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聚氨酯PU涂层工艺的研究

聚氨酯PU涂层工艺的研究

本文主要介绍聚氨酯PU涂层生产工艺的研究,有效解决涂层浆料在生产过程中的“挂皮”现象;改善浆料的流动性,解决高厚度涂刮及刀距的选择等问题以满足客户的需求。0.前言聚氨酯PU水性涂层已成为当今纺织品整理的新手段之一。由于该产品具有功能多,性能高,变化大,因此在国内外纺织品面料市场占据了重要的位置。


因其以全水性取代溶剂性,不但改变了操作工人的劳动环境,并消除了安全隐患和环保问题。聚氨酯涂层可形成多功能高附加值的纺织品,并可广泛用于服装、装饰、产业、军工等各大领域,其前景十分广阔。本项目的研究被列为九五年国度家科委“国家级新品计划”,本产品在九六年被评为“江苏省优秀新产品”,试制生产的30多万米本产品经成衣后主销美国、日本、东南亚一带,并受到客户的好评。1.主要攻关问题1.1解决生产中的浆料“挂皮”。水分散型聚氨酯的聚合物为颗粒状,必须要用较高的温度才能生成性能较好的连续薄膜。在生产的使用过程中,这种材料会随时间、气候的变化而产生局部交链。发生交链变化后浆料的表面结成厚厚的一层皮,俗称“挂皮”。这些结皮浆在涂布中带到布面上就形成色(斑)块,直接影响成品的质量。经仔细观察分析发现浆料在一定的条件变化下先产生自交链而后粘度增加,继而出现“挂皮”。我们通过多少选择试验,最后选定在浆料中添加保湿剂来延缓浆料“挂皮”,以满足生产的需要。然保湿剂的用量以多少为宜,我们又做了多次试验,具体如表一:表一:保湿剂用量和浆料挂皮时间对比表

由此可明显地看出:在浆料中加放保湿剂有着明显的作用,但当用量达到6%,即使用量再增加,其效果也不大,因此我们选用6%的保湿剂放在浆料中有效解决了生产“挂皮”现象。1.2改善浆料的流动性。我厂使用的聚氨酯PU涂层浆料含固量高达50%,且稠厚度也高,由此在涂布中带来了流动性差的问题;在生产中刚开车涂布时还较正常,但开过了几百米后布面就会出现“鱼鳞状”的条花和横向挡子印,严重影响布面的涂布质量;能否在浆料中加放适合的介质,通过改善浆料的流动性来提高涂布质量,我们根据浆料的性能试用了几种介质,结果如表二:表二:浆料中加放不同介质的对比。


从表二中得出:只有有机溶剂能相溶于浆料,才能改善和提高浆料在涂布时的流动性,由此解决了上述所提的疵病。1.3解决高厚度涂布的难题。涂层加工工艺有干法、湿法、热溶法、转移法、粘合法等,其中以干法应用最多,所谓干法就是将涂层浆用涂布器均匀地涂敷在基布上,经加热(如烘干或焙烘)使溶剂或水挥发,涂层剂在织物表面形成薄膜,我厂采用干法工艺。我厂的多功能涂层机系奥地利J.Zimer公司引进,此设备是辊上刮刀式和园网两用。辊上刮刀具有刀距可调功能,为适应不同要求的涂刮产品,我们在刀距上进行了以下试验。
(1)硬角硬刀法:选硬角硬刀即刀口以被衬辊中心度调节的距离为零,也就是滚刀涂刮,适用此刀距的主要优点是涂刮浆料在基布上的膜层厚而柔软,经二遍涂刮后其涂层膜厚度可达5丝以上,这样的厚度在一般涂层设备上是绝对达不到的,但采用此刮刀涂刮后烘房的温度不可过高,否则会降低剥离牢度,温度以130℃,车速为15米/分时用硬角硬刀能解决高厚度涂刮的难题。(2)浮刀法:浮刀即刀口与被衬辊中心度调节的距离为20~30,浮刀涂刮一般适用于在基布上涂刮成膜稍薄的工艺,经二遍涂刮后其厚度在3丝左右;浮刀式涂刮的主要优点是能提高浆料涂刮的均匀度和遮盖性,浮刀式涂刮后的烘房温度可适当提高到150℃左右,车速20~25米/分,较适合大生产。工人在做被衬辊的清洁工作也较方便。1.3解决基布半防水的质量。聚氨酯PU涂层纺织品要求有较高的耐水性能,如单靠涂层加工是难以达到的;为此要在进行涂刮前的基布上进行半防水整理来达到成品的耐水要求和提高成品的手感。我厂目前可进行防水整理的设备由针板或布铗式两种定型机,由于这两种设备在进行防水整理时基布的两边在经过针铗或布铗后产生的针眼间距和铗头皱印在涂刮时级易产生边皱印,而且难以消除而直接影响涂刮;为此我们就根据实情设计改装了简单的半防水整理设备-带有轧槽的整理车,在此设备上进行半防水后基布的两边不但不产生绉印,而且很平挺,给后道的涂刮工序提供了质量良好的基布。
2.结论:我们通过对聚氨酯PU涂层浆料的结膜“挂皮”的解决,改善浆料的流动性,解决基布半防水的质量和攻克高厚度涂刮的难题,该品种的生产工艺已基本完善,研制的产品已顺利完成30万米,成品质量在95%左右,其内在质量均符合标准,各项指标均达到客户的要求,产品成衣后远销美国及东南亚等国,受到客户的欢迎。3.结束语:作为具有高附加值的新一代纺织品--聚氨酯PU涂层织物,应具有一系列的功能如阻燃、绝热、反光、抗静电等,这些都有待下一步研究和探讨,我们将在稳定这一产品质量的基础上努力开发更多的功能性涂层纺织品,使涂层产品的性能进一步增加和完善,应用领域进一步拓宽,满足国内外纺织品市场的需求,使企业获得更好的效益。 LO3qxhB


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