PU合成革工艺

聚氨酯合成革工艺及原理简介（草案）整理：东莞伯产合成皮革有限公司品质保证部BAIKSAN合成革工艺简介Page2of46合成革聚氨酯工艺及原理目录1.聚氨酯性能及生产原理简述1.1.合成革制品的产生1.2.生产方法1.3.聚氨酯的发展与特性介绍1.4.聚氨酯的结构1.5.聚氨酯树脂的种类1.6.聚氨酯树脂生产原材料1.7溶剂的作用及要求1.7.1溶剂的作用1.7.2溶剂的要求1.8.聚氨酯树脂的相关化学反应2.无纺布工艺简述2.1.无纺布（非织造布）的发展历程2.2.纤维的机械性能2.3.纤维的物理性能2.4.无纺布制造程序简介2.5.合成革基布实例2.5.1.针刺合成革基布2.5.2水刺合成革基布3.着色剂3.1.着色剂的定义3.2.着色剂的分类及对比3.2.1染料方面3.2.2.颜料方面3.3.颜料的分类3.3.1有机颜料3.3.2无机颜料3.4.着色剂应具备条件3.5.颜料和染料的基本功能3.6.作色剂的使用4.PU合成革制程简介4.1.湿式配合工程4.1.1湿式配合所需的粘度要求4.1.2D/P配合流程4.1.3C/T配合流程合成革工艺简介Page3of464.2.湿式生产线4.2.1.1湿式线生产方法4.2.1.2天然皮革的结构4.2.1.3湿式生产线作业程序与要领4.2.2.湿式生产线各生产工序4.2.2.1.D/P工序（图2）4.2.2.2.凝固槽工序（图3）4.2.2.3.C/T工序操作（图5）4.2.2.4.水洗工序操作（图7）4.2.2.5.烘箱干燥卷取4.2.2.6.湿式生产线作业工序和条件4.3.湿式后工程4.3.1.1.压纹4.3.1.2.压纹机作业顺序与操作要领4.3.1.3.压纹轮温度的调节4.3.2.1.研磨4.3.2.2.研磨机作业顺序与操作要领4.3.2.3.安全注意事项4.3.3.1处理工程4.3.3.2.表面处理剂4.3.3.2.处理方法的种类4.3.3.3.表面处理作业4.3.3.4..注意点4.3.3.5.处理颜色时注意点4.4.湿式工程制品品质异常的原因及改善对策3.4.1配料产生异常的原因及改善对策4.4.2.湿式LINE不良分析4.4.2.1.湿式LINE产生异常的原因及改善对策4.4.2.2.颜色异色的相关措施4.4.2.3.气泡不良的相关措施4.4.3.后工程（E/M、B/F、P/T）产生异常的原因及改善对策4.5干式工程4.5.1.1．干式工程简介4.5.1.2．离型纸（ReleasePaper）4.5.1.3．离型纸的性能4.5.1.3．离型纸的选择4.5.1.4．提高离型纸重复使用次数的方法合成革工艺简介Page4of464.5.2.1.干式配合4.5.2.2.主要原料4.5.2.3.干式配合室流程：4.5.2.4.配合室机器设备简介4.5.2.5.色彩分类4.5.2.6.有关干式配合的不良分析4.5.3.干式生产线简介4.5.3.1.生产原理4.5.3.2.干式生产线作业工序4.5.3.3.干式生产线岗位操作要领及注意事项4.5.3.4.干式工程作业条件表4.5.3.5.干式工程产品不良原因及改善对策5.合成革制品的分析对比5.1.合成革的发展趋势5.2聚氨脂合成革与天然皮革比较5.3如何鉴别真皮和合成革5.4.湿§干式聚氨酯合成革性质比较5.5粒面革与磨砂革的优缺点比较6.合成革成品物性不良分析6.1色彩漂移浅析6.1.1颜料和染料的色移对比6.1.2．磨擦脱色6.1.3．水洗褪色6.1.4．PVC色移6.2.电锈色移不良6.3.贴合不良的技术指导6.4.耐黄变6.5抗水解性6.6成型可塑性6.6.1成型可塑性的相关因素6.6.2.合成革总体结构及压塑成型的最佳温度6.7.高周波6.7.1．高频熔接6.7.2．高频熔接使用优点6.7.3.影响高频熔接因素6.8.合成革处置或贮存指导合成革工艺简介Page5of46引言--聚氨酯合成革简介*-关于聚氨酯合成革的概念人造革制品最初版本是在纺织布材料上涂上一层纤维素原料，此后采用聚氯乙稀脂取代纤维素，此产品称为聚氯乙稀人造革.美国的杜邦公司,最后采用以聚氨酯为表层原料,发展和出售了与真皮构造十分相似的人造革产品,后来被命名为PU合成革。A．注意：所谓“人造革”、“合成革”，这里仅表示着两个似革程度不同的产品，而与根据纤维原料的生成所划分为人造纤维，合成纤维中的“人造”和“合成”所赋予产品的含义不同。B．国家标准《皮鞋工业术语》GB2T03命名原则：凡用经纬交织的纺织作布基的称为人造革；凡用无纺织布作底基的称为合成革。C．世界各国关于人造革与合成革定义并不完全统一。日本工业标准JISK6601《鞋面用合成革》定义：以天然革组织结构为标准，用高分子物质浸透纤维层，并使高分子物质具有连续细化结构，纤维层具有无规则三维立体结构的鞋面材料。三维立体结构指无纺布*--PU合成革的主要生产原料合成革是模仿天然皮革的物理结构和使用性能，并作为其部分代用材料的塑料制品。以浸渍的无防布为网状层，微孔聚氨酯层为粒面层。其正、反面外观都与天然革十分相似。聚氨酯合成革性能由基材的合成纤维的长度、纤维度以及织物的密度等决定，也取决于聚氨酯微细多孔层的厚度、材质以及组成。也受表面装饰层材质的影响，但关键的因素是树脂本身的性能。PU合成革的主要生产原料为基布和聚氨酯树脂.其中,基布大致分为无纺布、机织布和针织布。聚氨酯树脂有聚酯和聚醚两种类型。*---PU合成革的发展历程1937年，德国以拜耳教授为首对聚氨酯树脂研究成功。1953年，德国首先推出聚氨脂人造革方面专利。1962年，日本从德国引进该专利，同年制得聚氨酯人造革。1963年，美国杜邦公司研究成功聚氨酯合成革牌号柯芬（Corfam），胶层—种多孔性强韧的皮膜状聚合物，聚氨酯纤维人造多孔材料，基材聚酯纤维。外观物性构成，手感更接近天然皮革。从此，合成革制造业走向了商业化生产。合成革工艺简介Page6of461.聚氨酯性能及生产原理简述1.1.合成革制品的产生:1963年，美国杜邦公司成功研制出聚氨酯合成革，商品名为CORFAM（柯芬）。胶层---一种多孔性强韧的皮膜状聚合物（聚氨酯纤维人造多孔材料），基材为聚酯纤维，外观和物性构成、手感更接近天然皮革。CORFAM是皮革状的鞋及附件用材料（coriaceousfootwearaccessoriesmaterial）英文字头的缩写，表示其符合鞋用要求，可透汽、透湿的仿革特性。1.2.生产方法：将聚氨酯树脂的DMF溶液添加各种助剂制成浆料，浸渍或涂覆于基布上，然后放入与溶剂DMF具有亲和性而与聚氨酯树脂不亲和的液体中（如水），溶剂（DMF）被水置换，聚氨酯树脂则因失去溶剂DMF而逐渐凝固，从而形成多孔性的皮膜，即微孔聚氨酯粒面层。1.3.聚氨酯的发展与特性介绍:英文名称为POLYURETHANE，简称PU。聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，其分子链上含有—CH-COO---结构单元，是发展较晚而性能较好的一种高分子材料。1937年以德国的拜耳教授为首对聚氨酯树脂研究成功。HDI与BDO加成聚合反应得到。聚氨酯：PU合成革采用溶剂型弹性体聚氨甲酸酯。热塑性聚氨酯是由聚脂和聚醚柔性链段和氨基甲酸基刚性段所构成的线形嵌段共聚体。只要改变聚酯和聚醚品种和分子量，以及扩链剂的种类，及可以有效地改变聚氨酯性能和柔软度。聚酯型聚氨酯较聚醚型聚氨酯易水解，一些配方中添加助剂以提高其抗水解性能。聚氨酯有亲水性基团，所以聚氨酯合成革有一定的吸湿和透湿性。溶剂型聚氨酯目前在合成革工艺中占据了重要位置：它的成膜性能特别优良。缺点：１.使用溶剂型树脂，溶剂挥发污染环境。２.溶剂价格昂贵。３.蒸发溶剂需要消耗大量的能源。４.加工设备、厂房、仓库及运输工具等方面需要设立防火防暴装置。５.溶剂大多有毒，因此有害员工的身体健康。聚氨酯的发展历史１.1848年Ｗurtz用乙醇和乙基异氰酸酯合成了氨基甲酸酯。２.1937年Bayer利用六亚甲基二异异氰酸和1,4丁二醇发生加成聚合反应，制得聚氨酯树脂。３.1942年建成月产１０吨的聚氨酯制品车间。４.1945-1947年英美等国从德国获得了有关技术。1953年，德国首先推出聚氨酯人造革方面的专利。聚氨酯树脂具有可发泡性、弹性、耐磨性、黏结性、耐低温性、耐溶解性和耐生物老化性等。主要原料：聚醚多元醇、ＴＤＩ、ＭＤＩ等已成为国际化商品。长期的发展使生产相对集中,８０％的生产集中在Dow,Arco,Bayer,BASF,ICI,Shell等公司。聚氨酯树脂原料的生产除大型化外，工艺上采用连续化与自动化．1.4.聚氨酯的结构:含有有类似酰胺基—NH-C=O及酯基—COOR的结构，故聚氨酯的化学和物理性质介于酰胺基和聚酯之间。合成革工艺简介Page7of461.5.聚氨酯树脂的种类:按照生产原材料中的多元醇的种类可划分聚酯（POLYESTER）和聚醚（POLYETHER）型。聚醚型聚酯耐水解性能比聚酯型要好.原因：聚酯分子中含有酯基—COOR，酯基易水解，固聚酯型的聚氨酯不耐水解。1.6.聚氨酯树脂生产原材料：多元醇--polyol：即低聚物二醇是主要部分，按质量计算它的质量占原料总量的65%，大致可分为聚酯和聚醚两大类。其末端是羟基，称为软段（softsegment）。二异氰酸酯—diisocyanate：分芳香族和脂肪族两大类（aromatic和aliphatic）称为硬段。扩链剂：促使聚合物进一步反应的物质。分醇类和胺类，其中乙二醇的用量最大。溶剂：MEK、DMF、TOL、EA。1.7溶剂的作用及要求1.7.1溶剂的作用：1.溶剂作为制备聚氨酯树脂的反应介质。2.溶解树脂形成适合于配置一定黏度的可供涂覆、浸渍及表面处理的混合液的液体。3.一些溶剂又经常用来配制色浆。1.7.2溶剂的要求：１.溶剂中不能含有与异氰酸酯基反映的物质。故醇、醇醚类的溶剂都不能采用。２.不能含有水分。水分子可以和异氰酸酯基反映生产脲及缩脲二。选用工业一级品溶剂。纯度在９９％。常用溶剂的种类：丁酮、二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯和乙酸乙酯。所有溶剂均为有机溶剂。1.8.聚氨酯树脂的相关化学反应：⑴反应机理：A、有机异氰酸酯化合物含有高度不饱和的异氰酸酯基团---NCO，结构式为-N=C=O，因而化学性质非常活泼。B、异氰酸酯基与羟基的反应：RNCO+R、OH----RNHCOOR、产物为氨基甲酸酯，是二级反应。反映速率常数随羟基含量而变化，不随异氰酸酯的浓度而改变。聚胺酯一般先由线型的端羟基聚酯和聚醚与二异氰酸酯反应，形成低分子的预聚体，在经扩链反应，由溶液聚合制得，生成高分子化合物。聚酯多元醇聚醚异氰酸酯预聚体扩链剂扩链溶剂聚胺酯链终止剂聚胺酯浆料终止合成革工艺简介Page8of462.无纺布工艺简述2.1.无纺布（非织造布）的发展历程非不织布（Non-Wovenfabrics）简称NWF.也称非织布、非织造织物、无纺织布、无纺织物或无纺布。一种崭新的纤维制品，不经过传统的织布方法；是由纤维直接构成的纤维型产品。用有方向性的或杂乱的纤维网制造成的布状材料不包括纸、机织物、针织物和绒物。应用纤维间的摩擦力或自身的黏合力、或外加黏合剂的黏着力、或两种以上的力；通过摩擦加固、合加固、黏合加固方法制成；原料广泛、工艺流程短、产品应用广、成本低；综合利用了现代物理学、化学、力学、仿生学的有关基础理论，结合了纺织塑料、造纸、染整、皮革等工业生产技术。起源发展史：非织造布首先起于美国。1870年英国针刺法非织造布样机1892年美国气流成网机专利1900年英国JamseHunter公司开始开发非织造成1942年美国正式生产，首次使用非织造布“术语”1942年美国开始了商业性生产，标志着无纺布的诞生。合成革基布对合成革的物理机械性能、手感及加工性能起着决定性的作用。要使合成革具有天然皮革的性能，首先要使非织造基布具有毛细孔效果，以提高其吸湿、吸水能力；其次要具备像真皮一样的密度和强力；方法：使其浸渍某些具有特殊效果的黏合剂（乳胶或树脂），并在其凝结过程中形成絮凝状，再通过水洗产品