涂饰技术在超细纤维合成革贴面中的应用

涂饰技术在超细纤维合成革贴面中的应用

文 | 王霏霏 王乐智 付丽红 冯国飞

Application of Finishing Technology in Microfiber Synthetic Leather Veneering

Abstract: Microfiber leather veneering usually use a release paper transfer process, while leather finishes use a water-based spray process. The latter has a better surface effect and environmental performance. In this paper, the leather finishing process and the dry veneering process are applied to the modified and unmodified base fabrics respectively. The paper systematically analyzes the application effect of the finishing process in microfiber leathers through the research on their sanitary properties such as air permeability and moisture permeability, as well as their mechanical properties such as peeling strength, tear strength and elongation at break. Research indicated that the finishing process is superior to the veneering process in terms of hygienic performance, and its physical strength also reaches the standards, and can be applied to the veneering of microfiber leather.

Key words: microfiber leather; veneering; finishing process; sanitary property; mechanical property

摘要：超纤革贴面通常使用离型纸转移工艺，真皮涂饰则使用水性喷涂工艺，在表面效果和环保方面真皮涂饰工艺更好。文章在改性与未改性基布上分别应用真皮涂饰工艺和干法贴面工艺，通过对不同工艺产品透气性、透湿性等卫生性能，剥离强度、撕裂强度、断裂伸长等力学性能的研究，系统分析了涂饰工艺在超纤革中的应用效果。研究表明，涂饰工艺在卫生性能方面优于干法贴面工艺，在物性强度方面可达标，可应用于超纤革的贴面。

关键词：超纤革；贴面；涂饰工艺；卫生性能；力学性能中图分类号：TS565 文献标志码：A 超纤革的干法贴面，是通过刮涂的方法将具有一定固含量和黏度的聚氨酯浆料均匀地涂于离型纸上，溶剂挥发完全后形成聚氨酯薄膜，然后通过黏合层将其与基布复合，模拟真皮的表面纹路效果和风格外观。其成膜主要依靠物理作用实现，通过溶剂挥发完成液态向固态的转化，但由于面层和底层树脂中含有DMF 、甲苯、MEK 、醋酸甲酯等溶剂，生产过程中有机溶剂的挥发不仅污染环境，同时刺激人体的呼吸系统以及消化系统，对工人的身体健康产生危害。针对超纤革干法贴面工艺在溶剂挥发方面的缺陷，绿色环保的水性干法贴面、反应型无溶剂干法贴面技术得到了广泛研究，以减少超纤贴面过程中溶剂挥发，降低对环境的污染。但就目前的

研究和应用情况来看，水性干法贴面技术制成的超纤革存在物性强度低、手感板硬、表面折纹较粗、黏合层干湿度难控制等问题；反应型无溶剂干法贴面技术制成的超纤革面层触感差，而且对离型纸要求苛刻，很多纹路不能生产。因此，这两种环保型超纤革干法贴面工艺还未能得到大规模推广应用。

相比超纤革的干法贴面工艺，真皮涂饰是将涂饰剂涂到皮革表面后水分挥发实现由液态转变成为致密完整固态薄膜的工艺过程。其成膜过程依靠物理和化学作用实现，对环境污染较小，若能成功应用于超纤革的造面，对超纤革的绿色清洁化制造有较大的指导作用。此外，超纤革贴面为保证表面纹路效果饱满，涂层较厚，导致超纤革贴面产品透气、透湿等卫生性能较差；而真皮涂饰剂中则含有大量的—NH 2、—COOH 等亲水基团，能够使人体排出的汗液和水汽及时传递出去，提高穿着舒适度。

本文分别在普通超纤革基布和改性超纤革基布上

作者简介：王霏霏，女，1988年生，工程师，主要研究方向为合成革技术。

作者单位：王霏霏、王乐智、冯国飞，山东同大海岛新材料股份有限公司；王霏霏、付丽红，齐鲁工业大学皮革与化学工程学院。

DOI:10.16481/ki.ctl.2019.08.020

采用真皮涂饰工艺和干法贴面工艺进行超纤革造面，对比研究制成样品的手感及透气性、透湿性等卫生性能指标，剥离强度、撕裂强度、断裂伸长等力学性能指标，分析两种工艺的涂饰效果。其中改性基布经过酸解、加脂两道工序，酸解增加了基布中—NH2和—COOH的数量，为后续工艺应用提供可结合的官能团；再经过加脂改善基布的手感增加软度，在加脂过程中基布获得大量亲水基团，在改善基布的卫生性能方面起到重要作用。

1 实验

1.1 材料

超纤革基布：常规基布（PA6与LDPE制成的针刺非织造布），改性基布（在常规基布上经酸解、加脂两道工序制成，具体工艺为体积分数为8%的HCl酸解30 min，20%阴离子型加脂剂处理30 min）。

涂饰工艺用原料：综合树脂DP2008、流平剂MA－65、软聚氨酯10UD（工业品，浙江丽水优耐克有限公司）；颜料膏854（工业品，浙江三宝颜料有限公司）；软丙烯酸树脂SB－150、醋酸纤维光剂DP3005、交联剂CIN（工业品，拜耳有限公司）；硬聚氨酯65UD、增稠剂RM－1020（工业品，山东泰安奥泰化工有限公司）；硅油手感剂2229W（工业品，青岛兰宜贸易有限公司）。

干法贴面工艺用原料：TD－01、TD－02、TD－03（工业品，江苏旭川化学有限公司）；DMF、醋酸甲酯（工业品，济南奥泰化工有限公司）；色浆9508（工业品，上海嘉宝有限公司）；防水剂9565（工业品）。

1.2 涂饰工艺与干法贴面工艺

1.2.1 涂饰工艺

涂饰工艺底层、中间层、面层涂饰用原料具体配比及工艺参数如表 1 所示。底层采用丙烯酸树脂渗透到内部进行黏结和填充，同时起到黏合及与中间层较好接合的作用；中间层配方主要为遮盖力较好的软涂层，遮盖力和成膜性能好；面层是主要的强度支撑层，也是光泽提高层，可添加手感改善剂调节手感。

1.2.2 干法贴面工艺

干法贴面工艺底层、中间层、面层用原料具体配比及工艺参数如表 2 所示。其中，面层为表面效果层，通过离型纸获得花纹效果；中间层作为填充层，起到加强纹路立体感及与底层黏合的作用；底层为黏合层，主要作用为黏合基布与面层树脂。需注意的是，该法虽调配工艺简单，但在操作过程中需严格控制风量、温度、间隙等参数，否则将影响成品的手感、表面纹路效果、物性指标等。

1.3 性能测试

1.3.1 透气性测试

采用透气设备YG416（宁波纺织仪器厂）测试样品透气性，主要通过对比气泡数量多少评定透气效果。测试方法为：将设备的上盖打开，将样品平放在设备底座上，放下上盖同时将上盖上的圆圈用水填满，按动气囊测试产品的透气性，产生的水泡越多产品的透气性能越好。

1.3.2 吸水及透湿性测试

分别采用透湿系数检测仪（GT－7005－EV，上海高铁检测仪器有限公司）和皮革动态防水试验机（GT－7071－DW，上海高铁检测仪器有限公司）按照标准EN/ISO 20344 : 2011《Personal Protective Equipment Test Methods for Footwear》测试样品的透湿系数和吸水率。

其中，透湿系数的测试温度设定为25 ℃，湿度设定为50%，测试方法为：将剪裁好的样品固定在测试瓶口（内有无水氯化钙），完全密封，称量测试前无水氯化钙的质量和测试 8 h后吸湿氯化钙的质量，水蒸汽渗透率Q w 可根据式（1）计算，单位为mg/（cm2·h）。

Q w＝（m2－m1）／（8×s）（1）式（1）中：m1为测试前无水氯化钙的质量，mg；m2为测试后无水氯化钙的质量，mg；s为测试面积，cm2。

吸水率的测定方法为：准确称量试验前样品的质量，然后将样品浸于去离子水中，1 h后取出，擦干表面的水分，记录样品的质量，样品的吸水率A w可按式（2）表 2 干法贴面工艺原料配比及工艺参数

原料及配比工艺参数

底层

TD－02∶DMF∶色浆∶9565＝

100∶70∶10∶0.5

黏度4 000 mPa·s，间隙0.18

mm，上浆量180 g/m，烘箱烘干中间层

TD－03∶DMF∶醋酸甲酯∶9508

＝100∶8∶32∶10

黏度7 000 mPa·s，间隙0.13

mm，上浆量150 g/m，烘箱烘干面层

TD－03∶DMF∶醋酸甲酯∶9508

＝100∶8∶32∶10

间隙0.20 mm，上浆量210 g/m，

箱中调节半干贴，贴合基布，烘

箱烘干，完成后剥离基布

表 1 涂饰工艺原料配比及工艺参数

原料及配比工艺参数

底层DP2008∶Primal25A∶10UD∶MA－65∶颜

料膏∶H2O＝65∶5∶5∶2∶1∶8

喷涂 1 次，上浆量为

100 g/m，烘干

中间层DP2008∶Primal50∶10UD∶颜料膏∶H

2

O

＝10∶3∶2∶1∶3

辊涂 2 次，每次涂量

为40 g/m，压花100

℃、25 MPa、4 s，摔

软摔纹

面层

DP3005∶65UD∶2229W∶RM－

1020∶CIN∶H

2

O＝30∶20∶3∶1∶2∶40

喷涂 2 次，每次上浆

量20 g/m，烘干