專利名稱：聚氨酯安全套的制造方法
技術領域：
本發(fā)明屬于聚氨酯安全套的制造技術領域，具體涉及一種用浸漬成型來連續(xù)制造各種聚氨酯安全套的方法。
背景技術：
用聚氨酯材料來制造安全套，已有技術公開有多種方法，如USP4,576,156公開的真空成型方法，USP5,601,092公開的撐壓成型方法，USP5,833,915，USP5,469,863公開的熱塑封合成型方法以及USP5,571,567、USP6,217,815、USP6,231,326以及CN1304944A公開的浸漬成型方法。對于浸漬成型方法，USP5,571,567描述的是一種生產(chǎn)聚氨酯手套和安全套的配方和工藝，其中采用了各種助劑來提高浸漬制品的性能，但效果不明顯，且所用助劑沸點太高，很難將其完全除去，這不僅會給產(chǎn)品的使用帶來影響，還會給制造工藝帶來很大的麻煩。而USP6,217,815和USP6,231,326分別介紹的是一種聚氨酯安全套的浸漬制造方法和設備，由于該方法未解決聚氨酯浸漬膜脫模難的問題，其工藝和設備均為落后的板框間歇式生產(chǎn)方法，故生產(chǎn)效率低，設備成本也較高。CN1304944A則是在主要介紹聚醚/聚酯型聚氨酯材料的同時，附帶介紹了用此材料來制備安全套的浸漬成型方法。該方法因?qū)賹嶒炇译A段的制備方法，除無完整的一套可用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的工藝外，其制備也是一種間歇式的，效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對已有的浸漬成型方法存在的問題，提供一種生產(chǎn)效率高，且可用于連續(xù)生產(chǎn)各種聚氨酯安全套的工藝方法。
本發(fā)明提供的聚氨酯安全套的制備工藝方法是在已有技術的工藝流程為浸漬液配制→浸漬成型→干燥→脫模的基礎上，根據(jù)最終產(chǎn)品的使用和保存要求，在脫模前，增加了卷邊、上粉工序，且各工序的工藝條件按連續(xù)生產(chǎn)的要求控制如下(1)浸漬液配制將聚氨酯粒料按6～10％，優(yōu)選6～8％(重量百分比)的配比加入到有機溶劑中，攪拌并升溫至30～50℃，溶解2～5小時，然后過濾備用。溶解溫度優(yōu)選35～40℃，溶解時間優(yōu)選3～4小時。
(2)浸漬成型 將安全套模具以2～40毫米/秒，優(yōu)選5～20毫米/秒的下降速度浸入配制好的聚氨酯浸漬液中，停留1～10秒，優(yōu)選2～5秒，然后再以1～10毫米/秒，優(yōu)選1～4毫米/秒的速度提出浸漬液。當模具離開液面1～40毫米，優(yōu)選～毫米后開始自轉(zhuǎn)并翻轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)速度15～60轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選30～45轉(zhuǎn)/分，翻轉(zhuǎn)角度80～120度，優(yōu)選90～100度。當翻轉(zhuǎn)到規(guī)定角度時，模具保持自轉(zhuǎn)下停留1～10分鐘，優(yōu)選1～5分鐘，然后再翻轉(zhuǎn)至180度。
(3)干燥將浸漬成型在模具上的安全套在所用有機溶劑沸點以下50℃至沸點以上20℃范圍內(nèi)干燥11～40分鐘，優(yōu)選干燥12～35分鐘。
再重復上述浸漬成型、干燥工序1～4次，優(yōu)選2～3次，然后按順序進入以下工序。
(4)卷邊 將安全套在模具自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為30～150轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選50～100轉(zhuǎn)/分下靠緊旋轉(zhuǎn)的卷邊膠輥進行卷邊，卷邊膠輥轉(zhuǎn)速50～1000轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選200～600轉(zhuǎn)/分；傾角1～20度，優(yōu)選1～10度；卷邊長度2～6毫米，優(yōu)選3～5毫米。
(5)上粉 已卷邊的安全套繼續(xù)在模具自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為30～150轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選50～100轉(zhuǎn)/分下靠緊旋轉(zhuǎn)的上粉輥進行上粉，上粉輥轉(zhuǎn)速1～60轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選10～40轉(zhuǎn)/分。
(6)脫模 先將已上粉安全套的模具送入兩平行且線速度為50～200毫米/秒，優(yōu)選80～100毫米/秒，傾角β為5～45度，優(yōu)選10～30度的脫模膠輥之間，使安全套的環(huán)在兩脫模膠輥的作用下向下卷取至安全套貯精囊的交接處，然后再將其繼續(xù)送入兩平行且線速度為10～100毫米/秒，優(yōu)選20～60毫米/秒，傾角θ為5～30度，優(yōu)選10～20度的脫模毛刷之間，使之完全脫模，獲得聚氨酯安全套制品。
在上述技術方案中，聚氨酯粒料可以為聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯或聚酯/聚醚混合型聚氨酯中的任一種，其硬度為邵A50～邵A80，優(yōu)選邵A55～邵A75，最優(yōu)選邵A60～邵A70；其硬段含量(重量含量)為10～40％，優(yōu)選15～35％，最優(yōu)選15～30％。考慮本發(fā)明所用聚氨酯是制備安全套，因而所用的聚氨酯還應無毒、無可滲出物或可滲出物的生物相容性良好不會造成對人體的傷害。
適合生產(chǎn)本發(fā)明選用的聚氨酯的二異氰酸酯可以是甲苯二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、1，4’-環(huán)己基二異氰酸酯中的任一種。最優(yōu)選為4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯或4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。
適合生產(chǎn)本發(fā)明選用的聚氨酯的聚合物多元醇是分子量為800～3000，優(yōu)選1000～2000的聚四氫呋喃醚二元醇、聚己二酸丁二醇酯二元醇、聚己內(nèi)酯二元醇、聚碳酸酯二元醇中的至少一種。最優(yōu)選的為聚四氫呋喃醚二元醇和聚己內(nèi)酯二元醇。
適合生產(chǎn)本發(fā)明選用的聚氨酯的擴鏈劑可以是低分子量的二元醇，如1，4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇，也可以是低分子量的二元胺，如乙二胺，優(yōu)選1，4-丁二醇、1，5-戊二醇。
本發(fā)明所用聚氨酯可采用釜式反應法，也可采用雙螺桿連續(xù)擠出法制備。
典型的釜式反應法的合成工藝為將適當配比的聚合物多元醇和二異氰酸酯在釜內(nèi)充分混合，于40～100℃下反應10～80分鐘；再按一定配比加入擴鏈劑，在50～110℃下混合均勻并反應3～30分鐘；出料后，于90～140℃烘箱中后熟化2～12小時；然后破碎，并用單螺桿或雙螺桿擠出機造粒，使其性能均一穩(wěn)定。
典型的雙螺桿連續(xù)擠出法的合成工藝為將適當配比的聚合物多元醇、二異氰酸酯和擴鏈劑精確計量充分混合后加入反應型雙螺桿擠出機中，在最高溫度為200～280℃下進行反應擠出，物料在擠出機中的平均停留時間為5～15分鐘，擠出后采用水下切粒系統(tǒng)切粒，干燥得粒料。
在上述本發(fā)明提供的技術方案中，有機溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜和四氫呋喃中的至少一種。
為了防止聚氨酯安全套在干燥過程中因溶劑揮發(fā)太快而產(chǎn)生氣泡之類的缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量，本發(fā)明的干燥工序分為三段進行，第一段干燥溫度為溶劑沸點以下10～50℃，時間2～15分鐘，優(yōu)選3～10分鐘；第二段干燥溫度為溶劑沸點以下5～20℃，時間4～15分鐘，優(yōu)選8～10分鐘；第三段干燥溫度為溶劑沸點以上20℃內(nèi)，時間5～10分鐘，優(yōu)選5～8分鐘。
為了降低聚氨酯安全套膜與模具之間的粘附力便于脫模，而又不影響聚氨酯浸漬液對模具表面足夠的浸潤，本發(fā)明在浸漬成型前對模具表面進行鈍化處理，鈍化處理劑為二氯二甲基硅烷或/和三氯甲基硅烷。
綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、由于本發(fā)明采用了在浸漬成型前對模具表面進行鈍化處理的技術措施，降低了聚氨酯膜對模具表面的粘附力，解決了已有技術脫模難的問題，使浸漬成型法連續(xù)生產(chǎn)聚氨酯安全套變?yōu)榱爽F(xiàn)實。
2、本發(fā)明提供的聚氨酯安全套的制造方法，工藝完整、成熟，能連續(xù)化生產(chǎn)、周期短、生產(chǎn)效率高。
3、由于干燥工序可采用三段式溫度逐漸升高方式，可避免聚氨酯安全套產(chǎn)品因溫度高溶劑揮發(fā)太快而產(chǎn)生氣泡之類的缺陷，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
4、由于本發(fā)明提供的聚氨酯安全套的制造方法所用的聚氨酯可以是聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯，也可以是聚酯/聚醚混合型聚氨酯，故適用范圍廣。
四

圖1為本發(fā)明的一種工藝流程示意圖；圖2為本發(fā)明卷邊工序的卷邊原理主視示意圖；圖3為本發(fā)明卷邊工序的卷邊原理左視示意圖；圖4為本發(fā)明脫模工序的脫模原理主視示意圖；圖5為本發(fā)明脫模工序的脫模原理左視示意圖；圖6為本發(fā)明脫模工序的脫模原理主視示意圖；圖7為本發(fā)明脫模工序的脫模原理左視示意圖；五具體實施方式
下面結(jié)合附圖給出實施例以對本發(fā)明進行具體的描述，值得指出的是以下實施例只用于對本發(fā)明作進一步說明，而不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整仍屬本發(fā)明保護之列。
實施例1～3本發(fā)明實施例的工藝流程如圖1所示，它包括模具鈍化處理、模具清洗、模具干燥冷卻、浸漬液配制、浸漬成型、干燥、卷邊、上粉、脫模等工序。需說明的是一、模具鈍化處理是在模具首次使用前處理。二、由于本發(fā)明的實施例均采用浸漬成型和干燥各三次，故浸漬成型單元有三個；而干燥則因模具經(jīng)浸漬成型1、2單元后共用一個干燥單元，故干燥單元有兩個。三、干燥單元蒸發(fā)出來的溶劑可通過溶劑回收工序進行回收。各工序流程按圖中箭頭所示方向進行。
其中卷邊工序的原理見圖2、3，圖中1為模具，2為聚氨酯安全套，3為卷邊輥。旋轉(zhuǎn)按箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)。脫模工序的原理見圖4～7，圖中1為模具，2為聚氨酯安全套、4為聚氨酯安全套卷邊形成的環(huán)，5為脫模膠輥；6為帶粉毛刷，毛刷的毛長20毫米，旋轉(zhuǎn)按箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)。
按照圖1給出的工藝流程，本發(fā)明的實施過程是按附表先稱取一定量的聚氨酯粒料加入到適量的有機溶劑中，攪拌升溫至完全溶解，然后用200目的尼龍網(wǎng)過濾備用；將首次使用的玻璃模具先用2.5％濃度的二氯二甲基硅烷的丙酮溶劑表面處理，然后清洗干凈并干燥冷卻后，按前面所述的方式和附表所給的工藝條件浸漬成型、干燥各三次，然后依次進行卷邊、上粉、脫模即可獲具有下列性能的產(chǎn)品拉伸強度41MPa；斷裂伸長率520％；空氣爆破壓力6～8KPa；空氣爆破容量5～7l；厚度0.08毫米；質(zhì)量1.1～1.4克，且柔軟、透明、導熱性、敏感度和生物相容性均佳，又無致敏性的聚氨酯安全套。

權(quán)利要求
1.一種聚氨酯安全套的制造方法，其工藝流程為浸漬液配制→浸漬成型→干燥→脫模，其特征在于在脫模前，還須進行卷邊、上粉，且各工序的工藝條件控制如下(1)浸漬液配制 將聚氨酯粒料按6～10％(重量百分比)的配比加入到有機溶劑中，攪拌并升溫至30～50℃，溶解2～5小時，然后過濾備用；(2)浸漬成型 將安全套模具以2～40毫米/秒的下降速度浸入配制好的聚氨酯浸漬液中，停留1～10秒，然后再以1～10毫米/秒的速度提出浸漬液，當模具離開液面1～40毫米后開始自轉(zhuǎn)并翻轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)速度15～60轉(zhuǎn)/分，翻轉(zhuǎn)角度80～120度，翻轉(zhuǎn)到規(guī)定角度時，模具保持自轉(zhuǎn)下停留1～10分鐘，然后再翻轉(zhuǎn)至180度；(3)干燥 將浸漬成型在模具上的安全套在所用有機溶劑沸點以下50℃至沸點以上20℃內(nèi)干燥11～40分鐘；再重復上述浸漬成型、干燥工序1～4次；(4)卷邊 將安全套在模具自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為30～150轉(zhuǎn)/分下靠緊旋轉(zhuǎn)的卷邊膠輥進行卷邊，卷邊膠輥轉(zhuǎn)速50～1000轉(zhuǎn)/分，傾角α1～20度，卷邊長度2～6毫米；(5)上粉 已卷邊的安全套繼續(xù)在模具自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為30～150轉(zhuǎn)/分下靠緊旋轉(zhuǎn)的上粉輥進行上粉，上粉輥轉(zhuǎn)速1～60轉(zhuǎn)/分；(6)脫模 將已上粉安全套的模具送入兩個平行且線速度為50～200毫米/秒，傾角β為5～45度的脫模膠輥之間，使安全套的環(huán)在兩脫模膠輥的作用下向下卷取至安全套貯精囊的交接處，然后再將其繼續(xù)送入兩平行且線速度為10～100毫米/秒，傾角θ為5～30度的脫模毛刷之間，使之完全脫模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯安全套的制造方法，其特征在于各工序的工藝條件還可控制如下(1)浸漬液配制 將聚氨酯粒料按6～8％(重量百分比)的配比加入到有機溶劑中，攪拌并升溫至35～40℃，溶解3～4小時，然后過濾備用；(2)浸漬成型 將安全套以5～20毫米/秒的下降速度浸入配制好的聚氨酯浸漬液中，停留2～5秒，然后再以1～4毫米/秒的速度提出浸漬液，當模具離開液面10～30毫米后開始自轉(zhuǎn)并翻轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)速度30～45轉(zhuǎn)/分，翻轉(zhuǎn)角度90～100度，翻轉(zhuǎn)到規(guī)定角度時，模具保持自轉(zhuǎn)下停留1～5分鐘，然后再翻轉(zhuǎn)至180度；(3)干燥 將浸漬成型在模具上的安全套在所用有機溶劑沸點以下50℃至沸點以上20℃內(nèi)干燥12～35分鐘；再重復上述浸漬成型、干燥工序2～3次；(4)卷邊 將安全套在模具自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為50～100轉(zhuǎn)/分下靠緊旋轉(zhuǎn)的卷邊膠輥進行卷邊，卷邊膠輥轉(zhuǎn)速200～600轉(zhuǎn)/分，傾角α1～10度，卷邊長度3～5毫米；(5)上粉 已卷邊的安全套繼續(xù)在模具自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為50～100轉(zhuǎn)/分下靠緊旋轉(zhuǎn)的上粉輥進行卷邊，上粉輥轉(zhuǎn)速10～40轉(zhuǎn)/分；(6)脫模 先將已上粉安全套的模具送入兩平行且線速度為80～100毫米/秒，傾角β為10～30度的脫模膠輥之間，使安全套的環(huán)在兩脫模膠輥的作用下向下卷取至安全套貯精囊的交接處，然后再將其繼續(xù)送入兩平行且線速度為20～60毫米/秒，傾角θ為10～20度的脫模毛刷之間，使之完全脫模。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚氨酯安全套的制造方法，其特征在于聚氨酯粒料為聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯或聚酯/聚醚混合型聚氨酯中的任一種，其硬度為邵A50～邵A80，其硬段含量(重量含量)為10～40％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚氨酯安全套的制造方法，其特征在于聚氨酯粒料為聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯或聚酯/聚醚混合型聚氨酯中的任一種，其硬度為邵A55～邵A75，其硬段含量(重量含量)為15～35％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚氨酯安全套的制造方法，其特征在于聚氨酯粒料為聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯或聚酯/聚醚混合型聚氨酯中的任一種，其硬度為邵A60～邵A70，其硬段含量(重量含量)為15～30％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚氨酯安全套的制造方法，其特征在于有機溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜和四氫呋喃中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚氨酯安全套的制造方法，其特征在于有機溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜和四氫呋喃中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或7所述的聚氨酯安全套的制造方法，其特征在于干燥分為三段進行，第一段干燥溫度為溶劑沸點以下10～50℃，時間2～15分鐘；第二段干燥溫度為溶劑沸點以下5～20℃，時間4～15分鐘；第三段干燥溫度為溶劑沸點以上20℃內(nèi)，時間5～10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚氨酯安全套的制造方法，其特征在于第一段的干燥時間3～10分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或7或9所述的聚氨酯安全套的制造方法，其特征在于浸漬成型前須對模具表面進行鈍化處理，鈍化處理劑為二氯二甲基硅烷或/和三氯甲基硅烷。
全文摘要
本發(fā)明公開的聚氨酯安全套的制造方法，是將聚氨酯粒料加入有機溶劑中完全溶解過濾后，再將經(jīng)特殊處理的安全套模具經(jīng)浸漬成型、干燥、卷邊、上粉、脫模等工序制成性能優(yōu)良的聚氨酯安全套。本發(fā)明方法工藝完整、成熟，極大地降低了卷邊和脫模難度，可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)且效率高。
文檔編號B29C41/42GK1403263SQ0213394
公開日2003年3月19日 申請日期2002年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月23日
發(fā)明者許立, 王德永, 向明 申請人:四川博奧生物材料有限責任公司