阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝:專利背景,發明內容,專利目的,技術方案

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》是煙臺大學於2015年10月26日申請的專利，該專利的公布號為CN105154596A，授權公布日為2015年12月16日，發明人是段寶榮、王全傑、唐志海、丁海燕、張萌萌、候立傑、王延青、劉桂林。

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》公開了一種阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝，其生產工序為以無銨鹽脫灰代替銨鹽脫灰，以高溫水洗來降低坐墊革的霧化值，以復鞣、加脂和塗飾步步聯防提高皮革的阻燃性能，以耐光性材料提高塗層的耐光性的汽車坐墊革工藝，該工藝選擇滾塗代替噴塗降低皮化材料使用量，研製開發阻燃、低霧化、耐光、耐熱、抗黃變的高性能汽車內飾革產品有著廣闊的市場前景。

2020年7月14日，《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

基本介紹

中文名：阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝
申請人：煙臺大學
申請日：2015年10月26日
公布號：CN105154596A
申請號：2015106944016
公布日：2015年12月16日
發明人：段寶榮、王全傑、唐志海、丁海燕、張萌萌、候立傑、王延青、劉桂林
地址：山東省煙臺市萊山區清泉路32號
Int. Cl.：C14C1/04(2006.01)I、C14C1/06(2006.01)I、C14C1/08(2006.01)I、C14C3/28(2006.01)I等
代理機構：煙臺雙聯專利事務所
代理人：梁翠榮
類別：發明專利

專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

皮革坐墊用於汽車已有八十年左右的歷史。由於早期人們生活質量低，尚不計較車輛內飾品對人身的安全和健康方面的影響，因此皮革坐墊幾乎全用普通皮革。隨著健康環保意識的逐漸增強，人們漸漸地發現了普通皮革用於坐墊的危害：（1）皮革纖維內未結合的低分子物受熱後成霧狀物揮發出來，凝結於擋風玻璃上，影響視線，增加不安全因素。（2）汽車遇火警時，坐墊燃燒，車內人員逃生困難。（3）空車置於夏天的陽光下曝曬，車內溫度可達80℃，皮革易老化，塗層變黃、脆裂。於是人們逐步開始研究具有特殊性質的皮革以充當坐墊和內裝飾面料。

中國國內外汽車用革現存的主要問題是：

（1）汽車用革要求皮革的諸種性能之間相互制約很大，難以同時滿足，如有的阻燃性提高了，手感柔軟度卻大大降低；降低了霧化值，同時又會引起耐濕擦指標大大下降，等等。

（2）阻燃劑多用含鹵素化合物，在車內起火燃燒時，由於高溫裂解可能生成PBDD（多溴代二苯並二惡英）和PBDF（多溴代二苯並呋喃），有害於人體，易於使人窒息。溴化物排到空氣中還會破壞臭氧層。

（3）塗飾材料分子鏈含有大量的不飽和鍵，在高溫日曬條件下受紫外線作用發生黃變和脆裂。

（4）成革內殘留的六價鉻鹽，是一種致癌物質，有損於人體健康。

因此，研製開發阻燃、低霧化、耐光、耐熱、抗黃變的高性能汽車內飾革產品有著廣闊的市場前景。

發明內容

專利目的

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》所要解決的技術問題是，提供一種阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝，所製備的牛皮汽車坐墊革具有更好的阻燃和耐黃變性能，同時霧化值更低，並且更耐黃變。

技術方案

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》的技術方案如下：

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》包括依次進行的如下工序：浸水，塗灰鹼脫毛，浸灰，預脫灰，脫灰，軟化，浸酸，鞣製，陳放，擠水，削勻，脫脂，復鞣，中和，加脂，乾燥，回潮和塗飾，其特徵在於：

所述預脫灰工藝：浴液液比100%~200%，浴液溫度18~25℃，施加氯化鎂0.6%和2-羥基丙酸0.1%，轉動40分鐘；

所述脫灰工藝：浴液比200%，浴液溫度18~25℃，加入乙酸鉀1%，轉動80分鐘；

所述復鞣工藝：浴液比200%，浴液溫度40℃，加入四羥甲基硫酸磷4%~6%，復鞣型膨脹阻燃劑2%和皮革專用膨脹型澱粉阻燃劑1%，轉動50分鐘，加入甲酸鈉0.2~0.4%，轉動20分鐘，然後調pH為5.0，再轉40分鐘，用50℃的水水洗兩次，每次10分鐘，排液；

所述中和工藝：浴液液比100%，浴液溫度35℃，加甲酸鈉1%，轉30分鐘，加碳酸鈉0.4%~0.6%，再轉40分鐘，用55℃的水水洗兩次，每次10分鐘，排液；

所述加脂工藝：浴液液比100%，浴液溫度40℃，加入合成加脂劑11%，轉40分鐘，加入阻燃性磷酸化加脂劑A4%和阻燃性磷酸化加脂劑B3%，轉60分鐘，加水100%，浴液溫度調整到50℃，轉60分鐘，加甲酸1.5%，轉60分鐘，用65℃的水水洗兩次，每次10分鐘，排液。

所述塗飾工藝：（a）底塗：塗料重量份數配比：水性顏料膏2份，水25份，耐光性塗料6份，碳納米管改性丙烯酸酯類樹脂耐光性塗料5份、耐光性水性聚氨酯5份和阻燃性塗料6份；（b）中塗：塗料重量份數配比：水20份，消光聚氨酯40份，亮光聚氨酯15份，交聯劑10份；（c）頂塗：塗料重量份數配比：水14份，手感劑6份；塗飾均採用滾塗，滾塗溫度102℃，底塗滾三次，中塗滾二次，頂塗滾一次。

改善效果

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》的積極效果在於：《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》以無銨鹽脫灰代替銨鹽脫灰，減輕了製革工藝的氨氮污染；通過高溫水洗降低了坐墊革的霧化值；在復鞣、加脂和塗飾等工序中採取各種技術措施，提高了皮革的阻燃性能；通過使用耐光性材料提高了塗層的耐光性；通過選擇滾塗代替噴塗降低了皮化材料使用量。以硫酸鎂、氯化鎂、叔丁醇鎂、乙基氯化鎂、甲基丙烯酸鎂、乳酸鎂、4-甲基水楊酸、乙酸鉀和葡萄糖酸鉀等無銨鹽代替傳統的銨鹽脫灰，降低了坐墊革加工廢水中的氨氮含量並降低了坐墊革的霧化值。2-羥基丙酸對無銨脫灰劑A具有增效作用，草酸二鉀0.2%和酒石酸鉀鈉對無銨脫灰劑B具有增效作用。在復鞣、中和和加脂工序逐步提高水洗溫度，能夠洗掉小分子化合物，降低皮革的霧化值。

技術領域

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》涉及一種汽車坐墊革的製造工藝，特別涉及一種阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革的製造工藝。

權利要求

1.阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝，包括依次進行的如下工序：浸水，塗灰鹼脫毛，浸灰，預脫灰，脫灰，軟化，浸酸，鞣製，陳放，擠水，削勻，脫脂，復鞣，中和，加脂，乾燥，回潮和塗飾，其特徵在於：所述預脫灰工藝：浴液液比100%~200%，浴液溫度18~25℃，施加氯化鎂0.6%和2-羥基丙酸0.1%，轉動40分鐘；所述脫灰工藝：浴液比200%，浴液溫度18~25℃，加入乙酸鉀1%，轉動80分鐘；所述復鞣工藝：浴液比200%，浴液溫度40℃，加入四羥甲基硫酸磷4%~6%，復鞣型膨脹阻燃劑2%小時和皮革專用膨脹型澱粉阻燃劑1%，轉動50分鐘，加入甲酸鈉0.2~0.4%，轉動20分鐘，然後調pH為5.0，再轉40分鐘，用50℃的水水洗兩次，每次10分鐘，排液；所述中和工藝：浴液液比100%，浴液溫度35℃，加甲酸鈉1%，轉30分鐘，加碳酸鈉0.4%~0.6%，再轉40分鐘，用55℃的水水洗兩次，每次10分鐘，排液；所述加脂工藝：浴液液比100%，浴液溫度40℃，加入合成加脂劑11%，轉40分鐘，加入阻燃性磷酸化加脂劑A4%和阻燃性磷酸化加脂劑B3%，轉60分鐘，加水100%，浴液溫度調整到50℃，轉60分鐘，加甲酸1.5%，轉60分鐘，用65℃的水水洗兩次，每次10分鐘，排液。

2.如權利要求1所述的阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝，其特徵在於：所述塗飾工藝：（a）底塗：塗料重量份數配比：水性顏料膏2份，水25份，耐光性塗料6份，碳納米管改性丙烯酸酯類樹脂耐光性塗料5份、耐光性水性聚氨酯5份和阻燃性塗料6份；（b）中塗：塗料重量份數配比：水20份，消光聚氨酯40份，亮光聚氨酯15份，交聯劑10份；（c）頂塗：塗料重量份數配比：水14份，手感劑6份；塗飾均採用滾塗，滾塗溫度102℃，底塗滾三次，中塗滾二次，頂塗滾一次。

實施方式

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》實施例工藝步驟如下：

（1）預浸水：原皮稱重，步驟（1）材料用量以此為基數，施加0.25%的殺菌劑，0.25%浸水助劑，0.4%的純鹼，浴液液比控制在500%~1000%，浴液溫度20~22℃，對生皮進行預浸水，生皮鬆散部位充水50%~60%，緊實部位充水20%~30%，在浴液中以浸泡為主，浴液pH8.8~9.2，波美度為8，每60分鐘轉5分鐘，總計運行16小時，次日依次進行去肉、修邊、稱重，作為步驟（2）至步驟（4）的材料用量基數；

（2）主浸水：施加0.3%的殺菌劑，0.3%的浸水助劑，0.4%的純鹼，浴液液比控制在500~1000%，鬆散部位充水70%~80%，緊實部位充水50%~60%，浴液溫度18~20℃，浴液pH9.8~10.2，波美度為3~4，在浴液中以浸泡為主，轉動為輔，每60分鐘轉5分鐘，總計20小時；

（3）塗灰鹼脫毛：常規塗灰鹼脫毛工藝；

（4）浸灰：施加浸灰助劑（DERMOLLANAR）0.5%，硫氫化鈉0.6%，硫化鈉1.2%（分三批加入），石灰2%，浴液液比80%~100%，浴液溫度19~20℃，轉動時間180分鐘，浴液pH11，停鼓過夜，去肉，修邊，稱重，作為步驟（5）至步驟（9）的材料用量基數；

（5）預脫灰：施加氯化鎂0.6%、2-羥基丙酸0.1%進行預脫灰，分兩次加入浴液中，浴液液比150%，浴液pH9.5，浴液溫度控制在19~20℃，每次轉動20分鐘；

（6）脫灰：浴液比為200%，浴液溫度19~20℃，乙酸鉀1%，pH9.0，轉動80分鐘；

（7）軟化：常規軟化工藝；

（8）浸酸：浴液液比為80~100%，浴液溫度19~20℃，食鹽為9%，轉動20分鐘，調波美度8~10，加入甲酸鈉1%，硫酸4.3%，轉90分鐘，pH2.5，倒掉三分之二浴液進行鉻鞣及後續操作；

（9）鞣製：HLS高吸收鉻鞣粉劑4.5%，轉3小時，加小蘇打0.8%，分4次加入，間隔20分鐘，加完轉動7小時，pH4.2~4.3；

（10）陳放：牛皮出鼓，陳放48小時以上；

（11）擠水、削勻：厚度到1.8~2.0毫米，稱重，作為步驟（12）至步驟（15）的材料用量及加水量的基數；

（12）脫脂：浴液液比200%，浴液溫度40℃，加甲酸0.2%，脫脂劑FA0.5%，轉40分鐘，pH3.5，排液，水洗兩次，每次10分鐘，排液；

（13）復鞣：浴液比200%，浴液溫度40℃，加入四羥甲基硫酸磷5%，復鞣型膨脹阻燃劑2%，皮革專用膨脹型澱粉阻燃劑1%，轉動50分鐘，加入甲酸鈉0.3%，轉動20分鐘，pH4.2，然後加入碳酸氫鈉0.6%，調pH為5.0，再轉40分鐘，用50℃的水水洗兩次，每次10分鐘，排液；

（14）中和：浴液液比100%，浴液溫度35℃，加甲酸鈉1%，轉30分鐘，加碳酸鈉0.5%，再轉40分鐘，pH6.0~6.2，用55℃的水水洗兩次，每次10分鐘，排液；

（15）加脂：浴液液比100%，浴液溫度40℃，加入合成加脂劑SE11%，轉40分鐘，阻燃性磷酸化加脂劑A4%和阻燃性磷酸化加脂劑B3%，轉1小時，加水100%，浴液溫度調整到50℃，轉60分鐘，加甲酸1.5%，分三次加入，每次間隔10分鐘，轉40分鐘，用65℃的水水洗兩次，每次10分鐘，排液；

（16）掛晾、乾燥、回潮：常規工藝；

（17）塗飾：（a）底塗：塗料重量份數配比：水性顏料膏NEOSAN2000，2份，水25份，耐光性塗料6份，碳納米管改性丙烯酸酯類樹脂耐光性塗料5份、耐光性水性聚氨酯5份、阻燃性塗料6份。（b）中塗：塗料重量份數配比：水20份，消光聚氨酯MATT200，40份，亮光聚氨酯HPV-C，15份，交聯劑（PERIFINAX-892），10份。（c）頂塗：塗料重量份數配比：水14份，手感劑2229W，6份；塗飾均採用滾塗，滾塗溫度102℃，底塗滾三次，中塗滾二次，頂塗滾一次。

步驟（13）中復鞣型膨脹阻燃劑按照2010100136107號中國發明專利“一種復鞣型膨脹阻燃劑的製備方法”中實例3製備。皮革專用膨脹型澱粉阻燃劑按照201010534448.3中國專利“一種皮革專用膨脹型澱粉阻燃劑的製備方法”中實例3製備。

步驟（15）中阻燃性磷酸化加脂劑A按照2014104301474號中國專利“一種阻燃性磷酸化加脂劑的製備方法”中實例2製備。阻燃性磷酸化加脂劑B按照2012104160636號中國專利“一種阻燃性磷酸化加脂劑的製備方法”中實例1製備。

步驟（17）中的耐光性塗料按照2012101051533號中國專利“一種耐光性塗料的製備方法”的實例2製備。碳納米管改性丙烯酸酯類樹脂耐光性塗料按照2013101272066號中國專利“一種碳納米管改性丙烯酸酯類樹脂耐光性塗料的製備方法”的實例3製備。耐光性水性聚氨酯按照2013100343312號中國專利“一種耐光性水性聚氨酯的製備方法”的實例2製備。阻燃性塗料按照2013100942713號中國專利“一種阻燃性塗料的製備方法”的實例2製備。

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》實施例所用部分原料的生產廠家見表1。

序號	原料名稱	廠家
1	合成加脂劑SE	上海皮革化工廠
2	水性顏料膏NEOSAN 2000	克萊恩化工集團
3	消光聚氨酯MATT 200	溫州國仕邦高分子材料有限公司
4	亮光聚氨酯HPV-C	美國氰特（CYTEG）公司
5	交聯劑（PERIFIN AX-892）	美國派德化學有限公司
6	手感劑2229W	山東川澤商貿有限公司
7	殺菌劑（Bactericides 72）	輝鷹興業皮革有限公司
8	浸水助劑（Humectan RDL）	輝鷹興業皮革有限公司
9	浸灰助劑（DERMOLLAN AR）	輝鷹興業皮革有限公司
10	HLS髙吸收銘騒粉劑	兄弟化工有限公司
11	脫脂劑FA	克萊恩化工集團

《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》使用的甲酸、碳酸鈉、甲酸鈉等常規原料各個生產企業都可以購買，其他製革行業實用的除了上述特殊說明外，其他均可從輝鷹興業皮革有限公司中具有同種功能原料均可達到相同效果。

分別對按照《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》實施例製備的阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革和2015年10月之前的同類汽車坐墊革進行檢測，檢測數據如表2。

項目	該發明製備的汽車坐墊革檢測結果	2015年前同類汽車坐墊革檢測結果
濕熱穩定性/℃	95	90
抗張強度/ 兆帕	16.2	12
最大斷裂伸長率/%	44	70
乾摩擦色牢度/級	4.5	4.5
濕摩擦色牢度/級	4.0	4.0
塗層粘著牢度/（牛/10毫米）	5.6	2.8
乾熱收縮溫度/℃	140	無
耐光性/級	4~5	3
霧化值/毫克	4.2	6.2
氧指數/%	32	28
續燃時間/ 秒	5	無
陰燃時間/ 秒	3	無
煙密度/%	29.7	無

從表2可知，《阻燃、耐黃變、低霧化牛皮汽車坐墊革製造工藝》製備的牛皮汽車坐墊革在阻燃、霧化、耐光性等方面技術指標均優於2015年10月之前的同類汽車坐墊革。

榮譽表彰