本發(fā)明涉及高分子新材料領(lǐng)域,尤其涉及一種低voc排放的汽車內(nèi)飾環(huán)保pvc合成革及制備工藝。
背景技術(shù):
1、合成革行業(yè)經(jīng)歷了從pvc人造革到pu合成革,再到生態(tài)功能性聚氨酯合成革的多代產(chǎn)品升級(jí)。
2、傳統(tǒng)的pvc合成革生產(chǎn)過程中會(huì)使用到增塑劑dop和含重金屬的穩(wěn)定劑,這些物質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,并且產(chǎn)品中可能殘留的有害物質(zhì)也會(huì)影響人體健康和產(chǎn)品環(huán)保指標(biāo)。為了降低車內(nèi)voc的風(fēng)險(xiǎn),研發(fā)低voc排放的汽車內(nèi)飾材料至關(guān)重要。這包括選擇低voc的原料、改進(jìn)生產(chǎn)工藝以及采用環(huán)保的配方和技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的是提供一種低voc排放的汽車內(nèi)飾環(huán)保pvc合成革及制備工藝,以解決現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下,
3、一種低voc排放的汽車內(nèi)飾環(huán)保pvc合成革的制備工藝,包括以下步驟,
4、s1:將亞麻纖維和pla纖維按照預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比混合得到混合纖維,其中亞麻纖維占總纖維量的60%~80%,pla纖維占總纖維量的20%~40%。將混合纖維切割至預(yù)設(shè)長(zhǎng)度。其中混合纖維的預(yù)設(shè)長(zhǎng)度是3~7mm。
5、在s1中,通過預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比混合亞麻纖維和pla纖維,并切割至一致長(zhǎng)度,該步驟有助于確保合成革基材的結(jié)構(gòu)均勻性和增強(qiáng)材料的機(jī)械性能。
6、s2:使用生物基表面處理劑對(duì)切割后的混合纖維進(jìn)行表面處理。
7、在s2中,使用生物基表面處理劑對(duì)混合纖維進(jìn)行表面處理,提高了纖維與pvc樹脂的相容性,從而增強(qiáng)了合成革的整體性能和耐用性。
8、s3:利用高速混合法將pvc樹脂、生物基穩(wěn)定劑和混合纖維按照預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比混合10~20min,直至混合均勻,其中pvc樹脂占比85%~90%,混合纖維占比10%~15%。將混合物加熱至pvc樹脂熔融溫度范圍,170℃~190℃,并保持3~7min,得到熔融混合物。
9、在s3中,利用高速混合法混合pvc樹脂、生物基穩(wěn)定劑和混合纖維,并加熱至熔融,確保了材料的均勻分散和加工流動(dòng)性,為后續(xù)的發(fā)泡和成型打下良好基礎(chǔ)。
10、s4:在預(yù)設(shè)溫度和壓力之下,將熔融混合物與物理發(fā)泡劑按照預(yù)設(shè)的質(zhì)量百分比混合2~4min進(jìn)行物理發(fā)泡。
11、在s4中,在控制的溫度和壓力下進(jìn)行物理發(fā)泡,使用二氧化碳或氮?dú)庾鳛榘l(fā)泡劑:實(shí)現(xiàn)了合成革的輕量化和改善了其緩沖性能。
12、s5:將處理后的混合物注入預(yù)熱的模具中,在預(yù)設(shè)溫度和壓力下對(duì)模具中的混合物進(jìn)行固化成型,冷卻后將成型的合成革從模具中取出;
13、在s5中,預(yù)熱模具能避免合成革冷卻過快導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻。
14、s6:對(duì)合成革,在預(yù)設(shè)的機(jī)械壓力、溫度范圍內(nèi)依次涂布、壓花、烘干,在預(yù)設(shè)的溫度、時(shí)間范圍內(nèi)固化涂層。
15、在s6中,對(duì)合成革進(jìn)行涂層處理改善了材料的表面耐磨性、抗拉伸性,通過表面涂層進(jìn)一步限制了voc分子的發(fā)散。
16、在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,s4中,預(yù)設(shè)溫度為70℃~80℃。
17、在上述技術(shù)方案中,s1的混合纖維預(yù)設(shè)長(zhǎng)度為3~7mm,這有助于獲得更好的機(jī)械性能和表面效果。
18、在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,s4中,物理發(fā)泡劑是二氧化碳發(fā)泡劑、氮?dú)獍l(fā)泡劑其中的一種或多種。
19、在上述技術(shù)方案中,s4的物理發(fā)泡劑選擇二氧化碳或氮?dú)猓兄跍p少環(huán)境污染并提高產(chǎn)品的環(huán)保性能。
20、在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,在s4中,預(yù)設(shè)壓力為3~5bar,物理發(fā)泡劑占總重量的5%~8%。在此壓力區(qū)間,發(fā)泡劑可以產(chǎn)生大小密度適中的孔隙結(jié)構(gòu),減少voc分子的散發(fā)以及增強(qiáng)材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
21、在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,s5中,模具的預(yù)熱溫度為45℃~55℃。固化成型過程的預(yù)設(shè)溫度為110℃~130℃,固化成型過程的預(yù)設(shè)壓力為4~6bar,固化成型過程的時(shí)間為15~25min。
22、在上述技術(shù)方案中,s5的模具預(yù)熱和固化成型條件被精確控制,這有助于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的一致性。
23、在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,s6中,壓花過程中添加色料,占總質(zhì)量的3%~6%。
24、在上述技術(shù)方案中,在壓花的階段添加色料,壓花的機(jī)械壓力較大以及工作溫度較高,色料與合成革的結(jié)合更加緊實(shí)牢固,改善了添加效果。
25、在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,s6中,涂布、壓花的預(yù)設(shè)機(jī)械壓力10bar~15bar,且其中涂布階段的預(yù)設(shè)溫度為170~180℃,壓花階段的預(yù)設(shè)溫度80℃~100℃;烘干階段的預(yù)設(shè)溫度為60℃~100℃,烘干時(shí)間10min~15min;涂層固化溫度為110℃~130℃,固化階段時(shí)間3h~5h。
26、在上述技術(shù)方案中,涂布階段的預(yù)設(shè)溫度比pvc樹脂熔融溫度稍低,既可以是合成革恢復(fù)一定的流動(dòng)性方便涂布,又可以保證發(fā)泡步驟產(chǎn)生的孔隙結(jié)構(gòu)不被破壞。壓花階段的預(yù)設(shè)溫度低于涂布階段,防止涂布階段添加的抗菌劑失效。烘干階段的預(yù)設(shè)溫度比涂層固化溫度低,是因?yàn)榇穗A段作用為排除涂層中多余的水分或溶劑,溫度過高會(huì)導(dǎo)致涂層材料產(chǎn)生形變對(duì)涂層效果造成影響。
27、在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,生物基穩(wěn)定劑為環(huán)氧亞麻籽油或脂肪酸鹽的其中一種或多種,生物基表面處理劑為烷基糖苷或是烷醇酰胺的其中一種或多種。制備工藝中還需要添加阻燃劑和抗菌劑,阻燃劑為氫氧化鋁、聚磷酸胺、硼酸鋅其中的一種或多種,抗菌劑為銀離子抗菌劑、納米無(wú)機(jī)抗菌劑、有機(jī)硅季銨鹽抗菌劑或殼聚糖季銨鹽抗菌劑其中的一種或多種。
28、在上述技術(shù)方案中,選用的生物基穩(wěn)定劑和表面處理劑均為環(huán)保材料,進(jìn)一步增強(qiáng)了合成革的環(huán)保特性。通過在特定步驟添加阻燃劑和抗菌劑,賦予了合成革額外的安全性和衛(wèi)生性,拓寬了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。
29、在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,制備工藝中,阻燃劑在s3或是s4任一步驟中直接添加、混合,占總質(zhì)量的5%~8%??咕鷦┰趕6涂布階段添加,占總質(zhì)量的0.5%~3%。
30、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的第二套技術(shù)方案為,一種低voc排放的汽車內(nèi)飾環(huán)保pvc合成革,基于一種低voc排放的汽車內(nèi)飾環(huán)保pvc合成革的制備工藝制備而成。
31、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下
32、(一)通過選用環(huán)保的生物基材料和生物可降解的纖維,如亞麻纖維和pla纖維,不僅提升了合成革的力學(xué)性能,還增加了其生物降解性,有助于減少環(huán)境足跡。其次,利用生物基表面處理劑和穩(wěn)定劑,增強(qiáng)了纖維與pvc樹脂的相容性,同時(shí)在加工過程中減少了有害物質(zhì)的添加。
33、(二)在物理發(fā)泡環(huán)節(jié),通過精確控制發(fā)泡劑的添加比例和發(fā)泡過程的溫度、壓力,優(yōu)化了合成革的孔隙結(jié)構(gòu),這不僅有助于合成革的輕量化和緩沖性能的提升,也減少了voc分子的逸出。固化成型過程中,對(duì)溫度和壓力的精確控制確保了合成革的形狀穩(wěn)定性和尺寸精確性,同時(shí)也影響了voc的釋放。
34、(三)涂層處理階段通過添加色料和抗菌劑,不僅提升了產(chǎn)品的外觀和手感,還增強(qiáng)了產(chǎn)品的功能性和安全性。在整個(gè)制備過程中,通過精確控制各個(gè)步驟的條件,如熔融、發(fā)泡、固化和冷卻,確保了合成革的物理性能和環(huán)保性能的平衡。