CN104499299A - 一种用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法 - Google Patents
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Abstract
一种用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，以重量份数计，依次将5～8份的水性聚氨酯、4～5份的水性硅油、1～2份具有两个或两个以上-N＝C＝O官能团的异氰酸酯、0.1～0.2份的增稠剂和30～50份的水加入混合釜中搅拌均匀，得到固色剂A；采用合成革表面处理机将固色剂A均匀滚涂在染色后的绒面型超细纤维合成革的表面，然后烘干，冷却后收卷，完成固色。本发明全部采用环保的材料和清洁的生产过程，得到的绒面型超细纤维合成革，表面颜色的湿擦牢度可达到4级以上，干擦牢度可达到4.5级以上，极大的提高了绒面型超细纤维合成革的使用性能。
Description
技术领域
本发明属于合成革技术领域，特别涉及一种用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法。
背景技术
天然皮革资源有限，生产过程会产生较大的污染，具有优良性能的仿真合成革的开发成为人类的追求。超细纤维合成革是由超细纤维和聚氨酯构成的复合材料，三维网络状结构的聚酰胺非织造布为超细纤维合革提供了类似天然皮革的微观结构，结合具有微式开孔结构的聚氨酯树脂，加之近似胶原纤维中的纤度，使超细纤维合成革无论从内部微观结构，还是外观质感及物理特性和人们穿着舒适性都可以做到酷似真皮的效果。
我国超细纤维合成革产业的发展只有十几年的历程，在最近几年得到了迅猛发展，中国大陆已经成为全球超细纤维合成革规模最大的生产基地。根据国家统计局信息资料显示，我国2013年全年人造革、合成革产量为347.02万吨，产量最多的月份为11月，月产量为34.38万吨，比产量最低月份7月多产出28％。目前，全球已有90％以上的高档运动鞋采用超细纤维合成革制造，三大球类用革大部分采用超细纤维合成革，高档汽车座椅也开始采用超细纤维合成革替代天然皮革，其应用范围日益扩大，发展前景非常广阔。
在超细纤维合成革加工技术迅猛发展的同时，仍然有一些关键的技术尚未彻底突破，成为超细纤维合成革发展的严重障碍，其中，超纤纤维合成革的染色技术就是其尚未突破的瓶颈技术之一。
对于超细纤维合成革的染色，其技术难点主要有以下两个方面。其一，从组分上来看，超细纤维合成革主要包括超细纤维非织造布和浸渍填充的聚氨酯两种成分。这两种成分结构和性能差异很大，单一的染料和单一的染色方法难以满足两种成分的染色要求，两种成分难以同时达到良好的染色效果；其二，超细纤维合成革纤维上的活性基团很少，分子链的中间存在大量碳链和酰胺基，无侧链，仅在分子链的末端才具有羧基和氨基，染色时主要依靠染料自身的沉积作用使纤维上色，因此，大多数染料难于上染，其水洗坚牢度很差，难以达到染色要求；其三，在超细纤维/聚氨酯复合材料中，超细锦纶比普通纤维细，比表面积大，显色性及染色温度依存性差。聚氨酯对很多染料都有亲和性，但是染色牢度较差，容易造成表面“白霜”；其四，由于超细纤维/聚氨酯复合材料厚度大，结构致密，染料向纤维内部扩散进困难，容易造成染色不透、染花等现象；其五，目前，大多数的超细纤维合成革加工企业没有独立的污水处理厂，染色废水的处理也就成为了一个难题。
由于超细纤维合成革的染色难度较大，成本较高，目前大多数超细纤维合成革都不进行染色，只是在白色的超细纤维合成革基布上制造人工涂层，加工成成品，这种产品的外观色泽来此于人工涂层。利用这种超细纤维合成革制造的产品，如鞋子和沙发等在使用过程中容易磨破人工涂层而露底，严重的影响产品的使用性能，制约着超细纤维合成革的快速发展。
超细纤维合成革的染色技术，主要有以下几个方面。(1)采用高温高压染色机进行的单组分染料染色技术。这种技术适合工业化的大批量生产，生产效率高，生产过程中能耗较高，单一组分的染料难以同时满足超细纤维合成革两种成分的染色要求，其中某一成分的着色能力较差，染色不均匀，染色牢度不好，不耐水洗。该工艺目前仅用于染色要求不高的带有表面涂层的超细纤维合成革，对不带涂层的绒面革，这种染色技术根本达不到要求。(2)采用高温高压染色机进行的多组分染料染色技术。多组分染料的选择，在一定程度上多组分染料各自适合于超细纤维非织造布和浸渍填充的聚氨酯的着色要求，但是在同浴且相同条件下染色，工艺条件很难同时满足多组分染料的上染要求，同时，多组分染料之间存在着竞争上染的问题。整体染色不均匀，染色牢度不好，不耐水洗，染料吸收率较低。(3)采用染色机进行的低温常压吸入式染色技术。这种技术最明显的技术特征在处于低温常压下染色，染色工艺的能耗较低。但是这种染色技术仍然存在染色不均匀，染色牢度不好，不耐水洗的缺陷，同时在低温常压下染色，染料的上染率较低，残液含有较多的染料，污染较大。(4)色母料复合纺丝技术。这种技术严格意义上讲是着色技术，而不是染色技术；其技术特征是在超细纤维制造的过程中混入色母料，得到的超细纤维就会带有加入的色母料的颜色，最后加工得到的超细纤维非织造布就带上了颜色。通过这种技术得到的超细纤维非织造布，色牢度很高，但是，聚氨酯成分需要后期染色，色母料的复合会影响纤维本身的物理机械性能，色母料的混合量也不能太大，最后呈现的颜色不浓厚。同时前期的着色会限制后期的产品开发，生产产品品种单一，难以满足市场要求。(5)色母料复合聚氨酯填充技术。这种技术和(4)中的技术类似，就是在生产超细纤维合成革的过程中，在利用聚氨酯填充超细纤维非制造布的时候，在聚氨酯中混入色母料并且一起填充到细纤维非制造布中，最后得到超细纤维合成革带有颜色。这种技术得到的色牢度很好。但是，超细纤维非织造布成分需要后期染色，同时前期的着色会限制后期的产品开发，生产产品品种单一，难以满足市场要求。(6)同时采用(4)和(5)的技术，这种方法及综合了(4)和(5)的技术优点，也体现出(4)和(5)的技术缺陷。
常规染色方法得到的染色基布，摩擦色牢度往往达不到国家规定标准，需要固色处理，以提高基布的干湿檫牢度。目前所研究的固色剂有阳离子聚合物固色剂(如聚氨砜类固色剂)、树脂型固色剂(如咪唑啉型固色剂)、反应型固色剂(如反应型聚氨酯类固色剂)。现在简单介绍一下其固色原理：(a)阳离子聚合物固色剂。此类固色剂分子上的阳离子基团与染料分子上的阴离子基团以离子键结合，使已上染的染料分子变大，形成不溶性的大分子色淀而沉积在纤维内外，封闭了染料分子上的水溶性基团，降低了染料水溶性的目的，从而提高基布的染色牢度；(b)树脂型固色剂。该种固色剂是依据固色剂在染物上的成膜性来提高染色牢度的。干燥时随着温度的升高，固色剂分子的活性基团与纤维的活性基团发生交联反应；同时固色剂的活性基团发生自行交联反应，形成具有一定强度的保护膜，将染料固着在纤维表面使其不易脱落；(c)反应型固色剂。此类固色剂可以在染料分子和纤维之间形成架桥，即在与染料分子反应的同时，又能与纤维交联，将染料与纤维更加紧密牢固地联系在一起，防止染料从纤维上脱落，从而提高染料的染色牢度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，该方法操作简单、省工省时，安全环保，而且处理后的绒面型超细纤维合成革的染色摩擦色牢度高，具有很好的防水性能，同时也具有一定的防油和防污功能。
为了达到上述目的，本发明用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，包括以下步骤：
1)配制固色剂A：
以重量份数计，将5～8份的水性聚氨酯、4～5份的水性硅油、1～2份具有两个或两个以上-N＝C＝O官能团的异氰酸酯、0.1～0.2份的增稠剂和30～50份的水加入混合釜中搅拌均匀，得到固色剂A；
2)表面处理固色过程：
采用合成革表面处理机将固色剂A均匀滚涂在染色后的绒面型超细纤维合成革的表面，然后烘干，冷却后收卷，完成固色。
所述的步骤1)中水性聚氨酯采用羧酸型聚氨酯分散液、磺酸型聚氨酯分散液中的一种或两种任意比例的混合物。
所述水性硅油采用水性聚二甲基硅油、水性氨基硅油、长连烷基芳基硅油乳液中的一种或多种任意比例的混合物。
所述的步骤1)中具有两个或两个以上-N＝C＝O官能团的异氰酸酯采用液化二苯基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种任意比例的混合物。
所述的步骤1)中增稠剂采用水性缔合型聚氨酯增稠剂、聚丙烯酸酯增稠剂中的一种或两种任意比例的混合物。
所述的步骤2)中将固色剂A均匀滚涂在染色后的绒面型超细纤维合成革的表面时的涂布量为30～50g/m2。
所述的步骤2)中烘干温度为130～160℃，烘干时间为3～5min。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明采用连续式的表面处理工艺对染色后的绒面型超细纤维合成革表面进行处理，处理后没有任何废水排出，不会产生环境污染问题，且操作简单，省工省时；而且，在有机硅油和水性聚氨酯的双重隔离作用下，得到的绒面型超细纤维合成革染色摩擦色牢度高，具有很好的防水性能，同时也具有一定的防油和防污功能；得到的绒面型超细纤维合成革表面颜色的湿擦牢度在4级以上，干擦牢度在4.5级以上。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不只限于这些例子。
实施例1：
1)配制固色剂A：
以重量份数计，依次将5份的羧酸型聚氨酯分散液、4份的水性聚二甲基硅油、1份的液化二苯基亚甲基二异氰酸酯、0.12份的水性缔合型聚氨酯增稠剂和30份的水加入混合釜中搅拌均匀，得到固色剂A；
2)表面处理固色过程：
采用合成革表面处理机将固色剂A以42g/m2的涂布量均匀滚涂在染色后的绒面型超细纤维合成革的表面，然后于140℃烘干4min，冷却后收卷，完成固色。
实施例2：
1)配制固色剂A：
以重量份数计，依次将8份的磺酸型聚氨酯分散液、5份的水性硅油、1.4份的多亚甲基多苯基多异氰酸酯、0.2份的聚丙烯酸酯增稠剂和50份的水加入混合釜中搅拌均匀，得到固色剂A；其中，水性硅油是由质量比为3:2的长连烷基芳基硅油乳液和水性氨基硅油混合而成的；
2)表面处理固色过程：
采用合成革表面处理机将固色剂A以30g/m2的涂布量均匀滚涂在染色后的绒面型超细纤维合成革的表面，然后于160℃烘干3min，冷却后收卷，完成固色。
实施例3：
1)配制固色剂A：
以重量份数计，依次将6份的水性聚氨酯、4.5份的水性氨基硅油、2份的异佛尔酮二异氰酸酯、0.1份的增稠剂和35份的水加入混合釜中搅拌均匀，得到固色剂A；其中，水性聚氨酯是由质量比为1:1的羧酸型聚氨酯分散液和磺酸型聚氨酯分散液混合而成的；增稠剂是由质量比为2:1的水性缔合型聚氨酯增稠剂和聚丙烯酸酯增稠剂混合而成的；
2)表面处理固色过程：
采用合成革表面处理机将固色剂A以50g/m2的涂布量均匀滚涂在染色后的绒面型超细纤维合成革的表面，然后于130℃烘干5min，冷却后收卷，完成固色。
实施例4：
1)配制固色剂A：
以重量份数计，依次将5份的羧酸型聚氨酯分散液、4份的水性聚二甲基硅油、1份具有两个或两个以上-N＝C＝O官能团的异氰酸酯、0.12份的水性缔合型聚氨酯增稠剂和30份的水加入混合釜中搅拌均匀，得到固色剂A；其中，具有两个或两个以上-N＝C＝O官能团的异氰酸酯是由质量比为3:1的液化二苯基亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯混合而成的；
2)表面处理固色过程：
采用合成革表面处理机将固色剂A以40g/m2的涂布量均匀滚涂在染色后的绒面型超细纤维合成革的表面，然后于135℃烘干3.5min，冷却后收卷，完成固色。
上述实施例1-4得到的绒面型超细纤维合成革表面颜色的湿擦牢度在4级以上，干擦牢度在4.5级以上。
Claims (7)
1.一种用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，其特征在于：包括以下步骤：
1)配制固色剂A：
以重量份数计，将5～8份的水性聚氨酯、4～5份的水性硅油、1～2份具有两个或两个以上-N＝C＝O官能团的异氰酸酯、0.1～0.2份的增稠剂和30～50份的水加入混合釜中搅拌均匀，得到固色剂A；
2)表面处理固色过程：
采用合成革表面处理机将固色剂A均匀滚涂在染色后的绒面型超细纤维合成革的表面，然后烘干，冷却后收卷，完成固色。
2.根据权利要求1所述的用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，其特征在于：所述的步骤1)中水性聚氨酯采用羧酸型聚氨酯分散液、磺酸型聚氨酯分散液中的一种或两种任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，其特征在于：所述水性硅油采用水性聚二甲基硅油、水性氨基硅油、长连烷基芳基硅油乳液中的一种或多种任意比例的混合物。
4.根据权利要求1所述的用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，其特征在于：所述的步骤1)中具有两个或两个以上-N＝C＝O官能团的异氰酸酯采用液化二苯基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或多种任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，其特征在于：所述的步骤1)中增稠剂采用水性缔合型聚氨酯增稠剂、聚丙烯酸酯增稠剂中的一种或两种任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，其特征在于：所述的步骤2)中将固色剂A均匀滚涂在染色后的绒面型超细纤维合成革的表面时的涂布量为30～50g/m2。
7.根据权利要求1所述的用于绒面型超细纤维合成革的表面处理固色法，其特征在于：所述的步骤2)中烘干温度为130～160℃，烘干时间为3～5min。
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