高强度环保合成革的制备工艺的制作方法

本发明属于合成革技术领域，具体为高强度环保合成革的制备工艺。

背景技术：

模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品。通常以经浸渍的无纺布为网状层，微孔聚氨脂层作为粒面层制得。其正、反面都与皮革十分相似，并具有一定的透气性，比普通人造革更接近天然革。广泛用于制作鞋、靴、箱包和球类等。合成革制备过程中需要有发泡层，目的是增加合成革的按压手感和透气性，使其更接近自然革的视感、手感和体验，发泡过程是体积膨胀的过程，但发泡层的膨胀是各向同步进行的，因此在发泡过程中，会对合成革的面向和厚度方向同时产生张力，而面向的张力是不利的，会使合成革产生预张力，降低了合成革的手感，如柔软度，也会降低合成革的力学性能以及延展性和形变潜力，也容易使合成革在静力状态下卷曲或形变。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种高强度环保合成革的制备工艺，制备的合成革具有更好的面向延伸性和柔性，更贴近自然革的质地和手感，不易自行卷曲变形，在面向具有更好的延展性、弹性和形变潜力，在厚度方向上具有更好的柔软度、弹性和手感，耐压性也更好；且大大增强了合成革的各种力学性能。

本发明采用的技术方案如下：

高强度环保合成革的制备工艺，包括原料计量、原料高速搅拌、开卷、涂面膜层、一次塑化、涂发泡层、涂黏合层、贴针织布、二次塑化、发泡、革卷曲(纸基卷曲)、涂饰、压花、包装入库；在涂覆的发泡材料中添加磁性颗粒并使其均匀分布在发泡材料中；在发泡过程中沿合成革厚度方向单向或双向交替施加瞬时强磁场，所述磁场驱动磁性颗粒沿合成革厚度方向单向微移或双向往复微移。

其中，所述磁性颗粒平均大小小于未添加磁性颗粒时发泡泡孔平均大小且大于其四分之一。

其中，所述磁性颗粒为四氧化三铁，尺寸为纳米级或微米级。

其中，所述磁场为永磁磁场源或直流励磁电路或两者的结合。

其中，所述发泡工序发泡温度较未添加磁性颗粒时的发泡温度高15℃-30℃，优选发泡温度为：220℃-235℃。

其中，所述涂饰工序为在合成革表面喷涂pu表面修饰剂；涂布量为:20-30g/m；喷涂工序为将pu表面修饰剂充分搅拌后使用加压喷雾装置均匀喷涂于离型之后的半成品合成革面上。

其中，所述压花工序采用长三段发泡干燥箱进行纹理压制；一烘温度150-160℃，二烘温度180-190℃，三烘温度210-220℃，车速15-17m/min。

其中，所述压花工序使用一压花机构，所述压花机构包括一压纹辊和一硅胶辊组成的成纹对辊和由所述压纹辊和一编纹辊组成的编纹对辊；所述压纹辊由多个相同的空心扇形柱体拼接而成；所述扇形柱体外端由一柔性扇面封闭；所述压纹辊中心开设有一空腔；所述扇形柱体内端与所述空腔连通；所述扇形柱体内以及空腔内均填充有电流变液；所述空腔通过一恒压机构保持内部液体恒压；相邻两扇形柱体的接触面或共用面为绝缘板；所述扇形柱体内的两内侧面相对设置有正(负)电极；任一扇形柱体内的正(负)电极由一控制器分别控制通断电；所述编纹辊辊面上密集开设有多个相同的槽孔；所述槽孔内分别嵌设有相同的长条形电致伸缩块；所述电致伸缩块的伸缩方向为其长度方向；任一电致伸缩块由所述控制器分别控制通断电和电压强度。

其中，所述扇形柱体以及电致伸缩块的通电时机为两者接触且两者的中心线位于同一直线时，所述电致伸缩块其余时间为断电状态；所述扇形柱体的断电时机为与硅胶辊对压之后。

其中，所述电致伸缩块外端部固定有可拆卸的模块化形状组合块或独立形状块或线条构成块。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明利用磁性颗粒在外加瞬时磁场的驱动下沿合成革厚度方向微移从而引导和扩展泡孔沿合成革厚度方向成长，引导发泡过程中的体积变大主要朝向厚度方向，一是减小合成革在发泡过程中在非厚度方向上的体积变大，从而减小发泡过程对合成革面向延展性和张力的潜力透支和应力的集中，使成型后的合成革具有更好的面向延伸性和柔性，更贴近自然革的质地和手感，不易自行卷曲变形，具有更好的延展性、弹性和形变潜力；二是使泡孔具有同向性，大大增强了合成革的各种力学性能；三是泡孔主要为沿厚度方向的长粒形，在厚度方向上具有更好的柔软度、弹性和手感，耐压性也更好。

2、本发明的发泡温度相对现有工艺的发泡温度略高，其目的是为了加快发泡速度，即加快泡孔成长速度，由于泡孔成长速度较快，因此磁性颗粒引导泡孔成长方向的效果变得较为突出。

3、本发明采用多段式烘干，各段温度较现有工艺的烘干温度略高，且各段烘干温度具有跳跃性提高，其目的一是为了提高发泡速度，便于磁性颗粒引导泡孔成长；二是通过温度跳跃式变化配合由磁性颗粒引导泡孔成长的发泡过程，使合成革在主要产生单向应力变化的过程中额外增加形变适应力，挖掘合成革弹性潜力，平衡和释放发泡过程中产生的内应力。

4、本发明采用的压花机构具有极强的灵活性，能够在保障快速量产以及连续生产的前提下，压纹辊可通过编纹辊实时变化和定型各种纹理、花型、文字或其他各种形状图案，且分布密度、深浅、大小均可实时任意调整；实现灵活的选择和定制各种纹理、花型、文字或其他各种形状图案，满足合成革市场上的多样性和个性化需求；且保障工艺和质量的稳定性，节能性也较好。

5、本发明利用电致伸缩材料的特性，利用电压控制各个电致伸缩块的独立伸长，配合电致伸缩块外端部可拆卸固定的模块化形状组合块或独立形状块或线条构成块，即可实现各种纹理、花型、文字或其他各种形状图案、分布密度、深浅、大小的瞬间编码；同时利用电流变液的特性，在瞬间接收并定型编码，而在压花完成后瞬间回复，等待下轮编码；该系统的作用过程几乎在瞬间完成，且运行精确稳定。

6、本发明扇形柱体的扇形设计，外大内小的结构特点，因此只需凝固扇形柱体靠近外端的部分电流变液即有很强的径向抗内压能力，就能够起到良好的压花作用，在保障压花能力的强开下，使用的能源很小。

附图说明

图1为本发明的工艺示意图；

图2为本发明压花机构的结构示意图；

图3为本发明扇形柱体的结构示意图。

图中标记：

1-压纹辊、11-扇形柱体、111-柔性扇面、12-空腔、13-电流变液、14-绝缘板、15-正(负)电极、2-硅胶辊、3-编纹辊、31-槽孔、32-电致伸缩块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，高强度环保合成革的制备工艺，包括：

s1、原料计量；

s2、原料高速搅拌；

s3、开卷；

s4、涂面膜层；

s5、一次塑化；

s6、涂发泡层；发泡材料事先中添加磁性颗粒并使其均匀分布在发泡材料中；

s7、涂黏合层；

s8、贴针织布；

s9、二次塑化；

s10、发泡，在发泡过程中沿合成革厚度方向单向或双向交替施加瞬时强磁场，所述磁场驱动磁性颗粒沿合成革厚度方向单向微移或双向往复微移；

s11、革卷曲(纸基卷曲)；

s12、涂饰；

s13、压花；

s14、包装入库；

进一步的，所述磁性颗粒平均大小小于未添加磁性颗粒时发泡泡孔平均大小且大于其四分之一。

进一步的，所述磁性颗粒为四氧化三铁，尺寸为纳米级或微米级。

进一步的，所述磁场为永磁磁场源或直流励磁电路或两者的结合。

进一步的，所述发泡工序发泡温度较未添加磁性颗粒时的发泡温度高15℃-30℃，优选发泡温度为：220℃-235℃。

进一步的，所述涂饰工序为在合成革表面喷涂pu表面修饰剂；涂布量为:20-30g/m；喷涂工序为将pu表面修饰剂充分搅拌后使用加压喷雾装置均匀喷涂于离型之后的半成品合成革面上。

进一步的，所述压花工序采用长三段发泡干燥箱进行纹理压制；一烘温度150-160℃，二烘温度180-190℃，三烘温度210-220℃，车速15-17m/min。

进一步的，参见图2和3，所述压花工序使用一压花机构，所述压花机构包括一压纹辊1和一硅胶辊2组成的成纹对辊和由所述压纹辊1和一编纹辊3组成的编纹对辊；所述压纹辊1由多个相同的空心扇形柱体11拼接而成；所述扇形柱体11外端由一柔性扇面111封闭；所述压纹辊1中心开设有一空腔12；所述扇形柱体11内端与所述空腔12连通；所述扇形柱体11内以及空腔12内均填充有电流变液13；所述空腔12通过一恒压机构保持内部液体恒压；相邻两扇形柱体11的接触面或共用面为绝缘板14；所述扇形柱体11内的两内侧面相对设置有正(负)电极15；任一扇形柱体11内的正(负)电极15由一控制器分别控制通断电；所述编纹辊3辊面上密集开设有多个相同的槽孔31；所述槽孔31内分别嵌设有相同的长条形电致伸缩块32；所述电致伸缩块32的伸缩方向为其长度方向；任一电致伸缩块32由所述控制器分别控制通断电和电压强度；所述正(负)电极15的通电时间略微滞后于电致伸缩块32的通电时间，已确保电致伸缩块32在扇形柱体11外表面压纹后电流变液13才转化为固态。

进一步的，所述扇形柱体11以及电致伸缩块32的通电时机为两者接触且两者的中心线位于同一直线时，所述电致伸缩块32其余时间为断电状态；所述扇形柱体11的断电时机为与硅胶辊2对压之后。

进一步的，所述电致伸缩块32外端部固定有可拆卸的模块化形状组合块或独立形状块或线条构成块。

压花机构的工作原理：

根据订单需求的合成革花纹或图形，在编纹辊3转速预设的情况下，以时间为横轴，设定编纹辊3上各电致伸缩块32随着时间的通断电时机及电压大小，确保电致伸缩块32与压纹辊1压合时通电伸长，而在正(负)电极15的通电后立刻断电；也可根据需要更换可拆卸的模块化形状组合块或独立形状块或线条构成块；在电致伸缩块32伸长并在扇形柱体11的柔性扇面111产生压纹或图形，多余的电流变液13克服空腔12的恒压挤入空腔12中，在这之后，正(负)电极15通电，电压超过阙值，在正(负)电极15影响范围的靠近扇形柱体11外端的电流变液13瞬间转化为固态，从而将压纹或图形固化；该扇形柱体11随着压纹辊1转动至与硅胶辊2对压，将压纹拓压在合成革上，正(负)电极15的电压直到拓压完成后解除，电流变液13恢复液态，在空腔12的恒压作用下，该扇形柱体11损失的电流变液13由空腔12回挤至扇形柱体11中，使扇形柱体11的柔性扇面111回复平滑；该过程连续进行，编纹辊3上的花纹或图形源源不断的拓压在压纹辊1上，又通过压纹辊1拓压至合成革上，通过该机构和方法，可以灵活的变化合成革上的花纹和图形而无需更换压纹辊1。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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