水性無(wú)溶劑超細(xì)纖維干法貼面的探究試驗(yàn)

張豐杰，王霏霏，朱曉麗

(山東同大海島新材料股份有限公司，山東 濰坊 261300)

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水性無(wú)溶劑超細(xì)纖維干法貼面的探究試驗(yàn)

張豐杰，王霏霏，朱曉麗

(山東同大海島新材料股份有限公司，山東 濰坊 261300)

采用水性樹脂結(jié)合無(wú)溶劑樹脂進(jìn)行試驗(yàn)，探究不同模量的聚酯、聚碳、聚醚水性面層樹脂與反應(yīng)型發(fā)泡聚氨酯層的結(jié)合性能，通過對(duì)比物理性能指標(biāo)，選擇出最佳性能的水性面層樹脂。粘合層使用發(fā)泡型無(wú)溶劑聚氨酯樹脂代替水性粘合層，可避免出現(xiàn)貼合不牢，手感呆板，水性貼合難控制的問題。

聚酯、聚碳、聚醚面料；發(fā)泡型聚氨酯；無(wú)溶劑

傳統(tǒng)的干法貼面采用溶劑型樹脂，面層和底層樹脂中含有DMF、甲苯、MEK、醋酸甲酯等有毒的溶劑。因此，貼面生產(chǎn)中對(duì)環(huán)境造成很大污染，同時(shí)刺激人體的呼吸系統(tǒng)以及消化系統(tǒng)，危害工人的身體健康。為了改善傳統(tǒng)的加工工藝，人們推出綠色生態(tài)的加工方法：水性干法貼面和無(wú)溶劑干法貼面。

水性貼面[1]工藝使用水作為溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機(jī)溶劑，減少了有機(jī)溶劑的使用，避免了環(huán)境污染。但是水性貼面在超細(xì)纖維合成革的應(yīng)用上存在物理強(qiáng)度低、手感呆板、表面折紋較粗、粘合層干濕度難控制等問題。無(wú)溶劑[2]貼面工藝是采用專用設(shè)備將A和B兩種組分的原料在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聚合反應(yīng)并直接刮涂的生產(chǎn)工藝，因此，在生產(chǎn)加工中沒有溶劑的參與，屬于一種環(huán)保型的加工方法。但是無(wú)溶劑層做面層表面觸感差，而且對(duì)離型紙要求苛刻，很多紋路不能生產(chǎn)。

鑒于水性和無(wú)溶劑加工方法的優(yōu)缺點(diǎn)，我們?nèi)￠L(zhǎng)補(bǔ)短開發(fā)了水性無(wú)溶劑產(chǎn)品，采用水性樹脂做面料，粘合層使用發(fā)泡型無(wú)溶劑聚氨酯樹脂代替水性粘合層，避免出現(xiàn)貼合不牢，手感呆板，水性貼合難控制的問題。本文是采用水性樹脂結(jié)合無(wú)溶劑樹脂進(jìn)行試驗(yàn)，探究聚酯、聚碳、聚醚不同性質(zhì)和不同模量的水性面層樹脂與反應(yīng)型發(fā)泡聚氨酯層的結(jié)合性能，通過物理性能指標(biāo)對(duì)比，選擇出最佳性能的水性面層樹脂。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要材料

聚酯型DLH、聚碳型DLC-F、聚醚型DLV、聚酯型DLP-R、聚酯型LP GHG 519；無(wú)溶劑反應(yīng)型聚氨酯樹脂XCNS-5001C-A和XCNS-5001C-B，樹脂的型號(hào)、模量及化學(xué)性質(zhì)見表1。

表1 樹脂的型號(hào)、模量和化學(xué)性質(zhì)

1.2 主要試驗(yàn)儀器

干法生產(chǎn)線；聚氨酯噴涂機(jī)；電子織物強(qiáng)力機(jī)；掃描電子顯微鏡。

1.3 貼面試驗(yàn)

1.3.1 刮涂面料

選用香港聯(lián)佳VJN014離型紙紋路，將離型紙平鋪到玻璃板上，將聚酯型DLH、聚碳型DLC-F、聚醚型DLV三種性質(zhì)的水性面料調(diào)節(jié)粘度為8000 cps，采用對(duì)刮的試驗(yàn)方法，通過刮刀均勻地涂覆于離型紙上，刮涂間隙為0.20 mm。

另選用新的VJN014離型紙紋路，將離型紙平鋪到玻璃板上，將聚酯型DLP-R、聚酯型DLH、聚酯型LP GHG 519三種不同模量的水性面料調(diào)節(jié)粘度為8000 cps，采用對(duì)刮的試驗(yàn)方法，通過刮刀均勻地涂覆于離型紙上，刮涂間隙為0.20 mm。1.3.2 面料烘干

將刮涂好的面料放入烘干箱進(jìn)行烘干，烘箱溫度調(diào)節(jié)為100℃，烘干時(shí)間為4 min。

1.3.3 刮涂無(wú)溶劑聚氨酯發(fā)泡樹脂[2]

將無(wú)溶劑反應(yīng)型聚氨酯樹脂XCNS-5001C-A和XCNS-5001C-B分別加入到聚氨酯噴涂機(jī)的料罐中，按照A∶B=100∶97的比例設(shè)置好流量，開動(dòng)設(shè)備，按照設(shè)計(jì)的比例進(jìn)行高速混合后涂布于水性聚氨酯面層樹脂上，通過烘箱進(jìn)行烘半干，烘箱溫度為130℃，烘干時(shí)間為30 s。

1.3.4 貼合基布

將烘至半干的無(wú)溶劑發(fā)泡層樹脂貼合超纖基布，進(jìn)入烘箱熟化，溫度設(shè)定為120℃，時(shí)間為10 min，熟化完成后得到水性無(wú)溶劑超纖貼面產(chǎn)品。1.4 物理性能檢測(cè)

剝離強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率等物理性能檢測(cè)按照《QB/T2888—2007聚氨酯束狀超細(xì)纖維合成革》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。

1.5 儀器分析

將貼面完成的樣品進(jìn)行干燥處理，通過噴金裝置使樣品上覆蓋金屬膜后，在掃描電鏡下對(duì)比三種貼面表面圍觀結(jié)構(gòu)變化。

2 結(jié)果討論

2.1 物理性能指標(biāo)對(duì)比

2.1.1 不同性質(zhì)的水性面料與發(fā)泡層的結(jié)合強(qiáng)度對(duì)比情況

不同性質(zhì)的面料與發(fā)泡層的結(jié)合強(qiáng)度不一樣，本研究通過物理性能的指標(biāo)，間接的反映其結(jié)合強(qiáng)度，具體數(shù)值如表2所示。

從表2數(shù)據(jù)可以看出聚碳性質(zhì)的面料各項(xiàng)物性指標(biāo)最高，聚醚其次，聚酯性能最低。間接反映出聚碳性質(zhì)面料結(jié)合性能最好。從本研究的物理性能指標(biāo)看，聚醚面料強(qiáng)度較普通聚酯面料高，達(dá)到提高物理性能以及清潔環(huán)保的要求，同時(shí)聚醚面料的成本適中，達(dá)到低成本高回報(bào)的效果。

表2 不同性質(zhì)面料的物性指標(biāo)

2.1.2 不同模量的水性面料與發(fā)泡層的結(jié)合強(qiáng)度對(duì)比情況

相同性質(zhì)不同模量的面料與發(fā)泡層的結(jié)合強(qiáng)度不一樣，本研究通過物理性能的指標(biāo)，間接地反映其結(jié)合強(qiáng)度，具體數(shù)值如表3所示。

表3 不同模量聚碳水性面料貼面后物性指標(biāo)對(duì)比

從表3中數(shù)據(jù)看出，模量越低，各項(xiàng)物理性能指標(biāo)越高，低模量水性面料與發(fā)泡型聚氨酯結(jié)合強(qiáng)度越高。

3 結(jié)論

在相同的工藝條件下，聚碳面料與發(fā)泡型聚氨酯結(jié)合強(qiáng)度最好，聚醚面料其次，聚酯性質(zhì)面料結(jié)合最差；同種性質(zhì)的樹脂，模量越低，剝離強(qiáng)度等指標(biāo)越高。從成本考慮，聚碳面料成本較高，價(jià)位較高，適合高端產(chǎn)品。采用聚醚和聚酯樹脂時(shí)，選用低模量的樹脂，物理性能指標(biāo)會(huì)有所提高。從各項(xiàng)指標(biāo)綜合效果看，低模量聚酯面料與發(fā)泡型聚氨酯結(jié)合最適合市場(chǎng)產(chǎn)品發(fā)展，具有綠色環(huán)保無(wú)污染，價(jià)格適中，物理性能指標(biāo)較高，性價(jià)比最高。

[1] 曲建波.合成革工藝學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[2] 陳小衛(wèi)，呂華波，江平.一種無(wú)溶劑環(huán)保聚氨酯汽車革的制備方法[P].中國(guó)專利：CN104088161A，2014-10-08.

Inquiry Experiment on Dry Process Overlaying of Waterborne Solvent-free Microfibers

ZhangFengjie,WangFeifei,ZhuXiaoli

(Shandong Tongda Island New Material Co., Ltd., Weifang 261300, China)

Water-borne resin combined with solvent-free resin was used for experiments to study the binding ability to unite polyester fabric, polymeric carbon fabric, polyether fabric and reactive foaming polyurethane. By comparing physical properties, the best surface water-borne resin was chosen. Bonding layer to use foaming solvent-free polyurethane instead of water-borne bonding layer could avoid insecure bonding, stiff hand feeling and uncontrollable water-borne bonding problems.

polyester， polymeric carbon， polyether fabric; foaming type polyurethane; solvent-free

2016-06-13

張豐杰(1976—)，男，山東濰坊人，工程師。

TS529

B

1009-3028(2016)04-0044-03