4）、不影响PU物性及化性
（5）、鲜艳度
色料在使用上添加量不易过高，影响皮膜本身强度异致物性减弱。
4、制程中注意事项
（1）、二液型在加入架桥剂与促进剂后，放置不宜久，否则粘度升高不易操作，而且树脂不易含浸于基布上，而形成纹路不清、剥离、强度差。
（2）、面料过滤在涂布时防止灰尘混入而造成刮线损坏皮表面及离型纸。
（3）、面料烘干时须防针孔发生。
原因 防止
（1）、使用溶解力不够的溶剂 面料配合液加少许DMF
（2）、使用低沸点蒸发性溶剂 加DMF调合
（3）、涂布液中有气泡 涂布前静置一段时间
（4）、涂布后急速升温 涂布后前段65℃中120℃后130
（5）、使用纹路细的离型纸
（6）、离型纸表面含水油等
（7）、膨润或龟甲现象
其主要形成原因为一液型皮膜层上涂布二液型接著剂，由于二液型接著剂主要以溶解力较弱的溶剂如（TOL、MEK、ETAC），此时由于聚合物分子间被溶剂分子渗入而使其体积涨大，造成膨润，龟甲现象因此在生产过程中二液型接著层内可加少许DMF来克服。

面料 树脂 100
TOL 60 或ACE ：30 、TOL ：30
DMF 15
底料 树脂 100
ACE 60
DMF 15
或加丁酮，MEK挥发慢于ACE
相同条数的面料做底料生产中色粉减一半。

湿法商标革高温变色：
WDS 80 100
DMF 70
纸浆粉 20
AR-70（CB-90） 1 2 降剥离
S-80 2 1
消泡剂 0.05
湿式配方：
树脂 100 要求柔软松面
DMF 100
CB-90 1.5 20
木质粉 20（17.5） 25
CaCO3 30 15
色浆 2.5

湿法弹力革：
GW-25 180 100
木质粉 50 30
轻钙 6 3
CB-90 4 2
BS-18 3 1.5
S-7（降粘剂） 2 1
消泡剂 2 1
特黑浆 6 3
DMF 450 200
（做5000米配方）
预凝固浓度高，易透底，六支烫平温度低，易麻面，二辊烫平张力大易断布，张力小易反卷。
206贝斯张力辊张力涂台后4个为0.7、0.25、0.25、0.25、0.3
涂台前 0.25、0.35、0.3

牛巴 含浸
HW-80 100 HDW-30 100
DMF 45 DMF 400
S-7 1 S-80 2
S-25 1.5 黑 12
A-301 1.5 粘度 50cps
ACR 0.7 DMF加树脂搅拌20分
PW-940C百虹 18 后加PW-940C 加DMF搅拌15分钟
粘度：9500-10000cps 用200目过滤
涂布间隙：240S 再加S-7、ACR搅拌10分钟
预凝固：40% 后加入301、S-25搅拌抽真空1小时
主：13-15% 放料用60目双层
车速：6m/min
六支加热：100℃
无纺布：1.0

高国华
2014.06.26