畢業(yè)設(shè)計(jì)---年產(chǎn)400萬(wàn)米聚氨酯合成革生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2011年6月14日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)題為年產(chǎn)400萬(wàn)米聚氨酯（PU）合成革生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)。首先對(duì)PU合成革的發(fā)展、性能、應(yīng)用前景進(jìn)行充分了解；然后核心的內(nèi)容就是關(guān)于年產(chǎn)400萬(wàn)米聚氨酯合成革造革

2、的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)，主要從其生產(chǎn)配方、生產(chǎn)工藝流程開始設(shè)計(jì)；進(jìn)一步進(jìn)行PU合成革生產(chǎn)中的物料衡算和能量衡算。從而系統(tǒng)地掌握聚氨酯合成革生產(chǎn)的設(shè)備技術(shù)參數(shù)，工藝流程。同時(shí)，另一重要的環(huán)節(jié)就是對(duì)聚氨酯合成革生產(chǎn)企業(yè)的三廢處理和安全技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：聚氨酯合成革；設(shè)計(jì)；生產(chǎn)工藝；物料衡算；能量衡算</p><p><b>　　Abstract</b>&

3、lt;/p><p>　　This graduate is the processing technological design of 4,000,000 meters of synthetic leathers per year. Firstly，with full understanding to the Polyurethane synthetic leathers development, function

4、and the application, foreground, the contents of the core is the design of processing，main from it produces formulation and produce the craft process to start design。Carry on the material balance Compute and the energy b

5、alance Compute in the Synthetic Leather production。Controls to the Polyurethane Sy</p><p>　　Key words：Polyurethane synthetic leather；Design ；Processing technology；materials balance; Energy balance</p>

6、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 綜述1</b></p><p><b>　　1.1概述1</b></p><p>　　1.2聚氨酯合成工藝1</p><p>　　1.3 聚氨酯合成革制備工藝3</p>&

7、lt;p>　　1.4 聚氨酯合成革行業(yè)分析4</p><p>　　1.5 聚氨酯合成革產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)8</p><p>　　1.6 項(xiàng)目可行性報(bào)告10</p><p>　　第二章 聚氨酯及聚氨酯合成革生產(chǎn)原料11</p><p><b>　　2.1前言11</b></p><p><

8、;b>　　2.2聚氨酯11</b></p><p>　　2.3聚氨酯合成革的生產(chǎn)12</p><p>　　2.4物料參數(shù)16</p><p>　　第三章 聚氨酯合成革生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)21</p><p><b>　　3.1引言21</b></p><p>　　3.2干法生產(chǎn)

9、工藝21</p><p>　　3.3 濕法生產(chǎn)工藝25</p><p>　　第四章 聚氨酯合成革生產(chǎn)的物料與能量衡算31</p><p>　　4.1濕法工藝物料衡算31</p><p>　　4.2干法工藝物料衡算36</p><p>　　第五章聚合釜的工藝設(shè)計(jì)39</p><p>　

10、　5.1反應(yīng)釜體積和個(gè)數(shù)的計(jì)算39</p><p>　　5.2聚合釜物料衡算40</p><p>　　5.3聚合釜能量衡算41</p><p>　　5.4釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)42</p><p>　　5.5管徑和泵的揚(yáng)程計(jì)算52</p><p>　　第六章 設(shè)備選型58</p><p>　

11、　6.1濕法聚氨酯合成革主要生產(chǎn)設(shè)備的選型58</p><p>　　6.2干法聚氨酯合成革主要生產(chǎn)設(shè)備的選型59</p><p>　　第七章DMF廢氣回收裝置62</p><p><b>　　7.1概述62</b></p><p>　　7.2基本原理62</p><p>　　7.3 工藝

12、特點(diǎn)63</p><p>　　7.4主要設(shè)備64</p><p>　　7.5投資效益65</p><p>　　第八章 環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn)66</p><p>　　8.1 合成革生產(chǎn)污染情況分析66</p><p>　　8.2合成革污染控制技術(shù)68</p><p>　　8.3合成革企業(yè)

13、安全生產(chǎn)技術(shù)69</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)70</b></p><p><b>　　致謝71</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)72</b></p><p><b>　　附錄74</b></p><p>

14、;<b>　　第一章 綜述</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p><b>　　1.1.1 聚氨酯</b></p><p>　　聚氨酯合成革的原料－聚氨酯(以下簡(jiǎn)稱為PU)樹脂是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱。它是一種分子主鍵上含有許多重復(fù)的－NCO基團(tuán)的高分子化合物，通稱聚氨

15、基甲酸酯。一般PU由多元有異氰酸酯與多元醇化合物進(jìn)行加聚反應(yīng)制得。 </p><p>　　PU是一種性能良好、用途廣泛，介于橡膠與塑料之闊的新型合成材料。它被用來(lái)生產(chǎn)(泡沫)塑料、彈性體、纖維、涂料、粘合劑、密封料、鋪裝材料、合成革等。</p><p>　　1.1.2 聚氨酯合成革</p><p>　　聚氨酯合成革是目前世界上時(shí)興的皮革

16、制品代用材料之一。PU合成革具有許多聚氯乙烯合成革所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)， 即它具有手感柔軟 、光澤自然、顏色柔和、耐寒， 耐老化、耐磨損、屈撓性能好、透氣性好， 機(jī)械性能好，剝離強(qiáng)度高等物理性能和不悶汗、可洗滌， 真皮感等使用性能以及便于加工的特點(diǎn)， 是代替天然皮革較為理想的代用材料。PU合成革目前主要應(yīng)用于各種鞋類、衣料、各種家具和汽車、各種箱包袋類以及其他許多用途。</p><p>　　干法PU合成革于60年代初

17、期開始生產(chǎn)， 早期的產(chǎn)品在意大利、西班牙、日本等國(guó)開始投產(chǎn)。從70年代開始它以每年約2O℅的速度增長(zhǎng)， 是目前工業(yè)品生產(chǎn)中發(fā)展速度較快的品種之一。濕法PU合成革是l963年在國(guó)外市場(chǎng)上出現(xiàn)的，其性能， 結(jié)構(gòu)與干法合成革相比， 在透氣性能及外質(zhì)量方面有明顯的改進(jìn)， 可與天然皮革媲美。</p><p>　　我國(guó)從 70年代后期開始生產(chǎn)PU合成革。由于PU樹脂的生產(chǎn)廠家較少， 合成革的原料供不應(yīng)求而依靠進(jìn)口，其原料得不

18、到保證而開工率很低， 產(chǎn)品的花色品種也并不多， 所以有待于進(jìn)一步開發(fā)。</p><p>　　1.2 聚氨酯合成工藝</p><p>　　聚氨酯是聚氨酯合成革的最重要原料，因此聚氨酯的合成工藝是聚氨酯合成革生產(chǎn)的關(guān)鍵。</p><p><b>　　1.2.1聚合反應(yīng)</b></p><p>　　(1)異氰酸酯的反應(yīng)<

19、;/p><p>　　異氰酸(O＝C＝NH)分子中的氫原子被烴基R所取代的衍生物(O＝C＝NR)叫異氰酸酯。異氰酸酯的O＝C＝N—基團(tuán)是高度不飽和的基團(tuán)，化學(xué)性能十分活潑。能與任何一種含有活潑氫原子的化合物反應(yīng)。含有活潑氫的多元醇分子的親核中心進(jìn)攻異氰酸酯正電性的碳原子從而形成聚氨樹脂。</p><p><b>　　(2)逐步聚合反應(yīng)</b></p><

20、p>　　整個(gè)過程可分為兩個(gè)步驟：第一步，合成預(yù)聚體</p><p>　　二元醇與過量二元異氰酸酯反應(yīng)，生成兩端端基為一NCO基團(tuán)的加成物，稱為預(yù)聚物。二元醇可以用聚醚、聚酯、聚烯烴樹脂。預(yù)聚體的分子量的大小取決于聚醚或聚酯等的分子量，通常達(dá)到數(shù)百至數(shù)千。</p><p>　　第二步，預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)</p><p>　　將分子量不高的預(yù)聚體進(jìn)一步反

21、應(yīng)生成高分子量的聚氨酯樹脂。先合成預(yù)聚體，再經(jīng)擴(kuò)鏈反應(yīng)得到高分子量的產(chǎn)物。</p><p><b>　?。?）擴(kuò)鏈反應(yīng)</b></p><p>　　PU樹脂合成過程中，將分子量較低并帶有—NCO基團(tuán)的預(yù)聚體與擴(kuò)鏈劑末端活性基因反應(yīng)使分子相互連結(jié)從而增大分子量形成高聚物。</p><p><b>　　1.2.2聚合工藝</b>

22、;</p><p>　　PU樹脂及其中間產(chǎn)品-聚酯多醇的生產(chǎn)為預(yù)聚體法。 </p><p>　　預(yù)聚

23、體法：是使多元醇和異氰酸酯選反應(yīng)生成-NCO基團(tuán)，再用低分子二醇擴(kuò)鏈制備聚氨酯樹脂的方法。該反應(yīng)步驟多，工藝過程復(fù)雜，能量消耗大，但副反應(yīng)少，制成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)整性好。</p><p>　　1.2.3工藝流程及設(shè)備</p><p>　　PU樹脂生產(chǎn)裝置主要由聚酯多醇樹脂生產(chǎn)和PU樹脂生產(chǎn)兩部分組成。</p><p>　　聚酯多醇樹脂： 將原料經(jīng)計(jì)量后送入反應(yīng)釜內(nèi)， 在

24、一定溫度下和攪拌器的攪拌進(jìn)行酯化和酯交換反應(yīng)。除去反應(yīng)水和過量的醇之后， 再經(jīng)調(diào)整和過濾即得聚酯多醇樹脂。反應(yīng)釜由不銹鋼制成， 帶有攪拌器和加熱夾套。</p><p>　　PU樹脂： 將聚酯多醇樹脂和溶劑加入聚合釜內(nèi)． 加入量由設(shè)置在聚合釜上的電子稱進(jìn)行計(jì)量， 再加入定量的異氰酸酯， 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在一定的溫度和攪拌器的攪拌下進(jìn)行聚臺(tái)反應(yīng)． 反應(yīng)過程中根據(jù)測(cè)定的粘度來(lái)確定反應(yīng)的程度， 然后加入中止劑以停止反應(yīng)。最

25、后加入稀釋劑來(lái)調(diào)整聚合物的粘度并添加穩(wěn)定劑。將所得PU樹脂進(jìn)行過濾，除去不溶物后．即可進(jìn)行包裝出廠或供下面的合成革裝置使用。聚合釜由不銹鋼制成， 帶有攪拌器和加熱夾套。</p><p>　　1.3 聚氨酯合成革制備工藝</p><p>　　目前PU合成革的生產(chǎn)工藝路線主要有三種， 即干法(又稱涂敷法)、濕法(又稱凝聚法)及凝聚涂敷法。</p><p>　　1.3.

26、1 濕法涂層工藝</p><p>　　濕法聚氨酯合成革的生產(chǎn)方法是將聚氨酯濕法樹脂中加入DMF溶劑及其它填料、助劑制成混合液，經(jīng)過真空機(jī)脫泡后，浸漬或涂覆于基布上，然后放入與溶劑（DMF）具有親和性，而與聚氨酯樹脂不親和的水中，溶劑（DMF）被水置換，聚氨酯樹脂逐漸凝固,從而形成多孔性皮膜,即微孔聚氨酯粒面層，習(xí)慣上稱為貝斯(英文BASS的譯音),其含意是基材(半成品革)的意思,貝斯經(jīng)過干法貼面或表面經(jīng)整飾后,如

27、表面印刷、壓花、磨皮等工藝后，才能成為聚氨酯合成革成品?！　穹ň郯滨ズ铣筛锞哂辛己玫耐笟?、透濕性，滑爽豐滿的手感，優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度，特別是從結(jié)構(gòu)上近似天然皮革，從而發(fā)展速度很快。</p><p>　　濕法工藝水平的高低決定了濕法PU 革產(chǎn)品的整體水平。目前濕法合成革的生產(chǎn)工藝可分為單涂覆法、浸漬法和含浸涂覆法三種，所用基布有紡織布和無(wú)紡布兩類。</p><p>　　1.3.2干法轉(zhuǎn)移涂層&

28、lt;/p><p>　　干法轉(zhuǎn)移涂層是濕法PU 革產(chǎn)品一種重要的表面加工手段，同時(shí)也是PU 革最早發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，工藝技術(shù)發(fā)展很快。合成革面層主要采用干法成膜，賦予革制品良好的紋理、顏色等良好質(zhì)地風(fēng)格，同時(shí)賦予合成革良好的柔軟性和高的強(qiáng)力、耐磨性能、耐氣候性能、耐溶劑性能、防刮傷、服用革制品的衛(wèi)生性能、舒適性能等。</p><p>　　合成革干法涂層有直接涂層與間接涂層兩種方式，其中直接涂層主

29、要用于基布為機(jī)織物和針織物的聚氨酯刮涂；而間接涂層又稱轉(zhuǎn)移法、復(fù)印法或者離型紙法，目前大多聚氨酯合成革的面層采用的是離型紙法進(jìn)行聚氨酯的刮涂。</p><p>　　1.3.3 凝聚涂敷法</p><p>　　是將基布浸漬于PU樹脂中。經(jīng)洗滌固化后．再用樹脂進(jìn)行涂敷和后處理。即得凝聚涂敷法PU合成革產(chǎn)品。目前應(yīng)用較少，不著重介紹。</p><p>　　1.3.4 生產(chǎn)

30、方法對(duì)產(chǎn)品性能的影響</p><p>　　干法PU合成革產(chǎn)品： 透氣性能較差。因此多用于箱、包和一般鞋類、家具裝飾制品。</p><p>　　濕法PU合成革產(chǎn)品：透氣性能比干法合成革要好， 質(zhì)地柔軟、手感好、穿著舒適； 故產(chǎn)品多用于衣料和家具、車輛等。</p><p>　　凝聚涂敷法PU合成革產(chǎn)品：主要特點(diǎn)是厚度較大、強(qiáng)度高．適合于生產(chǎn)鞋類和箱包等。</p&g

31、t;<p><b>　　1.3.5表面處理</b></p><p>　　表面處理既可用于鞋里革，也可用于鞋面革。其方法可分為印刷、噴涂、直接涂布、多功能輥簡(jiǎn)涂布等，是產(chǎn)品提高附加值的好辦法。</p><p>　　1.4 聚氨酯合成革行業(yè)分析</p><p>　　1.4.1聚氨酯合成革發(fā)展概述</p><p&g

32、t;　　聚氨酯合成革是目前世界上時(shí)必的皮革產(chǎn)品代用材料之一。 PU合成革具有許多聚氯乙烯(下簡(jiǎn)稱PVC)合成革所不能比擬的優(yōu)點(diǎn) ，即它具有手感柔軟、光澤自然、顏色柔和、耐寒、耐老化、屈撓性能好、透氣性好、機(jī)械性能好、剝離強(qiáng)度高等物理性能和不悶汗、可洗滌等使用性能以及加工簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的特點(diǎn)。是代替天然皮革較為理想的仿革制品。 因此，其使用范圍也越來(lái)越廣。 PU合成革目前主要應(yīng)用于各種鞋類、衣料，各種家具和汽車 各種箱包袋類及其他許多用途

33、。</p><p><b>　?。?）國(guó)外</b></p><p>　　國(guó)外干法PU合成革于六十年代初期開始生產(chǎn)。早期產(chǎn)品在意大利，西班牙， 日本等國(guó)投產(chǎn)。從七十年代開始它以每年約2o℅ 的速度增長(zhǎng)。是目前工業(yè)品生產(chǎn)中發(fā)展速度較快的品種之一。濕法PU合成革是1963年在國(guó)外市場(chǎng)上出現(xiàn)的，這種濕法合成革的性能、結(jié)構(gòu)與干法合成革相比，在透氣性能及外觀質(zhì)量方面有明顯的改進(jìn)，

34、可與天然皮革相媲美。七十年代末期和八十年代初期， 國(guó)外市場(chǎng)興起的各種品種， 各種厚薄的，各種規(guī)格的織物布基(多為起毛布) 的濕法PU合成革，解決了無(wú)紡布濕法合成革工藝復(fù)雜、成本高，價(jià)格貴，品種單一的缺點(diǎn)。其產(chǎn)品的工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低，產(chǎn)品品種多，用途廣泛，價(jià)格便宜。是目前世界合成革市場(chǎng)具有生命力的產(chǎn)品， 同時(shí)也是我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)目前急需的升級(jí)換代的新產(chǎn)品。 八十年代以來(lái)， PU合成革在西歐，美國(guó)，日本得到了迅速發(fā)展。隨著產(chǎn)量的不斷增加，

35、產(chǎn)品的花色品種也不斷更新?lián)Q代。后來(lái)歐、美、日開發(fā)生產(chǎn)了PU超級(jí)鹿皮絨，成為當(dāng)今市場(chǎng)上的熱門貨。 </p><p><b>　　（2）國(guó)內(nèi)</b></p><p>　　我國(guó)從七十年代后期開始生產(chǎn)PU合成革， 1979年在廣州人造革廠有了第一個(gè)PU合成革生產(chǎn)裝置， 這一年就是我國(guó)PU合成革生產(chǎn)的開始。煙臺(tái)合成革廠從日本引進(jìn)年產(chǎn)3 O0萬(wàn)平方米PU合成革的生產(chǎn)轉(zhuǎn)置1984年

36、底試生產(chǎn)結(jié)束并通過國(guó)家級(jí)驗(yàn)收。后來(lái)，國(guó)內(nèi)各地區(qū)積極引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備爭(zhēng)相上此產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)有4家工廠與外商簽訂定引進(jìn)濕法PU合成革生產(chǎn)線 ，利用我國(guó)技術(shù)和設(shè)備投產(chǎn)的生產(chǎn)線有l(wèi) 0條。由于意大利PU合成革設(shè)備和技術(shù)先進(jìn)價(jià)格較便宜，當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)引進(jìn)的是意大利的生產(chǎn)線。目前 我國(guó)已建成4O多條采用干法或濕法生產(chǎn)PU合成革的生產(chǎn)線。八十年代全國(guó)合成革的生產(chǎn)能力已達(dá)每年2億平方米左右， 盡管如此人均產(chǎn)量尚不足0.2平方米。然而由于PU樹脂的生產(chǎn)廠數(shù)較少

37、，PU合成革的原料供不應(yīng)求而依靠進(jìn)口，其原料得不到保證使開工率很低，產(chǎn)品的花色品種也并不多，所以有待于進(jìn)一步開發(fā)。隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)皮革制品的需求將會(huì)越來(lái)越太，而天然皮革的發(fā)展受到一定條件的限制， P U合成革的需要量將不斷增長(zhǎng)。然而我國(guó)PU合成革的產(chǎn)量很低，從而使PU合成革工業(yè)發(fā)展具有一定的背景。</p><p>　　1.4.2聚氨酯合成革市場(chǎng)分析</p><p>　

38、?。?）聚氨酯合成革漿料前期發(fā)展迅猛，未來(lái)將趨于緩和</p><p>　　隨著發(fā)達(dá)國(guó)家勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向我國(guó)轉(zhuǎn)移，中國(guó)已成為世界最大的皮鞋、箱包生產(chǎn)國(guó)，年生產(chǎn)量占全球50%以上，國(guó)內(nèi)PU漿料近年來(lái)處于快速發(fā)展階段，PU漿料行業(yè)在2003-2006年經(jīng)歷了較為迅猛的發(fā)展，行業(yè)擴(kuò)張速度之快前所未有，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003-2006年間PU合成革漿料需求年均增長(zhǎng)率達(dá)到30%以上，漿料產(chǎn)能在此期間實(shí)現(xiàn)突破并為后期的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)

39、的基礎(chǔ)。目前PU漿料行業(yè)已進(jìn)入較為穩(wěn)定的階段，未來(lái)5年內(nèi)需求年均增長(zhǎng)率有望保持在3%-6%左右。</p><p>　　2000年，中國(guó)大陸成為世界上最大的人造革合成革產(chǎn)地。我國(guó)人造革合成革總產(chǎn)量從2004年的13.26億米增長(zhǎng)到2008年的20.22億米，而在合成革內(nèi)部， PU合成革的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了作為第一代人工皮革產(chǎn)品的PVC人造革，PU合成革的產(chǎn)量從2000年1.15億米，增長(zhǎng)到2008年的10.60億米

40、，增長(zhǎng)了八倍多。比重超過50%。</p><p>　　（2）聚氨酯鞋底原液對(duì)傳統(tǒng)材料未來(lái)存在巨大替代空間 </p><p>　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)聚氨酯鞋底原液發(fā)展速度較合成革漿料發(fā)展速度慢，據(jù)中國(guó)聚氨酯行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2003年-2006年間PU鞋底原液年均增長(zhǎng)率僅為9%左右，主要是由于這幾年間MDI在我國(guó)由于供不應(yīng)求，價(jià)格非正常地飛漲，制鞋業(yè)尋求其他原料代替一部分聚氨酯導(dǎo)致聚氨酯鞋底原液需求增

41、速放緩。此外，作為全球最大的制鞋出口國(guó)，近年來(lái)中國(guó)連續(xù)遭遇國(guó)際鞋業(yè)反傾銷貿(mào)易摩擦而受挫，也對(duì)聚氨酯鞋底原液產(chǎn)業(yè)較大負(fù)面影響。</p><p>　　值得注意的是，國(guó)內(nèi)聚氨酯鞋底原液在鞋材中所占比例不到10%，遠(yuǎn)低于達(dá)國(guó)家20%的水平，未來(lái)隨著上游異氰酸酯和多元醇國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的提速，聚氨酯鞋底原液生產(chǎn)廠家成本將得到一定程度的降低，聚氨酯材料與其它鞋材（包括丁苯橡膠、順丁橡膠、乙烯—醋酸乙烯共聚物、聚氯乙烯等）的價(jià)差將不

42、斷縮小，聚氨酯性價(jià)比優(yōu)勢(shì)將不斷體現(xiàn)，未來(lái)聚氨酯鞋底原液相對(duì)傳統(tǒng)鞋材的替代空間巨大。</p><p>　　1.4.3我國(guó)聚氨酯合成革行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析</p><p>　　（1） 市場(chǎng)過度飽和:中國(guó)大陸多達(dá)300多條的濕式生產(chǎn)線和不能完全統(tǒng)計(jì)的干式生產(chǎn)線具有龐大的生產(chǎn)能力，依一般產(chǎn)速12碼/min計(jì)，一條生產(chǎn)線日生產(chǎn)能力為1.4萬(wàn)碼/天，則300條生產(chǎn)線的年生產(chǎn)能力可達(dá)150,000萬(wàn)碼/年。

43、而為數(shù)不少的在建或擬建項(xiàng)目更是使得早已飽和的市場(chǎng)顯得更加擁擠。</p><p>　?。?） 原材料價(jià)格飆升:中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展使得生產(chǎn)資料的爭(zhēng)奪日趨激烈，而生產(chǎn)資料的爭(zhēng)奪直接導(dǎo)致原料價(jià)格的飆升，以2004年07月行情而言，甲苯的價(jià)格已由過去的三、四千塊上調(diào)到七、八千塊；丁酮的價(jià)格由正常的七、八千塊更是狂飆到一萬(wàn)三至一萬(wàn)四之間；至于TDI和MDI，由于核心生產(chǎn)技術(shù)掌握在少數(shù)國(guó)外大公司手里，更是需拿著現(xiàn)金去排隊(duì)。其它

44、紡織原料如Nylon、Polyester的價(jià)格亦水漲船高。 </p><p>　?。?） 綠色壁壘障礙: 貿(mào)易戰(zhàn)的范圍和層面越來(lái)越廣，越來(lái)越深。歐盟對(duì)中國(guó)地區(qū)的紡織品、皮革制品、鞋類等設(shè)立"綠色壁壘"。歐盟國(guó)家籍本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)而設(shè)立上述管制項(xiàng)目，無(wú)非是想憑借技術(shù)的難度及檢測(cè)費(fèi)用的提升來(lái)阻礙中國(guó)地區(qū)紡織品、皮革、鞋類產(chǎn)品的出口。</p><p>　　1.4.4我國(guó)聚氨酯合

45、成革行業(yè)特點(diǎn)</p><p>　　我國(guó)聚氨酯合成革行業(yè)已成為一個(gè)新興的頗有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)，該行業(yè)突出的特點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)：</p><p>　?。?）我國(guó)聚氨酯合成革行業(yè)具備顯著的勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)。 我國(guó)是人口大國(guó)，人力資源相當(dāng)豐富，人力資源成本相當(dāng)?shù)?。在我?guó)合成革行業(yè)，這種優(yōu)勢(shì)將繼續(xù)保持甚至擴(kuò)展。</p><p>　?。?）我國(guó)聚氨酯合成革發(fā)展迅速，市場(chǎng)日

46、益拓寬，增長(zhǎng)潛力巨大 近幾年來(lái)，我國(guó)聚氨酯合成革行業(yè)不斷發(fā)展，不僅生產(chǎn)企業(yè)裝備生產(chǎn)線不斷增長(zhǎng)，而且產(chǎn)品產(chǎn)量連年增長(zhǎng)、品種花色年年增加 。</p><p>　?。?）聚氨酯合成革工業(yè)在短期內(nèi)將會(huì)有陣痛存在 雖然我國(guó)聚氨酯合成革工業(yè)的發(fā)展前景是好的，但是由于合成革工業(yè)最早是由落后的手工業(yè)發(fā)展而來(lái)的，沒有形成產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)水平、發(fā)展觀念方面均與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大的差距。另外，國(guó)外大公司的入駐對(duì)本

47、土品牌造成不利影響。</p><p>　?。?）我國(guó)聚氨酯合成革工業(yè)對(duì)外依存度較大 據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：在我國(guó)大大小小的聚氨酯合成革行業(yè)及其相關(guān)行業(yè)企業(yè)中，有37.5％的企業(yè)出口額占據(jù)了整體銷售額的20％－50％，有8.3％的企業(yè)出口額占據(jù)了整體銷售額的50％－80％，出口依存度非常大。</p><p>　　1.4.5我國(guó)聚氨酯合成革行業(yè)發(fā)展展望</p><p&g

48、t;　　（1）提升產(chǎn)品品質(zhì)，走中、高端市場(chǎng)</p><p>　　在眾多紛雜的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，單純的價(jià)格戰(zhàn)失去優(yōu)勢(shì)，關(guān)鍵要靠技術(shù)的難度來(lái)提升產(chǎn)品的價(jià)值。列舉部分特色產(chǎn)品如下： ① 高剝離軟質(zhì)PU合成革；② 耐水解PU合成革； ③耐水解、耐磨耗球皮系列：籃球、足球、排球； ④超細(xì)纖維PU合成革； ⑤透濕防水PU合成革等</p><p>　?。?） 品牌意識(shí)建立，加強(qiáng)營(yíng)銷手段</p>

49、<p>　　若想進(jìn)軍高端市場(chǎng)，均需通過相關(guān)的認(rèn)證，包括：品質(zhì)認(rèn)證、管理認(rèn)證、環(huán)境認(rèn)證，等等。如果國(guó)內(nèi)合成革業(yè)能樹立起良好品牌形象，市場(chǎng)的需求量將是巨大的。</p><p>　?。?）發(fā)展合成革用水性樹脂及水性生態(tài)合成革</p><p>　　隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)保的日益關(guān)注，相關(guān)防污治污的法律法規(guī)的日益嚴(yán)格。因此，合成革產(chǎn)業(yè)要升級(jí)，環(huán)保要先行。水性生態(tài)合成革產(chǎn)業(yè)化為其他合成革企業(yè)的產(chǎn)業(yè)

50、升級(jí)提供了學(xué)習(xí)的方向和標(biāo)準(zhǔn)，也為我國(guó)合成革產(chǎn)業(yè)升級(jí)帶來(lái)了希望。</p><p>　　1.5 聚氨酯合成革產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　1.5.1范圍 </b></p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了聚氨酯合成革的產(chǎn)品分類、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志標(biāo)簽、包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存。 </p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于針刺非

51、織造布經(jīng)聚氨酯樹脂濕法加工、溶劑萃取以及系列后整理工藝制成的具有中空藕狀纖維結(jié)構(gòu)的聚氨酯合成革。 </p><p>　　1.5.2產(chǎn)品分類 </p><p>　　產(chǎn)品按用途分類，見表1。 </p><p><b>　　表1</b></p><p><b>　　1.5.3規(guī)格要求</b></p

52、><p>　?。?）產(chǎn)品厚度、寬度偏差和長(zhǎng)度偏差應(yīng)符合表2要求。 單位：毫米</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　（2）每卷段數(shù)和最小段長(zhǎng)應(yīng)符合表3規(guī)定 </p><p><b>　　表3 </b></p><p><b>　　1.5.4外

53、觀要求</b></p><p><b>　　應(yīng)符合表4 </b></p><p><b>　　表4 </b></p><p>　　1.5.5產(chǎn)品物理性能要求 </p><p><b>　　應(yīng)符合表5規(guī)定。 </b></p><p><b

54、>　　表5 </b></p><p>　　1.6 項(xiàng)目可行性分析</p><p>　　（1）、年產(chǎn)400萬(wàn)米聚氨酯合成革項(xiàng)目為中小型項(xiàng)目，投資收回期較短，污染容易控制，投資風(fēng)險(xiǎn)小。根據(jù)目前中國(guó)聚氨酯合成革生產(chǎn)行業(yè)概況分析知其具有很大的可行性。</p><p>　?。?）、生產(chǎn)水性聚氨酯合成革漿料的原料國(guó)內(nèi)易得，主要原料國(guó)內(nèi)均可購(gòu)買到；生產(chǎn)水性聚氨

55、酯合成革漿料的工藝技術(shù)路線成熟、可靠，為100℃以內(nèi)常壓操作，設(shè)備定型、通用，生產(chǎn)周期短；本工藝生產(chǎn)采用全料進(jìn)，全料出，生產(chǎn)過程中無(wú)“三廢”產(chǎn)生。</p><p>　　（3）、在生產(chǎn)聚氨酯合成革時(shí)，主要溶劑（DMF、TOL、MEK）國(guó)內(nèi)均可購(gòu)買到；聚氨酯鞋用合成革生產(chǎn)工藝比較成熟，可連續(xù)化生產(chǎn)。</p><p>　?。?）、生產(chǎn)聚氨酯合成革時(shí)，其三廢處理工藝先進(jìn)，保證排污達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。&l

56、t;/p><p>　?。?）、生產(chǎn)聚氨酯合成革時(shí)，其工藝注重資源利用與環(huán)境保護(hù)，投資利潤(rùn)率高，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。</p><p>　　第二章 聚氨酯及聚氨酯合成革生產(chǎn)原料</p><p><b>　　2.1 前言</b></p><p>　　聚氨酯合成革的主要生產(chǎn)原料是聚氨酯樹脂和基布，生產(chǎn)中要使用的主要有二甲基甲酰胺（D

57、MF）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、甲苯二異氰酸酯（TDI）、丁酮（MEK）、甲苯（TOL）、1,4-丁二醇（BDO）、己二酸（AA）、乙二醇（EG）以及在合成革生產(chǎn)中的一些添加劑（如滲透劑、流平劑、填充劑、消泡劑、染色劑）等。</p><p><b>　　2.2 聚氨酯</b></p><p>　　聚氨酯（PU）是含有氨基甲酸酯（-NHCOO-）基團(tuán)的聚合物，

58、通常由異氰酸酯（含有－NCO 基團(tuán)）或其加成物與含活潑氫（主要是羥基中的活潑氫）的聚多元醇反應(yīng)而成。聚氨酯具有強(qiáng)度高、耐磨性、耐屈撓性、耐低溫性和耐油、耐化學(xué)品性能優(yōu)異等特點(diǎn)。聚氨酯樹脂制成的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，其產(chǎn)品與品種逐年遞增，在材料工業(yè)中占有相當(dāng)重要的比例。因此，各國(guó)都競(jìng)相發(fā)展聚氨酯樹脂工業(yè)。</p><p>　　2.2.1聚氨酯生產(chǎn)的主要原料</p><p><b>　?。?

59、）異氰酸酯</b></p><p>　　依據(jù)產(chǎn)品的用途不同選用不同的異氰酸酯，如甲苯二異氰酸酯（TDI），分為2,4和2,6兩種異構(gòu)體，一般使用混合比例為80/20（TDI-80）和65/35（TDI-65）的兩種，可用于軟質(zhì)到硬質(zhì)泡沫制品；二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI），用于半硬和硬質(zhì)泡沫制品。</p><p>　　異氰酸酯是一類反應(yīng)性極強(qiáng)的化合物，因其含有“－N＝C＝O”基

60、團(tuán)，性質(zhì)非?；顫姡坏梢耘c有活潑氫的化合物發(fā)生加成反應(yīng)，而且還能在受熱或催化劑作用下發(fā)生自聚和脫羰等反應(yīng)。</p><p>　　異氰酸酯具有毒性，能與人體的蛋白質(zhì)反應(yīng)，空氣中的極限充許濃度為0.0002%，故此，生產(chǎn)時(shí)要特別注意。</p><p><b>　　（2）多羥基化合物</b></p><p>　　聚醚：常用的聚醚是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙

61、烷或四氫呋喃等環(huán)氧化合物為單體。用丙二醇、丁二醇、甘油等多元醇或乙二胺、三乙胺等胺類化合物為起始劑，進(jìn)行開環(huán)聚合而制得的產(chǎn)物。</p><p>　　聚酯：以羥基為端基的聚酯是相對(duì)分子質(zhì)量在1000～3000之間的過量多元醇與二元酸反應(yīng)的液體產(chǎn)物。最常用的二元酸為已二酸，最常用的多元醇為乙二醇。其中二元醇與二元酸合成的線型聚酯主要用于軟質(zhì)PU，二元醇與多元醇合成的支鏈型聚酯主要用于硬質(zhì)PU。聚酯多元醇是PU合成的主

62、要原料之一。</p><p><b>　?。?）其他</b></p><p>　　催化劑：有胺類和錫類。胺類如三乙烯二胺、N-烷基嗎啡啉等，有機(jī)錫類如二月桂酸二丁錫，一般兩者復(fù)合加入。</p><p>　　交聯(lián)劑及擴(kuò)鏈劑：常用的有甘油、三羥基甲基丙烷及季戊四醇等。</p><p>　　穩(wěn)定劑：常用的是水溶性聚醚硅氧烷。&

63、lt;/p><p>　　2.2.2聚氨酯合成的化學(xué)反應(yīng)式</p><p>　　2.3 聚氨酯合成革</p><p><b>　　2.3.1樹脂</b></p><p>　　聚氨酯合成革的生產(chǎn)中，使用的聚氨酯樹脂有I液型樹脂漿料、II液型樹脂漿料、粘合層漿料。一般來(lái)說(shuō)，I液型聚氨酯是由含有活潑氫的高分子量化合物，含有活潑氫的

64、低分子量化合物（即擴(kuò)鏈劑）以及二異氰酸酯化合物制造出來(lái)的。其分子結(jié)構(gòu)可分兩部分，一部分是以含有活潑氫的高分子量化合物為基礎(chǔ)，稱之為軟鏈部分；另一部分是含有低分子量化合物和二異氰酸酯相連結(jié)的形式，稱之為硬鏈部分。II液型樹脂是由含有活潑氫的高分子量化合物和二異氰酸酯進(jìn)行加成聚合反應(yīng)得到的，其末端上具有反應(yīng)性的羥基。II液型聚氨酯樹脂本身不能成膜，即使成膜也是低物性的皮膜。粘合層漿料可歸屬于II液型樹脂漿料。</p><

65、p>　　通常干法聚氨酯革要求表面處理層光滑耐磨，耐彎曲性好，耐溶劑性好，有良好的重復(fù)涂敷性，顏料分散均勻、展色性佳的等等特點(diǎn)。因此，凝集力高的I液型樹脂最為合適。而濕法聚氨酯革的多孔層在水中要求有快速凝固性，所以同樣用分子內(nèi)高凝集力的熱塑性的I液型樹脂。</p><p>　　粘結(jié)層要求和基布粘接性好，柔軟，耐水解性好，所以最好采用凝集力低的，而且與異氰酸酯等交聯(lián)劑在交聯(lián)促進(jìn)劑存在下并用的熱固型的II液型聚氨

66、酯樹脂。為了提高其物理性能和粘接性，可利用其末端反應(yīng)的羥基和交聯(lián)劑通過交聯(lián)促進(jìn)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以得到高物性皮膜。皮膜的物理化學(xué)性能是由II液型聚氨酯樹脂中的含有活潑氫的高分子量化合物的組成、分子量的大小、交聯(lián)劑的用量所決定的。所以交聯(lián)劑、交聯(lián)促進(jìn)劑等在配合時(shí)的添加量、固化條件、熟化條件等對(duì)皮膜物性有很大影響。</p><p>　　通常選擇樹脂牌號(hào)時(shí)主要根據(jù)其綜合質(zhì)量數(shù)據(jù)指標(biāo)而定，如溶劑組成、伸長(zhǎng)率

67、、抗拉強(qiáng)度、模量等。</p><p><b>　　2.3.2基布</b></p><p>　?。?）基布的種類和應(yīng)用</p><p>　　聚氨酯合成革所用基布主要有：非織造布（俗稱無(wú)紡布，分為針刺型與非針刺型兩種）；機(jī)織布（分為平織布、斜紋布、緞紋布、絨毛布）；針織布（分為純棉、維棉 、滌棉 、純化纖針織布）。</p><p

68、>　　其中無(wú)紡布是使用最多的基布。干式聚氨酯合成革常用針織布或平織布及單面起絨布；濕式聚氨酯合成革常用合成纖維無(wú)紡布。通常起毛布又分為純棉起毛布和混紡起毛布，根據(jù)鞋材、服裝、及包用材的不同，而設(shè)計(jì)厚度、經(jīng)緯紗織密度及成品所要求的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、及撕裂強(qiáng)度、漲破強(qiáng)度等指標(biāo)。</p><p>　?。?）基布的性能要求</p><p>　　聚氨酯合成革所用基布是決定其最終產(chǎn)品質(zhì)量和檔

69、次的一個(gè)主要因素，基布的織造方式和結(jié)構(gòu)、基布纖維的種類都會(huì)影響聚氨酯合成革產(chǎn)品的質(zhì)量。通常合成革對(duì)基布的要求有以下幾點(diǎn)： a、基布表面必須平整，厚度、起絨密度、長(zhǎng)度、色澤等要求均勻一致。b、基布表面無(wú)線頭、疙瘩、無(wú)孔洞等異常，接頭處平整牢固。c、參照技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行批次抽檢測(cè)試 d、要能經(jīng)受住人造革生產(chǎn)時(shí)較高的加工溫度，基布若是織物需保證經(jīng)緯方向強(qiáng)度接近，若是無(wú)紡布，必須保證縱橫方向強(qiáng)度一致。</p><p>

70、<b>　　2.3.3溶劑</b></p><p><b>　?。?）溶劑的作用</b></p><p>　　聚氨酯合成革的生產(chǎn)過程中所使用的溶劑有著很重要的作用。首先，它是溶解樹脂，形成適合于配制一定粘度的、可供涂覆、浸漬及表面處理的混合液的液體；其次，一些溶劑常常用來(lái)作為制備聚氨酯樹脂的反應(yīng)介質(zhì)；第三，一些溶劑又常常用來(lái)配制色漿，用于聚氨酯合

71、成革產(chǎn)品的染色、印刷、涂飾等。</p><p><b>　?。?）溶劑的選擇</b></p><p>　　聚氨酯合成革對(duì)溶劑的要求較高。在選擇使用溶劑的時(shí)候，除了考慮其溶解度、揮發(fā)速度的共性以外，主要還要考慮涂布液中異氰酸酯基的特點(diǎn)。選擇溶劑時(shí)應(yīng)注意以下兩方面：</p><p>　　首先，溶劑中不能含有與異氰酸酯基反應(yīng)的物質(zhì)。如過含有的話將會(huì)使

72、聚氨酯變質(zhì)而不能使用，所以醇、醚、醚、醇類溶劑不能使用。其次，是水的影響，普通工業(yè)級(jí)溶劑實(shí)際上或多或少都含有些水分。由于溶劑與水之間具有一定的溶解度，這樣容易使水分與異氰酸酯基發(fā)生反應(yīng)，而消耗不少異氰酸酯，因此不論是在樹脂制備過程中，還是稀釋配料過程中，都必須用無(wú)水的溶劑。</p><p>　　所以聚氨酯合成革所選擇的溶劑要求不含雜質(zhì)或雜質(zhì)極少。一般選用工業(yè)一級(jí)品溶劑，其純度在99%以上。使用時(shí)現(xiàn)用現(xiàn)配，配成的漿

73、料不能存放時(shí)間太長(zhǎng)，特別是II液型樹脂混合液，以免吸潮，使?jié){料變質(zhì)。這是合格生產(chǎn)聚氨酯合成革的一個(gè)重要因素。</p><p><b>　　2.3.4離型紙</b></p><p>　　目前我國(guó)國(guó)內(nèi)離型紙還沒有工業(yè)化生產(chǎn)，主要依靠從國(guó)外進(jìn)口。世界上生產(chǎn)離型紙的廠商主要是：美國(guó)沃淪公司、英國(guó)維金斯公司、意大利賓達(dá)公司、日本創(chuàng)研株式會(huì)社、旭輥株式會(huì)社、大日本印刷株式會(huì)社等。

74、各公司的主導(dǎo)產(chǎn)品品種各不相同。 </p><p><b>　?。?）離型紙分類</b></p><p>　　按用途分：①聚氯乙烯人造革用紙 ②聚氨酯合成革用紙。按花紋分：①平面紙 ②壓紋紙。按光澤度分：①高光型 ②光亮型 ③半光亮型 ④半消光型 ⑤消光型 ⑥超消光型。按材質(zhì)分：①硅系紙（表面涂敷有機(jī)硅聚合物，耐溫≤190℃） ②非硅系（表面涂敷丙烯聚合物，耐溫≤150

75、℃） ③特殊用紙（僅聚氯乙烯人造革用）。</p><p>　　（2）離型紙的性能要求</p><p>　　a、強(qiáng)度：由于在涂布后，緊接著進(jìn)入烘箱干燥，使得其溫度較高。在多次使用中要求離型紙必須有足夠的強(qiáng)度，最重要的撕裂強(qiáng)度。</p><p>　　b、耐溶劑性：在合成革與人造革的生產(chǎn)中，經(jīng)常使用到多種溶劑，要求離型紙既不溶解也不溶脹。</p><p

76、>　　c、表面均勻性：離型紙必須保持一定的離型均勻度及光澤度，平面紙的平滑度及厚度要保持一致。</p><p>　　d、合適的剝離強(qiáng)度：離型紙要有適當(dāng)?shù)膭冸x強(qiáng)度，如果剝離太困難會(huì)影響到離型紙的重復(fù)使用次數(shù)。如果剝離太容易，在涂布及復(fù)合時(shí)容易引起預(yù)剝離，從而會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。 </p><p><b>　　2.3.5著色劑</b></p><p&

77、gt;　?。?）著色劑的種類和應(yīng)用</p><p>　　著色劑可分為染料和顏料兩大類。兩者主要區(qū)別是溶解性不同。染料可溶于水、油、各種有機(jī)溶劑等。染色能力強(qiáng)，色澤鮮艷，但耐熱性、耐光性和耐溶劑性差。在合成革的加工溫度下易分解，在制品的使用過程中容易滲出，遷移而造成串色和污染。顏料一般不溶于水、溶劑，在合成革中分散成細(xì)微顆粒，由其表面的遮蓋作用而著色。它和染料相比較，透明性、鮮艷性稍差，但耐熱性、耐光性好，不易遷移

78、滲出。顏料可分為有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料兩類。無(wú)機(jī)顏料具有優(yōu)良的耐熱性、耐光性和耐溶劑性，而且原料易得，制造簡(jiǎn)便，價(jià)格低廉，但其透明度、鮮明性差，色澤暗淡，相對(duì)密度大。有機(jī)顏料具有介于無(wú)機(jī)顏料和染料之間的綜合性能，耐熱性、耐光性及分散性不及無(wú)機(jī)顏料，但色澤鮮艷、分散性好。</p><p>　?。?）著色劑的性能要求</p><p>　　理想的著色劑在人造革與合成革的生產(chǎn)中應(yīng)具備如下性能要求： a

79、、理想的著色劑應(yīng)具有色澤鮮艷、著色力強(qiáng)、分散性好、不凝集的特點(diǎn)。 b、理想的著色劑耐熱性要好，在樹脂加工溫度下和最高使用溫度下應(yīng)具有良好的熱穩(wěn)定性，不變色、不分解的性能。c、理想的著色劑耐溶劑性要好，與溶劑接觸后不會(huì)因溶劑而遷移、串色。 d、理想的著色劑耐遷移性要好，要求著色劑在樹脂中不會(huì)發(fā)生色遷移，并且顏料不會(huì)析出。 e、理想的著色劑耐化學(xué)穩(wěn)定性要好，應(yīng)具有良好的耐酸堿性，還要求與樹脂中其他助劑不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 f、理想的著色劑要求

80、無(wú)毒、無(wú)臭、不含有對(duì)樹脂有影響的雜質(zhì)。</p><p><b>　　2.3.6其他助劑</b></p><p>　　（1）木質(zhì)粉（MCC）</p><p>　　在單涂覆法中使用一定量的木質(zhì)粉，既能降低產(chǎn)品成本，又能在凝固過程中起到骨架的作用，不同型號(hào)廠家的木質(zhì)粉，其膨脹系數(shù)不同，這樣便在同等其他材料相同的情況下，其粘度值均不相同，也直接影響到產(chǎn)

81、品的質(zhì)量及相應(yīng)的成本，木質(zhì)粉的細(xì)度要求一般要達(dá)到400目以上。</p><p><b>　?。?）滲透劑</b></p><p>　　a、陰離子表面活性劑（OT-70，C-70，C-90）：具有親水性，主要起到加快DMF與水的交換速度，提高生產(chǎn)速度，同時(shí)使泡孔細(xì)密化。滲透劑可生成球形泡孔結(jié)構(gòu)，增加回彈性、透氣性、透濕性。一般加入量在0.5%—2.5%之間，如果加入量過

82、多，涂層易反卷，平滑性下降。</p><p>　　b、非離子表面活性劑（S-80）：具有疏水性，可推遲表面的凝固速度，因而可使內(nèi)部的DMF與水更快地交換，可生成針狀的泡孔結(jié)構(gòu)，加入量為1%—3%，過大時(shí)會(huì)影響生產(chǎn)速度。</p><p><b>　?。?）消泡劑</b></p><p>　　主要成分為液體有機(jī)硅，主要作用是消除漿料中的空氣，減少貝

83、斯表面針孔。一般的有機(jī)硅油與DMF的相溶性差，不宜應(yīng)用。設(shè)計(jì)配方時(shí)，應(yīng)選用與DMF有一定相溶性，消泡能力強(qiáng)的專用助劑。用量一般在0.5—1份，用量太少不起作用；用量過大時(shí)因與DMF相溶性差，會(huì)使合成革表面有凹凸不平現(xiàn)象出現(xiàn)。</p><p><b>　　（4）流平劑</b></p><p>　　流平劑也是一種改性的有機(jī)硅助劑。主要作用是改善貝斯表面的平整性，增加樹脂與

84、基布間的親合性。用量一般為樹脂質(zhì)量的0.1%左右。 </p><p>　　另外，還有些填充劑比如輕質(zhì)碳酸鈣等在這里就不做過多介紹。</p><p><b>　　2.4 物料參數(shù)</b></p><p>　　2.4.1甲苯二異氰酸酯（TDI）</p><p>　　有2，4-TDI和2，6-TDI兩種異構(gòu)體。按兩種異構(gòu)體含

85、量的不同，工業(yè)上有三種規(guī)格的產(chǎn)品：(1)TDI-65含2，4-TDI65％、2，6-TDI35％；(2)TDI-80含2，4-TDI80％、2，6-TDI20％，此規(guī)格最為常見；(3)TDI-100含2，4-TDI100％。無(wú)色或淺黃色透明液體，有刺激臭味，在紫外線照射下變黃。與乙醚、二甘醇、丙酮、四氯化碳、苯、氯苯、煤油、橄欖油混溶。能與含羥基的化合物、水、胺和具有活潑氫原子的化合物反應(yīng)生成氨基甲酸酯、脲、氨基脲等。物性參數(shù)如下：&l

86、t;/p><p>　　表6 TDI的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.2二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）</p><p>　　一般有4,4′- 、2,4′- 、2,2′- MDI三種異構(gòu)體，而以4,4′-MDI為主。沒有單獨(dú)的2,4′- 、2,2′- MDI產(chǎn)品。一般純的MDI就是指4,4′-MDI，其含量在99%以上。MDI常溫下為淡黃色熔融固體，有強(qiáng)烈刺激氣味。溶

87、于丙酮、苯、煤油、硝基苯。工業(yè)品為深褐色黏稠流動(dòng)液體。用于生產(chǎn)聚氨酯塑料、聚氨酯彈性體；還可用于制造合成纖維、合成革、無(wú)溶劑涂料等。物性參數(shù)如下：</p><p>　　表7 MDI的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.3二甲基甲酰胺（DMF）</p><p>　　無(wú)色透明液體，為極性惰性溶劑。熔點(diǎn)-61℃、沸點(diǎn)152.8℃、相對(duì)密度d4250.9445、折射率nD

88、251.4269、閃點(diǎn)70℃（開杯）58℃（閉杯）、蒸氣壓346Pa（20℃）或490Pa（25℃）、自燃點(diǎn)445℃。除鹵化烴以外能與水及大多數(shù)有機(jī)溶劑以任意比互溶。有吸濕性。遇明火、高溫可引起燃燒爆炸。DMF是優(yōu)良的有機(jī)溶劑和重要的化工原料，用作PU、PAN、PVC的溶劑；在石油化工中亦用作萃取劑。</p><p>　　2.4.4己二酸（AA）</p><p>　　白色無(wú)味的結(jié)晶固體粉末

89、，微溶于水，易溶于酒精、乙醚等有機(jī)溶劑?？膳c堿反應(yīng)。也可以發(fā)生酯化、酰鹵化、酰胺化和還原等反應(yīng)。與二元胺、二元醇發(fā)生縮聚反應(yīng)。主要用作尼龍66和工程塑料的原料，也用于生產(chǎn)各種酯類產(chǎn)品。用作增塑劑和高效潤(rùn)滑劑。還用作聚氨基甲酸酯彈性體的原料，以及食品和飲料的酸化劑。聚氨酯是己二酸一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。物性參數(shù)如下：</p><p>　　表8 AA的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.5乙二醇（

90、EG）</p><p>　　別名甘醇。無(wú)色、無(wú)臭的黏稠液體。味略甜。易吸水，可燃。能降低水的冰點(diǎn)。能與水、乙醇、丙酮、醛類、醋酸等混溶。微溶于乙醚，幾乎不溶于苯。工業(yè)上由環(huán)氧乙烷直接水合制得，環(huán)氧乙烷直接水合法是目前工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)乙二醇的唯一方法。主要用于生產(chǎn)聚酯樹脂、醇酸樹脂、增塑劑、防凍劑，也用于化妝品及炸藥等。在聚氨酯領(lǐng)域，乙二醇主要用于合成聚酯多元醇，還用于聚氨酯擴(kuò)鏈劑等。物性參數(shù)如下：</p>

91、<p>　　表9 EG的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.6丁二醇（1，4-BDO）</p><p>　　無(wú)色油狀液體，可燃，能與水混溶。溶于甲醇、乙醇、丙 酮，微溶于乙醚。</p><p>　　毒性及防護(hù)：有毒，生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)密閉，防止泄漏，操作人員穿戴防護(hù)用具。皮膚有創(chuàng)傷者嚴(yán)禁與本品接觸。包裝及儲(chǔ)運(yùn)：采用鋁、不銹鋼、鍍鋅鐵桶或塑料桶?；蛞圆圮嚢匆兹?/p>

92、有毒物品規(guī)定儲(chǔ)運(yùn)。在密閉包裝和不遇熱條件下貯存時(shí)間不受限制；自然條件下，不爆炸，不自燃，但具可燃性。物性參數(shù)如下：</p><p>　　表10 BDO的物性參數(shù)</p><p>　　2.4.7甲苯（TOL）</p><p>　　無(wú)色透明易揮發(fā)液體，有類似苯芳香氣味。熔點(diǎn)-95℃、沸點(diǎn)110.8℃、自燃點(diǎn)536℃、相對(duì)密度（20/4℃）0.866、折射率1.4967、

93、閃點(diǎn)（閉杯）4.4℃、表面張力28.4 mN/m。不溶于水，能與乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等混溶?？扇?。易爆，爆炸極限1.2％～7.0％(體積)?；瘜W(xué)性質(zhì)活潑，可進(jìn)行氧化、磺化、硝化和歧化反應(yīng)，以及側(cè)鏈氯化反應(yīng)。主要由催化重整輕石油餾分經(jīng)蒸餾分離制得。也可從煤焦化副產(chǎn)品粗苯餾分中提取。甲苯主要用柞有機(jī)合成的原料、高辛烷值汽油添加劑和溶劑。在聚氨酯合成革領(lǐng)域，主要用于干法PU革樹脂的溶劑。</p><p>　　2.4.

94、8丁酮（MEK）</p><p>　　又稱甲乙酮、甲基乙基酮、甲基乙基甲酮。無(wú)色易揮發(fā)性液體，有類似丙酮的氣味。能與乙醇、乙醚相混溶。相對(duì)密度（20℃）0.8049、沸點(diǎn)79.64℃、凝固點(diǎn)-87.6℃、折射率1.3788、蒸氣壓(25℃)12kPa、比熱容2.297 kJ/(kg*k)、閃點(diǎn) (閉杯)-9℃（開杯）-1℃。丁酮為一級(jí)易燃液體。毒性比丙酮強(qiáng)，有麻醉性，能使中樞神經(jīng)功能下降。對(duì)金屬無(wú)腐蝕性，可用鐵、

95、軟鋼、銅或鋁制容器貯存。常用作各種高分子化合物的黏結(jié)劑，也用作洗滌劑、潤(rùn)滑油脫蠟劑、硫化促進(jìn)劑和反應(yīng)中間體等。在聚氨酯合成革領(lǐng)域，主要用于干法PU革樹脂的溶劑。</p><p>　　第三章 聚氨酯合成革生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1引言</b></p><p>　　合成革生產(chǎn)工藝種類較多。根據(jù)要求，一種產(chǎn)品往往需要多種生產(chǎn)工藝

96、進(jìn)行組合生產(chǎn)。通常以一種材料為基材，在上面涂覆一層或多層包括各種添加劑的合成樹脂，制成一種外觀似皮革的產(chǎn)品。所用的基材有各類織布、合成纖維無(wú)紡布、皮革等，也有無(wú)基材的產(chǎn)品。對(duì)于聚氨酯合成革的生產(chǎn)，其涂覆的合成樹脂為包括各種添加劑的聚氨酯（PU）。在目前的工業(yè)化生產(chǎn)中，根據(jù)污染產(chǎn)生情況，聚氨酯合成革的生產(chǎn)工藝可分為干法、濕法兩種。</p><p>　　聚氨酯合成革使用的原材料最主要的就是聚氨酯樹脂，選用時(shí)根據(jù)用戶提

97、供的樣品外觀、軟硬度、顏色、光澤度及物理機(jī)械性能要求，先做小樣試驗(yàn)，了解表皮層混合液和粘合層混合液的配合，摸索好工藝條件后再投入使用。具體的配方設(shè)計(jì)在下面的設(shè)計(jì)中再具體給出。</p><p>　　3.2濕法生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　濕法聚氨酯合成革，是將溶劑型聚氨酯采用水中成膜法，而制得的具有透氣性和透濕性同時(shí)又具有連續(xù)多孔層的多層結(jié)構(gòu)體。濕法聚氨酯合成革的生產(chǎn)方法是將聚氨酯濕法樹

98、脂中加入DMF溶劑及其它填料、助劑制成混合漿料，經(jīng)過真空機(jī)脫泡后，浸漬或涂覆于基布上，然后放入與DMF溶劑具有親和性，而與聚氨酯樹脂不親和的水中。DMF溶劑被水置換，聚氨酯樹脂逐漸凝固，從而形成多孔性皮膜，即微孔聚氨酯粒面層，習(xí)慣上稱為貝斯(BASS)。其含意是基材(即合成革半成品)的意思。一般來(lái)說(shuō)，貝斯經(jīng)過干法貼面或表面裝飾，如表面印刷、壓花、磨皮等工藝后，才能成為聚氨酯合成革成品。 </p><p&g

99、t;　　濕法聚氨酯合成革的生產(chǎn)工藝可分為單涂覆法、浸漬法和含浸涂覆法三種，所用基布有紡織布和無(wú)紡布兩類。下面介紹的是使用較多、應(yīng)用較廣的單涂覆法濕法工藝。</p><p>　　3.2.1生產(chǎn)工藝流程</p><p>　　圖1 聚氨酯合成革濕法典型工藝流程示意圖</p><p>　　1-基布放卷；2-儲(chǔ)布架；3-燙平輥；4-間隙輥</p><p&g

100、t;　　5-托輥；6-含浸槽；7-凝固槽；8-擠壓輥</p><p><b>　　其具體步驟如下圖：</b></p><p>　　3.2.2工藝流程說(shuō)明</p><p>　　上圖顯示了使用無(wú)紡布作為基步的聚氨酯合成革典型單涂覆濕法生產(chǎn)工藝流程。單涂覆法工藝流程為：基布開卷經(jīng)儲(chǔ)布架后通過燙平輥除去部分水分、同時(shí)將基布燙平，接著進(jìn)入含浸槽浸濕，然后

101、通過擠壓輥將水?dāng)D出大部分、通過干燥輥進(jìn)一步除水干燥，接著在涂布機(jī)上涂覆配合漿料，再進(jìn)入凝固槽成皮膜，再充分水洗、烘干定型、冷卻，卷取成貝斯成品。</p><p>　　另外，浸漬法指起毛布開卷進(jìn)入儲(chǔ)布架，通過燙平輥加熱除去水分燙平后進(jìn)入含浸槽，浸漬聚氨酯配合漿料。通過托輥與間隙輥后，刮掉多余漿料進(jìn)入凝固槽，形成皮膜，通過擠壓輥擠出大部分DMF水溶液，再進(jìn)行水洗、烘干、卷取為貝斯。含浸涂覆法指的是先將起毛布浸漬聚氨酯

102、漿料后，入水凝固，經(jīng)擠壓、燙平基本干燥后，在正面再涂一層聚氨酯配合液，然后入水凝固。含浸涂覆貝斯表面平整，褶紋細(xì)密、真皮感強(qiáng)。這兩種工藝在這就不做過多介紹。 </p><p><b>　　3.2.3配方設(shè)計(jì)</b></p><p>　　濕法聚氨酯合成革的生產(chǎn)主要涉及到涂覆層和含浸液的漿料配方。兩者區(qū)別在于DMF的量不同。其配方分別如下：</p><

103、p>　　表11 涂覆配料的配方</p><p>　　表12含浸槽漿料的配方</p><p>　　3.2.4生產(chǎn)工藝要點(diǎn)</p><p>　　（1）配制聚氨酯漿料：?jiǎn)瓮扛矟穹ㄉa(chǎn)所要求的漿料的粘度較高，一般控制在7000~9000Pa*s。配料時(shí)加料順序更為重要，一般在容器先加入DMF，而后加入木質(zhì)粉，并用攪拌機(jī)充分?jǐn)?，確保木質(zhì)粉均勻分散于DMF中。若先把DMF

104、與聚氨酯混合在一起攪拌，而后加入木質(zhì)粉，則會(huì)使木質(zhì)粉結(jié)團(tuán)，不能充分地分散于樹脂溶液中，即使過濾，結(jié)團(tuán)的木粉也極易堵塞過濾網(wǎng)，嚴(yán)重的無(wú)法使用。配制的漿料粘度符合要求后，將利用真空脫泡機(jī)脫泡半小時(shí)左右，若漿料粘度偏高時(shí)，可適當(dāng)延長(zhǎng)脫泡時(shí)間，最后用60~100目過濾網(wǎng)過濾。</p><p>　?。?）基布浸水處理：基布開卷后經(jīng)過儲(chǔ)布架后經(jīng)過燙平輥，然后進(jìn)入含浸槽。浸水處理的作用有兩個(gè)，一是提高織物濕度，防止?jié){料滲入基布

105、組織內(nèi)，產(chǎn)生透底現(xiàn)象，浪費(fèi)原材料。二是對(duì)脫脂性較差的基布，水槽中除清水外，還應(yīng)加入1%的陰離子表面活性劑，以改善基布的親水性，提高貝斯的外觀和質(zhì)量。</p><p>　?。?）涂覆凝固：經(jīng)處理的基布，通過涂料臺(tái)，采用涂刀涂覆法把漿料混合液均勻地涂覆在基布上。在使用起無(wú)紡布為底基時(shí)，要注意無(wú)紡布的張力控制，從而使得涂覆均勻。涂層的厚度太薄，貝斯革表面粗糙，手感發(fā)板無(wú)彈性；涂層太厚易造成泡孔不均勻,面層與基材分離等缺

106、陷。</p><p>　　凝固槽的溫度一般為常溫，冬季可適當(dāng)加溫，通?？刂圃谡Ｊ覝氐沫h(huán)境（25℃）。過高的溫度會(huì)使涂層斷裂強(qiáng)度下降，薄膜模量下降，表面均勻程度變差，但微孔結(jié)構(gòu)均勻。涂料層從入水凝固到出凝固槽凝固完全，大約需要15~30min左右。這與配方、樹脂牌號(hào)、水中的DMF濃度及外界溫度等有著密切的關(guān)系。涂料層在完全凝固前，不能與導(dǎo)輥接觸，否則會(huì)損傷面層。</p><p>　　（4）

107、水洗、烘干、卷取：聚氨酯涂料層在完全凝固以后，其泡孔層內(nèi)仍殘留一定數(shù)量的DMF，這些DMF必須在水洗槽中強(qiáng)行脫出以確保最后一個(gè)水洗槽內(nèi)DMF的含量在1%以下，這樣就可以保證貝斯中的DMF脫除干凈，為了使DMF的洗出速度加快和減少殘留于貝斯中的DMF，水洗槽一般都需要適當(dāng)加溫。</p><p>　　水洗槽的溫度對(duì)DMF的洗出速度及貝斯中的DMF殘留量影響很大。在水洗過程中，尤其是在水洗槽的后半部分，由于殘留在貝斯中

108、的DMF已經(jīng)很少。因此，貝斯在水洗水中停留的時(shí)間對(duì)DMF洗凈程度的影響遠(yuǎn)不如擠壓次數(shù)對(duì)其影響大。貝斯水洗干凈后，為除去水分，需烘干處理。烘箱溫度不宜過高，一般不超過150℃，在進(jìn)口處，因貝斯含有大量的水分，溫度可高些，隨著水分的蒸發(fā)，在烘箱后部溫度可低些，一般120℃即可。</p><p>　　3.2.5工藝缺陷原因及排除方法</p><p>　　表13 聚氨酯合成革濕法工藝缺陷原因及排除

109、方法</p><p><b>　　續(xù)表13</b></p><p>　　3.3干法生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　干法聚氨酯人造革，是指將溶劑型聚氨酯樹脂中的溶劑揮發(fā)掉后，得到的多層薄膜加上底布而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)體。一般分為直接涂刮法和離型紙法。</p><p>　　下面著重介紹離型紙法工藝。</p>&l

110、t;p>　　3.3.1生產(chǎn)工藝流程</p><p>　　圖2聚氨酯合成革干法典型生產(chǎn)工藝流程示意圖</p><p>　　1-離型紙開卷；2-貯存裝置；3-第一涂料臺(tái)</p><p>　　4-第一烘箱；5-第一組冷卻輥；6-第二涂料臺(tái)；</p><p>　　7-第二烘箱；8-第二組冷卻輥；9-第三涂料臺(tái)；</p><p

111、>　　10-基布開卷；11-貼合；12-第三烘箱；13-第三組冷卻輥；</p><p>　　14-剝離裝置；15-合成革卷??；16-離型紙卷??；</p><p><b>　　其具體步驟如下圖：</b></p><p>　　3.3.2工藝流程說(shuō)明</p><p>　　上圖顯示了使用離型紙的聚氨酯合成革干法典型生產(chǎn)工藝