CN109023713A - 一种超细纤维合成革基布的制备方法 - Google Patents

一种超细纤维合成革基布的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种超细纤维合成革基布的制备方法，属于合成革基布技术领域。本发明通过超声波能量直接传递到海岛纤维网内部，能量损失较少，可任意设计粘合点位置和粘合面积，且不会产生类似针刺复合、水刺复合的孔洞，制成的非织造材料具有较好的柔软性，并浸渍聚氨酯/羊毛蛋白溶液，使其具有聚氨酯微孔网状表面结构和束状内部结构并包覆羊毛蛋白膜，从而起到滑弹的作用，织物的柔软性，手感好，这与天然皮革的粒面层和网状层的结构形态极其相似，除此之外，超纤革的质感也可与天然高级皮革相媲美，而且在舒适性、透气透湿性以及质量均一性等方面优于天然皮革，产品耐磨性好、擦拭效果好，其生产工艺容易操作和控制，成本较低，易于工业化生产。

Description

一种超细纤维合成革基布的制备方法
技术领域
本发明涉及一种超细纤维合成革基布的制备方法，属于合成革基布技术领域。
背景技术
超细纤维合成革，是指以用聚氨酯树脂对海岛型超细纤维制成的非织造布进行浸渍，再经减量（苯减量或碱减量）后形成纤度低于0.06dtex以下的超细纤维合成革基布，再通过干法聚氨酯面层加工或染色整理等工艺制成的具有类似天然真皮结构的高档合成革。
超细纤维在组织结构与形态方面模拟天然皮革，三维编织使其达到仿形效果，超细纤维束类似于胶原纤维束，则起到了仿真的效果；纤维束之间的聚氨酯在革体中是以许多圆形的、针形的呈立体网状的微孔存在的而非简单的填充，这就使革体具有一定的压缩弹性及透气透湿性能。
但其在性能及品位的再现化方面与天然皮革仍有一定差距，其中最突出的缺点就是超细纤维合成革的透水汽性较天然皮革差，亲水性基团的存在是影响材料透水汽性能的重要因素，因为其对水分子在皮革中的扩散和传递有很大影响，据资料显示：天然皮革透水汽性在700mg/10cm2·24h左右，合成皮革的仅有200mg/10cm2·24h左右，这主要是由于超细纤维基布上的亲水基团很少，仅为蛋白质纤维的10%左右，超细纤维对水汽的吸收和传递速度自然就比天然皮革慢得多。天然皮革卫生性能优异，符合人体的穿着要求，这也是天然皮革一直深受人们喜爱的原因之一。作为穿用材料，必须具有良好的透水汽性，以保证穿着过程中产生的汗水能够均匀散发，所以改善超细纤维合成革的透水汽性能是提高其使用性能及档次的主要途径之一。
超细纤维合成革基布主要由聚氨酯树脂和超细纤维制成的非织造布组成。超细纤维合成革基布占合成革的主要部分，故基布的性能对合成革的性能起着决定性作用，基布的透水汽性从本质上决定了合成革的透水汽性能，进而决定了合成革的使用性能，所以对基布卫生性能的改善可以从根本上改善超细纤维合成革的卫生性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对现有合成革基布透气、透湿性与真皮相比还有很大差距，穿着舒适性较差的问题，提供了一种超细纤维合成革基布的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）将海岛纤维送入开松机中开松，通过梳棉机梳理后铺网，得单层纤维网；
（2）将单层纤维网层叠3～5层，并送入水刺机中，经1道预湿、5道正面水刺，再转入超声波缝合机中缝合，得合成革非织造材料；
（3）取羊毛水洗干燥后转入粉碎机中粉碎至1～5mm碎段，将羊毛碎段加入质量分数为2%氢氧化钠溶液中反应3～5h，过滤取滤液，得羊毛角蛋白溶液；
（4）取聚丙二醇、聚醚聚酯共聚二元醇真空脱水，再加入异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯，加热至70～80℃搅拌30～40min，得预聚物混合液；
（5）将预聚物混合液冷却至50～60℃，再加入三乙胺搅拌反应20～30min后降温至室温，再加入1，4－丁二醇，以1800～2000r/min搅拌1～2h后加入流平剂、消泡剂、羊毛角蛋白溶液，继续搅拌20～30min，得浸渍液；
（6）将合成革非织造材料浸泡在浸渍液中超声振动20～30min，再用轧车轧去多余浸渍液，烘干后用去离子水超声清洗，取出晾干得超细纤维合成革基布。
步骤（1）所述纤维网面密度为60～120g/m2。
步骤（2）所述水刺工艺为输网帘速度1～2m/min，1道预湿水刺压力2.0～2.5MPa，正面水刺压力5.0～5.5MPa。
步骤（3）所述羊毛与质量分数为2%氢氧化钠溶液的质量比为1：5～1：20。
所述浸渍液物料重量份为150～180份聚丙二醇，80～100份聚醚聚酯共聚二元醇，32～40份异佛尔酮二异氰酸酯，32～40份六亚甲基二异氰酸酯，6～8份三乙胺，0.3～0.5份1，4－丁二醇，1～2份流平剂，1～2份消泡剂，600～800份羊毛角蛋白溶液。
步骤（6）所述轧车压力为0.2～0.3MPa。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
本发明通过超声波能量直接传递到海岛纤维网内部，能量损失较少，可任意设计粘合点位置和粘合面积，且不会产生类似针刺复合、水刺复合的孔洞，制成的非织造材料具有较好的柔软性，并浸渍聚氨酯/羊毛蛋白溶液，使其具有聚氨酯微孔网状表面结构和束状内部结构并包覆羊毛蛋白膜，从而起到滑弹的作用，织物的柔软性，手感好，这与天然皮革的粒面层和网状层的结构形态极其相似，除此之外，超纤革的质感也可与天然高级皮革相媲美，而且在强度、舒适性、透气透湿性、耐化学性、抗皱性、可洗涤性、可加工适应性以及质量均一性等方面优于天然皮革，产品耐磨性好、擦拭效果好，其生产工艺容易操作和控制，成本较低，易于工业化生产。
具体实施方式
将海岛纤维送入开松机中开松，通过梳棉机梳理后铺网，控制纤维网面密度为60～120g/m2，得单层纤维网，将单层纤维网层叠3～5层，并送入水刺机中，经1道预湿、5道正面水刺，设置输网帘速度为1～2m/min，1道预湿水刺压力为2.0～2.5MPa，正面水刺压力为5.0～5.5MPa，再转入超声波缝合机中缝合，得合成革非织造材料，取100～200g羊毛，用去离子水洗涤干净并装入烘箱中，在50～55℃下干燥2～3h，再将干燥后的羊毛转入粉碎机中粉碎至1～5mm碎段，将羊毛碎段加入1～2kg质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在80～85℃恒温水浴下反应3～5h，过滤取滤液，得羊毛角蛋白溶液，取150～180g聚丙二醇，80～100g聚醚聚酯共聚二元醇，装入烧瓶中并加热至100～105℃真空脱水1～2h，降温至60～70℃，再加入32～40g异佛尔酮二异氰酸酯，以300～400r/min保温搅拌1～2h后加入32～40g六亚甲基二异氰酸酯，加热至70～80℃搅拌30～40min，得预聚物混合液，将预聚物混合液冷却至50～60℃，再加入6～8g三乙胺，以300～400r/min搅拌反应20～30min后降温至室温，再加入0.3～0.5g1，4－丁二醇，以1800～2000r/min搅拌1～2h，再加入1～2g流平剂，1～2g消泡剂，600～800g羊毛角蛋白溶液，继续搅拌20～30min，得浸渍液，将合成革非织造材料浸泡在浸渍液中超声振动20～30min，在0.2～0.3MPa的压力下用轧车轧去多余浸渍液，并在30～40℃下烘干后用40～50℃去离子水超声清洗20～30min，取出晾干得超细纤维合成革基布。
实例1
将海岛纤维送入开松机中开松，通过梳棉机梳理后铺网，控制纤维网面密度为60g/m2，得单层纤维网，将单层纤维网层叠3层，并送入水刺机中，经1道预湿、5道正面水刺，设置输网帘速度为1m/min，1道预湿水刺压力为2.0MPa，正面水刺压力为5.0MPa，再转入超声波缝合机中缝合，得合成革非织造材料，取100g羊毛，用去离子水洗涤干净并装入烘箱中，在50℃下干燥2h，再将干燥后的羊毛转入粉碎机中粉碎至1mm碎段，将羊毛碎段加入1kg质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在80℃恒温水浴下反应3h，过滤取滤液，得羊毛角蛋白溶液，取150g聚丙二醇，80g聚醚聚酯共聚二元醇，装入烧瓶中并加热至100℃真空脱水1h，降温至60℃，再加入32g异佛尔酮二异氰酸酯，以300r/min保温搅拌1h后加入32g六亚甲基二异氰酸酯，加热至70℃搅拌30min，得预聚物混合液，将预聚物混合液冷却至50℃，再加入6g三乙胺，以300r/min搅拌反应20min后降温至室温，再加入0.3g1，4－丁二醇，以1800r/min搅拌1h，再加入1g流平剂，1g消泡剂，600g羊毛角蛋白溶液，继续搅拌20min，得浸渍液，将合成革非织造材料浸泡在浸渍液中超声振动20min，在0.2MPa的压力下用轧车轧去多余浸渍液，并在30℃下烘干后用40℃去离子水超声清洗20min，取出晾干得超细纤维合成革基布。
实例2
将海岛纤维送入开松机中开松，通过梳棉机梳理后铺网，控制纤维网面密度为90g/m2，得单层纤维网，将单层纤维网层叠4层，并送入水刺机中，经1道预湿、5道正面水刺，设置输网帘速度为1m/min，1道预湿水刺压力为2.2MPa，正面水刺压力为5.2MPa，再转入超声波缝合机中缝合，得合成革非织造材料，取150g羊毛，用去离子水洗涤干净并装入烘箱中，在52℃下干燥2h，再将干燥后的羊毛转入粉碎机中粉碎至3mm碎段，将羊毛碎段加入1kg质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在82℃恒温水浴下反应4h，过滤取滤液，得羊毛角蛋白溶液，取165g聚丙二醇，90g聚醚聚酯共聚二元醇，装入烧瓶中并加热至102℃真空脱水1h，降温至65℃，再加入36g异佛尔酮二异氰酸酯，以350r/min保温搅拌1h后加入36g六亚甲基二异氰酸酯，加热至75℃搅拌35min，得预聚物混合液，将预聚物混合液冷却至55℃，再加入7g三乙胺，以350r/min搅拌反应25min后降温至室温，再加入0.4g1，4－丁二醇，以1900r/min搅拌1h，再加入1g流平剂，1g消泡剂，700g羊毛角蛋白溶液，继续搅拌25min，得浸渍液，将合成革非织造材料浸泡在浸渍液中超声振动25min，在0.2MPa的压力下用轧车轧去多余浸渍液，并在35℃下烘干后用45℃去离子水超声清洗25min，取出晾干得超细纤维合成革基布。
实例3
将海岛纤维送入开松机中开松，通过梳棉机梳理后铺网，控制纤维网面密度为120g/m2，得单层纤维网，将单层纤维网层叠5层，并送入水刺机中，经1道预湿、5道正面水刺，设置输网帘速度为2m/min，1道预湿水刺压力为2.5MPa，正面水刺压力为5.5MPa，再转入超声波缝合机中缝合，得合成革非织造材料，取200g羊毛，用去离子水洗涤干净并装入烘箱中，在55℃下干燥3h，再将干燥后的羊毛转入粉碎机中粉碎至5mm碎段，将羊毛碎段加入2kg质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在85℃恒温水浴下反应5h，过滤取滤液，得羊毛角蛋白溶液，取180g聚丙二醇，100g聚醚聚酯共聚二元醇，装入烧瓶中并加热至105℃真空脱水2h，降温至70℃，再加入40g异佛尔酮二异氰酸酯，以400r/min保温搅拌2h后加入40g六亚甲基二异氰酸酯，加热至80℃搅拌40min，得预聚物混合液，将预聚物混合液冷却至60℃，再加入8g三乙胺，以400r/min搅拌反应30min后降温至室温，再加入0.5g1，4－丁二醇，以2000r/min搅拌2h，再加入2g流平剂，2g消泡剂，800g羊毛角蛋白溶液，继续搅拌30min，得浸渍液，将合成革非织造材料浸泡在浸渍液中超声振动30min，在0.3MPa的压力下用轧车轧去多余浸渍液，并在40℃下烘干后用50℃去离子水超声清洗30min，取出晾干得超细纤维合成革基布。
对照例：东莞某公司生产的超细纤维合成革基布。
将实例及对照例制备得到的超细纤维合成革基布进行检测，具体检测如下：
织物断裂强力：使用PT-1080拉力试验机，按国标GB/T3923—1997测试试样的断裂强力，并计算处理前后试样的强力下降率。
织物吸湿性：将试样编号放入烘箱中（烘箱温度保持在105-110℃）烘2h后，进行称重并记录数据，称重，再将其置于恒温恒湿环境中24h，称重，便可计算吸湿性。
接触角：使用OCA20型接触角测定仪测定试样的接触角，用以表征试样的亲水性。
具体测试结果如表1。
表1性能表征对比表
检测项目 实例1 实例2 实例3 对照例
强力下降率/% 2.1 2.2 2.2 8.9
吸湿性/% 1.63 1.65 1.79
接触角/° 102.0 102.5 103.5 117.8
由表1可知，本发明制备的超细纤维合成革基布具有良好的力学性能和吸湿性。

Claims (6)

1.一种超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：
（1）将海岛纤维送入开松机中开松，通过梳棉机梳理后铺网，得单层纤维网；
（2）将单层纤维网层叠3～5层，并送入水刺机中，经1道预湿、5道正面水刺，再转入超声波缝合机中缝合，得合成革非织造材料；
（3）取羊毛水洗干燥后转入粉碎机中粉碎至1～5mm碎段，将羊毛碎段加入质量分数为2%氢氧化钠溶液中反应3～5h，过滤取滤液，得羊毛角蛋白溶液；
（4）取聚丙二醇、聚醚聚酯共聚二元醇真空脱水，再加入异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯，加热至70～80℃搅拌30～40min，得预聚物混合液；
（5）将预聚物混合液冷却至50～60℃，再加入三乙胺搅拌反应20～30min后降温至室温，再加入1，4－丁二醇，以1800～2000r/min搅拌1～2h后加入流平剂、消泡剂、羊毛角蛋白溶液，继续搅拌20～30min，得浸渍液；
（6）将合成革非织造材料浸泡在浸渍液中超声振动20～30min，再用轧车轧去多余浸渍液，烘干后用去离子水超声清洗，取出晾干得超细纤维合成革基布。
2.如权利要求1所述的一种超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述纤维网面密度为60～120g/m2。
3.如权利要求1所述的一种超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述水刺工艺为输网帘速度1～2m/min，1道预湿水刺压力2.0～2.5MPa，正面水刺压力5.0～5.5MPa。
4.如权利要求1所述的一种超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述羊毛与质量分数为2%氢氧化钠溶液的质量比为1：5～1：20。
5.如权利要求1所述的一种超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，所述浸渍液物料重量份为150～180份聚丙二醇，80～100份聚醚聚酯共聚二元醇，32～40份异佛尔酮二异氰酸酯，32～40份六亚甲基二异氰酸酯，6～8份三乙胺，0.3～0.5份1，4－丁二醇，1～2份流平剂，1～2份消泡剂，600～800份羊毛角蛋白溶液。
6.如权利要求1所述的一种超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，步骤（6）所述轧车压力为0.2～0.3MPa。
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