聚氨酯合成工艺

200万米/年聚氨酯合成革厂的工艺设计

摘要

聚氨酯（PU）合成革属于聚氨酯弹性体的一类，其工业化工艺生产方法主要有干法和湿法两大类。通过对PU合成革的发展历史、性能、应用市场的了解，确定年产200万米聚氨酯合成革的生产工艺设计。主要从其生产配方、生产工艺流程开始设计,进一步进行PU合成革生产中的物料衡算和能量衡算。从而确定聚氨酯合成革生产的技术参数、工艺流程和主要设备的选择。同时还对聚氨酯合成革生产企业的三废处理和安全技术进行设计。

关键词：聚氨酯（PU）合成革干法湿法

Abstract

Polyurethane synthetic leather (PU) belongs to a class of polyurethane elastomer, the industrialized production method mainly has two kinds of dry and wet. Through the synthetic leather development history, performance, application market understanding of PU, determine the design process with an annual output of 2000000 meters of polyurethane synthetic leather. Mainly from the production formula, process design; further PU synthetic leather material balance in production and energy balance. In order to ，determine the parameters of polyurethane synthetic leather technology, production process and main equipment selection. At the same time also synthesis design leather waste treatment and safety technology production enterprise of polyurethane.

Keywords：polyurethane (PU) Synthetic leather dry process wet process

第一章综述

1.1聚氨酯

聚氨酯合成革的原料——聚氨酯(以下简称为PU)树脂是聚氨基甲酸酯的简称。它是一种分子主键上含有许多重复的－NCO基团的高分子化合物，通称聚氨基甲酸酯。一般PU由多元异氰酸酯与多元醇化合物进行加聚反应制得。

PU是一种性能良好、用途广泛，介于橡胶与塑料之间的新型合成材料。它被用来生产(泡沫)塑料、弹性体、纤维、涂料、粘合剂、密封料、铺装材料、合成革等。

1.2 聚氨酯合成革

中国的聚氨酯合成革生产真正意义上的开始是1983年山东烟台合成革厂（即现在的烟台万华集团）从日本引进聚氨酯合成革的生产技术及设备，而PVC人造革的生产，最早可追溯至1959年的辽源市塑料厂。但是中国人造革、合成革行业真正意义上的发展是在改革开放后实现的，特别是最近十年，人造革、合成革行业进入快速发展时期，行业整体平均每年都保持15％—20％的快速增长。无论是生产线的数量还是生产量在世界范围内都处于领先地位，到目前为止中国已成为世界上人造革、合成革的生产与使用大国。中国人造革、合成革生产企业主要分布在浙江、江苏、广东、福建和山东等沿海省市，自改革开放以来，随着国外先进工艺设备的相继引进，行业技术状况、产品、档次都有较大提高，干法PU、湿法PU等合成革生产技术发展迅猛。

聚氨酯合成革是目前世界上时兴的皮革制品代用材料之一。PU合成革具有许多聚氯乙烯合成革所不能比拟的优点，即它具有手感柔软、光泽自然、颜色柔和、耐寒、耐老化、耐磨损、屈挠性能好、透气性好、机械性能好、剥离强度高等物理性能和不闷汗、可洗涤等使用性能以及便于加工的特点，是代替天然皮革较为理想的代用材料。PU合成革目前主要应用于各种鞋类、衣料、各种家具和汽车、各种箱包袋类以及其他许多用途。

1.3聚氨酯合成革行业分析

1.3.1聚氨酯合成革发展概述

（1）国外

国外干法PU合成革于六十年代初期开始生产。早期产品在意大利、西班牙、日本等国投产。从七十年代开始它以每年约20％的速度增长。是目前工业品生产中发展速度较快的品种之一。湿法PU合成革是1963年在国外市场上出现的，这种湿法合成革的性能、结构与干法合成革相比，在透气性能及外观质量方面有明显的改进，可与天然皮革相媲美。七十年代末期和八十年代初期，国外市场兴起的各种品种、各种厚薄、各种规格的织物布基(多为起毛布)的湿法PU合成革，解决了无纺布湿法合成革工艺复杂、成本高、价格贵、品种单一的缺点。其产品的工艺设备简单，投资费用低，产品的品种多、用途广泛、价格便宜，目前是世界合成革市场具有生命力的产品，同时也是我国国内市场急需升级的换代新产品。八十年代以来，PU合成革在西欧、美国、日本得到了迅速发展。随着产量的不断增加，产品的花色、品种也不断更新换代。后来欧、美、日开发生产了PU超级鹿皮绒，成为当今市场上的热门货。

（2）国内

我国从七十年代后期开始生产PU合成革，1979年在广州人造革厂有了第一个PU 合成革生产装置，这一年就是我国PU合成革生产的开始。烟台合成革厂从日本引进年产3O0万平方米PU合成革的生产转置在1984年底试生产结束并通过国家级验收。后来，国内各地区积极引进技术和设备争相上此产品，国内有4家工厂与外商签订定引进湿法PU合成革生产线，利用我国技术和设备投产的生产线有10条。由于意大利PU合成革设备和技术先进价格较便宜，当前我国大多数引进的是意大利的生产线。目前，我国已建成4O多条采用干法或湿法生产PU合成革的生产线。八十年代全国合成革的生产能力已达每年2亿平方米左右，尽管如此人均产量尚不足0.2平方米。然而由于PU树脂的生产厂数较少，PU合成革的原料供不应求而依靠进口，其原料得不到保证使开工率很低，产品的花色品种也并不多，所以有待于进一步开发。随着我国人民生活水平的不断提高，人们对皮革制品的需求将会越来越太，而天然皮革的发展受到一定条件的限制，PU合成革的需要量将不断增长。然而我国PU合成革的产量很低，从而使PU合成革工业发展具有一定的背景。

1.3.2聚氨酯合成革的发展方向

从源头上杜绝污染，对于聚氨酯合成革行业来说已经迫在眉捷，环境保护可谓是聚氨酯合成革的首要发展方向。由于水无毒、无污染、并且节能，因此它是溶剂的理想替代品。所以，开发水性聚氨酯合成革浆料成为目前聚氨酯树脂的主攻方向。目前，国内的许多厂家和化工设计院都在进行水性聚氨酯树脂的研究，也开发出许多的水性聚氨酯树脂牌号，但规模都较小，最大也只有几吨左右的规模。并且应用范围比较狭窄，在性