CN104631136B - 一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法，包括以下步骤：第一步、双组分共混熔融纺丝；第二步、针刺非织造布；第三步、定密度定型；第四步、高固含量聚氨酯树脂涂刮；第五步、低固含量聚氨酯树湿法反面刮涂轧辊挤压；第六步、聚氨酯固化；第七步、甲苯减量；第八步、后整理。通过全新设计的生产流程及生产工艺，实现聚氨酯超纤合成材料具有天然头层皮革类似的密度梯度、外观、手感及物理机械性能，满足代替天然皮革的使用要求，使超细纤维合成材料的应用范围进一步扩大，对动物保护及减少环境污染起到积极作用。
Description
技术领域
本发明属于人工皮革制造技术，涉及一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法。
背景技术
超纤纤维合成材料是目前代替天然皮革最理想的产品，不但具有类似天然皮革的微观结构和外观形态，并且在物理机械性能方面超过天然皮革，在运动鞋、沙发、汽车内饰、箱包、球类等领域得到广泛应用。超纤纤维合成材料是以双组分合成纤维为原材料，通过针刺制成具有空间立体结构的非织造布，经过聚氨酯树脂加工形成的产品。
超细纤维合成材料的主要研究方向是如何更加接近天然皮革，特别是档次较高的头层皮产品。超细纤维合成材料是目前最接近天然皮革的产品，但其与天然头层皮革还是有一定的差距，主要差别在于其内部结构上，天然头层皮由于其生长原因，具有很好梯度感，其表皮层和底层在密度上具有较大的差异，表皮层密度高，底层密度低，这一特点使其手感丰满，表面细腻，而目前超纤纤维合成材料的加工方式导致产品的密度均一没有梯度感，风格上很难达到天然头层皮的效果。各个超纤合成材料生产厂家近几年也在尝试各种方法生产更加接近天然头层皮的产品，但效果都不是非常明显。例如CN 102304858 B，名称：超细纤维高仿头层皮合成革的制备方法，该方法以尼龙6和低密度聚乙烯为原料纺制出海岛型复合纤维，用海岛型复合纤维制作无纺布，用高固含量的聚氨酯树脂对无纺布的一表面进行涂刮，用低固含量的聚氨酯树脂对无纺布进行浸润，浸润后将无纺布通过二甲基甲酰胺的水溶液，使聚氨酯凝固并形成泡孔，制得合成革半成品，将合成革半成品通过甲苯，将海岛纤维中的海组分低密度聚乙烯分离出来，使海岛型复合纤维剥离为超细纤维，经沸水洗去甲苯，烘干后，便制得超细纤维高仿头层皮合成革。该方法生产出的产品具有梯度感强，手感丰满，表面折纹细腻，弯折后韧性强的优点，在减少污染、动物保护、生态保护等方面具有积极效果。但是上述方法采用先刮涂高固含量树脂，在含浸低固含量树脂时，含浸的低固含量树脂会对已经刮涂的高固含量树脂层侵蚀，造成刮涂的高固含量层表面树脂含量降低，影响产品所要达到的上下层密度梯度，会形成低-高-低的效果，与真皮的机构还有区别，仿真度不好。另外超细纤维合成材料的含浸都采用较大的含浸槽，每次生产都会产生一定量的含浸树脂剩余，生产成本较高。
发明内容
本发明提供了一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法，解决了现有高仿天然头层皮革会形成低-高-低的效果，与真皮的机构还有区别，仿真度不好；另外超细纤维合成材料的含浸都采用较大的含浸槽，每次生产都会产生一定量的含浸树脂剩余，生产成本较高等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步、双组分共混熔融纺丝：以尼龙6切片和低密度聚乙烯切片为原料，通过螺杆挤压机挤压熔融，控制温度范围为240—265℃，经过牵伸、上油工序纺制出不同规格的海岛纤维；
第二步、针刺非织造布：根据海岛纤维的规格和成品的厚度设计针刺非织造布的幅宽、针刺频率、针刺密度、铺网层数、平均克重以及无纺布的车速，制作出符合要求的无纺布，满足后道工序的需求；
第三步、定密度定型：通过烘箱将第二步得到的无纺布加热，通过轧车定间隙挤压，使纤维中低密度聚乙烯定型，从而实现非织造布的定密度定型，满后道工序的使用要求；
第四步、高固含量聚氨酯树脂涂刮：选用固含量为35-60％的超纤用湿法聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节粘度到20000-50000CPS，使用高精度涂刀，涂刮于无纺布表面，涂刮量根据产品厚度及风格设计，经过3-5分钟的时间使树脂部分渗入无纺布之中，在通过轧辊挤压使聚氨酯全部进入非织造布中，形成一面的高密度层；
第五步、低固含量聚氨酯树脂湿法反面刮涂轧辊挤压：选用固含量30％的超纤用湿法聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节固含量到8-25％，粘度4000-8000CPS，涂刮在非织造布的另一面，经过2-5分钟的时间使树脂部分渗入无纺布之中，在通过轧辊挤压使聚氨酯全部进入非织造布中，形成一面的低密度度层；
第六步、聚氨酯固化：将涂双面刮完聚氨酯树脂的非织造布通过二甲基甲酰胺重量百分浓度为10-35％的水溶液，调节温度在20-40℃，使聚氨酯树脂凝固，并利用凝固的浓度和温度以来调节聚氨酯树脂的泡孔形成；
第七步、甲苯减量：将凝固好的产品，通过75-90℃的热甲苯，通过轧辊挤压将纤维中的低密度聚乙烯溶解，纤维变成超细纤维，并且纤维和聚氨酯之间形成一定的空隙，使产品具有柔软的手感和良好的回弹性能；
第八步、后整理：将第七步制成的基布经过一系列的后整理工序，加工制成客户需要的样品，所述的后整理工序包括：磨毛、染色、化柔、抗菌、防臭、透气、透湿、干法贴面。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的超纤用湿法聚氨酯树脂为聚酯型或聚醚型聚氨酯树脂。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的第一部步中尼龙6切片和低密度聚乙烯切片按照50：50～58：42的质量比例进行相应的混合。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的幅宽1.5-1.7m，所述的针刺频率450-1200刺/min，所述的针刺密度900-1900刺/m2，所述的铺网层数20-45层，所述的平均克重150-800g/m2，所述的无纺布的车速3-5m/min。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的第三步中烘箱的温度为130-159℃。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的第三步中定密度定型的密度为0.24-0.32g/cm3。
本发明的有益效果：
本发明开发出来一种全新的聚氨酯超细纤维合成材料及其加工方法。通过全新设计的生产流程及生产工艺，实现聚氨酯超纤合成材料具有天然头层皮革类似的密度梯度、外观、手感及物理机械性能，满足代替天然皮革的使用要求，使超细纤维合成材料的应用范围进一步扩大，对动物保护及减少环境污染起到积极作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所制备的超细纤维高仿天然头层皮革的微观结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
第一步、双组分共混熔融纺丝：将尼龙6切片和低密度聚乙烯切片按照52：48的质量比例进行相应的混合，通过螺杆挤压机挤压熔融，控制温度范围为245-260℃，经过牵伸辊4倍牵伸、上油，油剂浓度为5％，工序纺制出6D*51mm规格的海岛纤维；
第二步、针刺非织造布：根据纤维的规格和成品的厚度设计无纺布的幅宽1.60m、针刺频率500-1000刺/min、针刺密度1000-1500刺/m2、铺网层数35层、平均克重400g/m2以及无纺布的车速3m/min，制作出符合要求的基布，满足后道工序的需求；
第三步、定密度定型：在130-145℃下将无纺布进行加热，根据所生产的产品规格，通过轧辊进行定型，使其达到产品设计的密度为0.3g/cm3及1.35mm的厚度；
第四步、高固含量聚氨酯树脂涂刮：选用40％固含量的聚酯型聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节粘度到40000CPS，使用高精度涂刀，涂刮于无纺布表面，涂刮间隙0.50mm，经过5分钟的时间使树脂部分渗入非织造布中，设定轧车间隙为1.0mm，进行挤压使树脂从分渗透到非织造布中，形成表面高密度层；
第五步、低固含量聚氨酯树脂湿法反面刮涂轧辊挤压：使用30％固含量的聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节固含量到20％，粘度6000CPS，涂刮间隙0.65mm，涂刮在非织造布的另一面，经过5分钟的时间使树脂部分渗入无纺布之中，在通过轧辊挤压使聚氨酯全部进入非织造布中，形成一面的低密度度层；
第六步、聚氨酯固化：利用DMF与水无限混溶的特点，将涂双面刮完聚氨酯树脂的非织造布通过DMF质量浓度为25％的水溶液，调节温度在30℃，使聚氨酯树脂凝固，并利用凝固的浓度和温度以来调节聚氨酯树脂的泡孔形成，使之达到所需要的要求；
第七步、甲苯减量：将凝固好的产品，通过85℃的热甲苯，通过轧辊挤压将纤维中的低密度聚乙烯溶解，纤维变成超细纤维，并且纤维和聚氨酯之间形成一定的空隙，使产品具有柔软的手感和良好的回弹性能；
第八步、后整理：将前几道工序制成的基布经过一系列的后整理工序，如磨毛、染色、化柔、抗菌、防臭、透气、透湿、干法贴面，化揉中的柔软剂浓度5％％，加工制成客户需要的样品。
所制备的皮革截面图如图1所示，产品是由纤维和聚氨酯树脂组成的，从图中可以看出来聚氨酯的分布上面较多，下面非常少，上面的产品密度也不同，上层的密度高，下层的密度低。
实施例2
第一步、双组分共混熔融纺丝：将尼龙6切片和低密度聚乙烯切片按照50：50的质量比例进行相应的混合，通过螺杆挤压机挤压熔融，控制温度范围为245-260℃，经过牵伸辊4倍牵伸、上油，油剂浓度为8％，工序纺制出6.5D*51mm规格的海岛纤维；
第二步、针刺非织造布：根据纤维的规格和成品的厚度设计无纺布的幅宽1.60m、针刺频率500-1000刺/min、针刺密度1000-1500刺/m2、铺网层数25层、平均克重600g/m2以及无纺布的车速3m/min，制作出符合要求的基布，满足后道工序的需求；
第三步、定密度定型：在130-145℃下将无纺布进行加热，根据所生产的产品规格，通过轧辊进行定型，使其达到产品设计的密度为0.27g/cm3及2.20mm的厚度；
第四步、高固含量聚氨酯树脂涂刮：选用40％固含量的聚酯型聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节粘度到35000CPS，使用高精度涂刀，涂刮于无纺布表面，涂刮间隙0.70mm，经过4-5分钟的时间使树脂部分渗入非织造布中，设定轧车间隙为1.6mm，进行挤压使树脂从分渗透到非织造布中，形成表面高密度层；
第五步、低固含量聚氨酯树脂湿法反面刮涂轧辊挤压：使用30％固含量的聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节固含量到18％，粘度8000CPS，涂刮间隙0.65mm，涂刮在非织造布的另一面，经过4分钟的时间使树脂部分渗入无纺布之中，在通过轧辊挤压使聚氨酯全部进入非织造布中，形成一面的低密度度层；
第六步、聚氨酯固化：利用DMF与水无限混溶的特点，将涂双面刮完聚氨酯树脂的非织造布通过DMF质量浓度为20％的水溶液，调节温度在35℃，使聚氨酯树脂凝固，并利用凝固的浓度和温度以来调节聚氨酯树脂的泡孔形成，使之达到所需要的要求；
第七步、甲苯减量：将凝固好的产品，通过90℃的热甲苯，通过轧辊挤压将纤维中的低密度聚乙烯溶解，纤维变成超细纤维，并且纤维和聚氨酯之间形成一定的空隙，使产品具有柔软的手感和良好的回弹性能；
第八步、后整理：将前几道工序制成的基布经过一系列的后整理工序，如磨毛、染色、化柔、抗菌、防臭、透气、透湿、干法贴面，化揉中的柔软剂浓度20％，加工制成客户需要的样品。
实施例3
第一步、双组分共混熔融纺丝：将尼龙6切片和低密度聚乙烯切片按照51：49的质量比例进行相应的混合，通过螺杆挤压机挤压熔融，控制温度范围为245-260℃，经过牵伸辊4倍牵伸、上油，油剂浓度为10％，工序纺制出6D*51mm规格的海岛纤维；
第二步、针刺非织造布：根据纤维的规格和成品的厚度设计无纺布的幅宽1.60m、针刺频率450-800刺/min、针刺密度900-1300刺/m2、铺网层数20层、平均克重150g/m2以及无纺布的车速4m/min，制作出符合要求的基布，满足后道工序的需求；
第三步、定密度定型：在130-145℃下将无纺布进行加热，根据所生产的产品规格，通过轧辊进行定型，使其达到产品设计的密度为0.24g/cm3及0.65mm的厚度；
第四步、高固含量聚氨酯树脂涂刮：选用35％固含量的聚酯型聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节粘度到50000CPS，使用高精度涂刀，涂刮于无纺布表面，涂刮间隙0.50mm，经过4分钟的时间使树脂部分渗入非织造布中，设定轧车间隙为1.0mm，进行挤压是树脂从分渗透到非织造布中，形成表面高密度层；
第五步、低固含量聚氨酯树脂湿法反面刮涂轧辊挤压：使用30％固含量的聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节固含量到10％，粘度4000CPS，涂刮间隙0.65mm，涂刮在非织造布的另一面，经过4分钟的时间使树脂部分渗入无纺布之中，在通过轧辊挤压使聚氨酯全部进入非织造布中，形成一面的低密度度层；
第六步、聚氨酯固化：利用DMF与水无限混溶的特点，将涂双面刮完聚氨酯树脂的非织造布通过DMF质量浓度为10％的水溶液，调节温度在20℃，使聚氨酯树脂凝固，并利用凝固的浓度和温度以来调节聚氨酯树脂的泡孔形成，使之达到所需要的要求；
第七步、甲苯减量：将凝固好的产品，通过75℃的热甲苯，通过轧辊挤压将纤维中的低密度聚乙烯溶解，纤维变成超细纤维，并且纤维和聚氨酯之间形成一定的空隙，使产品具有柔软的手感和良好的回弹性能；
第八步、后整理：将前几道工序制成的基布经过一系列的后整理工序，如磨毛、染色、化柔、抗菌、防臭、透气、透湿、干法贴面，化揉中的柔软剂浓度45％，加工制成客户需要的样品。
实施例4
第一步、双组分共混熔融纺丝：将尼龙6切片和低密度聚乙烯切片按照50：50的质量比例进行相应的混合，通过螺杆挤压机挤压熔融，控制温度范围为245-260℃，经过牵伸辊4倍牵伸、上油，油剂浓度为15％，工序纺制出6D*51mm规格的海岛纤维；
第二步、针刺非织造布：根据纤维的规格和成品的厚度设计无纺布的幅宽1.70m、针刺频率800-1200刺/min、针刺密度1500-1900刺/m2、铺网层数45层、平均克重800g/m2以及无纺布的车速5m/min，制作出符合要求的基布，满足后道工序的需求；
第三步、定密度定型：在130-145℃下将无纺布进行加热，根据所生产的产品规格，通过轧辊进行定型，使其达到产品设计的密度为0.32g/cm3及2.50mm的厚度；
第四步、高固含量聚氨酯树脂涂刮：选用60％固含量的聚酯型聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节粘度到20000CPS，使用高精度涂刀，涂刮于无纺布表面，涂刮间隙0.50mm，经过4分钟的时间使树脂部分渗入非织造布中，设定轧车间隙为1.0mm，进行挤压是树脂从分渗透到非织造布中，形成表面高密度层；
第五步、低固含量聚氨酯树脂湿法反面刮涂轧辊挤压：使用30％固含量的聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节固含量到25％，粘度5000CPS，涂刮间隙0.65mm，涂刮在非织造布的另一面，经过4分钟的时间使树脂部分渗入无纺布之中，在通过轧辊挤压使聚氨酯全部进入非织造布中，形成一面的低密度度层；
第六步、聚氨酯固化：利用DMF与水无限混溶的特点，将涂双面刮完聚氨酯树脂的非织造布通过DMF质量浓度为35％的水溶液，调节温度在30℃，使聚氨酯树脂凝固，并利用凝固的浓度和温度以来调节聚氨酯树脂的泡孔形成，使之达到所需要的要求；
第七步、甲苯减量：将凝固好的产品，通过80℃的热甲苯，通过轧辊挤压将纤维中的低密度聚乙烯溶解，纤维变成超细纤维，并且纤维和聚氨酯之间形成一定的空隙，使产品具有柔软的手感和良好的回弹性能；
第八步、后整理：将前几道工序制成的基布经过一系列的后整理工序，如磨毛、染色、化柔、抗菌、防臭、透气、透湿、干法贴面，化揉中的柔软剂浓度30％，加工制成客户需要的样品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步、双组分共混熔融纺丝：以尼龙6切片和低密度聚乙烯切片为原料，通过螺杆挤压机挤压熔融，控制温度范围为240—265℃，经过牵伸、上油工序纺制出不同规格的海岛纤维；
第二步、针刺非织造布：根据海岛纤维的规格和成品的厚度设计针刺非织造布的幅宽、针刺频率、针刺密度、铺网层数、平均克重以及非织造布的车速，制作出符合要求的非织造布，满足后道工序的需求；
第三步、定密度定型：通过烘箱将第二步得到的非织造布加热，通过轧车定间隙挤压，使纤维中低密度聚乙烯定型，从而实现非织造布的定密度定型，满足后道工序的使用要求；
第四步、高固含量聚氨酯树脂涂刮：选用固含量为35-60％的超纤用湿法聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节粘度到20000-50000CPS，使用高精度涂刀，涂刮于非织造布表面，涂刮量根据产品厚度及风格设计，经过3-5分钟的时间使树脂部分渗入非织造布之中，在通过轧辊挤压使聚氨酯全部进入非织造布中，形成一面的高密度层；
第五步、低固含量聚氨酯树脂湿法反面刮涂轧辊挤压：选用固含量30％的超纤用湿法聚氨酯树脂，通过添加二甲基甲酰胺调节固含量到8-25％，粘度4000-8000CPS，涂刮在非织造布的另一面，经过2-5分钟的时间使树脂部分渗入非织造布之中，在通过轧辊挤压使聚氨酯全部进入非织造布中，形成一面的低密度度层；
第六步、聚氨酯固化：将涂双面刮完聚氨酯树脂的非织造布通过二甲基甲酰胺重量百分浓度为10-35％的水溶液，调节温度在20-40℃，使聚氨酯树脂凝固，并利用凝固的浓度和温度以来调节聚氨酯树脂的泡孔形成；
第七步、甲苯减量：将凝固好的产品，通过75-90℃的热甲苯，通过轧辊挤压将纤维中的低密度聚乙烯溶解，纤维变成超细纤维，并且纤维和聚氨酯之间形成一定的空隙，使产品具有柔软的手感和良好的回弹性能；
第八步、后整理：将第七步制成的基布经过一系列的后整理工序，加工制成客户需要的样品，所述的后整理工序包括：磨毛、染色、化柔、抗菌、防臭、透气、透湿、干法贴面。
2.根据权利要求1所述的一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法，其特征 在于：所述的超纤用湿法聚氨酯树脂为聚酯型或聚醚型聚氨酯树脂。
3.根据权利要求1所述的一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法，其特征在于：所述的第一步中尼龙6切片和低密度聚乙烯切片按照50：50～58：42的质量比例进行相应的混合。
4.根据权利要求1所述的一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法，其特征在于：所述的幅宽1.5-1.7m，所述的针刺频率450-1200刺/min，所述的针刺密度900-1900刺/m2，所述的铺网层数20-45层，所述的平均克重150-800g/m2，所述的非织造布的车速3-5m/min。
5.根据权利要求1所述的一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法，其特征在于：所述的第三步中烘箱的温度为130-159℃。
6.根据权利要求1所述的一种超细纤维高仿天然头层皮革生产方法，其特征在于：所述的第三步中定密度定型的密度为0.24-0.32g/cm3。
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