CN103410009A - 高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革、制备工艺及其制品 - Google Patents
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Abstract
一种高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革，包括不定岛型双组分海岛纤维制作成的基布以及涂覆在基布上的水性聚氨酯浆料，基布经过热定型后，首先经过含浸聚氨酯浆料对基布进行含浸，再在含浸后的基布表面涂覆至少一层涂覆聚氨酯浆料，然后经凝固和水洗后制得合成革半成品，将所述合成革半成品使用能溶解所述海岛纤维中的海组分的溶剂进行萃取减量，再将减量后的合成革半成品经后整理得到超细纤维合成革产品,高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革可应用于鞋、沙发、服装革、箱包革和家具与室内装饰用革。
Description
技术领域
本发明涉及合成革制备技术领域，尤其涉及一种高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革及其制备工艺及其制品。
背景技术
超细纤维合成革是一种用极细的纤维做成的新型高档人造皮革，它是以海岛型双组分纤维制成的三维网络状结构非织造布和高弹性聚氨酯树脂经过一系列加工而成的聚氨酯超细纤维合成革，是近年发展起来的新一代高仿真合成革，称其为第四代人工皮革，可与高级天然皮革相媲美，具有天然皮革所特有的透气透湿性，并且在耐化学性、防霉变性、加工适应性等方面都超过了天然皮革，可以用作鞋、箱包、家具、汽车内饰等各个领域，具有真皮的特性以及比真皮更加优越的物性指标。
目前，合成革的生产和研发一直以天然皮革为目标，超细纤维合成革的微观结构和外观都非常接近天然皮革。普通涂层超细纤维合成革的常规生产流程为：纺丝（海岛型双组分纤维） → 无纺布 → 热定型 → 含浸聚氨酯浆料 → 凝固、水洗 → 溶剂萃取 → 烘燥 → 基布处理（防水处理） → 涂覆聚氨酯浆料 → 凝固、水洗 → 基布后整理 → 合成革表面修饰（压花、印刷等）。它是以海岛型双组分纤维制成三维网络状结构非织造布为基布，先对含浸聚氨酯浆料的合成革基布进行溶剂萃取处理，将组成无纺布的海岛型双组分纤维中的海组分去除，形成被凝固后的聚氨酯包裹的超细纤维束及微孔结构，从而制作出超细纤维合成革基布；进行防水整理后再涂覆聚氨酯浆料，形成表面的涂覆层结构。由于在基布的表面涂覆了一层（或多层）高分子聚合膜，从而赋予了它一种或多种功能的表面加工技术，满足人们对不同风格、不同功能的产品的需求。
常规的生产流程中，在含浸聚氨酯浆料后有一个基布处理步骤，由于通常采用表面防水处理的方法，阻止水迁移速率过快导致在基布的表面形成水膜，不利于下一步骤的涂覆聚氨酯浆料，甚至因水压过高而在基布表面与涂覆层底之间形成一些泡状结构，降低涂覆面与基布的剥离强度；而且二次含浸、凝固，在含浸层与涂覆层之间产生了清晰的涂覆界面，致使生产出来的产品手感偏硬、甚至会有纸感，而且具有剥离强度低等缺陷。总的说来，现有生产技术存在工艺复杂、生产不易控制、产品质量差、基布处理的费用较高等问题，而且多工序进行了重复生产（烘燥、凝固、水洗等工序都进行了两次），不但浪费时间、能源，而且增加了生产成本。
发明内容
本发明通过在超纤皮革的表面层、粘结层以及表面处理层中涂覆在基布上的水性聚氨酯浆料，该浆料具有透湿透气的性能，加入到PU树脂中，并经过超微分散后，能均匀的分散到PU树脂体系中，使制备的汽车超纤皮革也具有一定的透湿透气性，同时具有和天然皮革相类似的表面触感。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革， 包括不定岛型双组分海岛纤维制作成的基布以及涂覆在基布上的水性聚氨酯浆料，基布经过热定型后，首先经过含浸聚氨酯浆料对基布进行含浸，再在含浸后的基布表面涂覆至少一层涂覆聚氨酯浆料，然后经凝固和水洗后制得合成革半成品，将所述合成革半成品使用能溶解所述海岛纤维中的海组分的溶剂进行萃取减量，再将减量后的合成革半成品经后整理得到超细纤维合成革产品。 所述不定岛型双组分海岛纤维为PA6/PE或PET/PE不定岛型双组分海岛纤维，所述PA6/PE或PET/PE不定岛型双组分海岛纤维，是将尼龙6或聚酯切片和低密度聚乙烯按照50～60：50～40的质量比例，纺制出的5～7D的、尼龙6或聚酯为岛组份、低密度聚乙烯为海组分的不定岛型双组分海岛纤维。
所述水性聚氨酯浆料包括以下重量份的成分：水性聚氨酯树脂80～150份；水20～150份；水性色浆0～8份；水性助剂0.5～6.0份，所述水性聚氨酯树脂为普通聚醚型、聚酯型和聚醚聚酯混合型、脂肪族或芳香族。
所述水性助剂为水性增稠剂、水性发泡剂、水性稳泡剂、水性分散剂中的一种或几种。
所述水性增稠剂为聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、非离子型水溶性聚氨酯缔合型乳液中的一种或几种。
所述水性发泡剂为硬脂酸胺类水溶性发泡剂，所述水性稳泡剂为琥珀酸盐类水溶性泡沫稳定剂。
在所述聚氨酯还添加了耐光助剂、耐磨助剂中一种或多种，以进一步提升其化学和机械性能。
以重量份计，所述耐光助剂的添加量为0.05~3份，可选用汽巴精细化工有限公司的TINUVIN292、TINUVIN765、TINUVIN B75；耐磨助剂的添加量为0.05~5份，可以选用道康宁的DC-29、DC-51、DC-53、DC-55、DC-57。
聚氨酯浆料的制备是按重量份计，在20～100份的DMF中，加入1～4份渗透剂、1～4份固化剂、1～4份消泡剂和1～20份色浆，搅拌10～30min，然后加入100份聚氨酯树脂，再搅拌60～100min后得到固含量为8～25wt%的含浸用聚氨酯浆料，所述渗透剂为琥珀酸酯磺酸盐；所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚；所述固化剂为山梨醇脂肪酸酯；所述聚氨酯树脂为模量20～160Kg/cm2、弹性伸长率为400～500%的聚酯或聚醚型聚氨酯树脂。
所述PA6/PE或PET/PE不定岛型双组分海岛纤维，是将尼龙6或结晶干燥后的聚酯切片和低密度聚乙烯按照50～60：50～40的质量比例，通过螺杆挤压机熔融，控制纺丝温度范围为245～285℃，经过冷却吹风（风温16～25℃）、牵伸（牵伸倍数4～6倍）、上油（油剂浓度为4～10%）等工序，纺制出的5～7D的、尼龙6或聚酯为岛组份、低密度聚乙烯为海组分的不定岛型双组分海岛纤维。
将由所述不定岛型双组分海岛纤维制作成的无纺布在110～135 ℃下进行加热并通过轧辊进行热定型，经热定型后的基布的密度为0.20～0.35 g/cm3，厚度为1.4～3.0 mm。
所述水性聚氨酯浆料包括以下重量份的成分：水性聚氨酯树脂80～150份；水20～150份；水性色浆0～8份；水性助剂0.5～6.0份。
所述起绒类针织基布是以涤纶长纤为原材料进行针织方式加工并且进行双面起绒的经编布或纬编布。
所述水性聚氨酯树脂为普通聚醚型、聚酯型和聚醚聚酯混合型、脂肪族或芳香族。
所述水性色浆采用聚氨酯体系的水性颜料膏。
所述水性助剂为水性增稠剂、水性发泡剂、水性稳泡剂、水性分散剂中的一种或几种。
所述水性增稠剂为聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、非离子型水溶性聚氨酯缔合型乳液中的一种或几种。
所述水性发泡剂为硬脂酸胺类水溶性发泡剂。
所述水性稳泡剂为琥珀酸盐类水溶性泡沫稳定剂。
所述水性分散剂为亲水性丙烯酸类共聚物、疏水性丙烯酸类共聚物中的一种。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步说明，但实施例仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例 1
施例中的水性聚氨酯浆料的成分（重量份）及要求
将尼龙6和低密度聚乙烯按照50：50的质量比例，通过螺杆挤压机熔融，控制纺丝温度范围为245℃，经过16℃的冷却吹风、4倍的牵伸、浓度为4wt%的油剂上油等工序，纺制出5D，以尼龙6为岛组份、低密度聚乙烯为海组分的不定岛型双组分海岛纤维。
将不定岛型双组分海岛纤维制作成幅宽为1.60m、厚度为1.50mm的基布，在110℃下进行加热并通过轧辊进行热定型，经热定型后的基布的密度为0.20g/cm3，厚度为1.4mm。
将表一中实施例1配制好的浆料分别注入两道辊涂料槽中，将基布正面在第一道辊涂时以0.75mm的间隙涂上浆料，用刮刀与基布表面呈0°角轻轻刮平表面，在125℃条件下烘焙2min。
然后以基布的反面进入第二道辊涂，同样以0.75mm的间隙给基布反面涂上浆料，用刮刀与基布表面呈15°角轻轻刮平表面，然后进入扩幅定型机进行烘干，温度为140℃，车速为6m/min，时间为7min。产品出烘箱后冷却收卷，成为半成品。
采用单一或拼混聚氨酯树脂方法来调制含浸聚氨酯浆料，按重量份计，在20份的DMF中，1份琥珀酸二异辛酯磺酸钠、1份聚氧丙烯甘油醚、1份山梨醇脂肪酸酯和5份色浆，搅拌10min，然后加入100份模量30Kg/cm2、弹性伸长率为400%的聚酯型聚氨酯树脂，再搅拌60min后得到固含量为8wt%的含浸用聚氨酯浆料，将经过热定型后的基布经过含浸槽对基布进行含浸，通过速度为2m/min。
在30份的DMF中，加入1份改性的聚二甲基硅氧烷、1份琥珀酸二异辛酯磺酸钠、1份聚氧丙烯甘油醚、1份山梨醇脂肪酸酯和1份色浆，搅拌10min，然后加入100份模量30Kg/cm2、弹性伸长率为800%的聚酯型聚氨酯树脂，再搅拌60min并真空脱泡后得到粘度为8000cps的涂覆聚氨酯浆料，将含浸后的基布通过涂头将涂刮浆料涂刮在表面，涂覆厚度为0.6mm，车速为2m/min，涂刮前通过浮刀将基布带出的含浸聚氨酯浆料刮去的同时进行涂刮，涂覆过程中不能有空气进入。
将涂覆后的基布在浓度15wt％、温度为25℃的DMF水溶液中进行凝固，然后在20个温度由低到高依次设定的清洗水槽中进行水洗，所述20个清洗水槽的温度为25～70℃，各清洗水槽的温度差为2～10℃，经凝固和水洗后制得合成革半成品。
将合成革半成品使用85℃的纯甲苯溶液进行萃取减量，萃取时合成革半成品的伸长率为2％，将海岛纤维中的海组分萃取出来，用沸水清洗后，再将减量后的合成革半成品经烘燥、化柔和揉皮、以及表面修饰等后整理得到超细纤维合成革产品。
实施例 2
将尼龙6和低密度聚乙烯按照50：50的质量比例，通过螺杆挤压机熔融，控制纺丝温度范围为245℃，经过16℃的冷却吹风、4倍的牵伸、浓度为4wt%的油剂上油等工序，纺制出5D，以尼龙6为岛组份、低密度聚乙烯为海组分的不定岛型双组分海岛纤维。
将不定岛型双组分海岛纤维制作成幅宽为1.60m、厚度为1.50mm的基布，在110℃下进行加热并通过轧辊进行热定型，经热定型后的基布的密度为0.20g/cm3，厚度为1.4mm。
将表中实施例2配制好的浆料分别注入两道辊涂料槽中，将基布正面在第一道辊涂时以0.85mm的间隙涂上浆料，用刮刀与基布表面呈45°角轻轻刮平表面，在135℃条件下烘焙150s。
然后以基布的反面进入第二道辊涂，同样以0.85mm的间隙给基布反面涂上浆料，用刮刀与基布表面呈90°角轻轻刮平表面，然后进入扩幅定型机进行烘干，温度为145℃，车速为5m/min，时间为8min。产品出烘箱后冷却收卷，成为半成品。
Claims (10)
1.一种高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革，其特征在于：包括不定岛型双组分海岛纤维制作成的基布以及涂覆在基布上的水性聚氨酯浆料，基布经过热定型后，首先经过含浸聚氨酯浆料对基布进行含浸，再在含浸后的基布表面涂覆至少一层涂覆聚氨酯浆料，然后经凝固和水洗后制得合成革半成品，将所述合成革半成品使用能溶解所述海岛纤维中的海组分的溶剂进行萃取减量，再将减量后的合成革半成品经后整理得到超细纤维合成革产品。
2.如权利要求1所述的一种高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革，其特征在于：所述不定岛型双组分海岛纤维为PA6/PE或PET/PE不定岛型双组分海岛纤维，所述PA6/PE或PET/PE不定岛型双组分海岛纤维，是将尼龙6或聚酯切片和低密度聚乙烯按照50～60：50～40的质量比例，纺制出的5～7D的、尼龙6或聚酯为岛组份、低密度聚乙烯为海组分的不定岛型双组分海岛纤维。
3.如权利要求1所述的一种高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革，其特征在于：所述水性聚氨酯浆料包括以下重量份的成分：水性聚氨酯树脂80～150份；水20～150份；水性色浆0～8份；水性助剂0.5～6.0份，所述水性聚氨酯树脂为普通聚醚型、聚酯型和聚醚聚酯混合型、脂肪族或芳香族。
4.如权利要求3所述的一种高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革，其特征在于：所述水性助剂为水性增稠剂、水性发泡剂、水性稳泡剂、水性分散剂中的一种或几种。
5.如权利要求4所述的高透气型环保水性聚氨酯绒面合成革，其特征在于：所述水性增稠剂为聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、非离子型水溶性聚氨酯缔合型乳液中的一种或几种。
6.如权利要求4所述的高透气型环保水性聚氨酯绒面合成革，其特征在于：所述水性发泡剂为硬脂酸胺类水溶性发泡剂，所述水性稳泡剂为琥珀酸盐类水溶性泡沫稳定剂。
7.如权利要求1所述的一种高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革，其特征在于：在所述聚氨酯还添加了耐光助剂、耐磨助剂中一种或多种，以进一步提升其化学和机械性能,以重量份计，所述耐光助剂的添加量为0.05~3份，耐磨助剂的添加量为0.05~5份。
8.如权利要求1所述的一种高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革，其特征在于：聚氨酯浆料的制备是按重量份计，在20～100份的DMF中，加入1～4份渗透剂、1～4份固化剂、1～4份消泡剂和1～20份色浆，搅拌10～30min，然后加入100份聚氨酯树脂，再搅拌60～100min后得到固含量为8～25wt%的含浸用聚氨酯浆料，所述渗透剂为琥珀酸酯磺酸盐；所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚；所述固化剂为山梨醇脂肪酸酯；所述聚氨酯树脂为模量20～160Kg/cm2、弹性伸长率为400～500%的聚酯或聚醚型聚氨酯树脂。
9.如权利要求1所述的一种高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革，其特征在于：其制备工艺包括以下步骤：将尼龙6和低密度聚乙烯按照50：50的质量比例，通过螺杆挤压机熔融，在110℃下进行加热并通过轧辊进行热定型，经热定型后的基布的密度为0.20g/cm3，厚度为1.4mm，将基布正面在第一道辊涂时以0.75mm的间隙涂上浆料，用刮刀与基布表面呈0°角轻轻刮平表面，在125℃条件下烘焙2min，然后以基布的反面进入第二道辊涂，同样以0.75mm的间隙给基布反面涂上浆料，用刮刀与基布表面呈15°角轻轻刮平表面，然后进入扩幅定型机进行烘干，温度为140℃，车速为6m/min，时间为7min;产品出烘箱后冷却收卷，成为半成品，将合成革半成品使用85℃的纯甲苯溶液进行萃取减量，萃取时合成革半成品的伸长率为2％，将海岛纤维中的海组分萃取出来，用沸水清洗后，再将减量后的合成革半成品经烘燥、化柔和揉皮、以及表面修饰等后整理得到超细纤维合成革产品。
10.一种鞋、沙发、服装革、箱包革和家具与室内装饰用革，其特征在于：该合成革是由权利要求1所述的高透气型超细纤维聚氨酯绒面合成革制成品。
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