CN103409942B

CN103409942B - 人工皮革基布的制造方法

Info

Publication number: CN103409942B
Application number: CN201310319887.6A
Authority: CN
Inventors: 钱国春; 李建明; 钱安林; 钱建国; 汪奇军
Original assignee: ZHEJIANG MEISHENG INDUSTRY CO LTD
Current assignee: Zhejiang Meisheng New Materials Co ltd
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2033-07-25
Also published as: CN103409942A

Abstract

一种人工皮革用基体的制造方法，属于非织造布制造技术，本发明将超细纤维分散到水中制成超细纤维悬浊液；通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，针织基布传送进入造纸设备中，将纤网吸附在针织基布表面，带进水刺设备进行高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，处理后的针织基布和超细纤维复合物表面向下反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，多次反转、铺绒、水刺后将人工皮革用基布投入热水槽中经纬向自由收缩，经过减压脱水，干燥后即为人工皮革用基体成品，本发明所得成品相当的强度和柔软性，可用于高档服装面料。

Description

人工皮革基布的制造方法

技术领域

本发明属于非织造布制造技术，涉及一种人工皮革基布的制造方法。

背景技术

超细复合纤维的非织造加工，一般采用梳理成网针刺和水刺的工艺，但也有用湿法工艺和水刺相结合的工艺。

直接采用针刺和水刺工艺，一般都要将纤维喂入梳理机。但如果以超细纤维直接喂入开松和梳理机对纤维损伤太大，难于加工，通过针刺更易使纤维损伤和断裂。所以一般采用没有经过分离的复合纤维（或共混纤维）形态喂入，然后当做成非织造布后再将一种组分溶去，使纤维不受损伤。

对于直接纺丝的超细纤维来说，日本旭化成和三菱人纤两个公司都采用类似的成网工艺。他们为了避开开松、梳理机、针刺机等作用剧烈的设备，都是将超细纤维切成很短的纤维（一般＜8m.m）用湿法成网工艺(即抄纸法)，先做成薄网片，然后，在上下二层薄纤维片中间，加一层中间层，这一中间层旭化成公司采用薄型网格布，三菱人纤公司加一层涤纶高收缩纤维编织布，然后用水刺缠结的方法，将超细短纤层/薄型网格布或高收缩编织布/超细短纤层缠结在一起，使超细短纤层深入到网格布或编织布内部，经适当的后处理，在表层形成一定的三维立体结构，而中间层为网格布或编织布，成为仿真皮革的支撑层。三菱人纤公司的Grore产品，是先制作超细纤维薄纤维片（抄纸片）聚丙烯腈超细纤维纺丝拉伸、单纤维切断、分纤、湿法成网、干燥制成超细纤维薄网片，第二步与基布复合，涤纶高收缩丝编织物和超细纤维抄纸薄网片铺网层合、水刺固结、热收缩干燥制得超细纤维基布。仿真皮革采用高收缩涤纶编织布，经热收缩后与超细纤维更为紧密地结合在一起，成为高密的（准）非织造布复合材料。

由于现有湿法铺网水刺技术现在市场供应的面料基布存在缩率偏大且不稳定，撕裂强度极低，成品深加工困难，仅应用于医用、卫生巾和面膜等较小的范围，附加值高低不一。基本不能进行达到服用性能染色等后加工，对高档服饰面料的应用几乎为零。

发明内容

本发明针对现有造纸法水刺技术的缺陷和局限性，提供一种高品位人工皮革用基体的制造方法。该方法应用造纸法水刺技术生产，可用于高仿真服装面料。本发明通过无纺原料与针织布缠结复合而成的人工皮革用基体，具有缎面光泽感，柔软舒适，透气顺滑，悬垂挺括，视觉高贵，触觉柔美等多方面效果。适合制作春夏女装外套、衬衫、连衣裙等。

为实现本发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种人工皮革用基体的制造方法，包括以下步骤：

步骤（1）：将超细纤维加入到搅拌器中，使纤维充分分散到水中，制备成分散均匀的超细纤维悬浊液；通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min，铺绒量为20-100g/m²；基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使铺绒后的的纤网吸附在针织基布表面，半干燥基布经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使铺绒后的纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa，经压辊压干水份卷绕成卷；

超细纤维选自以下：聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶或尼龙）、聚乙烯醇纤维（维纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、聚氯乙烯纤维（氯纶）黏胶纤维、醋酸纤维；

超细纤维的纤度为0.01-0.5dtex。纤维长为1.5-6mm；

基布选用在70-100℃的热水中具有收缩性的针织基布；

步骤（2）：将步骤（1）处理后的针织基布和超细纤维复合物表面向下反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min，铺绒量为20-60g/m²，基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa。经压辊压干水份卷绕成卷；

步骤（3）：将步骤（2）处理后的复合物再次反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min铺绒量为20-100g/m²，基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa，经压辊压干水份卷绕成卷；

步骤（4）：将步骤（3）处理后的复合物再次反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min，铺绒量为20-60g/m²；基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa。经压辊压干水份卷绕成卷。

（5）将步骤（4）处理后的人工皮革用基布投入70-100℃的热水槽中，使基布经向纬向自由收缩，利用针织物的收缩效果来提高基体的密度，经纬向的缩率为20-30%。

（6）将步骤（5）处理后的基布经过减压脱水，干燥后即为工皮革用基体成品。

本发明一种人工皮革用基体的制造方法，所述超细纤维选自纤维长度对纤维直径的比值（L/D）为600-1000的范围内的纤维。

超细纤维优选聚丙烯腈纤维（腈纶）或者改性聚丙烯腈纤维（改性腈纶）。腈纶重量比含量在50%以上时，最终产物表现出优秀的染色性和手感。

进一步，针织基布为密度 50g/m²的兴惠化纤集团生产的涤纶针织物

基布作为最重要的内部结构影响最终合成皮革的物理强度。基布的收缩将有助于提高基体的密度。例如热水处理前基体的密度为 110g/m²时，经过100度热水处理后横向收缩率25%，纵向收缩率23%，基体密度变为201g/m²。

本发明申请所述铺绒量；表面的铺绒量为20-100g/m²,反面的铺绒量为20-60g/m²。当表面的铺绒量小于20g/m²时，会对作为最终产品的合成皮革的耐磨性有所影响。当铺绒量大于100g/m²时，表面容易出现花纹不正等现象。对于反面铺绒，当铺绒量少于20g/m²时，基布组织有露出的可能，大于60g/m²时，会出现与表面相同的纹路不正等现象。

本发明申请还包括基体干燥步骤，即步骤（7）收缩后的人工皮革用基布再经过150℃，时间为3min的干燥处理，所得到的即为合成皮革基体的成品。

本发明申请还包括基体染色的步骤（8）：根据使用的原材料纤维的种类来选取适用的染色方法。

本发明申请还包括基体含浸的步骤（9）：染色后基体经过在高分子弹性体溶液中含浸，延压处理之后即具有一定的合成皮革的雏形。

（ 9.1）基体含浸；选用水性PU乳液作为合适的高分子弹性体溶液，溶液浓度调整到PU成分的重量含量为4%。

（ 9.2）延压处理；含浸后的基体经过延压处理；延压后延压后聚合物中，PU固态成分的重量含量为4%；

（ 9.3）表面被膜；用3%的海藻酸钠水溶液对表面进行被膜处理；

（ 9.4）干燥；150℃，时间3min的干燥处理。

进一步，为了提高耐磨强度，可在含浸浴中加入异氰酸酯，异氰酸酯的加入量为PU固体成分重量的0.02~0.08倍。来提高PU的分子量。但是过量添加有可能使人造皮革的手感变硬，添加量一般不要超过PU固体成分的8%。

本发明申请还包括基基体含浸的步骤（10）：表面研磨处理，加工后的合成皮革需经过研磨处理（#180砂纸），以获得均一的表面观感和手感，

本发明申请的针织基布，具备下述的性能；

1 .热水处理后纵向，横向的收缩率不低于20% 。

2 .相当的强度和柔软性，采用标准GB/T3923 条样法测试，其中在纤维方向，经向断裂强力为363N(牛顿，后同)，纬向断裂强力为147N；经向撕裂强力为5N，纬向撕裂强力为15N；经向拉伸强力为364N，纬向拉伸强力为148N；顶破强力为394N。

具体实施方式

实施例1

原料：

超细纤维：聚丙烯腈纤维，腈纶含量在70%，纤维的纤度为0.01-0.5dtex，纤维长为1.5-6mm,宁波中新纤维有限公司销售的聚丙烯腈纤维。

针织基布：选用在70-100度的热水中具有收缩性的针织基布，涤纶针织物（密度 50g/m², 兴惠化纤集团生产的涤纶针织物）

设备：

本发明所用设备包括搅拌器、减压脱水装置、水刺设备为常用于水刺无纺布的生产设备。造纸设备则为常用于造纸领域的生产设备。

采用如下步骤：

步骤1：将使用量的超细纤维和水以重量比1:10加入到搅拌器中，使纤维充分分散到水中，制备成分散均匀的超细纤维悬浊液；通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min铺绒的密度为20-40g/m²；基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基布经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa；经压辊压干水份卷绕成卷。

水针头排列与压力配置

步骤2：将步骤1处理后的针织基布和超细纤维复合物表面向下反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min铺绒的密度为20-40g/m²。基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa。经压辊压干水份卷绕成卷。

水针头排列与压力配置

步骤3：将步骤2处理后的复合物再次反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min铺绒的密度为20-40g/m²。基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa。经压辊压干水份卷绕成卷。

水针头排列与压力配置

步骤4，将步骤3处理后的复合物再次反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min铺绒的密度为20-40g/m²。基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa。经压辊压干水份卷绕成卷。

水针头排列与压力配置

步骤5，将步骤4处理后的人工皮革用基布投入70-100度的热水槽中，使基布经向纬向自由收缩，利用针织物的收缩效果来提高基体的密度，经纬向的缩率为20-30%。

步骤6，将步骤5处理后的基布经过减压脱水，干燥后即为人工皮革用基体成品。

人工皮革用基体成品，以GB/T3923条样法标准中所述方法检测，经检测物性指标如下：

1、断裂强力：经向363N ，纬向147N ；

2、撕裂强力：经向5N ，纬向15N ；

3、拉伸强力：经向364N ，纬向148N ；

4、顶破强力：394N 。

5、热水处理后纵向，横向的收缩率不低于20% 。

本专利介绍的制造工程例中所使用的针织基布为涤纶针织基布（72dt/36f，牌， 50g/m²）。基布作为最重要的内部结构影响最终合成皮革的物理强度。基布的收缩将有助于提高基体的密度。例如热水处理前基体的密度为 110g/m²时，经过100度热水处理后横向收缩率25%，纵向收缩率23%，基体密度变为201g/m²。

本专利所说明水压范围；本专利中介绍的利用高压水流络合纤维的技术中，高压水流的压力设定为0.5-6mpa。当压力小于0.5mpa时络合作用极小，纤维不能很好的结合。当水压大于6mpa时，水流冲击力过强，会造成表面纹路不正等现象。另外，以较小的压力多次水刺处理可减轻纹路不正等现象的发生。

本专利中说明的水刺处理机械具备3组喷头，每组3列，水刺压力如下表所示

本专利中所说明的铺绒量；表面的铺绒量为20-100g/m²,反面的铺绒量为20-60g/m²。当表面的铺绒量小于20g/m²时，会对作为最终产品的合成皮革的耐磨性有所影响。当铺绒量大于100g/m²时，表面容易出现花纹不正等现象。对于反面蒲绒，当铺绒量少于20g/m²时，基布组织有露出的可能，大于60g/m²时，会出现与表面相同的纹路不正等现象。

上述基布经向纬向自由收缩后还可以进行基体干燥，经过150℃、3分钟的干燥处理，所得到的即为合成皮革基体的成品。

合成皮革基体的成品可以根据使用的原材料纤维的种类来选取适用的染色方法。比如原材料纤维是锦纶超细短纤维选用酸性染料染色方法，如原材料纤维是腈纶超细短纤维用阳离子染料染色方法。

染色的后基体经过在高分子弹性体溶液中含浸，延压处理之后即具有一定的合成皮革的雏形。作为例子，我们按照以下的步骤来处理：

1基体含浸；选用水性PU乳液作为合适的高分子弹性体溶液。（本次实验选用烟台万华生产的水性PU乳液， PU含量为30%），添加异氰酸酯将溶液浓度调整为PU成分重量含量4%。

2延压处理；含浸后的基体经过延压处理；延压后基体的聚合物的百分比为100%，PU固态成分的比例为4%左右。

3表面被膜；用3%的海藻酸钠水溶液对表面进行被膜处理。

4干燥；150度，3分钟的干燥处理。

为了提高耐磨强度，可在含浸浴中加入适量浓度的异氰酸酯来提高PU的分子量。但是过量添加有可能使人造皮革的手感变硬。（添加量为PU固体成分重量的0.02~0.08倍）。

加工后的合成皮革需经过研磨处理（#180砂纸），以获得均一的表面观感和手感。如上例中的209g/m²的合成皮革经过研磨处理后变为180g/m²。

实施例2

原料：

超细纤维选用聚酯纤维与聚丙烯腈纤维按照1:1的混合；

纤维的纤度为0.01-0.5dtex。纤维长为1.5-6mm。聚丙烯腈纤维选用扬州天纶纤维有限公司所生产的，聚丙烯腈纤维选用宁波中新纤维有限公司所销售的。

针织基布选用72dex/36f，密度 65g/m²，横向收缩率达到20%的针织基布, 兴惠化纤集团生产。

采用如下步骤：

步骤1：将超细纤维以一定的浓度比例加入到搅拌器中，使纤维充分分散到水中，制备成分散均匀的超细纤维悬浊液；通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min铺绒的密度为20-40g/m²。基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa。经压辊压干水份卷绕成卷。

水针头排列与压力配置

步骤2，将步骤1处理后的针织基布和超细纤维复合物表面向下反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min铺绒的密度为20-40g/m²。基布由100mesh的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa。经压辊压干水份卷绕成卷。

水针头排列与压力配置

按照GB/T3923条样法标准方法检测，人工皮革用基体成品测得的基布物性指标如下：

1、断裂强力：经向377N，纬向170N；

2、撕裂强力：经向6N，纬向18N；

3、拉伸强力：经向373N，纬向168N；

4、顶破强力：432N。

5、热水处理后纵向，横向的收缩率不低于20% 。

基体成品的染色、含浸、被膜、研磨等后整理方法与实施例1相似，可以根据客户不同要求作适当调整。

Claims

1.一种人工皮革用基体的制造方法，包括以下步骤：

步骤（1）: 将超细纤维加入到搅拌器中，使超细纤维充分分散到水中，制备成分散均匀的超细纤维悬浊液；通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min，铺绒量为20-100g/m²，针织基布由网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使铺绒后的纤网吸附在针织基布表面，半干燥的针织基布经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使铺绒后的纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa，经压辊压干水分卷绕成卷；

超细纤维选自以下：聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维或黏胶纤维或醋酸纤维；

超细纤维的纤度为0.01-0.5dtex，纤维长为1.5-6mm；

针织基布选用在70-100℃的热水中具有收缩性的针织基布；

步骤（2）：将步骤（1）处理后的针织基布和超细纤维复合物表面向下反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min，铺绒量为20-60g/m²，针织基布由100目的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa；经压辊压干水分卷绕成卷；

步骤（3）：将步骤（2）处理后的复合物再次反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min，铺绒量为20-100g/m²，基布由100目的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa；经压辊压干水分卷绕成卷；

步骤（4）：将步骤（3）处理后的复合物第三次反转置于造纸设备前面的退卷装置上，通过造纸设备将超细纤维悬浊液均匀地在斜网表面铺绒，铺绒流量为30L/min，铺绒量为20-60g/m²；基布由100目的网状传送带传送进入造纸设备中，利用传送带下方的减压脱水装置去除多余水分，使纤网吸附在针织基布表面，半干燥基体经平网传送带进入水刺设备，利用多个高压水刺头产生的高压水流喷射处理，使纤网缠结到基布表面，喷射水流的压力为0.5-6mpa；经压辊压干水分卷绕成卷；

步骤（5）：将步骤（4）处理后的人工皮革用基布投入70-100℃的热水槽中，使基布经向纬向自由收缩，经纬向的缩率为20-30%；

步骤（6）：将步骤（5）处理后的基布经过减压脱水，干燥后即为人工皮革用基体成品。

2.如权利要求1所述人工皮革用基体的制造方法，其特征在于所述超细纤维选自纤维长度对纤维直径的比值在600~1000范围内的纤维。

3.如权利要求2所述人工皮革用基体的制造方法，其特征在于超细纤维为聚丙烯腈纤维或者改性聚丙烯腈纤维，超细纤维的重量比含量为50%以上。

4.如权利要求3所述人工皮革用基体的制造方法，其特征在于针织基布为密度 50g/m²的涤纶针织物。

5.如权利要求2所述人工皮革用基体的制造方法，其特征在于所述铺绒量；步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）和步骤（4）中表面的铺绒量为20-40g/m²。

6.如权利要求2所述人工皮革用基体的制造方法，其特征在于还包括步骤（7）：人工皮革用基布收缩后再经过150℃，时间为3分钟的干燥处理，所得到的即为合成皮革基体的成品。

7.如权利要求6所述人工皮革用基体的制造方法，其特征在于还包括：

步骤（8）：根据使用的原材料纤维的种类来选取染色方法将基体染色；

步骤（9）：染色后的基体经过在高分子弹性体溶液中含浸，延压处理之后即为合成皮革成品；

（ 9.1）：基体含浸；选用水性PU乳液作为高分子弹性体溶液，溶液浓度调整到PU重量含量为4%；

（ 9.2）：延压处理；含浸后的基体经过延压处理；延压后聚合物中，PU固态成分的重量含量为4%；

（ 9.3）：表面被膜；用重量百分比浓度为3%的海藻酸钠水溶液对表面进行被膜处理；

（ 9.4）：干燥；150℃，时间为3分钟的干燥处理。

8.如权利要求7所述人工皮革用基体的制造方法，其特征在于所述水性PU乳液中加入异氰酸酯，添加量为PU固体成分重量的0.02~0.08倍。