水性生態合成革加工采用水性聚氨酯樹脂代替溶劑型樹脂為原料,通過制革生產線制得革成品。水性樹脂不含有毒的有機化學溶劑,生產過程中揮發出來的卞體是水蒸氣,對人體、環境無危害,極大地降低了環境污染的治理費用。
另外,采用水性樹脂生產的合成革成品中沒有任何毒性物殘留,完全可以達到合成革環保的高要求。在物理性能上,水性聚氨酯高分子鏈中存在氨基甲酸酷基、脈基甲酸酷基、脈基酷基、醚基、酮基、苯環等一系列多功能基團,從而使水性樹脂具有耐水性、耐溶劑性、耐磨性、耐刮性、耐皺折性,透濕、透氣性能,及與真皮一樣的手感。相對于傳統的溶劑型合成革,水性生態革是真正意義上的高科技環保產品。
但是,日前采用水性聚氨酯樹脂生產水性生態合成革的研發仍受技術、設備和生產工藝所制約。
1技術上的限制
水性樹脂在離型紙上的應用,是日前合成革生產的主流形式,也是水性樹脂推廣過程中必須突破的技術門檻。水性樹脂在離型紙上的應用能否成功,是水性樹脂能否代替溶劑型樹脂的關鍵所在。
水性樹脂與溶劑型樹脂的區別:首先,水性樹脂一端親水,一端親油,而溶劑型樹脂是疏水的親油樹脂,一者的成膜機理不同,對離型紙的要求也不同;其次,由于水的表面張力較大,難于在平面紙上鋪展,而溶劑型樹脂則兒乎不存在類似的問題;其二,水的蒸發能高,通常為溶劑型樹脂的1.5倍。
因此,在烘干過程中,水性樹脂要適當提高其烘干溫度,這對離型紙有較高的要求。日前,優耐克水性樹脂己初步實現了在離型紙上的平衡,實現了較好的鋪展效果和良好的十燥性能。
日前,走在比較前沿的德國拜耳公司產品的固含量達60%,易于烘干,物性較好,可制作高檔合成革。但缺點是成本太高,不適宜我國的合成革產業市場。我國的溫州環宇高分子材料有限公司、華峰樹脂以及安徽安慶化工材料公司均能生產不同性能的水性樹脂產品,但由于受水性聚氨酯本身的物性以及在離型紙上應用性能的限制,日前還未見批量應用的產品,特別是在半PU革上還沒有見到成功應用的先例。
2設備上的限制
在同等制革條件下,采用水性樹脂比采用溶劑型樹脂產合成革需要更多的能量來烘干革制品。傳統合成革干法生產線(以水蒸氣或導熱油為烘干介質的熱空氣對流法)針對溶劑型樹脂生產合成革的要求而設計。它烘干效率低,能耗過大,目自動化程度較低,控溫操作人員若操作失當很容易導致溫度過高而引起火災。因此,迫切需要一種全新的高效、低能耗制
革生產線來代替傳統的制革生產線,適用于用水性樹脂生產生態合成革的生產技術要求。
3生產工藝的限制
日前,國內外聚氨酯合成革用樹脂絕大多數仍為溶劑型聚氨酯樹脂。生產人造革、合成革工藝主要分為干法和濕法兩種。
經過多年的研究和發展,到日前為止,水性樹脂己經成功應用到合成革中,并在技術上取得了重大突破。但就合成革生產工藝而言,水性樹脂日前主要在干法工藝上取得了進展,濕法工藝上還在不斷研究中。合成革用"貝斯"仍需要采用溶劑型聚氨酯樹脂通過濕法工藝制得。這樣就出現了兩個問題:一是雖然合成革己經使用水性樹脂,但由于制革工藝的缺陷仍然只能部分達到環保要求,無法徹底解決行業生產過程中的"二高"問題;一是導致革制品無法全面達到環保要求,無法從根本上提高我國合成革的檔次。因此,采用一種全新的制革工藝來代替傳統的干法、濕法合成革生產工藝,是水性生態合成革生產企業所探索的目標。