聚氨酯合成革绿色清洁化生产发展趋势分析

严雪峰，江 敏，胡苗苗

（禾欣新材料有限公司，浙江嘉兴 314000）

水性聚氨酯是目前环保材料的主要研究成果，其主要以水为分散介质，相较于传统聚氨酯，其属于典型的零溶剂材料，是现代环保产品。在近几年环保意识广泛传播的产业发展过程中，水性聚氨酯受到社会和企业的广泛关注，在不断研发和应用过程中成为聚氨酯合成革绿色清洁化生产发展的重要研究方向，很多企业已经进行不同程度和不同方面的水性聚氨酯合成革开发工艺。国外聚氨酯合成绿色清洁化开发程度比较高，部分知名企业已经研制出高质量的合成革用水性聚氨酯，在技术方面进行一定程度的革新，不仅全面实现环保理念，还提高了合成革的质量。

1 绿色清洁化生产途径及实施情况

1.1 原材料的替代

随着新型生态合成材料自主创新的快速发展，对于生态合成材料的创新研究成为现阶段行业发展的主要趋势。我国传统合成革制作过程中所采用的原料为溶剂型聚氨酯，这种类型的聚氨酯中含有大量溶剂，导致污染加重，但随着现代社会绿色环保的追求，要求聚氨酯材料以绿色清洁生产为未来发展方向，从而导致传统聚氨酯面临着严峻的考验。就目前我国合成革聚氨酯原料使用情况来看，部分地区的相关企业处于开发和实验各种环保材料阶段，对于环保材料研发投入力度大。绿色环保的水性聚氨酯材料成为合成革原料发展趋势。

1.2 生产工艺改进

目前，我国所采用的干法工艺需要采用多种溶剂进行组合，其中最常用的混合物有DMF、TOL、MEK等，分组比例直接决定聚氨酯原料的质量和效果，因此，分组比例随着原料市场价格的波动和产品的不同需求进行具体的调整和改变。湿法工艺所采用的原料一般为纯 DMF溶剂，根据目前回收技术的分析情况来看，由于多组分溶剂回收分离对于技术要求过高，分离难度大，导致废水治理的成本过高，且溶剂对于环境来说具有一定程度的消极影响，大部分溶剂的毒性较大。因此，为了防止污染环境的问题，很多合成革企业与PU树脂生产厂家进行合作，共同提高生产工艺的清洁性，DMF溶剂相较于多组分溶剂具有环保性，所以可以将干法工艺所需要的多组分溶剂改为DMF溶剂，或者选择毒性更小的溶剂。实际上，工艺改进与原材料替代之间存在相对应的关系，当改变原材料后，干法生产线的溶剂发生变化，促使生产工艺发生一定程度的革新。将树脂浆料由多组分溶剂改为纯DMF，对于工艺来说具有一定考验，因为纯DMF的沸点较高，为了保证温度的准确性，要求涂层烘干温度提升，与之相对性的是生产速度、离型纸类型的调整和改变，所以需要对干法工艺的一系列生产线进行合适的规划和改造。近几年，随着行业内生产规模的扩大，相关技术的提升，纯 DMF 干法生产工艺已经出现部分成功案例，很多大型企业的相关产品已经开始使用纯 DMF 干法工艺进行生产，使得生产变得更加绿色环保，使工艺生产线长久稳定发展。就目前国际生产趋势来看，日本、德国等已经能够通过干法技术对产品表面进行特殊处理，但就我国干法技术的整体情况来看，技术层次还有待提升，表面处理还需要经过后期技术才能达到特殊效果。

1.3 优化工艺规范

合成革企业在生产产品的过程中需要依靠整体的生产线流程，工艺规范对于企业生产来说具有极其重要的影响，优化工艺规范主要从配料车间、生产线、物料运输通道、加料系统、涂层上方通气系统等部分出发，提高工艺规范程度。我国部分合成革企业将优化工艺规范的重心放在绿色清洁方面，落实于物料运输通道、自动配料、车间全封闭生产等方面的清洁生产措施，从而有效降低生产过程中废气废料的排放。我国有很多工业规范的典例，例如安徽安利合成革股份有限公司。在生产过程中废气对工作人员来说具有一定影响，造成工人的身体健康问题，废气在烘干工序和涂台上挥发，可以在涂台上方装设吸风罩，或者将人工加料改为自动加料，这样一来，能够有效减少溶剂的挥发，实现溶剂的回收利用，保护工作人员的身体健康，提高资源的循环利用，减少对环境和空气的污染。就目前我国合成革厂家工艺规范的整体情况来看，已经基本上实现干法、湿法的合理应用，在烘干程序和涂台周围设置合适的收集装置，从而实现有机废气的循环利用，充分体现生产的绿色清洁，并将湿法工艺的水洗过程改为逆流洗等相对清洁工艺。

1.4 废弃物循环利用

1.4.1 废水、废气中溶剂的回收与利用

目前，合成革生产过程中难免会产生大量的废水废气，如果没有及时有效处理，将会严重污染环境，我国聚氨酯合成革湿法工艺生产线容易产生DMF 废水，因此，需要将生产线改为逆流排水的方式，实质上是实现水洗槽废水和正常用水之间的相互补充，实现废水排放的清洁性，降低废水中DMF的浓度。干法生产工艺的废气主要集中于涂台和烘干箱等方面，废气对于环境污染来说是最严重的，这是由于废气的成分较为复杂，传播范围广泛；废气量大，一般企业干法生产线排放废气量大约为2.5×104m3/h，造成严重的空气污染；废气的温度较低，传播速度较快，不易处理。因此，要对干法生产线所产生的废气进行有效的治理，现阶段的主要处理方式为在涂台安装吸风罩，最大程度上实现封闭式生产线，封闭烘干设备，在设备的上方安装风机，从而实现废气的有效收集，将废气收集后进行回收利用，DMF树脂具有较强的溶水性，可以将收集后的废气经过管道运输送至高压水喷吸收塔，将DMF稀释，当浓度达到一定程度后与湿法工艺中所产生的废水进行统一回收处理，可以采取精馏回收的方式，这样一来，不仅实现合成革绿色清洁化生产，还能够促进资源再生，实现变废为宝的可持续生产目的。

1.4.2 树脂桶壁干料及生产剩余浆料的回收

树脂原料在聚氨酯合成革生产过程中的使用量加大，但通常情况下容纳树脂原料的桶会对环境造成一定污染。由于树脂原料黏度较大，桶壁上会挂染很多浆料，未经处理直接丢弃会污染环境，因此，需要对使用后的树脂桶壁进行清洁化处理，目前所采用的处理方式是委托私营企业通过DMF浸泡后回收，另外，剩余的浆料还可以用作其他产品的生产，也可以干化后供聚氨酯合成革生产厂家循环利用。

2 聚氨酯合成革绿色清洁化生产未来的发展趋势

2.1 继续推进合成革新材料的稳定发展

随着合成革现代新材料、新技术的不断改造和提升，促使合成革制造水平的进一步发展，为了实现聚氨酯合成革绿色清洁化发展，通过水性聚氨酯材料的使用、DMF树脂的使用和回收利用减少了生产过程中的环境污染。因此，合成革新材料科研工作者应该加强与企业之间的沟通和联系，对水性聚氨酯成膜机理进一步研究和探索，从而进一步发挥水性聚氨酯的作用，促进合成革的绿色清洁化发展。对水性聚氨酯的相关性能进一步研究，开发更加高效的水性聚氨酯、清洁化纤、环保型助剂等。水性聚氨酯具有多样性、功能化、环保型的特征，是现代化合成革生产过程中不可或缺的部分，因此，需要有效提高水性聚氨酯的实际操作性，降低生产成本，发挥其最大作用。总的来说，将研究目光着眼于新材料方向，深入加工发展，从而打造具有科技性的生产材料，促进生产力的进一步提高，开拓新市场的经济发展趋向。

2.2 推进节约资源与环境保护整合增长进程

为了提高环境质量，减少生产对于环境的污染，应该不断推动环境保护的发展，进一步提高清洁化能源和相关技术的进步，采取具有环保性和清洁性的材料，对生产过程中的废水、废气、废固进行治理，保证资源的长久稳定发展。另外，为了降低企业的治理成本，提高企业的竞争力，可以鼓励企业提高生产材料和生产工艺的环保性，促进现代节能减排的可持续发展。企业应该加大科技投入力度，自主研发合成革绿色清洁化生产技术。

3 结束语

总的来说，就目前我国聚氨酯合成革的生产情况来说，由于工艺技术的不完善，导致新材料无法发挥其最大优势，严重影响合成革生产和长久稳定发展。随着现代生活环保观念的进一步发展，绿色清洁成为聚氨酯合成革生产发展的重要任务，为了促进资源的可持续发展，变废为宝，保证自然的生态化发展，要求进行生产的革新，将绿色清洁化生产作为重要目标。