淺析超纖革綠色環(huán)保貼面方法

馮國飛，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，市場占有率較大。隨著新舊動能轉(zhuǎn)換以及綠色環(huán)保等政策的實施，超細纖維合成革的生產(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、醋酸甲酯等有機溶劑會對環(huán)境造成污染，同時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)運而生，目前應(yīng)用較多的是水性貼面和無溶劑貼面技術(shù)，另外還有TPU、熱熔膠等技術(shù)。本文主要針對目前應(yīng)用較廣的水性貼面和無溶劑貼面技術(shù)，從生產(chǎn)條件、操作難度以及產(chǎn)品性能等方面進行對比分析。

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，具有無污染、安全可靠、產(chǎn)品機械性能良好等優(yōu)點。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)的油性樹脂進行貼面。水性貼面的作用機理是水性聚氨酯分子間的極性基團依靠內(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、羧基等基團達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 無溶劑貼面

無溶劑貼面的基本原理是采用預(yù)聚體混合涂布后在線快速反應(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，采用的是常規(guī)干法貼面的生產(chǎn)線，但無溶劑貼面生產(chǎn)需要專門設(shè)備，二者在生產(chǎn)流程方面無明顯區(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無溶劑貼面生產(chǎn)工藝流程

無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)線為三涂四烘，在三涂臺安裝無溶劑設(shè)備。面層使用水性樹脂面料，粘合層為無溶劑層，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。圖2為無溶劑貼面的流程圖。

圖2 無溶劑貼面流程圖

3.2 工藝要點

3.2.1水性貼面工藝要點

水性貼面在超纖革中應(yīng)用的難點主要在于對工藝的設(shè)定與實施，具體要求如下：(1)選擇合適固含量的水性聚氨酯樹脂。不同產(chǎn)品對成品手感和表面觸感要求不同，在選擇原材料時，需要選擇適合產(chǎn)品性能固含量的樹脂。(2)使用薄涂多刀的生產(chǎn)方法。水性樹脂的性質(zhì)決定了涂覆間隙不能太大，否則易出現(xiàn)裂面、針孔等異?，F(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)車速。水性樹脂與油性樹脂不同，烘干溫度不同，合理的溫區(qū)設(shè)定可以烘燥出連續(xù)的、無針孔且表面無瑕疵的涂膜層，這對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。水性樹脂的粘結(jié)性較油性樹脂差，所以貼合時采用偏濕貼或者全濕貼的方法，在生產(chǎn)操作時需根據(jù)實際情況進行適當調(diào)整。

3.2.2無溶劑貼面工藝要點

無溶劑貼面在超纖革中的應(yīng)用難點主要在于無溶劑層的操作過程，需要注意的事項主要在無溶劑層噴涂過程中需選擇與其相容性較好的樹脂。具體控制要求如下：(1)無溶劑層漿料調(diào)配。將助劑按照工藝比例加入A料中，充分攪拌15 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料溫度達到工藝要求后，分別進行流量測試，保證流量穩(wěn)定并達到工藝要求。(2)上料前驗證。流量設(shè)置完成后，大機生產(chǎn)前進行實驗以確定起發(fā)時間、反應(yīng)可操作時間以及固化時間達到技術(shù)要求。(3)生產(chǎn)過程控制。調(diào)節(jié)澆注頭幅寬，避免澆注到離型紙上。生產(chǎn)過程中，注意積料不能超過2 cm，要不斷攪拌，防止舊料凝固產(chǎn)生留痕。(4)面料選擇。無溶劑貼面一方面需選擇與其相容性好的水性樹脂面料，另一方面要滿足產(chǎn)品性能要求。

3.3 產(chǎn)品性能對比

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

表1 水性貼面與無溶劑貼面對比

綜合各項指標分析，無溶劑的應(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

目前超細纖維合成革綠色環(huán)保貼面方法主要有水性貼面和無溶劑貼面，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，無溶劑貼面發(fā)展勢頭強勁。隨著技術(shù)的進步，會有更多綠色環(huán)保的貼面方法得到推廣運用，以滿足不同的產(chǎn)品要求。