CN103114459A - 芳香人造革及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种芳香人造革及其制备方法，涉及皮革技术领域，包括面层，面层上设有成分中包含有缓释型香味整理剂、相容剂和交联剂的涂饰层，缓释型香味整理剂由β-环糊精、香精构成，相容剂为水溶性线性双亲高分子材料；人造革的制备方法为在离型纸上涂刮PVC或水性PU面层，烘干；在面层涂刮PVC或水性PU发泡层，发泡烘干；在发泡层上涂刮水性PU胶粘剂并且贴基布，烘干，得到人造革；将人造革的面层用三版印刷机辊涂一层或多层含有缓释型香味整理剂、相容剂、交联剂和水性聚氨酯的水性PU涂饰剂，烘干，得到芳香人造革；用本发明制得的人造革，提高了香味挥发的耐热性及持久性，芳香革在100℃中烘烤168h，香味保持50%以上。
Description
技术领域
本发明涉及皮革技术领域，尤其是一种环保芳香型人造革及其制备方法。
背景技术
随着世界人口的增长和经济的快速发展，天然皮革不能满足人们的正常需求，合成皮革由于性价比高，可设计加工性强，易于批量生产，在很多方面替代天然皮革，广泛应用于服装、制鞋、箱包、家具、汽车内饰等行业。
随着生活水平的提高，消费者对人造革的环保性和功能性要求也越来越高。使用水性聚氨酯替代溶剂型聚氨酯是人造革环保化改进一个重要方向，详见由王姗姗，刘世勇，范浩军编著的《水性聚氨酯用于发泡合成革的制造研究》的中国皮革，2011.17，溶剂型聚氨酯的溶剂是DMF、甲苯、丁酮、甲缩醛和乙酸酯等，其中部分可以回收，但有部分是不可回收的，这些有机溶剂在生产过程会污染车间，对工人的身体造成伤害，同时，不可回收部分作为工业废气、废水排放造成环境污染，而且，少量的有机溶剂残留在产品中，在使用过程中逐渐挥发，对产品的环保性能，如气味、总碳挥发、甲醛、雾翳等有很大的影响。水性聚氨酯使用水为溶剂，在生产过程中和产品上的环保性能都优于溶剂型聚氨酯，现在人造革的面层、发泡层树脂，以及胶粘剂、表面涂饰剂都倾向于使用水性聚氨酯材料。
加香处理是目前人造革功能化的一个重要方向，加香处理的人造革具有抑菌、驱虫、掩盖异味、使人身心舒适的作用。由于天然提取香精挥发性极高，直接添加于人造革中，香味持久时间极短，通过微胶囊化处理，囊壁抑制香精的挥发损失，起到缓释作用，提高了香精的完整性和香味释放的持久性，详见由王全杰，高龙，许长通，岳成娥编著的《香精油微胶囊化的途径及其在制革中的应用进展》中的西部皮革，2010，9。同时，文章指出，在制革工业中，微胶囊技术研究还不够成熟，没有皮革专用的微胶囊，而且一般采用简单填充、涂饰等方法进行加香，需要对添加方法进一步探索。
目前，公开的加香人造革有：如公开号为CN 202099622 U，申请日为2011年5月4日，名称为PVC芳香压纹箱包革的中国专利，它公开的方案是将针织布、芳香味PVC革基膜和彩色面膜三层紧密复合，并将芳香味PVC革基膜和彩色面膜刺穿贯通，芳香味通过针孔从芳香味PVC革基膜中散发出来，如此加香方式，没有表征芳香气味能持久性，而且，芳香气味不是在表层，散发的效果不能保证。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种芳香人造革，它可以解决现有的芳香人造革香味持久时间短、耐热性能较差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括面层，所述面层上设有涂饰层，所述涂饰层的成分中包含有缓释型香味整理剂、相容剂和交联剂，所述缓释型香味整理剂由β-环糊精和香精构成，所述相容剂为水溶性线性双亲高分子材料。
上述技术方案中，更具体的方案还可以是：所述线性双亲高分子材料为聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或其混合。
进一步的：所述交联剂为改性过的水性氮丙啶、聚碳化二亚胺、环氧硅氧烷或多异氰酸酯中的一种或多种混合物。
进一步的：所述香精为玫瑰香精、薰衣草香精、柠檬香精、桂花香精或薄荷香精中的一种或多种混合物。
本发明的第二个目的是提供上述芳香人造革的制备方法，其制备步骤如下：
A、在离型纸上涂刮PVC或者水性PU面层，进入一段烘箱烘干；
B、在A步骤所得的所述面层涂刮PVC或者水性PU发泡层，进入二段烘箱发泡、烘干；
C、在B步骤所得的所述发泡层上涂刮水性PU胶粘剂并且贴基布，进入三段烘箱烘干，再与所述离型纸分离，得到人造革；
D、将C步骤得到的所述人造革的面层用三版印刷机辊涂一层或者多层含有缓释型香味整理剂、相容剂、交联剂和水性聚氨酯的水性PU涂饰剂，进入四段烘箱烘干，得到本芳香人造革。
上述技术方案中，更具体的方案还可以是：在所述A步骤中，面层的涂刮厚度为0.18 mm～0.3 mm，所述一段烘箱的温度为120℃～160℃；
在所述B步骤中，所述发泡层的涂刮厚度为0.2 mm～0.5 mm，所述二段烘箱的温度为140℃～180℃；
在所述C步骤中，在所述发泡层上涂刮的水性PU胶粘剂其上胶量为100g/m2，所述三段烘箱的温度为130℃～150℃；
在所述D步骤中，用所述三版印刷机对所述面层进行辊涂，一版用100目～120目的网纹辊，上料量为15～30 g/m2；二版用150目～170目的网纹辊，上料量为10～15 g/m2，所述四段烘箱的温度为100℃～140℃。
进一步的：所述水性聚氨酯与所述缓释型芳香整理剂重量比为100:1~10。
进一步的：所述水性聚氨酯与所述相容剂重量比为100:1~10。
进一步的：所述水性聚氨酯与所述交联剂重量比为100:1~10。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明在缓释型香味整理剂和涂饰剂的溶液体系中加入交联剂，交联剂均匀分散在溶液体系中，涂饰剂烘干的过程中，交联剂与β-环糊精及聚氨酯分子发生交联反应，一方面提高了聚氨酯膜的耐光、耐热、耐溶剂性能，另一方面，提高了β-环糊精在聚氨酯膜中的热稳定性，从而提高了香味挥发的耐热性及持久性，本环保芳香革在100℃中烘烤168小时，香味仍保持50%以上。
2、由于本发明在缓释型香味整理剂和涂饰剂的溶液体系中加入相容剂，相容剂为水溶性线性双亲高分子材料，相容剂自身在水中分散良好，亲水部分与β-环糊精表面的羟基作用，同时与水性聚氨酯分子中的羧基作用，疏水部分与水性聚氨酯中的疏水部分作用，增加了β-环糊精与聚氨酯分子间的相容性，使芳香整理剂在涂饰中分散良好，涂饰在人造革表面后，清彻透明，无白点，外表美观。
3、本芳香人造革可自然散发芳香气味，触碰后可以在手上，衣服上留下芳香气味，尤其适用于汽车座椅扶手，高档服装及箱包。
4、本发明提供的制备方法操作简单，工艺成熟，易于工业生产。
附图说明
图1是本芳香人造革的结构示意图。
图2是含有玫瑰香精的本芳香人造革在100℃烘烤168小时前后其内主要物质的气相色谱对比图。
图3是含有玫瑰香精的本芳香人造革在100℃烘烤168小时前后其内主要物质的气相色谱峰面积变化对比图。
具体实施方式
以下结合附图实例，对本发明作进一步详述：
如图1所示的本芳香人造革，包括主要材料为水性聚氨酯材料或者PVC材料的面层4，面层4上设有涂饰层5，涂饰层5的成分中包含有缓释型香味整理剂、相容剂和交联剂，缓释型香味整理剂由β-环糊精和香精构成，相容剂为线性双亲高分子材料；面层4的下部依次为发泡层3、粘结层2和基布层1。
以下对本芳香人造革的制备方法作进一步详述：
实施例1
在300L搅拌桶中依次加入增塑剂邻苯二甲酸二异癸酯75kg，800目重钙粉20kg，液体钡锌热稳定剂3kg，再一边搅拌一边加入PVC糊树脂100kg，5kg色膏，搅拌20分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到面层料。
在300L搅拌桶中依次加入增塑剂邻苯二甲酸二异癸酯160kg，800目重钙粉140kg，液体钡锌热稳定剂2kg，液体钾锌热稳定剂6kg，再一边搅拌一边加入PVC糊树脂200kg，10kg色膏，6kgAC发泡剂，搅拌30分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到发泡层料。
水性聚氨酯粘接剂50kg直接使用。
在50L搅拌桶中加入水性聚氨酯涂饰剂30kg，再一边搅拌一边加入玫瑰味香味整理剂0.9kg，相容剂聚乙二醇0.9kg，交联剂氮丙啶1.2kg，搅拌15min，加去离子水将涂饰剂粘度调整到300MPa.s，得到芳香型的水性PU涂饰剂。
涂刮线生产线速为12m/min，使用离型纸为载体，一涂头涂刮厚度为0.18mm的面层糊料，一段烘箱温度为160℃；，二涂头涂刮厚度为0.32mm的泡层糊料，二段烘箱温度为180℃；三涂头涂刮水性聚氨酯胶粘剂，上胶量为100g/m2，然后贴针织布基布，三段烘箱温度为150℃，最后冷却，收卷得到人造革。
使用三版印刷机对所得人造革进行表面处理，将具有玫瑰香味的水性PU涂饰剂辊涂在所得人造革上，一版用100目网纹辊，上料量为30g/m2，二版用170目网纹辊，上料量为10g/m2，进入四段烘箱烘干，烘箱温度为100℃，线速为5m/min，烘干收卷，得到含有玫瑰香味的人造革。
如图2所示，含有玫瑰香精的本芳香人造革在100℃烘烤168h前后，玫瑰香精中主要含有的5种化合物：苯乙醇、香茅醇、香叶醇、3-烯丙基-6-甲基苯酚和酞酸乙酯的气相色谱对比。
如图3所示，含有玫瑰香精的环保型芳香革在100℃烘烤168h前后，玫瑰香精中主要含有的5种化合物：苯乙醇、香茅醇、香叶醇、3-烯丙基-6-甲基苯酚和酞酸乙酯的气相色谱峰面积变化对比可知，苯乙醇、香茅醇、香叶醇、3-烯丙基-6-甲基苯酚和酞酸乙酯的保留率分别为81.54%、83.64%、58.17%、61.01%和16.10%，玫瑰香精的总保留率为58.22%。
实施例2
在300L搅拌桶中加入水性聚氨酯面层树脂100kg，5kg色膏，搅拌20分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到面层料。
在300L搅拌桶中加入水性聚氨酯发泡层树脂200kg，10kg色膏，搅拌30分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到发泡层料。
水性聚氨酯胶粘剂50kg直接使用。
在50L搅拌桶中加入水性聚氨酯涂饰剂30kg，再一边搅拌一边加入薄荷香味整理剂0.9kg，相容剂聚乙二醇0.9kg，交联剂聚碳化二亚胺1.2kg，搅拌15min，加去离子水将涂饰剂粘度调整到300MPa.s，得到芳香型的水性PU涂饰剂。
涂刮线生产线速为5m/min，使用离型纸为载体，一涂头涂刮厚度为0.2mm的面层糊料，一段烘箱温度为120℃；，二涂头涂厚度为0.32mm的泡层糊料，二段烘箱温度为140℃；三涂头涂水性聚氨酯胶粘剂，上胶量为100g/m2，然后贴针织布基布，三段烘箱温度为130℃，最后冷却，收卷得到人造革。
使用三版印刷机对所得人造革进行表面处理，将具有薄荷香味的水性PU涂饰剂辊涂在所得人造革上，一版用110目网纹辊，上料量为25g/m2，二版用160目网纹辊，上料量为15g/m2，烘箱温度为110℃，线速为5m/min，烘干收卷得到含有薄荷香味的人造革。
实施例3
在300L搅拌桶中依次加入增塑剂邻苯二甲酸二异癸酯75kg，800目重钙粉20kg，液体钡锌热稳定剂3kg，再一边搅拌一边加入PVC糊树脂100kg，5kg色膏，搅拌20分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到面层料。
在300L搅拌桶中依次加入增塑剂邻苯二甲酸二异癸酯160kg，800目重钙粉140kg，液体钡锌热稳定剂2kg，液体钾锌热稳定剂6kg，再一边搅拌一边加入PVC糊树脂200kg，10kg色膏，6kgAC发泡剂，搅拌30分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到发泡层料。
水性聚氨酯粘接剂50kg直接使用。
在50L搅拌桶中加入水性聚氨酯涂饰剂30kg，再一边搅拌一边加入桂花味香味整理剂1.5kg，相容剂聚乙烯醇0.6kg，交联剂聚环氧硅氧烷2.1kg，搅拌15min，加去离子水将涂饰剂粘度调整到300MPa.s，得到芳香型的水性PU涂饰剂。
涂刮线生产线速为12m/min，使用离型纸为载体，一涂头涂刮厚度为0.2mm的面层糊料，一段烘箱温度为160℃；二涂头涂刮厚度为0.4mm的泡层糊料，二段烘箱温度为180℃；三涂头涂刮水性聚氨酯胶粘剂，上胶量为100g/m2，然后贴针织布基布，三段烘箱温度为150℃，最后冷却收卷，得到人造革。
使用三版印刷机对所得人造革进行表面处理，将具有桂花香味的水性PU涂饰剂辊涂在所得人造革上，一版用100目网纹辊，上料量为20g/m2，二版用170目网纹辊，上料量为10g/m2，烘箱温度为120℃，线速为5m/min，烘干收卷得到含有桂花香味的人造革。
实施例4
在300L搅拌桶中加入水性聚氨酯面层树脂100kg，5kg色膏，搅拌20分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到面层料。
在300L搅拌桶中依次加入增塑剂邻苯二甲酸二异癸酯160kg，800目重钙粉140kg，液体钡锌热稳定剂2kg，液体钾锌热稳定剂6kg，再一边搅拌一边加入PVC糊树脂200kg，10kg色膏，6kgAC发泡剂，搅拌30分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到发泡层料。
水性聚氨酯粘接剂50kg直接使用。
在50L搅拌桶中加入水性聚氨酯涂饰剂30kg，再一边搅拌一边加入柠檬香味整理剂3kg，相容剂聚乙烯醇1.2kg，交联剂多异氰酸酯0.3kg，搅拌15min，加去离子水将涂饰剂粘度调整到300MPa.s，得到芳香型的涂饰剂。
涂刮线生产线速为12m/min，使用离型纸为载体，一涂头涂厚度为0.18mm的面层糊料，第一段烘箱温度为120℃；，二涂头涂厚度为0.2mm的泡层糊料，二段烘箱温度为140℃；三涂头涂刮水性聚氨酯胶粘剂，上胶量为100g/m2，然后贴针织布基布，三段烘箱温度为150℃，最后冷却，收卷得到人造革。
使用三版印刷机对所得人造革进行表面处理，将具有柠檬香味的水性PU涂饰剂辊涂在所得人造革上，一版用100目网纹辊，上料量为30g/m2，二版用150目网纹辊，上料量为15g/m2，烘箱温度为130℃，线速为5m/min，烘干收卷，得到含有柠檬香味的人造革。
实施例5
在300L搅拌桶中加入水性聚氨酯面层树脂100kg，5kg色膏，搅拌20分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到面层料。
在300L搅拌桶中依次加入增塑剂邻苯二甲酸二异癸酯160kg，800目重钙粉140kg，液体钡锌热稳定剂2kg，液体钾锌热稳定剂6kg，再一边搅拌一边加入PVC糊树脂200kg，10kg色膏，6kgAC发泡剂，搅拌30分钟，用真空搅拌脱泡机在-0.1MPa下脱泡30分钟，得到发泡层料。
水性聚氨酯粘接剂50kg直接使用。
在50L搅拌桶中加入水性聚氨酯涂饰剂30kg，再一边搅拌一边加入薰衣草香味整理剂1.5kg，相容剂聚乙烯醇0.3kg，交联剂聚碳化二亚胺0.3kg，搅拌15min，加去离子水将涂饰剂粘度调整到300MPa.s，得到芳香型的水性PU涂饰剂。
涂刮线生产线速为12m/min，使用离型纸为载体，一涂头涂刮厚度为0.3mm的面层糊料，一段烘箱温度为160℃；，二涂头涂刮厚度为0.5mm的泡层糊料，二段烘箱温度为180℃；三涂头涂刮水性聚氨酯胶粘剂，上胶量为100g/m2，然后贴针织布基布，三段烘箱温度为150℃，最后冷却，收卷得到人造革。
使用三版印刷机对所得人造革进行表面处理，将具有薰衣草味的水性PU涂饰剂辊涂在所得人造革上，一版用100目网纹辊，上料量为15g/m2，二版用170目网纹辊，上料量为10g/m2，烘箱温度为140℃，线速为5m/min，烘干收卷，得到含有薰衣草香味的人造革。
用本方法制得的芳香人造革，环保性能包括气味达到7~8级，雾翳测试值低于2mg，甲醛含量低于10mg/kg，总碳挥发测试值低于50μgC/g。
Claims (9)
1.一种芳香人造革，包括面层，其特征在于：所述面层上设有涂饰层，所述涂饰层的成分中包含有缓释型香味整理剂、相容剂和交联剂，所述缓释型香味整理剂由β-环糊精和香精构成，所述相容剂为水溶性线性双亲高分子材料。
2.根据权利要求1所述的芳香人造革，其特征在于：所述水溶性线性双亲高分子材料为聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或其混合。
3.根据权利要求1所述的芳香人造革，其特征在于：所述交联剂为改性过的水性氮丙啶、聚碳化二亚胺、环氧硅氧烷或多异氰酸酯中的一种或多种混合物。
4.根据权利要求1所述的芳香人造革，其特征在于：所述香精为玫瑰香精、薰衣草香精、柠檬香精、桂花香精或薄荷香精中的一种或多种混合物。
5.一种芳香人造革的制备方法，其特征在于：其制备步骤如下：
A、在离型纸上涂刮PVC或者水性PU面层，进入一段烘箱烘干；
B、在A步骤所得的所述面层涂刮PVC或者水性PU发泡层，进入二段烘箱发泡、烘干；
C、在B步骤所得的所述发泡层上涂刮水性PU胶粘剂并且贴基布，进入三段烘箱烘干，再与所述离型纸分离，得到人造革；
D、将C步骤得到的所述人造革的面层用三版印刷机辊涂一层或者多层含有缓释型香味整理剂、相容剂、交联剂和水性聚氨酯的水性PU涂饰剂，进入四段烘箱烘干，得到本芳香人造革。
6.根据权利要求5所述的芳香人造革的制备方法，其特征在于：
在所述A步骤中，面层的涂刮厚度为0.18 mm～0.3mm，所述一段烘箱的温度为120℃～160℃；
在所述B步骤中，所述发泡层的涂刮厚度为0.2 mm～0.5mm，所述二段烘箱的温度为140℃～180℃；
在所述C步骤中，在所述发泡层上涂刮的水性PU胶粘剂其上胶量为100g/m2，所述三段烘箱的温度为130℃～150℃；
在所述D步骤中，用所述三版印刷机对所述面层进行辊涂，一版用100目～120目的网纹辊，上料量为15～30 g/m2；二版用150目～170目的网纹辊，上料量为10～15 g/m2，所述四段烘箱的温度为100℃～140℃。
7.根据权利要求5或6所述的芳香人造革的制备方法，其特征在于：所述水性聚氨酯与所述缓释型芳香整理剂重量比为100:1~10。
8.根据权利要求5或6所述的芳香人造革的制备方法，其特征在于：所述水性聚氨酯与所述相容剂重量比为100:1~10。
9.根据权利要求5或6所述的芳香人造革的制备方法，其特征在于：所述水性聚氨酯与所述交联剂重量比为100:1~10。
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