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PVC树脂为原料生产的人造革技术论文
2019-01-16

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  在我国,人们习惯将用PVC树脂为原料生产的人造革称为PVC人造革(简称人造革);用PU树脂为原料生产的人造革称为PU人造革(简称PU革):用PU树脂与无纺布为原料生产的人造革称为PU合成革(简称合成革)。

  中国人造革、合成革行业的发展,已成为一个新兴的颇有发展潜力的产业,突出地表现为下列几个特点:

  (1)人造革、合成革发展迅速,市场日益拓宽

  当今,日常生活中花色品种繁多的革制品随处可见,如室内装饰、沙发面料、汽车内饰、服装、鞋类和箱包等等,人们往往认为这些制品是天然皮革制作的,其实不然,这些革制品相当大的份额被人造革、合成革所占据。

  在中国,人们习惯将用PVC树脂为原料生产的人造革称为PVC人造革(简称人造革);用PU树脂为原料生产的人造革称为PU人造革(简称PU革);用PU树脂与无纺布为原料生产的人造革称为PU合成革(简称合成革)。对PU人造革、PU合成革来说,目前行业还没有准确地命名,但有人习惯上把上述三种革统称为合成革。到底如何命名?有待大家来统一和规范,以给它一个较为恰当的名称。

  人造革、合成革是塑料工业的一个重要组成部分,在国民经济各行业被广泛使用。人造革、合成革生产在国际上已有60多年发展历史,中国自1958年开始研制生产人造革,它在中国塑料工业中是发展较早的行业。近几年来,中国人造革、合成革行业的发展不仅是生产企业装备生产线的增长、产品产量连年增长、品种花色年年增加,而且行业发展过程中有了自己的行业组织,有相当的凝聚力,从而能把中国人造革、合成革企业,包括相关行业组织在一起,发展成一个有相当实力的行业。

  继PVC人造革之后,PU合成革经过科技专家们30多年的潜心研究和开发,作为天然革的理想替代品,获得了突破性的技术进步。

  PU涂于织物表面最早出现于20世纪50年代的市场上,到了1964年,美国杜邦公司开发出了一种用作鞋帮的PU合成革。日本公司建立了一套年产60万平方米的生产线之后,经过20多年的不断研究开发,PU合成革无论在产品质量、品种,还是产量上都得到了快速地增长。其性能越来越接近天然皮革,某些性能甚至超过天然皮革,达到了与天然皮革真假难分的程度,在人类的日常生活中占据着十分重要的地位。

  当今,日本是最大的合成革生产国,可乐丽、帝人、东丽、钟纺等几家公司的产品基本上代表着国际20世纪90年代的发展水平。其纤维及无纺布制造向着超细化、高密度化和高无纺效果方向发展;其PU制造向着PU分散液、PU水乳液方向发展,产品应用领域不断拓宽,从开始的鞋用、箱包领域发展到服装、球类、装饰等其他特殊应用领域,遍及人们日常生活的方方面面。

  (2)人造革、合成革对天然皮革的挑战

  天然皮革由于具有优良的天然特性被人们广泛用于生产日用品和工业品,但随着世界人口的增长,人类对皮革的需求倍增,数量有限的天然皮革早已不能满足人们这种需求。为解决这一矛盾,科学家们几十年前即开始研究开发人造革、合成皮革,以弥补天然皮革的不足。50多年的研究历史过程就是人造革、合成革向天然皮革挑战的过程。

  科学家们从研究分析天然皮革的化学成分和组织结构开始,从硝化纤维漆布着手,进入到PVC人造革,这是人工皮革的第一代产品。科学家在这一基础上,做了多方面的改进和探索,首先是基材方面的改进,随后是涂层树脂的改性和改进。到了20世纪70年代,合成纤维的无纺布出现针刺成网、粘结成网等工艺,使基材具有藕状断面、空心纤维状,达到了多孔结构,而符合天然革的网状结构要求;当时的合成革表层已能做到微细孔结构聚氨酯层,相当于天然革的粒面,从而使PU合成革的外观和内在结构与天然革逐步接近,其他物理特性都接近于天然革的指标,而色泽比天然革更为鲜艳;其常温耐折达到100万次以上,低温耐折也能达到天然革的水平。

  超细纤维PU合成革的出现是第三代人工皮革。其三维结构网络的无纺布为合成革在基材方面创造了赶超天然皮革的条件。该产品结合新研制的具有开孔结构的PU浆料浸渍、复合面层的加工技术,发挥了超细纤维巨大表面积和强烈的吸水性作用,使得超细级PU合成革具有了束状超细胶原纤维的天然革所固有的吸湿特性,因而不论从内部微观结构,还是外观质感及物理特性和人们穿着舒适性等方面,都能与高级天然皮革相媲美了。此外,超细纤维合成革在耐化学性、质量均一性、大生产加工适应性以及防水、防霉变性等方面更超过了天然皮革。

  实践证明,合成革的各项优良性能是天然皮革无法取代的,从国内外的市场来分析,合成革也已大量取代了资源不足的天然皮革。采用人造革及合成革做箱包、服装、鞋、车辆和家具的装饰,已日益得到市场的肯定,其应用范围之广,数量之大,品种之多,是传统的天然皮革无法满足的。

  兔毛皮的染色加工技术

  主要原料 白色、灰白色的兔毛皮,各种染料,如酰氧乙苯胺、没食子粉、对氨基酸二氨酚、洗涤粉、过氧化氢、间苯二酚、苯二酚、亚硫酸盐二氨基苯、焦儿茶酚、25%氨重铬酸、硫酸、食盐、表面活性剂、松节油等。

  制作方法 将白色或灰白色的兔毛皮染成黑色,首先称取重铬酸钾 3-5克/升、硫酸 1克/升、食盐 10-20克/升、表面活性剂 1克/升;配制成液体系数为10的活性剂溶液,加热到25℃~28℃,将毛皮放到加温的液体中浸泡3~4小时,在浸泡过程中要经常翻动,捞出后拧出毛皮中的水液,再放入由10克/升的亚硫酸、10~20克/升的食盐所组成的溶液中,溶液温度保持在28℃~35℃,浸泡8~10小时,要经常翻动。

  经浸泡的毛皮在室温下用清水冲洗15~20分钟,拧干后立即放入染缸。染缸中的配液:对二氨基苯3~5克/升,焦儿茶酚2克/升,25%的氨1毫克/升,洗涤粉1克/升。将毛皮放入染缸后30分钟,往溶液中加入30%的过氧化氢6毫克/升,溶液温度保持在28℃~35℃,染色3~6小时,染色过程中要经常翻动毛皮。染色后,放在1~15克/升的洗涤粉水溶液中清洗,水温在35℃,不断翻动,然后放在清水中浸泡30分钟。一定要清洗干净,如果毛皮上的二氨基苯没洗净,因有毒性,会损害人的皮肤。检验是否洗净的方法是取一块毛皮,放在少量水中洗涤,10分钟后,加一滴1%的氧化铁,经2~3分钟,如果出现兰绿色或绿色,则毛皮还需清洗一次。洗净后,再称取纱绽油10克/升、洗涤粉1克/升、松节油1克/升,混在一起,加热并不停搅拌,使温度达80℃,再冷却到45℃,可将毛皮放入溶液中浸泡1小时,再往溶液中加40~60克/升的食盐,经常翻动毛皮。加工总持续时间为25小时,染后对毛皮进行修正,晾干毛皮后再揉软,将毛绒梳开。

  工艺流程 活化剂浸泡→染色→清洗→盐浸→整修→晾干→梳绒→成品。裘皮印花工艺技术

  裘皮印花是利用染料或涂料,借助印板,通过物理化学反应,在毛皮上形成色图案的工艺过程,例如家兔皮、獭兔皮、小山羊皮、羊剪绒皮等可以仿豹猫、金钱豹、虎纹等动或植物花纹图案,可用于制作领子、帽子、服装、饰边等。这些印花产品在国内外市场深受欢迎。

  裘皮印花有机器印花和手上印花,本文着重介绍手工印花,所用工具主要有印花板、推滚(或刮板)和毛刷等。印板制作需大金属框架或塑料框架或木制框架上绷上锦纶丝(或涤纶丝)网,在丝网有花纹部位旺镂空网眼,无花纹处涂上聚氨酯。

  印花时,色浆被刮过网眼而印到毛皮上,为降低成本,也可以用马口铁、锌板、塑料板等材料刻成镂空板。印花时,将印板覆盖在毛皮上,用毛刷蘸取色浆,在印板上涂刷,即可在毛皮上获得所需要的花纹图案。印板规格视产品情况而定,大型印板类似裘皮褥子大小(120cm*62cm),也可类似兔皮大小的印板用于单张皮印花。仿虎纹时需首先染底色,配制单一色浆,仿金钱豹也要先染底色,需配两种色浆、两块印板(花心板、黑圈板),仿植物花纹花心为粉红或约色,叶子为绿色或黑色,无论是中心色,还是外圈色,其色浆材料组成有染料()或涂料、糊料、助剂、保毛剂、显色剂和固色剂等。

  1、印花类别

  1.1直接印花

  1.1.1筛网印花

  利用低湿染料,如氧化染料、TIPPING DYES、BRUSHING DYES ,通过双板或单板在毛被上印花。

  1.1.2镂花板印花

  将印板覆盖在毛被上或皮板上,把配好的浆料用毛刷涂刷在毛皮上即可。

  1.2退色印花

  把印板覆盖在毛被上,将退色液(由H2O2)氨水、保毛剂、助剂配制而成)涂刷在毛被上,即得所需要的花纹图案。

  1.3拔白印花

  1.3.1用酸性染料染色

  用LOWACENE DYES、LOWACENE ASSIST BH、LEVEL A、甲酸、水配成染色液,温度60-65摄氏度,时间2h.

  1.3.2把印板覆盖在染好的毛被上。

  BLEACH LCN-1或LCN-3110g.

  甲酸400ml

  水500ml

  将拔白液涂刷或喷于镂空板上。

  1. 4光面毛革印花

  在光面毛革板面上,将料液(直接染料、金属络合染料、树脂等)用刷或喷涂方法印花。

  1.5滚压印花

  通过花板或压花机在皮面上产生凹凸不平的花纹(有规则或无规则),如鳄鱼纹、晰蜴纹等。

  1、6转移印花

  先用印花用的浆料印到纸上,印刷成转印纸,然后将转印纸的正面与皮面紧密帖合,在一定温度,压力下,压一定时间,使纸上的花形转移到皮面上。

  2、染料的筛选

  选择印花染料时一般应考虑到如下几点:

  (1) 染料的拼色性能

  印花时,必须选择性能接近的染料进行拼色,即对皮纤维的亲和力和扩散速率相差不多,才能有效地控制色光。

  (2) 匀染性能

  相对地说,某种染料在皮纤维上亲和力较大,扩散速率较低,迁移性较差,必然造成匀染剂来解决匀染问题。而印花时,此问题并不显著,只要考虑选用匀染性的染料就行了。

  (3) 各项牢度指标

  酸性染料、氧化染料、TIPPING DYES及BRUSHING DYES在毛被上印花效果不同,如果用酸性染料,由于温度等条件不能满足其要求,染料不能扩散倒纤维内部产生结合,而只能吸附在毛纤维表面,各项牢度指标根本谈不上,故不宜采用,氧化染料、TIPPING DYES等能在低温条件下与毛纤维结合,适合于裘皮印花。

  (4) 染料的上染性能

  上染性能刘的染料可以印深色,反之,只能印浅色,中性染料的分量大,它与皮纤维氨基结合除依靠盐键外,还依靠氢键和范德华力,因此可以用它印深色。

  综上所述,对皮革印花来说最好用直接染料或液体优加索拉染料。对于毛被印花只能用氨化染料、TPPING DYES、BRUSHING DYES。

  3、糊料的筛造

  印花糊料与印花效果关系十分密切,所选用的糊料需满足下列要求:糊料与染料,助剂相容性要好;糊料在水中的分散性要大;糊料含水量要小;糊料对纤维的粘着性要好;糊料要有适度的浸湿性;糊料的易洗涤性要好。

  印花色浆中,需加入一定量的糊料,它的作用是把染料,助剂等化工材料传递到皮上,防止花纹渗化。当固色以后,糊料容易洗去。印花糊料品种较多,必须优选能满足印花工艺要求的糊料。在染色中,水是染料的分散介质,而印花中,糊料即成为染料的分散介质,所以糊料分散而聚集,造成印花不均匀。同时还要考虑糊料的性质,它应不会与酸、氧化剂等起反应。目前,常用的糊料有淀粉及其制品、树胶、海藻酸钠、纤维素衍生物等。

  试验过程中,仅对淀粉、阿拉伯胶、SX胶、增稠剂44等进行了对比试验。

  淀粉颗粒中有直链淀粉和支链淀粉两种成分,前得为链状分子,后者为支链型分子,它们基本链节都是葡萄糖中的a一葡萄糖。但两者性质不同,支链淀粉不易水解,能悬浮在水中,加热吸水膨胀,成为粘性很大的悬浮体。直链淀粉容易水解。加热膨胀后成为胶体,粘度及渗透性不如支链淀粉。不同的淀粉中,支链淀粉的含量差异较大,小麦淀粉中支链淀粉含量占15%,马铃薯中支链淀粉含量占1%-2%,糯米中绝大部分是支链淀粉。因为淀粉分子末端有隐配合基,它有还原性,当聚合度高时,还原性尚不明显,如分子聚合度降低时,还原性不断增强。当毛被印花加入氧化剂以后,如使用淀粉糊料,将起氧化剂以后,如使用淀粉糊料,将起氧化剂以后,如使用淀粉糊料,将起氧化还原反应,势必消耗大量氧化剂,影响染料与纤维的结合,甚至得色浅淡。因此,用氧化染料印花时,不宜用淀粉糊料。

  曾用增稠剂44作氧化染料印花糊料,该糊料不与氧化剂起反应,印花效果良好,但印花固色后,糊料难于洗掉。此糊料可应用,只是洗涤费工。

  对SX胶进行试验,印花效果好,不与氧化剂和染料起反应,印花固色后糊料容易洗去,适合于氧化染料印花。

  阿拉伯树胶(桃胶)用于BRUSHING DYES 印花,色泽均匀,印花效果优良,遇酸不失去粘性,因价格昂贵,实际上应用不多。

  4、印花步骤

  4.1选料

  根据来样和用户要求,选择符合工艺和用户要求的原料皮进行仿制。例如黄狼皮仿水貂、旱獭皮仿水貂,从毛的外观上要想像,獭兔皮、羊剪绒皮可以仿豹花。原料皮选对了方可印花,对于粗选的原料皮还要进行精选,对脱毛掉针、针毛零乱、有结毛、枯焦毛、龟皮、破板、烂板等缺陷的毛皮要予以剔除。

  4.2原皮准备

  4.2.1预处理

  印花所选用的裘皮,往往毛被颜色深浅不一,颜色与要仿制的毛皮色泽相关较大,因此在印花前需对毛被进行处理,如漂针或退色。漂色前首先用甲醛处理毛皮(复鞣),使皮板能抵抗双氧水的作用。

  4.2.2染底色

  对于本色白毛皮或经过退色的裘皮,均需刷染或浸染成与要仿制的裘皮的底色相近似的颜色。

  4.3印花是仿制的关键工序,印花质量的好坏,决定着仿制效果。仿制金钱豹,中心色比底色要深,外圈 为黑色,需套板印染。化工材料有氧化染料、SX胶、渗透剂、保毛剂MF-3、氨水及双氧水。印花前需用刷子顺毛,先印中心色后印外圈黑色,刮料要均匀,然后干燥。

  4.4除浆

  底色较深的毛被印花,水中洗涤除浆问题不大,但毛的底色为白色的裘皮印花除浆洗涤时,要特别注意防止污染底色。

  4.5转锯末(木糠)

  用转鼓加锯末和光亮剂等滚转毛皮,使毛被松散、光亮并除浮色。

  4.6印花注意事项

  (1) 印花糊料配好后,要加入适量防腐剂,否则放置时间过久会酸败变质。

  (2) 糊料配制不能太稀,留有加适度染料水的余地,也就是说,如果糊料很稀,当加入染料水以后就更稀了,无法印花。

  (3) 当糊料、染料等材料全部加入以后,如产生气泡,可加入消泡剂。

  (4) 若有两块印板需要套色时,应注意两块印板位置对准,防止花纹图案错位。第一次印完后要干燥后再套色,防止污染。

  (5) 印花时,最好由专人操作推滚,防止弄错或用力不均匀,以免出现花纹深浅不一致。