一种多功能硅胶及其生产方法与生产装置与流程

1.本发明属于印刷技术领域，涉及一种硅胶涂层及其印刷方法，具体地说涉及一种多功能硅胶及其生产方法与生产装置。


背景技术：

2.合成皮革是相对于皮革(即“真皮”)而言的说法，也称为人造革、合成革，传统合成皮革的生产工艺中，一般采用聚氨酯或聚氯乙烯(pvc)作为涂布剂，但是这种传统的合成皮革存在环保性差的问题，焚烧时会产生二噁英等化学有害气体。
3.为解决上述问题，近些年行业内发展出一种以硅胶为原材料的有机硅皮革，这种新型材料可以与超细纤维、无纺布等基材结合，适用于多种行业应用，其具有耐候性、透气性、阻燃性、稳定性、耐磨性等优异的特点，且防水、抗腐蚀，对人体无毒害、安全环保。
4.目前有机硅皮革的生产过程主要为，将液态硅胶涂覆在离型膜上，形成一层硅橡胶层，然后在硅橡胶层表面结合基材层，并在干燥室内进行干燥，在不低于150℃的温度下将液态硅橡胶与基材层用压辊压至粘结，最后移除离型膜层，为达到完全干燥，用于烘干的干燥室长度需达到50m，结合有液态硅胶的基材层在其中的通过速度为2
‑
5m/min，由于干燥过程缓慢，往往需要在干燥室内安装特殊的生产结构，而且，由于离型膜粘附在硅胶层表面，剥离离型膜之前，无法获知生产状态。另外，上述传统的干燥室，当长度达到50m，内部温度为180℃左右，通过速度为2
‑
5m/min时，基材需在高温干燥室内停留10
‑
25min，薄或质软的基材耐热性较差，已被长时间的高温损坏。


技术实现要素：

5.为此，本发明所要解决的技术问题在于传统用于加工有机硅皮革的干燥室易使厚度小或材质软的基材损坏，生产良率不佳，可加工的材质种类受限，从而提出一种可提高生产良率和生产效率的多功能硅胶及其生产装置及生产方法。
6.为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
7.本发明第一方面提供一种多功能硅胶，其包括基材层和贴附于所述基材层表面的有机硅层，以质量百分比计，所述有机硅层包括20
‑
50％液体硅、1
‑
15％的功能助剂，余量为有机溶剂。
8.作为优选，所述功能助剂包括胶粘剂、偶联剂和添加剂。
9.作为优选，所述功能助剂包括交联剂。
10.作为优选，所述胶粘剂为氰基甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基甲基乙氧基硅烷中的至少一种；所述添加剂为陶瓷粉。
11.作为优选，所述交联剂为所述交联剂为聚氨酯交联剂或异氰酸酯交联剂；所述有机溶剂为甲基乙基酮或甲基醋酸。
12.作为优选，所述基材层为纤维或合成皮革。
13.本发明第二方面提供一种生产所述的多功能硅胶的方法，其包括如下步骤：
14.提供基材层；
15.按比例将有机硅层的原材料混合均匀，并涂覆于基材层表面；
16.将涂覆有所述有机硅层的基材依次进行4次烘干处理；
17.将烘干后的涂覆有所述有机硅层的基材进行老化处理。
18.作为优选，所述4次烘干处理的温度依次为60
‑
80℃、90
‑
100℃、110
‑
120℃和不低于130℃，所述基材在4次烘干过程中的移动速度为14
‑
16m/min；
19.所述有机硅层通过凹版印刷或喷涂的方式涂覆于所述基材层表面。
20.本发明第三方面提供一种用于生产所述的多功能硅胶的装置，其包括顺次设置的有机硅涂覆机构、烘干机构、收卷机构和老化机构，所述烘干机构连接有一热源，所述烘干机构包括顺次连接的第一烘干机构、第二烘干机构、第三烘干机构和第四烘干机构，所述有机硅涂覆机构设置于所述第一烘干机构的一侧。
21.作为优选，所述烘干机构与所述收卷机构之间设置有裁切机构。
22.作为优选，所述有机硅涂覆机构为凹版印刷机构或喷涂机构。
23.作为优选，所述热源为燃烧机，所述燃烧机通过管道为每个烘干机构提供不同的热量。
24.作为优选，所述老化机构包括主机，所述主机一侧连接有所述收卷机构，所述主机远离所述收卷机构的一侧设置有一开口，所述主机内设置有远红外灯具，所述主机连接有一用于带动所述主机旋转的旋转框架。
25.作为优选，所述旋转框架包括对称设置于所述主机两侧的旋转架组件，每个所述旋转架组件包括一外管和设置于所述外管内部的内管，所述内管可沿所述外管的轴向移动，所述外管与所述主机通过旋转轴连接，所述内管连接于所述收卷机构。
26.作为优选，所述旋转框架底部连接有一升降驱动机构；所述外管连接有限位器，所述限位器连接有一限位器驱动组件，所述限位器驱动组件用于驱动所述限位器相对于所述外管旋转。
27.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
28.(1)本发明所述的多功能硅胶，包括基材层和贴附于所述基材层表面的有机硅层，以质量百分比计，所述有机硅层包括20
‑
50％液体硅、1
‑
15％的功能助剂，余量为有机溶剂。所述多功能硅胶以液体硅为原材料，同时与其它功能助剂协同作用，具有热稳定性、透气性、氧化稳定性良好，还具有阻燃、绝缘、防水、防污、抗腐蚀等作用，另外，该材料具有干燥、老化效率高，不易损坏的特点。可广泛应用于纺织品、时装、家居、医疗卫生等领域，尤其适用于鞋子的材料，解决了传统有机硅皮革无法应用于鞋上的技术问题。
29.(2)本发明所述的生产方法，基材通过速度快，且经过4次干燥处理，干燥后进行老化处理，干燥和老化效率高，该方法无需离型膜材，防止了涂层质量不可控的问题，最终产品硬度水平高，生产快捷。
30.(3)本发明所述的生产装置，占地面积小，自动化程度高，涂布速度快，可达15m/min，采用的硅胶原料粘度较低，可显著结块生产速度、缩短生产周期，同时采用此装置生产的多功能硅胶质量更高。
附图说明
31.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
32.图1是本发明实施例8所述装置的简示图；
33.图2是本发明实施例8所述装置的结构示意图；
34.图3是本发明实施例8所述装置中老化机构及卷料机构的示意图；
35.图4是图3中a部分的放大示意图；
36.图5是本发明实施例9所述装置的简示图；
37.图6是发明实施例9所述装置的结构示意图。
具体实施方式
38.实施例1
39.本实施例提供一种多功能硅胶，所述多功能硅胶包括基材层和贴附于所述基材层表面的有机硅层，以质量百分比计，所述有机硅层由50％的液体硅、49％的有机溶剂和1％的功能助剂制得，其中，所述液体硅为液体硅橡胶，所述有机溶剂为甲基乙基酮，所述功能助剂包括胶粘剂和偶联剂，所述胶粘剂与偶联剂的质量比为1:1，所述胶粘剂为氰基甲基三甲氧基硅烷(ch3si(och3)c1)，所述偶联剂为固化剂，所述基材层为纤维或合成皮革材质。
40.实施例2
41.本实施例提供一种多功能硅胶，所述多功能硅胶包括基材层和贴附于所述基材层表面的有机硅层，以质量百分比计，所述有机硅层由50％的液体硅、48％的有机溶剂和1％的功能助剂制得，其中，所述液体硅为液体硅橡胶，所述有机溶剂为甲基醋酸，所述功能助剂包括胶粘剂、偶联剂和添加剂，本实施例中，所述有机硅层以质量百分比计，由50％的液体硅、48％的有机溶剂、0.5％的粘合剂、0.5％的偶联剂和1％的添加剂制得，所述偶联剂为常规te偶联剂，所述添加剂为陶瓷粉，所述胶粘剂为甲基丙烯酰氧丙基甲基乙氧基硅烷(ch2‑
c(ch3)coo(ch2)3si(ch3)(och3)2)，所述基材层为纤维或合成皮革材质。
42.本实施例所述的多功能硅胶的成分中，粘合剂用于提高基材层的硬度，所述陶瓷粉末具有远红外辐射功能。
43.实施例3
44.本实施例提供一种多功能硅胶，所述多功能硅胶包括基材层和贴附于所述基材层表面的有机硅层，以质量百分比计，所述有机硅层由23％的液体硅、15％的功能助剂和62％的有机溶剂制得，本实施例中，液体硅为液体硅橡胶，功能助剂为交联剂，本实施例中优选为聚氨酯交联剂，所述有机溶剂为甲基乙基酮，所述基材层为纤维或合成皮革材质。
45.本实施例所述的多功能硅胶可提高硅胶的防污性以及防水性，聚氨酯型交联剂可提高硅胶的整体强度。
46.实施例4
47.本实施例提供一种多功能硅胶，所述多功能硅胶包括基材层和贴附于所述基材层表面的有机硅层，以质量百分比计，所述有机硅层由33％的液体硅、13％的功能助剂和54％的有机溶剂制得，本实施例中，液体硅为液体硅橡胶，功能助剂为交联剂，本实施例中优选为异氰酸酯交联剂，所述有机溶剂为甲基醋酸，所述基材层为纤维或合成皮革材质。
48.本实施例所述的多功能硅胶可提高硅胶的防污性以及防水性，异氰酸酯型交联剂可提高硅胶的整体强度。
49.实施例5
50.本实施例提供一种生产上述实施例1
‑
4所述的多功能硅胶的方法，包括如下步骤：
51.s1、提供基材层，所述基材层可以为纤维(天然纤维或合成纤维)或合成皮革(pu或pvc)。
52.s2、将有机硅的原材料按比例混合均匀，然后通过凹版印刷的方式涂覆于基材层表面。
53.s3、将涂覆有有机硅层的基材依次在60℃、90℃、110℃和130℃下烘干，所述基材被牵引依次通过4个烘干机构，4个烘干机构内的温度依次设置为60℃、90℃、110℃和130℃，基材在4个烘干机构内移动的速度为14m/min，每个烘干机构的长度为380
‑
450cm，在这样的参数下，基材在每个烘干机构内停留的时间仅为16s左右，完整的烘干时间仅需一分钟左右，在这种运转速度下，可以使基材在烘干过程中因加热受损的程度最小化，可用于处理受热性差和厚度较小的材料。
54.s4、将烘干后的涂覆有有机硅层的基材进行老化处理，将基材输入老化干燥室，在红外灯的辅助下达到完全硬化的效果。
55.实施例6
56.本实施例提供一种生产上述实施例1
‑
4所述的多功能硅胶的方法，包括如下步骤：
57.s1、提供基材层，所述基材层可以为纤维(天然纤维或合成纤维)或合成皮革(pu或pvc)。
58.s2、将有机硅的原材料按比例混合均匀，然后通过喷涂的方式涂覆于基材层表面。
59.s3、将涂覆有有机硅层的基材依次在80℃、100℃、120℃和150℃下烘干，所述基材被牵引依次通过4个烘干机构，4个烘干机构内的温度依次设置为80℃、100℃、120℃和150℃，基材在4个烘干机构内移动的速度为16m/min，每个烘干机构的长度为380
‑
450cm。
60.s4、将烘干后的涂覆有有机硅层的基材进行老化处理，将基材输入老化干燥室，在红外灯的辅助下达到完全硬化的效果。
61.实施例7
62.本实施例提供一种生产上述实施例1
‑
4所述的多功能硅胶的方法，包括如下步骤：
63.s1、提供基材层，所述基材层可以为纤维(天然纤维或合成纤维)或合成皮革(pu或pvc)。
64.s2、将有机硅的原材料按比例混合均匀，然后通过喷涂的方式涂覆于基材层表面。
65.s3、将涂覆有有机硅层的基材依次在70℃、105℃、115℃和140℃下烘干，所述基材被牵引依次通过4个烘干机构，4个烘干机构内的温度依次设置为70℃、105℃、115℃和140℃，基材在4个烘干机构内移动的速度为15m/min，每个烘干机构的长度为380
‑
450cm。
66.s4、将烘干后的涂覆有有机硅层的基材进行老化处理，将基材输入老化干燥室，在红外灯的辅助下达到完全硬化的效果。
67.实施例8
68.本实施例提供一种用于生产实施例1
‑
4所述多功能硅胶以及用于实施例5
‑
7所述的生产方法的装置。
69.请参阅图1
‑
4，该装置包括顺次设置的有机硅涂覆机构1、烘干机构2、收卷机构3和老化机构4，基材层5通过所述有机硅涂覆机构1，在表面涂覆有机硅层，涂覆有机硅层的基材经过烘干机构2的烘干后，在收卷机构3上被卷成卷料，最后将卷料输入老化机构4内，进行老化处理，达到有机硅硬化的效果。
70.具体地，如图2所示，烘干机构2包括顺次连接的第一烘干机构201、第二烘干机构202、第三烘干机构203和第四烘干机构204，有机硅涂覆机构1设置于第一烘干机构201的一侧，涂覆有机硅后的基材层依次在牵引机构的作用下通过第一烘干机构201、第二烘干机构202、第三烘干机构203和第四烘干机构204，4个烘干机构内的烘干温度不同，依次为60
‑
80℃、90
‑
100℃、110
‑
120℃和不低于130℃。为提供烘干机构2内的加热温度，所述烘干机构2还连接有一热源6，本实施例中，热源6为燃烧机，第一烘干机构201、第二烘干机构202、第三烘干机构203和第四烘干机构204均为烘箱，所述燃烧机通过管道将热量输入4个烘干机构，本实施例优选地，每个连通于每个烘干机构的管道的端口尺寸均不相同：连接于第一烘干机构201的管道的端口开口比例为25％，连接于第二烘干机构202的管道的端口开口比例为50％，连接于第三烘干机构203的管道的端口开口比例为75％，连接于第四烘干机构204的管道的端口开口比例为100％，从而实现了对4个烘干机构内的温度调控。
71.进一步地，所述第二烘干机构202为无尘烘干机构，涂覆有有机硅的基材层在第二烘干机构202内进行无尘干燥处理。
72.本实施例中，有机硅涂覆机构1为凹版印刷机构，该凹版印刷机构包括相对设置的上压辊101和下辊102，所述下辊102底部设置有一存料槽103，所述存料槽103用于存放有机硅原料，下辊102部分浸入所述有机硅原料中，基材层5穿过上压辊101与下辊102之间的空隙，下辊102的转动使有机硅原料涂布于基材层5表面，通过上压辊101按压基材顶部，将有机硅原料印刷于基材层5表面。其中，下辊102为橡胶辊，上压辊101为金属辊，且表面凸设有图案，以在基材层表面印刷不同图案的有机硅，如果基材为可渗透材质，部分有机硅原料会渗透到基材的组织中。
73.本实施例中，收卷机构3包括一卷料辊301，所述卷料辊301安装于一支撑架302，所述卷料辊301连接有用于驱动其转动的驱动电机，驱动电机驱动卷料辊301转动，从而将结合有有机硅层的基材层卷绕于卷料辊301上，形成卷材。
74.形成的卷材进一步通过老化机构4进行老化处理，具体地，所述老化机构4包括主机401，所述主机401一侧连接于所述收卷机构3，主机401远离收卷机构3的一侧设置有一开口402，开口402处连接有一门板403，所述门板403可相对所述开口402这个转动开合，且门板403与开口402处通过铰链连接。主机401内设置有远红外灯具404，所述远红外灯具404安装于主机401内顶壁，从而使红外光线由上至下辐照于硅胶表面。
75.主机401连接有一用于带动其旋转的旋转框架，旋转框架包括对称设置于主机401两侧的旋转架组件402，每个旋转架组件402具体包括一外管4021和设置于外观内部的内管4022，内管4022可沿外管4021的轴向做往复运动，内管4022连接有一制动器10，其用于驱动内管4022沿外管4021往复运动，内管4022一端伸出外管4021并与收卷机构3连接，具体地，收卷机构3中的卷料辊301两端设置于内管4022顶部，为防止卷料辊301滑落，内管4022端部设置有凸起部。
76.外管4021顶面开设有若干操作孔408，操作孔处设置有限位器405，每个限位器405
的尾端连接有一链条齿轮406，所述链条齿轮406连接有马达407，马达407驱动链条齿轮406转动，进而带动限位器405旋转，使之凸出于外管4021顶面或容置于操作孔408内。
77.旋转框架的底部(具体为两个外管4021底部)设置有升降驱动机构7，升降驱动机构7设置于旋转框架靠近收卷机构3的一侧，且升降驱动机构7为液压提升缸，所述外管4021与所述主机401通过旋转轴8连接，液压提升缸向上移动时，带动旋转框架靠近收卷机构3的一端向上移动，另一端自然向下倾斜。卷料辊301内部设置有一支撑轴303，所述支撑轴303可承载于所述支撑架302顶部，内管4022可在制动器403的驱动下运动至支撑轴303底部，当升降驱动机构7上升时，内管4022可将支撑轴303向上顶起，支撑轴303会沿着形成的倾斜角度向下滚动，此时，马达406驱动链条齿轮405转动，进而带动限位器404旋转，使限位器404从外管4021表面凸出，对支撑轴303起到限位阻挡作用。这个过程中，老化机构4内部的远红外灯具404可通过红外线的热辐射烘干收卷机构3上的硅胶材料，采用远红外灯对硅胶材料进行老化，其发热均匀性较高，且硅胶在加热过程中，可产生远红外波段的能量，与远红外灯发出的波长共振，从而可充分老化硅胶卷材的内部。
78.进一步地，所述烘干机构2与所述收卷机构3之间设置有裁切机构9，当支撑轴303置于支撑架302上时，裁切机构可将基材切断，在断口处一般用胶纸粘贴，防止基材散开。
79.实施例9
80.本实施例提供一种用于生产实施例1
‑
4所述多功能硅胶以及用于实施例5
‑
7所述的生产方法的装置。
81.请参阅图5
‑
6，所述装置与实施例8所述的装置结构基本相同，不同之处在于，有机硅涂覆机构1为喷涂机。
82.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。