CN103757936A - 一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种人工皮革的制造方法，具体的说是一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法。它主要是对海岛纤维和蛋白纤维的高密水刺工艺进行处理，形成三维结构的皮网结构，再通过改性PU含浸形成皮质结构，然后通过高温高压的甲苯抽出工艺处理使产品超细化，最后通过采用湿法水刺技术技术、PVA透气技术、蛋白纤维和PU树脂的组合技术处理；该产品物理性能指标更优于汽车内饰用天然皮革，不仅可解决透气性和环保性等问题，而且与天然皮革相比具有超真皮性能，适用于对天然皮革产品的替代。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造皮革的制造方法，特别是涉及一种用于汽车座椅及内饰面料的胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法。
背景技术
人造皮革的发展过程经历了六次重大的技术变革，从第一代机织布涂聚氯乙烯树脂，第二代经编针织布涂聚氨酯到第三代普通短纤维水刺布涂聚氨酯，统称为合成革；第四代是采用不定岛短纤非织造基布，生产的皮革叫不定岛超细纤维皮革；用定岛海岛纤维生产的针刺无纺布为底基的皮革属第五代人工皮革；采用湿法水刺工艺，并采用海岛纤维和胶原蛋白纤维生产的皮革产品属第六代人工半天然皮革，叫环保型胶原蛋白海岛纤维皮革。
目前国内超细纤维皮革已经有所生产，再生皮革也有所产量，但是都是中抵档产品，由于普通超细纤维皮革的结构特性，存在着产品的均匀性差、色牢度低、耐磨性不好、密度不高等缺陷，不能解决产品的透气透湿、气味、VOC等有害物挥发等技术问题，因此无法达到汽车用皮革的车内空气质量环保指标要求。
而用取自动物本身的天然皮革及再生皮革由于加工制作过程采用大量化学处理剂，造成了巨大的环境污染，同时皮革本身气味、物性也无法满足汽车室内空气质量标准要求。
基于上述原因，本发明发明人提出了一种新的汽车内饰用胶原蛋白海岛纤维皮革。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供了一种能够用于汽车座椅及内饰面料的的胶原蛋白纤维皮，该产品物理性能指标更优于汽车内饰用天然皮革，不仅可解决透气性和环保性等问题，而且与天然皮革相比具有超真皮性能，适用于对天然皮革产品的替代。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法，它包括如下步骤：
（1）、将制造好的胶原蛋白纤维通过湿法造纸工艺制成纤维网，然后在与梳理机梳理出来的海岛超纤维铺复在一起输送给水刺机；
（2）、将步奏（1）中输出的纤网再经过双夹持铺网机进行铺网，形成一定厚度和宽度的纤网后用成网帘输送进入水刺机；
a、水刺机
采用圆网高压水刺机，共计七个水刺头进行水刺，予水刺机对成网帘输送过来的高蓬松而无强力的混合纤网进行予针刺，然后送到主水刺机进行水刺；
b、主水刺
将预针刺好的有一定强度的纤网输送到高压电脑控制水针刺机进行水刺，要求所设置的水刺机是正刺与反刺两台，通过上下水刺使纤维充分缠结抱合，增大超基布强力和密度，形成三维立体结构纤网；
（3）、将步骤（2）中所述的复合超纤水刺布进行烫平，经125-135℃热辊加热以消除收缩消除应力，再用设置在1.8-2.2mm间隙的压辊,以7.5-9.0m/min的走步速度加工成具有一定厚度1.8、密度和强力的复合超纤水刺布；
（4）、将步骤（3）经烫平后的复合超纤水刺布经浸渍机完全浸渍90℃的PVA（聚乙烯醇）溶液中，其中PVA溶液浓度为4%，PVA的结晶度为99%，然后通过轧辊挤压多余的PVA,轧辊间隙达到轧余率85%，再经过110℃远红外烘箱进行预烘干，使PVA初步成膜，避免泳移，然后再通过无张力烘干机进行烘干，烘箱温度设定为105-130℃，PVA烘干定型后厚度为1.8-1.9mm；
（5）、将步骤（4）中经PVA处理的复合超纤水刺布送到湿法生产线进行改性PU树脂浸渍，湿法含浸工序是把上工序复合超纤水刺布在本工序用湿法聚氨酯浆料进行强制浸渍，其中PU树脂模量为90，生产速度为4-6m/min，然后通过装有一定浓度和浓度梯度的DMF（二甲基甲酰胺）水溶液的凝固槽中进行凝固，凝固温度为30-35℃，然后再通过多辊压轧水洗槽进行水洗，最后通过90-100℃高温水洗槽洗去除里面的PVA和洗净DMF，再通过烘干温度为115-130℃烘房式拉幅烘箱进行干燥定型，定型后的产品PU含量为35-40%，厚度为1.7-1.8 mm，成为胶原蛋白及海岛纤维皮半成品，即贝斯； （6）、将步骤（5）中的湿法含浸PU后的贝斯进行减量抽出，把贝斯含浸在100℃甲苯溶液中抽出，在甲苯的蒸箱中进行溶解反应，使甲苯与海岛纤维中的海部分即PE进行完全溶解反应，然后经过高压及追出水洗槽抽出水解的PE,甲苯也同时回收循环利用，再经过三道高温水洗机底洗掉甲苯及DMF残余分子，然后送下到烘干线烘干上油；
（7）、根据产品要求，采用三涂四烘工艺，分两次把含蛋白粉的PU做面层涂敷在离型纸上，烘干再涂改性PU粘合层，半干状态再贴合蛋白贝斯烘干剥离后的产品再经过连续过水揉纹机揉纹即为本专利产品胶原蛋白海岛纤维皮。
步骤（3）中所述的复合超纤水刺布进行烫平，优选130℃热辊加热以消除收缩消除应力，再优选用2.0mm间隙的压辊,优选以8m/min的走步速度加工成具有一定厚度1.8、密度和强力的复合超纤水刺布。
步骤（5）中所述的将步骤（4）中经PVA处理的复合超纤水刺布送到湿法生产线进行改性PU树脂浸渍，湿法含浸工序是把上工序复合超纤水刺布在本工序用湿法聚氨酯浆料进行强制浸渍，其中PU树脂模量为90，生产速度为4-6m/min，然后通过装有一定浓度和浓度梯度的DMF（二甲基甲酰胺）水溶液的凝固槽中进行凝固，凝固温度为30-35℃，然后再通过多辊压轧水洗槽进行水洗，最后通过95℃高温水洗槽洗去除里面的PVA和洗净DMF，再通过烘干温度为125℃烘房式拉幅烘箱进行干燥定型，定型后的产品PU含量为35-40%，厚度为1.7-1.8 mm，成为胶原蛋白及海岛纤维皮半成品，即贝斯。
上述技术方案的有益之处在于：
1、本发明胶原蛋白海岛纤维皮用基布是采用三维结构工艺处理的水刺布复合生产的工艺，主要为上下垂直水刺。反复缠结，使垂直和水平方向纤维之间相互缠结交织成网络，本发明胶原蛋白海岛纤维皮是采用与天然真皮粒面层结构相近的改性聚胺酯和完全一致的蛋白纤维层组成，骨架层是采用岛纤维与蛋白纤维水刺复合而成，其结构和天然真皮的网状层极其相似，天然蛋白含超过35%，因而具备天然皮与超纤皮革独有的有点组合，与天然皮革有极其相似的结构与性能，与现有皮革及天然真皮相比主要具有以下特点：
1) 伸长率适中尺寸稳定、采用与天然皮革类似的基团分子构成（皮感、韧性、弹性回复好；
2) 透气性能非常优良，能达到真皮两倍以上；
3) 撕裂强度和剥离强度较高（耐磨性、撕裂力、拉力强度高）；
4) 耐折牢度可以和天然皮革相媲美；
5) 产品耐侯性能优越，常温弯曲达到25万次无裂纹，低温（-20℃）弯曲8万次无裂纹（耐温性、机械性好）；
6) 从生产到使用不会有任何污染，无气味、VOC检测完全合格，不含对人体有害的物质，环保性能优越。
2、本发明解决了汽车皮革上的透气性、尺寸稳定性、气味性和透气性等技术问题，采用独特绿色技术，实现低碳经济，彻底使其从中低档超纤皮革中脱颖而出，使产品批量应用于汽车内饰领域，提高产品性能同时降低汽车生产成本，实现汽车轻量化和环保化发展目标，极大解决当前中高档车内饰皮革紧缺和质量不过关问题，市场前景相当广阔。
3、本发明提供的胶原蛋白海岛纤维皮，属于半人工合成革中的一种新研制开发的高科技材料。因其具有阻燃、耐磨、耐寒、透气、耐老化、质地柔软以及外观漂亮等优点，已成为代替天然皮革的理想选择。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明内容作进一步描述。
实施例1：
一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法，其特征在于它包括如下步骤：
（1）、将制造好的胶原蛋白纤维通过湿法造纸工艺制成纤维网，然后在与梳理机梳理出来的海岛超纤维铺复在一起输送给水刺机；
（2）、将步奏（1）中输出的纤网再经过双夹持铺网机进行铺网，形成一定厚度和宽度的纤网后用成网帘输送进入水刺机；
a、水刺机
采用圆网高压水刺机，共计七个水刺头进行水刺，予水刺机对成网帘输送过来的高蓬松而无强力的混合纤网进行予针刺，然后送到主水刺机进行水刺；
b、主水刺
将预针刺好的有一定强度的纤网输送到高压电脑控制水针刺机进行水刺，要求所设置的水刺机是正刺与反刺两台，通过上下水刺使纤维充分缠结抱合，增大超基布强力和密度，形成三维立体结构纤网；
（3）、将步骤（2）中所述的复合超纤水刺布进行烫平，选130℃热辊加热以消除收缩消除应力，再优选用2.0mm间隙的压辊,优选以8m/min的走步速度加工成具有一定厚度1.8、密度和强力的复合超纤水刺布；
（4）、将步骤（3）经烫平后的复合超纤水刺布经浸渍机完全浸渍90℃的PVA（聚乙烯醇）溶液中，其中PVA溶液浓度为4%，PVA的结晶度为99%，然后通过轧辊挤压多余的PVA,轧辊间隙达到轧余率85%，再经过110℃远红外烘箱进行预烘干，使PVA初步成膜，避免泳移，然后再通过无张力烘干机进行烘干，烘箱温度设定为120℃，PVA烘干定型后厚度为1.8-1.9mm；
（5）、将步骤（4）中经PVA处理的复合超纤水刺布送到湿法生产线进行改性PU树脂浸渍，湿法含浸工序是把上工序复合超纤水刺布在本工序用湿法聚氨酯浆料进行强制浸渍，其中PU树脂模量为90，生产速度为5.2m/min，然后通过装有一定浓度和浓度梯度的DMF（二甲基甲酰胺）水溶液的凝固槽中进行凝固，凝固温度为30℃，然后再通过多辊压轧水洗槽进行水洗，最后通过95℃高温水洗槽洗去除里面的PVA和洗净DMF，再通过烘干温度为125℃烘房式拉幅烘箱进行干燥定型，定型后的产品PU含量为35-40%，厚度为1.7-1.8 mm，成为胶原蛋白及海岛纤维皮半成品，即贝斯；
（6）、将步骤（5）中的湿法含浸PU后的贝斯进行减量抽出，把贝斯含浸在100℃甲苯溶液中抽出，在甲苯的蒸箱中进行溶解反应，使甲苯与海岛纤维中的海部分即PE进行完全溶解反应，然后经过高压及追出水洗槽抽出水解的PE,甲苯也同时回收循环利用，再经过三道高温水洗机底洗掉甲苯及DMF残余分子，然后送下到烘干线烘干上油；
（7）、根据产品要求，采用三涂四烘工艺，分两次把含蛋白粉的PU做面层涂敷在离型纸上，烘干再涂改性PU粘合层，半干状态再贴合蛋白贝斯烘干剥离后的产品再经过连续过水揉纹机揉纹即为本专利产品胶原蛋白海岛纤维皮。
以上作为本发明的最佳实施例，其中，步骤（3）中所述的热辊加热温度、压辊间距、走步速度及步骤（4）中的烘箱温度和步骤（5）中所述的生产速度、凝固温度、水洗温度、烘干温度还可选择其他实施方式。
实施例2
实施例1所述的一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法中， 步骤（3）、（4）、（5）还可采用以下方式：
（3）、将步骤（2）中所述的复合超纤水刺布进行烫平，选125℃热辊加热以消除收缩消除应力，再优选用1.8mm间隙的压辊,优选以7.5m/min的走步速度加工成具有一定厚度1.8、密度和强力的复合超纤水刺布；
（4）、将步骤（3）经烫平后的复合超纤水刺布经浸渍机完全浸渍90℃的PVA（聚乙烯醇）溶液中，其中PVA溶液浓度为4%，PVA的结晶度为99%，然后通过轧辊挤压多余的PVA,轧辊间隙达到轧余率85%，再经过110℃远红外烘箱进行预烘干，使PVA初步成膜，避免泳移，然后再通过无张力烘干机进行烘干，烘箱温度设定为105℃，PVA烘干定型后厚度为1.8-1.9mm；
（5）、将步骤（4）中经PVA处理的复合超纤水刺布送到湿法生产线进行改性PU树脂浸渍，湿法含浸工序是把上工序复合超纤水刺布在本工序用湿法聚氨酯浆料进行强制浸渍，其中PU树脂模量为90，生产速度为4m/min，然后通过装有一定浓度和浓度梯度的DMF（二甲基甲酰胺）水溶液的凝固槽中进行凝固，凝固温度为30℃，然后再通过多辊压轧水洗槽进行水洗，最后通过90℃高温水洗槽洗去除里面的PVA和洗净DMF，再通过烘干温度为115℃烘房式拉幅烘箱进行干燥定型，定型后的产品PU含量为35-40%，厚度为1.7-1.8 mm，成为胶原蛋白及海岛纤维皮半成品，即贝斯。
实施例3
实施例1所述的一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法中， 步骤（3）、（4）、（5）还可采用以下方式：
（3）、将步骤（2）中所述的复合超纤水刺布进行烫平，选128℃热辊加热以消除收缩消除应力，再优选用1.8mm间隙的压辊,优选以7.7m/min的走步速度加工成具有一定厚度1.8、密度和强力的复合超纤水刺布；
（4）、上将步骤（3）经烫平后的复合超纤水刺布经浸渍机完全浸渍90℃的PVA（聚乙烯醇）溶液中，其中PVA溶液浓度为4%，PVA的结晶度为99%，然后通过轧辊挤压多余的PVA,轧辊间隙达到轧余率85%，再经过110℃远红外烘箱进行预烘干，使PVA初步成膜，避免泳移，然后再通过无张力烘干机进行烘干，烘箱温度设定为117℃，PVA烘干定型后厚度为1.8-1.9mm；
（5）、将步骤（4）中经PVA处理的复合超纤水刺布送到湿法生产线进行改性PU树脂浸渍，湿法含浸工序是把上工序复合超纤水刺布在本工序用湿法聚氨酯浆料进行强制浸渍，其中PU树脂模量为90，生产速度为4.8m/min，然后通过装有一定浓度和浓度梯度的DMF（二甲基甲酰胺）水溶液的凝固槽中进行凝固，凝固温度为30℃，然后再通过多辊压轧水洗槽进行水洗，最后通过93℃高温水洗槽洗去除里面的PVA和洗净DMF，再通过烘干温度为109℃烘房式拉幅烘箱进行干燥定型，定型后的产品PU含量为35-40%，厚度为1.7-1.8 mm，成为胶原蛋白及海岛纤维皮半成品，即贝斯。
实施例4
实施例1所述的一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法中，步骤（3）、（4）、（5）还可采用以下方式：
（3）、将步骤（2）中所述的复合超纤水刺布进行烫平，选135℃热辊加热以消除收缩消除应力，再优选用2.0mm间隙的压辊,优选以8.5m/min的走步速度加工成具有一定厚度1.8、密度和强力的复合超纤水刺布；
（4）、将步骤（3）经烫平后的复合超纤水刺布经浸渍机完全浸渍90℃的PVA（聚乙烯醇）溶液中，其中PVA溶液浓度为4%，PVA的结晶度为99%，然后通过轧辊挤压多余的PVA,轧辊间隙达到轧余率85%，再经过110℃远红外烘箱进行预烘干，使PVA初步成膜，避免泳移，然后再通过无张力烘干机进行烘干，烘箱温度设定为123℃，PVA烘干定型后厚度为1.8-1.9mm；
（5）、将步骤（4）中经PVA处理的复合超纤水刺布送到湿法生产线进行改性PU树脂浸渍，湿法含浸工序是把上工序复合超纤水刺布在本工序用湿法聚氨酯浆料进行强制浸渍，其中PU树脂模量为90，生产速度为5.5m/min，然后通过装有一定浓度和浓度梯度的DMF（二甲基甲酰胺）水溶液的凝固槽中进行凝固，凝固温度为35℃，然后再通过多辊压轧水洗槽进行水洗，最后通过98℃高温水洗槽洗去除里面的PVA和洗净DMF，再通过烘干温度为126℃烘房式拉幅烘箱进行干燥定型，定型后的产品PU含量为35-40%，厚度为1.7-1.8 mm，成为胶原蛋白及海岛纤维皮半成品，即贝斯。
实施例5
如实施例1所述的一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法中， 步骤（3）、（4）、（5）还可采用以下方式：
（3）、将步骤（2）中所述的复合超纤水刺布进行烫平，选135℃热辊加热以消除收缩消除应力，再优选用2.2mm间隙的压辊,优选以9.0m/min的走步速度加工成具有一定厚度1.8、密度和强力的复合超纤水刺布；
（4）、将步骤（3）经烫平后的复合超纤水刺布经浸渍机完全浸渍90℃的PVA（聚乙烯醇）溶液中，其中PVA溶液浓度为4%，PVA的结晶度为99%，然后通过轧辊挤压多余的PVA,轧辊间隙达到轧余率85%，再经过110℃远红外烘箱进行预烘干，使PVA初步成膜，避免泳移，然后再通过无张力烘干机进行烘干，烘箱温度设定为130℃，PVA烘干定型后厚度为1.8-1.9mm；
（5）、将步骤（4）中经PVA处理的复合超纤水刺布送到湿法生产线进行改性PU树脂浸渍，湿法含浸工序是把上工序复合超纤水刺布在本工序用湿法聚氨酯浆料进行强制浸渍，其中PU树脂模量为90，生产速度为6m/min，然后通过装有一定浓度和浓度梯度的DMF（二甲基甲酰胺）水溶液的凝固槽中进行凝固，凝固温度为35℃，然后再通过多辊压轧水洗槽进行水洗，最后通过100℃高温水洗槽洗去除里面的PVA和洗净DMF，再通过烘干温度为130℃烘房式拉幅烘箱进行干燥定型，定型后的产品PU含量为35-40%，厚度为1.7-1.8 mm，成为胶原蛋白及海岛纤维皮半成品，即贝斯。
本发明的第一发明目的在于提供一种能够用于汽车座椅及内饰面料的的胶原蛋白纤维皮，该产品物理性能指标更优于汽车内饰用天然皮革，不仅可解决透气性和环保性等问题，而且与天然皮革相比具有超真皮性能，适用于对天然皮革产品的替代。上述实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5所述的结构仅仅是实现本发明目的的五种方案，但凡通过权利要求所记载的技术方案以实现本新型发明目的的，均在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法，其特征在于它包括如下步骤：
（1）、将制造好的胶原蛋白纤维通过湿法造纸工艺制成纤维网，然后在与梳理机梳理出来的海岛超纤维铺复在一起输送给水刺机；
（2）、将步奏（1）中输出的纤网再经过双夹持铺网机进行铺网，形成一定厚度和宽度的纤网后用成网帘输送进入水刺机；
a、水刺机
采用圆网高压水刺机，共计七个水刺头进行水刺，予水刺机对成网帘输送过来的高蓬松而无强力的混合纤网进行予针刺，然后送到主水刺机进行水刺；
b、主水刺
将预针刺好的有一定强度的纤网输送到高压电脑控制水针刺机进行水刺，要求所设置的水刺机是正刺与反刺两台，通过上下水刺使纤维充分缠结抱合，增大超基布强力和密度，形成三维立体结构纤网；
（3）、将步骤（2）中所述的复合超纤水刺布进行烫平，经125-135℃热辊加热以消除收缩消除应力，再用设置在1.8-2.2mm间隙的压辊,以7.5-9.0m/min的走步速度加工成具有一定厚度1.8、密度和强力的复合超纤水刺布；
（4）、将步骤（3）经烫平后的复合超纤水刺布经浸渍机完全浸渍90℃的PVA（聚乙烯醇）溶液中，其中PVA溶液浓度为4%，PVA的结晶度为99%，然后通过轧辊挤压多余的PVA,轧辊间隙达到轧余率85%，再经过110℃远红外烘箱进行预烘干，使PVA初步成膜，避免泳移，然后再通过无张力烘干机进行烘干，烘箱温度设定为105-130℃，PVA烘干定型后厚度为1.8-1.9mm；
（5）、将步骤（4）中经PVA处理的复合超纤水刺布送到湿法生产线进行改性PU树脂浸渍，湿法含浸工序是把上工序复合超纤水刺布在本工序用湿法聚氨酯浆料进行强制浸渍，其中PU树脂模量为90，生产速度为4-6m/min，然后通过装有一定浓度和浓度梯度的DMF（二甲基甲酰胺）水溶液的凝固槽中进行凝固，凝固s温度为30-35℃，然后再通过多辊压轧水洗槽进行水洗，最后通过90-100℃高温水洗槽洗去除里面的PVA和洗净DMF，再通过烘干温度为115-130℃烘房式拉幅烘箱进行干燥定型，定型后的产品PU含量为35-40%，厚度为1.7-1.8 mm，成为胶原蛋白及海岛纤维皮半成品，即贝斯；
（6）、将步骤（5）中的湿法含浸PU后的贝斯进行减量抽出，把贝斯含浸在100℃甲苯溶液中抽出，在甲苯的蒸箱中进行溶解反应，使甲苯与海岛纤维中的海部分即PE进行完全溶解反应，然后经过高压及追出水洗槽抽出水解的PE,甲苯也同时回收循环利用，再经过三道高温水洗机底洗掉甲苯及DMF残余分子，然后送下到烘干线烘干上油；
（7）、根据产品要求，采用三涂四烘工艺，分两次把含蛋白粉的PU做面层涂敷在离型纸上，烘干再涂改性PU粘合层，半干状态再贴合蛋白贝斯烘干剥离后的产品再经过连续过水揉纹机揉纹即为本专利产品胶原蛋白海岛纤维皮。
2.如权利要求1所述的一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法，其特征在于步骤（3）中所述的复合超纤水刺布进行烫平，优选130℃热辊加热以消除收缩消除应力，再优选用2.0mm间隙的压辊,优选以8m/min的走步速度加工成具有一定厚度1.8、密度和强力的复合超纤水刺布。
3.如权利要求1所述的一种胶原蛋白及海岛纤维皮的制造方法，其特征在于步骤（5）中所述的将步骤（4）中经PVA处理的复合超纤水刺布送到湿法生产线进行改性PU树脂浸渍，湿法含浸工序是把上工序复合超纤水刺布在本工序用湿法聚氨酯浆料进行强制浸渍，其中PU树脂模量为90，生产速度为4-6m/min，然后通过装有一定浓度和浓度梯度的DMF（二甲基甲酰胺）水溶液的凝固槽中进行凝固，凝固温度为30-35℃，然后再通过多辊压轧水洗槽进行水洗，最后通过95℃高温水洗槽洗去除里面的PVA和洗净DMF，再通过烘干温度为125℃烘房式拉幅烘箱进行干燥定型，定型后的产品PU含量为35-40%，厚度为1.7-1.8 mm，成为胶原蛋白及海岛纤维皮半成品，即贝斯。
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