CN112111975B - 贴附式环保合成革的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了贴附式环保合成革的制备工艺，包括光面离型纸放卷、一涂涂层、第一次烘干冷却、二涂涂层、第二次烘干冷却、涂粘合剂、与基布贴合、第三次烘干冷却、纸革分离、收卷离型纸、合成革压花和验革包装，所述粘合剂中添加有高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒分散其中，并在刮涂粘合剂之后，与基布贴合的前一刻这段时间，对粘合剂施加强磁场，增加其粘度，降低其流动性；该工艺可以使合成革半成品与基布贴合之间的粘合层具有可变和可控的流动性，从而实现粘合层在刮涂与基布贴合这两个过程中分别具有最适宜的流动性。
Description
技术领域
本发明属于合成革技术领域，具体为贴附式环保合成革的制备工艺。
背景技术
溶剂型PU合成革干法移膜技术（又称离型纸转移涂层法）是PU合成革最早开发的工业生产方法，通过将溶剂型PU和助剂配成具有一定固含量、一定黏度的浆料，刮涂在离型纸表面，通过烘箱，控制一定的温度、速度等工艺条件，使溶剂挥发成膜。然后在其上面涂布粘合层后与底布复合，经干燥、固化、冷却后与离型纸剥离得干法 PU合成革。粘合层为了保障粘接质量，不可太厚，而不太厚的粘合层要保障能够均匀的刮涂至合成革半成品上则需要有良好的流动性；但是由于合成革生产过程是动态的，合成革不断运行，革面的弯曲、震动会使流动性过好的粘合层无法在革面上保持均匀平整的分布。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种贴附式环保合成革的制备工艺，该工艺可以使合成革半成品与基布贴合之间的粘合层具有可变和可控的流动性，从而实现粘合层在刮涂与基布贴合这两个过程中分别具有最适宜的流动性。
本发明采用的技术方案如下：
贴附式环保合成革的制备工艺，包括光面离型纸放卷、一涂涂层、第一次烘干冷却、二涂涂层、第二次烘干冷却、涂粘合剂、与基布贴合、第三次烘干冷却、纸革分离、收卷离型纸、合成革压花和验革包装，所述粘合剂中添加有高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒分散其中，并在刮涂粘合剂之后，与基布贴合的前一刻这段时间，对粘合剂施加强磁场，增加其粘度，降低其流动性。
其中，所述磁性颗粒为微米级易磁化颗粒，采用天然高分子蛋白质对磁化颗粒进行化学包覆处理。
其中，所述磁化颗粒为羰基铁粉。
其中，所述强磁场方向为垂直合成革革面。
其中，所述压花工序采用长三段发泡干燥箱进行纹理压制；一烘温度 150-160℃，二烘温度 180-190 ℃，三烘温度 210-220 ℃，车速 15-17 m/min。
其中，所述压花工序使用一压花机构，所述压花机构包括一压纹辊和一硅胶辊组成的成纹对辊和由所述压纹辊和一编纹辊组成的编纹对辊；所述压纹辊由多个相同的空心扇形柱体拼接而成；所述扇形柱体外端由一柔性扇面封闭；所述压纹辊中心开设有一空腔；所述扇形柱体内端与所述空腔连通；所述扇形柱体内以及空腔内均填充有电流变液；所述空腔通过一恒压机构保持内部液体恒压；相邻两扇形柱体的接触面或共用面为绝缘板；所述扇形柱体内的两内侧面相对设置有电极；任一扇形柱体内的电极由一控制器分别控制通断电；所述编纹辊辊面上密集开设有多个相同的槽孔；所述槽孔内分别嵌设有相同的长条形电致伸缩块；所述电致伸缩块的伸缩方向为其长度方向；任一电致伸缩块由所述控制器分别控制通断电和电压强度。
其中，所述扇形柱体以及电致伸缩块的通电时机为两者接触且两者的中心线位于同一直线时，所述电致伸缩块其余时间为断电状态；所述扇形柱体的断电时机为与硅胶辊对压之后。
其中，所述电致伸缩块外端部固定有可拆卸的模块化形状组合块或独立形状块或线条构成块。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明的工艺可以使合成革半成品与基布贴合之间的粘合层具有可变和可控的流动性，从而实现粘合层在刮涂与基布贴合这两个过程中分别具有最适宜的流动性。
2、本发明利用了粘合剂主要组成为高分子材料，形成非导磁性液体，通过添加被天然高分子蛋白质包覆的易磁化颗粒，使粘合剂构成了类磁流变液，具有磁流变液的部分特点，通过外加强磁场，即可增强其粘度，降低其流动性，利用该特点，实现在粘合剂刮涂阶段保持其良好的流动性，而在刮涂之后，贴附基布之前降低流动性，甚至固化，使其保持刮涂后的液量分布、形状和表面平滑度，从而避免合成革半成品因重力下垂弯曲、机器震动等因素造成粘合剂分布不均，积聚、表面不平滑等缺陷，使贴附质量显著提高，可以减少粘合剂的用量的同时还能够提高粘合的稳固性。
3、本发明的磁化颗粒为微米级，包覆有天然高分子蛋白质，因此，在实现类电流变液特点的同时，能够有效避免对原粘合剂中各种添加物的影响，保障粘合剂的粘接效果，而在与基布贴合的一刻或者贴合之后，断开外部磁场，即可使粘合剂回复原来的流动性和粘度，此时，合成革半成品与基布已经贴合，因此，流动性恢复的粘合剂能够更加高效的渗透合成革半成品和基布，增强粘合力。
4、本发明采用多段式烘干，各段温度较现有工艺的烘干温度略高，且各段烘干温度具有跳跃性提高，其目的一是为了提高发泡速度，便于磁性颗粒引导泡孔成长；二是通过温度跳跃式变化配合由磁性颗粒引导泡孔成长的发泡过程，使合成革在主要产生单向应力变化的过程中额外增加形变适应力，挖掘合成革弹性潜力，平衡和释放发泡过程中产生的内应力。
5、本发明采用的压花机构具有极强的灵活性，能够在保障快速量产以及连续生产的前提下，压纹辊可通过编纹辊实时变化和定型各种纹理、花型、文字或其他各种形状图案，且分布密度、深浅、大小均可实时任意调整；实现灵活的选择和定制各种纹理、花型、文字或其他各种形状图案，满足合成革市场上的多样性和个性化需求；且保障工艺和质量的稳定性，节能性也较好。
6、本发明利用电致伸缩材料的特性，利用电压控制各个电致伸缩块的独立伸长，配合电致伸缩块外端部可拆卸固定的模块化形状组合块或独立形状块或线条构成块，即可实现各种纹理、花型、文字或其他各种形状图案、分布密度、深浅、大小的瞬间编码；同时利用电流变液的特性，在瞬间接收并定型编码，而在压花完成后瞬间回复，等待下轮编码；该系统的作用过程几乎在瞬间完成，且运行精确稳定。
7、本发明扇形柱体的扇形设计，外大内小的结构特点，因此只需凝固扇形柱体靠近外端的部分电流变液即有很强的径向抗内压能力，就能够起到良好的压花作用，在保障压花能力的强开下，使用的能源很小。
附图说明
图1为本发明的工艺示意图；
图2为本发明压花机构的结构示意图；
图3为本发明扇形柱体的结构示意图。
图中标记：
1-压纹辊、11-扇形柱体、111-柔性扇面、12-空腔、13-电流变液、14-绝缘板、15-电极、2-硅胶辊、3-编纹辊、31-槽孔、32-电致伸缩块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1,，贴附式环保合成革的制备工艺，包括：
S1、光面离型纸放卷；
S2、一涂涂层；
S3、第一次烘干冷却；
S4、二涂涂层；
S5、第二次烘干冷却；
S6、涂粘合剂，粘合剂中添加有高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒分散其中；
S7、与基布贴合，在刮涂粘合剂之后，与基布贴合的前一刻这段时间，对粘合剂施加强磁场，增加其粘度，降低其流动性。
S8、第三次烘干冷却；
S9、纸革分离；
S10、收卷离型纸；
S11、合成革压花；
S12、验革包装；
进一步的，所述磁性颗粒为微米级易磁化颗粒，采用天然高分子蛋白质对磁化颗粒进行化学包覆处理。
优选的，所述磁化颗粒为羰基铁粉。
粘合剂优选水性粘合剂，制备工艺为：将真空脱水后的聚酯二元醇和异氰酸酯加入反应容器中，在机械搅拌下，温度85-90℃，反应1-2小时。降低反应体系温度至50-75℃，加入非离子扩链剂三羟甲基丙烷单聚乙氧基甲醚，亲水性扩链剂二羟甲基丙酸，交联剂三羟甲基丙烷，催化剂辛酸亚锡，在机械搅拌下，温度75-85℃反应2-3小时，在此过程中视粘度加入适量N-甲基吡咯烷酮降低粘度，待反应生成的预聚体中异氰酸酯基团(-NCO）含量不再变化时，加入适量丙酮降粘，降温到45℃，在高剪切力下加入水和包覆天然高分子蛋白质的羰基铁粉，进行乳化，最后加入胺扩链剂异佛尔酮二胺，加入时间为5-10分钟进行分散，得到水性非离子聚氨酯粘合剂。
进一步的，所述强磁场方向为垂直合成革革面。
利用了粘合剂主要组成为高分子材料，形成非导磁性液体，通过添加被天然高分子蛋白质包覆的易磁化颗粒，使粘合剂构成了类磁流变液，具有磁流变液的部分特点，通过外加强磁场，即可增强其粘度，降低其流动性，利用该特点，实现在粘合剂刮涂阶段保持其良好的流动性，而在刮涂之后，贴附基布之前降低流动性，甚至固化，使其保持刮涂后的液量分布、形状和表面平滑度，从而避免合成革半成品因重力下垂弯曲、机器震动等因素造成粘合剂分布不均，积聚、表面不平滑等缺陷，使贴附质量显著提高，可以减少粘合剂的用量的同时还能够提高粘合的稳固性。
磁化颗粒为微米级，包覆有天然高分子蛋白质，因此，在实现类电流变液特点的同时，能够有效避免对原粘合剂中各种添加物的影响，保障粘合剂的粘接效果，而在与基布贴合的一刻或者贴合之后，断开外部磁场，即可使粘合剂回复原来的流动性和粘度，此时，合成革半成品与基布已经贴合，因此，流动性恢复的粘合剂能够更加高效的渗透合成革半成品和基布，增强粘合力。
进一步的，所述压花工序采用长三段发泡干燥箱进行纹理压制；一烘温度 150-160 ℃，二烘温度 180-190 ℃，三烘温度 210-220 ℃，车速 15-17 m/min。
进一步的，参见图2和3，所述压花工序使用一压花机构，所述压花机构包括一压纹辊1和一硅胶辊2组成的成纹对辊和由所述压纹辊1和一编纹辊3组成的编纹对辊；所述压纹辊1由多个相同的空心扇形柱体11拼接而成；所述扇形柱体11外端由一柔性扇面111封闭；所述压纹辊1中心开设有一空腔12；所述扇形柱体11内端与所述空腔12连通；所述扇形柱体11内以及空腔12内均填充有电流变液13；所述空腔12通过一恒压机构保持内部液体恒压；相邻两扇形柱体11的接触面或共用面为绝缘板14；所述扇形柱体11内的两内侧面相对设置有电极15；任一扇形柱体11内的电极15由一控制器分别控制通断电；所述编纹辊3辊面上密集开设有多个相同的槽孔31；所述槽孔31内分别嵌设有相同的长条形电致伸缩块32；所述电致伸缩块32的伸缩方向为其长度方向；任一电致伸缩块32由所述控制器分别控制通断电和电压强度；所述电极15的通电时间略微滞后于电致伸缩块32的通电时间，已确保电致伸缩块32在扇形柱体11外表面压纹后电流变液13才转化为固态。
进一步的，所述扇形柱体11以及电致伸缩块32的通电时机为两者接触且两者的中心线位于同一直线时，所述电致伸缩块32其余时间为断电状态；所述扇形柱体11的断电时机为与硅胶辊2对压之后。
进一步的，所述电致伸缩块32外端部固定有可拆卸的模块化形状组合块或独立形状块或线条构成块。
参见图2和图3，压花机构的工作原理：
根据订单需求的合成革花纹或图形，在编纹辊3转速预设的情况下，以时间为横轴，设定编纹辊3上各电致伸缩块32随着时间的通断电时机及电压大小，确保电致伸缩块32与压纹辊1压合时通电伸长，而在电极15的通电后立刻断电；也可根据需要更换可拆卸的模块化形状组合块或独立形状块或线条构成块；在电致伸缩块32伸长并在扇形柱体11的柔性扇面111产生压纹或图形，多余的电流变液13克服空腔12的恒压挤入空腔12中，在这之后，电极15通电，电压超过阙值，在电极15影响范围的靠近扇形柱体11外端的电流变液13瞬间转化为固态，从而将压纹或图形固化；该扇形柱体11随着压纹辊1转动至与硅胶辊2对压，将压纹拓压在合成革上，电极15的电压直到拓压完成后解除，电流变液13恢复液态，在空腔12的恒压作用下，该扇形柱体11损失的电流变液13由空腔12回挤至扇形柱体11中，使扇形柱体11的柔性扇面111回复平滑；该过程连续进行，编纹辊3上的花纹或图形源源不断的拓压在压纹辊1上，又通过压纹辊1拓压至合成革上，通过该机构和方法，可以灵活的变化合成革上的花纹和图形而无需更换压纹辊1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.贴附式环保合成革的制备工艺，包括光面离型纸放卷、一涂涂层、第一次烘干冷却、二涂涂层、第二次烘干冷却、涂粘合剂、与基布贴合、第三次烘干冷却、纸革分离、收卷离型纸、合成革压花和验革包装，其特征在于：所述粘合剂中添加有高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒分散其中，并在刮涂粘合剂之后，与基布贴合的前一刻这段时间，对粘合剂施加强磁场，增加其粘度，降低其流动性；所述压花工序使用一压花机构，所述压花机构包括一压纹辊(1)和一硅胶辊(2)组成的成纹对辊和由所述压纹辊(1)和一编纹辊(3)组成的编纹对辊；所述压纹辊(1)由多个相同的空心扇形柱体(11)拼接而成；所述扇形柱体(11)外端由一柔性扇面(111)封闭；所述压纹辊(1)中心开设有一空腔(12)；所述扇形柱体(11)内端与所述空腔(12)连通；所述扇形柱体(11)内以及空腔(12)内均填充有电流变液(13)；所述空腔(12)通过一恒压机构保持内部液体恒压；相邻两扇形柱体(11)的接触面或共用面为绝缘板(14)；所述扇形柱体(11)内的两内侧面相对设置有电极(15)；任一扇形柱体(11)内的电极(15)由一控制器分别控制通断电；所述编纹辊(3)辊面上密集开设有多个相同的槽孔(31)；所述槽孔(31)内分别嵌设有相同的长条形电致伸缩块(32)；所述电致伸缩块(32)的伸缩方向为其长度方向；任一电致伸缩块(32)由所述控制器分别控制通断电和电压强度。
2.如权利要求1所述的贴附式环保合成革的制备工艺，其特征在于：所述磁性颗粒为微米级易磁化颗粒，采用天然高分子蛋白质对磁化颗粒进行化学包覆处理。
3.如权利要求2所述的贴附式环保合成革的制备工艺，其特征在于：所述磁化颗粒为羰基铁粉。
4.如权利要求3所述的贴附式环保合成革的制备工艺，其特征在于：所述强磁场方向为垂直合成革革面。
5.如权利要求1所述的贴附式环保合成革的制备工艺，其特征在于：所述压花工序采用长三段发泡干燥箱进行纹理压制；一烘温度150-160℃，二烘温度180-190℃，三烘温度210-220℃，车速15-17m/min。
6.如权利要求1所述的贴附式环保合成革的制备工艺，其特征在于：所述扇形柱体(11)以及电致伸缩块(32)的通电时机为两者接触且两者的中心线位于同一直线时，所述电致伸缩块(32)其余时间为断电状态；所述扇形柱体(11)的断电时机为与硅胶辊(2)对压之后。
7.如权利要求6所述的贴附式环保合成革的制备工艺，其特征在于：所述电致伸缩块(32)外端部固定有可拆卸的模块化形状组合块或独立形状块或线条构成块。
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