PU 가죽 생산 라인은 어떻게 제조됩니까?

PU 가죽 생산 라인 코팅 스테이션, 건조 오븐, 라미네이팅 장치, 엠보싱 프레스, 와인딩 시스템 등 일련의 특수 기계를 직물이나 부직포 기질을 완성된 폴리우레탄 합성 가죽 제품으로 변환하는 연속 인라인 공정에 통합하여 제조됩니다. 핵심 제조 순서에는 하나 이상의 폴리우레탄 수지 층을 기본 기판에 적용하고, 온도 조절 오븐에서 코팅을 경화하고, 필요한 경우 추가 층을 적층한 다음 원하는 미적 및 기능적 특성을 달성하기 위해 엠보싱, 인쇄 또는 마감과 같은 표면 처리를 적용하는 작업이 포함됩니다. 생산 라인은 개별 기계가 아닌 통합 시스템으로 설계되었으며, 전체 라인은 제조업체가 요구하는 특정 제품 범위, 출력 속도 및 코팅 방법을 중심으로 설계되었습니다.

PU 가죽 생산에 사용되는 두 가지 주요 제조 공정은 건식 공정(전사 코팅 방법이라고도 함)과 습식 공정(직접 코팅 또는 응고 방법이라고도 함)입니다. 각각에는 고유한 장비, 오븐 구성 및 화학 처리 시스템을 갖춘 서로 다르게 구성된 생산 라인이 필요합니다. 대부분의 현대 PU 가죽 공장은 한 가지 유형의 라인을 독점적으로 운영하거나 각 공정마다 별도의 라인을 설치하여 다양한 제품 부문을 제공합니다. 이러한 생산 라인이 구축되는 방식과 각 주요 구성 요소의 기능을 이해하는 것은 라인 사양을 평가하고, 생산 시설을 설계하거나, 특정 제조 설정의 품질 잠재력을 평가하는 모든 사람에게 필수적입니다.

두 가지 생산 방식: 건식 공정과 습식 공정

PU 가죽 생산 라인의 개별 구성 요소를 검사하기 전에 완전히 다른 장비 구성을 구동하기 때문에 근본적으로 다른 두 가지 제조 접근 방식을 이해하는 것이 중요합니다.

건식공정(Transfer Coating 방식)

건식 공정에서 PU 수지는 먼저 실리콘 이형지 또는 이형 필름에 코팅되며, 이는 최종 가죽 제품에 전달될 표면 질감과 패턴을 전달합니다. 코팅된 이형지는 용매가 증발하고 PU 필름이 고형화되는 건조 오븐을 통과합니다. 그런 다음 경화된 PU 필름 위에 접착제 층을 적용하고, 직물 또는 부직포 기판을 압력 하에서 접착제 위에 적층합니다. 경화 후 이형지를 벗겨내고 PU 표면(이형지의 엠보싱 텍스처가 완성됨)을 패브릭 기재로 옮깁니다. 이형지는 여러 생산 주기에 걸쳐 재사용을 위해 되감겨집니다.

건식 공정은 신발, 핸드백, 가구 장식품 및 자동차 인테리어에 사용되는 대부분의 고품질 패션 PU 가죽에 사용됩니다. 이를 통해 표면 모양, 레이어 두께 및 질감을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 표준 건식 PU 가죽 라인은 분당 8~25미터의 속도로 작동합니다. , 코팅 두께와 오븐 길이에 따라 다릅니다.

습식공정(응집방식)

습식 공정에서는 디메틸포름아미드(DMF) 용매에 용해된 PU 수지를 직물 기재에 직접 코팅한 후 DMF-물 혼합물이 담긴 수조를 통과시킵니다. 코팅된 직물이 욕조를 통과할 때 물은 코팅 내 DMF를 대체하여 PU가 천연 가죽의 내부 결 구조와 유사한 질감을 지닌 다공성 스펀지 같은 미세 구조로 응고되도록 합니다. 그런 다음 직물은 물 세척 탱크를 통과하여 잔류 DMF를 제거한 다음 건조 오븐을 통해 물을 제거하고 마지막으로 표면 처리 단계를 거칩니다.

습식 공정을 통해 우수한 통기성, 부드러움 및 더욱 자연스러운 가죽과 같은 촉감을 지닌 PU 가죽이 생산되므로 고급 신발 안감, 스포츠 장갑 및 특정 가구 응용 분야에 선호됩니다. 그러나 환경 준수를 위해 광범위한 DMF 회수 시스템이 필요하므로 습식 공정 라인은 건식 공정 라인보다 훨씬 더 복잡하고 자본 집약적입니다. 습식 공정 라인에는 사용된 DMF의 95% 이상을 회수할 수 있는 DMF 회수 장치가 필요합니다. 대부분의 제조 관할 구역에서 환경 배출 표준을 충족합니다.

건식 PU 가죽 라인의 핵심 장비 스테이션

완전한 건식 PU 가죽 생산 라인은 여러 전문 스테이션을 단일 연속 생산 흐름으로 통합합니다. 일반적으로 줄이 늘어납니다. 전체 길이 60~150미터 코팅 스테이션 수, 오븐 길이 및 포함된 마무리 장치 옵션에 따라 달라집니다. 각 스테이션은 최종 제품을 층별로 제작하는 특정 기능을 수행합니다.

이형지 풀기 스테이션

생산 순서는 실리콘 코팅 이형지의 대형 롤(일반적으로 롤당 500~2,000미터)이 로드되어 제어된 장력으로 주 생산 경로에 풀리는 이형지 풀림 스탠드에서 시작됩니다. 이형지는 완성된 PU 가죽의 표면 질감을 제공합니다. 다양한 이형지는 코팅 및 라미네이션 과정에서 PU 표면에 영구적으로 전사되는 다양한 엠보싱 무늬 패턴(천연 무늬결, 조약돌 무늬, 부드러운 무늬, 악어 무늬 등)을 가지고 있습니다. 풀기 스테이션에는 풀기 중 롤 직경이 감소함에 따라 일정한 이형지 장력을 유지하는 장력 제어 시스템이 통합되어 완성된 가죽에 표면 결함을 일으킬 수 있는 주름이나 잘못된 정합을 방지합니다.

1차 코팅 스테이션(표면층/상도 코팅)

이형지는 첫 번째 코팅 헤드 아래를 통과하며, 여기서 정확한 두께의 폴리우레탄 수지(표면 코팅)가 도포됩니다. 코팅 헤드는 일반적으로 PU 제형의 점도와 필요한 두께 균일성에 따라 쉼표 바 코터(나이프 오버 롤 코터라고도 함) 또는 그라비어 롤 코터입니다. 쉼표 막대 형상은 코팅 막대와 이형지 표면 사이의 정확한 간격을 유지하여 균일하고 제어된 필름 두께를 생성합니다. 표면 코팅 두께는 일반적으로 0.05~0.15mm입니다. , 표면 경도, 내화학성 및 착색성을 위해 특별히 설계된 PU 수지 제제를 단일 패스로 적용합니다. 수지에는 코팅 전에 착색제, 가교제, 기능성 첨가제(자외선 안정제, 긁힘 방지제, 곰팡이 방지 화합물)가 혼합되어 있습니다.

첫 번째 건조 오븐

첫 번째 코팅 스테이션 후 코팅된 이형지는 첫 번째 건조 오븐(수지 시스템에 따라 일반적으로 DMF, MEK, 톨루엔 또는 수성 용매)을 제거하고 PU 필름을 경화하는 다중 구역 강제 공기 오븐으로 들어갑니다. 오븐은 온도 구역으로 나누어져 있습니다. 일반적으로 80°C~150°C 범위의 3~5개 구역 - 입구에서 출구까지 온도가 점진적으로 증가합니다. 이러한 단계별 온도 프로파일은 매우 중요합니다. 온도가 너무 빠르게 상승하면 습식 코팅 내부에 갇힌 용매가 끓어 경화된 필름에 기포나 핀홀이 생성됩니다. 오븐 길이는 라인 속도와 완전한 용매 증발 및 필름 형성에 필요한 시간을 기준으로 계산됩니다. 일반적인 첫 번째 오븐 길이는 15~30미터입니다. 오븐에서 나오는 용제가 함유된 배기 공기는 VOC 배출 규정에 따라 대기로 방출되기 전에 용제 회수 장치 또는 촉매 산화기를 통해 수집 및 처리됩니다.

두 번째(및 선택적인 세 번째) 코팅 스테이션 - 중간층

첫 번째 오븐 후, 경화된 표면층은 냉각 섹션을 통해 주변 온도로 돌아온 다음 PU 수지의 중간층이 도포되는 두 번째 코팅 헤드 아래를 통과합니다. 일반적으로 완성된 가죽에 벌크, 부드러움 및 질감을 부여하는 발포 또는 부드러운 제형입니다. 일부 생산 라인에는 두 번째 중간층 또는 접착성 발포층을 위한 세 번째 코팅 스테이션이 포함됩니다. 보통 중간 코팅이 표면 코팅보다 두껍습니다. 일반적으로 레이어당 0.1~0.3mm , 완제품의 쿠셔닝과 촉각 특성을 향상시키는 셀 구조를 생성하기 위해 기계적 또는 화학적 발포를 통합할 수 있습니다. 각각의 추가 코팅 스테이션 뒤에는 적절한 길이와 온도 프로파일을 갖춘 자체 건조 오븐이 있습니다.

접착제 코팅 스테이션

직물 기재가 이형지의 PU 층에 접착되기 전에 공정 설계에 따라 PU 필름 스택의 뒷면이나 직물 표면에 접착 코팅이 적용됩니다. 접착제는 PU 코팅과 직물 기재 모두와의 호환성을 위해 제조된 PU 기반 접착 수지입니다. 정확하고 균일한 두께로 도포되어야 합니다. 일반적으로 0.02~0.08mm - 짧은 건조 구간에서 (완전 경화 상태가 아닌 끈적한 상태로) 부분적으로 경화되어 적층 압력이 가해질 때 강하게 결합할 만큼 충분한 점착성을 유지합니다. 접착 코팅 스테이션 설계는 박리 강도 일관성을 유지하는 데 중요합니다. 접착 코팅 중량 변화는 완성된 PU 가죽에서 박리 실패의 주요 원인입니다.

패브릭 기판 라미네이션 스테이션

별도의 직물 풀기 스탠드에서 풀린 직물 또는 부직포 기판은 라미네이션 스테이션에서 접착제로 코팅된 PU 필름 스택과 접촉하게 됩니다. 한 쌍의 라미네이팅 롤러는 제어된 압력을 가하여 직물을 PU 필름에 단단히 접착합니다. 이 시점의 닙 압력, 롤 온도 및 라인 속도는 결합 강도, 표면 평활도 및 완성된 재료의 치수 안정성을 결정하는 중요한 매개변수입니다. 라미네이팅 롤러 압력은 일반적으로 0.2~0.8 MPa 범위입니다. , 직물 무게와 두께에 따라 다르며, 롤러 표면은 접착제 활성화를 돕기 위해 80~120°C로 가열될 수 있습니다. 결합된 복합재(이형지/PU 레이어/접착제/직물)는 이형지가 분리되기 전에 최종 접착제 경화를 위해 라미네이션 후 오븐을 통해 계속됩니다.

이형지 분리 및 되감기

접착제가 완전히 경화된 후 복합재는 PU 가죽 표면에서 이형지가 벗겨지는 분리 롤러 주위를 통과합니다. 이 분리를 통해 이형지와 적용된 PU 수지 배합에 따라 질감, 광택 수준 및 색상이 결정되는 완성된 PU 표면이 처음으로 드러납니다. 이형지는 후속 생산 실행 시 재사용을 위해 스풀에 되감겨집니다. 고품질 실리콘 이형지는 일반적으로 재사용 가능 20~80회 이형 코팅이 저하되어 종이를 교체해야 하기 전에. 이제 노출된 PU 가죽(기판 뒷면이 있고 마감 표면이 위쪽을 향함)은 라인의 표면 처리 및 마감 섹션으로 이어집니다.

표면 처리 및 마무리 스테이션

PU 필름이 이형지에서 직물 기재로 전사된 후 기본 PU 가죽은 최종 색상, 질감, 광택 및 기능적 특성을 적용하는 일련의 표면 처리 스테이션을 통과합니다. 이러한 마무리 작업은 기본 복합재를 최종 응용 분야에서 요구하는 특정 외관과 성능 특성을 갖춘 시장에 바로 사용할 수 있는 PU 가죽으로 변환합니다.

표면 인쇄 및 색상 교정

그라비아 인쇄 롤러 또는 플렉소그래픽 인쇄 스테이션은 PU 표면에 표면 색상 코팅, 장식 패턴 또는 색상 교정 레이어를 적용합니다. 그라비아 인쇄를 통해 얇은 층에 정확하고 반복 가능한 색상 적용이 가능합니다. 일반적으로 컬러 패스당 5~30미크론 — PU 표면에 복잡한 패턴, 나뭇결, 돌 효과 또는 추상적 디자인을 재현할 수 있습니다. 다색 인쇄 라인에는 3~6개의 인쇄 스테이션이 순차적으로 통합될 수 있으며, 색상 번짐을 방지하기 위해 각 스테이션 사이에 짧은 건조 또는 UV 경화 섹션이 있습니다.

엠보싱프레스

특정한 3차원 표면 질감(결 패턴, 크로스해칭, 천공 또는 기타 표면 형상)이 필요한 PU 가죽의 경우 엠보싱 스테이션이 라인에 통합됩니다. 엠보싱 프레스는 원하는 표면 패턴이 새겨진 가열된 엠보싱 롤러(또는 일부 용도의 경우 플랫 프레스)로 구성되며, 가열된 PU 표면을 눌러 질감을 영구적으로 부여합니다. 엠보싱 롤러 온도는 일반적으로 100°C ~ 180°C입니다. , 사용된 특정 PU 제제의 연화점에 따라 정확한 온도가 결정됩니다. 건식공정으로 생산된 PU가죽의 경우, 이형지에서 이미 전사된 질감을 강화하거나 샤프하게 하기 위해 엠보싱을 사용하기도 하고, 이형지 패턴을 오버라이드하여 제품 표면에 전혀 다른 질감을 연출하기 위해 엠보싱을 사용하기도 합니다.

탑코트 및 표면마감 적용

최종 표면 처리 스테이션에서는 기본 인쇄 및 색상 층을 보호하고 최종 표면 광택 수준(무광택, 반광택 또는 고광택)을 결정하는 얇고 내구성이 뛰어난 PU 또는 수성 폴리우레탄 제제인 탑 코트를 적용합니다. 탑 코트에는 긁힘 방지 화합물, 소수성 제제, 자동차 응용 분야의 김서림 방지 코팅, 의료 또는 스포츠 용품 응용 분야의 항균 처리제와 같은 기능성 첨가제도 포함될 수 있습니다. 탑코트 도포는 일반적으로 그라비아 롤러 또는 스프레이 코팅을 사용합니다. 5~20 마이크론의 건조 필름 두께 — 내구성 있는 표면 보호 기능을 제공하면서 표면 질감의 선명도를 유지할 수 있을 만큼 얇습니다.

냉각 및 컨디셔닝 섹션

마무리 라인의 최종 오븐 섹션을 통과한 후 PU 가죽은 권취하기 전에 주변 온도로 냉각되어야 합니다. 일련의 수냉식 롤러 또는 공냉식 터널로 구성된 냉각 섹션은 재료 온도를 80~140°C에서 40°C 미만으로 빠르게 낮춥니다. 이 냉각 단계는 단순히 실용적인 편의를 위한 것이 아니라 치수 안정성을 위해 필수적입니다. 여전히 뜨거울 때 감긴 PU 가죽은 롤에서 냉각되는 동안 재료가 수축하면서 영구 변형 변형을 발생시켜 표면 뒤틀림, 장력 변화 및 절단 및 라미네이팅과 같은 다운스트림 변환 작업의 어려움을 유발합니다.

권선, 검사 및 품질 관리 시스템

생산 라인이 끝나면 완성된 PU 가죽을 검사하고 측정한 후 배송 또는 추가 변환을 위해 롤에 감습니다. 현대적인 PU 가죽 생산 라인에 통합된 와인딩 및 검사 시스템은 단순한 테이크업 와인더보다 훨씬 더 정교합니다.

온라인 결함 감지 시스템

생산 경로 위에 장착된 고속 카메라 시스템은 움직이는 PU 가죽 표면의 전체 폭을 지속적으로 스캔하여 핀홀, 코팅 건너뛰기, 색상 변화, 표면 오염, 엠보싱 실패 또는 라미네이션 기포 등의 결함을 검색합니다. 카메라 시스템은 각 프레임을 참조 품질 표준과 비교하고 결함이 있는 영역을 잉크젯이나 접착 라벨로 표시하는 자동화된 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 라인 속도로 이미지를 처리합니다. 이 자동 검사를 통해 와인딩 작업자는 주요 생산 라인의 속도를 늦추지 않고도 결함이 있는 부분을 잘라내거나 품질이 낮은 롤을 분리할 수 있습니다. 최신 광학 검사 시스템은 직경 0.5mm만큼 작은 표면 결함도 감지할 수 있습니다. 분당 최대 30미터의 라인 속도.

두께 측정 및 폭 측정

인라인 두께 게이지(일반적으로 레이저 삼각측량 또는 베타선 센서)는 완성된 PU 가죽의 전체 두께를 전체 너비에 걸쳐 지속적으로 측정하고 위치 및 시간에 대한 데이터를 기록합니다. 이 데이터는 생산 관리 시스템에 기록되어 코팅 두께가 사양 내에 있는지 확인하고, 수정이 필요한 프로세스 드리프트를 감지하고, 각 생산 롤에 대한 추적성 기록을 생성하는 데 사용됩니다. 가장자리 감지 센서는 각 롤의 완성된 너비를 동시에 측정하고 기록하여 고객 사양을 준수하는지 확인하고 가장자리 트림 절단이 올바르게 작동하지 않는 경우 자동 경고를 활성화합니다.

장력 제어 와인딩 스테이션

완성된 PU 가죽은 롤 직경이 증가함에 따라 감소하는 정밀하게 제어된 장력(테이퍼 장력 제어라고 불리는 와인딩 프로파일)으로 판지 또는 금속 코어에 감겨 있습니다. 일정한 장력으로 감으면 대형 롤의 내부 레이어가 외부 레이어보다 더 단단하게 감겨 내부 응력 구배가 발생하여 롤이 망가지거나 붕괴되거나 보관 중에 영구적인 장력 표시가 발생하게 됩니다. 테이퍼 장력 제어는 롤 전체에 걸쳐 균일한 권취 응력을 보장하여 다운스트림 변환 공정에서 왜곡 없이 깨끗하게 풀리는 롤을 생성합니다. 완성된 PU 가죽 롤의 무게는 일반적으로 200~800kg입니다. 두께와 직물 무게에 따라 롤당 50~300m의 재료를 포함합니다.

완전한 PU 가죽 생산 라인을 위한 주요 장비 사양

다음 표에는 건식 PU 가죽 라인의 주요 장비 스테이션, 주요 사양 및 각 단계에서 제품 품질을 결정하는 중요한 매개변수가 요약되어 있습니다.

습식 공정 라인 구성: 장비의 주요 차이점

습식 공정 PU 가죽 생산 라인 코팅 헤드, 건조 오븐, 와인딩 시스템 등 건식 공정과 일부 장비 개념을 공유하지만 공정의 응고 화학과 관련된 몇 가지 주요 추가 구성 요소를 포함합니다.

원단에 직접 코팅 스테이션

습식 공정에서 코팅 헤드는 PU-DMF 용액을 이동하는 직물 기판(일반적으로 부직포 폴리에스터 또는 나일론 직물)에 직접 적용합니다. 코팅 점도는 건식 공정 제제보다 높으며 나이프 갭은 단일 패스에서 원하는 최종 총 코팅 두께를 달성하도록 설정됩니다. 일반적으로 총 코팅 두께는 0.3~1.5mm입니다. 습식 공정 레이어의 경우 개별 건식 공정 레이어보다 훨씬 두껍습니다.

응고욕 시스템

코팅된 직물은 즉시 제어된 농도와 온도로 유지되는 DMF와 물의 혼합물로 채워진 탱크인 응고조에 들어갑니다. 코팅된 직물이 욕조를 통해 천천히 이동함에 따라 물은 PU 코팅으로 확산되고 DMF는 확산되어 PU가 특유의 다공성 미세 구조로 응고(고화)됩니다. 용액 농도(DMF와 물의 비율)는 중요한 공정 매개변수입니다. 일반적인 응고조 DMF 농도 범위는 15%~30%입니다. . DMF 농도가 높을수록 더 미세하고 조밀한 기공 구조가 생성됩니다. 농도가 낮을수록 더 거칠고 개방적인 구조가 생성됩니다. 응고조에서의 직물 체류 시간은 일반적으로 5~15분이며, 일반적인 라인 속도에서 전체 길이가 30~80미터에 달하는 긴 수조 탱크가 필요합니다.

물 세척 탱크

응고 후 PU 코팅 직물에는 기공 구조 내에 상당한 잔류 DMF(일반적으로 몇 중량%)가 포함되어 있으며 화학적으로 안전하고 환경 및 제품 안전 표준을 준수하는 제품을 생산하려면 이를 제거해야 합니다. 직물은 일련의 역류 세척 탱크(일반적으로 직렬로 연결된 4~8개의 탱크)를 통과하여 DMF를 점진적으로 희석하고 세척합니다. 탱크의 세척수는 수집되어 DMF 회수 시스템으로 공급됩니다. 세척 구간에서는 완성된 PU 가죽의 잔류 DMF를 중량 기준 0.5% 미만으로 줄여야 합니다. 대부분의 응용 분야에 대한 표준 제품 품질 요구 사항을 충족합니다.

DMF 회수 및 환경처리 시스템

세척조에서 수집된 세척수에는 묽은 용액에 DMF가 포함되어 있습니다. DMF는 귀중한 용매이자 환경 및 작업자 건강상의 이유로 규제되는 물질이기 때문에 세척수에서 DMF를 회수하는 것은 경제적, 규제적 필요성 둘 다입니다. 증류 기반 DMF 회수 시스템은 세척수를 처리하여 물에서 DMF를 분리하고, DMF를 회수하여 수지 제조에 재사용하고, 폐수 배출 기준에 따라 깨끗한 물을 배출합니다. 현대적인 습식 공정 PU 가죽 라인은 DMF 회수율 95~99% 원래 적용된 DMF의 양을 줄여 추가 장비 투자가 필요함에도 불구하고 공정을 경제적으로 실행 가능하게 만듭니다.

건조 및 표면 처리

세탁 후 PU 코팅 직물은 건조 오븐을 통과하여 다공성 PU 구조에서 수분을 제거합니다. 습식 건조에는 건식 경화보다 낮은 온도가 필요합니다. 일반적으로 80°C ~ 120°C — 다공성 PU 구조가 이미 형성되어 있어 용매 경화가 아닌 수분 제거만 필요하기 때문입니다. 건조 후 기본 습식 공정 PU 가죽은 표면 처리를 거칩니다. 즉, 표면을 균일하게 버핑한 다음 건식 공정에 사용된 것과 동일한 인쇄, 탑 코팅 및 엠보싱 단계를 거쳐 필요한 최종 외관과 성능을 얻습니다.

생산 라인 설계에서 원자재와 그 역할

PU 가죽 생산 라인에서 처리되는 원자재는 수동적 투입물이 아닙니다. 특정 물리적 및 화학적 특성은 생산 라인 구성 방법, 장비가 처리해야 하는 온도 및 장력, 필요한 품질 관리 시스템을 직접적으로 결정합니다. 주요 원자재를 이해하면 생산 라인 사양이 제조업체와 제품 유형에 따라 달라지는 이유가 명확해집니다.

• 폴리우레탄 수지: 용제형, 수성형 및 100% 고체 제형으로 제공됩니다. 용제 기반 PU는 가장 넓은 특성 범위를 제공하며 기존 생산 라인에서 여전히 지배적입니다. 수성 PU는 환경 친화적인 라인에서 점점 더 많이 사용되고 있지만 오븐 사양(증기 관리, 더 긴 건조 시간)이 필요하고 표면 특성도 다소 다릅니다. 적용 온도에서의 수지 점도에 따라 코팅 방법이 결정됩니다. 고점도 수지는 쉼표 막대 코팅에 적합합니다. 저점도 수지는 그라비아 롤 용도에 적합합니다.
• 패브릭 기질: 직물 폴리에스테르, 니트 폴리에스테르, 부직포 폴리에스테르 또는 분할된 극세사 부직포가 주요 기질 유형입니다. 각각은 생산 라인의 장력 제어 요구 사항에 영향을 미치는 서로 다른 신장률, 무게 및 표면 질감 특성을 가지고 있습니다. 무거운 직물 소재에는 더 높은 직물 풀림 장력 기능이 필요합니다. 신축성 있는 니트 원단은 뒤틀림을 방지하기 위해 플로팅 장력 제어 시스템이 필요합니다.
• 릴리스 종이: 이형지는 건식 PU 가죽의 표면 질감과 광택을 정의합니다. 종이는 다양한 이형력의 실리콘 이형 코팅을 사용하여 천연 결, 수정된 결, 페이턴트 광택, 스웨이드 효과 등 수백 가지 패턴 변형으로 제공됩니다. 종이는 건조 오븐의 온도 범위 전반에 걸쳐 치수 안정성을 유지해야 하며, 이로 인해 종이 기본 재료는 고온 응용 분야를 위한 중량급 공예 종이 또는 폴리에스터 필름 기재로 제한됩니다.
• 착색제 및 첨가제: PU 수지는 캐리어 수지에 분산된 고분자 호환 착색제를 사용하여 착색됩니다. 색상 시스템은 PU 화학 물질과 다운스트림 탑 코트 모두와 호환되어야 합니다. 안정화되지 않은 안료에서 탑 코트 레이어로의 색상 번짐은 전체 생산 실행을 부적합하게 만들 수 있는 품질 실패입니다. 특정 최종 시장의 제품 성능 사양을 충족하기 위해 UV 흡수제, 항산화제, 가수분해 방지 안정제 및 난연제가 추가됩니다.

라인 자동화, 제어 시스템 및 Industry 4.0 통합

최신 PU 가죽 생산 라인은 수십 개의 독립적으로 구동되는 롤러, 코팅 헤드, 오븐 구역 및 모니터링 장비의 조정이 통합 PLC 및 SCADA 제어 시스템에 의해 관리되는 고도로 자동화된 시스템입니다. 생산 라인의 자동화 아키텍처는 기계 장비 자체만큼 생산 품질과 효율성에 중요합니다.

장력 제어 아키텍처

장력 관리는 PU 가죽 라인의 중앙 제어 과제입니다. 각 스테이션에서 재료가 코팅, 건조, 적층 및 처리되면서 강성, 신율 및 밀도와 같은 기계적 특성이 변경되기 때문입니다. 라인의 각 섹션은 기판을 과도하게 늘리거나(완제품의 길이 왜곡을 유발함) 웹을 과소하게 장력을 가하지 않고(주름 및 추적 오류를 유발함) 현재 상태 및 공정 단계에 적합한 장력으로 재료 웹을 유지해야 합니다. 현대적인 PU 가죽 라인은 댄서 롤러 및 로드 셀을 사용하여 구역별 장력 제어를 사용하여 드라이브 시스템에 실시간 장력 피드백을 제공하고 내부 장력을 유지합니다. 설정값의 ±3% 모든 작동 속도와 가속 및 감속 과도 동안.

오븐 온도 관리

각 오븐 구역은 열전대 피드백이 있는 PID 온도 컨트롤러에 의해 독립적으로 제어되어 설정 온도를 유지합니다. ±2°C ~ ±5°C 전체 오븐 너비에 걸쳐. 오븐 간 온도 균일성(길이를 따라 특정 지점에서 오븐 중앙과 가장자리 사이의 온도 차이)은 중요한 사양입니다. 건조가 고르지 않으면 웹 폭 전체에 걸쳐 표면 특성이 고르지 않기 때문입니다. 고성능 오븐은 오븐 간 온도 균일성을 달성하도록 특별히 설계된 노즐 형상과 공기 순환 설계를 사용합니다. ±3°C 이상 폭은 최대 2,000mm입니다.

레시피 관리 및 생산 추적성

SCADA 시스템은 HMI에서 액세스할 수 있는 데이터베이스에 생산 레시피(각 제품 유형에 대한 전체 프로세스 매개변수 세트)를 저장합니다. 생산이 한 제품에서 다른 제품으로 전환되면 작업자는 새로운 레시피를 선택하고 시스템은 오븐 온도, 코팅 헤드 간격, 라미네이팅 롤러 압력, 엠보싱 온도 및 와인딩 장력 프로필을 포함한 모든 프로세스 매개변수를 새로운 사양에 맞게 자동으로 조정합니다. 모든 프로세스 매개변수는 시간, 롤 ID 및 생산 순서에 대해 지속적으로 기록되어 생산된 PU 가죽의 모든 미터에 대한 완전한 추적성 기록을 생성합니다. 이 데이터는 품질 관리 시스템 요구 사항을 지원하고 고객이 특정 생산 배치에 대해 품질 문제를 보고할 때 신속한 근본 원인 분석을 가능하게 합니다.

환경 시스템: VOC 제어, 용제 회수 및 폐수 처리

PU 가죽 생산에는 환경 규정을 준수하여 관리해야 하는 상당량의 용제 및 공정 화학 물질이 포함됩니다. 환경 시스템은 PU 가죽 라인에 추가되는 주변 장치가 아닙니다. 이는 대부분의 제조 관할 구역에서 라인이 합법적으로 작동할 수 없는 필수 구성 요소입니다.

• 용매 배기 수집 및 처리(건식 공정): 모든 건조 오븐은 중앙 집중식 배기 수집 시스템으로 연결됩니다. 용제가 포함된 배기 공기는 용제 회수 장치(MEK/톨루엔에 대한 증기 재생을 통한 활성탄 흡착) 또는 VOC를 CO2 및 물로 변환하는 촉매 산화기를 통해 처리됩니다. 촉매 산화제의 VOC 파괴 효율은 일반적으로 98%를 초과합니다. , 배기가스 배출을 규제 한도 내로 가져옵니다.
• DMF 회수 시스템(습식 공정): 증류 기반 DMF 회수 장치는 세척수를 처리하여 DMF를 PU 수지 준비에 재사용하기에 적합한 순도로 DMF를 분리하고 농축합니다. 일반적으로 DMF는 다음 단계에서 회수됩니다. 순도 99.5% 이상 증류 과정에서. 잔류 DMF로 오염된 응축수는 배출되지 않고 세척 탱크로 다시 재활용됩니다.
• 폐수 처리(습식 공정): DMF 회수 공정에서 배출되는 물에는 미량의 DMF가 포함되어 있으므로 배출 전에 활성 슬러지 생물학적 처리장이나 고급 산화 시스템에서 처리해야 합니다. 처리 시스템은 배출수의 DMF 농도를 규제 한도 이하로 줄여야 합니다. 일반적으로 최종 배출 시 DMF 3mg/L 미만 주요 제조 관할권에서.
• 수성 PU 시스템으로의 전환: 특히 용제 사용과 DMF에 대한 규제 압력이 커지면서 건식 공정 라인에 수성 PU 수지 시스템을 채택하게 되었습니다. 수성 라인에는 재구성된 수지, 다양한 오븐 설계(증기 관리가 중요함) 및 일반적으로 더 높은 자본 투자가 필요하지만 용제 회수의 필요성이 제거되고 VOC 배출량이 크게 감소합니다. 이러한 전환은 진행 중이며 향후 10년 동안 PU 가죽 생산에서 지배적인 기술이 될 것으로 예상됩니다.

생산라인 사양 및 투자 규모를 결정하는 요소

사양은 PU 가죽 생산 라인 따라서 자본 비용은 생산할 특정 제품 범위, 필요한 출력 용량, 목표 시장에 적용되는 성능 및 품질 표준에 따라 크게 달라집니다. 다음 요소는 주요 사양 결정을 좌우합니다.

기본 단일 라인 건식 PU 가죽 시스템(1개 또는 2개의 코팅 스테이션, 적당한 자동화, 더 좁은 작업 폭)은 전체 프리미엄 라인보다 훨씬 적은 비용으로 설치할 수 있습니다. 여러 코팅 스테이션, 포괄적인 자동화, 자동화된 검사 및 완벽한 환경 처리 시스템을 갖춘 전체 사양 고속 라인은 훨씬 더 큰 투자를 의미하지만 재료 품질 표준이 엄격하고 OEM 고객의 감사 요구 사항이 포괄적인 자동차, 고급 패션 및 프리미엄 가구 시장에서 경쟁하는 데 필요한 출력 용량, 제품 유연성 및 품질 일관성을 제공합니다.