CN102392364A - 一种篮球用超细纤维合成革及其制备方法 - Google Patents

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吴发庆
李革
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烟台万华超纤股份有限公司
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Abstract

本发明涉及一种篮球用超细纤维合成革及其制备方法,属于合成革及其制备方法技术领域。特征:1、尼龙-聚乙烯海岛结构短纤维的加工;2、无纺布的加工;3、烫平布的加工;4、超细纤维基布的加工;5、超细纤维基布的处理;6、带涂层的超细纤维基布的加工;7、篮球用超细纤维合成革的加工。本发明提供一种利用超细纤维与聚氨酯复合的基布刮涂聚氨酯树脂型篮球用超细纤维合成革的制备方法,在制备过程中不接触含重金属及禁用偶氮类的物质、不使用含重金属及禁用偶氮类的原材料,从而更加环保性质,经经该工艺制备出的篮球用超细纤维合成革萃取通过性高,产品生产质量稳定,聚乙烯回收率高。

Description

一种篮球用超细纤维合成革及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种篮球用超细纤维合成革及其制备方法,属于合成革及其制备方法技术领域。
背景技术
[0002] 篮球采用的皮料是从天然革开始的,随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,市场需求量越来越大,以及对环保的要求越来越严格,天然皮革已不能满足市场日益增长的需要。因此,人工合成的材料开始进入该领域,经历了橡胶球、PVC革、PU合成革、超细纤维合成革等几个发展阶段,橡胶球、PVC革由于其自身缺陷,逐步被淘汰。PU合成革、超细纤维合成革以其各自的特点,成为篮球用革的主打产品,其中篮球用超细纤维合成革以其较好的手感占距高档篮球用革市场。
国内目前,篮球用超细纤维合成革大都处于试验开发期,产品质量不稳定,规模和产量小,其生产的篮球用超细纤维合成革大多是一步法,用超细无纺布含浸和涂复经湿法凝固一次成型,该方法存在主要问题是萃取通过性差,产品收率低,导致国内市场的高档篮球用合成革基本依赖进口,不仅费用高而且费时费力。
发明内容
[0003] 本发明目的在于解决上述已有技术存在的不足,提供一种利用超细纤维基布刮涂型篮球革的制备方法,在制备过程中不接触含重金属及禁用偶氮类的物质、不使用含重金属及禁用偶氮类的原材料,从而更加环保性质,经该工艺制备出的篮球用超细纤维合成革萃取通过性高,产品生产质量稳定,聚乙烯收率高。
本发明通过以下技术方案实现:
一种篮球用超细纤维合成革,其特殊之处在于包括由超细纤维基布制成的底层1,底层 1的上表面刮涂有由聚氨酯材料制成的表面层2,表面层2的上表面设有由聚氨酯油墨印刷形成的最表层3。
上述篮球用超细纤维合成革的制备方法,特殊之处在于包括以下加工步骤:
1、纺丝加工
将尼龙-6和聚乙烯按质量比例40-60% :60-40%混合,经过熔融纺丝,形成以尼龙_6为岛组分、聚乙烯为海组分的海岛结构纤维长丝,长丝的细度在4-7旦尼尔之间,经拉伸、上油后裁断成45-55mm的短海岛纤维;
2、无纺布的加工
将上述短纤维放入梳理机梳理成网,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重量400-650g/m2的无纺布;
3、烫平布的加工
上述无纺布经烫平加工成厚度为1. 4-1. 8mm,该烫平无纺布成为最终产品超细纤维合成革的底层基布的内骨架;4、超细纤维基布的加工
将烫平后的无纺布用固含量为10-25%的聚氨酯树脂浸渍液浸渍,经20-35%的DMF水溶液凝固,进入高温水水洗,再经过苯、甲苯、二甲苯等溶剂的任意一种进行萃取处理,此时海岛纤维的海组分被萃取掉,海岛纤维成为只有岛组分的超细纤维束基布,该纤维束基布中的单根纤维纤度为0. 01-0. 0005旦尼尔,萃取处理的基布经过高温水洗、干燥再进行上油处理后干燥定型,得到厚度为1.20-1.60 mm超细纤维基布。
5、超细纤维基布的处理
将上述超细纤维基布进行揉皮处理,然后经正面磨平除尘处理到厚度为1. 20-1. 60mm, 再经正反面用S-7或S-11、S-8I等阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂任一种处理基布,形成最终产品超细纤维合成革的底层结构;
6、带涂层的超细纤维基布的加工
对超细纤维基布进行表面刮涂固含量为15-30%聚氨酯树脂涂复液,然后进行DMF含量为20-35%的水溶液进行湿法凝固、高温水洗、柔软剂上油、干燥加工成带涂层10到50丝的超细基布,涂层成为最终产品超细纤维合成革的底层结构上面的表面层;
7、篮球用超细纤维合成革的加工
带涂层的超细纤维基布表面经过固含量为5-25%聚氨酯油墨印刷、高温机械压花处理,再对形成的花纹顶部进行加有增涩剂的固含量为5-25%聚氨酯油墨印刷,得到本发明既涩又耐磨的篮球用超细纤维合成革。印刷油墨层成为最终产品超细纤维合成革的表面涂饰层,也即最表层。
所述增涩剂为松香类增涩剂YWH-300,其固含量为92-98% ;
所述浸渍液为聚氨酯溶液,其配料按照质量配比为:固含量10-25%的聚氨酯树脂 100份,配二甲基甲酰胺20-200份,F-3D、DS-10、S-8I、N010、DS-3D等任一种界面活性剂 0. 8-1. 2 份,8601、8607、8602、8616 等任一种聚氨脂色浆 0. 8-1. 2 份。
所述涂复液为聚氨酯溶液,配料比例为:固含量15-30%的聚氨酯树脂100份,二甲基甲酰胺20-100份,F-3D、SD-Il、SD-7、YWH-5000等任一种界面活性剂0. 8-1. 2份,十八醇-80、 十八醇-86、S-80、SF-9500等任一种凝固调节助剂0. 4-0. 6份,8601、8607、8602、8616等任一种聚氨酯色浆4-6份。
聚氨酯树脂为溶剂型聚氨酯树脂,按多元醇分类为聚酯型、聚醚型、聚碳型或共聚型; 按异氰酸酯分类为TDI型、MDI型、HDI型、IPDI型、H12MDI型或共聚型;按扩链剂分类为醇类扩链剂或胺类扩链。
本发明是利用一种超细纤维基布刮涂制成篮球用合成革的制备方法,在制备过程中不接触含重金属及禁用偶氮类的物质、不使用含重金属及禁用偶氮类的原材料,从而具备环保性能,经该工艺制备出的篮球用超细纤维合成革萃取效果好,质量稳定,手感柔软,海组分聚乙烯回收率高。
附图说明
[0004] 图1 :篮球用超细纤维合成革结构示意图。 具体实施方式
以下给出发明的具体实施方式,对本发明做进一步的说明,但以下实施方式并不对本发明的保护范围构成限制。
1、影响篮球革柔软度因素:
1)、不同纺丝比例变化对篮球革柔软度的影响
把纺丝中的两种组份尼龙和聚乙烯按不同比例熔融纺丝,经开松梳理铺网后,在一定的针刺条件下加工无纺布得到的篮球用超细纤维合成革基布柔软度不同;
2)、浸渍液配方对基布性能的影响
浸渍液选用的树脂、助剂以及配方对篮球用超细纤维合成革的性能有较大的影响,经过大量的筛选与配伍,确定高低模量的树脂配合使用,效果最佳,同时为保证质量稳定,在无纺布含浸时采取强压榨方式,确保基布含浸效果。
3)、涂敷液配方对涩感、耐磨等性能的影响
由于涂敷液层位于基布的表面层,对篮球革的性能影响极大,与浸渍液配合直接影响篮球用超细纤维合成革的涩感、耐磨性能、柔软度、压花性能、印刷效果。
尤其树脂的选择、助剂的选择及树脂与助剂的搭配,对成品的涩感、耐磨、柔软等性能至关重要。经过对多种树脂的种类、模量、成膜性能、脱DMF性能比较和选择,以及助剂性能的筛选后,进行了系列配伍试验。本湿法配方与众不同之处考虑到凝固速度和泡孔大小,为后续加工提供支持,通常我们选择凝固速度快、涩感好、发泡好的树脂来做涂层。
2、单面刮涂工艺技术的研究:
用超细基布单面刮涂法生产篮球用超细纤维合成革,避免了常规生产工艺萃取稳定性差的缺陷,如萃取卷边、打折、叠布等缺陷。同时通过对单刮工艺的不断摸索,逐步解决了以前该工艺在凝固时不可避免的涂复层起大泡的问题。
3、凝固条件对篮球用超细纤维合成革基布耐磨性能的影响:
从湿法凝固机理来看,凝固参数与浸渍液配方、涂敷液配方相配合,可以调节凝固速度、调节泡孔结构;凝固浴温度、凝固浴浓度、是湿法凝固的两个要素,凝固条件强化(即温度低、浓度低)树脂固化速度向快的趋势发展,树脂固化后的泡孔较大,篮球革的耐磨性能较差,同时,若凝固条件过强,则会使涂敷层表面的树脂固化加快,从而使涂敷层表面产生较大泡孔,进一步降低篮球革的耐磨性能;反之,凝固条件弱化,树脂固化后的泡孔致密,耐磨性能提高。
4、印刷工艺条件对篮球用超细纤维合成革的影响:
篮球用超细纤维合成革的涩感、耐磨性能除了基布本身的特性外,主要体现在表面涂饰层,而印刷处理正是对篮球用超细纤维合成革的表面涂饰层进行增涩并提高其耐磨性能。考虑到篮球用超细纤维合成革的撞击试验过程中,表层逐渐磨损,撞击检测结束后的篮球用超细纤维合成革表层便失去涩感,由于增涩剂的分子量较低,易挥发,大量使用增涩剂篮球用超细纤维合成革的耐磨性能极差,用耐磨性能好的油墨处理,撞击试验过关,但涩感又上不去,因此,在设计印刷工艺条件时,重点要解决既耐磨又增涩的矛盾。
主要靠油墨、助剂的选择,印刷工艺的调整,溶剂和油墨助剂搭配来解决这一矛盾。
经过大量的试验筛选和复配,并通过印刷工艺的改进,把涩感好且耐磨的油墨作为底涂油墨,印刷三段以上(由于印刷辊采用的是网状凹版印刷辊,经三段以上的印刷才能成膜,形成屏蔽层),减少撞击试验时的磨损,并在上涂油墨中适量加入助剂,确保撞击时减少磨损量,同时仍能保持良好的涩感,较好的解决了既涩又耐磨这一矛盾。5、重金属问题
针对国内外知名的篮球制造商例如:SPALDING、NIKE等对环保的要求,在篮球用超细纤维合成革生产原料、助剂的筛选及生产过程中的助剂使用,均按欧盟标准,不使用含有偶氮染料、重金属(铬、铅、汞等)的原料、染料、助剂等,以确保篮球用超细纤维合成革达到环保要求。
实施例1
本实施例的一种篮球用超细纤维合成革,包括由超细纤维基布制成的底层1,底层1的上表面刮涂有由聚氨酯材料制成的表面层2,表面层2的上表面设有由聚氨酯油墨印刷形成的最表层3 ;
本实施例的篮球用超细纤维合成革的加工方法如下:
1、将尼龙-6和聚乙烯按质量比例40% :60%混合,经过熔融纺丝,形成以尼龙-6为岛组分、聚乙烯为海组分的海岛结构纤维长丝,长丝的细度在4-7旦尼尔之间,经拉伸、上油后裁断成45mm的短纤维;
2、上述短纤维放入梳理机梳理成网,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重量400g/m2的无纺布;
3、上述无纺布经烫平加工成厚度为1. 4mm,该烫平无纺布成为最终产品的底层基布的内骨架;
4、将烫平后的无纺布用固含量为10-25%的聚氨酯树脂浸渍液浸渍,经20-35%的DMF (二甲基甲酰胺)水溶液凝固,进入高温水水洗,再经过苯进行萃取处理,此时海岛纤维的海组分被萃取掉,海岛纤维成为只有岛组分的超细纤维束,该纤维束中的单根纤维纤度为 0. 01-0. 0005旦尼尔,萃取处理的基布经过高温水洗、干燥再进行上油处理后干燥定型,得到厚度为1. 20mm超细纤维基布。
5、将超细基布进行揉皮处理,然后经正面磨平除尘处理到厚度为1. 20mm,再经正反面用S-7或S-11、S-8I等阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂任一种处理基布,形成最终产品底层结构;
6、对超细纤维基布进行表面刮涂固含量为15-30%聚氨酯树脂涂复液,然后进行DMF含量为20-35%的水溶液进行湿法凝固、高温水洗、柔软剂上油、干燥加工成带涂层10丝的超细基布,涂层成为最终产品底层结构上面的表面层;
7、带涂层的超细纤维基布表面经过固含量为5%聚氨酯油墨印刷、高温机械压花处理、 再对形成的花纹顶部进行加有增涩剂的固含量为5%聚氨酯油墨印刷得到本发明既涩又耐磨的篮球用超细纤维合成革。印刷油墨层成为最终产品的表面涂饰层,也即最表层;
增涩剂为松香类增涩剂YWH-300,其固含量为92-98% ;
浸渍液为聚氨酯溶液,其配料质量比为:固含量30%的聚氨酯树脂100份,配二甲基甲酰胺20份,界面活性剂F-3D0. 8份,聚氨脂色浆8601 0. 8份;
涂复液为聚氨酯溶液,其配料及比例为:固含量30%的聚氨酯树脂100份,二甲基甲酰胺20份,界面活性剂SD-11为0. 8份,凝固调节助剂十八醇-80为0. 4份,聚氨酯色浆8607 为4份;
聚氨酯树脂可以是任何类型的溶剂型聚氨酯树脂,按多元醇分类为聚酯型、聚醚型、聚碳型或共聚型;按异氰酸酯分类为TDI型、MDI型、HDI型、IPDI型、H12MDI型或共聚型;按扩链剂分类为醇类扩链剂或胺类扩链。
实施例2
本实施例与实施例1区别在于,篮球用超细纤维合成革的加工方法如下:
1、将尼龙-6和聚乙烯按质量比例60% : 40%混合,经过熔融纺丝,形成以尼龙-6为岛组分、聚乙烯为海组分的海岛结构纤维长丝,长丝的细度在4-7旦尼尔之间,经拉伸、上油后裁断成55mm的短纤维;
2、上述短纤维放入梳理机梳理成网,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重量650g/m2的无纺布;
3、上述无纺布经烫平加工成厚度为1. 8mm,该烫平无纺布成为最终产品的底层基布的内骨架;
4、将烫平后的无纺布用浸渍液浸渍,经20-35%的DMF水溶液凝固,进入高温水水洗,再经过二甲苯进行萃取处理,此时海岛纤维的海组分被萃取掉,海岛纤维成为只有岛组分的超细纤维束,该纤维束中的单根纤维纤度为0. 01-0. 0005旦尼尔,萃取处理的基布经过高温水洗、干燥再进行上油处理后干燥定型,得到厚度为1.60 mm超细纤维基布。
5、将超细基布进行揉皮处理,然后经正面磨平除尘处理到厚度为1.60mm,再经正反面用S-7或S-11、S-8I等阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂任一种处理基布,形成最终产品底层结构;
6、对超细纤维基布进行表面刮涂固含量为15-30%聚氨酯树脂涂复液,然后进行DMF含量为20-35%的水溶液进行湿法凝固、高温水洗、柔软剂上油、干燥加工成带涂层50丝的超细基布,涂层成为最终产品底层结构上面的表面层;
7、带涂层的超细纤维基布表面经过固含量为25%聚氨酯油墨印刷、高温机械压花处理、再对形成的花纹顶部进行加有增涩剂的固含量量为25%聚氨酯油墨印刷得到本发明既涩又耐磨的篮球用超细纤维合成革。印刷油墨层成为最终产品的表面涂饰层,也即最表层。
浸渍液为聚氨酯溶液,其配料的质量比例为:固含量30%的聚氨酯树脂100份,配二甲基甲酰胺200份,界面活性剂DS-10为1. 2份,聚氨脂色浆8602为1. 2份;
涂复液为聚氨酯溶液,其配料及比例为:固含量30%的聚氨酯树脂100份,二甲基甲酰胺100份,界面活性剂SD-7为1. 2份,凝固调节助剂SF-9500为0. 6份,聚氨酯色浆8616 为6份;
聚氨酯树脂可以是任何类型的溶剂型聚氨酯树脂,按多元醇分类为聚酯型、聚醚型、聚碳型或共聚型;按异氰酸酯分类为TDI型、MDI型、HDI型、IPDI型、H12MDI型或共聚型;按扩链剂分类为醇类扩链剂或胺类扩链。
实施例3
本实施例与实施例1区别在于,篮球用超细纤维革的制备方法,包括以下步骤:
1、将尼龙-6和聚乙烯按质量比例50% :50 %混合,经过熔融纺丝,形成以尼龙-6为岛组分、聚乙烯为海组分的海岛结构纤维长丝,长丝的细度在4-7旦尼尔之间,经拉伸、上油后裁断成51mm的短纤维;
2、上述短纤维放入梳理机梳理成网,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重量500g/m2的无纺布;
3、上述无纺布经烫平加工成厚度为1. 7mm,该烫平无纺布成为最终产品的底层基布的内骨架;
4、将烫平后的无纺布用浸渍液浸渍,经20-35%的DMF水溶液凝固,进入高温水水洗,再经甲苯进行萃取处理,此时海岛纤维的海组分被萃取掉,海岛纤维成为只有岛组分的超细纤维束,该纤维束中的单根纤维纤度为0. 01-0. 0005旦尼尔,萃取处理的基布经过高温水洗、干燥再进行上油处理后干燥定型,得到厚度为1. 4mm超细纤维基布;
5、将超细基布进行揉皮处理,然后经正面磨平除尘处理到厚度为1. 35mm,再经正反面用S-7或S-11、S-8I等阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂任一种处理基布,形成最终产品底层结构;
6、对超细纤维基布进行表面刮涂涂复液,然后进行湿法凝固、高温水洗、柔软剂上油、 干燥加工成带涂层30丝的超细基布,涂层成为最终产品底层结构上面的表面层;
7、超细基布表面用固含量为10%的耐磨型彩色油墨印刷处理2遍,得具备一定色彩的超细篮球革底布;将印刷后的超细篮球革底布进行高温压花处理,形成篮球革特有的凸凹表面层;将具备凸凹结构的篮球革用10%的油墨和3%的增涩剂进行封顶处理得到本发明既涩又耐磨的篮球用超细纤维合成革。
本发明是利用一种超细纤维基布刮涂制成篮球用合成革的制备方法,在制备过程中不接触含重金属及禁用偶氮类的物质、不使用含重金属及禁用偶氮类的原材料,从而具备环保性能,经该工艺制备出的篮球用超细纤维合成革萃取效果好,质量稳定,手感柔软,海组分聚乙烯回收率高。

Claims (6)

1. 一种篮球用超细纤维合成革,其特征在于包括由超细纤维基布制成的底层(1),底层的上表面刮涂有由聚氨酯材料制成的表面层(2),表面层的上表面设有由聚氨酯油墨印刷形成的最表层(3)。
2.权利要求1所述一种篮球用超细纤维合成革的制备方法,其特征在于包括以下加工步骤:1)、纺丝加工将尼龙-6和聚乙烯按质量比例40-60% :60-40%混合,经过熔融纺丝,形成以尼龙_6为岛组分、聚乙烯为海组分的海岛结构纤维长丝,长丝的细度在4-7旦尼尔之间,经拉伸、上油后裁断成45-55mm的短纤维;2)、无纺布的加工将上述短纤维放入梳理机梳理成网,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重量400-650g/m2的无纺布;3)、烫平布的加工上述无纺布经烫平加工成厚度为1. 4-1. 8mm,该烫平无纺布成为最终产品超细纤维合成革的底层基布的内骨架;4)、超细纤维基布的加工将烫平后的无纺布用固含量为10-25%的聚氨酯树脂浸渍液浸渍,经20-35%的DMF水溶液凝固,进入高温水水洗,再经过苯、甲苯、二甲苯等溶剂的任意一种进行萃取处理,此时海岛纤维的海组分被萃取掉,海岛纤维成为只有岛组分的超细纤维束基布,该纤维束基布中的单根纤维纤度为0. 01-0. 0005旦尼尔,萃取处理的基布经过高温水洗、干燥再进行上油处理后干燥定型,得到厚度为1. 20-1. 60 mm超细纤维基布;5)、超细纤维基布的处理将上述超细上述基布进行揉皮处理,然后经正面磨平除尘处理到厚度为1. 20-1. 60mm, 再经正反面用S-7或S-11、S-8I等阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂任一种处理基布,形成最终产品超细纤维合成革的底层结构;6 )、带涂层的超细纤维基布的加工对超细纤维基布进行表面刮涂固含量为15-30%聚氨酯树脂涂复液,然后进行DMF含量为20-35%的水溶液进行湿法凝固、高温水洗、柔软剂上油、干燥加工成带涂层10到50丝的超细基布,涂层成为最终产品底层结构上面的表面层;7 )、篮球用超细纤维合成革的加工带涂层的超细纤维基布表面经过固含量为5-25%聚氨酯油墨印刷、高温机械压花处理,再对形成的花纹顶部进行加有增涩剂的固含量为5-25%聚氨酯油墨印刷,得到本发明既涩又耐磨的篮球用超细纤维合成革,印刷油墨层成为最终产品的表面涂饰层,也即最表层。
3.按照权利要求2所述的一种篮球用超细纤维合成革的制备方法,其特征在于所述增涩剂为松香类增涩剂YWH-300,其固含量为92-98%。
4.按照权利要求2所述的一种篮球用超细纤维合成革的制备方法,其特征在于所述浸渍液为聚氨酯溶液,其配料的质量比例为:固含量10-25%的聚氨酯树脂100份,配二甲基甲酰胺 20-200 份,F-3D、DS-10、S-8I、N010、DS-3D 中任一种界面活性剂 0. 8-1. 2 份,8601、~8607,8602,8616中任一种聚氨脂色浆0. 8-1. 2份。
5.按照权利要求2所述的一种篮球用超细纤维合成革的制备方法,其特征在于所述涂复液为聚氨酯溶液,其配料及比例为:固含量15-30%的聚氨酯树脂100份,二甲基甲酰胺 20-100份,F-3D、SD-Il、SD-7、YWH-5000中任一种界面活性剂0. 8-1. 2份,十八醇-80、十八醇-86、S-80、SF-9500 中任一种凝固调节助剂 0. 4-0. 6 份,8601、8607、8602、8616 中任一种聚氨酯色浆4-6份。
6.按照权利要求2所述的一种篮球用超细纤维合成革的制备方法,其特征在于聚氨酯树脂是溶剂型聚氨酯树脂,按多元醇分类为聚酯型、聚醚型、聚碳型或共聚 型;按异氰酸酯分类为TDI型、MDI型、HDI型、IPDI型、H12MDI型或共聚型;按扩链剂分类为醇类扩链剂或胺类扩链。
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