制革-皮革的涂饰(公开版)

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资源描述

1皮革的涂饰皮革看起来越自然,它当然就会越好销售。很显然,它也须依据所需的皮革类型达到特定的物理性能,质量才能被接受。质量好的原料皮几乎没有粒面缺陷,这样它在来涂饰之前已经几乎满足了大部份的要求。对于这样的好皮,要尽量轻涂饰以避免减小皮革本身的天然特性。粒面损伤的坯革必须这样去涂饰:造成没有涂料涂层的假象,来突显皮革的天然外观。涂层不能单独解决这个任务,因为机械操作对改善皮革的等级也有帮助,如:·熨平·压花·搓纹·拉软·干摔软受复鞣的影响,一定的皮革特性已经被赋予,这些特性在涂饰过程中应予以关注,如:·粒面的紧实度·柔软的程度·磨革能力·干摔软能力2·压花能力·吸水(收)性能·几乎无明显粒面缺陷(hardlyaccentuatedgrain-defects)·半水性(semi-hydrophobing)原则上有这种说法:皮革的等级越低,为使皮革能销售出去,需要越多的涂饰步骤。Chart91涂饰工序的状态苯胺涂饰(全粒面)须是天然的,不能突出小的次要的粒面伤残和轻微的不均匀的转古色花。在用染料喷染和透明的顶层涂饰后,皮革的粒面会看起来非常天然。皮革的粒面不能受水影响而膨胀,涂饰必须耐水滴。光泽的程度依据需求而定。抛光涂饰可使一定的粒面缺陷平整,如:次要小的细菌伤,使粒面更具均匀性,明显提高粒面的细度。抛光意味着粒面的平整是在压力和抛光辊所产生的热量作用下产生。抛光的优点只有在抛光底涂不太可热塑性的情况下才会有效果。皮革的毛孔越开(theporeoftheleathersistooopen)或甚至粒面伤残越大(多),抛光底涂就须更在表面停留和更具有填充效果,抛光底涂施加在喷染的皮上。为减少抛光底涂的热塑性,酪素和蜡被加入在配方中。3在苯胺涂饰中,成膜平坦(整)的成膜剂可以遮盖住粒面缺陷或不水平性。在喷染后,预底涂将用来获得涂层的良好的粘合力,然后,无色涂层(包含成膜剂)将在涂饰的最后一层顶层之前被施加。涂料涂饰(中等涂料,20-50份颜料膏每升)将被施加于中等等级的皮革上。在喷染后,涂料底涂将被施加于皮上。取决于皮革类型,含酪颜料膏或无酪颜料膏将被应用。较软的皮大部份用无酪膏涂饰,而打光涂饰或漆革用含酪膏涂饰。在顶涂层施加之前,效应颜色层,通过喷或用合适的辊子辊,将给予涂料涂饰的皮以苯胺效应。对于溶剂型颜色效应层,特别挑选的染料水和/或有机颜膏将被使用。对于水溶性颜色效应层,水性的,无酪颜料膏像是正确的选择。等级越差涂饰将越厚,皮革需要被涂料涂饰以遮盖住所有的粒面缺陷(大的和小的)。在这种情况下,混合更多涂料底涂将被施加。4颜色效应层将还会给予一定的苯胺外观同时将也会掺合显现粒面缺陷。在粒面(皮革表面)重度损伤的情况下,如大刮擦伤,细菌伤等,磨掉粒面是唯一的选择。这些皮的涂饰被称作为修面革涂饰。因为磨革后,粒面被除去,暴露的表面须被浸渍填充或紧密层填充以确保良好的粒面紧实度和粒面纹路(grainbreak)。浸渍填充或紧密层通过无气喷涂,幕帘法或反应辊涂法来施加于皮上,这些涂层包含水,成膜剂(binders)和渗透剂。以上所有方法应用时都须大的量。在涂料底涂层(重涂料的)后,颜色效应层和顶涂层施于皮上。漆皮的涂饰步骤基本与修面革相一致。在磨去粒面和磨平肉面后,浸渍填充或紧密层(tightcoat)被施加以确保良好的粒面紧实度和粒面纹路。肉面层然后将被涂上特定的肉面涂层以胶合纤维和避免涂饰过程中产生屑末。底涂层要用特殊性能的成膜剂施行以保证所有涂层(包括光油)的良好粘着力。颜色效应层将被施加于所有颜色的皮上但除了黑色和白色。5光油是聚氨脂类型的,聚氨脂光油要用异氰酸盐类交联剂交联。为保证获得足够的交联以达到所需的物理性能,以下条件须被遵循:·正确的聚氨脂光油与交联剂之间的比例:·施加的溶剂不得含有任何水份·无尘干燥,在良好通风的40℃~45℃房间里平铺过夜·40℃条件下彻底干燥。底涂层通过以下的任一方法施于皮上:·喷涂:空气被用于分散底涂浆料和将底涂浆料均匀地喷于皮上,涂料涂饰皮需2~3遍每平方英尺4克的涂层·辊涂:20网格(raster)的辊涂机被用于辊底涂层于皮上,涂料涂饰皮需辊2次每平方英尺4克的底涂层,底涂浆料的粘稠度必须在25秒以上(4mm福特杯)以确保底涂层辊涂均匀。流平剂被用于底涂浆料中,可确保好的流动性,同时也会增加粘稠度。辊涂过程中,辊筒和传送带的运转方向是同一方向,即顺向辊涂法。·逆向辊涂法:在逆向辊涂法中,传送带和辊筒的运转方向是相反的,逆向辊涂法被用于那些需要重涂饰的皮如二层皮,修面革,漆革等。·幕帘涂层法:皮革须要被重涂饰像二层皮,修面革,漆革等。用辊涂法施加底涂的皮通常要比喷涂法施加底涂的皮要软,因为用辊涂法水会更少的渗入皮中。6大部份的山羊皮鞋面革通常是用打光涂饰,以获得非常高的光泽和非常细致的粒面。在喷染后,含有酪素,蛋白,蜡和油混合染料和颜料的底涂层被施加。含有比底涂层更硬的酪素和蛋白的顶涂层在高温(130℃)打光和熨平之前,将被用甲醛固定。绵羊服装革通常要么是苯胺涂饰/半苯胺涂饰或涂料涂饰。发泡涂饰(Foam-finishes)是涂饰领域中最新开发的技术之一。它们主要被用于二层皮和修面皮革。底涂浆料含有特殊选定的成膜剂,助剂和发泡产生(foam-forming)产品,它(底涂层)通过发泡发生器(发泡皿)或特殊设计的电子搅拌器来发泡。发泡底涂层的重量大约500克每升。发泡底涂层随后通过无气喷枪或逆辊法被施加。非常重要的是:在进行颜色效应层,顶层光油,平板,压花等操作之前,底涂层要干燥完全。泡沫涂饰的主要优点是:·皮在涂饰后仍保持柔软的手感,因为在底涂过程中更少的水渗入皮中,而水有使皮革变硬的倾向。·即使重伤面的皮革在磨掉粒面后也能被利用。7泡沫的结构明显是多孔性的,与传统的底涂层明显不同。对所有类型的皮革来说,手感剂要么是拼入顶涂层或作为在顶涂层后单独的光泽来施加。所有这些类型的涂饰及它们的外观,它们的外貌和它们的物理性能都主要受到为正确用途而正确选择的涂饰成膜剂的影响。聚合物成膜剂是水性涂饰浆料的主要组份。三种不同的化学结构的合成类型的成膜剂被广泛地用于皮革涂饰:丙烯酸,丁二烯和聚氨酯。它们依据它们的化学成份都具有特定的性能。因此,为获得所需的效果选择最适合的聚合物是非常重要的。正确构建底涂层至少与水性顶涂层一样重要,因为底涂层和顶涂层共同构成了水性涂饰系统。为找出为特定应用的正确的合成成膜剂,这些成膜剂的典型属性须被建立(意即这些成膜剂的典型属性是固定的)。Chart92丙烯酸的典型属性·良好的耐光性8·良好的热稳定性·良好的水解稳定性·良好的干(燥)性能·良好的湿性能·良好的粘着力·差的压花性能·差的冷挠曲性·差的遮盖性能·低的价位区间Chart93丁二烯的典型属性·中等的耐光性·差的热稳定性·良好的水解稳定性·良好的湿性能·良好的压花性能·良好的冷挠曲性·优异的遮盖能力·对特定的颜料膏敏感·胶粘(发粘)·中等的价位区间9以上所提到有成膜的这些基本属性不取决供应商,而是与这些产品的化学结构相关。这两种类型的成膜剂是通过聚合反应来生产的。因此,有些属性像良好的湿性能是非常相似的。大部份所使用的单体化合物是相同的。Chart94聚丙烯的大部份共同单体组分:·丙烯腈·丙烯酸·丙烯酰胺·丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯·甲基丙烯酸甲酯·衣康酸(亚甲基丁二酸)除以上所提的单体外,聚丁二烯还包含有两种主要组份:Chart95聚丁二烯的主要单体·丁二烯·苯乙烯10两种化合物是导致丙烯酸与丁二烯之间的差别所在。Chart94的化学单体对光是稳定的,而chart95中的化学单体是对光不稳定的。亲水基要么是在构建在内部或主要在外部。这导致成膜剂的分散稳定差变小,但提升了底涂层的湿牢度。第三类合成成膜剂是聚氨酯。它们的形成是完全不同的。·化学反应不是聚合反应而是加成反应·单体的选择是非常广的·分子量小于100,000·亲水基主要形成在聚合物链中,因此它们的干燥需要更高的能量聚氨酯可被人工控制(即聚氨酯可被精确地控制分子大小,物性等等)。它们没有典型属性,即使是覆盖最少的大多数聚氨酯的属性。单体的选择决定了如:要么·涂层是耐光的或不是·耐热或耐水解或不是·良好的耐冷温挠曲性和耐磨性,等等。不幸的是,对于所有的聚氨酯它们有一个共同属性:叫做公平的高价格11区间,这个产品系列的价格各种各样。在皮革涂饰中无要求通过一个聚氨酯产品来获得满意。(Thereisnorequirementinleatherfinishingwhichcannotbesatisfiedbyapolyurethaneproduct.)为了确定哪种类型的聚合物能最好地满足涂饰的必要性能,弥补涂饰皮质量的聚合物关键属性,须被展示(论证,证明)。Chart96皮革涂饰的美学标准·遮盖力·手感(handle)·粒面纹路·柔软性·均匀性·表面手感Chart97主要的物理性能·干擦性能·湿擦性能·干粘合力·湿粘合力·涂层间粘合力·干的挠曲性12·湿的挠曲性·冷挠曲性·耐光性·耐热性和耐热陈化性能(heat-aging)·耐水解性(对特殊品种)·耐磨性对于聚合物的选择,不仅皮革的所期望的特征和性能是重要的,在涂饰操作过程中成膜剂的行为状态也重要。Chart98所应用的成膜剂的主要标准·成膜剂的稳定性如贮藏稳定性,PH稳定性,机械操作稳定性·与添加物的可溶性·与溶剂的可溶性·流动性(flowoutproperty)·渗透性·干燥性能(dryingproperty)·皮革的堆置稳定性·涂饰皮的熨平和压花性能·成膜剂的气味软的与硬的成膜剂有广义差别,如软成膜剂一般需要更多的亲水性13基团,因为如此-在湿性能方面比较弱。因此,只有聚合物在相同范围的硬度的比较才是有意义的,如Chart99所示。Chart99柔软成膜剂的主要性能柔软成膜剂的应用领域是越来越重要了。不幸的是,几乎所有的柔软成膜剂的熔点都低,这将导致在大生产过程中涂饰膜胶粘问题。这可以通过混合更硬的聚合物或助剂如无机颜料膏,消光剂或油和蜡来克服以上缺点。但所有这些助剂—尤其无机物系列—使聚合物成膜脆化,应尽量使助剂控制最小化,这也包括那些化工商在生产过程中已加入聚合物成膜剂的所有助剂。与上述所讲相反,聚氨酯尽管它们的肖氏硬度低,但却显示了完全不同的性能。这类柔软型聚氨酯对柔软型涂饰表现优异,也可与其他成膜剂混合以在皮革生产过程中尽量减少胶粘问题。玻璃化温度(Tg)直接与涂饰的冷挠曲性能相关(见chart101)。所有的丙烯酸成膜剂比相同范围的丁二烯和聚氨酯具有更高的玻璃化温度。因此,丙烯酸成膜剂不适合用于需要高冷挠曲性要求的皮革上。只有所讲的化学成份相同,玻璃化温度Tg才与膜的硬度有关联。14Chart100均聚物的Tg聚苯乙烯100℃聚丙烯腈105℃聚丙烯酸165℃聚丙烯酸丁酯-45℃聚丙烯酸乙酯-11℃聚甲基丙烯酸甲酯105℃聚丁二烯-92℃在这种情况下,膜越硬,Tg会越高。基本上来说,膜的玻璃化温度与所用单体的均聚物的玻璃化温度相关联。理论上,生产具有低玻璃化温度膜的丙烯酸成膜剂是可能的,但不幸的是,这些膜在压花或平板过程中,尤其非常胶粘。小颗粒的成膜剂,具有更好的渗透能力。它们用于浸渍填充良好,但对遮盖粒面缺陷不太适合,也对压花不好。丙烯酸成膜剂对紧实粒面非常有帮助。化学结构相同,越硬的产品对紧实粒面越好。但在另一方面,皮会变得稍微更硬点。Chart101聚合物膜的玻璃化温度(Tg)和熔点(MP)丁二烯和许多聚氨酯不会深度渗入皮革内,在这个理由上它们比丙15烯酸可以负载更多的颜料膏和其它无机物和具有更好的压花性能。通过增大颗粒尺寸,丙烯酸成膜剂也可改进其压花和遮盖能力,然而它们不能与聚氨酯和一些丁二烯相提并论。因为丁二烯具有橡胶似的特性,当用这些产品涂饰会引起不愉快的表面手感-—当用于底涂时的小问题。另一方面,聚丁二烯的弹性在压花过程中压花定型方面会引起严重问题。特殊的丁二烯成膜剂(EUDERM50B)结合具有优异压花性能的助剂使用,被开发用于二层革或修面革。下面是简洁的底涂配方的例子。Char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