阅读说明：本技术 一种低tvoc低气味环保生态汽车皮革工艺 (Low-TVOC low-odor environment-friendly ecological automobile leather process ) 是由 张志刚 杨热闹 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：一种低TVOC低气味环保生态汽车皮革工艺,本发明属于汽车皮革制作领域。本发明依次按照皮坯分选、片皮、摔软、除尘、封里、底涂、挂晾通风、压花、混合层、挂晾通风、顶涂、挂晾通风的工艺对皮革进行加工,获得低TVOC低气味的汽车皮革。本发明配方中采用低TVOC的涂饰用水性材料避免了含有有机溶剂交联剂和含有有机溶剂树脂的使用；在涂饰工程中加入对皮革的通风挂晾,加快皮革内可挥发有机物的挥发,皮革TVOC的散发试验结果明显优于常规生产流程所生产的皮革并且气味得到明显的改善,可以满足汽车主机厂对汽车内饰皮革材料有机挥发物和气味的限值要求,从而改善乘车环境,减少对人体产生的危害。(The invention discloses a low-TVOC low-odor environment-friendly ecological automobile leather process, and belongs to the field of automobile leather manufacturing. The method comprises the steps of sorting leather blanks, splitting leather sheets, softening, dedusting, sealing, priming, airing and ventilating, embossing, mixing layers, airing and ventilating, top coating and airing and ventilating in sequence, so that the low-TVOC and low-odor automobile leather is obtained. The coating aqueous material with low TVOC in the formula avoids the use of organic solvent-containing crosslinking agent and organic solvent-containing resin; the leather is ventilated and hung in the coating engineering, so that the volatilization of volatile organic compounds in the leather is accelerated, the emission test result of the TVOC of the leather is obviously superior to that of the leather produced by the conventional production flow, the smell is obviously improved, the limit value requirements of an automobile host factory on the volatile organic compounds and the smell of the automobile interior leather material can be met, the riding environment is improved, and the harm to the human body is reduced.)

一种低TVOC低气味环保生态汽车皮革工艺

技术领域

本发明属于汽车皮革制作领域，特别涉及一种低TVOC低气味环保生态汽车皮革工艺。

背景技术

汽车皮革的制作过程中会用到很多聚合材料，涂饰用的聚氨酯、交联剂等，涂饰用材料的溶剂和本身会有一些挥发有机物，这些聚合材料在皮革制作完成后会持续很长时间慢慢分解散发一些对人体有害的有机化合物如甲醛，乙醛等和不良的气味，这些所有的可挥发有机化合物—TVOC，在汽车内狭小密闭的空间里聚集，对车内的乘车环境变差，长时间会对乘车人身体造成伤害。

随着汽车市场对车内环境越来越重视，现有的汽车皮革加工工艺生产的皮革会产生大量的挥发性有机化合物，在汽车内会产生严重的刺激气味，本领域亟需一种低TVOC低气味的汽车皮革生产工艺。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供了一种低TVOC低气味的汽车皮革生产工艺，该工艺生产的皮革具有低TVOC低气味环保生态的特点。

为实现本发明的目的，本发明整体技术构思为：依次按照皮坯分选、片皮、摔软、除尘、封里、底涂、挂晾通风、压花、混合层、挂晾通风、顶涂、挂晾通风的工艺对皮革进行加工，获得低TVOC低气味的汽车皮革。

本发明采用的具体方案如下：

S1.皮坯分选

根据皮革表面伤残标准对原料皮坯进行筛选，筛选出符合实际应用要求的皮革进行组批次投产。

S2.片皮

对筛选完成的皮坯进行片皮，该步骤在本发明中的作用是：由于皮革本身在加工过程中不同的部位存在一定的厚度差别，每张皮革也存在一定的厚度差别，片皮工序使整张皮坯的厚度达到实际应用要求的范围内，减少了同一张皮坯不同部位的差别，也使同一批次皮坯的厚度达到统一，有利于后续皮革加工过程中通过辊涂机时辊涂量的均一，使最终的成品皮革整张不同部位质地与颜色差别减小，从而使产品的质量稳定。

S3.摔软

由于不同的品种对于皮革的柔软度有不同的要求，本工序用摔软转鼓松散皮革纤维，从而使皮坯达到所需的柔软度，是皮革有柔软舒适的触感。

S4.除尘

用通过式的皮革除尘设备来除去吸附在皮革表面的细小纤维，避免在后续的加工过程中短纤维落到皮革的正品形成纤维粘连形成外观瑕疵。

S5.封里

用通过式辊涂机把封里浆料辊涂在皮革的背面，起到固定皮革纤维的作用，防止皮革细小纤维在后续的加工过程中粘连到皮革正面。所述的封里浆料，以重量份数计，包含450-550份水、180-260份水性丙烯酸树脂A、100-200份酰肼类有机物、20-40份磷酸盐类，总计1000份。

上述组成中小分子丙烯酸起到成膜固定纤维的作用，酰肼类有机物作为除醛剂可以除去皮革中散发的甲醛和乙醛等醛类物质，甲醛和乙醛为皮革TVOC中的主要成分，从而降低最终皮革TVOC的散发。磷酸盐类作为除味剂可以降低皮革中不良气味的浓度，优化皮革的最终气味。

S6.底涂

在皮革表面涂饰层组成的最下层进行底涂工序，以天然皮革为基底的表面用通过式逆向辊涂机把含有颜料膏水性底涂浆料辊涂到皮革正面形成涂膜，为后面的压花以及混合层顶涂形成基础。每平米的辊涂量为100-130g。辊涂后经过110℃-130℃烘干通道，该条件下使浆料中的水分挥发使底涂浆料在皮革表面成膜，有利于皮革涂层成型。所述的底涂浆料，以重量份数计，包含130-170份水、20-40份聚硅氧烷类A、80-120份丙烯酸类树脂、120-150份蛋白类填充剂、200-240份水性丙烯酸树脂B、170-230份水性丙烯酸树脂A、100-150份颜料膏、15-30份异氰酸酯类交联剂，总计1000份。

根据交联剂的反应时间以及工艺的需要选择合适的交联剂，所述异氰酸酯类交联剂的作用是增加树脂的交联使成膜有更好的强度，助剂的作用是调节浆料的粘稠度，以及浆料在的流平性能等，通过加入多种水性丙烯酸树脂来满足皮革的物性要求。

S7.挂晾通风

皮革烘干后，将皮革挂晾在皮革挂晾机上，并且在挂晾机两侧安装风扇对皮革吹风，使皮革处于良好的挂晾通风环境，在下一工序之前使皮革以及涂层内的可挥发有机物和不良气味尽量多的挥发，减少有机挥发物在皮革内的残留，从而减少最终产品内的可挥发有机物的含量和不良气味的强度，一般挂晾通风时间为2-4小时。一般涂饰车间内需要进行烘干操作，车间温度较高，皮革挥发的有机物有害气体会在车间内存留，不利于皮革中可挥发有机物的挥发，因此，发明人在进行生产车间顶棚设计有天窗，使挥发的有机物和热空气通过天窗加强流动，加快皮革内可挥发有机物的散发。

S8.压花

用通过式的压花机在温度100-120℃、压力100-200bar、速度3-6m/min条件下在皮革正面压制特殊的花纹或在皮革的表面形成各种花纹。压花的温度以及压力可以根据不同的品种进行相应调整，然后通过振软工序松散被压紧的纤维，使皮革重新变得柔软。

S9.混合层制备

混合层是位于皮革表面涂饰层的中间层，通过高级辊涂机或喷涂机把混合层浆料均匀附着在皮革的压花后的底涂层上，辊涂后经过110℃-130℃烘干通道，通过烘道的时间2-3分钟，使浆料中的水分挥发使混合层浆料成膜，每平米32-38克。混合层浆料的组成为聚氨酯树脂类、水、颜料膏、交联剂、涂饰助剂组成。所述的混合层浆料以重量份数计，包含30-80份水、200-350份水性消光聚氨酯树脂A、100-150份水性丙烯酸树脂C、30-80份聚硅氧烷类A、80-120份水性消光聚氨酯树脂B、100-200份水性丙烯酸树脂B、100-150份颜料膏、60-80份异氰酸酯类，总计1000份。异氰酸酯类交联剂的作用是增加树脂的交联使成膜有更好的强度，助剂的作用是调节浆料的粘稠度，以及浆料在的流平性能等。经上述混合层浆料成膜后使皮革的颜色尽量接近皮革最终的颜色并且为顶涂涂饰做好准备。混合层完成后再次对皮革进行挂晾通风。挂晾通风的具体操作步骤同步骤S7.

S10.顶涂

在位于皮革表面涂饰层的最上层，用喷涂机将顶涂的浆料喷涂在混合层上，使其粘合在混合层上方，然后经过110℃-130℃烘干通道，使顶涂浆料成膜，顶涂的喷涂量为每平米24-30克，顶涂浆料成膜后再次经过挂晾机的挂晾通风，使可挥发有机物和气味进一步散发。顶涂层的浆料的组成为聚氨酯树脂类、水、颜料膏、交联剂、涂饰助剂组成。所述的顶涂浆料以重量份数计，包含100-200份水、100-300份水性消光聚氨酯树脂A、100-150份水性增光聚氨酯树脂、30-80份水性消光聚氨酯树脂C、30-80份聚硅氧烷类A、100-200份水性消光聚氨酯树脂B、30-80份聚硅氧烷类B、20-60份颜料膏、80-100份异氰酸酯类，总计1000份。所述顶涂浆料使皮革具有所需的光泽颜色，触摸感觉，和物理化学性能，其中聚硅氧烷类物质可作为手感剂，赋予皮革触摸的相对手感，通过水性增光聚氨酯树脂和水性消光聚氨酯树脂配比来调节最终的成品光泽，使其呈现亮面或亚光的效果，颜料膏一方面用于确定皮革最终颜色，另一方面提高皮革耐擦性。

进一步的，本发明所述封里浆料中各成分具体为：

化学名称	型号	生产厂家
			水	WATER
水性丙烯酸树脂A	SB100	STAHL
			酰肼类有机物	CHEMCATCH	大冢化学
磷酸盐类	511除味剂	RASA

进一步的，本发明所述底涂浆料中各成分具体为：

进一步的，本发明所述混合层浆料中各成分具体为：

化学名称	型号	生产厂家
			水	WATER
水性消光聚氨酯树脂A	Matt 200	LANXESS
			水性丙烯酸树脂C	CL-1	LANXESS
聚硅氧烷类A	XF	LANXESS
			水性消光聚氨酯树脂B	Matt 102	LANXESS
水性丙烯酸树脂B	PS	LANXESS
			颜料膏	颜料膏	STAHL
异氰酸酯类交联剂B	XL 1010	LANXESS

进一步的，本发明所述顶涂浆料中各成分具体为：

化学名称	型号	生产厂家
			水	WATER
水性消光聚氨酯树脂A	Matt 200	LANXESS
			水性增光聚氨酯树脂	WT21433	STAHL
水性消光聚氨酯树脂C	HS	STAHL
			聚硅氧烷类A	XF	LANXESS
水性消光聚氨酯树脂B	Matt 102	LANXESS
			聚硅氧烷类B	GF	LANXESS
颜料膏	颜料膏	STAHL
			异氰酸酯类交联剂B	XL 1010	LANXESS

传统涂饰工艺中水性材料聚氨酯类、丙烯酸类和交联剂产生可挥发有机物，为了减少最终的可挥发有机物的含量制备低TVOC低气味的涂饰用水性材料，本发明从源头降低皮革涂饰材料中的TVOC和不良气味，通过对原材料的筛选检测，实现从原材料对有机挥发物的管控，使用的除醛剂可减少皮革中散发的醛类物质，使可挥发有机物中的醛类降到很低，封里中使用的除味剂可以去除皮革的不良气味，改善皮革的最终气味。同时本发明涂饰配方中交联剂一般都含有有机溶剂，有机溶剂容易挥发，占皮革整体的TVOC很大组成，因此本发明选用不含溶剂的LAXESS的XL1010作为交联剂，可以有效降低总体的可挥发有机物含量。除此以外，本发明生产过程工艺过程中加入多个挂晾通风工序，使皮革处于良好的挂晾通风环境，使挥发有机物能更多的在生产过程中散发，减少了可挥发有机物在皮革中的残留，从而在下一层涂层覆盖之前使皮革以及涂层内的可挥发有机物和不良气味尽量多的挥发及残留，从而减少最终产品内的可挥发有机物的含量和不良气味的强度。

本发明根据交联剂的反应时间以及工艺的需要选择合适的交联剂，混合层和顶涂选择反应时间相对快的交联剂，底涂需要反应时间相对长的交联剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以汽车革常规的皮坯为原材料，采用低TVOC的涂饰用水性材料，经过特殊的涂饰加工工艺，获得低TVOC低气味的汽车皮革。本发明配方中采用低TVOC的涂饰用水性材料避免了含有有机溶剂交联剂和含有有机溶剂树脂的使用；在涂饰工程中加入对皮革的通风挂晾，加快皮革内可挥发有机物的挥发，皮革TVOC的散发试验结果明显优于常规生产流程所生产的皮革并且气味得到明显的改善，可以满足汽车主机厂对汽车内饰皮革材料有机挥发物和气味的限值要求，从而改善乘车环境，减少对人体产生的危害。

具体实施方式

下面通过具体实施例详述本发明，但不限制本发明的保护范围。如无特殊说明，本发明所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可商业途径获得。

实施例1

Jasmine Black

S1.皮坯分选

根据皮革表面伤残标准对原料皮坯进行筛选，筛选出符合实际应用要求的皮革进行组批次投产。

S2.片皮

对筛选完成的皮坯进行片皮，片皮厚度要求为1.2-1.4mm

S3.摔软

根据对Jasmine品种的要求摔软2-6小时。

S4.除尘

S5.封里

用通过式辊涂机把封里浆料辊涂在皮革的背面。所述的封里浆料，以重量份数计，包含550份水、250份水性丙烯酸树脂A、180份酰肼类有机物、20份磷酸盐类，总计1000份。

S6.底涂

在皮革表面涂饰层组成的最下层进行底涂工序，以天然皮革为基底的表面用通过式逆向辊涂机把含有颜料膏水性底涂浆料辊涂到皮革正面形成涂膜，每平米的辊涂量为120g。辊涂后经过110℃-130℃烘干通道。所述的底涂浆料，以重量份数计，包含150份水、20份聚硅氧烷类A、100份丙烯酸类树脂、130份蛋白类填充剂、240份水性丙烯酸树脂B、230份水性丙烯酸树脂A、100份颜料膏、30份异氰酸酯类交联剂A，总计1000份。

S7.挂晾通风

皮革烘干后，将皮革挂晾在皮革挂晾机上，并且在挂晾机两侧安装风扇对皮革通风，使皮革有一个良好的挂晾通风环境，挂晾通风时间为2小时。

S8.压花

用通过式的压花机在温度120℃、压力200bar、速度3m/min条件下在皮革正面压制Jasmine的花纹。压花后通过振软工序，使皮革重新变得柔软。

S9.混合层制备

通过高级辊涂机或喷涂机把混合层浆料均匀附着在皮革的压花后的底涂层上，辊涂后经过110℃-130℃烘干通道，通过烘道的时间2-3分钟，使浆料中的水分挥发使混合层浆料成膜，每平米32-38克。混合层浆料的组成为聚氨酯树脂类、水、颜料膏、交联剂、涂饰助剂组成。所述的混合层浆料以重量份数计，包含80份水、250份水性消光聚氨酯树脂A、150份水性丙烯酸树脂C、50份聚硅氧烷类A、100份水性消光聚氨酯树脂B、200份水性丙烯酸树脂B、100份颜料膏、70份异氰酸酯类交联剂B，总计1000份。挂晾通风的具体操作步骤同步骤S7.

S10.顶涂

用喷涂机将顶涂的浆料喷涂在混合层上，使其粘合在混合层上方，然后经过110℃-130℃烘干通道，使顶涂浆料成膜，顶涂的喷涂量为每平米24-30克，顶涂层的浆料的组成为聚氨酯树脂类、水、颜料膏、交联剂、涂饰助剂组成。所述的顶涂浆料以重量份数计，包含150份水、220份水性消光聚氨酯树脂A、150份水性增光聚氨酯树脂、150份水性消光聚氨酯树脂C、50份聚硅氧烷类A、100份水性消光聚氨酯树脂B、60份聚硅氧烷类B、40份颜料膏、80份异氰酸酯类交联剂B，总计1000份。挂晾通风的具体操作步骤同步骤S7.

进一步的，Jasmine Black所述封里浆料中各成分具体为：

化学名称	型号	生产厂家
			水	水
水性丙烯酸树脂A	SB100	STAHL
			酰肼类有机物	CHEMCATCH	大冢化学
磷酸盐类	511除味剂	RASA

进一步的，Jasmine Black所述底涂浆料中各成分具体为：

化学名称	型号	生产厂家
			水	WATER
聚硅氧烷类	XF	LANXESS
			丙烯酸类树脂	UPBC	LANXESS
蛋白类填充剂	X-Grade SF	LANXESS
			水性丙烯酸树脂B	PS	LANXESS
水性丙烯酸树脂A	SB 100	LANXESS
			颜料膏	颜料膏	STAHL
异氰酸酯类交联剂	XR5592	STAHL

进一步的，Jasmine Black所述混合层浆料中各成分具体为：

化学名称	型号	生产厂家
			水	WATER
水性消光聚氨酯树脂	Matt 200	LANXESS
			水性丙烯酸树脂	CL-1	LANXESS
聚硅氧烷类	XF	LANXESS
			水性消光聚氨酯树脂	Matt 102	LANXESS
水性丙烯酸树脂	PS	LANXESS
			颜料膏	颜料膏	STAHL
异氰酸酯类	XL 1010	LANXESS

进一步的，Jasmine Black所述顶涂浆料中各成分具体为：

化学名称	型号	生产厂家
			水	WATER
水性消光聚氨酯树脂	Matt 200	LANXESS
			水性增光聚氨酯树脂	WT21433	STAHL
水性消光聚氨酯树脂	HS	STAHL
			聚硅氧烷类	XF	LANXESS
水性消光聚氨酯树脂	Matt 102	LANXESS
			聚硅氧烷类	GF	LANXESS
颜料膏	颜料膏	STAHL
			异氰酸酯类	XL 1010	LANXESS

试验例：

本例采用常规生产流程处理皮革材料，与本发明实施例1得到产品进行有机物含量对比。

对比例采用的常规处理流程：

依次经过皮坯分选，片皮，除尘，封里，底涂，搭马车，压花，混合层，搭马车，顶涂，搭马车，成品。

常规流程所用的封里浆料里面没有除醛剂和除味剂，所采用底涂、混合层、顶涂浆料的化料没有经过特殊筛选TVOC散发量没有的得到很好的控制。且在底涂、顶涂后不进行挂晾通风直接搭马车。经常规流程处理后的皮革可以闻到明显的有机物气味，传统工艺不利于可挥发有机物的散发。

有机物含量测试试验：采用袋子法测量，将待测产品进行裁剪，得到待测样品，将待测样品放入采样袋，充入适量氮气后，密封，将采样袋在65℃温度加热2小时，使样品中的挥发性有机物散发到袋内气体，再采集袋子内气体用专业设备测量有机物含量，测试结果如下表。

注：N.D.为未检出

从上述试验结果可知，采用本发明工艺处理后的皮革有机物含量显著低于常规生产流程并且气味得到明显的改善。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。