透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料及其生产方法

摘要

本发明公开了一种透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料的生产方法，包括如下步骤：在配料槽中加入水性PU树脂和去离子水，在搅拌状态下，再依次加入二氧化硅溶胶、色浆和分散助剂，得到PU含浸浆料；将PU含浸浆料加入到含浸槽中；将基布含浸于含浸槽中，轧出多余的PU含浸浆料；将经过含浸处理的基布通过烘箱烘干；将烘干后的面料经过磨毛处理，然后进行水洗；水洗后的面料再经烘干、收卷，得到该透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料成品。本发明的面料内部具有利用二氧化硅溶胶形成的孔洞，且面料具有由水性PU树脂和二氧化硅溶胶形成的网状结构。本发明的面料具有较好的弹性、透气性和保暖隔热性，且具有滑爽的手感。

说明书

技术领域

本发明属于纺织面料技术领域，特别涉及一种透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料的生产方法。

背景技术

水性环保型合成革是以水性聚氨酯(PU)高分子材料制备的合成革，不含有毒的有机溶剂，是溶剂型合成革的换代产品；水性聚氨酯合成革在生产过程中不存在任何有机溶剂，绿色环保。同时，水性聚氨酯合成革面料的多项化学及物理性能均超越溶剂型合成革。

目前，水性聚氨酯合成革面料的手感、风格、功能性等一般需要通过后整理获得和改善；但后整理的工艺不容易做到对面料透气性和保暖隔热性能的较好改善，而且工艺复杂，生产成本也较高，不利于环保。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料及其生产方法；该生产方法制得的面料具有较好的弹性、透气性和保暖隔热性，且具有滑爽的手感，可以满足水性环保型合成革面料在手感、风格和透气保暖功能上的高要求。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料的生产方法，包括如下步骤：

(1)在配料槽中加入一定量的水性PU树脂和去离子水，在搅拌状态下，再依次加入二氧化硅溶胶、色浆和分散助剂，继续搅拌0.5-2h，得到PU含浸浆料；

(2)将步骤(1)得到的PU含浸浆料加入到含浸槽中；将基布含浸于含浸槽中，然后通过轧辊轧出多余的PU含浸浆料；

(3)将经过含浸处理的基布通过烘箱烘干；

(4)将烘干后的面料先经过磨毛处理，然后再进行水洗；

(5)水洗后的面料再经烘干、收卷，得到该透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料成品。

进一步的，所述PU含浸浆料按照重量份数包括以下组分：水性PU树脂10～30份、去离子水20～65份、二氧化硅溶胶0.1～5份、色浆0.1～1份、分散助剂0.05～1份。

进一步的，所述水性PU树脂的固含量为30％-50％。

进一步的，步骤(2)中，在含浸时，PU含浸浆料的温度维持在30～60℃。

进一步的，步骤(3)中的烘干温度为为80～150℃。

进一步的，步骤(5)中的烘干温度为为100～150℃。

进一步的，所述分散助剂为BYK-110、BYK-163中的一种或两种的组合。

本发明还提供了利用上述生产方法制得的透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料，该面料为水性PU革面料，面料内部具有利用二氧化硅溶胶形成的孔洞，且面料具有由水性PU树脂和二氧化硅溶胶形成的网状结构。

本发明的有益效果是：

本发明通过将基布含浸于PU含浸浆料中，再经烘干、磨毛、水洗、再烘干制得该水性PU革环保面料；PU含浸浆料包括水性PU树脂、二氧化硅溶胶、去离子水、色浆和分散助剂；二氧化硅溶胶的加入使得PU含浸浆料的流平性较好，浆料的黏度不需要再添加其他助剂进行调节，这既有利于环保，又节约原料成本；将基布进行含浸处理后，二氧化硅溶胶和水性PU树脂进入基布中；在烘干过程中，基布表面的浆料干燥成膜，且基布中的二氧化硅溶胶与水性PU树脂反应，形成网状结构，增加了面料的弹性，且赋予最终的面料类似有机硅改性PU革的滑爽等手感；此外，在烘干过程中，基布内部的二氧化硅溶胶经凝胶最终形成气凝胶，水分完全烘干后，在网状结构中留下空洞，从而提高了最终的面料的透气性和保暖隔热性能，同时也提高了面料的肉厚感。

本发明的生产方法不使用有机溶剂获得水性含浸PU面料，有利于环保；而且，本发明的生产方法工艺流程短，生产成本低，所获得的产品质量稳定，便于推广应用。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料的生产方法，包括如下步骤：

(1)在配料槽中加入一定量的水性PU树脂和去离子水，在搅拌状态下，再依次加入二氧化硅溶胶、色浆和分散助剂，继续搅拌0.5-2h，得到PU含浸浆料；

(2)将步骤(1)得到的PU含浸浆料加入到含浸槽中；将基布含浸于含浸槽中，然后通过轧辊轧出多余的PU含浸浆料；

(3)将经过含浸处理的基布通过烘箱烘干；

(4)将烘干后的面料先经过磨毛处理，然后再进行水洗；

(5)水洗后的面料再经烘干、收卷，得到该透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料成品。

其中，所述PU含浸浆料按照重量份数包括以下组分：水性PU树脂10～30份、去离子水20～65份、二氧化硅溶胶0.1～5份、色浆0.1～1份、分散助剂0.05～1份。其中，二氧化硅溶胶的制备过程为：利用氨水和去离子水配成所需pH值的氨水溶液，将氨水溶液置于带有搅拌装置的容器中，升温至60℃，将正硅酸乙酯缓慢滴入氨水溶液中，并控制正硅酸乙酯与去离子水的摩尔比为6：1，常压反应4h后，结束反应，制得二氧化硅溶胶；

其中，所述水性PU树脂的固含量为30％-50％。

步骤(2)中，在含浸时，PU含浸浆料的温度维持在30～60℃。

步骤(3)中的烘干温度为为80～150℃。

步骤(5)中的烘干温度为为100～150℃。

所述分散助剂为BYK-110、BYK-163中的一种或两种的组合。

实施例1

一种透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料的生产方法，包括如下步骤：

(1)在配料槽中加入10份固含量为35％的水性PU树脂和30份去离子水，在搅拌状态下，再依次加入1份二氧化硅溶胶、0.1份色浆和0.1份分散助剂BYK-110，继续搅拌1h，得到PU含浸浆料；

(2)将步骤(1)得到的PU含浸浆料加入到含浸槽中，并使PU含浸浆料的温度维持在45℃；将基布含浸于含浸槽中，然后通过轧辊轧出多余的PU含浸浆料；

(3)将经过含浸处理的基布通过烘箱烘干，烘干温度为100℃；

(4)将烘干后的面料先经过磨毛处理，然后再进行水洗，除去碎末；

(5)水洗后的面料再经烘干，烘干温度为110℃，然后收卷，得到该透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料成品。

该实施例1的面料成品为水性PU革面料，面料内部具有利用二氧化硅溶胶形成的孔洞，且面料具有由水性PU树脂和二氧化硅溶胶形成的网状结构。

实施例2

一种透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料的生产方法，包括如下步骤：

(1)在配料槽中加入20份固含量为35％的水性PU树脂和55份去离子水，在搅拌状态下，再依次加入3份二氧化硅溶胶、0.5份色浆和0.5份分散助剂BYK-163，继续搅拌1.5h，得到PU含浸浆料；

(2)将步骤(1)得到的PU含浸浆料加入到含浸槽中，并使PU含浸浆料的温度维持在45℃；将基布含浸于含浸槽中，然后通过轧辊轧出多余的PU含浸浆料；

(3)将经过含浸处理的基布通过烘箱烘干，烘干温度为120℃；

(4)将烘干后的面料先经过磨毛处理，然后再进行水洗，除去碎末；

(5)水洗后的面料再经烘干，烘干温度为130℃，然后收卷，得到该透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料成品。

该实施例2的面料成品为水性PU革面料，面料内部具有利用二氧化硅溶胶形成的孔洞，且面料具有由水性PU树脂和二氧化硅溶胶形成的网状结构。

实施例3

一种透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料的生产方法，包括如下步骤：

(1)在配料槽中加入30份固含量为35％的水性PU树脂和65份去离子水，在搅拌状态下，再依次加入5份二氧化硅溶胶、1份色浆和1份分散助剂BYK-163，继续搅拌2h，得到PU含浸浆料；

(2)将步骤(1)得到的PU含浸浆料加入到含浸槽中，并使PU含浸浆料的温度维持在45℃；将基布含浸于含浸槽中，然后通过轧辊轧出多余的PU含浸浆料；

(3)将经过含浸处理的基布通过烘箱烘干，烘干温度为150℃；

(4)将烘干后的面料先经过磨毛处理，然后再进行水洗，除去碎末；

(5)水洗后的面料再经烘干，烘干温度为150℃，然后收卷，得到该透气保暖二氧化硅气凝胶水性PU环保面料成品。

该实施例3的面料成品为水性PU革面料，面料内部具有利用二氧化硅溶胶形成的孔洞，且面料具有由水性PU树脂和二氧化硅溶胶形成的网状结构。

对实施例1、实施例2和实施例3的水性PU革面料成品进行透气性和保温率测试，测试结果表明，三个实施例的水性PU革面料的透气性均大于2500(ml/cm

本发明的生产方法制得的面料具有较好的弹性、透气性和保暖隔热性，且具有滑爽的手感，可以满足水性环保型合成革面料在手感、风格和透气保暖功能上的高要求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的修改或等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。