CN101787586A - 一种定岛超细纤维、聚氨酯合成革及其基布，及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定岛超细纤维、聚氨酯合成革及其基布，及制备方法。该定岛超细纤维由海组分和岛组分构成，其中，所述的海组分为低密度聚乙烯，所述的岛组分为聚己内酰胺，所述的岛组分与海组分的质量比70∶30～75∶25。该定岛超细纤维的制备方法组成含量如前所述，按常规工艺制备。本发明涉及的聚氨酯合成革及其基布均由本发明的定岛超细纤维制备得到，制备方法均按常规工艺制备。本发明的定岛超细纤维在用于制备聚氨酯合成革及其基布时，能使其中涉及的海相材料进行回收、生产成本降低。
Description
技术领域
本发明属于合成革工艺领域，具体涉及一种定岛超细纤维、聚氨酯合成革及其基布，及制备方法。
背景技术
目前国内用于合成革生产的海岛超细纤维根据所采用的生产技术不同可分为不定岛型海岛超细纤维和定岛型海岛超细纤维两种。不定岛型海岛超细纤维中的岛是不可控制的，在纵轴上是非连续的，通过溶剂处理后，形成粗粗细细、长长短短不规则的超细纤维；而定岛型海岛超细纤维则是纵轴上的连续，是岛数固定、纤度、长度一致的均匀的超细纤维。定岛型海岛超细纤维中岛的数量一般有16岛、24岛、37岛、64岛等几种规格，使用较多的一般为37岛。从合成革产品的各项性能来看，定岛型海岛超细纤维的纤维纤度虽然稍逊于非定岛型海岛超细纤维，但是由于克服了非定岛型纤维的一些不足如上染速率过快，极易造成色花，且显色性差等，并具有纤度均匀的特点，因此由定岛型海岛超细纤维制作的合成革产品一般在手感、仿真皮风格和染色性能等方面有较大的改善，对开发高端的合成革产品具有相当的吸引力，尤其适合在服装、汽车内饰等领域。
在定岛型聚氨酯合成革中涉及的海岛超细纤维一般以聚酯(PET)或聚酰胺(PA)为“岛”相，以水溶性改性聚酯(COPET)为“海”相。对于以COPET为“海”相的工艺来说，回收困难，生产成本增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有定岛型海岛超细纤维中以水溶性改性聚酯为“海”相，在涉及合成革制备工艺时，回收困难，生产成本增加的缺陷，提供了能够对于其中涉及的海相材料进行回收、生产成本较低的一种定岛超细纤维、聚氨酯合成革及其基布，及制备方法。
本发明的定岛超细纤维，由海组分和岛组分构成，其中，所述的海组分为低密度聚乙烯，所述的岛组分为聚己内酰胺，所述的岛组分与海组分的质量比70∶30～75∶25。
其中，所述的定岛超细纤维的纤度较佳的为3～8旦。
其中，所述的定岛超细纤维的岛数为本领域常规定岛型超细纤维岛数，较佳的为16岛、24岛、37岛或64岛。
其中，所述的低密度聚乙烯(PE)又称线性低密度聚乙烯(LLDPE)，是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，密度较佳地处于0.915～0.940克/立方厘米之间；因熔融指数与分子量有一定的对应关系，而聚合物分子量不便测试，故所述的低密度聚乙烯熔融指数适用范围较佳的为5.0±0.7g/min。
其中，所述的聚己内酰胺又称尼龙6(PA6)，是由ω-氨基酸或内酰胺聚合而成的高聚物；因相对粘度与分子量有一定的对应关系，而聚合物分子量不便测试，故所述的聚己内酰胺相对粘度适用范围较佳的为2.80±0.04η.γ。
本发明的定岛超细纤维的制备方法包括如下步骤：将岛组分聚己内酰胺与海组分低密度聚乙烯，以质量比70∶30～75∶25混溶，按常规工艺步骤制备定岛超细纤维。
其中，所述的聚己内酰胺和低密度聚乙烯均如前所述。
其中，所述的岛超细纤维的制备方法制得纤维的纤度较佳的为3～8旦。
其中，所述的制备定岛超细纤维的常规工艺步骤为本领域制备定岛超细纤维的常规步骤，一般包括将海组分切片和岛组分切片经由各自的螺杆挤压机加热、挤压、熔融后，成为可纺丝的熔体，再进入箱体中各自计量后，进入纺丝组件中混合，从喷丝板出丝，经过环吹风冷却成形，再通过卷绕、集束、牵伸、卷曲、定型和切断工序处理，即得到定岛超细纤维。其中，所述的岛组分的螺杆挤压机的工作温度较佳的为275℃～295℃；所述的海组分螺杆挤压机的工作温度较佳的为180℃～215℃。
本发明还涉及一种聚氨酯合成革基布的制备方法包括如下步骤：将原料定岛超细纤维和聚氨酯按常规工艺步骤制备聚氨酯合成革基布，其中，所述的定岛超细纤维为本发明的定岛超细纤维。
其中，制备聚氨酯合成革基布涉及的原料聚氨酯为本领域常规使用的聚氨酯。
其中，所述的制备聚氨酯合成革基布常规工艺步骤是指本领域现有的制备聚氨酯合成革基布的工艺步骤，具体可根据需要按本领域常识选择，通常包括如下的步骤：使用定岛超细纤维制备无纺布，烫平热定型无纺布，然后将无纺布含浸聚氨酯树脂，再经凝固工艺、水洗工艺，之后去海组分，即得聚氨酯合成革基布。
其中，所述的无纺布的制备为本领域常规制备方法，一般通过将定岛超细纤维开松、梳理、铺网和针刺而制得。制得的无纺布的克重量较佳的为380g/m2～900g/m2；所述的无纺布的厚度较佳的为1.6mm～4.0mm。
其中，所述的将无纺布含浸聚氨酯树脂的工艺步骤为本领域常规操作，较佳的采用浸轧工艺，较佳地使用质量百分比为20％～35％的聚氨酯树脂N，N-二甲基甲酰胺溶液，含浸5min～20min，即可。其中，所述的聚氨酯树脂(PU)为本领域常规使用的聚氨酯树脂，较佳的为聚醚型的聚氨酯，因粘度与分子量有一定的对应关系，而聚合物分子量不便测试，故所述的聚醚型的聚氨酯粘度适用范围较佳的为150000～170000mpa.s。
其中，所述的凝固工艺为本领域常规操作，较佳的为使用N，N-二甲基甲酰胺(DMF)水溶液将含浸聚氨酯树脂的无纺布进行凝固处理；所述的DMF水溶液中N，N-二甲基甲酰胺的含量较佳的质量百分比为20％～60％；所述的凝固工艺时的处理条件较佳的为：在20℃～60℃凝固30min～60min。
其中，所述的水洗工艺，其目的在于在凝固之后的含浸聚氨酯树脂的无纺布中残留的N，N-二甲基甲酰胺通过水洗置换出来；所述的水洗的温度较佳的为30℃～50℃。
其中，所述的去海组分为本领域常规操作，较佳的为使用甲苯将海组分溶解出来是含浸聚氨酯树脂的无纺布形成类似天然皮革的空间网络结构；所述的去海组分的温度较佳的为70℃～90℃。
本发明还涉及本发明聚氨酯合成革基布制备方法制得的聚氨酯合成革基布。
本发明还涉及聚氨酯合成革的制备方法包括如下步骤：将聚氨酯合成革基布按常规工艺步骤制备聚氨酯合成革，其中，使用的聚氨酯合成革基布为本发明的聚氨酯合成革基布。
其中，所述的制备聚氨酯合成革常规工艺步骤是指本领域现有的制备聚氨酯合成革的工艺步骤，具体可根据需要按本领域常识选择，通常包括如下的依次步骤：将聚氨酯合成革基布进行扩幅热定型处理，然后进行片皮、磨毛、染色等处理即可。
其中，所述的扩幅热定型处理为本领域常规操作以使产品保持尺寸稳定性，较佳的所述的扩幅热定型处理温度为100℃～200℃。
其中，片皮、磨毛和染色处理均可为本领域常规操作，其中，所述的磨毛处理一般通过磨毛机进行磨毛起绒处理；所述的片皮、染色处理步骤为本领常规操作，本领域的技术人员应当知道片皮和染色处理具体要求是根据目标产品合成革的具体用途来确定成品厚度及颜色。
本发明还涉及本发明聚氨酯合成革的制备方法所制得的聚氨酯合成革。
除特殊说明外，本发明所用试剂和原料均市售可得。
在符合本领域常识的基础上，本发明中上述的各技术特征可以任意组合得到本发明的较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供了一种定岛超细纤维、聚氨酯合成革及其基布，及制备方法。该海岛超细纤维在用于制备聚氨酯合成革及其基布时，能使其中涉及的海相材料进行回收、生产成本降低。该聚氨酯合成革在手感、仿真皮风格及染色性能等方面效果良好，合成革起毛均一，绒感强，磨皮后粉尘容易去除，摩擦过程中不易掉粉尘，所制备的手套革或者服装革档次较高，具有不定岛纤维合成革无法比拟的优势。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
海岛超细纤维的制备：将海组分低密度聚乙烯切片和岛组分聚己内酰胺切片按照的岛组分与海组分的质量比为70∶30，分别经由各自的螺杆挤压机加热，其中PA6螺杆温度为290℃，PE螺杆温度为180℃，经挤压、熔融后，成为可纺丝的熔体，再进入箱体中各自计量后，进入纺丝组件中混合，从喷丝板出丝，经过环吹风冷却成形，再通过卷绕、集束、牵伸、卷曲、定型和切断工序处理，即得到海岛超细纤维。其中，所述的海组分低密度聚乙烯密度为0.915g/cm3，熔融指数为4.3g/min；所述的岛组分聚己内酰胺的相对粘度为2.76η.γ。
经检测，制得的海岛超细纤维为4.4旦的定岛型海岛超细纤维。
聚氨酯合成革基布的制备：将上述制得的海岛超细纤维经开松、梳理、铺网和针刺而制成730g/m2左右的无纺布；烫平热定型无纺布，烫平厚度为2.4mm；然后将无纺布含浸聚氨酯树脂，再经凝固工艺，经水洗工艺，之后去海组分，即得聚氨酯合成革基布。
其中，使用的聚氨酯树脂溶液浓度为质量百分比20％，含浸时间为20min。所述的聚氨酯树脂为聚醚型的聚氨酯，粘度为150000mpa.s。
其中，凝固处理使用的DMF水溶液中DMF的含量为质量百分比20％；凝固工艺时的处理条件为：在60℃凝固60min。
其中，水洗工艺时水洗的温度为50℃。
其中，去海组分的具体条件为83℃甲苯中去海组分。
聚氨酯合成革的制备：将上述制得的聚氨酯合成革基布扩幅热定型后基布片为0.7mm厚，扩幅热定型处理温度为100℃，然后磨皮、染色、后整理即可得到产品。本实施例制得的聚氨酯合成革在手感、仿真皮风格及染色性能等方面效果良好，合成革起毛均一，绒感强，磨皮后粉尘容易去除，摩擦过程中不易掉粉尘，档次较高，具有不定岛纤维合成革无法比拟的优势。若岛组分和海组分不在本发明所述范围内，各成分会由于分散不均匀而无法纺出定岛纤维，纺出的结果或者全部是海，或者全部是岛，完全无法实现本发明。
实施例2
海岛超细纤维的制备：将海组分低密度聚乙烯切片和岛组分聚己内酰胺切片按照的岛组分与海组分的质量比为75∶25，分别经由各自的螺杆挤压机加热，其中PA6螺杆温度为290℃，PE螺杆温度为180℃，经挤压、熔融后，成为可纺丝的熔体，再进入箱体中各自计量后，进入纺丝组件中混合，从喷丝板出丝，经过环吹风冷却成形，再通过卷绕、集束、牵伸、卷曲、定型和切断工序处理，即得到海岛超细纤维。其中，所述的海组分低密度聚乙烯密度为0.940g/cm3，熔融指数为5.7g/min；所述的岛组分聚己内酰胺的相对粘度为2.84η.γ。
经检测，制得的海岛超细纤维为4.4旦的定岛型海岛超细纤维。
聚氨酯合成革基布的制备：将上述制得的海岛超细纤维经开松、梳理、铺网和针刺而制成730g/m2左右的无纺布；烫平热定型无纺布，烫平厚度为2.4mm；然后将无纺布含浸聚氨酯树脂，再经凝固工艺，经水洗工艺，之后去海组分，即得聚氨酯合成革基布。
其中，使用的聚氨酯树脂溶液浓度为质量百分比35％，含浸时间为5min。所述的聚氨酯树脂为聚醚型的聚氨酯，粘度为170000mpa.s。
其中，凝固处理使用的DMF水溶液中DMF的含量为质量百分比60％；凝固工艺时的处理条件为：在20℃凝固30min。
其中，水洗工艺时水洗的温度为30℃。
其中，去海组分的具体条件为83℃甲苯中去海组分。
聚氨酯合成革的制备：将上述制得的聚氨酯合成革基布扩幅热定型后基布片为0.7mm厚，扩幅热定型处理温度为200℃，然后磨皮、染色、后整理即可得到产品。本实施例制得的聚氨酯合成革在手感、仿真皮风格及染色性能等方面效果良好，合成革起毛均一，绒感强，磨皮后粉尘容易去除，摩擦过程中不易掉粉尘，档次较高，具有不定岛纤维合成革无法比拟的优势。若岛组分和海组分不在本发明所述范围内，各成分会由于分散不均匀而无法纺出定岛纤维，纺出的结果或者全部是海，或者全部是岛，完全无法实现本发明。
实施例3
海岛超细纤维的制备：将海组分低密度聚乙烯切片和岛组分聚己内酰胺切片按照的岛组分与海组分的质量比为75∶25，分别经由各自的螺杆挤压机加热，其中PA6螺杆温度为275℃，PE螺杆温度为225℃，经挤压、熔融后，成为可纺丝的熔体，再进入箱体中各自计量后，进入纺丝组件中混合，从喷丝板出丝，经过环吹风冷却成形，再通过卷绕、集束、牵伸、卷曲、定型和切断工序处理，即得到海岛超细纤维。其中，所述的海组分低密度聚乙烯密度为0.925g/cm3，熔融指数为5.0g/min；所述的岛组分聚己内酰胺的相对粘度为2.80η.γ。
经检测，制得的海岛超细纤维为4.4旦的定岛型海岛超细纤维。
聚氨酯合成革基布的制备：将上述制得的海岛超细纤维经开松、梳理、铺网和针刺而制成730g/m2左右的无纺布；烫平热定型无纺布，烫平厚度为2.4mm；然后将无纺布含浸聚氨酯树脂，再经凝固工艺，经水洗工艺，之后去海组分，即得聚氨酯合成革基布。
其中，使用的聚氨酯树脂溶液浓度为质量百分比30％，含浸时间为15min。所述的聚氨酯树脂为聚醚型的聚氨酯，粘度为160000mpa.s。
其中，凝固处理使用的DMF水溶液中DMF的含量为质量百分比40％；凝固工艺时的处理条件为：在40℃凝固50min。
其中，水洗工艺时水洗的温度为40℃。
其中，去海组分的具体条件为83℃甲苯中去海组分。
聚氨酯合成革的制备：将上述制得的聚氨酯合成革基布扩幅热定型后基布片为0.7mm厚，扩幅热定型处理温度为150℃，然后磨皮、染色、后整理即可得到产品。本实施例制得的聚氨酯合成革在手感、仿真皮风格及染色性能等方面效果良好，合成革起毛均一，绒感强，磨皮后粉尘容易去除，摩擦过程中不易掉粉尘，档次较高，具有不定岛纤维合成革无法比拟的优势。若岛组分和海组分不在本发明所述范围内，各成分会由于分散不均匀而无法纺出定岛纤维，纺出的结果或者全部是海，或者全部是岛，完全无法实现本发明。
实施例4
海岛超细纤维的制备：将海组分低密度聚乙烯切片和岛组分聚己内酰胺切片按照的岛组分与海组分的质量比为70∶30，分别经由各自的螺杆挤压机加热，其中PA6螺杆温度为275℃，PE螺杆温度为200℃，经挤压、熔融后，成为可纺丝的熔体，再进入箱体中各自计量后，进入纺丝组件中混合，从喷丝板出丝，经过环吹风冷却成形，再通过卷绕、集束、牵伸、卷曲、定型和切断工序处理，即得到海岛超细纤维。其中，所述的海组分低密度聚乙烯密度为0.915g/cm3，熔融指数为4.3g/min；所述的岛组分聚己内酰胺的相对粘度为2.76η.γ。
经检测，制得的海岛超细纤维为3旦的定岛型海岛超细纤维。
聚氨酯合成革基布的制备：将上述制得的海岛超细纤维经开松、梳理、铺网和针刺而制成380g/m2左右的无纺布；烫平热定型无纺布，烫平厚度为1.6mm；然后将无纺布含浸聚氨酯树脂，再经凝固工艺，经水洗工艺，之后去海组分，即得聚氨酯合成革基布。
其中，使用的聚氨酯树脂溶液浓度为质量百分比20％，含浸时间为20min。所述的聚氨酯树脂为聚醚型的聚氨酯，粘度为150000mpa.s。
其中，凝固处理使用的DMF水溶液中DMF的含量为质量百分比20％；凝固工艺时的处理条件为：在60℃凝固60min。
其中，水洗工艺时水洗的温度为50℃。
其中，去海组分的具体条件为70℃甲苯中去海组分。
聚氨酯合成革的制备：将上述制得的聚氨酯合成革基布扩幅热定型后基布片为0.7mm厚，扩幅热定型处理温度为100℃，然后磨皮、染色、后整理即可得到产品。本实施例制得的聚氨酯合成革在手感、仿真皮风格及染色性能等方面效果良好，合成革起毛均一，绒感强，磨皮后粉尘容易去除，摩擦过程中不易掉粉尘，档次较高，具有不定岛纤维合成革无法比拟的优势。若岛组分和海组分不在本发明所述范围内，各成分会由于分散不均匀而无法纺出定岛纤维，纺出的结果或者全部是海，或者全部是岛，完全无法实现本发明。
实施例5
海岛超细纤维的制备：将海组分低密度聚乙烯切片和岛组分聚己内酰胺切片按照的岛组分与海组分的质量比为70∶30，分别经由各自的螺杆挤压机加热，其中PA6螺杆温度为295℃，PE螺杆温度为215℃，经挤压、熔融后，成为可纺丝的熔体，再进入箱体中各自计量后，进入纺丝组件中混合，从喷丝板出丝，经过环吹风冷却成形，再通过卷绕、集束、牵伸、卷曲、定型和切断工序处理，即得到海岛超细纤维。其中，所述的海组分低密度聚乙烯密度为0.915g/cm3，熔融指数为4.3g/min；所述的岛组分聚己内酰胺的相对粘度为2.76η.γ。
经检测，制得的海岛超细纤维为8旦的定岛型海岛超细纤维。
聚氨酯合成革基布的制备：将上述制得的海岛超细纤维经开松、梳理、铺网和针刺而制成900g/m2左右的无纺布；烫平热定型无纺布，烫平厚度为4.0mm；然后将无纺布含浸聚氨酯树脂，再经凝固工艺，经水洗工艺，之后去海组分，即得聚氨酯合成革基布。
其中，使用的聚氨酯树脂溶液浓度为质量百分比20％，含浸时间为20min。所述的聚氨酯树脂为聚醚型的聚氨酯，粘度为150000mpa.s。
其中，凝固处理使用的DMF水溶液中DMF的含量为质量百分比20％；凝固工艺时的处理条件为：在60℃凝固60min。
其中，水洗工艺时水洗的温度为50℃。
其中，去海组分的具体条件为90℃甲苯中去海组分。
聚氨酯合成革的制备：将上述制得的聚氨酯合成革基布扩幅热定型后基布片为0.7mm厚，扩幅热定型处理温度为100℃，然后磨皮、染色、后整理即可得到产品。本实施例制得的聚氨酯合成革在手感、仿真皮风格及染色性能等方面效果良好，合成革起毛均一，绒感强，磨皮后粉尘容易去除，摩擦过程中不易掉粉尘，档次较高，具有不定岛纤维合成革无法比拟的优势。若岛组分和海组分不在本发明所述范围内，各成分会由于分散不均匀而无法纺出定岛纤维，纺出的结果或者全部是海，或者全部是岛，完全无法实现本发明。
Claims (12)
1.一种定岛超细纤维，由海组分和岛组分构成，其特征在于：所述的海组分为低密度聚乙烯，所述的岛组分为聚己内酰胺，所述的岛组分与海组分的质量比70∶30～75∶25。
2.如权利要求1所述的定岛超细纤维，其特征在于：所述的定岛超细纤维的纤度为3～8旦。
3.如权利要求1或2所述的定岛超细纤维，其特征在于：所述的低密度聚乙烯密度处于0.915～0.940克/立方厘米之间，熔融指数为5.0±0.7g/min；所述的聚己内酰胺相对粘度为2.80±0.04η.γ。
4.一种如权利要求1～3任一项所述的定岛超细纤维的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：将岛组分聚己内酰胺与海组分低密度聚乙烯，以质量比70∶30～75∶25混溶，按常规工艺步骤制备定岛超细纤维。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的制备定岛超细纤维的常规工艺步骤包括下述步骤：将海组分切片和岛组分切片经由各自的螺杆挤压机加热、挤压、熔融后，成为可纺丝的熔体，再进入箱体中各自计量后，进入纺丝组件中混合，从喷丝板出丝，经过环吹风冷却成形，再通过卷绕、集束、牵伸、卷曲、定型和切断工序处理，即得到定岛超细纤维；其中，所述的岛组分的螺杆挤压机的工作温度为275℃～295℃；所述的海组分的螺杆挤压机的工作温度为180℃～215℃。
6.一种聚氨酯合成革基布的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：将原料定岛超细纤维和聚氨酯按常规工艺步骤制备聚氨酯合成革基布，其中，所述的定岛超细纤维为如权利要求1～3任一项所述的定岛超细纤维。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的制备聚氨酯合成革基布的常规工艺步骤包括如下：使用定岛超细纤维制备无纺布，烫平热定型无纺布，然后将无纺布含浸聚氨酯树脂，再经凝固工艺、水洗工艺，之后去海组分，即得聚氨酯合成革基布。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的无纺布的制备通过将定岛超细纤维开松、梳理、铺网和针刺而制得，其中，制得的无纺布的克重量为380g/m2～900g/m2，厚度为1.6mm～4.0mm；所述的将无纺布含浸聚氨酯树脂的工艺步骤采用浸轧工艺，使用质量百分比为20％～35％的聚氨酯树脂N，N-二甲基甲酰胺溶液，含浸5min～20min，即可，其中，所述的聚氨酯树脂为聚醚型的聚氨酯，粘度适用范围为150000～170000mpa.s；所述的凝固工艺为使用N，N-二甲基甲酰胺水溶液将含浸聚氨酯树脂的无纺布进行凝固处理，其中，所述的N，N-二甲基甲酰胺水溶液中N，N-二甲基甲酰胺的含量质量百分比为20％～60％，所述的凝固工艺时的处理条件为：在20℃～60℃凝固30min～60min；所述的水洗工艺温度为30℃～50℃；所述的去海组分使用甲苯将海组分溶解出来，其中，所述的去海组分的温度为70℃～90℃。
9.一种如权利要求6～8所述的聚氨酯合成革基布制备方法制得的聚氨酯合成革基布。
10.一种聚氨酯合成革的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：将聚氨酯合成革基布按常规工艺步骤制备聚氨酯合成革，其中，所述的聚氨酯合成革基布为权利要求9所述的聚氨酯合成革基布。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于：所述的制备聚氨酯合成革常规工艺步骤包括如下：将聚氨酯合成革基布进行扩幅热定型处理，然后进行片皮、磨毛、染色等处理即可；其中，所述的扩幅热定型处理温度为100℃～200℃；所述的磨毛处理通过磨毛机进行磨毛起绒处理。
12.如权利要求10或11所述的聚氨酯合成革的制备方法所制得的聚氨酯合成革。
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