一种水性聚氨酯合成革贝斯的制备方法 技术领域 本发明涉及一种聚氨酯合成革贝斯的制备方法， 特别涉及一种采用环保水性聚氨 酯发泡浆料来制备水性聚氨酯合成革贝斯的制备方法。
背景技术 在合成革行业， 为普通技术人员所熟知的湿法聚氨酯合成革贝斯的制备方法的基 本步骤如下 ： 1、 基布处理及溶剂型聚氨酯浆料准备 ； 2、 在处理后的基布上涂刮溶剂型聚氨 酯浆料并通过水槽洗水， 使浆料中的 DMF( 二甲基甲酰胺 ) 和水进行置换， 浆料凝固产生微 孔结构 ； 3、 把凝固后的浆料和基布通过挤水机把水挤干， 并通过烘箱烘干， 成品即为聚氨酯 合成革贝斯。
上述制备方法存在以下缺陷 ： 1、 生产过程中存在有大量含有 DMF 的废水、 废气， DMF 对人体有较大危害， 即使是通过回收 DMF， 但还有一些含有 DMF 的废水、 废气会排入大自 然， 造成工厂周边环境污染， 危害人员健康 ； 2、 生产出来的聚氨酯合成革贝斯中残留有较多 的 DMF， 易挥发出来， 生产成日用品后易对环境及人员造成危害。 3、 生产过程中产生的废水、 废气需要运行回收设备进行回收， 大量消耗能源。
在当前国家要求节能减排的大环境下， 开发溶剂型聚氨酯的替代品已是大势所 趋。水性聚氨酯以水为溶剂， 无毒无危害， 不产生废水、 废气， 不污染环境， 是溶剂型聚 氨酯的理想替代材料， 是实现人造革行业生态健康化生产的需要。中国专利申请号为 “201010607207.7” ， 专利名称为 “一种水性聚氨酯合成革贝斯的制造方法” ， 提供了一种水 性聚氨酯合成革贝斯的制备方法， 其生产步骤参照图 1 所示 ： 1、 准备底布 ； 2、 预处理 ； 3、 烘 干； 4、 浸渍水性聚氨酯浆料 ； 5、 烘干 ； 6、 涂覆水性聚氨酯发泡涂层 ； 7、 烘干 ； 8、 卷取。 但其并 未涉及到水性聚氨酯发泡浆料的泡孔稳定性等研究， 且此制备方法生产出来的产品存在以 下缺陷 ：
1、 底布上面的棉结等瑕疵并未进行专门处理， 导致布上棉结突出， 涂浆后， 影响了 合成革贝斯产品表面的平整度， 使产品表面易产生凹凸不平及泡孔不细密等现象 ；
2、 底布浸渍水性聚氨酯浆料后， 产品的手感变僵硬 ；
3、 水性聚氨酯发泡涂层烘干后， 其表面未进行处理， 使产品表面不平整， 易产生气 泡不均， 有凹点等瑕疵 ；
4、 生产过程中没有对泡孔的稳定性进行控制， 导致产品的发泡层易产生泡孔大小 不一、 分布不均、 不够细密等缺陷 ；
5、 生产成本较高， 无法满足现有市场需求。
发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种表面平整度高、 手感柔软、 生产成本低的 水性聚氨酯合成革贝斯的制备方法。
为了解决上述技术问题， 本发明的水性聚氨酯合成革贝斯的制备方法， 依次包括
以下步骤 ：
步骤 A、 将基布浸湿 ；
步骤 B、 去除基布中的水分 ；
步骤 C、 将基布表面轧光 ；
步骤 D、 将水性聚氨酯发泡浆料涂覆在基布表面后干燥 ；
步骤 E、 将干燥后的水性聚氨酯发泡浆料表面轮压平整 ；
本发明与现有技术相比， 所具有的有益效果为 ：
1、 在基布表面涂覆水性聚氨酯发泡浆料前， 将基布表面轧光， 而不浸渍水性聚氨 酯发泡浆料， 不仅提高了产品的表面平整度， 而且减少了水性聚氨酯发泡浆料的用量， 降低 了生产成本， 同时不经过浸渍的产品的手感更柔软 ；
2、 在水性聚氨酯发泡浆料干燥后至卷取前， 增加了一道轮压工序， 将干燥后的水 性聚氨酯发泡浆料表面轮压平整， 进一步提高了产品的表面平整度， 从而使产品在外观性 能上更接近于溶剂型合成革贝斯的产品。
作为本发明的优选实施方式， 所述步骤 A 由以下方式实现 ： 将基布通过含浸槽浸 湿， 所述基布为无纺布、 机织布或针织布的一种， 所述含浸槽中的溶液为质量浓度 5 ％～ 10％的 NaCl 水溶液。 。 作为本发明的优选实施方式， 所述步骤 B 由以下方式实现 ： 将基布中的水分用挤 水机挤干， 然后将基布通过烘箱烘干。
作为本发明的优选实施方式， 所述步骤 D 由以下方式实现 ： 将水性聚氨酯发泡浆 料用涂刀均匀涂刮在基布上， 涂布量为 300 ～ 600g/m， 然后用烘箱烘干， 烘干温度为 120 ～ 150℃， 烘干时间为 2 ～ 3 分钟。
为了使本发明制备出来的产品的泡孔细密、 泡孔分布均匀且大小一致， 并降低生 产成本， 所述制备步骤 D 中所使用的水性聚氨酯发泡浆料的步骤如下 ：
步骤 X、 选用水性聚氨酯树脂 100 份， 水性丙烯酸树脂 5 ～ 30 份， 水性增稠剂 0.2 ～ 1 份， 匀泡剂 0.5 ～ 2 份， 发泡剂 1 ～ 3 份， 水性色浆 1 ～ 3 份， 水 1 ～ 10 份， 填充剂 5 ～ 20 份， 按上述原料制备好浆料后用高速分散机预混合， 搅拌时间为 30 分钟， 搅拌速度为 500 ～ 1000 转 / 分钟 ；
步骤 Y、 将预混合后的浆料通过发泡机在室温下进行发泡， 控制浆料的粘度为 7000 ～ 9000cps， 发泡机的空气流量为 2 ～ 4 升 / 分钟 ；
步骤 Z、 将发泡好的浆料用高速分散机在室温下进行搅拌， 控制浆料的粘度为 7000 ～ 9000cps， 搅拌时间为 30 分钟， 搅拌速度为 800 ～ 1200 转 / 分钟。
为了确保生产过程中的水性聚氨酯发泡浆料的气泡的稳定性， 使产品的泡孔更细 密、 分布更均匀、 大小更一致， 所述步骤 C 与步骤 D 之间还包括以下步骤 ： 使用高速分散机对 涂布前的水性聚氨酯发泡浆料进行搅拌， 搅拌速度为 500 ～ 800 转 / 分钟。
附图说明
图 1 所示为现有的水性聚氨酯合成革贝斯的制备方法的流程图。 图 2 所示为本发明的水性聚氨酯合成革贝斯的制备方法的流程图。具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、 构造特征、 所实现目的及效果， 以下结合实施方式 并配合附图详予说明。
参照图 2 所示， 本发明的实施例 1， 依次包括以下步骤 ：
步骤 A、 将基布浸湿 ；
步骤 B、 去除基布中的水分 ；
步骤 C、 将基布表面轧光 ；
步骤 D、 在基布表面涂覆水性聚氨酯发泡浆料 ；
步骤 E、 烘干 ；
步骤 F、 将烘干后的水性聚氨酯发泡浆料表面轮压平整 ；
步骤 G、 卷取。
其中， 所述步骤 A 由以下方式实现 ： 将基布通过含浸槽浸湿， 所述基布为无纺布、 机织布或针织布的一种， 优选为机织布或针织布， 所述含浸槽中的溶液为质量浓度 5％～ 10％的 NaCl 水溶液。
其中， 所述步骤 B 由以下方式实现 ： 将基布中的水分用挤水机挤干， 然后将基布通 过烘箱烘干。
其中， 所述步骤 D 由以下方式实现 ： 将水性聚氨酯发泡浆料用涂刀均匀涂刮在基 布表面， 涂布量为 300 ～ 600g/m， 然后用烘箱烘干， 烘干温度为 120 ～ 150℃， 烘干时间为 2 ～ 3 分钟。为了提高干燥效率， 所述烘箱优选为采用中波红外烘干法的烘箱， 其烘干方式 可以为恒温加热， 也可以为分段变温加热， 所述烘干温度与烘干时间可根据涂覆层的组成 与厚度予以调整 ； 所述涂刀与基布表面的间隙以满足涂覆层的厚度要求为准。
其中， 所述步骤 F 由以下方式实现 ： 将烘干后的水性聚氨酯发泡浆料表面用平面 轮轮压平整。
所述平面轮可根据需要设置一个或多个， 轮压可进行多次， 以满足平整度要求为 准。此外， 由于平面轮的轮压作用， 产品的厚度会有所减小， 因此平面轮作用在所述水性聚 氨酯发泡浆料表面的压力必须控制在满足轮压后产品的厚度要求为准。经过轮压处理后， 产品的表面平整度得到了提高， 从而使产品在外观性能上更接近于溶剂型合成革贝斯的产 品， 且产品的泡孔的细密度也能得到进一步的提高， 使产品的物理性能更接近于溶剂型合 成革贝斯的产品。
本发明的实施例 2 中， 请参照图 2 所示， 为了使本发明制备出来的产品的泡孔细 密， 泡孔分布均匀且大小一致， 并降低生产成本， 所述制备步骤 D 中所使用的水性聚氨酯发 泡浆料的步骤如下 ：
步骤 X、 制备浆料 ： 选用水性聚氨酯树脂 100 份， 水性丙烯酸树脂 5 ～ 30 份， 水性 增稠剂 0.2 ～ 1 份， 匀泡剂 0.5 ～ 2 份， 发泡剂 1 ～ 3 份， 水性色浆 1 ～ 3 份， 水 1 ～ 10 份， 填充剂 5 ～ 20 份， 按上述原料制备好浆料后用高速分散机预混合， 搅拌时间为 30 分钟， 搅 拌速度为 500 ～ 1000 转 / 分钟 ；
其中， 所述水性聚氨酯树脂的种类及使用方法为本领域技术人员所公知， 优选为 阴离子脂肪族聚酯型、 阴离子脂肪族聚醚型的一种 ；
其中， 所述水性丙烯酸树脂为水性丙烯酸苯丙乳液中的一种， 由于其成本低于水性聚氨酯树脂， 且少量添加基本不影响水性聚氨酯发泡浆料的性能， 因此本发明采用水性 丙烯酸作为原料之一， 以降低生产成本 ；
其中， 所述水性增稠剂的种类及使用方法为本领域技术人员所公知， 优选为聚氨 酯类增稠剂或纤维素类增稠剂 ；
其中， 所述匀泡剂的种类及使用方法为本领域技术人员所公知， 优选为脂肪酸盐 类表面活性剂 ；
其中， 所述发泡剂的种类及使用方法为本领域技术人员所公知， 优选为脂肪醇硫 酸盐类表面活性剂 ；
其中， 所述填充剂的种类及使用方法为本领域技术人员所公知， 优选为轻质碳酸 钙或木质粉或两者的混合物， 其作用包括两个方面 ： 一方面降低生产成本， 另一方面有利于 机械发泡。
步骤 Y、 浆料发泡 ： 将预混合好的浆料通过发泡机在室温下进行发泡， 控制浆料的 粘度为 7000 ～ 9000cps， 发泡机的空气流量为 2 ～ 4 升 / 分钟 ；
其中， 所述发泡机可以为高速叶轮型、 高压空气型、 鼓风中低压型发泡机等本领域 技术人员所公知的一种， 优选为鼓风中低压型发泡机， 例如张家港元鸿机械有限公司生产 的型号为 YH-FPJ06 的专用发泡机。在发泡过程中， 通过对发泡机空气流量的调整， 可以控 制气泡的大小， 本发明优选的空气流量为 2 ～ 4 升 / 每分钟。同时， 发泡的温度及浆料的 粘度对发泡过程中产生的气泡的大小、 密度和分布也有一定的影响， 为了使气泡更细密、 分 布更均匀， 大小更一致， 本发明优选地， 在室温下进行发泡， 并将浆料的粘度控制在 7000 ～ 9000cps 之间。 步骤 Z、 搅拌成型 ： 将发泡好的浆料用高速分散机在室温下进行搅拌， 控制浆料的 粘度为 7000 ～ 9000cps， 搅拌时间为 30 分钟， 搅拌速度为 800 ～ 1200 转 / 分钟。
现有的水性聚氨酯发泡浆料制备方法中， 浆料通过发泡机发泡后即完成了整个制 备过程。由于发泡机发泡出来的气泡大小调整有一定的难度， 易有稍大些的气泡夹杂在浆 料中， 直接用于制备水性聚氨酯合成革贝斯时， 容易造成产品的泡孔大小不一， 不够细密， 产品的面层有凹点等外观上的瑕疵。本实施例中， 将经过发泡机发泡后的浆料再经过步骤 Z 的搅拌成型处理， 使发泡浆料中存在的大气泡被搅拌细分为小气泡， 从而使本发明制备出 来的水性聚氨酯合成革贝斯的泡孔更细密， 泡孔分布均匀且大小一致。
本发明的实施例 3 中， 请参照图 2 所示， 为了确保生产过程中的水性聚氨酯发泡浆 料的气泡的稳定性， 使产品的泡孔更细密、 分布更均匀、 大小更一致， 所述 ： 采用高速分散机 对涂布前的水性聚氨酯发泡浆料进行搅拌， 搅拌速度为 500 ～ 800 转 / 分钟。
现有制备方法中， 水性聚氨酯发泡浆料在涂布前 ( 如在涂布台上以及在加料过程 中 ) 没有进行搅拌即直接进行涂覆， 这样容易造成浆料中的小气泡结合成大气泡， 并产生 气泡沉淀， 造成气泡大小不一， 分布不均， 从而造成产品的泡孔大小不一， 局部泡孔过大且 泡孔分布不均， 降低了产品的物理性能。在实施例 3 中， 采用高速分散机对水性聚氨酯发泡 浆料进行搅拌， 使得水性聚氨酯发泡浆料在涂布前 ( 如在涂布台存放过程中以及加料过程 中 ) 处于搅拌状态， 确保了水性聚氨酯发泡浆料在制备后到涂布前的中间阶段时的气泡的 稳定性， 使产品的泡孔更细密、 分布更均匀、 大小更一致， 产品的物理性能更接近于溶剂型 合成革贝斯的产品。
本发明区别于现有技术， 所具有的有益效果为 ：
1、 在基布表面涂覆水性聚氨酯发泡浆料前， 将基布表面轧光， 而不浸渍水性聚氨 酯发泡浆料， 不仅提高了产品的表面平整度， 而且减少了水性聚氨酯浆料的用量， 降低了生 产成本， 同时不经过浸渍的产品的手感更柔软 ；
2、 在水性聚氨酯发泡浆料烘干后至卷取前， 增加了一道轮压工序， 进一步提高了 产品的表面平整度， 从而使产品在外观性能上更接近于溶剂型合成革贝斯的产品。
以上所述仅为本发明的实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换， 或直接或间接运用在其他相关的技术领 域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。