淺析超纖革綠色環(huán)保貼面方法

馮國(guó)飛，王霏霏，王曉磊

(山東同大海島新材料股份有限公司，山東 昌邑 261300)

1 引言

超細(xì)纖維合成革與真皮具有相似的結(jié)構(gòu)，可一定程度上取代真皮，市場(chǎng)占有率較大。隨著新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換以及綠色環(huán)保等政策的實(shí)施，超細(xì)纖維合成革的生產(chǎn)方式也發(fā)生了一系列轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的干法貼面使用DMF、MEK、醋酸甲酯等有機(jī)溶劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)刺激人體的呼吸系統(tǒng)以及消化系統(tǒng)，危害人體健康。因此，綠色環(huán)保的貼面方式應(yīng)運(yùn)而生，目前應(yīng)用較多的是水性貼面和無(wú)溶劑貼面技術(shù)，另外還有TPU、熱熔膠等技術(shù)。本文主要針對(duì)目前應(yīng)用較廣的水性貼面和無(wú)溶劑貼面技術(shù)，從生產(chǎn)條件、操作難度以及產(chǎn)品性能等方面進(jìn)行對(duì)比分析。

2 綠色環(huán)保貼面方式

2.1 水性貼面

水性聚氨酯樹(shù)脂是指用水作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系。水性聚氨酯以水為溶劑，具有無(wú)污染、安全可靠、產(chǎn)品機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn)。水性貼面在超纖革中的應(yīng)用指的是利用水性聚氨酯代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油性樹(shù)脂進(jìn)行貼面。水性貼面的作用機(jī)理是水性聚氨酯分子間的極性基團(tuán)依靠?jī)?nèi)聚力和黏著力在分子間發(fā)生碰撞、聚集，分子鏈上的氨基、羧基等基團(tuán)達(dá)到一定溫度后相互交聯(lián)，固化形成致密的聚氨酯薄膜[1]。

2.2 無(wú)溶劑貼面

無(wú)溶劑貼面的基本原理是采用預(yù)聚體混合涂布后在線(xiàn)快速反應(yīng)成型。A料中的羥基與B料的異氰酸根以設(shè)定比例混合，涂布到離型紙后調(diào)整貼合狀態(tài)并與基布混合，后進(jìn)入烘箱，低分子預(yù)聚體逐步反應(yīng)形成高分子聚合物并成型，最后與離型紙剝離，得到帶有花紋的超纖革[2]。

3 不同綠色環(huán)保貼面的工藝參數(shù)及技術(shù)措施

3.1 生產(chǎn)工藝流程

兩種貼面方式在超纖革中應(yīng)用時(shí)，采用的是常規(guī)干法貼面的生產(chǎn)線(xiàn)，但無(wú)溶劑貼面生產(chǎn)需要專(zhuān)門(mén)設(shè)備，二者在生產(chǎn)流程方面無(wú)明顯區(qū)別，差異主要在工藝參數(shù)的控制。

3.1.1水性貼面生產(chǎn)工藝流程

水性貼面在超纖革中一般使用三刀貼合的工藝，生產(chǎn)線(xiàn)為三涂四烘結(jié)構(gòu)，面料使用水性聚氨酯，中間層和底層使用發(fā)泡聚氨酯，這種工藝可以改善水性貼面手感偏硬的問(wèn)題。圖1為水性貼面的流程圖。

圖1 水性貼面流程圖

3.1.2無(wú)溶劑貼面生產(chǎn)工藝流程

無(wú)溶劑貼面在超纖革中一般使用兩刀或者三刀貼合工藝，生產(chǎn)線(xiàn)為三涂四烘，在三涂臺(tái)安裝無(wú)溶劑設(shè)備。面層使用水性樹(shù)脂面料，粘合層為無(wú)溶劑層，添加中間層可以更好地與面層結(jié)合以提高產(chǎn)品性能指標(biāo)。圖2為無(wú)溶劑貼面的流程圖。

圖2 無(wú)溶劑貼面流程圖

3.2 工藝要點(diǎn)

3.2.1水性貼面工藝要點(diǎn)

水性貼面在超纖革中應(yīng)用的難點(diǎn)主要在于對(duì)工藝的設(shè)定與實(shí)施，具體要求如下：(1)選擇合適固含量的水性聚氨酯樹(shù)脂。不同產(chǎn)品對(duì)成品手感和表面觸感要求不同，在選擇原材料時(shí)，需要選擇適合產(chǎn)品性能固含量的樹(shù)脂。(2)使用薄涂多刀的生產(chǎn)方法。水性樹(shù)脂的性質(zhì)決定了涂覆間隙不能太大，否則易出現(xiàn)裂面、針孔等異常現(xiàn)象，因此選用少量多次的方法。(3)優(yōu)化干燥溫度和生產(chǎn)車(chē)速。水性樹(shù)脂與油性樹(shù)脂不同，烘干溫度不同，合理的溫區(qū)設(shè)定可以烘燥出連續(xù)的、無(wú)針孔且表面無(wú)瑕疵的涂膜層，這對(duì)于成品面料的氣密性和防水性非常重要[3]。(4)合理調(diào)整貼合工藝。水性樹(shù)脂的粘結(jié)性較油性樹(shù)脂差，所以貼合時(shí)采用偏濕貼或者全濕貼的方法，在生產(chǎn)操作時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3.2.2無(wú)溶劑貼面工藝要點(diǎn)

無(wú)溶劑貼面在超纖革中的應(yīng)用難點(diǎn)主要在于無(wú)溶劑層的操作過(guò)程，需要注意的事項(xiàng)主要在無(wú)溶劑層噴涂過(guò)程中需選擇與其相容性較好的樹(shù)脂。具體控制要求如下：(1)無(wú)溶劑層漿料調(diào)配。將助劑按照工藝比例加入A料中，充分?jǐn)嚢?5 min后，再加入A料罐中，B料采用相同工藝，A、B料加完后，在A、B料溫度達(dá)到工藝要求后，分別進(jìn)行流量測(cè)試，保證流量穩(wěn)定并達(dá)到工藝要求。(2)上料前驗(yàn)證。流量設(shè)置完成后，大機(jī)生產(chǎn)前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確定起發(fā)時(shí)間、反應(yīng)可操作時(shí)間以及固化時(shí)間達(dá)到技術(shù)要求。(3)生產(chǎn)過(guò)程控制。調(diào)節(jié)澆注頭幅寬，避免澆注到離型紙上。生產(chǎn)過(guò)程中，注意積料不能超過(guò)2 cm，要不斷攪拌，防止舊料凝固產(chǎn)生留痕。(4)面料選擇。無(wú)溶劑貼面一方面需選擇與其相容性好的水性樹(shù)脂面料，另一方面要滿(mǎn)足產(chǎn)品性能要求。

3.3 產(chǎn)品性能對(duì)比

水性貼面和無(wú)溶劑貼面在超纖革中的應(yīng)用各有優(yōu)勢(shì)，表1主要從成本、性能以及應(yīng)用范圍等方面進(jìn)行對(duì)比，可以根據(jù)產(chǎn)品的要求選擇不同的方法。

表1 水性貼面與無(wú)溶劑貼面對(duì)比

綜合各項(xiàng)指標(biāo)分析，無(wú)溶劑的應(yīng)用前景較好，具有較大的潛力，但仍需與水性面層搭配使用。水性貼面應(yīng)用較早，范圍較廣，屬于目前主要的綠色環(huán)保貼面方式。用戶(hù)可以根據(jù)產(chǎn)品要求以及生產(chǎn)條件按需選擇。

4 結(jié)語(yǔ)

目前超細(xì)纖維合成革綠色環(huán)保貼面方法主要有水性貼面和無(wú)溶劑貼面，兩種方法生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品適用范圍略有不同，其中水性貼面應(yīng)用較早，范圍較廣，無(wú)溶劑貼面發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。隨著技術(shù)的進(jìn)步，會(huì)有更多綠色環(huán)保的貼面方法得到推廣運(yùn)用，以滿(mǎn)足不同的產(chǎn)品要求。