顾名思义，水性合成革即所有树脂均采用水性聚氨酯所制备的合成革。合成革一般由PU面层、发泡层、黏结层和基布构成，其工艺流程图如图10-1所示。
图10-1 全水性发泡合成革工艺流程图
目前，较多厂家采用转移涂层法，其工艺及参数如下：
①烘箱温度设置 面层130～140℃，发泡层120、140、150℃，黏结层130～140℃。
②建议涂膜量 面层130g/m，发泡层350～400g/m，黏结层100～130g/m。
③各层物料要求
a.面层：要求软而不黏，耐磨、耐刮及良好的其他综合物性。
b.发泡层：一般采用机械发泡，要求树脂固含高（≥45%），浆料需添加稳泡剂、匀泡剂等发泡助剂。
c.黏结层：具备施胶方便，初黏力高，耐水、耐溶剂，手感柔软，黏结牢度高（≥30N/3cm）等特点。
④工艺说明
a.发泡工艺既可采用单层发泡，也可采用双层发泡，树脂用量一般为400～500g/m。高黏、高固树脂（固含量≥50%）是机械发泡的前提和基础，双层发泡涂层厚实，可做沙发革和鞋革、箱包革等。
b.烘箱最高温度设置到150℃，线速控制在8～10m/min，车速太快，干燥不完全，也会影响发泡效果和成革物性。
目前，国外拜耳公司、国内德美博士达公司和科天公司等10多家水性树脂企业均能提供全套合成革用水性树脂；江苏宜兴鸿兴瑞奇公司、温州长峰公司、浙江五洲实业有限公司、浙江闽锋公司等均建立了多条全水性合成革生产线，在清洁生产方面起到了很好的示范作用。
⑤问题
a.成本：高黏、高固水性聚氨酯主要以脂肪族聚氨酯为主，价格较贵，无竞争优势。
b.泡孔的稳定性与均匀性：油性树脂采用化学发泡，泡孔稳定、均匀，但对水性树脂体系，目前尚无与水性材料配伍的有机发泡剂。目前主要采用机械发泡，其泡孔稳定性、均匀性尚待提高。另外，涂层的折痕回弹性、涂层经水揉后花纹保型、定型性也尚需提高。
c.对离型纸伤害大，干燥速度慢。由于面层、发泡层均涂覆在离型纸上，离型纸单面透水，干燥速度慢，在高温、高湿条件下，水对离型纸的伤害较大。
针对上述技术关键，四川大学和江苏宜兴鸿兴瑞奇公司经过两年多的联合攻关，一方面，采用特殊的IPN技术、封端和后扩链技术，开发了低成本、高固含芳香族水基聚氨酯[6]，解决了成本问题；另一方面，开发了特殊的稳泡剂和匀泡剂等助剂，解决了机械发泡泡孔稳定性和均匀性问题。同时，将发泡层树脂直接涂覆在预处理的基布上，大大提高了涂层的干燥速度，延长了离型纸的使用寿命。其工艺流程如图10-2所示。(www.xing528.com)
图10-2 改进的全水性发泡合成革工艺流程
改进工艺的优点是：直接在基布上涂覆发泡层，水蒸气双面渗透，干燥速度快，厚度可控，对离型纸伤害小，被行业认为是目前最先进的水性合成革制造技术。
（2）水性树脂的湿法贝斯制造技术
油性树脂的湿法合成革制造技术在第六章中已有详尽的阐述。采用水性树脂替代油性树脂生产合成革贝斯工艺示意图如图10-3所示。
图10-3 水性树脂的湿法贝斯工艺示意图
①操作步骤 将水性树脂经涂台涂覆在预处理的基布上后，进入凝固槽凝固（也可以在水中凝固后再用水蒸气凝固），凝固完毕水洗、干燥、收卷。
②工艺说明
a.凝固液 一般采用高价盐 [如CaCl2、Ca（NO3）2]的水性液，凝固液pH呈酸性，高价盐阳离子和酸均有利于聚氨酯的快速凝固。
b.基布预处理 将基布浸入凝固液预处理，控制水分含量，拉伸扩幅定型。
c.涂布 涂布量控制在350～450g/m；树脂要求高黏、高固含量（≥50%），快速凝固，成肌性好，泡孔结构稳定。
d.凝固 涂布完成后，浸入凝固液凝固，凝固速度与凝固液的组成、温度和涂布量等诸多参数有关，指压涂层能迅速回弹，表明凝固完成。
e.水洗 凝固完成应充分水洗，去除树脂膜内外的盐和酸。
f.干燥 水性涂层宜梯度干燥，先低温后高温，干燥温度不宜超过140℃。
③优点 涂层具有微孔结构，成革丰满，透气性好。
④缺点 凝固过程中会产生大量含盐的废水。烟台万华公司采用分离膜对凝固废水进行膜分离，清水进入水洗槽回用，高浓度盐溶液进入凝固槽（图10-3），但该技术目前尚未进入批量生产阶段。另外，全水性湿法合成革设备与传统油性湿法合成革设备也存在较大差异。
2013年10月，丽水优耐克公司第一条水性贝斯生产线建成投产；2014年兰州科天公司在兰州建立两条水性贝斯生产线并投产。
⑤水性工艺与油性工艺比较 采用水性树脂制造合成革，从源头上消除溶剂污染，节省有机溶剂资源；干法工艺与传统的机械设备配伍性好，无须大的设备改造和投资；采用水性树脂无须溶剂回收，可降低综合能耗和设备投资；水性树脂适合干法工艺、湿法工艺、湿法贝斯的改色、人造革、超纤革、PU革的表处、半PU革的制造等；也适合羊巴革、染色革等效应革的制造，且合成革手感、透气、透湿性等性能优于溶剂型产品。
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