Encuadernadora de tela Oxford

En las últimas décadas, se han desarrollado y aplicado ampliamente algunos nuevos materiales de alta resolución, enriqueciendo y embelleciendo enormemente la cultura material de la vida. El material de poliuretano (PU), debido a su estructura única, puede otorgar a los productos procesados ​​propiedades sobresalientes como resistencia, flexibilidad, resistencia al desgaste, permeabilidad a la humedad y resistencia a bajas temperaturas. Cuando se utiliza para acabados textiles, puede mejorar significativamente la magnificencia y solemnidad. de ropa o complementos y comodidad, por lo que es el preferido por los consumidores.

El acabado de recubrimiento de textiles consiste en aplicar una fina película sobre la superficie del tejido para darle al tejido funciones y apariencia especiales. A medida que los niveles de consumo de las personas continúan mejorando, esta tecnología se está desarrollando rápidamente. En los últimos diez años, mi país ha introducido y fabricado cientos de líneas de producción de revestimientos de pintura, llevando la capacidad de producción y el nivel técnico de los productos de pintura de mi país a un nuevo nivel.

Sin embargo, debido a la débil base del acabado textil en mi país, el mantenimiento oportuno de los materiales auxiliares de estas líneas de producción y el lento mercado textil en los últimos años, la tasa de operación de estos cientos de líneas de producción es inferior al 30%. Sin embargo, en contraste con este fenómeno, muchas telas utilizadas en la industria de prendas de vestir de China son productos importados. Según los informes, los tejidos revestidos importados de China cuestan cientos de millones de dólares en divisas cada año. Esta situación tiene que hacer que las empresas de teñido y acabado de textiles y los fabricantes auxiliares de impresión y teñido piensen profundamente. Por lo tanto, es imperativo desarrollar y producir materiales de revestimiento de poliuretano con un rendimiento excelente.

En las últimas décadas, la conciencia de las personas sobre la protección del medio ambiente se ha fortalecido continuamente. Las leyes y reglamentos sobre protección laboral, seguridad de producción, protección contra incendios y reducción de desastres, y protección ambiental son cada vez más perfectos, y los precios de diversos solventes orgánicos se han disparado. Por lo tanto, la tecnología de sustitución de disolventes orgánicos por agua en la producción de diversos recubrimientos se está desarrollando rápidamente. El poliuretano en emulsión de agua (PU) utiliza agua en lugar de solventes orgánicos, por lo que no hay peligro de combustión o explosión. El ambiente de operación es higiénico y seguro cuando se usa, y no causará ninguna contaminación al medio ambiente. En comparación con los materiales a base de solventes, los agentes de recubrimiento de PU a base de agua tienen mejor permeabilidad al agua, suavidad y plenitud, y son materiales de alta calidad para procesar telas recubiertas de alta calidad.

Después de más de diez años de investigación y pruebas, el Instituto de Tecnología Química de Yantai ha desarrollado múltiples marcas de agentes de acabado de telas de PU a base de agua y ha cooperado con la fábrica química Zhaoyuan Sanlian para construir una planta de 800 toneladas/día. Año línea de producción de agentes de acabado de telas de PU tipo emulsión de agua. Este producto se ha utilizado con éxito en el acabado de acolchado y revestimiento de textiles. En los últimos años, con la continua expansión del mercado de agentes de recubrimiento de PU, hemos realizado algunas exploraciones útiles en la tecnología de aplicación de agentes de recubrimiento basadas en la síntesis de PU en emulsión de agua, a partir del desarrollo del mercado de los fabricantes de materiales. Para promover el desarrollo de la tecnología de recubrimiento de PU a base de agua en mi país, presentamos brevemente la tecnología de producción y aplicación de agentes de recubrimiento de PU a base de agua, con la esperanza de que sirva como punto de partida.

1 Producción de agente de recubrimiento de poliuretano en emulsión a base de agua

1.1 Características de rendimiento y principales materias primas

El agente de recubrimiento de poliuretano en emulsión a base de agua que producimos es un Emulsión de poliuretano autoemulsionante aniónica que contiene grupos carboxilo hidrófilos. Para mejorar la resistencia a la formación de película del material, se introducen algunas materias primas que contienen tres grupos funcionales en el diseño de la estructura del polímero para entrecruzar las largas cadenas de moléculas lineales de PU sintetizadas entre sí para formar una estructura espacial similar a una red. . Las principales materias primas utilizadas son diisocianato de tolueno (TDI), poliéster, resina de poliéter poliol, extensor de cadena de poliol, agente reticulante, ácido polihidroxicarboxílico y acetona disolvente.

1.2 Proceso de producción

Agregue una cierta cantidad de acetona, resina de poliol medida y diisocianato de tolueno al recipiente de reacción, caliente el recipiente de reacción a una temperatura determinada y prepare el diisocianato y el tolueno. diisocianato La resina de poliol se polimeriza para formar un prepolímero que contiene grupos -NCO terminales. Después de que la reacción de prepolimerización alcance un cierto nivel, agregue una cantidad medida de extensor de cadena y agente de reticulación al reactor y continúe la reacción de aislamiento para alargar continuamente las moléculas de prepolímero, formar una cierta cantidad de enlaces cruzados entre cadenas y generar. una estructura de red luego agregar una cantidad medida de ácido polihidroxicarboxílico para introducir la cadena lateral que contiene carboxilo en la cadena de polímero de PU, luego agregar un agente neutralizante para neutralizar los grupos carboxilo en una sal hidrófila y luego agregar agua con agitación para dispersión y emulsificación; para formar una emulsión de agua y finalmente eliminar la acetona.

Los principales indicadores técnicos de esta serie de productos son:

Aspecto: emulsión blanca o casi traslúcida

Peso sólido (%) 30 litros

Valor PH: 7 1

Periodo de almacenamiento (mes) ≥12

Aplicación de agente de recubrimiento de poliuretano en emulsión base agua

Compatible con base disolvente Recubrimiento de PU En comparación con el PU a base de agua, que utiliza agua en lugar de disolventes orgánicos, tiene sus propias ventajas: en primer lugar, debido al grupo hidrofílico, la hidrofilicidad de la película de recubrimiento y la permeabilidad al vapor de agua que se forma al absorber y liberar moléculas de vapor de agua. a través de la película Mejor que las pinturas a base de solventes. Esta característica hace que el efecto de la ropa de la tela recubierta de PU con emulsión de agua sea más cómodo y regordete. Por otro lado, dado que el disolvente orgánico se sustituye por agua, la tensión superficial del agua es mucho mayor que la del disolvente orgánico, y su capacidad para mojar tejidos, especialmente tejidos de fibras químicas, es mucho menor que la de los disolventes orgánicos. Es imposible tener grupos -NCO libres altamente reactivos en el agua porque

La solidez de la adhesión de este agente de recubrimiento de poliuretano en emulsión a base de agua a las fibras textiles es mucho menor que la del agente de recubrimiento de poliuretano a base de solvente. Reflejado en los indicadores de aplicación, uno es la mala resistencia al lavado y el otro es la baja resistencia al agua del recubrimiento. Si esta deficiencia no se puede superar, inevitablemente afectará la promoción y aplicación de agentes de recubrimiento de PU a base de agua.

En los últimos años, hemos realizado algunas exploraciones útiles en el uso de agentes de recubrimiento de poliuretano en emulsión acuosa. La diferencia es que se utiliza un agente de reticulación externo (también llamado agente de post-reticulación) en la solidez de la unión entre el recubrimiento y la fibra, lo que mejora en gran medida este rendimiento y mejora significativamente el índice de rendimiento de aplicación del producto de recubrimiento. .

Este método se basa principalmente en el siguiente principio: la emulsión de PU a base de agua es una dispersión de polímero en agua. Para mejorar la resistencia de la formación de películas poliméricas, aunque durante la síntesis se introducen algunas materias primas que contienen tres grupos funcionales, lo que da como resultado la formación de enlaces cruzados entre largas cadenas de macromoléculas lineales para formar una estructura de red, el enlace cruzado La densidad no debe ser demasiado grande, de lo contrario dificultará la emulsificación o las partículas de la fase dispersa en la emulsión se volverán más gruesas, lo que afectará la estabilidad del almacenamiento. Además, debido a la pequeña penetración de agua y la ausencia de grupos NCO libres altamente reactivos en la emulsión acuosa, la resistencia a la formación de película y la solidez de la unión de fibras del agente de recubrimiento de PU en emulsión acuosa son peores que las de los basados ​​en disolvente. Materiales de poliuretano. Sin embargo, el PU en emulsión acuosa también contiene grupos tales como enlaces uretano, enlaces urea, enlaces urea, enlaces éter, enlaces éster, así como grupos más reactivos como grupos carboxilo, grupos de ácido sulfónico y grupos amino como grupos hidrófilos. Bajo ciertas condiciones, estos grupos reactivos pueden reaccionar químicamente con otros grupos reactivos y combinar aún más estas macromoléculas en polímeros más grandes mediante reacciones químicas.

El agente de enlace externo es una sustancia que contiene dos o más grupos activos añadidos durante el proceso de aplicación de la emulsión de PU. Durante o después de la formación de la película del agente de recubrimiento, sus grupos activos reaccionan químicamente con los grupos activos de las moléculas de PU en determinadas condiciones (como el calentamiento) y también se fusionan con las fibras.

Los grupos activos como los grupos hidroxilo, carboxilo, amino y amida en la estructura reaccionan y se combinan en forma de enlaces químicos. De esta manera, se mejora significativamente la fuerza de unión entre las cadenas moleculares lineales de PU y entre las cadenas moleculares lineales de PU y las fibras, lo que mejora la resistencia de formación de película y la solidez de la unión del recubrimiento. A través de una investigación comparativa, seleccionamos un material ideal que puede reaccionar con grupos activos en fibras o cadenas de PU a una temperatura determinada.

Cuando utilice un agente de recubrimiento de PU, agréguele este material y el producto de recubrimiento procesado mediante recubrimiento, secado, horneado y otros procesos tendrá mejores indicadores de solidez de unión, resistencia a la presión del agua y resistencia al lavado. y la resistencia a la limpieza en seco se ha mejorado enormemente. Por ejemplo, compare la solidez de la adhesión en hilo de nailon en las mismas condiciones. Después de hornear el recubrimiento sin agentes reticulantes, parte de la película de recubrimiento se puede raspar frotándola con las uñas. Los agentes reticulantes dificultan el raspado de la película de la tela base con las uñas. En términos de solidez al lavado, si no hay agente reticulante, el recubrimiento se volverá blanco cuando se sumerja en agua durante 1 a 2 horas, y parte del recubrimiento se caerá cuando se frote con la mano si se aplica un agente reticulante; agregado, la capa se volverá blanca cuando se remoje en agua del grifo. No se volverá blanca durante 24 horas y la capa no se caerá cuando se amase. En la prueba de resistencia al tolueno, si no se añade ningún agente reticulante al recubrimiento, el recubrimiento se hinchará y caerá después de empaparse en tolueno; sin embargo, no es fácil eliminar el recubrimiento con tolueno como agente reticulante; En la comparación cuantitativa de los indicadores de resistencia a la presión hidrostática, cuando se recubre hilo de nailon, con una cantidad de recubrimiento de 6-7 g/m2, la resistencia a la presión del agua del agente reticulante es superior a 11760 Pa; sin embargo, aquellos sin agente reticulante; La resistencia a la presión del agua es como máximo 3920Pa. De manera similar, el agente reticulante utilizado para el revestimiento de tela Oxford tiene un peso seco de L13-15 g/m2 o más y puede soportar una presión hidrostática de 11760 Pa.

En ausencia de agente reticulante, incluso si el aumento de peso seco del apresto es superior a 20 g/m2, la resistencia a la presión del agua sólo puede alcanzar 58,8 ~ 6860 Pa ​​como máximo.

Las pruebas anteriores solo evalúan las funciones, ventajas y desventajas de los materiales desde la perspectiva de la producción del material. Aunque es extremadamente aproximado, es suficiente para ilustrar el papel del agente reticulante externo en la aplicación del agente de recubrimiento de PU en emulsión acuosa. En los últimos años, con la cooperación de algunos fabricantes de recubrimientos, hemos llevado a cabo algunos experimentos exploratorios sobre el uso de agentes de recubrimiento de PU en emulsión a base de agua. Muchos productos recubiertos, como tejidos de viscosa, hilado de nailon, hilado de poliéster, tela Oxford y otros productos recubiertos, se han lanzado al mercado y son bien recibidos por los consumidores.

El proceso básico de producción de estos productos es el siguiente:

2.1 Principales materias primas

Agente de recubrimiento, espesante y reticulante de PU en emulsión a base de agua para algunos recubrimientos funcionales especiales, se deben agregar los materiales correspondientes, como retardantes de llama, dispersantes, pigmentos metálicos, etc.

2.2 Operación de recubrimiento

2.2.1 Tamaño

Según el tipo y los requisitos de rendimiento del tejido recubierto, seleccione la marca correspondiente de emulsión de PU y agréguela bajo agitación Después de medir el agente reticulante y el espesante, agregue una cantidad adecuada de amoníaco para espesar la emulsión hasta obtener una pasta, que se puede usar para recubrimiento.

2.2.2 Recubrimiento y secado

Agregue la lechada preparada al tanque, ajuste la altura del raspador de acuerdo con los requisitos de la cantidad de recubrimiento, controle una cierta temperatura de secado y ajuste La velocidad, se puede realizar el recubrimiento.

Primero raspe una capa de pasta sobre la tela de la base móvil y luego colóquela en el túnel de secado para que se seque. A una determinada temperatura (100-150°C), el agua de la suspensión de recubrimiento se evapora gradualmente. A medida que el agua se evapora gradualmente, la distancia entre las partículas de la fase dispersa (PU y aditivos) en la emulsión se hace cada vez más estrecha. Finalmente, las partículas entran en contacto entre sí y se fusionan en un todo, formando una capa de película estable en la superficie de la tela, y se fusionan con la tela base para formar una nueva tela recubierta. Para evitar que el agua se evapore demasiado rápido durante el proceso de secado y que el vapor de agua escape demasiado tarde para formar pequeñas burbujas en la película, la temperatura del canal de secado en la etapa inicial de secado no debe ser demasiado alta y generalmente se controla entre 115-125°C.

Inspección de productos terminados

Después del secado y horneado, se completa el procesamiento del tejido recubierto, pero en solo unos minutos de secado, solo se separa la película de recubrimiento. La humedad se separa. y se eliminan, y el polímero PU, los aditivos, las partículas de agente reticulante y el tejido sólo se integran inicialmente, seguido de la reticulación química y los enlaces de hidrógeno.

Los cambios químicos y físicos de la columna. Después de este proceso, la estructura interna del recubrimiento y su combinación con el tejido se vuelven gradualmente uniformes y estables, y las propiedades finales del producto recubierto se revelan gradualmente. Algunos cambios ocurren con bastante lentitud y otros tardan días o incluso decenas de días en alcanzar el equilibrio. En producción, las telas recubiertas que acaban de salir del túnel de secado a menudo se sienten duras y, a veces, el recubrimiento es ligeramente pegajoso. Sin embargo, después de almacenarse durante un período de tiempo (24 horas después), gradualmente se volverán más suaves y tersas. la pegajosidad desaparece gradualmente. Por lo tanto, las pruebas de aceptación y rendimiento del producto generalmente deben realizarse 24 horas después del horneado.

En la actualidad, las empresas de acabado de impresión y teñido generalmente no funcionan lo suficiente y los productos tradicionales no se pueden vender en el mercado. Estas empresas sólo pueden salir de esta situación confiando en el progreso tecnológico, desarrollando algunos productos nuevos de alta gama para atraer clientes, centrándose en la demanda del mercado y ofreciendo nuevos productos al mercado. La aplicación de materiales de revestimiento de PU a base de agua en la industria de acabado de telas de mi país acaba de comenzar, pero inicialmente ha surgido su excelente rendimiento. Ha demostrado vitalidad en la protección del medio ambiente ecológico, el ahorro de energía, la prevención de los riesgos de combustión y explosión de disolventes orgánicos y la protección de la salud de los operadores. También ha demostrado vitalidad en la implementación de las leyes de seguridad, protección contra incendios y protección del medio ambiente. regulaciones.

Referencia

1. Ye Qingxuan, poliuretano para revestimiento de tejidos. Industria del poliuretano, 1996.5438+05438+0(1); 3

2. Wu Jiasheng, sobre la transformación tecnológica de la industria de teñido y acabado durante el período del "Noveno Plan Quinquenal", Tecnología de teñido y acabado. , 1995, l7(1); 32

3. Zhang Jibang, Agentes y productos de recubrimiento de poliuretano (PU), Printing and Dyeing 1994.20(2):37;