年產100萬米聚氨酯合成革畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計題為年產100萬米聚氨酯（PU）合成革生產工藝設計。首先對PU合成革的發(fā)展、性能、應用前景進行充分了解；然后核心的內容就是關于年產100萬米聚氨酯合成革造革的生產工藝設計，主要從其生產配方、生產工藝流程開始設計；進一步進行PU合成革生產中的物料衡算和能量衡算。從而系統(tǒng)地掌握聚氨酯合成革生產的設備技術參數(shù)，工藝流程。同

2、時，另一重要的環(huán)節(jié)就是對聚氨酯合成革生產企業(yè)的三廢處理和安全技術進行設計。</p><p>　　關鍵詞：聚氨酯合成革；設計；生產工藝；物料衡算；能量衡算</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This graduate is the processing technological design of 1,0

3、00,000 meters of synthetic leathers per year. Firstly，with full understanding to the Polyurethane synthetic leathers development, function and the application, foreground, the contents of the core is the design of proces

4、sing，main from it produces formulation and produce the craft process to start design。Carry on the material balance Compute and the energy balance Compute in the Synthetic Leather production。Controls to the Polyurethane S

5、y</p><p>　　Key words：Polyurethane synthetic leather；Design ；Processing technology；materials balance; Energy balance</p><p><b>　　綜述</b></p><p><b>　　1．1前言</b>&

6、lt;/p><p>　　中國聚氨酯合成革生產真正意義上的開始是1983年山東煙臺合成革廠（即現(xiàn)在的煙臺萬華集團）從日本引進聚氨酯合成革的生產技術及設備；而PVC人造革的生產，最早可追溯至1959年的遼源市塑料廠。但是中國人造革、合成革行業(yè)真正意義上的發(fā)展是在改革開放后實現(xiàn)的，特別是最近十年，人造革、合成革行業(yè)進入快速發(fā)展時期，行業(yè)整體平均每年都保持15％—20％的快速增長。無論是生產線的數(shù)量還是生產量在世界范圍內都處

7、于領先地位，到目前為止中國已成為世界上人造革、合成革的生產與使用大國。中國人造革、合成革生產企業(yè)主要分布在浙江、江蘇、廣東、福建和山東等沿海省市，自改革開放以來，隨著國外先進工藝設備的相繼引進，行業(yè)技術狀況、產品、檔次都有較大提高，壓延法、干法PU/PVC、濕法PU等合成革生產技術發(fā)展迅猛。 </p><p>　　1．2合成革行業(yè)概述</p><p>　　1．2．1合成革發(fā)展現(xiàn)狀</

8、p><p>　　目前全國共有人造革、合成革企業(yè)2000多家，上千條生產線，是塑料行業(yè)重點發(fā)展的產業(yè)，另外還有一些企業(yè)分布在化工、皮革、紡織等行業(yè)。規(guī)模以上其中有干法生產線516條，濕法線364條，200條左右壓延線，還有30條超細纖維生產線（已建及在建）以及一些涂層、植絨以及只有壓延線的生產廠家。去年人造革、合成革企業(yè)工業(yè)總產值總計達到232.59億元、同比增長30.53％、占塑料制品行業(yè)6.12％；銷售收入223.

9、18億元、同比增長32.64％、占塑料制品行業(yè)的6.61％；利稅12.24億元、同比增長17.04％、占塑料制品行業(yè)的5.30％。</p><p>　　1．2．2合成革產品的分類</p><p>　　合成革目前還沒有統(tǒng)一的分類方法，根據相關行業(yè)的分類辦法，合成革可以按以下幾種方法分類：</p><p>　?。?）按底基材料分類</p><p>

10、;　　按照規(guī)定以及國外同類產品的意義，一般可以按照革的底基層分類。即： a、人造革：以經緯交織的紡織布作底基的稱人造革；實際中將較低密度的薄型無紡布革也可歸于人造革中。b、合成革：以無紡布為底基的稱合成革。</p><p>　?。?）按加工工藝和表面狀況可分類</p><p>　　a、聚氯乙烯干法人造革、聚氯乙烯濕法人造革； b、聚氨酯干法人造革、聚氨酯濕法人造革；c、聚氨酯干法合成革、聚

11、氨酯濕法合成革； d、絨面合成革； e、磨砂合成革和人造革等等。</p><p>　?。?）按表面浸涂的樹脂可以分為：</p><p>　　a、聚氯乙烯人造革；b、聚氨酯干法人造革；c、聚氨酯濕法人造革；d、聚氨酯合成革；e、聚氨酯超細纖維合成革。</p><p>　　（4） 按用途可分為：</p><p>　　A、聚氨酯干、濕法人造革：服裝

12、用干（濕）法聚氨酯人造革；手套用干（濕）法聚氨酯人造革；箱包用干（濕）法聚氨酯人造革；家具用干（濕）法聚氨酯人造革；鞋面用干（濕）法聚氨酯人造革等。B、聚氨酯合成革：鞋用聚氨酯合成革；球用聚氨酯合成革（包括籃球、排球、足球）；輕工用聚氨酯合成革（相機罩套、腰帶、箱包等）。C、超細纖維合成革：鞋用超細纖維合成革（包括光面和絨面）；球用超細纖維合成革（籃球、排球、足球）；工業(yè)用超細纖維合成革（相機罩、腰帶、箱包、票夾、表帶、沙發(fā)、服裝等）。

13、</p><p>　?。?）按裝飾方法和顏色效應分：（革的前面應相應加上合成和人造之字樣）</p><p>　　壓花革、移膜革（貼膜革）、雙色革、變色革、擦色革、印花革等。</p><p>　　1.2.3 行業(yè)發(fā)展特點</p><p>　　人造革、合成革是塑料工業(yè)的一個重要組成部分，在國民經濟各行業(yè)被廣泛使用。人造革、合成革生產在國際上已有六

14、十多年發(fā)展歷史，中國自1958年開始研制生產人造革，它在中國塑料工業(yè)中是發(fā)展較早的行業(yè)。近幾年來，中國人造革、合成革行業(yè)的發(fā)展不僅是生產企業(yè)裝備生產線的增長、產品產量連年增長、品種花色年年增加，而且行業(yè)發(fā)展過程中有了自己的行業(yè)組織，有相當?shù)哪哿?，從而能把中國人造革、合成革企業(yè)，包括相關行業(yè)組織在一起，發(fā)展成一個有相當實力的行業(yè)?？傊?，人造革、合成革發(fā)展的特點就是速度迅速，市場空間日益拓寬。</p><p>　　

15、1.3聚氨酯合成革概述</p><p>　　所謂聚氨酯（PU）合成革就是將無紡布用PU 溶液處理成合成革基布再經貼膜和壓花而得的制品。聚氨酯合成革的生產是一個新興的產業(yè)，20世紀60年代末70年代初，聚氨酯開始用于合成革的涂布材料。70年代末80年代初，聚氨酯合成革業(yè)在德、美、法、英、日等國家開始迅速發(fā)展。在我國，聚氨酯合成革的發(fā)展有30年左右，比發(fā)達國家晚了近10年。我國于1979 年在廣州人造革廠建成投產了第

16、一條PU合成皮革生產線，1984 年煙臺合成革廠又從日本引進了年產為30萬平方米的PU合成皮革生產線。到90年代我國PU合成革工業(yè)才逐漸形成完整的工業(yè)體系，近十幾年來發(fā)展迅速，市場競爭空前激烈。同時，隨著社會的發(fā)展，對PU合成皮革的品質、品種的要求越來越高。</p><p>　　按中華人民共和國輕工行業(yè)標準，聚氨酯合成革按用途分可分為下面三類：</p><p>　?、耦?用于女鞋、童鞋、

17、箱包、帶等</p><p>　?、蝾?用于各種球類</p><p>　?、箢?用于鞋、照相機、各種儀器等外層</p><p>　　1.4聚氨酯合成革的特性</p><p>　　對于聚氨酯（PU）合成革，由于其具有優(yōu)異的耐磨性、良好的抗撕裂強度和伸長率，同時賦予PU合成革表面平坦、手感豐滿、舒適、回復性良好、價格適中等特性，PU合成革不但替

18、代了很多原來價格昂貴的天然皮制品，而且也逐漸取代低檔、廉價的PVC人造革，現(xiàn)已成為人們日常生活中一種不可或缺的消費品。尤其是濕法生產的PU合成革，具有上述優(yōu)點的同時，還具有類似真皮的表面，有一定的透氣和透濕性，耐低溫性，耐老化和耐油性等非常好的性能。因此，聚氨酯合成革是天然皮革的最為理想的替代品，廣泛應用于服裝、制鞋、箱包、家具等行業(yè)。</p><p>　　按中華人民共和國輕工行業(yè)標準，合格的聚氨酯合成革物理機械

19、性能如下：</p><p>　　表1.1聚氨酯合成革物理機械性能</p><p><b>　　續(xù)表1.1</b></p><p>　　1.5聚氨酯合成革的制備方法</p><p>　　聚氨酯合成革的工業(yè)化生產方法主要有干法和濕法兩大類。</p><p><b>　　（1）干法</b

20、></p><p>　　把PU樹脂配制成具有一定固含量、一定黏度的溶膠，涂布在作為載體的離型紙上，通過烘箱，在一定的溫度、壓力下，使溶劑揮發(fā)形成柔軟并且富有彈性的膜。然后在上面涂布粘合層再與底布復合。經過干燥、固化、冷卻后進行卷取，經過一段時間的熟化之后將離型紙剝離。再經過印刷處理等過程，便得到干法聚氨酯合成革。</p><p>　　干法生產工藝技術是聚氨酯合成革最早開發(fā)的工業(yè)生產方

21、法，生產出的合成革強力優(yōu)異，粘接牢固，但透氣性能相對較差。該類合成革主要用于制造鞋業(yè)、球類、箱包、家具裝飾品等。</p><p><b>　　（2）濕法</b></p><p>　　將基布直接浸漬于已經調配好的PU樹脂漿料中，該漿料是一PU樹脂為成膜劑，以DMF、MEK、TOL、IPA等溶劑稀釋，再加入滲透劑、流平劑、消泡劑、填充劑等助劑。然后通過輥涂，經過25%的二

22、甲基甲酰胺（DMF）的溶液進行洗滌固化，再經過熱水洗滌，通過烘箱進行干燥處理后，再經過必要的后處理工序（如帖膜、噴涂、輥?。?，便得到濕法聚氨酯合成革。</p><p>　　濕法生產工藝技術是繼干法之后發(fā)展起來的全新的合成方法，生產出的合成革具有良好的透濕、透氣性能，手感柔軟、豐滿、輕盈，更富于天然皮革的風格和外觀。因此其市場空間巨大，發(fā)展速度驚人。 </p><p>　　1.6聚氨酯合成革

23、工業(yè)的現(xiàn)狀</p><p>　　目前PU合成皮革產業(yè)已經達到年產近2億平方米約10 萬噸的規(guī)模。據報道，我國的PU合成革市場的每年增長幅度已達15％～25％，僅溫州合成革行業(yè)，已從初始的一家企業(yè)發(fā)展到如今的100多家企業(yè)，300多條干式、濕式生產線，整個行業(yè)的固定投資已達100多億元，產量和市場份額已占全國70%以上，日產能力300多萬平方米，品種發(fā)展到上千種，年產值100多億元。因此有人說我國的PU合成革市場逐

24、漸成為推動全球的PU皮革，甚至整個聚氨酯市場發(fā)展的主要動力之一。</p><p>　　目前國內的聚氨酯合成革業(yè)在生產過程中，大多數(shù)采用有機溶劑型的聚氨酯樹脂作為生產各品基層和面層的基本原料，這種類型的聚氨酯樹脂均通過甲苯（TOL）、二甲苯、丙酮、丁酮（MEK）、乙酸乙酯和二甲基甲酰胺（DMF）等作為主要溶劑以溶液聚合法制得。溶劑的用量大約占樹脂用量的60%以上，濕法漿料DMF的用量達到70%以上。這些溶劑都是有害

25、溶劑，對人體的危害是多方面的。其中，甲苯等芳香烴溶劑對人體的造血系統(tǒng)具有危害性，在高濃度環(huán)境中長期接觸，可能發(fā)生急性中毒而休克，慢性中毒將出現(xiàn)血小板和白血球減少，并出現(xiàn)相應的病癥。其它溶劑如丙酮、丁酮、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等溶劑雖然較甲苯、二甲苯的毒性低，但長期接觸也會產生較大的毒副作用，其中乙酸乙酯對眼睛和粘膜有刺激性，并有麻醉性；二甲基甲酰胺對皮膚、眼睛粘膜有較強的刺激性，吸入高濃度的蒸氣時，會刺激咽部引起惡心，經常接觸，經皮膚吸

26、入，會導致肝功能障礙，且有機溶劑對女性生育問題將產生嚴重的負面影響。</p><p>　　據統(tǒng)計，一條聚氨酯合成革生產線日均需消耗10t左右溶劑型PU樹脂，其中占溶劑型PU樹脂總用量60%以上的是溶劑，雖然濕法生產線中85%左右的溶劑被回收，但濕法生產線中仍有15%左右、干法生產線中95％的溶劑無法回收，將通過水和空氣排放到周邊的河流和天空中，勢必會嚴重污染當?shù)氐沫h(huán)境，給人們的生產、生活，公眾的生命健康構成重大威

27、脅。如果以溫州市300多條生產線計算，年均需要的溶劑型PU樹脂用量為70多萬t，每年將會有數(shù)以萬噸的溶劑排放到空氣和周邊的河流中，造成的污染將不可想象。由于苯、甲苯等有害溶劑易燃、易爆，極易引發(fā)火災，造成傷殘，甚至死亡，近年已屢見報道。</p><p>　　到目前為止，隨著技術不斷進步，合成革作為天然革的理想替代品，其性能越來越接近天然皮革，某些性能甚至超過天然皮革。 如新開發(fā)的超細纖維PU合成革不論從內部微觀結

28、構，還是外觀質感及物理特性和人們穿著舒適性等方面，都能與高級天然皮革相媲美，且在耐化學性、質量均一性、大生產加工適應性以及防水、防霉變性等方面更超過了天然皮革。同時，合成革行業(yè)在生產工藝上，也得到了不斷的發(fā)展和進步，如水性樹脂技術的應用已經可以使合成革生產避免了有機廢氣的污染</p><p>　　在大力發(fā)展經濟的同時，應保持優(yōu)良的環(huán)境，堅持可持續(xù)發(fā)展道路。健康的身體是當今社會發(fā)展的一個重要目標。正確處理“保護”和

29、“促進”的關系，減少工業(yè)生產對環(huán)境和人類本身的傷害，是不可逆轉的潮流，也是歷史賦予我們的責任。人類只有一個地球，保護我們的家園，保持可持續(xù)性地發(fā)展經濟的問題，已成為全球的共識，引起了各國政府的高度重視。在美國、意大利、日本、韓國等合成革主要生產國，已逐漸淘汰溶劑型PU樹脂產品，采用環(huán)保型PU樹脂。我國也先后制定、出臺了許多相關的法律、法規(guī)。如：《合成革工業(yè)污染物排放標準》、《環(huán)境保護法》、《勞動保護條例》、《職業(yè)病防治法》等等，為化工產

30、業(yè)的發(fā)展提出了要求，嚴格了規(guī)范。隨著我國在世貿組織作用不斷提高，國內企業(yè)逐漸參與國際競爭，客觀上也要求我們生產和使用無公害的產品，徹底消除國際上“綠色貿易壁壘” 對我國產品的非貿易壁壘限制。 </p><p>　　1.7聚氨酯合成革的發(fā)展方向</p><p>　　從源頭上杜絕污染，對于聚氨酯合成革行業(yè)來說已經迫在眉捷，環(huán)境保護可謂是聚氨酯合成革的首要發(fā)展方向。由于水無毒、無污染、并且節(jié)能，

31、因此它是溶劑的理想替代品。所以，開發(fā)水性聚氨酯合成革漿料成為目前聚氨酯樹脂的主攻方向。目前，國內的許多廠家和化工設計院都在進行水性聚氨酯樹脂的研究，也開發(fā)出許多的水性聚氨酯樹脂牌號，但規(guī)模都較小，最大規(guī)模也只有幾噸左右的規(guī)模。并且應用范圍比較狹窄，在性能上還不完善。</p><p>　　例如溫州環(huán)宇高分子材料有限公司，通過長期不懈的努力，已成功開發(fā)出國內首創(chuàng)的環(huán)保型聚氨酯合成革樹脂產品。其主攻方向為：</p

32、><p>　?。?）、開發(fā)出適應于國內現(xiàn)有合成革廠家的生產工藝、條件，替代傳統(tǒng)溶劑型的PU樹脂漿料，從根本上杜絕污染。</p><p>　?。?）、以水為溶劑，替代DMF、MEK等大量有毒溶劑，且不改變薄膜的特性及功能，提高透氣性、耐磨性。絕對不燃、無毒、無污染。</p><p>　?。?）、制備各種規(guī)格、不同模量的產品，以滿足不同用途的客戶需求。</p>

33、<p>　　（4）、合成各種檔次要求的漿料：普通型、耐光型、耐磨型、耐低溫型等，滿足不同層次的需求。</p><p>　　要從根本上解決人造革合成革行業(yè)的污染問題，就要大力推廣使用水性聚氨酯漿料。國外現(xiàn)在已在減少溶劑型聚氨酯漿料的使用量，而水性聚氨酯漿料的使用量則在逐漸上升，一方面是國外比較注重環(huán)保，另一方面，國外的水性PU的研究起步較早，水性PU的品種也較多，性能也較好。不過可以肯定的是，中國人造革

34、合成革行業(yè)推廣使用水性聚氨酯是大勢所趨。</p><p>　　后處理工藝也是聚氨酯合成革的環(huán)境保護的一個重要方向，后處理工藝種類繁多并不斷地有所更新，大多采用同皮革后處理和紡織品有關加工處理相似的工藝。包括表面涂飾（包括噴涂）、印刷、壓花、磨皮、干揉、濕揉、植絨等。</p><p>　　聚氨酯合成革的另外一個重要發(fā)展方向就是新產品的開發(fā)，因為現(xiàn)階段普通聚氨酯合成革用樹脂已經不能滿足人們的需

35、要。一方面要充分利用不同的后處理工藝，增加產品種類，盡量實現(xiàn)產品的差別化生產；另一方面，要加強技術創(chuàng)新，要特別注意新型功能性助劑、新型原材料、新型生產工藝在合成革行業(yè)的應用，開發(fā)適合市場需求的高性能多功能合成革，如抗菌防霉除臭合成革、納米光觸媒合成革，防水透濕合成革，阻燃高剝離合成革等。</p><p>　　例如，納米增強聚氨酯技術則是提高聚氨酯合成革用樹脂性能的一個行之有效的方法。納米復合聚氨酯樹脂制成革后將具

36、有更好的回彈性、耐磨性、低溫抗折性、高溫熱穩(wěn)定性，可廣泛應用于服裝、箱包、鞋革等制造業(yè)。在合成革產品中，例如高檔的聚氨酯變色合成革成為一種時尚新產品。PU變色合成革是采用加入了變色粉的特殊PU樹脂制造的，變色粉沒有彈性，當這種PU革在拉伸、彎曲、折疊等外部應力作用下，PU膜層中的變色粉會呈現(xiàn)其本身的白色，結果在革形變部位呈現(xiàn)顏色變化。外力消除后，革面顏色又會自然地恢復如初。煙臺華大化學工業(yè)有限公司研制出的兩種PU變色樹脂601BL 和6

37、01BH，制得的變色革變色自然柔和，手感好，膨潤變形性能好。</p><p>　　例如國際市場上出現(xiàn)的超細纖維聚氨酯合成革，它是采用與天然皮革中束狀膠原纖維結構與性能相似的超細纖維制成具有三維網絡結構的高密度無紡布, 再填充性能優(yōu)異且具有開式微孔結構的聚氨酯加工處理而成，被稱之為第三代人工皮革。其三維結構網絡的無紡布為合成革在基材方面創(chuàng)造了趕超天然皮革的條件。該產品結合新研制的具有開孔結構的PU漿料浸漬、復合面層

38、的加工技術，發(fā)揮了超細纖維巨大表面積和強烈的吸水性作用，使得超細級PU合成革具有了束狀超細膠原纖維的天然皮革所固有的吸濕特性，因而不論從內部微觀結構，還是外觀質感及物理特性和人們穿著舒適性等方面，都能與高級天然皮革相媲美了。這種聚氨酯合成革在外觀、機械強度、彈性、耐化學物質穩(wěn)定性方面都與天然皮革十分相似。此外，超細纖維合成革在耐化學性、質量均一性、大生產加工適應性以及防水、防霉變性等方面更超過了天然皮革。</p><

39、p>　　1.8聚氨酯合成革前景展望</p><p>　　當今社會，合成革代替真皮已成為勢不可擋的潮流，合成革行業(yè)的發(fā)展前景廣闊。首先，日常生活中花色品種繁多的合成革制品隨處可見，如室內裝飾、沙發(fā)面料、汽車內飾、服裝、鞋類、球類和箱包等等。并且，由于合成革具有性能優(yōu)良，可大規(guī)模生產等優(yōu)勢，其在國民經濟各行業(yè)中的應用越來越廣，應用領域不斷擴大，行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｆ浯?，由于國內企業(yè)不斷涌現(xiàn)，所以生產總量將快速擴張

40、。近幾年來，我國合成革行業(yè)在生產企業(yè)數(shù)和生產設備數(shù)上得到大幅提高，產品產量連年以超過10%速度快速增長，使中國成為世界合成革第一生產大國，產量占到全球比重的20%以上。同時，出口貿易也逐年攀升。</p><p>　　聚氨酯合成革作為人造革、合成革中性能最為優(yōu)異的品種，應用空間不斷廣闊，其發(fā)展前景可謂非常良好。特別是超細纖維聚氨酯合成革，將成為未來市場主導產品。不過由于新近超纖革的投資建設和異軍突起，產能將持續(xù)擴大

41、，市場供大于求的局面仍將持續(xù)，近幾年內將會形成類似目前普通革的市場局面，同質現(xiàn)象嚴重，價格競爭激烈；同時，隨著人們消費觀念的轉變和下游制品業(yè)的要求提高，許多應用領域內的消費需求將隨著合成革檔次的提高和差異化功能性的增加而越來越大，如汽車革、家具革、球革等。所以，企業(yè)必須只有不斷加強技術創(chuàng)新，只有這樣才能不斷提升競爭力。</p><p>　　1.9項目可行性分析</p><p>　?。?）、

42、年產100萬米聚氨酯合成革項目為中小型項目，投資收回期較短，污染容易控制，投資風險小。根據目前中國聚氨酯合成革生產行業(yè)概況分析知其具有很大的可行性。</p><p>　?。?）、生產水性聚氨酯合成革漿料的原料國內易得，主要原料國內均可購買到；生產水性聚氨酯合成革漿料的工藝技術路線成熟、可靠，為100℃以內常壓操作，設備定型、通用，生產周期短；本工藝生產采用全料進，全料出，生產過程中無“三廢”產生。</p&g

43、t;<p>　?。?）、在生產聚氨酯合成革時，主要溶劑（DMF、TOL、MEK）國內均可購買到；聚氨酯鞋用合成革生產工藝比較成熟，可連續(xù)化生產。</p><p>　?。?）、生產聚氨酯合成革時，其三廢處理工藝先進，保證排污達到國家標準。</p><p>　?。?）、生產聚氨酯合成革時，其工藝注重資源利用與環(huán)境保護，投資利潤率高，經濟效益十分明顯。</p><

44、;p>　　第二章 聚氨酯及聚氨酯合成革生產原料</p><p><b>　　2.1前言</b></p><p>　　聚氨酯合成革的主要生產原料是聚氨酯樹脂和基布，生產中要使用的主要有二甲基甲酰胺（DMF）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、甲苯二異氰酸酯（TDI）、丁酮（MEK）、甲苯（TOL）、1,4-丁二醇（BDO）、己二酸（AA）、乙二醇（EG）以及在合成革

45、生產中的一些添加劑（如滲透劑、流平劑、填充劑、消泡劑、染色劑）等。</p><p><b>　　2.2聚氨酯</b></p><p>　　聚氨酯（PU）是含有氨基甲酸酯（-NHCOO-）基團的聚合物，通常由異氰酸酯（含有－NCO 基團）或其加成物與含活潑氫（主要是羥基中的活潑氫）的聚多元醇反應而成。聚氨酯具有強度高、耐磨性、耐屈撓性、耐低溫性和耐油、耐化學品性能優(yōu)異等

46、特點。聚氨酯樹脂制成的產品應用廣泛，其產品與品種逐年遞增，在材料工業(yè)中占有相當重要的比例。因此，各國都競相發(fā)展聚氨酯樹脂工業(yè)。</p><p>　　2.2.1聚氨酯生產的主要原料</p><p><b>　　（1）異氰酸酯</b></p><p>　　依據產品的用途不同選用不同的異氰酸酯，如甲苯二異氰酸酯（TDI），分為2,4和2,6兩種異構體

47、，一般使用混合比例為80/20（TDI-80）和65/35（TDI-65）的兩種，可用于軟質到硬質泡沫制品；二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI），用于半硬和硬質泡沫制品。</p><p>　　異氰酸酯是一類反應性極強的化合物，因其含有“－N＝C＝O”基團，性質非常活潑，不但可以與有活潑氫的化合物發(fā)生加成反應，而且還能在受熱或催化劑作用下發(fā)生自聚和脫羰等反應。</p><p>　　異氰酸酯具有毒性

48、，能與人體的蛋白質反應，空氣中的極限充許濃度為0.0002%，故此，生產時要特別注意。</p><p><b>　?。?）多羥基化合物</b></p><p>　　聚醚：常用的聚醚是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或四氫呋喃等環(huán)氧化合物為單體。用丙二醇、丁二醇、甘油等多元醇或乙二胺、三乙胺等胺類化合物為起始劑，進行開環(huán)聚合而制得的產物。</p><p>　

49、　聚酯：以羥基為端基的聚酯是相對分子質量在1000～3000之間的過量多元醇與二元酸反應的液體產物。最常用的二元酸為已二酸，最常用的多元醇為乙二醇。其中二元醇與二元酸合成的線型聚酯主要用于軟質PU，二元醇與多元醇合成的支鏈型聚酯主要用于硬質PU。聚酯多元醇是PU合成的主要原料之一。</p><p><b>　?。?）其他</b></p><p>　　催化劑：有胺類和錫

50、類。胺類如三乙烯二胺、N-烷基嗎啡啉等，有機錫類如二月桂酸二丁錫，一般兩者復合加入。</p><p>　　交聯(lián)劑及擴鏈劑：常用的有甘油、三羥基甲基丙烷及季戊四醇等。</p><p>　　穩(wěn)定劑：常用的是水溶性聚醚硅氧烷。</p><p>　　2.2.2聚氨酯合成的化學反應式</p><p>　　2.3聚氨酯合成革的生產</p>

51、<p><b>　　2.3.1樹脂</b></p><p>　　聚氨酯合成革的生產中，使用的聚氨酯樹脂有I液型樹脂漿料、II液型樹脂漿料、粘合層漿料。一般來說，I液型聚氨酯是由含有活潑氫的高分子量化合物，含有活潑氫的低分子量化合物（即擴鏈劑）以及二異氰酸酯化合物制造出來的。其分子結構可分兩部分，一部分是以含有活潑氫的高分子量化合物為基礎，稱之為軟鏈部分；另一部分是含有低分子量化合物

52、和二異氰酸酯相連結的形式，稱之為硬鏈部分。II液型樹脂是由含有活潑氫的高分子量化合物和二異氰酸酯進行加成聚合反應得到的，其末端上具有反應性的羥基。II液型聚氨酯樹脂本身不能成膜，即使成膜也是低物性的皮膜。粘合層漿料可歸屬于II液型樹脂漿料。</p><p>　　通常干法聚氨酯革要求表面處理層光滑耐磨，耐彎曲性好，耐溶劑性好，有良好的重復涂敷性，顏料分散均勻、展色性佳的等等特點。因此，凝集力高的I液型樹脂最為合適。

53、而濕法聚氨酯革的多孔層在水中要求有快速凝固性，所以同樣用分子內高凝集力的熱塑性的I液型樹脂。</p><p>　　粘結層要求和基布粘接性好，柔軟，耐水解性好，所以最好采用凝集力低的，而且與異氰酸酯等交聯(lián)劑在交聯(lián)促進劑存在下并用的熱固型的II液型聚氨酯樹脂。為了提高其物理性能和粘接性，可利用其末端反應的羥基和交聯(lián)劑通過交聯(lián)促進劑進行交聯(lián)反應，形成網狀結構，可以得到高物性皮膜。皮膜的物理化學性能是由II液型聚氨酯樹脂

54、中的含有活潑氫的高分子量化合物的組成、分子量的大小、交聯(lián)劑的用量所決定的。所以交聯(lián)劑、交聯(lián)促進劑等在配合時的添加量、固化條件、熟化條件等對皮膜物性有很大影響。</p><p>　　通常選擇樹脂牌號時主要根據其綜合質量數(shù)據指標而定，如溶劑組成、伸長率、抗拉強度、模量等。</p><p><b>　　2.3.2基布</b></p><p>　?。?

55、）基布的種類和應用</p><p>　　聚氨酯合成革所用基布主要有：非織造布（俗稱無紡布，分為針刺型與非針刺型兩種）；機織布（分為平織布、斜紋布、緞紋布、絨毛布）；針織布（分為純棉、維棉 、滌棉 、純化纖針織布）。</p><p>　　其中無紡布是使用最多的基布。干式聚氨酯合成革常用針織布或平織布及單面起絨布；濕式聚氨酯合成革常用合成纖維無紡布。通常起毛布又分為純棉起毛布和混紡起毛布，根據

56、鞋材、服裝、及包用材的不同，而設計厚度、經緯紗織密度及成品所要求的斷裂強度、斷裂伸長率、及撕裂強度、漲破強度等指標。</p><p>　?。?）基布的性能要求</p><p>　　聚氨酯合成革所用基布是決定其最終產品質量和檔次的一個主要因素，基布的織造方式和結構、基布纖維的種類都會影響聚氨酯合成革產品的質量。通常合成革對基布的要求有以下幾點： a、基布表面必須平整，厚度、起絨密度、長度、色

57、澤等要求均勻一致。b、基布表面無線頭、疙瘩、無孔洞等異常，接頭處平整牢固。c、參照技術質量標準，進行批次抽檢測試 d、要能經受住人造革生產時較高的加工溫度，基布若是織物需保證經緯方向強度接近，若是無紡布，必須保證縱橫方向強度一致。</p><p><b>　　2.3.3溶劑</b></p><p><b>　?。?）溶劑的作用</b></p

58、><p>　　聚氨酯合成革的生產過程中所使用的溶劑有著很重要的作用。首先，它是溶解樹脂，形成適合于配制一定粘度的、可供涂覆、浸漬及表面處理的混合液的液體；其次，一些溶劑常常用來作為制備聚氨酯樹脂的反應介質；第三，一些溶劑又常常用來配制色漿，用于聚氨酯合成革產品的染色、印刷、涂飾等。</p><p><b>　　（2）溶劑的選擇</b></p><p&g

59、t;　　聚氨酯合成革對溶劑的要求較高。在選擇使用溶劑的時候，除了考慮其溶解度、揮發(fā)速度的共性以外，主要還要考慮涂布液中異氰酸酯基的特點。選擇溶劑時應注意以下兩方面：</p><p>　　首先，溶劑中不能含有與異氰酸酯基反應的物質。如過含有的話將會使聚氨酯變質而不能使用，所以醇、醚、醚、醇類溶劑不能使用。其次，是水的影響，普通工業(yè)級溶劑實際上或多或少都含有些水分。由于溶劑與水之間具有一定的溶解度，這樣容易使水分與異

60、氰酸酯基發(fā)生反應，而消耗不少異氰酸酯，因此不論是在樹脂制備過程中，還是稀釋配料過程中，都必須用無水的溶劑。</p><p>　　所以聚氨酯合成革所選擇的溶劑要求不含雜質或雜質極少。一般選用工業(yè)一級品溶劑，其純度在99%以上。使用時現(xiàn)用現(xiàn)配，配成的漿料不能存放時間太長，特別是II液型樹脂混合液，以免吸潮，使?jié){料變質。這是合格生產聚氨酯合成革的一個重要因素。</p><p><b>

61、　　2.3.4離型紙</b></p><p>　　目前我國國內離型紙還沒有工業(yè)化生產，主要依靠從國外進口。世界上生產離型紙的廠商主要是：美國沃淪公司、英國維金斯公司、意大利賓達公司、日本創(chuàng)研株式會社、旭輥株式會社、大日本印刷株式會社等。各公司的主導產品品種各不相同。 </p><p><b>　?。?）離型紙分類</b></p><p&

62、gt;　　按用途分：①聚氯乙烯人造革用紙 ②聚氨酯合成革用紙。按花紋分：①平面紙 ②壓紋紙。按光澤度分：①高光型 ②光亮型 ③半光亮型 ④半消光型 ⑤消光型 ⑥超消光型。按材質分：①硅系紙（表面涂敷有機硅聚合物，耐溫≤190℃） ②非硅系（表面涂敷丙烯聚合物，耐溫≤150℃） ③特殊用紙（僅聚氯乙烯人造革用）。</p><p>　?。?）離型紙的性能要求</p><p>　　a、強度：由于

63、在涂布后，緊接著進入烘箱干燥，使得其溫度較高。在多次使用中要求離型紙必須有足夠的強度，最重要的撕裂強度。</p><p>　　b、耐溶劑性：在合成革與人造革的生產中，經常使用到多種溶劑，要求離型紙既不溶解也不溶脹。</p><p>　　c、表面均勻性：離型紙必須保持一定的離型均勻度及光澤度，平面紙的平滑度及厚度要保持一致。</p><p>　　d、合適的剝離強度：離

64、型紙要有適當?shù)膭冸x強度，如果剝離太困難會影響到離型紙的重復使用次數(shù)。如果剝離太容易，在涂布及復合時容易引起預剝離，從而會影響產品質量。 </p><p><b>　　2.3.5著色劑</b></p><p>　?。?）著色劑的種類和應用</p><p>　　著色劑可分為染料和顏料兩大類。兩者主要區(qū)別是溶解性不同。染料可溶于水、油、各種有機溶劑等

65、。染色能力強，色澤鮮艷，但耐熱性、耐光性和耐溶劑性差。在合成革的加工溫度下易分解，在制品的使用過程中容易滲出，遷移而造成串色和污染。顏料一般不溶于水、溶劑，在合成革中分散成細微顆粒，由其表面的遮蓋作用而著色。它和染料相比較，透明性、鮮艷性稍差，但耐熱性、耐光性好，不易遷移滲出。顏料可分為有機顏料和無機顏料兩類。無機顏料具有優(yōu)良的耐熱性、耐光性和耐溶劑性，而且原料易得，制造簡便，價格低廉，但其透明度、鮮明性差，色澤暗淡，相對密度大。有機顏

66、料具有介于無機顏料和染料之間的綜合性能，耐熱性、耐光性及分散性不及無機顏料，但色澤鮮艷、分散性好。</p><p>　?。?）著色劑的性能要求</p><p>　　理想的著色劑在人造革與合成革的生產中應具備如下性能要求： a、理想的著色劑應具有色澤鮮艷、著色力強、分散性好、不凝集的特點。 b、理想的著色劑耐熱性要好，在樹脂加工溫度下和最高使用溫度下應具有良好的熱穩(wěn)定性，不變色、不分解的性能

67、。c、理想的著色劑耐溶劑性要好，與溶劑接觸后不會因溶劑而遷移、串色。 d、理想的著色劑耐遷移性要好，要求著色劑在樹脂中不會發(fā)生色遷移，并且顏料不會析出。 e、理想的著色劑耐化學穩(wěn)定性要好，應具有良好的耐酸堿性，還要求與樹脂中其他助劑不會發(fā)生化學反應。 f、理想的著色劑要求無毒、無臭、不含有對樹脂有影響的雜質。</p><p><b>　　2.3.6其他助劑</b></p>&l

68、t;p>　?。?）木質粉（MCC）</p><p>　　在單涂覆法中使用一定量的木質粉，既能降低產品成本，又能在凝固過程中起到骨架的作用，不同型號廠家的木質粉，其膨脹系數(shù)不同，這樣便在同等其他材料相同的情況下，其粘度值均不相同，也直接影響到產品的質量及相應的成本，木質粉的細度要求一般要達到400目以上。</p><p><b>　?。?）滲透劑</b></

69、p><p>　　a、陰離子表面活性劑（OT-70，C-70，C-90）：具有親水性，主要起到加快DMF與水的交換速度，提高生產速度，同時使泡孔細密化。滲透劑可生成球形泡孔結構，增加回彈性、透氣性、透濕性。一般加入量在0.5%—2.5%之間，如果加入量過多，涂層易反卷，平滑性下降。</p><p>　　b、非離子表面活性劑（S-80）：具有疏水性，可推遲表面的凝固速度，因而可使內部的DMF與水更

70、快地交換，可生成針狀的泡孔結構，加入量為1%—3%，過大時會影響生產速度。</p><p><b>　?。?）消泡劑</b></p><p>　　主要成分為液體有機硅，主要作用是消除漿料中的空氣，減少貝斯表面針孔。一般的有機硅油與DMF的相溶性差，不宜應用。設計配方時，應選用與DMF有一定相溶性，消泡能力強的專用助劑。用量一般在0.5—1份，用量太少不起作用；用量過大

71、時因與DMF相溶性差，會使合成革表面有凹凸不平現(xiàn)象出現(xiàn)。</p><p><b>　?。?）流平劑</b></p><p>　　流平劑也是一種改性的有機硅助劑。主要作用是改善貝斯表面的平整性，增加樹脂與基布間的親合性。用量一般為樹脂質量的0.1%左右。 </p><p>　　另外，還有些填充劑比如輕質碳酸鈣等在這里就不做過多介紹。</p&

72、gt;<p><b>　　2.4物料參數(shù)</b></p><p>　　2.4.1甲苯二異氰酸酯（TDI）</p><p>　　有2，4-TDI和2，6-TDI兩種異構體。按兩種異構體含量的不同，工業(yè)上有三種規(guī)格的產品：(1)TDI-65含2，4-TDI65％、2，6-TDI35％；(2)TDI-80含2，4-TDI80％、2，6-TDI20％，此規(guī)格最為

73、常見；(3)TDI-100含2，4-TDI100％。無色或淺黃色透明液體，有刺激臭味，在紫外線照射下變黃。與乙醚、二甘醇、丙酮、四氯化碳、苯、氯苯、煤油、橄欖油混溶。能與含羥基的化合物、水、胺和具有活潑氫原子的化合物反應生成氨基甲酸酯、脲、氨基脲等。物性參數(shù)如下：</p><p>　　表2.1 TDI的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.2二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）</p>

74、;<p>　　一般有4,4′- 、2,4′- 、2,2′- MDI三種異構體，而以4,4′-MDI為主。沒有單獨的2,4′- 、2,2′- MDI產品。一般純的MDI就是指4,4′-MDI，其含量在99%以上。MDI常溫下為淡黃色熔融固體，有強烈刺激氣味。溶于丙酮、苯、煤油、硝基苯。工業(yè)品為深褐色黏稠流動液體。用于生產聚氨酯塑料、聚氨酯彈性體；還可用于制造合成纖維、合成革、無溶劑涂料等。物性參數(shù)如下：</p>

75、<p>　　表2.2 MDI的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.3二甲基甲酰胺（DMF）</p><p>　　無色透明液體，為極性惰性溶劑。熔點-61℃、沸點152.8℃、相對密度d4250.9445、折射率nD251.4269、閃點70℃（開杯）58℃（閉杯）、蒸氣壓346Pa（20℃）或490Pa（25℃）、自燃點445℃。除鹵化烴以外能與水及大多數(shù)有機溶劑以任意比互溶

76、。有吸濕性。遇明火、高溫可引起燃燒爆炸。DMF是優(yōu)良的有機溶劑和重要的化工原料，用作PU、PAN、PVC的溶劑；在石油化工中亦用作萃取劑。</p><p>　　2.4.4己二酸（AA）</p><p>　　白色無味的結晶固體粉末，微溶于水，易溶于酒精、乙醚等有機溶劑?？膳c堿反應。也可以發(fā)生酯化、酰鹵化、酰胺化和還原等反應。與二元胺、二元醇發(fā)生縮聚反應。主要用作尼龍66和工程塑料的原料，也用

77、于生產各種酯類產品。用作增塑劑和高效潤滑劑。還用作聚氨基甲酸酯彈性體的原料，以及食品和飲料的酸化劑。聚氨酯是己二酸一個重要應用領域。物性參數(shù)如下：</p><p>　　表2.3 AA的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.5乙二醇（EG）</p><p>　　別名甘醇。無色、無臭的黏稠液體。味略甜。易吸水，可燃。能降低水的冰點。能與水、乙醇、丙酮、醛類、醋酸等混溶。

78、微溶于乙醚，幾乎不溶于苯。工業(yè)上由環(huán)氧乙烷直接水合制得，環(huán)氧乙烷直接水合法是目前工業(yè)規(guī)模生產乙二醇的唯一方法。主要用于生產聚酯樹脂、醇酸樹脂、增塑劑、防凍劑，也用于化妝品及炸藥等。在聚氨酯領域，乙二醇主要用于合成聚酯多元醇，還用于聚氨酯擴鏈劑等。物性參數(shù)如下：</p><p>　　表2.4 EG的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.6丁二醇（1，4-BDO）</p><

79、;p>　　無色油狀液體，可燃，能與水混溶。溶于甲醇、乙醇、丙酮，微溶于乙醚。</p><p>　　毒性及防護：有毒，生產設備應密閉，防止泄漏，操作人員穿戴防護用具。皮膚有創(chuàng)傷者嚴禁與本品接觸。包裝及儲運：采用鋁、不銹鋼、鍍鋅鐵桶或塑料桶?；蛞圆圮嚢匆兹加卸疚锲芬?guī)定儲運。在密閉包裝和不遇熱條件下貯存時間不受限制；自然條件下，不爆炸，不自燃，但具可燃性。物性參數(shù)如下：</p><p>　

80、　表2.5 BDO的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.7甲苯（TOL）</p><p>　　無色透明易揮發(fā)液體，有類似苯芳香氣味。熔點-95℃、沸點110.8℃、自燃點536℃、相對密度（20/4℃）0.866、折射率1.4967、閃點（閉杯）4.4℃、表面張力28.4 mN/m。不溶于水，能與乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等混溶。可燃。易爆，爆炸極限1.2％～7.0％(體積)?；瘜W性質活潑，

81、可進行氧化、磺化、硝化和歧化反應，以及側鏈氯化反應。主要由催化重整輕石油餾分經蒸餾分離制得。也可從煤焦化副產品粗苯餾分中提取。甲苯主要用柞有機合成的原料、高辛烷值汽油添加劑和溶劑。在聚氨酯合成革領域，主要用于干法PU革樹脂的溶劑。</p><p>　　2.4.8丁酮（MEK）</p><p>　　又稱甲乙酮、甲基乙基酮、甲基乙基甲酮。無色易揮發(fā)性液體，有類似丙酮的氣味。能與乙醇、乙醚相混溶

82、。相對密度（20℃）0.8049、沸點79.64℃、凝固點-87.6℃、折射率1.3788、蒸氣壓(25℃)12kPa、比熱容2.297 kJ/(kg*k)、閃點 (閉杯)-9℃（開杯）-1℃。丁酮為一級易燃液體。毒性比丙酮強，有麻醉性，能使中樞神經功能下降。對金屬無腐蝕性，可用鐵、軟鋼、銅或鋁制容器貯存。常用作各種高分子化合物的黏結劑，也用作洗滌劑、潤滑油脫蠟劑、硫化促進劑和反應中間體等。在聚氨酯合成革領域，主要用于干法PU革樹脂的溶

83、劑。</p><p>　　第三章 聚氨酯合成革生產工藝設計</p><p><b>　　3.1引言</b></p><p>　　合成革生產工藝種類較多。根據要求，一種產品往往需要多種生產工藝進行組合生產。通常以一種材料為基材，在上面涂覆一層或多層包括各種添加劑的合成樹脂，制成一種外觀似皮革的產品。所用的基材有各類織布、合成纖維無紡布、皮革等，也

84、有無基材的產品。對于聚氨酯合成革的生產，其涂覆的合成樹脂為包括各種添加劑的聚氨酯（PU）。在目前的工業(yè)化生產中，根據污染產生情況，聚氨酯合成革的生產工藝可分為干法、濕法兩種。</p><p><b>　　3.2配方設計概述</b></p><p>　　聚氨酯合成革使用的原材料最主要的就是聚氨酯樹脂，選用時根據用戶提供的樣品外觀、軟硬度、顏色、光澤度及物理機械性能要求，

85、先做小樣試驗，了解表皮層混合液和粘合層混合液的配合，摸索好工藝條件后再投入使用。</p><p>　　具體的配方設計在下面的設計中再具體給出。</p><p>　　3.3干法生產工藝設計</p><p>　　干法聚氨酯人造革，是指將溶劑型聚氨酯樹脂中的溶劑揮發(fā)掉后，得到的多層薄膜加上底布而構成的多層結構體。一般分為直接涂刮法和離型紙法。</p><

86、;p>　　下面著重介紹離型紙法工藝。</p><p>　　3.3.1生產工藝流程</p><p>　　圖3.1聚氨酯合成革干法典型生產工藝流程示意圖</p><p>　　3.3.2工藝流程說明</p><p>　　上圖顯示了使用離型紙的聚氨酯合成革干法典型生產工藝流程（簡稱離型紙法聚氨酯合成革生產）。離型紙法聚氨酯合成革干法生產原理是將

87、不同性能的面、底層配合液利用刮刀涂覆在離型紙上，面料經過干燥、冷卻工藝后，再涂覆上粘合層底料，利用基布發(fā)送貼合裝置將基材與底料復合，經過干燥、冷卻后，利用自動剝離裝置將成品聚氨酯合成革與離型紙分別卷取。</p><p>　　干法生產線適用于干法聚氨酯貼膜革和干法發(fā)泡聚氨酯貼膜革的貼膜加工。貼膜的具體做法是：以一液型聚氨酯樹脂為成膜劑、與著色劑、滑爽劑、防水劑、流平劑、消泡劑、有機溶劑等材料配制成面層漿料，涂布于離

88、型紙上，經烘箱烘干形成與離型紙花紋一致的面層薄膜，再以兩液型聚氨酯樹脂、助劑、滑爽劑、有機溶劑配制的粘著性底料涂于面層薄膜上，適當烘干，然后將底坯革貼覆在涂布的樹脂層上，經過熨燙充分粘接，使樹脂薄膜牢固固定在坯革上，再從離型紙上揭下坯革，即得一定顏色、花紋外觀的貼膜革。</p><p><b>　　3.3.3配方設計</b></p><p>　　采用質量份數(shù)表示法，以

89、配方中主體樹脂的加入量為基準（100質量份），配方中其他組分以樹脂的用量為參照比，用其占樹脂的質量百分比來表示。面層和粘合層配方如下：</p><p>　　表3.1 面層配料配方</p><p>　　表3.2 粘接層配方</p><p>　　3.3.4生產工藝要點</p><p>　　在聚氨酯合成革干法生產過程中，樹脂漿料經過一系列過程，最后

90、溶劑完全揮發(fā)掉，這樣便涉及到生產工藝合理化、科學化問題。應根據所加工的紋路大小、深度來控制配合液的綜合粘度，粘度過低后容易造成表面花紋不清晰、粘連，成本相對增大。粘度偏高，涂布量降低時，又容易使混合液不易進入離型紙花紋內，使得涂布間隙小，出現(xiàn)卡刀斷紙現(xiàn)象，使得生產過程不流暢。</p><p>　　在產品工藝設計方面，應根據產品的用途進行設計。比如鞋用革的生產要求機械強度高，在選用基布時應選用物理性能較高的起毛布、

91、平紋織物；如果要求鞋革的表面平整、光滑，就應在選擇離型紙時，選用小花紋、比較光亮或者高光亮型。聚氨酯樹脂表皮層應用偏高模量型號，而粘接層應考慮耐水解，基布的顏色和表皮層的顏色協(xié)調接近等。</p><p>　　3.3.5工藝缺陷原因及排除方法</p><p>　　表3.3聚氨酯合成革干法工藝缺陷原因及排除方法</p><p><b>　　續(xù)表3.3</

92、b></p><p>　　3.4濕法生產工藝設計</p><p>　　濕法聚氨酯合成革，是將溶劑型聚氨酯采用水中成膜法，而制得的具有透氣性和透濕性同時又具有連續(xù)多孔層的多層結構體。濕法聚氨酯合成革的生產方法是將聚氨酯濕法樹脂中加入DMF溶劑及其它填料、助劑制成混合漿料，經過真空機脫泡后，浸漬或涂覆于基布上，然后放入與DMF溶劑具有親和性，而與聚氨酯樹脂不親和的水中。DMF溶劑被水置換

93、，聚氨酯樹脂逐漸凝固，從而形成多孔性皮膜，即微孔聚氨酯粒面層，習慣上稱為貝斯(BASS)。其含意是基材(即合成革半成品)的意思。一般來說，貝斯經過干法貼面或表面裝飾，如表面印刷、壓花、磨皮等工藝后，才能成為聚氨酯合成革成品。 </p><p>　　濕法聚氨酯合成革的生產工藝可分為單涂覆法、浸漬法和含浸涂覆法三種，所用基布有紡織布和無紡布兩類。下面介紹的是使用較多、應用較廣的單涂覆法濕法工藝。</

94、p><p>　　3.4.1生產工藝流程</p><p>　　圖3.2 聚氨酯合成革濕法典型工藝流程示意圖</p><p>　　3.4.2工藝流程說明</p><p>　　上圖顯示了使用無紡布作為基步的聚氨酯合成革典型單涂覆濕法生產工藝流程。單涂覆法工藝流程為：基布開卷經儲布架后通過燙平輥除去部分水分、同時將基布燙平，接著進入含浸槽浸濕，然后通過擠

95、壓輥將水擠出大部分、通過干燥輥進一步除水干燥，接著在涂布機上涂覆配合漿料，再進入凝固槽成皮膜，再充分水洗、烘干定型、冷卻，卷取成貝斯成品。</p><p>　　另外，浸漬法指起毛布開卷進入儲布架，通過燙平輥加熱除去水分燙平后進入含浸槽，浸漬聚氨酯配合漿料。通過托輥與間隙輥后，刮掉多余漿料進入凝固槽，形成皮膜，通過擠壓輥擠出大部分DMF水溶液，再進行水洗、烘干、卷取為貝斯。含浸涂覆法指的是先將起毛布浸漬聚氨酯漿料后

96、，入水凝固，經擠壓、燙平基本干燥后，在正面再涂一層聚氨酯配合液，然后入水凝固。含浸涂覆貝斯表面平整，褶紋細密、真皮感強。這兩種工藝在這就不做過多介紹。 </p><p><b>　　3.4.3配方設計</b></p><p>　　濕法聚氨酯合成革的生產主要涉及到涂覆層和含浸液的漿料配方。兩者區(qū)別在于DMF的量不同。其配方分別如下：</p><p&g

97、t;　　表3.4 涂覆配料的配方</p><p>　　表3.5含浸槽漿料的配方</p><p>　　3.4.4生產工藝要點</p><p>　?。?）配制聚氨酯漿料：單涂覆濕法生產所要求的漿料的粘度較高，一般控制在7000~9000Pa*s。配料時加料順序更為重要，一般在容器先加入DMF，而后加入木質粉，并用攪拌機充分攪，確保木質粉均勻分散于DMF中。若先把DMF與

98、聚氨酯混合在一起攪拌，而后加入木質粉，則會使木質粉結團，不能充分地分散于樹脂溶液中，即使過濾，結團的木粉也極易堵塞過濾網，嚴重的無法使用。配制的漿料粘度符合要求后，將利用真空脫泡機脫泡半小時左右，若漿料粘度偏高時，可適當延長脫泡時間，最后用60~100目過濾網過濾。</p><p>　?。?）基布浸水處理：基布開卷后經過儲布架后經過燙平輥，然后進入含浸槽。浸水處理的作用有兩個，一是提高織物濕度，防止?jié){料滲入基布組

99、織內，產生透底現(xiàn)象，浪費原材料。二是對脫脂性較差的基布，水槽中除清水外，還應加入1%的陰離子表面活性劑，以改善基布的親水性，提高貝斯的外觀和質量。</p><p>　　（3）涂覆凝固：經處理的基布，通過涂料臺，采用涂刀涂覆法把漿料混合液均勻地涂覆在基布上。在使用起無紡布為底基時，要注意無紡布的張力控制，從而使得涂覆均勻。涂層的厚度太薄，貝斯革表面粗糙，手感發(fā)板無彈性；涂層太厚易造成泡孔不均勻,面層與基材分離等缺陷

100、。凝固槽中的凝固液是由水與DMF組成的，DMF的含量一般為18%~20%。</p><p>　　凝固槽的溫度一般為常溫，冬季可適當加溫，通?？刂圃谡Ｊ覝氐沫h(huán)境（25℃）。過高的溫度會使涂層斷裂強度下降，薄膜模量下降，表面均勻程度變差，但微孔結構均勻。涂料層從入水凝固到出凝固槽凝固完全，大約需要15~30min左右。這與配方、樹脂牌號、水中的DMF濃度及外界溫度等有著密切的關系。涂料層在完全凝固前，不能與導輥接觸

101、，否則會損傷面層。</p><p>　?。?）水洗、烘干、卷?。壕郯滨ネ苛蠈釉谕耆桃院螅渑菘讓觾热詺埩粢欢〝?shù)量的DMF，這些DMF必須在水洗槽中強行脫出，如脫除不干凈時，烘干后會造成貝斯表面有麻點等缺陷。在工藝控制上要確保最后一個水洗槽內DMF的含量在1%以下，這樣就可以保證貝斯中的DMF脫除干凈，為了使DMF的洗出速度加快和減少殘留于貝斯中的DMF，水洗槽一般都需要適當加溫。</p><

102、;p>　　水洗槽的溫度對DMF的洗出速度及貝斯中的DMF殘留量影響很大。在水洗過程中，尤其是在水洗槽的后半部分，由于殘留在貝斯中的DMF已經很少。因此，貝斯在水洗水中停留的時間對DMF洗凈程度的影響遠不如擠壓次數(shù)對其影響大。貝斯水洗干凈后，為除去水分，需烘干處理。烘箱溫度不宜過高，一般不超過150℃，在進口處，因貝斯含有大量的水分，溫度可高些，隨著水分的蒸發(fā)，在烘箱后部溫度可低些，一般120℃即可。</p><

103、p>　　3.4.5工藝缺陷原因及排除方法</p><p>　　表3.6 聚氨酯合成革濕法工藝缺陷原因及排除方法</p><p><b>　　續(xù)表3.6</b></p><p><b>　　3.5后處理工藝</b></p><p>　　后處理工藝是合成革發(fā)展的一個重要方向，后處理工藝種類繁多并且

104、不斷地有所更新，大多采用的工藝與皮革后處理和紡織品加工處理相似。干法聚氨酯合成革的產品一般均可以直接使用，只有少數(shù)需經后處理做特種材料使用。而濕法聚氨酯合成革的產品即貝斯是半成品，只有少數(shù)的濕法產品直接使用；一般情況下不能直接用作合成革使用，需要經過后加工處理之后，才能真正制成聚氨酯合成革。常用的方法有印刷、壓花、磨皮、噴涂、干揉、濕揉、靜電植絨、表面涂飾等。</p><p>　　下面簡單描述一下常用的表面涂飾工

105、藝與靜電植絨工藝。</p><p>　　圖3.3 表面涂飾工藝流程示意圖</p><p>　　圖3.4 靜電植絨工藝流程示意圖</p><p>　　第四章 聚氨酯合成革生產的物料與能量衡算</p><p>　　4.1 濕法工藝物料衡算</p><p>　　4.1.1年工作時間和生產速度的確定</p>&

106、lt;p>　　設計年產100萬米，為中小型規(guī)模，采用以產待銷方式生產。一年工作按200個工作日計算，每天工作8小時，共200×8=1600小時。由于實際生產中，需要考慮產品的合格率和截取包裝的問題，所以實際合格率為95%。根據需求，要求年產105萬米才能達到要求。</p><p>　　每分鐘生產的PU合成革： 1050000÷（1600×60）=11 m/min</p&g