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水性聚氨酯技术在皮革中的应用
2020/12/31
1. 水性聚氨酯在天然皮革业中的应用
水性聚氨酯涂饰剂用于天然皮革,可使革面美观,遮盖皮面缺陷,修正粒面瑕疵,提高皮革的使用性能,增加皮革花色品种。水性聚氨酯皮革涂饰剂在我国应用技术已较成熟,部分产品水平与进口同类型产品相当,正向多功能、优异综合性能的高档品发展,目前仍是国内
水性聚氨酯消费的主要市场。
天然皮革有牛皮、羊皮、猪皮、袋鼠皮、蛇皮、鳄鱼皮等,经鞣制成革,按剖层分有头层革(全粒面、修面革)和二层革。全粒面革由伤残少的上等原料皮加工而成,轻涂饰,革面保留完好的天然纹路,不仅耐磨,丰满具有弹性,具有良好的透气性,常用于服装和高档鞋面革。修面革是对带有伤残或粗糙的天然皮表面打磨后进行涂饰再造花纹,实际上进行了“整容”,几乎失掉原有的表面状态,涂饰层较厚,耐磨性和透气性比全粒面革较差,用于鞋面、箱包革、家具革等。二层革是厚皮用片皮机剖层而得,头层用来做全粒面革或修面革,二层皮经过涂饰或贴膜等系列工序制成二层革,它的牢度、耐磨性、透气性较差,是同类皮革中最廉价的一种,多用于沙发、箱包革等。
2. 水性聚氨酯在合成革中的应用
合成革的制作就是模仿天然皮革的美学感官和物理性能,以合成材料替代有限的天然制品。合成革的基本结构是在纤维制成的基布上,通过浸轧、粘贴、化学复合等工艺,形成一层高分子聚合物膜,并经交联固化、染色、整理而成,具有强度高,质感强,拒水透气,手感柔软以及光面和绒面的优良风格。它不仅可与真皮革相媲美,某些性能还优于真皮。它是纺织、塑料、化工三个学科的交叉产物,是现代复合材料技术的重要成果。
目前干法移膜和表面处理已能做到水性化,效果接近天然皮革,不含 DMF,零 VOC。但干法移膜工业生产仍存在生产效率低,成本偏高,工程师对水性体系缺乏经验等问题。表面处理水性化因借鉴了真皮的涂饰技术,相对最为成熟,提供给人工皮革特殊的表面效果及潮流效应,水性表面处理有优势的花色品种如消光(高雾)、水洗石磨(做旧)、羊巴类磨砂、裂纹、盐霜、艳绒、粉擦、金属光泽等。合成革要模仿优质天然皮革的透湿性,目前通用 DMF水凝法,用 DMF 载体的溶剂型 PU 作为微孔浆料,在涂层膜中形成大量相互贯通的指状或蜂窝状多孔结构,微孔隙直径在 0.5~2 μm 之间(表面孔径 0.5 μm 左右)。水性聚氨酯取代含 DMF 的 PU 浆料,不污染环境,且增加产品性能。日本早几年就有这方面的专利技术,英国 Stahi(ICI)/NL 公司采用水性聚氨酯浆料盐凝聚法工艺生产微孔涂层。德国拜耳、美国陶氏准备将用于湿法合成革水性聚氨酯的专利在中国实施。国内一些企业正处于试验推广阶段,开发水性 PU 微泡浆料及 100% PU(2K)发泡浆料,一旦实现技术上的突破,才有真正意义上具有透湿功能的生态合成革及涂层织物产品。
2.1 水性聚氨酯浆料用于 Base 生产
分为含浸法和涂覆法,所用基布有纺织布(如针织布、机织布)和非织布(针刺和水刺无纺布)。含浸法有两种:凝聚法和直接干燥法。凝聚法将加过色的水性聚氨酯浆料浸入无纺布,轧干重复 1~3 次,然后浸入处理剂中,聚氨酯树脂逐渐凝固,浸入水中经洗盐至水溶物被水置换出来,干燥整理;图 1 为无纺布水性聚氨酯含浸盐凝法工艺流程。

含浸直接干燥工艺比较简单,水性聚氨酯浆料经过含浸→轧干→干燥→整理完成,如图 2、图 3 所示。
水性聚氨酯物理机械发泡浆直接涂布上胶流程,如图 4 所示。
2.2 水性聚氨酯用于表面处理

印刷(如图 5)。利用压纹、烫亮、涂层等工艺,模仿天然皮革的风格修饰,如:变色效应(疯马革、粉擦双色)、裂纹效应、磨砂效果(羊巴、艳绒)、水洗效果(雾光);各种手感:绒毛感、油蜡感、肤感、滑爽、涩感等。
3. 水性聚氨酯在人造革中应用
水性聚氨酯用于人造革(PVC 皮膜+纺织布)的贴合,以及表面处理。
PVC 贴合底胶:
PVC 浆料成膜后和基布的直接贴合:离型纸→涂覆面层→烘干→涂覆 PVC 发泡层→烘干→涂覆 水性聚氨酯粘结层→湿贴基布→烘干→冷却→剥离→分卷后处理;
PVC 压延胶(如图 6):