合成革工藝學(xué)

前言

合成革工業(yè)是輕工領(lǐng)域的一個(gè)分支，從20世紀(jì)80年代開始發(fā)展，經(jīng)過(guò)90年代的積累，進(jìn)入21世紀(jì)后，中國(guó)合成革工業(yè)出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，迅速成為世界第一大制造國(guó)。合成革制造充分借鑒了紡織、造紙、皮革與塑料行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)又發(fā)揮自身特點(diǎn)，加上裝備自動(dòng)化程度高，已成為一個(gè)自成體系的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。從人造革到普通合成革，到近幾年迅速成長(zhǎng)的超細(xì)纖維合成革，形成了基本完整的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，局部形成特色區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)體系。 本書的編寫目的是為了適應(yīng)我國(guó)合成革的快速發(fā)展，并結(jié)合輕化工程專業(yè)本科教學(xué)要求。本書以合成革工藝為主，兼顧主要設(shè)備和化學(xué)品的介紹。本書按生產(chǎn)工序進(jìn)行編寫，包括差別化纖維、非織造布、基布及成革四大部分，力求盡可能反映行業(yè)的加工工藝技術(shù)與理論，突出工藝方法和生產(chǎn)實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)基本理論、基本內(nèi)容和基本技能。通過(guò)大量SEM圖片和工藝實(shí)例的展示，避免了空洞的工藝敘述。 本書共十章，主要內(nèi)容有：概述、海島纖維制造、非織造布加工、基布加工、減量技術(shù)、后加工技術(shù)、印刷壓花、干法移膜、染色與整理、過(guò)程控制與檢驗(yàn)技術(shù)等。本書第二章～第九章由曲建波編寫，第一章、第十章由曲建波與馮見(jiàn)艷共同編寫，全書由曲建波審校。 本書編寫過(guò)程中得到了山東輕工業(yè)學(xué)院、陜西科技大學(xué)的支持，參考和使用了多家合成企業(yè)、樹脂企業(yè)、機(jī)械企業(yè)及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的文字資料、研究成果、工藝與產(chǎn)品說(shuō)明等，在此深表感謝。 由于編者的水平有限，書中不完善之處在所難免，特別是對(duì)近年來(lái)在合成革領(lǐng)域所出現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝、新材料的介紹難免存在遺漏，介紹與闡述難免存在偏見(jiàn)和不足，懇請(qǐng)廣大讀者不吝賜教。

內(nèi)容概要

　　《合成革工藝學(xué)》以合成革工藝為主，兼顧主要設(shè)備和化學(xué)品的介紹。主要內(nèi)容包括：合成革的定義、分類、用途和發(fā)展?fàn)顩r；海島纖維制造工藝；非織造布加工技術(shù)；基布加工工藝；減量技術(shù)；干燥、上油、片皮、磨皮、揉皮等基布后加工技術(shù)；干法移膜技術(shù)；表面修飾與整理技術(shù)；染色與整理；過(guò)程控制分析與理化檢驗(yàn)?！　　逗铣筛锕に噷W(xué)》可供從事合成革生產(chǎn)、產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)人員參考，也可作為大專院校輕化工程專業(yè)本科生教材。

書籍目錄

第一章 概述1第一節(jié) 合成革的定義與分類1一、合成革定義1二、人工革的分類方法2第二節(jié) 合成革的特點(diǎn)及用途5一、革的一般特性5二、天然皮革、人工革材料用途分析8三、合成革與真皮的關(guān)系8第三節(jié) 合成革工業(yè)發(fā)展歷史9一、人造革階段9二、合成革階段10三、超纖革階段11第四節(jié) 世界合成革發(fā)展?fàn)顩r11一、日本合成革工業(yè)11二、韓國(guó)及其他地區(qū)合成革工業(yè)13三、世界合成革發(fā)展趨勢(shì)14第五節(jié) 我國(guó)合成革工業(yè)的特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r14一、中國(guó)合成革工業(yè)特點(diǎn)15二、中國(guó)合成革工業(yè)的主要問(wèn)題16三、合成革工業(yè)持續(xù)發(fā)展策略17第六節(jié) 合成革工藝簡(jiǎn)介18一、主要生產(chǎn)工序18二、工藝流程18第二章 海島纖維制造工藝20第一節(jié) 超細(xì)纖維性能、特點(diǎn)與應(yīng)用20一、超細(xì)纖維的定義與發(fā)展20二、超細(xì)纖維的制造方法20三、超細(xì)纖維的特性與用途21四、超細(xì)纖維在合成革工業(yè)的應(yīng)用22第二節(jié) 海島纖維制造原理與工藝流程23一、海島纖維制造原理23二、海島纖維特點(diǎn)23三、分散相“滴纖”轉(zhuǎn)變過(guò)程23四、海島纖維成形過(guò)程24五、海島纖維生產(chǎn)工藝流程25第三節(jié) 原料性能及對(duì)紡絲的影響25一、PA6切片25二、低密度聚乙烯切片26三、紡絲油劑26四、色母粒27五、PA6切片質(zhì)量對(duì)紡絲的影響28第四節(jié) 紡前準(zhǔn)備29一、工藝流程29二、工藝操作30三、工藝運(yùn)行過(guò)程檢查31四、設(shè)備常見(jiàn)故障處理辦法32第五節(jié) 共混與紡絲工藝32一、工藝流程32二、紡絲設(shè)備33三、PA6/LDPE共混海島結(jié)構(gòu)及影響因素36四、PA6/LDPE紡絲工藝條件44五、紡絲機(jī)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)與檢查50六、主要質(zhì)量問(wèn)題與應(yīng)對(duì)53第六節(jié) 海島纖維后紡技術(shù)55一、集束55二、拉伸56三、上油58四、卷曲60五、干燥定型61六、切斷與打包61七、后紡工藝操作與檢查62第七節(jié) 海島纖維質(zhì)量與檢測(cè)65一、海島結(jié)構(gòu)與分離效果觀察65二、纖維理化性能檢測(cè)66三、表觀效果檢測(cè)70四、質(zhì)量指標(biāo)71第八節(jié) 輔助工藝71一、紡絲組件的管理與操作71二、空調(diào)操作系統(tǒng)72三、油劑的調(diào)配與輸送73第九節(jié) 定島纖維及其他纖維74一、定島纖維原理簡(jiǎn)介74二、工藝流程74三、定島纖維制造技術(shù)75四、定島纖維理化性能78五、其他種類纖維78第三章 非織造布加工技術(shù)82第一節(jié) 非織造布概論82一、非織造布定義、分類及用途82二、非織造布的特點(diǎn)84三、非織造布生產(chǎn)過(guò)程85第二節(jié) 成網(wǎng)前準(zhǔn)備86一、成網(wǎng)前準(zhǔn)備的任務(wù)與流程86二、喂入與輸送86三、粗開松87四、混棉88五、精開松89六、儲(chǔ)棉箱89七、氣壓喂棉箱90八、自調(diào)勻整裝置91第三節(jié) 纖維梳理92一、梳理的目的與原理92二、梳理設(shè)備92三、纖維與針布的作用分析95四、梳理工藝97第四節(jié) 鋪網(wǎng)100一、鋪網(wǎng)類型101二、合成革鋪網(wǎng)設(shè)備及特點(diǎn)101三、鋪網(wǎng)工藝103第五節(jié) 針刺法加固104一、針刺原理與工藝流程104二、纖網(wǎng)喂入105三、針刺方法107四、預(yù)針刺108五、主針刺110六、刺針與布針114第六節(jié) 非織造布后整理117一、PVA上漿117二、燙平118第七節(jié) 非織造布質(zhì)量控制119一、原料纖維性能的影響119二、設(shè)備條件對(duì)非織造布質(zhì)量的主要影響120三、非織造布主要物理性能質(zhì)量控制121四、非織造布表觀質(zhì)量122五、合成革非織造布主要物理檢測(cè)項(xiàng)目及方法124第四章 基布加工工藝127第一節(jié) 基布加工綜述127一、基布的定義與分類127二、基布加工原理127三、基布加工工藝流程128第二節(jié) 浸漬工藝128一、浸漬液調(diào)配128二、給布機(jī)構(gòu)130三、浸漬工藝131四、基本工藝操作133五、影響浸漬工藝的主要因素134第三節(jié) 涂層工藝136一、涂層概述136二、涂層方法137三、涂層劑141四、濕法涂層工藝143五、涂層加工質(zhì)量控制145第四節(jié) 凝固與水洗148一、PU成膜/成孔原理148二、凝固與水洗工藝152三、PU濕法成膜/成孔影響因素155四、基布凝固結(jié)構(gòu)158第五節(jié) 基布化學(xué)品160一、聚氨酯樹脂160二、凝固調(diào)節(jié)劑166三、填料169四、著色劑171五、消泡劑173六、流平劑174七、溶劑176第五章 減量技術(shù)178第一節(jié) 甲苯萃取技術(shù)178一、甲苯萃取簡(jiǎn)述178二、甲苯萃取工藝179三、抽出工序影響因素分析182四、工藝異常及處理184第二節(jié) 堿減量技術(shù)187一、堿減量原理187二、堿減量方法188三、堿減量設(shè)備及工藝189四、影響堿減量的因素190五、基布減量結(jié)構(gòu)變化192第三節(jié) 甲苯回收與循環(huán)利用194一、甲苯回收的目的與原理194二、甲苯回收工藝195三、工序異常時(shí)的處理197第六章 基布后加工技術(shù)199第一節(jié) 基布的干燥199一、基布干燥目的199二、基布干燥方法與設(shè)備199三、基布干燥技術(shù)分析203第二節(jié) 上油205一、上油的目的與流程205二、后整理劑207三、柔軟整理中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題209第三節(jié) 片皮工藝210一、片皮目的與原理210二、帶刀式片皮機(jī)210三、片皮工藝212四、片皮技術(shù)分析213第四節(jié) 磨皮工藝215一、磨皮目的與原理215二、磨皮工藝215三、磨皮技術(shù)分析218四、磨皮效果與品質(zhì)控制220第五節(jié) 揉皮工藝221一、揉皮的目的和原理221二、揉皮方法222三、揉皮實(shí)例225第七章 干法移膜技術(shù)227第一節(jié) 干法成膜機(jī)理227一、目的與方法227二、成膜過(guò)程227三、成膜類型228第二節(jié) 涂層劑229一、聚氨酯樹脂229二、著色劑231三、溶劑233四、助劑及添加劑234第三節(jié) 離型紙237一、離型紙的特點(diǎn)與要求237二、離型紙廠家與分類238三、離型紙的使用與維護(hù)239第四節(jié) 干法移膜工藝240一、干法工藝流程240二、干法轉(zhuǎn)移涂層聯(lián)合機(jī)243三、干法產(chǎn)品設(shè)計(jì)244四、質(zhì)量缺陷與處理246第五節(jié) 涂膜的結(jié)構(gòu)與性能247一、涂膜結(jié)構(gòu)247二、涂膜的性能249三、結(jié)構(gòu)分析252第六節(jié) 干法移膜工藝實(shí)例253一、鞋革與沙發(fā)革253二、貼面產(chǎn)品與高固產(chǎn)品255第七節(jié) 干法清潔生產(chǎn)技術(shù)257一、水性聚氨酯干法技術(shù)257二、高固含量聚氨酯干法技術(shù)260三、減少成品革中DMF溶劑的殘留263第八章 合成革表面修飾與整理技術(shù)265第一節(jié) 印刷工藝265一、油墨的組成與性能265二、印刷工藝269三、印刷技術(shù)與質(zhì)量控制272第二節(jié) 壓花277一、壓花目的、原理及類型277二、輥式壓花工藝277三、板式壓花280四、冷壓技術(shù)281第三節(jié) 輥涂與噴涂282一、輥涂282二、噴涂284第四節(jié) 揉紋與拋光286一、揉紋286二、拋光288第五節(jié) 表面處理效應(yīng)289一、增光與消光289二、珠光效應(yīng)與金屬效應(yīng)290三、拋光效應(yīng)與石磨效應(yīng)291四、變色效應(yīng)291五、裂紋效應(yīng)292六、磨砂效應(yīng)292七、其他表面效應(yīng)293第九章 染色與整理294第一節(jié) 基布結(jié)構(gòu)及對(duì)染色性能的影響294一、基布的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)294二、超細(xì)纖維的結(jié)構(gòu)特性及對(duì)染色性能的影響295三、聚氨酯結(jié)構(gòu)及對(duì)染色性能的影響299第二節(jié) 染料與染色301一、染色基本過(guò)程301二、染料基礎(chǔ)302三、染色牢度307四、合成革染色308第三節(jié) 染色方法312一、卷染法312二、溢流、噴射染色313三、氣流染色315四、轉(zhuǎn)鼓噴霧染色317第四節(jié) 染色工藝318一、染色流程318二、染色工藝主要參數(shù)320三、染色助劑325第五節(jié) 染色質(zhì)量控制329一、濕摩擦色牢度329二、勻染性控制330三、染色色差控制332第六節(jié) 整理工藝336一、柔軟整理336二、拒水和拒油整理344三、阻燃整理349四、抗靜電整理355五、染整助劑檢測(cè)項(xiàng)目357第十章 過(guò)程控制分析與理化檢驗(yàn)359第一節(jié) 過(guò)程控制化學(xué)分析359一、紡絲與牽伸油劑、后處理劑固含量的測(cè)定359二、非織造布中PVA含量的測(cè)定359三、浸漬液調(diào)整槽固含量的測(cè)定360四、浸漬液調(diào)整槽黏度的測(cè)定360五、凝固槽、水洗槽DMF濃度的測(cè)定360六、抽出機(jī)甲苯液內(nèi)聚乙烯含量測(cè)定362七、基布中聚乙烯殘留量的測(cè)定362八、超聲波清洗液COPET水解物含量測(cè)定363九、基布中COPET殘留量的測(cè)定363十、基布中聚氨酯含量的測(cè)定364十一、回收二甲基甲酰胺的色值測(cè)定364十二、回收二甲基甲酰胺水分的測(cè)定364十三、回收二甲基甲酰胺的甲酸測(cè)定365十四、回收二甲基甲酰胺的pH值測(cè)定366十五、回流水的二甲基甲酰胺濃度的測(cè)定366第二節(jié) 成品革常規(guī)檢測(cè)366一、門幅測(cè)試方法366二、單重測(cè)試方法367三、厚度測(cè)試方法367四、拉伸負(fù)荷及斷裂伸長(zhǎng)率試驗(yàn)方法367五、撕裂負(fù)荷試驗(yàn)方法367六、面層剝離強(qiáng)度的測(cè)定368第三節(jié) 成品革功能檢測(cè)370一、耐水度測(cè)定370二、透水汽性的測(cè)定（靜態(tài)）371三、耐折牢度的測(cè)定371四、繃楦測(cè)定372五、表面顏色牢度測(cè)定373六、耐黃變?cè)囼?yàn)方法373七、崩裂性的測(cè)定374八、抗粘連與耐熱黏著性試驗(yàn)方法375九、耐水解試驗(yàn)方法376十、耐磨試驗(yàn)方法376十一、收縮率試驗(yàn)方法378十二、透氣性試驗(yàn)方法378十三、色遷移試驗(yàn)方法379十四、防水性試驗(yàn)方法379十五、靜水壓試驗(yàn)方法379十六、耐硫化試驗(yàn)方法380十七、柔軟度試驗(yàn)方法380十八、面層（涂層）厚度的測(cè)定380十九、吸水度的測(cè)定380二十、霧化性能的測(cè)定381二十一、色牢度試驗(yàn)方法382二十二、吸水性試驗(yàn)方法383二十三、擺動(dòng)引搔強(qiáng)度測(cè)定383參考文獻(xiàn)384

章節(jié)摘錄

插圖：③工藝落后。人造革面層與底布黏結(jié)牢度差、耐候性差、手感僵硬、增塑劑氣味大等因素，都限制了它的發(fā)展。人造革由于性能上的劣勢(shì)和工藝落后等缺點(diǎn)，近幾年發(fā)展已經(jīng)受到一定的限制。中國(guó)《促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定》和《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》將聚氯乙烯普通人造革生產(chǎn)線列入限制類中。隨著合成革的發(fā)展，人造革產(chǎn)品已經(jīng)到了一個(gè)沒(méi)落時(shí)代，可能在不久的將來(lái)，人造革就將成為歷史。二、合成革階段20世紀(jì)60年代，隨著聚氨酯工業(yè)和非織造布技術(shù)在人工革上的應(yīng)用，誕生了合成革。合成革是“化學(xué)涂層皮革”中檔次較高的一類產(chǎn)品。1962年，杜邦公司第一個(gè)開發(fā)成功了鞋幫用合成革“科芬”(Corfaro)，1965年開始銷售?！翱品摇苯?jīng)過(guò)了17年才開發(fā)成功，使用合成纖維非織造布為底基，中問(wèn)以織物增強(qiáng)，涂層聚氨酯在水中凝固后形成微細(xì)小孔，這些孔互相連接，由表及里形成堅(jiān)韌而富有彈性的微孔層，成為合成革的表層，并與底基構(gòu)成整體。由于非織造布纖維交織形成的毛細(xì)管作用，有利于濕氣的吸收和遷移，所以合成革能部分表現(xiàn)天然革的呼吸特征，并具有透濕防水性?！翱品摇蓖瞥龊螅捎诠緫?zhàn)略以及美國(guó)產(chǎn)業(yè)政策等方面的原因，8年后就不再繼續(xù)生產(chǎn)，但取得的多項(xiàng)專利，奠定了合成革發(fā)展的基礎(chǔ)。隨后歐洲各國(guó)濕法聚氨酯合成革迅速發(fā)展起來(lái)，陶氏公司也生產(chǎn)過(guò)仿羊皮TPu革，其透氣、防水、阻燃性等都超過(guò)天然羊皮，德國(guó)Enkagrastoff公司、英國(guó)Porvair公司等也曾在這方面作過(guò)嘗試，但都未形成氣候。相當(dāng)多的廠家，由于作為鞋用革替代品在質(zhì)量方面的問(wèn)題，不得不撤出。合成革真正的發(fā)展始于日本。1965年可樂(lè)麗公司開發(fā)了“可樂(lè)麗娜”合成革，它為兩層結(jié)構(gòu)，取消了中間織物，改善了成品的柔軟性，作為當(dāng)時(shí)的男鞋用材料，受到市場(chǎng)歡迎，構(gòu)筑起了合成革產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。日本的成功大大刺激了合成革工業(yè)的發(fā)展。由于預(yù)測(cè)世界人口的增加和發(fā)展中國(guó)家人民生活水平的提高，而天然皮革的供給是有限度的，所以對(duì)合成革的期待越來(lái)越高。在此傾向的影響下，日本、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)等人造革廠商都向生產(chǎn)合成革轉(zhuǎn)變。其后，更多的纖維制造企業(yè)和化工公司參入其中，新材料不斷開發(fā)，新用途不斷開拓，使合成革產(chǎn)量持續(xù)擴(kuò)大，目前合成革產(chǎn)業(yè)幾乎成為亞洲的獨(dú)“洲”行業(yè)?，F(xiàn)在，合成革已有許多品種，除具有非織造布底基和孔面層等共同特點(diǎn)外，各品種也有差異。如采用丁苯或丁腈膠乳作為底基浸漬液，得到非織造布纖維與聚合物間的特殊結(jié)合；結(jié)構(gòu)層次不同，三層、二層結(jié)構(gòu)并存，還有用于制作服裝的單層結(jié)構(gòu)；為獲得不同的表面風(fēng)格，除采用花輥壓紋工藝制造光面革外，也有磨削微孔層的絨面合成革；為避免花輥壓紋破壞微孔結(jié)構(gòu)，也采用轉(zhuǎn)移涂層法制成干濕結(jié)合型合成革，用于制作箱包和裝飾品。合成革不僅從外觀，而且從結(jié)構(gòu)上模擬真皮，與人造革有很大不同，其主要特點(diǎn)如下。①以非織造布為基材。將合成纖維采用針刺、黏結(jié)等工藝形成三維立體網(wǎng)絡(luò)，模擬天然革的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。②聚氨酯的廣泛使用。聚氨酯樹脂薄膜富有彈性和柔軟性，而且斷裂強(qiáng)度高，耐磨性、耐溶劑性以及透濕性好。不但物理機(jī)械性能優(yōu)越，而且加工性能也很好，使合成革表層做到微細(xì)孔結(jié)構(gòu)聚氨酯層，模擬天然革的粒面。

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《合成革工藝學(xué)》是一本系統(tǒng)闡述聚氨酯合成革工藝及技術(shù)的著作。

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