水性無溶劑超纖干法貼面的探究試驗

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時間:2015-12-23 14:12:11]  []

張豐杰 王霏霏 朱曉麗（山東同大海島新材料股份有限公司）

　　摘要：采用水性樹脂結(jié)合無溶劑樹脂進行試驗，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，通過物性指標對比，選擇出最佳性能的水性面層樹脂。粘合層使用發(fā)泡型無溶劑聚氨酯樹脂代替水性粘合層，避免出現(xiàn)貼合不牢，手感較板的，水性貼合難控制的問題。

　　關(guān)鍵詞：聚酯、聚碳、聚醚面料；發(fā)泡型聚氨酯；無溶劑；

　　引言
　　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)中對環(huán)境造成很大污染，同時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：水性干法貼面和無溶劑干法貼面。
　　水性貼面工藝使用水作為溶劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機溶劑，減少了有機溶劑的使用，避免了環(huán)境污染。但是水性貼面在超細纖維合成革的應(yīng)用上存在物性強度低、手感板、表面折紋較粗、粘合層干濕度難控制等問題。無溶劑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)場進行聚合反應(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)保型是加工方法。但是無溶劑層做面層表面觸感差，而且對離子型紙要求苛刻，很多紋路不能生產(chǎn)。
　　鑒于水性和無溶劑加工方法的優(yōu)缺點，我司取長補短開發(fā)了水性無溶劑產(chǎn)品，采用水性樹脂做面料，粘合層使用發(fā)泡型無溶劑聚氨酯樹脂代替水性粘合層，避免出現(xiàn)貼合不牢，手感較板，水性貼合難控制的問題。本文是采用水性樹脂結(jié)合無溶劑樹脂進行試驗，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，通過物性指標對比，選擇出最佳性能的水性面層樹脂。

　　1、實驗部分
　　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LPGHG519拜耳有限公司；無溶劑反應(yīng)型聚氨酯樹脂XCNS-5001C-A和XCNS-5001C-B，旭川化學(xué)有限公司；
　　樹脂的型號及模量和化學(xué)性質(zhì)如表：

　　1.2主要試驗儀器
　　干法生產(chǎn)線，常州機械設(shè)備有限公司制造；聚氨酯噴涂機，浙江飛龍聚氨酯設(shè)備制造；電子織物強力機，溫州大榮紡織儀器有限公司；掃描電鏡，復(fù)納科學(xué)儀器有限公司
　　1.3貼面試驗
　　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8000cps，采用對刮的試驗方法，通過刮刀均勻的涂覆于離型紙上，刮涂間隙為0.20mm；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LPGHG519三種不同模量的水性面料調(diào)節(jié)粘度為8000cps，采用對刮的試驗方法，通過刮刀均勻的涂覆于離型紙上，刮涂間隙為0.20mm。
　　1.3.2面料烘干
　　將刮涂好的面料放入烘干箱進行烘干，烘箱溫度調(diào)節(jié)為100℃，烘干時間為4min。
　　1.3.3刮涂無溶劑聚氨酯發(fā)泡樹脂
　　將無溶劑反應(yīng)型聚氨酯樹脂XCNS-5001C-A和XCNS-5001C-B分別加入的聚氨酯噴涂機的料罐中，按照A:B=100:97的比例設(shè)置好流量，開動設(shè)備按照設(shè)計的比例進行高速混合后涂布于水性聚氨酯面層樹脂上，通過烘箱進行烘半干，烘箱溫度為130℃，烘干時間為30s。
　　1.3.4貼合基布
　　將烘至半干的無溶劑發(fā)泡層樹脂貼合超纖基布，進入烘箱熟化，溫度設(shè)定為120℃，時間為10min，熟化完成后得到水性無溶劑超纖貼面產(chǎn)品。
　　1.4物性檢測
　　剝離強度、斷裂強力、伸長率等物性檢測按照《QB/T2888-2007聚氨酯束狀超細纖維合成革》相關(guān)標準進行檢測。
　　1.5儀器分析
　　將貼面完成的樣品進行干燥處理，通過噴金裝置使樣品上覆蓋金屬膜后，在掃描電鏡下對比三種貼面表面圍觀結(jié)構(gòu)變化。

　　2、結(jié)果討論
　　2.1剝離強度的物性指標對比
　　2.1.1不同性質(zhì)的水性面料與發(fā)泡層的結(jié)合強度對比情況：
　　不同性質(zhì)的面料與發(fā)泡層的結(jié)合強度不一樣，本研究通過物理性能的指標，間接的反映其結(jié)合強度，具體數(shù)值如表1所示。

　　從表1數(shù)據(jù)可以看出聚碳性質(zhì)的面料各項物性指標最高，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。
　　目前，不定島超纖廠家大多采用聚醚面料，從本研究的物性指標看，強度較普通聚酯面料高，達到提高物性以及清潔環(huán)保的要求，同時聚醚面料的成本適中，達到低成本高回報的效果。
　　2.1.2不同模量的水性面料與發(fā)泡層的結(jié)合強度對比情況：
　　相同性質(zhì)不同模量的面料與發(fā)泡層的結(jié)合強度不一樣，本研究通過物理性能的指標，間接的反映其結(jié)合強度，具體數(shù)值如表2所示。

　　從表2中數(shù)據(jù)看出，模量越低各項物性指標越高，低模量水性面料與發(fā)泡型聚氨酯結(jié)合強度越高。

　　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，模量越低剝離等指標越高。從成本考慮，聚碳面料成本較高，價位較高適合高端產(chǎn)品，采用聚醚和聚酯樹脂時，選用低模量的樹脂，物性指標會有所提高。從各項指標綜合效果看，低模量聚酯面料與發(fā)泡型聚氨酯結(jié)合最適合市場產(chǎn)品發(fā)展，具有綠色環(huán)保無污染，價格適中，物性指標較高的特點，性價比最高。