【正文】 至整個(gè)聚氨酯市場(chǎng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ弧? 我國(guó)聚氨酯合成革的現(xiàn)狀及產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 我國(guó) PU 合成革的現(xiàn)狀 我國(guó) PU 合成革的生產(chǎn)雖然起步晚，但近十年來(lái)，其發(fā)展極為迅速，已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模和競(jìng)爭(zhēng)力。 在我國(guó)，聚氨酯合成革的發(fā)展有 30 年左右，比發(fā)達(dá)國(guó)家晚了近 10 年。 聚氨酯合成革的發(fā)展 1953年德國(guó)首先推出 PU合成革專(zhuān)利。 為了解決天然皮革供應(yīng)量不足的問(wèn)題，人們從 20 世紀(jì) 30 年代開(kāi)始探究不同的化學(xué)原料和方法制造天然皮革的替代品，特別是在聚氨酯合成革產(chǎn)品出現(xiàn)后，在天然皮革的替代工作上實(shí)現(xiàn)了真正的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。該類(lèi)合成革主要用于制造鞋業(yè)、球類(lèi)、箱包、家具裝飾品等。 Energy balance 年產(chǎn) 1000 萬(wàn)米聚氨酯合成革工業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 第一章 綜 述 ...................................... 1 前言 ....................................... 1 聚氨酯合成革概述 ............... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。安徽建筑大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 高分子材料與工程 班 級(jí) 11 高分子 二 班 學(xué)生姓名 張志軍 學(xué) 號(hào) 10206020218 課 題 年產(chǎn) 1000 萬(wàn)米聚氨酯合成革工藝設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 程從亮 設(shè)計(jì)時(shí)間 2020 年 2 月 24 至 2020 年 6 月 19 年產(chǎn) 1000 萬(wàn)米聚氨酯合成革工業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)題為年產(chǎn) 1000 萬(wàn)米聚氨酯合成革生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：聚氨酯合成革；設(shè)計(jì)；生產(chǎn)工藝；物料衡算；能量衡算 年產(chǎn) 1000 萬(wàn)米聚氨酯合成革工業(yè)設(shè)計(jì) Abstract This graduate is the processing technological design of 3,000,000 meters of synthetic leathers per year. The full understanding about Development of PU synthetic leather, properties and application prospects is the focus of previous work. The design of the core is about the production process design about an annual output of 3 million meters of polyurethane synthetic leather, mainly from its production formula, the production process began to design, then latter work is the production of PU synthetic leather material balance and energy balance . Calculating required polymerization reactor, DMF pumps, piping design, etc according to previous data aggregation. Finally, there is nesscessary to analysis the polyurethane synthetic leather enterprises in the production of waste d. Manwhile, the production of polyurethane synthetic leather used in the design of DMF in the recovery process and the design of security technology is a more important part. Key words： Polyurethane synthetic leather； Design ； Processing technology；materials balance。 1 干法聚氨酯合成革 干法生產(chǎn)工 藝技術(shù)是聚氨酯合成革最早開(kāi)發(fā)的工業(yè)生產(chǎn)方法，生產(chǎn)出的合成革強(qiáng)力優(yōu)異，粘接牢固，但透氣性能相對(duì)較差。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與 二羥基或多羥基化合物加聚而成。隨著聚氨酯 工業(yè)的高速發(fā)展， PU 合成革已成為最有前途的天然革替代品。從 20世紀(jì) 70年代開(kāi)始世界 PU合成革產(chǎn)量以每年約 20% 的速度增長(zhǎng) ， PU 合成革產(chǎn)品的品種更新亦極為迅速。同時(shí)，隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì) PU合成皮革的品質(zhì)、品種的要求越來(lái)越高。因此， PU 合成革行業(yè)的重心和市場(chǎng)的中心都位于華東、華南一帶。從產(chǎn)品檔次看 ,我國(guó)的 PU合成革仍以中、低檔產(chǎn)品為主。因此，聚氨酯合成革是天然皮革的最為理想的替代品，廣泛應(yīng)用于服裝、制鞋、箱包、家具等行業(yè)。 除 去反應(yīng)水和過(guò)量的二元醇之后， 再經(jīng)調(diào)整和過(guò)濾即得聚酯多醇樹(shù)脂。將所得 PU 樹(shù)脂進(jìn)行過(guò)濾，除去不溶物后．即可進(jìn)行包裝出廠或供下面的合成革裝置使用。 缺點(diǎn)是自控程度低， 同品種不同批量之間的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)偏差較大，不適于同品種的大批量生產(chǎn) 連續(xù)式多釜串聯(lián)操作：自控程度高， 產(chǎn)品的質(zhì)量均一，適合于市場(chǎng)需求量較大的品種的大批量生產(chǎn)。然后在上面涂布粘合層再與底布復(fù)合。該類(lèi)合成革主要用于制造鞋業(yè)、球類(lèi)、箱包、家具裝飾品等。因此其市場(chǎng)空間巨大，發(fā)展速度驚人。目前，對(duì)外技術(shù)交流頻繁，國(guó)外許多先進(jìn)技術(shù)和新穎的產(chǎn)品很快被吸入國(guó)內(nèi)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)已被生產(chǎn)廠家擺在很重要的位置。 PU合成革生 產(chǎn)是一個(gè)環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中，大量使用了DMF、 MEK、 TOL 等有機(jī)溶劑，這些溶劑大多數(shù)沒(méi)有回收（除濕式生產(chǎn)的大部分 DMF 能回收外）而直接排放于空氣中，嚴(yán)重污染環(huán)境。 PU合成革行業(yè)基礎(chǔ)工業(yè)薄弱，受制于人，不利于民族工業(yè)的發(fā)展。 行業(yè)內(nèi)以中低檔 PU合成革產(chǎn)品為主的局面 ,加大新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)力 度 提高產(chǎn)品檔次是企業(yè)發(fā)展的必由之路。 安徽建筑大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 目前，世界上只有 日本可樂(lè)麗公司、帝人公司以及我國(guó)煙臺(tái)萬(wàn)華合成革集團(tuán)具有該產(chǎn)品的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)能力，應(yīng)在全國(guó)加大開(kāi)發(fā)力度。主要用于服裝、手套及裝飾品等的生產(chǎn)，前景十分廣闊。因?yàn)槟壳?PU 革行業(yè)中， 95%以上的 PU樹(shù)脂產(chǎn)品和 TDI 固化劑是溶劑型和高含量游離 TDI 型，其生產(chǎn)車(chē)間的環(huán)境空氣中，溶劑和 TDI 含量嚴(yán)重超標(biāo)。 聚氨酯合成革的發(fā)展方向 —— 環(huán)保型聚氨酯是當(dāng)務(wù)之急 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)聚氨酯合成革基本是采用溶劑型聚氨酯作為原料。而國(guó)內(nèi)水性 PU的研究基本在低水平重復(fù)，達(dá)不到溶劑型的性能，應(yīng)用范圍很窄。加強(qiáng)相關(guān)纖維與化學(xué)品的研制刻不容緩，尤其是在 基礎(chǔ)研究方面的高性能纖維和水性 PU方面。并且，由于合成革具有性能優(yōu)良，可大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆? 聚氨酯合成革作為人造革、合成革中性能最為優(yōu)異的品種， 應(yīng)用 空間不斷廣闊 ，其發(fā)展前景可謂非常良好。 總之，在大力發(fā)展聚氨酯合成革產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，要注重環(huán)境保護(hù)可和資源回收利用，這樣對(duì)于企業(yè)的健康發(fā)展和經(jīng)濟(jì)消息都有很好的幫助。聚氨酯樹(shù)脂制成的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，其產(chǎn)品與品種逐年遞增，在材料工業(yè)中占有相當(dāng)重 要的比例。 異氰酸酯具有毒性，能與人體的蛋白質(zhì)反應(yīng)，空氣中的極限充許濃度為%，故此，生產(chǎn)時(shí)要特別注意。最常用的二元酸為已二酸，最常用的多元醇為乙二醇。胺類(lèi)如三乙烯二胺、 N烷基嗎啡啉等，有機(jī)錫類(lèi)如二月桂酸二丁錫，一般兩者復(fù)合加入。39。 II 液型樹(shù)脂是由含有活潑氫的高分子量化合物和二異氰酸酯進(jìn)行加成聚合反應(yīng)得到的，其末端上具有反應(yīng)性的羥基 。因此，凝集力高的 I液型樹(shù)脂最為合適。皮膜的物理化學(xué)性能是由 II液型聚氨酯 樹(shù)脂中的含有活潑氫的高分子量化合物的組成、分子量的大小、交聯(lián)劑的用量 所 決定的 。 其中無(wú)紡布是使用最多的基布 。 通常 合成革 對(duì)基布的要求有以下幾點(diǎn)： a、基布表面必須平整，厚度、起絨密度、長(zhǎng)度、色澤等要求均勻一致。首先，它是溶解樹(shù)脂，形成適合于配制一定粘度的、可供涂覆、浸漬及表面處理的混合液的液體；其次，一些溶劑常常用來(lái)作為制備聚氨酯樹(shù)脂的反應(yīng)介質(zhì)；第三，一些溶劑又常常用來(lái)配制色漿，用于 聚氨酯合成革 產(chǎn)品的染色、印刷、涂飾等。如過(guò)含有的話(huà)將會(huì)使聚氨酯變質(zhì)而不能使用，所以醇、醚、醚、醇類(lèi)溶劑不能使用。一般選用工業(yè)一級(jí)品溶劑，其純度在 99%以上。 世界上生產(chǎn)離型紙的廠商主要是：美國(guó)沃淪公司、英國(guó)維金斯公司、意大利賓達(dá)公司、日本創(chuàng)研株式會(huì)社、旭輥株式會(huì)社、大日本印刷株式會(huì)社等。 按光澤度分： ① 高光型 ② 光亮型 ③ 半光亮型 ④ 半消光型 ⑤消光型 ⑥ 超消光型 。 b、 耐溶劑性：在 合成革與人造革的 生產(chǎn)中， 經(jīng) 常 使 用到多種溶劑，要 求 離型紙既不溶解也不溶脹。 著色劑 （ 1） 著色劑 的 種類(lèi)和應(yīng)用 著色劑可分為染料和顏料兩大類(lèi)。在合成革的加工溫度下易分解，在制品的使用過(guò)程中容易滲出，遷移而造成串色和污染。無(wú)機(jī)顏料具有優(yōu)良的耐熱性、耐光性和耐溶劑性，而且原料易得，制造簡(jiǎn)便，價(jià)格低廉，但其透明度、鮮明性差，色澤暗淡，相對(duì)密度大。 c、理想的著色劑耐溶劑性要好，與溶劑接觸后不 安徽建筑大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 會(huì)因溶劑而遷移、串色。 其他助劑 （ 1）木質(zhì)粉（ MCC） 在單涂覆法中使用一 定量的木質(zhì)粉，既能降低產(chǎn)品成本，又能在凝固過(guò)程中起到骨架的作用，不同型號(hào)廠家的木質(zhì)粉，其膨脹系數(shù)不同，這樣便在同等其他材料相同的情況下，其粘度值均不相同，也直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量及相應(yīng)的成本，木質(zhì)粉的細(xì)度要求一般要達(dá)到 400 目以上。 b、非離子表面活性劑（ S80）：具有疏水性，可推遲表面的凝固速度，因而可使內(nèi)部的 DMF 與水更快地交換，可生成針狀的泡孔結(jié)構(gòu)，加入量為 1%— 3%，過(guò)大時(shí)會(huì)影響生產(chǎn)速度。用量一般在 — 1份，用量太少不起作用；用量過(guò)大時(shí)因與 DMF 相溶性差，會(huì)使合成革表面有凹凸不平現(xiàn)象出現(xiàn)。 另外，還有些填充劑比如輕質(zhì)碳酸鈣等在這里就不做過(guò)多介紹。與乙醚、二甘醇、丙酮、四氯化碳、苯、氯苯、煤油、橄欖油混溶。一般純的 MDI 就是指 4,4′ MDI，其含量在 99%以上。用于生產(chǎn)聚氨酯塑料、聚氨酯彈性體；還可用于制造合成纖維、合成革、無(wú)溶劑涂料等。有吸濕性?？膳c堿反應(yīng)。用作增塑劑和高效潤(rùn)滑劑。無(wú)色、無(wú) 臭的黏稠液體。能與水、乙醇、丙酮、醛類(lèi)、醋酸等混溶。在聚氨酯領(lǐng)域，乙二醇主要用于合成聚酯多元醇，還用于聚氨酯擴(kuò)鏈劑等。皮膚有創(chuàng)傷者嚴(yán)禁與本品接觸。物性參數(shù)如下： 表 BDO 的物性參數(shù) 項(xiàng)目 指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo) 外觀 無(wú)色油狀液體 燃燒熱 2585kJ/mol 相對(duì)分子質(zhì)量 引燃溫度 354℃ 羥值 1245mgKOH/g 表面張力 沸點(diǎn) 228~230℃ 臨界溫度 446℃ 密度 20/℃ g/ml 臨界壓力 25/℃ g/ml 閃點(diǎn) 閉杯 121℃ 折射率 20/℃ 開(kāi)杯 155℃ 25/℃ 沸點(diǎn)（減壓蒸餾） 黏度 20℃ mPa*s 200 a 187℃ 25℃ *s 100 a 170℃ 50℃ 23 mPa*s 20 a 133℃ 凝固點(diǎn)（純品） ℃ 10 a 118℃ （含水 %） 19℃ 2 a 102℃ 熔化潛熱 （ 20℃） (kg*k) 蒸發(fā)熱（ ℃ kJ/mol 年產(chǎn) 1000 萬(wàn)米聚氨酯合成革工業(yè)設(shè)計(jì) 23 （ TOL） 無(wú)色透明易揮發(fā)液體，有類(lèi)似苯芳香氣味。易爆，爆炸極限 ％～ ％ (體積 )。甲苯主要用柞有機(jī)合成的原料、高辛烷值汽油添加劑和溶劑。能與乙醇、乙醚相混溶。對(duì)金屬無(wú)腐蝕性，可用鐵、軟鋼、銅或鋁制容器貯存。根據(jù)要求，一種產(chǎn)品往往需要多種生產(chǎn)工藝進(jìn)行組合 生產(chǎn)。在目前的工業(yè)化生產(chǎn)中，根據(jù)污染產(chǎn)生情況，聚氨酯合成革的生產(chǎn)工藝可分為干法、濕法兩種。一般分為直接涂刮法和離型紙法。 干法生產(chǎn)線(xiàn)適用于干法聚氨酯貼膜革和干法發(fā)泡聚氨酯貼膜革的貼膜加工。應(yīng)根據(jù)所加工的紋路大小、深度來(lái)控制配合液的綜合粘度，粘度過(guò)低后容易造成表面花紋不清晰、粘連，成本相對(duì)增大。聚氨酯樹(shù) 脂表皮層應(yīng)用偏高模量型號(hào)，而粘接層應(yīng)考慮耐水解，基布的顏色和表皮層的顏色協(xié)調(diào)接近等。其含意是基材 (即合成革半成品 )的意思。 生產(chǎn)工藝流程 年產(chǎn) 1000 萬(wàn)米聚氨酯合成革工業(yè)設(shè)