聚氨酯PU涂層工藝的研究
聚氨酯PU涂層工藝的研究
本文主要介紹聚氨酯PU涂層生產(chǎn)工藝的研究，有效解決涂層漿料在生產(chǎn)過程中的“掛皮”現(xiàn)象；改善漿料的流動(dòng)性，解決高厚度涂刮及刀距的選擇等問題以滿足客戶的需求。0.前言聚氨酯PU水性涂層已成為當(dāng)今紡織品整理的新手段之一。由于該產(chǎn)品具有功能多，性能高，變化大，因此在國內(nèi)外紡織品面料市場(chǎng)占據(jù)了重要的位置。
因其以全水性取代溶劑性，不但改變了操作工人的勞動(dòng)環(huán)境，并消除了安全隱患和環(huán)保問題。聚氨酯涂層可形成多功能高附加值的紡織品，并可廣泛用于服裝、裝飾、產(chǎn)業(yè)、軍工等各大領(lǐng)域，其前景十分廣闊。本項(xiàng)目的研究被列為九五年國度家科委“國家級(jí)新品計(jì)劃”，本產(chǎn)品在九六年被評(píng)為“江蘇省優(yōu)秀新產(chǎn)品”，試制生產(chǎn)的30多萬米本產(chǎn)品經(jīng)成衣后主銷美國、日本、東南亞一帶，并受到客戶的好評(píng)。1.主要攻關(guān)問題1.1解決生產(chǎn)中的漿料“掛皮”。水分散型聚氨酯的聚合物為顆粒狀，必須要用較高的溫度才能生成性能較好的連續(xù)薄膜。在生產(chǎn)的使用過程中，這種材料會(huì)隨時(shí)間、氣候的變化而產(chǎn)生局部交鏈。發(fā)生交鏈變化后漿料的表面結(jié)成厚厚的一層皮，俗稱“掛皮”。這些結(jié)皮漿在涂布中帶到布面上就形成色(斑)塊，直接影響成品的質(zhì)量。經(jīng)仔細(xì)觀察分析發(fā)現(xiàn)漿料在一定的條件變化下先產(chǎn)生自交鏈而后粘度增加，繼而出現(xiàn)“掛皮”。我們通過多少選擇試驗(yàn)，后選定在漿料中添加保濕劑來延緩漿料“掛皮”，以滿足生產(chǎn)的需要。然保濕劑的用量以多少為宜，我們又做了多次試驗(yàn)，具體如表一：表一：保濕劑用量和漿料掛皮時(shí)間對(duì)比表
由此可明顯地看出：在漿料中加放保濕劑有著明顯的作用，但當(dāng)用量達(dá)到6%，即使用量再增加，其效果也不大，因此我們選用6%的保濕劑放在漿料中有效解決了生產(chǎn)“掛皮”現(xiàn)象。1.2改善漿料的流動(dòng)性。我廠使用的聚氨酯PU涂層漿料含固量高達(dá)50%，且稠厚度也高，由此在涂布中帶來了流動(dòng)性差的問題；在生產(chǎn)中剛開車涂布時(shí)還較正常，但開過了幾百米后布面就會(huì)出現(xiàn)“魚鱗狀”的條花和橫向擋子印，嚴(yán)重影響布面的涂布質(zhì)量；能否在漿料中加放適合的介質(zhì)，通過改善漿料的流動(dòng)性來提高涂布質(zhì)量，我們根據(jù)漿料的性能試用了幾種介質(zhì)，結(jié)果如表二：表二：漿料中加放不同介質(zhì)的對(duì)比。
從表二中得出：只有有機(jī)溶劑能相溶于漿料，才能改善和提高漿料在涂布時(shí)的流動(dòng)性，由此解決了上述所提的疵病。1.3解決高厚度涂布的難題。涂層加工工藝有干法、濕法、熱溶法、轉(zhuǎn)移法、粘合法等，其中以干法應(yīng)用多，所謂干法就是將涂層漿用涂布器均勻地涂敷在基布上，經(jīng)加熱(如烘干或焙烘)使溶劑或水揮發(fā)，涂層劑在織物表面形成薄膜，我廠采用干法工藝。我廠的多功能涂層機(jī)系奧地利J.Zimer公司引進(jìn)，此設(shè)備是輥上刮刀式和園網(wǎng)兩用。輥上刮刀具有刀距可調(diào)功能，為適應(yīng)不同要求的涂刮產(chǎn)品，我們?cè)诘毒嗌线M(jìn)行了以下試驗(yàn)。
(1)硬角硬刀法：選硬角硬刀即刀口以被襯輥中心度調(diào)節(jié)的距離為零，也就是滾刀涂刮，適用此刀距的主要優(yōu)點(diǎn)是涂刮漿料在基布上的膜層厚而柔軟，經(jīng)二遍涂刮后其涂層膜厚度可達(dá)5絲以上，這樣的厚度在一般涂層設(shè)備上是絕對(duì)達(dá)不到的，但采用此刮刀涂刮后烘房的溫度不可過高，否則會(huì)降低剝離牢度，溫度以130℃，車速為15米／分時(shí)用硬角硬刀能解決高厚度涂刮的難題。(2)浮刀法：浮刀即刀口與被襯輥中心度調(diào)節(jié)的距離為20～30，浮刀涂刮一般適用于在基布上涂刮成膜稍薄的工藝，經(jīng)二遍涂刮后其厚度在3絲左右；浮刀式涂刮的主要優(yōu)點(diǎn)是能提高漿料涂刮的均勻度和遮蓋性，浮刀式涂刮后的烘房溫度可適當(dāng)提高到150℃左右，車速20～25米／分，較適合大生產(chǎn)。工人在做被襯輥的清潔工作也較方便。1.3解決基布半防水的質(zhì)量。聚氨酯PU涂層紡織品要求有較高的耐水性能，如單靠涂層加工是難以達(dá)到的；為此要在進(jìn)行涂刮前的基布上進(jìn)行半防水整理來達(dá)到成品的耐水要求和提高成品的手感。我廠目前可進(jìn)行防水整理的設(shè)備由針板或布鋏式兩種定型機(jī)，由于這兩種設(shè)備在進(jìn)行防水整理時(shí)基布的兩邊在經(jīng)過針鋏或布鋏后產(chǎn)生的針眼間距和鋏頭皺印在涂刮時(shí)級(jí)易產(chǎn)生邊皺印，而且難以消除而直接影響涂刮；為此我們就根據(jù)實(shí)情設(shè)計(jì)改裝了簡(jiǎn)單的半防水整理設(shè)備-帶有軋槽的整理車，在此設(shè)備上進(jìn)行半防水后基布的兩邊不但不產(chǎn)生縐印，而且很平挺，給后道的涂刮工序提供了質(zhì)量良好的基布。
2.結(jié)論：我們通過對(duì)聚氨酯PU涂層漿料的結(jié)膜“掛皮”的解決，改善漿料的流動(dòng)性，解決基布半防水的質(zhì)量和攻克高厚度涂刮的難題，該品種的生產(chǎn)工藝已基本完善，研制的產(chǎn)品已順利完成30萬米，成品質(zhì)量在95%左右，其內(nèi)在質(zhì)量均符合標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到客戶的要求，產(chǎn)品成衣后遠(yuǎn)銷美國及東南亞等國，受到客戶的歡迎。3.結(jié)束語：作為具有高附加值的新一代紡織品--聚氨酯PU涂層織物，應(yīng)具有一系列的功能如阻燃、絕熱、反光、抗靜電等，這些都有待下一步研究和探討，我們將在穩(wěn)定這一產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上努力開發(fā)更多的功能性涂層紡織品，使涂層產(chǎn)品的性能進(jìn)一步增加和完善，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬，滿足國內(nèi)外紡織品市場(chǎng)的需求，使企業(yè)獲得更好的效益。 LO3qxhB
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