CN101498106A - 一种镜面合成革及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镜面合成革及制造方法,属于合成革及制造方法技术领域。一种镜面合成革的制造方法,特征:聚酯或聚酰胺短纤维+海岛纤维→无纺布→聚乙烯醇浸渍或热压烫平→加工原布→聚氨酯浸渍涂敷→凝固→抽出→基布→压花→干法移膜→熟化→检验入库。上述方法得到的镜面合成革。本发明的镜面合成革,高耐磨性、高亮度、性能优越,从基体层和表面层多方面进行技术改进,有效的开发原来的单一海岛纤维不具备的使用价值,充分结合利用海岛纤维和聚酰胺或聚酯纤维的特点,使用该技术,拓宽了合成革开发的技术路线,具有广阔的推广和应用前景。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种镜面合成革及制造方法,属合成革及制造方法技术领域。
二、背景技术
目前,聚氨酯合成革经过多年的发展,因其具有良好的外观手感、透气透湿性、耐溶剂性、应用方便以及花色品种多等诸多优点,而被广泛应用于工业、民用的各个领域。近几年,随着部队换装对新材料的需求,聚氨酯合成革产品和超细纤维合成革在军品中应用愈来愈多。原聚氨酯合成革为中空藕状纤维,手感及物性上不能满足要求,超细纤维合成革虽然柔软的手感和高物性能满足要求,但现有产品的亮度和耐磨性不能满足要求。
三、发明内容
鉴于上述技术现状,本发明的发明人经过大量试验研究,最终采取了由两种或两种以上的混合聚合物通过混融纺丝所形成的海岛纤维混合加入其它高聚物短纤维制作成一种含有多种高聚物的无纺布,充分发挥不同纤维之间的相互弥补的作用,提高合成革基体的物性和柔韧性,比单独使用海岛纤维性能更优越,并使用该无纺布通过湿法加工和特殊干法移膜加工,利用该技术成功制造出高耐磨高亮度高物性的镜面合成革。
本发明目的在于满足部队镜面礼仪鞋的需求和市场对镜面产品的高耐磨性高亮度需求,提供一种高耐磨、高亮度、高物性的镜面合成革及其制造方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种镜面合成革的制造方法,其特殊之处在于,包括以下工艺流程:
1、无纺布加工:
将聚酯或聚酰胺短纤维和海岛纤维混合,然后进入梳理机梳理成网,再经铺网机铺网,最后经针刺机多次上下穿刺成三维结构的无纺布;
2、湿法加工:
无纺布经热压烫平或聚乙烯醇溶液浸渍后干燥定型,再经磨面处理,加工成厚度均匀、形态稳定、表面平整的加工原布;
加工原布经湿法聚氨酯树脂浸渍涂敷加工处理,再用溶剂萃取的方式抽出海岛纤维的岛成分或海成分,形成中空藕状纤维或超细纤维结构的基布;
3、干法移膜加工:
基布表面经压花处理,提高基布的表面平滑度;经干法移膜使用高耐磨性的聚氨酯弹性体或聚氨酯树脂,满足镜面革耐磨、耐酸、耐碱的高性能要求;再经熟化工艺后检验,合格后,按要求包装入库。
具体如下:
1、无纺布加工工艺:所用的无纺布是海岛纤维按照一定比例混合加入聚酰胺短纤维或聚酯短纤维制得,按重量百分比,其原料组分为海岛纤维40-95%,聚酰胺短纤维或者聚酯短纤维5-60%;
1.1 所述海岛纤维是由两种聚合物混纺而成,其中一种组分为聚酰胺,两种聚合物的一种成分分散在另外一种成分中而形成海岛结构,在基布加工时用溶剂萃取掉海岛纤维中的一种成分而只留下聚酰胺成分,从而形成中空藕状纤维或超细纤维;海岛纤维中聚酰胺和另外一种聚合物的比例为:聚酰胺占40-60%,另外一种聚合物占40-60%;
1.2 所述聚酰胺短纤维是指聚酰胺-6、聚酰胺-11、聚酰胺-12、聚酰胺-610、聚酰胺-66、聚六甲撑异酞酰胺、聚对苯二甲酰己二胺、对二甲苯正十二烷胺等中任何一种具有可纺丝性的聚酰胺;
1.3 所述聚酯短纤维包括由二元酸和乙二醇所构成的聚对苯二甲酸乙二醇酯为代表的高分子线状聚酯,以及其它可纺丝使用的改性聚酯;
1.4 所述可用溶剂萃取掉的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、无规则或有规则的聚苯乙烯、烷基置换的聚苯乙烯、聚甲苯丙烯酸甲脂、聚甲苯丙烯酸等中任何一种易溶解于所用溶剂的聚合物;
1.5 所述萃取用的溶剂为甲苯或二甲苯等溶剂;
1.6 根据产品手感度及强度要求不同,调整不同纤维比例,从而得到不同强度和柔软度的合成革。
一般来说,聚酰胺短纤维的强度、染色性、吸湿性很好,柔软度较好,但耐洗涤性、杨氏模量、耐热性低。而聚酯短纤维的杨氏模量、初期模量、耐热性、热定形优良,但刚性大,吸湿性不好。中空藕状纤维透气透湿性好,但强度较低。超细纤维柔软度吸湿性较好,但刚性差。因此说,这几种纤维各有千秋却无万能,但假如说选用其中两者或三者的优点结合在一起就可以提高其利用价值,有效的开发原来的海岛纤维中不能开发的使用价值。
2、湿法加工工艺过程:
2.1 其工艺过程如下:
将无纺布浸渍聚乙烯醇(PVA)溶液或热压烫平后,再将聚氨酯树脂浸渍涂敷在无纺布上,经湿法加工凝固水洗后,再利用溶剂萃取的方式抽提出其中的海岛结构中的海成分或岛成分,其中溶剂可以回收重复使用的。然后再经扩幅干燥形成镜面合成革的基布。从基布横断面中可以看到:基布底部为超细纤维或中空藕状纤维与普通圆形高聚物纤维混合交织在一起,并且填充了网状结构的聚氨酯树脂,基布表面有一层致密的聚氨酯发泡层。
2.2 浸渍涂敷聚氨酯树脂工序,是先在无纺布上浸渍聚氨酯树脂,然后再在其表面涂覆一层聚氨酯树脂,而后进入凝固液中一起凝固。
浸渍涂覆聚氨酯树脂:
浸渍液配比如下:按重量份数,溶液状或粉末状聚氨酯树脂100份,配二甲基甲酰胺50-200份,凝固调节剂0.5-5份,颜料0-15份;
涂敷液选用成膜型较好的聚氨酯树脂,其调配比例如下:按重量份数,溶液状聚氨酯树脂或粉末状聚氨酯树脂100份,二甲基甲酰胺(DMF)30-300份,凝固调节剂0.2-10份,颜料5-30份。
上述凝固调节剂用于调节凝固速度和聚氨酯树脂发泡状态,如SD-7、SD-11、AR-70、DS-10、DS-8I、NO.10、十八醇-86、十八醇-80、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、硅油等,不同厂家的商品名称各不相同,具体使用时根据发泡状态选用一种或几种配合使用。
上述颜料可以根据最终产品的颜色确定。例如生产黑色品种,涂覆液中可以加入炭黑或炭黑调配的聚氨酯树脂黑色浆,生产白色品种时涂覆液中可以加入钛白粉或钛白粉调配的聚氨酯树脂白色浆。
2.3 上述聚氨酯树脂为如下的一种或几种搭配使用:按照多元醇分类包括:聚酯型、聚醚型、聚碳型和共聚型等,聚碳型是指聚碳酸酯型,共聚型是指酯醚共聚型;按异氰酸酯分类包括甲苯二异氰酸酯(TDI型)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI型)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI型)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI型)及其共聚型等;按扩链剂分类包括醇类扩链剂和胺类扩链剂等。
2.4 凝固过程中要控制聚氨酯树脂凝固速度,来控制聚氨酯树脂的发泡状态为微细孔。通过控制凝固液(DMF和水的混合液)浓度、温度,聚氨酯树脂浸渍涂覆液的固含量以及加工速度,能控制聚氨酯树脂的泡孔结构。实际生产中根据所选用的聚氨酯树脂及所用助剂不同,凝固工艺也不尽相同。一般情况下,聚氨酯树脂涂覆液浓度为15-30%,凝固液DMF浓度为20-50%,温度为20-50℃,加工速度为4-8m/min。凝固后基布含有较多DMF液,要进行多道水洗洗净基布上带有的DMF液,防止表面聚氨酯发泡层被破坏。
3、干法移膜加工过程:
采用高耐磨高回弹性聚氨酯弹性体或聚氨酯树脂,满足镜面革耐磨、耐酸耐碱的高性能要求,并采用熟化工艺有效地解决镜面革常见的光亮度不足、折纹不良及划伤等问题,制造出高耐磨高光亮度的镜面合成革。
其干法移膜工艺过程如下:
3.1 基布压花:将基布采用光面压花辊压平,保证表面平滑性良好;
3.2 干法移膜:
3.2.1 干法移膜前需先调配所使用的聚氨酯树脂(简称PU),表面层和粘结层所使用的聚氨酯树脂需分别调配。
干法移膜表面层聚氨酯树脂溶液体系调配如下:按照重量份数,聚氨酯树脂100份,溶剂30-100份,促剥离剂0-2份,颜料2-30份;其中促剥离剂不同厂家的商品名称各不相同,如ACR、BYK-9565、PS-1253等。
干法移膜粘结层聚氨酯树脂溶液体系调配如下:按照重量份数,聚氨酯树脂100份,溶剂20-80份,颜料2-30份,架桥剂0-12份,架桥促进剂0-15份;其中架桥剂和架桥促进剂不同厂家的商品名称各不相同,如AccCL-HM、NX、DAC-88H、AS-78H等。
上述颜料可以根据产品的颜色确定,例如生产黑色品种,表面层和粘结层中可以加入炭黑或聚氨酯树脂黑色浆;生产白色品种时,表面层和粘结层中可以加入钛白粉或聚氨酯树脂白色浆。
上述干法移膜表面层也可采用聚氨酯弹性体树脂(简称TPU),呈颗粒状,使用前必须先溶解。
TPU树脂的使用如下:按照重量份数,TPU 10份,二甲基甲酰胺(DMF)30-100份在反应釜中溶解,釜温30-60℃,搅拌时间2小时以上,直至颗粒状树脂完全溶解。然后,再调配聚氨酯树脂色浆2-30份配成TPU调配液使用。
上述表面层和粘结层聚氨酯树脂调配中所用溶剂包括下列中的一种或几种混合使用:丙酮、丁酮、环己酮、四氢呋喃、甲苯、二甲基甲酰胺、乙酸乙脂等。
3.2.2 干法移膜前,要做好下列相应的准备工作:
3.2.2.1 调配好的PU浆料用200目以上的过滤网多次充分过滤,除去浆料中的杂质;
3.2.2.2 离型纸经过的辊上用收缩膜或软质发泡布等包辊,尽量减少离型纸的划伤;
3.2.2.3 输料器具泵等要彻底清理,不得有杂质及其他物料污染。
3.2.3 干法移膜工艺:
速度:4-8m/min,温度:60-120℃,刮刀间隙:0.08-0.18mm
3.3 熟化、纸革分离
干法移膜后将纸革一起卷取送入熟化室进行熟化,熟化条件为:温度40-80度,时间30-80小时;从熟化室中取出革卷时,须完全凉透才能进行纸革分离,确保革表面的光亮度更高。
本发明的镜面合成革是通过上述方法得到的镜面合成革。
本发明的镜面合成革,高耐磨性、高亮度、性能优越,从基体层和表面层多方面进行技术改进,有效的开发原来的单一海岛纤维不具备的使用价值,充分结合利用海岛纤维和聚酰胺或聚脂纤维的特点,使用该技术,拓宽了合成革开发的技术路线,具有广阔的推广和应用前景。
四、具体实施方式
以下给出本发明的具体实施方式,用来对本发明的构成进行进一步说明。
实施例1
将尼龙-6和聚苯乙烯按照1:1比重把切片进行混合熔融纺丝。将两种原料在挤出机中进行溶融、混合、挤出,形成尼龙-6为海,聚苯乙烯为岛的海岛结构长丝。设延伸的单丝为10-15旦尼尔。在180-220度下进行2次延伸,其延伸率为3.0-4.0倍。本发明的多成分混合纺丝纤维通过延伸可达到3-5旦尼尔,该海岛纤维通过机械卷曲,切成51mm长的纤维。将该海岛纤维和尼龙纤维按照60:40的比例混合进行梳理成网,铺叠成250-300g/m2的棉网进行针刺、PVA热固定形成加工原布。再经湿法聚氨酯树脂浸渍涂敷等湿法加工处理,聚氨酯树脂凝固后,用甲苯抽出海岛纤维的岛成分,形成中空藕状纤维和尼龙纤维并存的纤维结构。
干法移膜使用高耐磨性的TPU树脂,满足镜面革耐磨、耐酸耐碱的高性能要求。TPU树脂的使用比例调配如下:TPU 10份,DMF 70份,MEK 10份,黑色浆15份。TPU树脂的使用前须先溶解如下:按照TPU 10份,DMF70份的比例(这里指的是重量份数)在反应釜中溶解,釜温30-60度,搅拌时间2小时以上,直至颗粒状树脂完全溶解。然后再加入DMF\MEK\黑色浆料等搅拌均匀后使用。
本实施例的镜面合成革工艺流程:
用本实施例的方法制造的镜面鞋革的柔软度、穿着舒适感以及光亮度与天然革和以前的合成革相比有了明显的提高。
实施例2:
将尼龙-6和聚乙烯按照55:45比重把切片进行混合熔融纺丝。将两种原料在挤出机中进行溶融、混合、挤出,形成尼龙-6为岛,聚乙烯为海的海岛结构长丝。设延伸的单丝为14-20旦尼尔,在50-95度下进行2次延伸,其延伸率为2.5-4.0倍。本发明的多成分混合纺丝纤维通过延伸可达到4-8旦尼尔,该海岛纤维通过机械卷曲,切成51mm长的纤维。将该海岛纤维和涤纶纤维按照80:20的比例混合进行梳理成网,铺叠成350-450g/m2的棉网进行针刺、热压定形成加工原布。再经湿法聚氨酯树脂浸渍涂敷等湿法加工处理,聚氨酯树脂凝固后,用甲苯抽出海岛纤维的海成分,形成超细纤维和涤纶纤维并存的纤维结构。浸渍涂敷液使用本体聚合的粉末状聚氨酯树脂和耐水解优良的聚醚型湿法树脂混合使用,其中粉末状聚氨酯树脂100份和聚醚型树脂40份。
干法移膜采用二液型树脂,调配比例如下:表面层:树脂100份,DMF20份,MEK 30份,助剥离剂0.5份,色浆15份;粘结层:树脂100份,DMF 15份,MEK 20份,架桥剂3-6份,架桥促进剂2-5份。
注意:粘结层用料必须在2小时内用完,否则不能使用。
使用半干贴合的方式,移膜后将纸革一起卷取送入熟化室进行熟化,使熟化条件为:温度50度,时间36-54小时。
本实例的镜面合成革工艺流程为:
实施例3:
将尼龙-6切片和聚苯乙烯切片按照45:55比例混合,并加入适量黑色色母,进行混合熔融纺丝,形成尼龙-6为海,聚苯乙烯为岛的黑色海岛结构长丝,经后纺加工成棉型海岛纤维。将该海岛纤维和涤纶纤维按照60:40的比例混合进行梳理成网,铺叠成350-400g/m2的棉网进行针刺、PVA热固定形成加工原布。再经湿法聚氨酯树脂浸渍涂敷等湿法加工处理,聚氨酯树脂凝固后,用甲苯抽出海岛纤维的岛成分,形成中空藕状纤维和涤纶纤维并存的纤维结构。其中聚氨酯树脂涂敷液配比如下:粉末聚氨酯树脂100份,DMF 280份,凝固调节剂7份,碳黑5份,硅油0.2份。浸渍液配比如下:粉末聚氨酯树脂100份,DMF 280份,凝固调节剂2.5份,颜料2.5份。凝固温度36-40℃,凝固液DMF浓度32-40%,湿法加工速度5-6m/min。
干法移膜使用高耐磨性的TPU树脂,满足镜面革耐磨、耐酸耐碱的高性能要求。TPU树脂的使用比例调配如下:TPU 10份,DMF 50份,MEK 30份黑色浆10份。TPU树脂的使用前须须先溶解如下:按照TPU 10份,DMF70份的比例(这里指的是重量份数)在反应釜中溶解,釜温30-60度,搅拌时间2小时以上,直至颗粒状树脂完全溶解。然后再加入DMF\MEK\黑色浆等搅拌均匀后使用。
Claims (9)
1、一种镜面合成革的制造方法,其特征在于,包括以下工艺流程:
(1)、无纺布加工:
将聚酯或聚酰胺短纤维和海岛纤维混合,然后进入梳理机梳理成网,再经铺网机铺网,最后经针刺机多次上下穿刺成三维结构的无纺布;
(2)、湿法加工:
无纺布经热压烫平或聚乙烯醇溶液浸渍后干燥定型,再经磨面处理,加工成厚度均匀、形态稳定、表面平整的加工原布;
加工原布经聚氨酯树脂浸渍涂敷湿法加工处理,再用溶剂萃取的方式抽出海岛纤维的岛成分或海成分,形成中空藕状纤维或超细纤维结构的基布;
(3)、干法移膜加工:
基布表面经压花处理,提高基布的表面平滑度;经干法移膜使用高耐磨性的聚氨酯弹性体或聚氨酯树脂,满足镜面革耐磨、耐酸、耐碱的高性能要求;再经熟化工艺后检验,合格后,按要求包装入库。
2、按照权利要求1所述的一种镜面合成革的制造方法,其特征在于
无纺布加工工艺如下
所用的无纺布是海岛纤维混合加入聚酰胺短纤维或聚酯短纤维制得,按重量百分比,其原料组分为海岛纤维40-95%,聚酰胺短纤维或者聚酯短纤维5~60%;
1.1 所述海岛纤维是由两种聚合物混纺而成,其中一种组分为聚酰胺,两种聚合物的一种成分分散在另外一种成分中而形成海岛结构,在基布加工时用溶剂萃取掉海岛纤维中的一种成分而只留下聚酰胺成分,从而形成中空藕状纤维或超细纤维;海岛纤维中聚酰胺和另外一种聚合物的比例为:聚酰胺占40-60%,另外一种聚合物占40-60%;
1.2 所述聚酰胺短纤维是指聚酰胺-6、聚酰胺-11、聚酰胺-12、聚酰胺-610、聚酰胺-66、聚六甲撑异酞酰胺、聚对苯二甲酰己二胺、对二甲苯正十二烷胺中任何一种具有可纺丝性的聚酰胺;
1.3 所述聚酯短纤维包括由二元酸和乙二醇所构成的聚对苯二甲酸乙二醇酯为代表的高分子线状聚酯,或者其它可纺丝使用的改性聚酯;
1.4 所述可用溶剂萃取掉的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、无规则或有规则的聚苯乙烯、烷基置换的聚苯乙烯、聚甲苯丙烯酸甲脂、聚甲苯丙烯酸中任何一种易溶解于所用溶剂的聚合物;
1.5 所述萃取用的溶剂为甲苯或二甲苯。
4、按照权利要求3所述的一种镜面合成革的制造方法,其特征在于
浸渍涂敷聚氨酯树脂工序,是先在无纺布上浸渍聚氨酯树脂,然后再在其表面涂覆一层聚氨酯树脂,而后进入凝固液中一起凝固;
凝固过程中,聚氨酯树脂涂覆液浓度为15-30%,凝固液为二甲基甲酰胺和水的混合液,凝固液的二甲基甲酰胺浓度为20-50%,温度为20-50℃,加工速度为4-8m/min;凝固后基布含有较多二甲基甲酰胺液,进行多道水洗洗净基布上带有的二甲基甲酰胺液。
5、按照权利要求3或4所述的一种镜面合成革的制造方法,其特征在于
所述涂敷液选用聚氨酯树脂,其调配比例如下:按重量份数,溶液状聚氨酯树脂或粉末状聚氨酯树脂100份,二甲基甲酰胺30-300份,凝固调节剂0.2-10份,颜料5-30份;
所述浸渍液配比如下:按重量份数,溶液状或粉末状聚氨酯树脂100份,配二甲基甲酰胺50-200份,凝固调节剂0.5-5份,颜料0-15份;
所述聚氨酯树脂为如下的一种或几种:按照多元醇分类包括:聚酯型、聚醚型、聚碳型和共聚型,聚碳型是指聚碳酸酯型,共聚型是指酯醚共聚型;按异氰酸酯分类包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及其共聚型;按扩链剂分类包括醇类扩链剂和胺类扩链剂;
上述凝固调节剂是SD-7、SD-11、AR-70、DS-10、DS-8I、NO.10、十八醇-86、十八醇-80、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、硅油中的一种或几种。
6、按照权利要求1所述的一种镜面合成革的制造方法,其特征在于干法移膜加工工艺如下
3.1 基布压花:将基布采用光面压花辊压平,保证表面平滑性良好;
3.2 干法移膜:
干法移膜前先调配所使用的聚氨酯树脂,表面层和粘结层所使用的聚氨酯树脂分别调配;
干法移膜前,调配好的聚氨酯树脂浆料用200目以上的过滤网多次充分过滤,除去浆料中的杂质;离型纸经过的辊上用收缩膜或软质发泡布包辊,减少离型纸的划伤;输料器具泵彻底清理;
干法移膜工艺:速度4-8m/min,温度60-120℃,刮刀间隙0.08-0.18mm;
3.3 熟化、纸革分离
干法移膜后将纸革一起卷取送入熟化室进行熟化,熟化条件为:温度40-80度,时间30-80小时;从熟化室中取出革卷时,完全凉透进行纸革分离。
7、按照权利要求6所述的一种镜面合成革的制造方法,其特征在于
干法移膜表面层聚氨酯树脂溶液体系调配如下:按照重量份数,聚氨酯树脂或者聚氨酯弹性体树脂调配液100份,溶剂30-100份,促剥离剂0-2份,颜料2-30份;
干法移膜粘结层聚氨酯树脂溶液体系调配如下:按照重量份数,聚氨酯树脂100份,溶剂20-80份,颜料2-30份,架桥剂0-12份,架桥促进剂0-15份。
8、按照权利要求7所述的一种镜面合成革的制造方法,其特征在于
所述聚氨酯弹性体树脂的调配液:按照重量份数,聚氨酯弹性体树脂10份,二甲基甲酰胺30-100份在反应釜中溶解,釜温30-60℃,搅拌时间2小时以上,直至颗粒状树脂完全溶解;然后,再调配颜料2-30份配成聚氨酯弹性体树脂调配液使用;
表面层和粘结层聚氨酯树脂调配中所用溶剂包括下列中的一种或几种混合使用:丙酮、丁酮、环己酮、四氢呋喃、甲苯、二甲基甲酰胺、乙酸乙脂。
9、权利要求1-8中任一权利要求所述的一种镜面合成革的制造方法得到的镜面合成革。
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