PU樹脂用在皮革上面
將PU樹脂(聚氨酯樹脂)應用于皮革表面是?當前皮革涂飾的主流技術?,尤其是在中高端皮革制品(如皮鞋、皮包、沙發、汽車座椅、服裝等)中應用非常廣泛。它能為皮革提供優異的保護性、裝飾性和功能性。
以下是PU樹脂在皮革涂飾中的關鍵應用、優點、工藝要點及注意事項:
一、 PU樹脂在皮革涂飾中的應用形式
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?頂層涂飾(Top Coat/Finishing Coat):?
- ?最常見應用。? 作為皮革表面的最后一道保護性和裝飾性涂層。
- ?作用:? 提供光澤度(高光、啞光、半啞光)、手感(滑爽、蠟感、油感、澀感等)、耐磨、耐刮、耐化學品(汗液、清潔劑)、耐黃變、防水/防污等性能。
- ?樹脂類型:? 通常是單組分或雙組分溶劑型/水性聚氨酯光油或手感劑。可根據需要添加消光粉、蠟粉、增滑劑、手感劑等助劑。
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?底層涂飾/封底層(Base Coat/Sealer):?
- 在頂層涂飾之前涂布。
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?作用:?
- ?封底/填充:? 填充皮革粒面的細微傷殘、毛孔,使表面更平整光滑,便于后續涂飾,節省頂層樹脂用量。
- ?固色:? 固定皮革表面的染料或顏料,防止滲色、遷移。
- ?改善遮蓋力與均勻性:? 為頂層涂飾提供均勻的底色。
- ?提高附著力和遮蓋力:? 加強頂層涂層與皮革的附著力。
- ?樹脂類型:? 通常使用遮蓋力好、填充性強、干燥快、與皮革和頂層涂層附著力好的PU樹脂,可以是溶劑型或水性。
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?顏料層/色漿層(Pigment Layer):?
- 用于需要遮蓋皮革底色、賦予鮮艷均勻顏色或特殊效果(金屬色、珠光色等)的情況。
- ?作用:? 提供顏色和遮蓋力。
- ?樹脂類型:? PU樹脂作為顏料或效應顏料的載體(粘合劑)。要求樹脂對顏料潤濕分散性好、成膜透明、遮蓋力適中、與底層和頂層附著力好。通常是溶劑型或水性PU色漿。
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?貼膜/移膜皮革(PU Coated Leather / Bicast Leather):?
- 在離型紙上涂布一層較厚的PU樹脂膜(常含有顏料、填充料等),干燥后將其貼合到底基(通常是碎皮打磨成的皮纖維層或人造革基布)上,剝離離型紙后形成具有PU表層的皮革。
- ?特點:? 表面效果高度一致、利用率高、成本相對低,但透氣性、真皮感不如全粒面/修面皮革涂飾。常用于對表面一致性要求高的產品和家具革。
? 二、 PU樹脂用于皮革涂飾的主要優點
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?優異的物理機械性能:?
- ?高耐磨性:? 保護皮革表面免受日常磨損。
- ?高韌性/彈性:? 能跟隨皮革的彎曲、拉伸而變形不易開裂、斷裂(比丙烯酸樹脂好很多)。
- ?良好的耐刮擦性:? 減少劃痕的出現。
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?卓越的耐化學性:?
- ?耐溶劑性:? 不易被常見溶劑溶解破壞。
- ?耐化學品性:? 能抵抗汗液、油脂、清潔劑等的侵蝕。
- ?耐水解性(特別是聚酯/聚醚型PU):? 在潮濕環境中性能穩定。
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?優異的耐候性:?
- ?耐紫外線/耐黃變性(尤其是脂肪族PU):? 長期暴露在陽光下也能保持顏色和光澤穩定,不易變黃發脆,是戶外用革和高檔革的首選(芳香族PU易黃變,多用于深色革或不要求耐黃變的內里)。
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?多樣化的外觀與手感:?
- 可通過配方設計(樹脂結構、助劑)實現從高光到深度消光、各種特殊手感(如蠟感、油感、硅感、絨感、澀感等)以及豐富的色彩和特殊效果(珠光、金屬色)。
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?良好的附著力和成膜性:? 對皮革基材和各類顏料、助劑有良好的粘接力,能形成均勻、連續的涂層。
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?環保趨勢:? 水性PU技術日益成熟,VOC排放低,更環保。
?? 三、 工藝要點與注意事項
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?皮革前處理:?
- ?清潔:? 徹底清除皮革表面的油脂、灰塵、鹽分等污物。
- ?回軟/加脂:? 確保皮革柔軟度適中,避免涂層后變硬。
- ?磨革/熨平:? 對于需要平整表面的修面革等,進行物理處理。
- ?固定/中和:? 固定皮革內部的鞣劑、染料,調節表面pH值,確保涂飾層穩定附著。
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?PU樹脂的選擇:?
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?溶劑型 vs 水性:?
- ?溶劑型:? 流平性好、干燥快、成膜致密性好、初始光澤高、工藝成熟。但VOC高,環保壓力大。
- ?水性:? 環保、安全無毒、不易燃。但干燥速度慢(需烘道)、流平性相對差、對基材潤濕性要求高、耐水性/耐化學品性初期可能稍遜(需配方優化和交聯)。是未來發展趨勢。
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?芳香族 vs 脂肪族:?
- ?芳香族:? 成本低,機械性能好。?致命缺點:易黃變?。適用于深色革、內里革或不要求耐黃變的場合。
- ?脂肪族:? ?優異的耐黃變性、耐候性?,光澤持久性好。成本高。是高檔革、白色革、淺色革、戶外革、汽車革等的首選。
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?單組分 vs 雙組分:?
- ?單組分:? 操作簡單(開罐即用),靠物理干燥成膜(溶劑揮發或水蒸發)或濕氣固化。耐溶劑性、耐熱性通常不如雙組分。
- ?雙組分:? 由含羥基(-OH)的PU多元醇樹脂和異氰酸酯(-NCO)固化劑組成。使用時按比例混合,發生化學反應交聯固化。?優點:? 涂層具有?極高的耐化學性、耐磨性、耐熱性、耐久性和物理強度?。?缺點:? 操作復雜(需精確配比、混合后適用期有限)、成本高。常用于頂級要求的場合(如高性能汽車革、特殊功能革)。
- ?軟硬度/模量:? 根據皮革類型和最終手感要求選擇樹脂的軟硬度。沙發革、服裝革需要柔軟樹脂;鞋面革、箱包革可能需要更硬挺耐磨的樹脂。
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?溶劑型 vs 水性:?
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?涂飾配方:?
- ?顏料/色漿:? 提供顏色和遮蓋力。需與PU樹脂相容。
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?助劑:? 至關重要!包括:
- ?流平劑/潤濕劑:? 改善涂層流平性和對皮革的潤濕性。
- ?消泡劑:? 防止生產和使用過程中產生氣泡。
- ?消光劑:? (二氧化硅等)用于調節光澤度。
- ?蠟乳液/粉:? 提供特殊的滑爽感、蠟感、改善耐刮擦性。
- ?手感劑:? (有機硅、氟碳等)賦予滑爽、油潤、絨面等特殊手感。
- ?交聯劑:? (氮丙啶、碳化二亞胺、異氰酸酯)用于水性體系,提高耐水性、耐化學品性和物理性能。
- ?增稠劑:? 調節粘度,適應不同涂飾方式(如噴涂需要較低粘度,輥涂可能需要較高粘度)。
- ?滲透劑/封底劑:? 用于底層,促進滲透和封底效果。
- ?稀釋劑:? (溶劑或水)調節施工粘度。
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?涂飾施工:?
- ?常見方式:? 噴涂(應用最廣泛)、輥涂(效率高,適合平整革)、刮涂/揩涂(特殊效果、修補)。
- ?原則:? ?“薄涂多道”?。每道涂層要薄而均勻,確保充分干燥后再進行下一道。一次性涂布過厚易導致干燥不良、發粘、開裂、手感差。
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?干燥/固化:?
- ?充分干燥至關重要!? 特別是水性PU和雙組分PU。
- ?溶劑型:? 通常需要通風良好的環境或烘道(溫度控制在40-60℃左右,避免過高損傷皮革)。
- ?水性:? 需要更長的干燥時間和/或更高的烘干溫度(60-80℃或更高,但需嚴格監控避免皮革收縮變硬)。
- ?雙組分:? 混合后需在規定適用期內用完,涂布后需要一定的條件(溫度、濕度)和時間進行充分的化學交聯反應以達到最佳性能。可能需要熟化室。
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?后整理:?
- ?熨平/壓花:? 在涂層干燥后(通常是最后一層未完全干透時)進行,賦予平整度或特殊花紋。
- ?拋光/打光:? (較少用于PU涂飾,更多用于無涂飾或油蠟革)用于產生高光澤。
- ?摔軟:? 在轉鼓中對成革進行摔打,使皮革更柔軟自然,涂層更具仿皮感(對涂層柔韌性要求高)。
? 四、 常見問題與對策
- ?附著力不良:? 皮革前處理不當(臟污、油脂、pH);樹脂選擇錯誤(與皮革兼容性差);底層未干透就涂面層;固化不完全。對策:加強前處理;選擇合適的樹脂體系(如附著力促進劑);確保層間干燥;優化固化條件。
- ?涂層發粘:? 干燥不徹底(溫度低、濕度大、風速慢、涂層過厚);樹脂本身軟;增塑劑遷移;環境溫度過高。對策:加強干燥;選用硬度稍高樹脂;避免使用易遷移助劑;控制儲存環境溫度。
- ?開裂/不耐折:? 涂層過硬(樹脂選擇錯誤);涂層過厚;干燥過急;皮革本身過硬;樹脂韌性不足。對策:選用更柔軟的PU樹脂;薄涂多道;控制干燥條件(避免高溫急烘);確保皮革本身柔軟度;選用韌性好的樹脂或添加增韌劑。
- ?光澤不均/發花:? 噴涂不均;流平性差(粘度不當、助劑不足);底層吸收不均;皮革表面狀態差異大。對策:調整噴涂參數;優化流平劑和粘度;加強底層封底;確保基材一致性。
- ?耐水性/耐溶劑性差:? 樹脂本身性質(水性PU初期可能較差);固化/交聯不充分;助劑選擇不當(如親水性乳化劑過多)。對策:優先選擇耐化性好的樹脂(如雙組分);確保充分干燥固化;使用交聯劑(水性體系);優化助劑配方。
- ?手感不佳:? 未添加或選擇不當的手感劑;涂層過厚;助劑相容性差導致滲出。對策:針對目標手感選擇合適的手感劑體系;薄涂;確保助劑相容性。
?? 總結
PU樹脂是賦予皮革高性能、美觀外觀和豐富手感的?核心材料?。成功應用的關鍵在于:
- ?充分了解皮革基材特性?(類型、狀態、前處理要求)。
- ?明確最終產品的性能目標?(耐磨、耐刮、耐黃變、手感、光澤、特殊效果)。
- ?精心選擇和搭配PU樹脂體系?(溶劑型/水性、芳香族/脂肪族、單組份/雙組份、軟硬度)。
- ?科學設計涂飾配方?(顏料、助劑的選用與平衡)。
- ?嚴格控制涂飾工藝?(前處理、施工方式、干燥固化條件)。
- ?進行充分的測試驗證?(附著力、耐磨、耐折、耐黃變、手感等)。
隨著環保法規日益嚴格和技術進步,?水性PU和脂肪族PU在高檔皮革涂飾中的應用比例越來越高?。對于要求極致耐久性和耐化性的應用,?雙組分PU體系?是首選。
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