簡(jiǎn)要分析水性聚氨酯在**纖革上的應(yīng)用原理及發(fā)展

時(shí)間：2020-01-05作者：吉安市三菱**細(xì)纖維有限公司瀏覽：794

簡(jiǎn)要分析水性聚氨酯在**纖革上的應(yīng)用原理及發(fā)展

　一、問(wèn)題的提出**纖服裝革 **薄**纖內(nèi)里 

　　**細(xì)纖維合成革是由**纖基布、粘合層及面層樹(shù)脂組成的類(lèi)似真皮性能的一類(lèi)**人工皮革。**纖產(chǎn)業(yè)的誕生和發(fā)展，**來(lái)自于日本，至今已有三、四十年的歷史。2000年之前，在這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，不論是技術(shù)還是產(chǎn)業(yè)規(guī)模，日本一直是該產(chǎn)業(yè)的霸主。歐美及韓國(guó)等**市場(chǎng)上，****纖革及制品幾乎都是日本貨。2000年以后，我國(guó)的合成革、**纖革產(chǎn)量大幅上升，普通合成革產(chǎn)能躍為世界**。然而，在**纖合成革方面，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不敢稱雄，究其原因是因?yàn)檫@一產(chǎn)業(yè)的技術(shù)霸主地位仍然被日本占據(jù)著。

　　那么，日本**纖革因技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)而確立霸主地位又是憑什么樣的技術(shù)呢?在**纖革基布可以做得足夠軟、足夠輕、足夠薄和足夠有強(qiáng)度的今天，不難想象日本人提升**纖革品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)不*在于生產(chǎn)**纖基布技術(shù)方面，而在于面層以及面層樹(shù)脂的性狀和**纖基材的較佳配合的研究上。

　　二、技術(shù)的瓶頸

　　提升**纖革的品質(zhì)有許多技術(shù)難點(diǎn)，但目前較大的難點(diǎn)卻在于**纖基材和表面處理的較佳組合選擇上。

　　毫無(wú)疑問(wèn)，**纖革基布具有許多優(yōu)異的物性，如優(yōu)異的透氣透濕性，優(yōu)異的耐折耐撒裂性，輕柔的手感以及優(yōu)良的耐化學(xué)性等等。這些優(yōu)良的物性已經(jīng)**過(guò)真皮的纖維牢度和強(qiáng)度，因此，**纖的物理性能、實(shí)用性能已經(jīng)**過(guò)真皮性能。然而，**纖基布經(jīng)表面處理后，情形就大為不同了，表現(xiàn)為：

　　1、由于經(jīng)傳統(tǒng)的面層和粘結(jié)層處理，**纖革的透氣透濕性便消失殆盡。一般來(lái)說(shuō)，**纖革的面層樹(shù)脂選用的是TPU或油性PU樹(shù)脂，這類(lèi)樹(shù)脂成膜性能優(yōu)異，但涂膜不透氣、不透濕。由于受制于這類(lèi)表處材料，**纖特有的優(yōu)異的透氣透濕性便毫無(wú)利用**。

　　2、由于傳統(tǒng)的面層和粘合層處理，**纖革的手感擺脫不了塑料的感覺(jué)。真皮是由富有膠原蛋白的纖維組成的，柔軟富有彈性，表面僅作輕整飾處理，故而手感非常舒適。而**纖革表層**經(jīng)過(guò)至少兩層的重整理，因此**纖的手感，除了**纖基材影響外，很大程度上要靠表面的觸感來(lái)體現(xiàn)。然而，在我國(guó)目前的處理工藝上，常采用的是TPU或普通油性PU樹(shù)脂。用這類(lèi)物質(zhì)在作厚厚的表面處理后，膠膜的塑料感覺(jué)便明顯地暴露出來(lái)了。由于擺脫不了這種技術(shù)工藝，塑感的因素一下子就把**纖革同真皮的距離拉大了。故有人早已斷言過(guò)，**纖革表面的僵化性和死板性，是永遠(yuǎn)無(wú)法取代真皮的皮膚感覺(jué)的。也就是說(shuō)，**纖做得再軟也沒(méi)有多大意義。

　　3、由于經(jīng)傳統(tǒng)的面層和粘合層處理，**纖革擺脫不了生態(tài)性的要求。一般來(lái)說(shuō)，**纖基材在整個(gè)工藝上控制得當(dāng)后，是可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)保性的。然而，由于在**纖基材上**處理粘合層和表面層，較終產(chǎn)品確都是非生態(tài)性的。我們知道，表面及粘合層的樹(shù)脂里面，均含有大量的DMF、MEK等有毒有害溶劑，這些溶劑一部分會(huì)殘留在**纖基布的空隙中，很難排除。因此，就出現(xiàn)了**纖革物性很高，價(jià)格不低，卻檔次不高的狀態(tài)、即**纖革不是生態(tài)環(huán)保型產(chǎn)品，不能符合當(dāng)今人們追求生態(tài)、環(huán)保的消費(fèi)觀念。

　　以上這些問(wèn)題導(dǎo)致的致命缺陷，正是目前我國(guó)**纖合成革未能擺脫的技術(shù)瓶頸問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在，嚴(yán)重制約著我國(guó)**纖合成革的品質(zhì)提高，阻礙著**纖革生產(chǎn)大國(guó)向品質(zhì)和生產(chǎn)大國(guó)的轉(zhuǎn)型步伐。

　　三、解決的對(duì)策

　　顯而易見(jiàn)，解決問(wèn)題的主要方面應(yīng)該在表面層和中間層的處理方式上，突破點(diǎn)是改變傳統(tǒng)的表面處理材料技術(shù)，即用水性樹(shù)脂代替油性樹(shù)脂。

　　1、只有水性樹(shù)脂應(yīng)用，才能*實(shí)現(xiàn)**纖革的生態(tài)環(huán)保性。

　　生態(tài)合成革的定義包涵四個(gè)方面：一是制革加工過(guò)程中達(dá)到清潔生產(chǎn)，無(wú)環(huán)境污染;二是合成革產(chǎn)品不含有毒有害物質(zhì)及殘留;三是革制品加工過(guò)程中無(wú)毒環(huán)保;四是廢舊合成革保留有可生物降解性。根據(jù)這一定義，就基本把目前國(guó)內(nèi)**纖革劃定為非生態(tài)合成革。即按照目前的加工工藝，只要用溶劑性的樹(shù)脂加工**纖合成革就很難定義為真正意義上的生態(tài)革。其一是因?yàn)橛托詷?shù)脂中一般都有含有0.5-2.5%NCO殘留，即異氰酸酯殘留。這些殘留物具有很大的毒性，在生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，這些物質(zhì)對(duì)操作工來(lái)說(shuō)，就是毒源和接觸到的致命物質(zhì)。其二是油性樹(shù)脂中含有大量的**溶劑，這些**溶劑也是有毒有害的，它不僅在生產(chǎn)過(guò)程中危害人體、污染環(huán)境，而且還殘留在革的空隙中，其制品也有害于人體。

　　而水性樹(shù)脂的應(yīng)用，使這個(gè)問(wèn)題得到迎刃而解。

　　**水性樹(shù)脂不含游離異氰酸酯，樹(shù)脂本身無(wú)毒;

　　*二水性樹(shù)脂通?？梢宰龅讲缓亟饘僭?，沒(méi)有鉻、鉛、錫等對(duì)人體有傷害的各種重金屬元素;

　　*三，水性樹(shù)脂的分散介質(zhì)絕大部分是水。因此，水性樹(shù)脂相對(duì)油性樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，是**環(huán)保和生態(tài)的。

　　2、只有水性樹(shù)脂的應(yīng)用，才能使**纖革擁有類(lèi)似真皮一樣的透氣透濕性。

　　從理論上講，高分子鏈上主要有親水基團(tuán)，且只要親水基團(tuán)含量和排列合適，則它們便可以和水分子作用，借助氫鍵和其它分子間作用力，在高濕度一側(cè)吸附水份后，通過(guò)高分子鏈上親水基團(tuán)傳遞到低濕度一側(cè)解吸。因此，透濕實(shí)質(zhì)上是一個(gè)“吸附一擴(kuò)散―轉(zhuǎn)移―解吸”的過(guò)程。親水基團(tuán)稱之為“化學(xué)階梯石”，在存在壓力差的情況下，水份由一側(cè)定向地向另一側(cè)轉(zhuǎn)移。這個(gè)過(guò)程也就是透濕過(guò)程。由于水性樹(shù)脂本身具有大量的親水基團(tuán)，所以客觀上就具備了透濕功能。同時(shí)，由于水性樹(shù)脂中通常會(huì)帶有大量側(cè)位基團(tuán)，故在成膜過(guò)程中，不論大分子是卷曲的還是伸展的 ，均可以留有大量的微孔，故為透氣性創(chuàng)造了條件。因此，從分子學(xué)觀點(diǎn)上講，只有水性樹(shù)脂形成的膜，才具備較高的透氣透濕性。因此，**纖合成革制造過(guò)程中，只有使用擁有這類(lèi)特定功能的水性面層和粘合層樹(shù)脂，才能保持**纖基材的透氣透濕性，才能實(shí)現(xiàn)同真皮一樣的使用衛(wèi)生性能。

　　3、只有對(duì)水性樹(shù)脂的全面改良和全面應(yīng)用，才能提升**纖革的各種物理化學(xué)性能

　　全面提升**纖革的物化性能通常可以在以下三個(gè)方面衡量。一是皮膜的抗磨耐刮性;二是皮膜的低溫柔軟性即真皮一樣的觸感;三是耐化學(xué)品性，即耐酸堿和耐溶劑性。

　　從提升皮膜的抗磨耐刮性來(lái)講，這一物性的提升，主要靠高分子材料的本身物性來(lái)解決。因此，不論是油性樹(shù)脂還是水性樹(shù)脂，均能通過(guò)合理篩選高分子材料來(lái)提升皮膜的抗磨耐刮性。從皮膜的低溫柔軟度來(lái)講，通常水性樹(shù)脂具有較好的特性。因?yàn)?，在水性?shù)脂的加工過(guò)程中，分子中一定會(huì)設(shè)計(jì)有大量的側(cè)位基團(tuán)，這些側(cè)位基團(tuán)的大量存在，使皮膜較富有彈性，較具有耐折**性。特別是低溫柔軟性方面較為明顯。一般來(lái)說(shuō)，用水性樹(shù)脂加工的皮膜，塑感輕，手感細(xì)膩，因此真皮感強(qiáng)烈。從耐化學(xué)品方面來(lái)講，由于水性樹(shù)脂通常是交聯(lián)結(jié)構(gòu)的，在高分子材料合成過(guò)程中，通過(guò)多次交聯(lián)以及內(nèi)外結(jié)構(gòu)性交聯(lián)的組合，使高分子材料實(shí)現(xiàn)了真正意義上的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成膜后不論是耐酸、耐堿以及耐溶劑都有很大的提高。而油性樹(shù)脂的交聯(lián)度通常是很難達(dá)到很高的要求的，因?yàn)樗厝皇怯腿苄缘?，故而油性?shù)脂的耐油性是不能和高度交聯(lián)的水性樹(shù)脂相提并論的。

　　水性樹(shù)脂的這些*特性能，正是同**纖基材的優(yōu)異性能實(shí)現(xiàn)**組合的較佳拍檔。

　　四、應(yīng)用的探索

　　盡管水性樹(shù)脂擁有許多特性可以同**纖進(jìn)行較佳的性能互補(bǔ)，但在應(yīng)用過(guò)程和組合過(guò)程中仍有許多要點(diǎn)和難點(diǎn)，需要研究解決。

　　1、 正確選擇樹(shù)脂

　　一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)針對(duì)不同的制革工藝、合成革的使用物性要求來(lái)選擇樹(shù)脂。

　　從工藝上來(lái)說(shuō)，封低用的樹(shù)脂選擇一定要軟，不能有因封底后出現(xiàn)死板僵硬的感覺(jué);粘結(jié)層樹(shù)脂應(yīng)選擇結(jié)合牢度強(qiáng)，耐水解高的樹(shù)脂，這樣才能有效防止遇水脫膠或剝離強(qiáng)度不高的狀況發(fā)生;中層樹(shù)脂宜軟性好、彈性足;面**層樹(shù)脂則按合成革的使用要求綜合各種因素進(jìn)行考察選擇。**層樹(shù)脂選擇不當(dāng)，則合成革的風(fēng)格特點(diǎn)將會(huì)*改變。因此，選擇樹(shù)脂，**是選擇**層樹(shù)脂。

　　通常，鞋革需選擇水性高模量樹(shù)脂，需要水性樹(shù)脂具有**、耐刮、耐折性能，如果是做淺色或白色革運(yùn)動(dòng)鞋時(shí)，應(yīng)選擇高模量耐黃變水性樹(shù)脂。沙發(fā)革需選擇水性中模量樹(shù)脂，這類(lèi)樹(shù)脂應(yīng)具備抗磨耐刮性能以外，還要具備良好的耐臟抗污性，具有較好的手感特別是真皮一樣的觸感。服裝及軟包革則應(yīng)選擇低模量的樹(shù)脂，這類(lèi)樹(shù)脂，**具有低溫柔軟性好，富有彈性，觸感類(lèi)似于真皮，同時(shí)應(yīng)具備可以進(jìn)行干洗和水洗要求，即耐水和耐溶劑性能要求特別高。

　　2、 正確選擇工藝

　　**纖革加工一般是選擇合成革的純干法工藝，盡管工藝單一，但由于革面要求不同，革的使用性能不同，其加工工藝的選擇同樣十分重要，

　　根據(jù)革面紋路確定工藝。**纖基布含有一定的纖維松散在表面，這些纖維如果不進(jìn)行一定的封底或填充處理，在**纖細(xì)花紋革尤其是**纖鏡面革上，會(huì)造成表面不平整、影響光亮度、影響視覺(jué)感。因此，如果生產(chǎn)細(xì)花紋或鏡面革時(shí)，通常要進(jìn)行**纖基布的封底處理。同時(shí)，在干法生產(chǎn)工藝上，一般選擇二刀以上的上漿工藝，用增加涂膜的厚度來(lái)提高革面的視覺(jué)效果。深花紋的**纖革，上漿次數(shù)和上漿量以不露溝底為基本標(biāo)準(zhǔn)。

　　根據(jù)不同合成革的使用性能確定不同工藝。一般來(lái)說(shuō)，鞋革需要的是較高強(qiáng)度的表面，因此，表面應(yīng)保持較高的厚度，中層可以薄些，沙發(fā)革既要有較好的表面物性，又要有較好的觸感和彈性，故**層和中層樹(shù)脂選擇相當(dāng)?shù)牧?。而服裝革和手袋革等，較注重的是彈性和手感，故應(yīng)注意中層的上漿量加大，同時(shí)，粘貼層樹(shù)脂**是低模量高用量。

　　3.應(yīng)用實(shí)例參考

　　①**纖服裝革

　　封底：unkpu-100，上漿量100g;表層：unkpu-230，上漿量80g;中層：unkpu- 150，上漿量120-150g;粘貼層：unkpu-350A，上漿量120g;

　　②**纖沙發(fā)革

　　封底：unkpu-100，上漿量100g;表層：unkpu-5050，上漿量100-120g;中層：unkpu- 150　 ，上漿量100-120g;粘貼層unkpu-350A，上漿量100-120g;

　　③**纖鞋革

　　封底：unkpu-100，上漿量100g;表層：unkpu-600，上漿量120-150g;中層：unkpu- 150　 ，上漿量80-100g;粘貼層：unkpu-380，上漿量100-120g;

　　本組**使用的水性樹(shù)脂是浙江優(yōu)耐克水性樹(shù)脂科技有限公司生產(chǎn)的合成革用水性聚氨酯樹(shù)脂，該系列產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐水解性能，出色的**抗刮性能，特別是耐化學(xué)品及耐污性能方面，具有**良好水平。

　　五、未來(lái)的發(fā)展

　　任何產(chǎn)品及工藝技術(shù)的發(fā)展是不斷向前的，人們對(duì)物質(zhì)生活質(zhì)量的追求也是無(wú)止境的。因此，**纖革的水性化發(fā)展也是無(wú)限的.

　　一是向水性高固化方向發(fā)展。水性高固樹(shù)脂代表著一類(lèi)樹(shù)脂的發(fā)展方向，這不僅可以在固化過(guò)程中減少能耗，節(jié)約樹(shù)脂運(yùn)輸成本，較主要的是高固產(chǎn)品性能優(yōu)越，可以制作類(lèi)似于汽車(chē)革、**鞋革等高強(qiáng)度、高物性產(chǎn)品。因此，水性高固產(chǎn)品在未來(lái)的**纖合成革生產(chǎn)上，將會(huì)有很大的市場(chǎng)。

　　二是向水性發(fā)泡技術(shù)方向發(fā)展。柔軟度一般來(lái)自于低密度，水性發(fā)泡的研究方向是發(fā)泡體的低密度、高強(qiáng)度和穩(wěn)定性的有效結(jié)合。沙發(fā)革、球革等產(chǎn)品需要較好的手感和彈性，水性發(fā)泡技術(shù)的成熟必將在**纖合成革領(lǐng)域上大有用武之地。

　　三是低模量抗粘型樹(shù)脂的進(jìn)一步研發(fā)應(yīng)用。軟而不粘是一對(duì)矛盾的兩方面，通常低模量樹(shù)脂軟度好，但同時(shí)會(huì)發(fā)粘。一但發(fā)粘手感較差，也就失去了軟的意義。作為未來(lái)**纖革發(fā)展的重大市場(chǎng)，**纖服裝革需要的表面手感就是軟、柔、滑富有彈性、類(lèi)似真皮。應(yīng)該說(shuō)**纖服裝革的發(fā)展方向一定是較注重垂感、較注重輕薄透的功能。因此，**纖服裝革的表處理可能會(huì)如同真皮一樣的處理方式，即采用輕整飾技術(shù)，這樣就會(huì)對(duì)樹(shù)脂的柔軟物性要求較高。

　　四是功能型的水性樹(shù)脂將進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。應(yīng)該說(shuō)水性樹(shù)脂具有同油性樹(shù)脂同樣的功能。目前，水性變色、水性瘋馬、水性龜裂等產(chǎn)品已陸續(xù)開(kāi)始登場(chǎng)，隨著未來(lái)的發(fā)展，這些功能性水性樹(shù)脂必將被用在**纖產(chǎn)品上，使未來(lái)的**纖革領(lǐng)域產(chǎn)品較加豐富多彩，功能較加齊全多樣，性能較加體現(xiàn)人性化要求。

　　水性樹(shù)脂在**纖合成革上的應(yīng)用盡管剛開(kāi)始或者還處在研究階段，但其**的優(yōu)越性決定著水性樹(shù)脂在**纖上的應(yīng)用趨勢(shì)和發(fā)展速度是不容置疑的。相信隨著樹(shù)脂開(kāi)發(fā)研究人員的進(jìn)一步努力，在應(yīng)用工程技術(shù)人員的積極配合下，水性樹(shù)脂和**細(xì)纖維二個(gè)方面的眾多優(yōu)越性能將會(huì)**地得到結(jié)合，并形成強(qiáng)大的**產(chǎn)品結(jié)構(gòu)群，以滿足人們向較高層次的物質(zhì)生活的追求。隨著水性樹(shù)脂在**纖上研究的不斷深入和積極推進(jìn)應(yīng)用，我國(guó)**纖革生產(chǎn)技術(shù)大國(guó)的地位也會(huì)**得到真正意義上的確立。 


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