專利名稱：水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及合成革生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。具體地說，本實用新型涉及一種水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
目前，市場上傳統(tǒng)制革生產(chǎn)線制作的合成革主要有①油性PU面層+PVC發(fā)泡層+ 油性PU膠+基布；②油性PU面層+油性PU中層+油性PU膠+基布；③油性PU面層+油性PU膠+油性“貝斯”等3大種類。油性PU樹脂含有大量的二甲基甲酰胺等化學(xué)溶劑，PVC 發(fā)泡層和油性“貝斯”原料本身和生產(chǎn)過程中都會產(chǎn)生污染，得到的革制品因含有游離態(tài)的異氰酸根對消費者會造成身體傷害。目前，市場上出現(xiàn)了一種可制作水性生態(tài)合成革的水性聚氨酯樹脂。水性聚氨酯樹脂以水為分散介質(zhì)，不含有毒、有害的化學(xué)溶劑，在制革過程中揮發(fā)到大氣中的都是水蒸氣，不會給周圍環(huán)境和現(xiàn)場操作人員帶來污染和傷害；另外，成品革中不含游離態(tài)的異氰酸根，對消費者也不會帶來身體危害。因此，水性聚氨酯樹脂是一種安全環(huán)保的合成革用樹脂。一般來說，合成革的生產(chǎn)必須經(jīng)過多次涂漿和烘干處理才能得到成品。其中，烘干技術(shù)是合成革制作過程中的一個重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)合成革干法生產(chǎn)線是針對油性合成革漿料涂裝和烘干要求所設(shè)計的，難以適應(yīng)水性生態(tài)合成革的要求。受樹脂合成技術(shù)限制，現(xiàn)市售水性樹脂中含有50% -70%的水；水的揮發(fā)潛熱遠高于二甲基甲酰胺等化學(xué)溶劑；所以在同等制革條件下，使用水性樹脂生產(chǎn)合成革比使用油性樹脂生產(chǎn)合成革需要更多的能量來烘干革制品。而傳統(tǒng)制革生產(chǎn)線靠以水蒸氣或?qū)嵊蜑楹娓山橘|(zhì)的熱空氣對流進行加熱烘干，這種烘干方式效率低，能耗高，難以滿足水性合成革的生產(chǎn)要求。另外，傳統(tǒng)制革生產(chǎn)線采用熱空氣對流烘干方式，烘干時涂層的表面會先受熱成膜，而中間的水分則在進一步受熱過程中沖破皮面揮發(fā)，會造成皮膜成形受變，進而導(dǎo)致易剝現(xiàn)象和針孔現(xiàn)象十分普遍，并且有些制革用離型紙紋根本無法加工。綜上所述，當(dāng)前迫切需要一種烘干效率高、能耗低且能夠提高革成品質(zhì)量的水性生態(tài)合成革用干法生產(chǎn)線。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的目的是提供一種烘干效率高、能耗低且能夠提高革成品質(zhì)量的水性生態(tài)合成革用干法生產(chǎn)線。為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供了一種水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線， 包括用于傳送離型紙或基布的傳動器，用于在離型紙或基布上單次或多次上漿形成單層或多層水性樹脂涂層的涂臺，以及用于烘干所述單層或多層水性樹脂涂層的烘箱，所述烘箱中設(shè)置中波紅外烘干設(shè)備。其中，所述涂臺包括[0010]第一涂臺，用于第一次上漿并形成面層水性樹脂涂層；第二涂臺，用于第二次上漿并形成中層發(fā)泡水性樹脂涂層；和第三涂臺，用于第三次上漿并形成底層水性樹脂涂層。其中，所述烘箱包括第一烘箱，該第一烘箱位于所述第一涂臺和所述第二涂臺之間，用于烘干所述面層水性樹脂涂層；第二烘箱，該第二烘箱位于所述第二涂臺和所述第三涂臺之間，用于烘干所述中層發(fā)泡水性樹脂涂層；和第四烘箱，該第四烘箱位于第三涂臺之后，用于烘干所述底層水性樹脂涂層；所述水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線還包括貼合臺，該貼合臺位于所述第三涂臺和所述第四烘箱之間，用于將基布與所述底層水性樹脂涂層貼合。其中，所述水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線的烘箱還包括第三烘箱，該第三烘箱位于所述第三涂臺和所述貼合臺之間，用于部分烘干所述底層水性樹脂涂層并使其處于半干狀態(tài)。其中，所述中波紅外烘干設(shè)備包括中波紅外管，所述中波紅外管與涂層的距離為 15cm 30cmo其中，所述中波紅外管包括主中波紅外管和輔中波紅外管，所述主中波紅外管用于烘干所述水性樹脂涂層，所述輔中波紅外管的設(shè)置位置對應(yīng)于所述水性樹脂涂層的邊緣處，用于使水性樹脂涂層的中心與邊緣受熱均勻。其中，所述烘箱內(nèi)的濕度保持在5% 15%。其中，所述第一烘箱設(shè)置溫度由低到高的三個溫區(qū)；所述第二烘箱設(shè)置溫度由低到高的三個溫區(qū)。其中，所述第一烘箱長15m 25m，所述第二烘箱長15m 25m，所述第三烘箱長 5m 15m，所述第四烘箱長25m 30m。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有下列技術(shù)效果1、本實用新型的生產(chǎn)線安全、節(jié)能、生產(chǎn)效率高。2、本實用新型的生產(chǎn)線具有傳統(tǒng)干法、濕法制革生產(chǎn)線的雙重功能。3、本實用新型實現(xiàn)了合成革行業(yè)的全環(huán)保。4、本實用新型所加工的水性生態(tài)合成革品質(zhì)更優(yōu)異。

圖1是本實用新型一個實施例中的中波紅外烘箱內(nèi)的中波紅外燈管分布的示意圖；其中圖Ia是主視圖，圖Ib是俯視圖；圖2是本實用新型一個實施例中水性生態(tài)合成革生產(chǎn)線第一段的示意圖；圖3是本實用新型一個實施例中水性生態(tài)合成革生產(chǎn)線第二段的示意圖；圖4是本實用新型一個實施例中水性生態(tài)合成革生產(chǎn)線第三段的示意圖。
具體實施方式
下面，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步地描述。[0034]首先，申請人提出的專利申請CN200910152058.7中所記載的內(nèi)容被包含在本實
用新型內(nèi)。
根據(jù)本實用新型的一個實施例，提供了一種水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線。為適應(yīng)水性合成革的烘干要求，本實施例中特別采用中波紅外線輻射裝置作為水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線烘干系統(tǒng)的熱源。中波紅外加熱是一種輻射和熱傳導(dǎo)二重加熱方式。由紅外輻射器(光源)發(fā)出中波紅外光(一般指波長在2.5 40μπι之間的紅外光)被水性聚氨酯樹脂涂層中的水以分子共振的形式吸收，從而達到對水性聚氨酯樹脂加熱烘干的目的。這種輻射加熱傳導(dǎo)二重加熱方式以匹配的波長，選擇性的穿透能力，定向而直接的對合成生產(chǎn)線上水性樹脂涂層表面及一定深度進行加熱，是一種非常高效的加熱、干燥和固化方式。因此中波紅外加熱特別適合于采用水性聚氨酯樹脂的合成革干法生產(chǎn)線。圖2、3、4分別示出了本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線的第一、第二和第三段，這三段合起來共同構(gòu)成本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線。結(jié)合參考圖2、3、4，本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線包括紅外輻射器0、放紙臺1、接紙器2、第一涂臺3、 通風(fēng)系統(tǒng)4、第一中波紅外烘箱5、第一冷卻輥6、傳動器7、第二涂臺9、水性樹脂發(fā)泡機10、 第二中波紅外烘箱11、第二冷卻輥12、第三涂臺13、貼合臺14、第三中波紅外烘箱15、第一放布架16、第二放布架17、第三冷卻輥18、第四中波紅外烘箱19、第四冷卻輥20和收卷器 21。下面，結(jié)合生產(chǎn)工藝，詳細描述本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線的各個組成部分的位置關(guān)系。參考圖2，在本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線的第一段中，包括放紙臺1、 接紙器2、第一涂臺3、通風(fēng)系統(tǒng)4、第一中波紅外烘箱5、第一冷卻輥6、傳動器7。其中，放紙臺1用于放置離型紙8，接紙器2用于調(diào)節(jié)離型紙在生產(chǎn)線上的移動速度和離型紙的張力。第一涂臺3用于第一次上漿。本實施例中，第一次上漿是將復(fù)配、調(diào)色準備好的UNK PUD-200型水性樹脂漿料按照2-5絲(1絲=0. Olmm)的厚度均勻地涂在離型紙上，形成面層水性樹脂涂層。傳動器7用于帶動離型紙8在生產(chǎn)線上移動。一般地，帶有UNK PUD-200 型水性樹脂漿料的離型紙8在傳動器7的帶動下以10-15米/每分鐘的速度在紅外輻射器 0的照射下通過第一中波紅外烘箱5。本實施例中，第一中波紅外烘箱5長20米，烘箱內(nèi)設(shè)置110°C、13(TC、15(rC三個由低到高的溫區(qū)，每個溫區(qū)分別通過調(diào)節(jié)該溫區(qū)內(nèi)的中波紅外管的功率密度來保持該溫區(qū)的設(shè)置溫度(即110°C、130°C或150°C )。三個溫區(qū)設(shè)置長度分別為5米、10米、5米。在存在溫差梯度的環(huán)境中烘干合成革，水份能夠很緩和的通過涂層中毛細孔向外揮發(fā)，避免了水份在高溫環(huán)境中極速蒸發(fā)沖破皮面，造成皮面凹凸不平，遍布破裂的氣孔，從而影響皮革的質(zhì)量。通風(fēng)系統(tǒng)4用于將烘干過程產(chǎn)生的水蒸氣排出第一段中波紅外烘箱5外，一般安裝于烘箱的頂部。烘干后的UNK PUD-200面層樹脂涂層通過第一冷卻輥6冷卻后進入本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線的第二段。如圖3所示，在本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線的第二段中，包括第二涂臺9、水性樹脂發(fā)泡機10、第二中波紅外烘箱11、第二冷卻輥12、第三涂臺13、貼合臺14、 第三中波紅外烘箱15和放布器16，以及通風(fēng)系統(tǒng)4和傳動器7。其中，水性樹脂發(fā)泡機10 包括氣體控制系統(tǒng)、預(yù)混器、發(fā)泡頭、螺桿泵。通過螺桿泵將UNK PUD-1380發(fā)泡型水性聚氨酯樹脂抽入預(yù)混器，利用空氣壓縮機抽入一定流量和壓力的空氣，樹脂和空氣的混合體系進入發(fā)泡頭，在發(fā)泡頭攪拌裝置的作用下產(chǎn)生泡沫形成泡沫型水性聚氨酯漿料。所述泡沫型水性聚氨酯漿料被輸送到第二涂臺9作為上漿用漿料。前文中所述的表面涂層為UNK PUD-200樹脂漿料的離型紙在第一中波紅外烘箱5烘干后被傳動器7帶動到第二涂臺9處， 按照30-50絲厚度上漿(即第二次上漿)，得到UNK PUD-1380發(fā)泡型水性聚氨酯漿料為表面涂層的離型紙，UNK PUD-1380發(fā)泡型水性聚氨酯漿料所形成的涂層為中層發(fā)泡水性樹脂涂層，在最終成品中，該涂層形成水性聚氨酯中間發(fā)泡層。該離型紙在傳動器7的帶動下以 10-15米/每分鐘的速度在紅外輻射器0 ( —般為紅外燈管)的照射下通過第二中波紅外烘箱11。第二中波紅外烘箱11長20米，烘箱內(nèi)設(shè)置Ii(rc、i30°c、i5(rc三個由低到高的溫區(qū)，每個溫區(qū)分別通過調(diào)節(jié)該溫區(qū)內(nèi)的中波紅外管的輸出功率來保持該溫區(qū)的設(shè)置溫度 (即110°C、13(TC、15(rC)。由于水性樹脂中間發(fā)泡涂層比較厚，在低溫下難以很快烘干，因此，三個溫區(qū)設(shè)置長度分別為5米、5米、10米。烘干過程產(chǎn)生的水蒸氣通過通風(fēng)系統(tǒng)4排出中波紅外烘箱外。UNK PUD-1380中層發(fā)泡樹脂涂層經(jīng)過第二中波紅外烘箱11烘干后，經(jīng)過第二冷卻輥12冷卻至室溫，再經(jīng)過第三涂臺13上UNK PUD-380底層水性聚氨酯膠黏劑漿料(即第三次上漿)，形成底層水性樹脂涂層，該涂層也是粘結(jié)層，底層水性聚氨酯膠黏劑漿料的上漿厚度一般為12-15絲左右。第三中波紅外烘箱15長5米，采用功率(0-30Kw/ m2)可調(diào)裝置，根據(jù)不同革產(chǎn)品加工需要，可進行快速調(diào)整。烘干過程產(chǎn)生的水蒸氣通過通風(fēng)系統(tǒng)4排出第三中波紅外烘箱15外。為便于理解，第三中波紅外烘箱15在生產(chǎn)線中具體應(yīng)用將在下文中做進一步地介紹。 如圖4所示，在本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線的第三段中，包括第二放布架17、第三冷卻輥18、第四中波紅外烘箱19、第四冷卻輥20和收卷器21，以及通風(fēng)系統(tǒng) 4和傳動器7。其中，第四段中波紅外烘箱19長30米，中波紅外燈的輸出功率為30-50Kw/ m2,烘干溫度一般在140°C左右，烘干時間一般不低于2分鐘，車速控制在10-15米/每分鐘左右。該烘干過程產(chǎn)生的水蒸氣通過通風(fēng)系統(tǒng)4排出第四段中波紅外烘箱19外。在第三次上漿后，后續(xù)的生產(chǎn)工序是粘貼基布。本實施例的生產(chǎn)線既可以采用半干貼技術(shù)，也可以采用濕貼技術(shù)來粘貼基布。若生產(chǎn)上采用半干貼技術(shù)，粘貼基布的具體工序包括將基布放在第二放布架17 上，將UNK PUD-380底層水性聚氨酯膠黏劑通過第三波中波紅外烘箱15蒸發(fā)出部分水分， 使其處于半干狀態(tài)。處于半干狀態(tài)的UNK PUD-380底層水性聚氨酯膠黏劑再與基布進行貼合后進入第四中波紅外烘箱烘箱19，在第四中波紅外烘箱19中再烘干，烘干過程產(chǎn)生的水蒸氣通過通風(fēng)系統(tǒng)4排出第四段中波紅外烘箱19外。若生產(chǎn)上采用濕貼技術(shù)，則粘貼基布的具體工序包括將基布放在第一放布架16 上，將基布與UNK PUD-380底層水性聚氨酯膠黏劑通過貼合臺14進行貼合，貼合后直接進入第四段中波紅外烘箱19烘干，此時第三段烘箱15的紅外輻射器0處于停止加熱狀態(tài)。在完成粘貼基布的工序后(即粘結(jié)層烘干后)，通過第四冷卻輥20冷卻至室溫后通過收卷器21使274#離型紙和水性生態(tài)合成革分離，切邊收卷后即可得到水性生態(tài)合成革成品。本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線全線總長113米，寬為1. 5米。以上結(jié)合生產(chǎn)工藝描述了本實施例的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線的各個組成部分的位置關(guān)系。下面分別描述生產(chǎn)線中一些設(shè)備的技術(shù)特征。[0047]本實施例的生產(chǎn)線中，設(shè)定了四個獨立的烘箱體系，三個涂臺和一個水性聚氨酯發(fā)泡機。其中，第一烘箱主要用于烘干水性生態(tài)合成革面層水性聚氨酯樹脂涂層；第二烘箱可用于烘干一般合成革用中間層水性聚氨酯樹脂涂層、也可以用于烘干水性聚氨酯發(fā)泡樹脂或者PVC發(fā)泡層；第三烘箱主要用于粘結(jié)層半干貼制革技術(shù)；第四烘箱主要用于粘結(jié)層與基布等材料貼合后的烘干。主線設(shè)計三個涂臺，在制革過程中用于上漿和調(diào)節(jié)涂層厚度。 水性聚氨酯發(fā)泡機主要是生產(chǎn)泡沫狀水性聚氨酯用于生產(chǎn)水性生態(tài)發(fā)泡合成革。本實施例具有傳統(tǒng)制革生產(chǎn)線標準的一涂一烘、一涂兩烘、兩涂三烘和三涂四烘的使用功能，適用于直涂制革工藝、干法全Pu、半PU制革工藝、水性樹脂機械發(fā)泡純干法制革工藝。第一烘箱一般長15-25米(本實施例為20米)，箱內(nèi)中波紅外加熱裝置分三大模塊，通過改變烘箱內(nèi)的紅外燈管的輸出功率密度，設(shè)定三個從小到大具有溫度梯度的溫區(qū) (如圖Ib所示)，針對不同厚度的上漿量，三個溫區(qū)的溫度的設(shè)定也不相同。第一烘箱采用中等功率(輸出功率密度為15-30Kw/m2)的中波紅外加熱裝置，一般最高溫區(qū)只要達到 150°C就滿足制革工藝要求。第二烘箱一般長15-25米(本實施例為20米)，箱內(nèi)中波紅外加熱裝置分三大模塊，設(shè)定三個從小到大具有溫度梯度的溫區(qū)。由于在做純干法產(chǎn)品時第二涂刀上漿量會加厚，特別是做半PU革(表面層為水性聚氨酯樹脂，中間層為PVC層的合成革)產(chǎn)品時，發(fā)泡溫度要在190°c以上。故第二烘箱采用大功率(輸出功率密度為30-50Kw/m2)的中波紅外裝置。最高溫區(qū)要達到190°C以上才能滿足制革工藝要求。第三烘箱一般長5-15米(本實施例為5米)，該段烘箱采用功率可調(diào)裝置(輸出功率密度為0-30Kw/m2)，根據(jù)不同革產(chǎn)品加工需要，進行快速調(diào)整。第四烘箱一般長25-35米(本實施例為30米)，由于水性聚氨酯樹脂必須干透后才能具有良好的物性，而第四烘箱烘干的是貼合以后的材料。表面是“貝斯”(BASE)或者基布材料，中波紅外的光波只有穿透以上材料后，才能烘干中間部分的水性樹脂。因此須增加該段烘箱長度，增加中波紅外裝置的輸出功率(輸出功率密度為30-50Kw/m2)。需指出的，雖然本實施例中使用了三個涂臺和四個烘箱，但用于一涂一烘、一涂兩烘、兩涂三烘等制革工藝的水性生態(tài)合成革生產(chǎn)線也在本實用新型的范疇之內(nèi)。比如，對于直涂壓花工藝，該水性生態(tài)合成革生產(chǎn)線可以只使用一個涂臺和一個烘箱；對于可進行濕貼或半干貼的一涂兩烘的制革工藝，該水性生態(tài)合成革生產(chǎn)線可以只使用一個涂臺和兩個烘箱；對于可進行濕貼或半干貼的二涂三烘的制革工藝，該水性生態(tài)合成革生產(chǎn)線可以只使用兩個涂臺和三個烘箱。在優(yōu)選實施例中，第一、第二、第三、第四烘箱內(nèi)部的烘干設(shè)備包括支撐裝置、中波紅外輻射裝置、電氣控制裝置和應(yīng)急分離裝置。中波紅外輻射裝置包括中波紅外管，應(yīng)急分離裝置包括氣缸，氣缸是固定在支撐裝置上，氣缸的活塞與中波紅外管，電氣控制裝置包括控制電路，控制電路與應(yīng)急分離裝置電連接，控制電路在生產(chǎn)線斷電或者故障時向應(yīng)急分離裝置輸出控制信號以控制氣缸的活塞運動，使得中波紅外管與生產(chǎn)線分離至安全距離。 烘干設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)可參考專利申請CN200910152058. 7中的記載。 特別地，在合理設(shè)計烘箱長度和功率配備的同時，本實用新型還考慮到紅外管同烘干成膜材料之間的優(yōu)選距離。根據(jù)中波紅外輻射的理論計算和反復(fù)實踐證明，紅外管同水性聚氨酯涂層之間的距離選擇在15-30cm之間。本實施例中，紅外管同烘干成膜材料之間的定位距離為22cm。當(dāng)所述定位距離小于15cm時，由于涂層受熱速度快，導(dǎo)致水份快速揮發(fā)，涂層表面易起泡，泡破后將出現(xiàn)針孔，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)所述定位距離大于30cm 時，由于距離過遠，涂層烘干速度慢，車速慢，皮革產(chǎn)能低。將定位距離限定為15-30cm，兼顧了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能，既不會出現(xiàn)明顯的針孔現(xiàn)象，又保證了可觀的產(chǎn)能。 另外，基于中波紅外烘箱的結(jié)構(gòu)和中波紅外干燥的特點，一般來說待烘干的物品中間受熱量往往會大于兩邊。而合成革制革生產(chǎn)工藝是連續(xù)化生產(chǎn)工藝，涂層烘箱內(nèi)烘干時，該涂層的寬度方向(垂直于傳動器工作方向)上必須保持一致的溫度。如果涂層寬度方向上，兩邊和中間溫度不一致，將影響皮革加工質(zhì)量。并且，兩邊和中間溫度不一致還會導(dǎo)致因離型紙受熱膨脹系數(shù)不同而出現(xiàn)兩邊張力不一致，造成收卷跑偏，離型紙的損失加重的問題。為此，本實施例在烘箱內(nèi)兩側(cè)增加輔紅外燈管，進行輔助加熱，即本實施例的紅外燈管包括用于烘干所述水性樹脂涂層的主紅外燈管和用于調(diào)節(jié)水性樹脂涂層的中心與邊緣受熱均勻的輔紅外燈管。圖Ia示出了本實施例的中波紅外烘箱內(nèi)紅外輻射器分布的主視圖，可以看出，主紅外燈管22和輔紅外燈管23沿著傳動器工作方向依序布置。圖Ib示出了本實施例的中波紅外烘箱內(nèi)紅外輻射器分布的俯視圖，可以看出，主紅外燈管22的長度與水性樹脂涂層的寬度相當(dāng)，輔紅外燈管23布置在烘箱內(nèi)兩側(cè)，布置方向和主紅外燈管22 平行。輔紅外燈管尺寸較短，功率較低，輔紅外燈管一般長10-30cm，其輸出功率為0-5Kw/ m2。在一個實施例中，主紅外燈管22長150cm，輔紅外燈管23長20cm。根據(jù)熱源補充平衡原理，調(diào)節(jié)兩側(cè)外加紅外燈管加熱模塊的輸出功率，可以保持兩邊和中間溫度的一致。水性生態(tài)合成革在烘干過程中會產(chǎn)生大量的水蒸氣，這些水蒸氣必須經(jīng)過排風(fēng)抽濕系統(tǒng)外排以保證箱體內(nèi)保持合適的濕度，濕度過高會導(dǎo)致涂層烘干速度慢；濕度過低，則會導(dǎo)致離型紙易變形，易剝離。本實用新型在每段烘箱的箱端加裝轉(zhuǎn)速可調(diào)的排風(fēng)抽濕裝置(可調(diào)轉(zhuǎn)速在0-3000r/min)，使箱體內(nèi)的相對濕度保持在5% -15%之間。本實施例與傳統(tǒng)干法生產(chǎn)相比的一個區(qū)別是在主線的第二個涂臺處加裝一個水性聚氨酯樹脂機械發(fā)泡裝置。水性聚氨酯樹脂進入發(fā)泡機后通過機械攪拌與空氣混合形成泡沫狀水性聚氨酯漿料，通過涂臺上漿，烘箱烘干后制作成海綿狀涂層，可代替油性“貝斯” 制作合成革，從而實現(xiàn)合成革品質(zhì)的全水性化，達到完全環(huán)保的要求。本實用新型選擇裝配有中波紅外(波長2. 5 40 μ m之間)烘干設(shè)備的干法生產(chǎn)線采用水性聚氨酯樹脂生產(chǎn)水性生態(tài)合成革，既有烘干功效上的考慮又有安全因素上的考慮。一方面，中波波長能非常好的匹配水分子的吸收光譜，利用中波紅外光能輻射和熱傳導(dǎo)二重作用干燥水性樹脂涂層，可實現(xiàn)水性樹脂涂層快速干燥，提高干燥效率。另一方面從安全性能上考慮，由于二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯等化學(xué)溶劑的揮發(fā)潛熱低且在氣體狀態(tài)下有易燃、易爆的危險，因此油性樹脂是不適宜用中波紅外加熱技術(shù)。而水性樹脂用水做溶劑， 中波紅外對水性樹脂有了天然的組合應(yīng)用性能。與傳統(tǒng)合成革干法生產(chǎn)線相比，本實用新型具有以下技術(shù)效果1、本實用新型使用中波紅外烘干系統(tǒng)生產(chǎn)水性生態(tài)合成革，具有安全、節(jié)能、生產(chǎn)效率高的特點。①安全性首先，與短波紅外線(波長為0.75 2.5 μ m)相比，中波紅外(波長為2. 5 40 μ m)多被表層皮膚吸收，穿透組織深度小于2 μ m，水性生態(tài)合成革用中波紅外干法生產(chǎn)線不會對現(xiàn)場操作人員造成身體傷害。其次，水性聚氨酯樹脂通過中波紅外干法生產(chǎn)線生產(chǎn)水性生態(tài)合成革，整個車間幾乎沒有甲苯、二甲基甲酰胺等化學(xué)溶劑的味道，幾乎沒有噪音，更沒有著火的隱患。徹底改變了傳統(tǒng)合成革車 間惡臭、噪音、悶熱、易燃、易爆的惡劣環(huán)境，給現(xiàn)場操作人員一個舒適的干燥環(huán)境。②節(jié)能性首先，與長波紅外線(波長為40 ΙΟΟΟμπι之間)相比，中波紅外線的波長短，輻射能量高。水分子吸收了紅外線輻射能量更容易將將水轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?。其次，與傳統(tǒng)合成革干法生產(chǎn)線(以水蒸氣或?qū)嵊蜑楹娓山橘|(zhì)的熱空氣對流法)相比，使用中波紅外輻射和熱傳導(dǎo)二重作用對水性聚氨酯涂層進行烘干，熱能90%以輻射的形式傳遞，不依賴空氣介質(zhì)而直接加熱水性聚氨酯樹脂涂層，避免了能量損失，特別是水性聚氨酯樹脂涂層和紅外線波長相匹配，能夠更好地吸收中波紅外光的能量。③生產(chǎn)效率高一方面，與傳統(tǒng)合成革干法生產(chǎn)線相比，使用中波紅外加熱，熱慣性小，溫度控制容易，升溫快，不需要暖機，不受鍋爐設(shè)備的影響，生產(chǎn)線電源開啟后15分鐘內(nèi)就可以加工制革。不僅節(jié)省人力，而且節(jié)省爐體的建造費用及空間。另一方面，與傳統(tǒng)的熱空氣對流法相比，中波紅外光波具有穿透性，能對水性聚氨酯樹脂涂層進行內(nèi)、外同時加熱，改變了熱空氣對流法只在表面加熱的模式。使涂層內(nèi)、夕卜的水分子經(jīng)過中波紅外線的輻射作用后，同時將水直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?，從而實現(xiàn)水性樹脂涂層快速干燥，提高制革的生產(chǎn)效率。由于中波紅外生產(chǎn)線可以節(jié)約大量的待機狀態(tài)下的能耗；具有直接輻射和熱傳導(dǎo)雙重功能，所以熱效率高，節(jié)能明顯。根據(jù)大量制革廠制革能耗調(diào)查，以使用同樣固含量為 30%左右的水性樹脂生產(chǎn)水性合成革計算，傳統(tǒng)油性干法生產(chǎn)線平均每米皮革能耗為0. 3 度左右；而中波紅外生產(chǎn)線每小時最大電耗為200度，每小時產(chǎn)皮1000米，則整線平均電耗為0. 2度/米，如果按普通油性皮革整線再加上電耗費用的話，用水性專用線生產(chǎn)水性合成革，其費用僅為普通生產(chǎn)線加工油性皮革費用的三分之二。2、本實用新型增加水性樹脂機械發(fā)泡裝置，具有傳統(tǒng)干法、濕法制革生產(chǎn)線的雙重功能目前，國內(nèi)外聚氨酯合成革行業(yè)使用的合成革用樹脂絕大多數(shù)仍為溶劑型聚氨酯樹脂。生產(chǎn)人造革、合成革工藝主要分為干法聚氨酯制革工藝和濕法聚氨酯制革工藝。干法聚氨酯制革工藝是指將溶劑型聚氨酯樹脂中的溶劑揮發(fā)掉后得到的多層薄膜加上基布而構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)體。濕法聚氨酯制革工藝是指將溶劑型聚氨酯樹脂中的溶劑揮發(fā)掉后， 采用水中成膜法而得到的具有透氣性和透濕性，又同時具有連續(xù)多孔層的多層結(jié)構(gòu)體。干、 濕法兩種制革工藝需要兩種不同的制革生產(chǎn)線。本實用新型在滿足干法生產(chǎn)合成革工藝的基礎(chǔ)上增加水性樹脂機械發(fā)泡裝置，水性聚氨酯漿料通過發(fā)泡機得到薄膜狀的聚氨酯漿料后，經(jīng)過涂臺上漿、烘箱烘干后可得到在透氣透濕性能上與油性樹脂通過濕法制革工藝制得的油性“貝斯”相媲美的水性樹脂發(fā)泡涂層。從而將油性樹脂制革工藝中的干、濕法制革工藝合為一體，將整個制革工藝大大簡化，從整體上降低了制革成本。[0074]3、合成革用水性聚氨酯樹脂通過本實用新型制作水性生態(tài)合成革，實現(xiàn)了合成革行業(yè)的全環(huán)保。目前，市場上傳統(tǒng)制革生產(chǎn)線制作的合成革主要有①油性PU面層+PVC發(fā)泡層+ 油性PU膠+基布；②油性PU面層+油性PU中層+油性PU膠+基布；③油性PU面層+油性PU膠+油性“貝斯”等3大種類。由于油性PU樹脂、PVC發(fā)泡層和油性“貝斯”原料本身和制革過程中都會產(chǎn)生污染，得到的革制品也不能達到完全環(huán)保。而且油性“貝斯”無法使用油性樹脂通過機 械發(fā)泡制得，只能靠濕法制革工藝中通過二甲基甲酰胺(DMF)和水置換法得到，大量使用DMF容易引起環(huán)境污染。通過本實用新型的制革生產(chǎn)線，使用水性聚氨酯樹脂機械發(fā)泡制得發(fā)泡層可以替代油性“貝斯”和PVC發(fā)泡層，開發(fā)出水性PU面層+水性 PU發(fā)泡層+水性PU膠+基布；水性PU面層+水性PU中層+水性PU膠+基布來代替以上六種由傳統(tǒng)制革生產(chǎn)線制得的成品革。全面使用無毒無害、安全環(huán)保的水性聚氨酯樹脂制作水性生態(tài)合成革，實現(xiàn)了合成革產(chǎn)品的全環(huán)保。4、本實用新型加工的水性生態(tài)合成革品質(zhì)更優(yōu)異傳統(tǒng)制革生產(chǎn)線僅靠熱空氣傳熱，烘干時皮膜的表面先受熱而先成膜，中間的水分則在進一步受熱過程中沖破皮面而揮發(fā)，故會造成皮膜成形受變。這樣導(dǎo)致在傳統(tǒng)生產(chǎn)線上有些制革用離型紙紋根本無法加工，其易剝現(xiàn)象和針孔現(xiàn)象十分普遍。但中波紅外線具有輻射穿透能力，干燥時一部分紅外光能穿透皮膜使皮膜表面和內(nèi)部都能得到熱能。由于濕膜表面的水分不斷蒸發(fā)吸收熱量，皮膜表面溫度會降低，這就會造成皮膜內(nèi)部溫度高于皮膜表面溫度形成溫度梯度，使得皮膜的熱擴散由內(nèi)而外正向擴散。同時皮膜內(nèi)溫度梯度引起的水分移動總是由水分含量較多的內(nèi)部向水分含量較少的外部擴散，皮膜內(nèi)部水分的擴散和熱擴散方向一致。這樣既加速了水分的擴散又使皮膜的性能達到了最佳的狀態(tài)。 因此用本實用新型加工合成革其性能和質(zhì)量更優(yōu)異。另外，在傳統(tǒng)的合成革生產(chǎn)線上，通常用大量的熱空氣循環(huán)來控溫，這也會造成皮膜在離型紙上易剝同樣會傷害皮面，而中波紅外干燥系統(tǒng)根本不需要送風(fēng)循環(huán)導(dǎo)熱，故對皮革加工和提高皮革質(zhì)量也有十分積極的作用。
權(quán)利要求1.一種水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，包括用于傳送離型紙或基布的傳動器，用于在離型紙或基布上單次或多次上漿形成單層或多層水性樹脂涂層的涂臺，以及用于烘干所述單層或多層水性樹脂涂層的烘箱，其特征在于，所述烘箱中設(shè)置中波紅外烘干設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，其特征在于，所述涂臺包括第一涂臺，用于第一次上漿并形成面層水性樹脂涂層；第二涂臺，用于第二次上漿并形成中層發(fā)泡水性樹脂涂層；和第三涂臺，用于第三次上漿并形成底層水性樹脂涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，其特征在于，所述烘箱包括第一烘箱，該第一烘箱位于所述第一涂臺和所述第二涂臺之間，用于烘干所述面層水性樹脂涂層；第二烘箱，該第二烘箱位于所述第二涂臺和所述第三涂臺之間，用于烘干所述中層發(fā)泡水性樹脂涂層；和第四烘箱，該第四烘箱位于第三涂臺之后，用于烘干所述底層水性樹脂涂層；所述水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線還包括貼合臺，該貼合臺位于所述第三涂臺和所述第四烘箱之間，用于將基布與所述底層水性樹脂涂層貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，其特征在于，所述烘箱還包括第三烘箱，該第三烘箱位于所述第三涂臺和所述貼合臺之間，用于部分烘干所述底層水性樹脂涂層并使其處于半干狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，其特征在于，所述中波紅外烘干設(shè)備包括中波紅外管，所述中波紅外管與涂層的距離為15cm 30cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，其特征在于，所述中波紅外管包括主中波紅外管和輔中波紅外管，所述主中波紅外管用于烘干所述水性樹脂涂層，所述輔中波紅外管的設(shè)置位置對應(yīng)于所述水性樹脂涂層的邊緣處，用于使水性樹脂涂層的中心與邊緣受熱均勻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，其特征在于， 所述烘箱是箱內(nèi)的濕度保持在5% 15%的烘箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，其特征在于，所述第一烘箱設(shè)置溫度由低到高的三個溫區(qū)；所述第二烘箱設(shè)置溫度由低到高的三個溫區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，其特征在于，所述第一烘箱長 15m 25m，所述第二烘箱長15m 25m，所述第三烘箱長5m 15m，所述第四烘箱長25m 30mo
專利摘要本實用新型提供了一種水性生態(tài)合成革干法生產(chǎn)線，包括用于傳送離型紙或基布的傳動器，用于在離型紙或基布上單次或多次上漿形成單層或多層水性樹脂涂層的涂臺，以及用于烘干所述單層或多層水性樹脂涂層的烘箱，所述烘箱中設(shè)置中波紅外烘干設(shè)備。本實用新型的生產(chǎn)線安全、節(jié)能、生產(chǎn)效率高；具有傳統(tǒng)干法、濕法制革生產(chǎn)線的雙重功能；實現(xiàn)了合成革行業(yè)的全環(huán)保；加工的水性生態(tài)合成革品質(zhì)更優(yōu)異。
文檔編號B05C9/14GK201950000SQ20102028037
公開日2011年8月31日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者盧子標, 謝鎮(zhèn)銘 申請人:麗水市優(yōu)耐克水性樹脂科技有限公司