CN102899917A - 高仿真皮超细纤维合成革的制造方法 - Google Patents

高仿真皮超细纤维合成革的制造方法 Download PDF

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张军锋
胡美群
徐华伟
王海刚
沈跃峰
张建凤
曹红英
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Jiaxing Si Weide Matte Chao Xian Co Ltd
ZHEJIANG HEXIN INDUSTRY GROUP Co Ltd
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ZHEJIANG HEXIN INDUSTRY GROUP Co Ltd
HEXIN KURARAY MICROFIBRIC LEATHER (JIAXING) CO Ltd
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Abstract

一种高仿真皮超细纤维合成革的制造方法，包括以下步骤：（1）纺制海岛纤维：用尼龙6与低密度聚乙烯纺制A、B两类海岛纤维，A类海岛纤维中的尼龙6与低密度聚乙烯比例较高，B类海岛纤维中的尼龙6与低密度聚乙烯比例较低；（2）制作无纺布：将第（1）步所制成的两类海岛纤维，采用两次铺网、两次针刺方法，制成无纺布，下层无纺布采用B类海岛纤维，上层采用A类海岛纤维；（3）含浸聚氨酯；（4）固化水洗；（5）抽出“海相”；（6）干燥、定型、揉软、磨毛、干法贴面。制成的超细纤维合成革具有类似于真皮的自上而下的密度梯度变化，因此具有类似于真皮的细腻的折痕和缓慢的回弹性，并且具有高于真皮的剥离负荷、撕裂负荷等力学性能。

Description

高仿真皮超细纤维合成革的制造方法
技术领域 
本发明属于人工皮革制造技术，涉及一种高仿真皮超细纤维合成革的制造方法。 
背景技术 
超细纤维人工皮革的耐化学性、防霉变性以及强力、撕裂等物理性比真皮都拥有更加卓越的品质，被合成革业界评价为“第四代人工皮革”。但它的一些表观性质与真皮还有一些差距。分析原因主要在三个方面：1）真皮从上至下具有明显的密度变化。特别是一些折纹细腻，手感柔软的真皮，密度梯度变化明显。2）真皮各密度层采用紧密的编织方式连接在一起，在受外力情况下一同发生形变，力学应力自然过渡，不存在两张皮的感觉。合成革采用的背面复合高密度机织布或用针刺法把机织布、水刺布直接固结在无纺布上的做法很容易产生界力学应力集中，产生粗皱与界面脱离等问题。3）真皮具有明显的缓弹性，超细纤维人工皮革的塑料快弹性明显。 
为了获得类似于真皮的效果，合成革行业中有通过在无纺布表面刮图一层致密的聚氨酯微孔膜来仿制真皮的粒面层的工艺。但是这种制造工艺由于聚氨酯层没有纤维作为支撑和骨架，力学性能会比较低，也没有真皮的缓弹性，塑料感较强。 
发明内容 
本发明旨在提出一种高仿真皮超细纤维合成革的制造方法，制得的合成革具有不同密度梯度，上层密度大，下层密度小，具有类似于真皮的自上而下的密度梯度变化，能够表现出类似真皮的手感和缓弹性的高档仿真皮超细纤维合成革。 
 这种高仿真皮超细纤维合成革的制造方法包括以下步骤： 
（1）纺制海岛纤维： 
用尼龙6与低密度聚乙烯纺制A、B两类海岛纤维，A类海岛纤维中的尼龙6与低密度聚乙烯比例较大，B类海岛纤维中的尼龙6与低密度聚乙烯比例较小； 
（2）制作无纺布： 
将第（1）步所制成的两类海岛纤维，采用两次铺网、两次针刺方法，制成无纺布，其中下层无纺布采用B类海岛纤维，经过梳理、铺网、针刺，上层采用A类海岛纤维，经过梳理、铺网到已经过针刺的下层棉网上，再经过刺针固结、烫平得到海岛纤维无纺布。 
（3）含浸聚氨酯： 
将步骤（2）获得的无纺布在聚氨酯浆料中含浸。 
含浸聚氨酯浆料的配方为，以质量计： 
聚氨酯：15～30份 
溶剂：100～200份 
消泡剂：0.5～1份 
泼水剂：0.1～0.5份 
该含浸聚氨酯浆料的粘度为5000～20000CPS（25℃），水洗温度为60℃～90℃； 
（4）固化水洗： 
将含浸后的无纺布，放入凝固浴中凝固10～20分钟后，通入温度为60℃～80℃的水中洗去DMF； 
（5）抽出“海相”： 
将洗去DMF的合成革半成品，通入热甲苯中，温度70～90℃，抽提海岛纤维中作为“海相”的低密度聚乙烯30～60分钟，使海岛纤维成为超细纤维； 
（6）干燥、定型、揉软、磨毛、干法贴面： 
将步骤（5）获得的合成革半成品在120℃～180℃的干燥箱中干燥3～5分钟，然后放入温度为100℃～140℃的揉软机中揉30～60分钟，然后干法贴面，最后制得高仿真皮超细纤维合成革。 
用这种方法制成的超细纤维合成革上层的尼龙6多聚氨酯少，下层的尼龙6少聚氨酯多，具有类似于真皮的自上而下的密度梯度变化，因此具有类似于真皮的细腻的折痕和缓慢的回弹性，并且具有高于真皮的剥离负荷、撕裂负荷等力学性能。 
具体实施方式 
这种高仿真皮超细纤维合成革的制造方法包括以下步骤： 
（1）纺制海岛纤维： 
用尼龙6与低密度聚乙烯纺制A、B两类海岛纤维，A类海岛纤维中的尼龙6与低密度聚乙烯比例较大，B类海岛纤维中的尼龙6与低密度聚乙烯比例较小；A类海岛纤维中，尼龙6与低密度聚乙烯的质量比例为60/40～80/20；B类海岛纤维中，尼龙6与低密度聚乙烯的质量比例为40/60～25/75。A类海岛纤维和B类海岛纤维的纺丝方法可以为复合纺丝法，也可为混合纺丝法，其中A类海岛纤维优先选择复合纺丝法；B类海岛纤维优先选择混合纺丝法。此处所述的“混合纺丝法”是指：用锦纶切片PA6和低密度聚乙烯LDPE在一定温度和条件下混合,经同一个螺杆挤压机熔融、共混，再经计量泵、纺丝组件喷出，形成含有不定岛的超细纤维的海岛纤维，这种海岛纤维岛成分相对低些，岛成分是不连续的但较细，物性相对复合法要低些。此处所述的“复合纺丝法”是指将锦纶切片PA6和低密度聚乙烯LDPE的聚合物通过两套螺杆输送到经过特殊设计的分配板和喷丝板，在进入喷丝孔之前，两种成分彼此分离，互不混合，在进入喷丝孔的瞬间，两种液体接触，凝固粘合成一根丝条，其中LDPE为“海”， PA6为“岛”，“海”和“岛”组分在纤维轴向上是连续密集、均匀分布的，用溶剂溶解掉“海”成分后，便得到超细纤维。这种类型的海岛纤维岛成分可以做的比较高，溶去海成分后的岛纤维较粗。 
（2）制作无纺布； 
将第（1）步所制成的两类海岛纤维，采用两次铺网、两次针刺方法，制成无纺布，其中下层无纺布采用B类海岛纤维，经过梳理、铺网、针刺，上层采用A类海岛纤维，梳理、铺网到已经过针刺的下层棉网上，再经过刺针固结、烫平得到海岛纤维无纺布。梳理和铺网过程可采用两台梳理机和两台铺网机同时进行的方式，其中B类海岛纤维在下层，A类海岛纤维在上层，上层A类海岛纤维和下层B类海岛纤维的铺网厚度的比例为20/80～80/20。 
（3）含浸聚氨酯： 
将步骤（2）获得的无纺布在聚氨酯浆料中含浸。 
含浸聚氨酯浆料的配方为，以质量计： 
聚氨酯：15～30份 
溶剂：100～200份 
消泡剂：0.5～1份 
泼水剂：0.1～0.5份 
该含浸聚氨酯浆料的粘度为5000～20000CPS（25℃）；水洗温度为60℃～90℃； 
其中聚氨酯可以为聚酯型或者聚醚型的；消泡剂可以为有机硅型的；泼水剂可以为有机硅型或者有机氟型的。 
（4）固化水洗： 
将含浸后的无纺布，放入凝固浴中凝固10～20分钟后，通入温度为60℃～80℃的水中洗去DMF。 
（5）抽出“海相”： 
将洗去DMF的合成革半成品，通入热甲苯中，温度70～90℃，抽提海岛纤维中作为“海相”的低密度聚乙烯30～60分钟，使海岛纤维成为超细纤维。 
（6）干燥、定型、揉软、磨毛、干法贴面： 
将步骤（5）获得的合成革半成品在120℃～180℃的干燥箱中干燥3～5分钟，然后放入温度为100℃～140℃的揉软机中揉30～60分钟，然后干法贴面，从而获得高仿真皮超细纤维合成革。其中磨毛工艺为表面精磨处理工艺，切削厚度为小于等于0.03mm。 
实施例1 
（1）A类海岛纤维的纺制 
 将尼龙6切片和低密度聚乙烯按照70：30的质量比进行复合纺丝，控制纺丝温度在270~285℃，保证尼龙6和低密度聚乙烯熔体温度在265~270℃，经过冷却吹风（风温20℃），牵伸（牵伸4.5倍）、卷曲（卷曲数20个/25mm）和切断，制得8D×51mm的海岛纤维。 
（2）B类海岛纤维的纺制 
 将尼龙6切片和低密度聚乙烯按照45：55的质量比进行混合纺丝，控制纺丝温度在270~285℃，保证尼龙6和低密度聚乙烯熔体温度在265~270℃，经过冷却吹风（风温20℃），牵伸（牵伸4.5倍）、卷曲（卷曲数20个/25mm）和切断，制得6D×51mm的海岛纤维待用。 
（3）无纺布的制作 
把B类海岛纤维经过梳理、铺网与一台预针刺、两台主针刺制作成幅宽1.65mm，克重352g/m2 的针刺布。再把A类海岛纤维经过梳理、铺网，形成克重288g/m2的棉网，铺敷在B类海岛纤维无纺布上，进行复合，形成上层和下层海岛纤维，铺网厚度的比例为45/55，经过7台针刺机固结。在温度120~135℃条件下，通过冷轧辊轧压定型。 
（4）含浸聚氨酯 
将步骤（3）获得的无纺布在聚氨酯浆料中含浸。 
含浸聚氨酯浆料的配方为，以质量计： 
聚氨酯（自制）：100份 
溶剂（DMF）：70份 
消泡剂（NO.X  上海鑫妙纺织助剂有限公司）：0.5份 
泼水剂（TP-07  嘉兴市中瑞化工有限公司）：0.15份 
该含浸聚氨酯浆料的粘度为6000cps（25℃）；水洗温度为80℃。 
（5）固化水洗 
将含浸后的无纺布，放入凝固浴中凝固12分钟后，通入温度为80℃的水中洗去DMF。 
（6）抽出“海相” 
将洗去DMF的合成革半成品，通入热甲苯中，70℃抽提作为“海相”的低密度聚乙烯60分钟。 
（7）干燥、定型、揉软、磨毛、干法贴面 
将步骤（6）获得的合成革半成品在120℃～180℃的干燥箱中干燥3～5分钟，然后放入温度为100℃的揉软机中揉60分钟，然后磨毛，干法贴面，从而获得高仿真皮超细纤维合成革。 
实施例2 
（1）A类海岛纤维的纺制 
 将尼龙6切片和低密度聚乙烯按照65：35的质量比进行复合纺丝，控制纺丝温度在270~285℃，保证尼龙6和低密度聚乙烯熔体温度在265~270℃，经过冷却吹风（风温20℃），牵伸（牵伸4.2倍）、卷曲（卷曲数20个/25mm）和切断，制得7D×51mm的海岛纤维。 
（2）B类海岛纤维的纺制 
 将尼龙6切片和低密度聚乙烯按照45：55的质量比进行混合纺丝，控制纺丝温度在270~285℃，保证尼龙6和低密度聚乙烯熔体温度在265~270℃，经过冷却吹风（风温20℃），牵伸（牵伸4.2倍）、卷曲（卷曲数23个/25mm）和切断，制得6D×51mm的海岛纤维待用。 
（3）无纺布的制作 
把B类海岛纤维经过梳理、铺网与一台预针刺、两台主针刺制作成幅宽1.65mm，克重384g/m2 的针刺布。再把A类海岛纤维经过梳理、铺网形成克重256g/m2的棉网与B类海岛纤维无纺布复合，形成上层和下层海岛纤维，铺网厚度的比例为40/60，经过7台针刺机固结。在温度120~135℃条件下，通过冷轧辊轧压定型。 
（4）含浸聚氨酯 
将步骤（3）获得的无纺布在聚氨酯浆料中含浸。 
含浸聚氨酯浆料的配方为，以质量计： 
聚氨酯（自制）：100份 
溶剂（DMF）：50份 
消泡剂（NO.X  上海鑫妙纺织助剂有限公司）：0.6份 
泼水剂（TP-07  嘉兴市中瑞化工有限公司）：0.2份 
该含浸聚氨酯浆料的粘度为8000~9000cps（25℃）；水洗温度为75℃。 
（5）固化水洗 
将含浸后的无纺布，放入凝固浴中凝固15分钟后，通入温度为75℃的水中洗去DMF。 
（6）抽出“海相” 
将洗去DMF的合成革半成品，通入热甲苯中，80℃抽提作为“海相”的低密度聚乙烯40分钟。 
（7）干燥、定型、揉软、磨毛、干法贴面 
将步骤（6）获得的合成革半成品在120℃～180℃的干燥箱中干燥3～5分钟，然后放入温度为110℃的揉软机中揉50分钟，然后磨毛，干法贴面，从而获得高仿真皮超细纤维合成革。 
实施例3 
（1）A类海岛纤维的纺制 
 将尼龙6切片和低密度聚乙烯按照60：40的质量比进行复合纺丝，控制纺丝温度在270~285℃，保证尼龙6和低密度聚乙烯熔体温度在265~270℃，经过冷却吹风（风温20℃），牵伸（牵伸4.5倍）、卷曲（卷曲数23个/25mm）和切断，制得7D×51mm的海岛纤维。 
（2）B类海岛纤维的纺制 
 将尼龙6切片和低密度聚乙烯按照45：55的质量比进行混合纺丝，控制纺丝温度在270~285℃，保证尼龙6和低密度聚乙烯熔体温度在265~270℃，经过冷却吹风（风温20℃），牵伸（牵伸4.2倍）、卷曲（卷曲数20个/25mm）和切断，制得6D×51mm的海岛纤维待用。 
（3）无纺布的制作 
把B类海岛纤维经过梳理、铺网与一台预针刺、两台主针刺制作成幅宽1.65mm，克重320g/m2 的针刺布。再把A类海岛纤维经过梳理、铺网形成克重320g/m2的棉网与B类海岛纤维无纺布复合，形成上层和下层海岛纤维，铺网厚度的比例为50/50，经过7台针刺机固结。在温度120~135℃条件下，通过冷轧辊轧压定型。 
（4）含浸聚氨酯 
将步骤（3）获得的无纺布在聚氨酯浆料中含浸。 
含浸聚氨酯浆料的配方为，以质量计： 
聚氨酯（自制）：100份 
溶剂（DMF）：30份 
消泡剂（NO.X  上海鑫妙纺织助剂有限公司）：0.7份 
泼水剂（TP-07  嘉兴市中瑞化工有限公司）：0.25份 
该含浸聚氨酯浆料的粘度为13000~15000cps（25℃）；水洗温度为80℃。 
（5）固化水洗 
将含浸后的无纺布，放入凝固浴中凝固15分钟后，通入温度为80℃的水中洗去DMF。 
（6）抽出“海相” 
将洗去DMF的合成革半成品，通入热甲苯中，85℃抽提作为“海相”的低密度聚乙烯35分钟。 
（7）干燥、定型、揉软、磨毛、干法贴面 
将步骤（6）获得的合成革半成品在120℃～180℃的干燥箱中干燥3～5分钟，然后放入温度为120℃的揉软机中揉40分钟，然后磨毛，干法贴面，从而获得高仿真皮超细纤维合成革。 
实施例4 
（1）A类海岛纤维的纺制 
 将尼龙6切片和低密度聚乙烯按照60：40的质量比进行复合纺丝，控制纺丝温度在270~285℃，保证尼龙6和低密度聚乙烯熔体温度在265~270℃，经过冷却吹风（风温20℃），牵伸（牵伸4.2倍）、卷曲（卷曲数20个/25mm）和切断，制得7D×51mm的海岛纤维。 
（2）B类海岛纤维的纺制 
 将尼龙6切片和低密度聚乙烯按照40：60的质量比进行混合纺丝，控制纺丝温度在270~285℃，保证尼龙6和低密度聚乙烯熔体温度在265~270℃，经过冷却吹风（风温20℃），牵伸（牵伸4.2倍）、卷曲（卷曲数23个/25mm）和切断，制得6D×51mm的海岛纤维待用。 
（3）无纺布的制作 
把B类海岛纤维经过梳理、铺网与一台预针刺、两台主针刺制作成幅宽1.65mm，克重256g/m2 的针刺布。再把A类海岛纤维经过梳理、铺网形成克重384g/m2的棉网与B类海岛纤维无纺布复合，形成上层和下层海岛纤维，铺网厚度的比例为60/40，经过7台针刺机固结。在温度120~135℃条件下，通过冷轧辊轧压定型。 
（4）含浸聚氨酯 
将步骤（3）获得的无纺布在聚氨酯浆料中含浸。 
含浸聚氨酯浆料的配方为，以质量计： 
聚氨酯（自制）：100份 
溶剂（DMF）：20份 
消泡剂（NO.X  上海鑫妙纺织助剂有限公司）：0.8份 
泼水剂（TP-07  嘉兴市中瑞化工有限公司）：0.3份 
该含浸聚氨酯浆料的粘度为18000~20000cps（25℃）；水洗温度为80℃。 
（5）固化水洗 
将含浸后的无纺布，放入凝固浴中凝固20分钟后，通入温度为80℃的水中洗去DMF。 
（6）抽出“海相” 
将洗去DMF的合成革半成品，通入热甲苯中，85℃抽提作为“海相”的低密度聚乙烯35分钟。 
（7）干燥、定型、揉软、磨毛、干法贴面 
将步骤（6）获得的合成革半成品在120℃～180℃的干燥箱中干燥3～5分钟，然后放入温度为130℃的揉软机中揉30分钟，然后磨毛，干法贴面，从而获得高仿真皮超细纤维合成革。 
将实施例1~4制得的高仿真皮超细纤维合成革和常规超细纤维合成革进行物理性能指标测试，测试结果见表1 
表1高仿真皮超细纤维合成革和常规超细纤维物的物理性能指标表 
  上下层密度比 经向强力（N/3CM） 维向强力（N/3CM） 经向断裂伸长(%) 维向断裂伸长(%) 剥离（N/3CM）
常规超纤 1.01 693 492 66 103 128
实施例1 1.34 864 752 78 89 148
实施例2 1.28 784 532 70 96 132
实施例3 1.20 720 520 66 94 126
实施例4 1.14 776 523 68 95 130
上述物性由电子万能拉力机测试所得，上下层密度比通过片皮后实测所得。 
从表中可知：相比较常规超细纤维人工皮革，用本发明制得的高仿真皮超细纤维合成革的上下层密度有比较大的差异梯度感强，容易产生真皮的慢回弹感。同时经纬向物理性能更加接近于高档真皮的1:1的物性指标，是真皮理想的替代品。 

Claims (5)

1.一种高仿真皮超细纤维合成革的制造方法，包括以下步骤：
（1）纺制海岛纤维：
将尼龙6与低密度聚乙烯按一定比例配合纺成海岛纤维；
（2）制作无纺布：
将第（1）步所制成的海岛纤维用铺网、针刺方法制成无纺布；
（3）含浸聚氨酯：
将步骤（2）获得的无纺布在聚氨酯浆料中含浸，
含浸聚氨酯浆料的配方为，以质量计：
聚氨酯：15～30份
溶剂：100～200份
消泡剂：0.5～1份
泼水剂：0.1～0.5份
该含浸聚氨酯浆料的粘度为5000～20000CPS（25℃），水洗温度为60℃～90℃；
（4）固化水洗：
将含浸后的无纺布，放入凝固浴中凝固10～20分钟后，通入温度为60℃～80℃的水中洗去DMF；
（5）抽出“海相”：
将洗去DMF的合成革半成品，通入热甲苯中，温度为70～90℃，抽提海岛纤维中作为“海相”的低密度聚乙烯30～60分钟，使海岛纤维成为超细纤维；
（6）干燥、定型、揉软、磨毛、干法贴面：
将步骤（5）获得的合成革半成品在120℃～180℃的干燥箱中干燥3～5分钟，然后放入温度为100℃～140℃的揉软机中揉30～60分钟，然后干法贴面，最后制得高仿真皮超细纤维合成革；
其特征是第（1）步中纺制A、B两类海岛纤维，A类海岛纤维中的尼龙6与低密度聚乙烯比例较大，B类海岛纤维中的尼龙6与低密度聚乙烯比例较小；第（2）步中，将第（1）步所制成的两类海岛纤维，采用两次铺网、两次针刺方法，制成无纺布，其中下层无纺布采用B类海岛纤维，经过梳理、铺网、针刺，上层采用A类海岛纤维，经过梳理、铺网到已经过针刺的下层棉网上，再经过刺针固结、烫平得到海岛纤维无纺布。
2.根据权利要求1所述的高仿真皮超细纤维合成革的制造方法，其特征是步骤（1）中所述的A类海岛纤维中，尼龙6与低密度聚乙烯的质量比例为60/40～80/20；B类海岛纤维中，尼龙6与低密度聚乙烯的质量比例为40/60～25/75；A类海岛纤维的纺丝方法为复合纺丝法，B类海岛的纺丝方法为混合纺丝法。
3.根据权利要求2所述的高仿真皮超细纤维合成革的制造方法，其特征是步骤（2）中所述的梳理和铺网过程采用两台梳理机和两台铺网机同时进行的方式，上层A类海岛纤维和下层B类海岛纤维的铺网厚度的比例为20/80～80/20。
4.根据权利要求3所述的高仿真皮超细纤维合成革的制造方法，其特征是步骤（3）中所述的聚氨酯为聚酯型或者聚醚型的；所述的消泡剂为有机硅型的；所述的泼水剂为有机硅型或者有机氟型的。
5.根据权利要求4所述的高仿真皮超细纤维合成革的制造方法，其特征是步骤（6）中所述的磨毛工艺为表面精磨处理工艺，切削厚度为小于等于0.03mm。
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