CN109137538A - 一种柔软人工皮革及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔软人工皮革及其制备方法，它包括高分子弹性体基体、设置于所述高分子弹性体基体内的超细纤维以及形成在所述高分子弹性体基体表面且由所述超细纤维构成的绒毛层，其特征在于：所述超细纤维为中空纤维且为定岛型海岛复合短纤维的岛成分；所述超细纤维为聚酯或尼龙，其卷曲半径为0.01mm~0.2mm。这样可以获得柔软性好、重量轻、尺寸稳定、色牢度好、力学性能优良等特性。

Description

一种柔软人工皮革及其制备方法
技术领域
本发明属于人工皮革领域，具体涉及一种柔软人工皮革及其制备方法。
背景技术
以超细纤维与聚氨酯结合制造成的仿麂皮人工皮革，因其具有舒适、美观、柔软等特点在衣料、家具、鞋类以及汽车内饰材料上有着广泛应用。目前，国内外生产的超细纤维人工革大多是以海岛超细纤维为原料，通过开松、铺网工艺制成无纺布后，经浸轧聚氨酯PU涂料、碱处理、磨毛、染色、整理加工制成。为了提高皮革的强度、尺寸安定性，通常是提高聚氨酯PU的含量而实现。但是这样会导致皮革的硬度提高，柔软性下降。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种柔软人工皮革。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：一种柔软人工皮革，它包括高分子弹性体基体、设置于所述高分子弹性体基体内的超细纤维以及形成在所述高分子弹性体基体表面且由所述超细纤维构成的绒毛层，所述超细纤维为中空纤维且为定岛型海岛复合短纤维的岛成分；所述超细纤维为聚酯或尼龙，其平均卷曲半径为0.01mm～0.2mm。
优化地，所述超细纤维的中空率为5％～30％。
优化地，所述超细纤维的直径为0.01～10μm，具体优选为0.1um～6μm。
优化地，所述超细纤维为三维卷曲结构。
优化地，所述高分子弹性体基体为聚氨酯。
本发明的又一目的在于提供一种上述柔软人工皮革的制备方法，它包括以下步骤：
(a)通过三组份纺丝设备制备定岛型海岛复合短纤维；所述定岛型海岛复合短纤维包含海成分、第一岛成分和第二岛成分，第一岛成分和第二岛成分形成皮芯结构，第一岛成分为皮成分、第二岛成分为芯成分，海成分和第二岛成分相互独立地为溶出型聚合物；
(b)将所述定岛型海岛复合短纤维梳理铺网，再经针刺机抱合加工形成复合无纺布；
(c)对所述无纺布进行高分子弹性体浸轧、脱海处理、磨毛、染色和整理即可。
优化地，步骤(a)中，所述定岛型海岛复合短纤维中第一岛成分、第二岛成分和海成分的重量百分比分别为15％～45％、15％～45％、10％～40％。
优化地，步骤(b)中，所述无纺布的克重为50～350g/m2。
优化地，步骤(a)中，所述海成分和第二岛成分为碱溶性聚酯或聚烯烃。
本发明带来的有益效果是：本发明高耐磨高发色人工皮革，通过在高分子弹性体基体内设置中空且一定卷曲半径的超细纤维，这样可以获得柔软性好、重量轻、尺寸稳定、色牢度好、力学性能优良等特性。
具体实施方式
本发明柔软人工皮革，它包括高分子弹性体基体、设置于所述高分子弹性体基体内的超细纤维以及形成在所述高分子弹性体基体表面且由所述超细纤维构成的绒毛层，所述超细纤维为中空纤维且为定岛型海岛复合短纤维的岛成分；所述超细纤维为聚酯或尼龙，其平均卷曲半径为0.01mm～0.2mm。通过在高分子弹性体基体内设置中空且一定卷曲半径的超细纤维，这样可以获得柔软性好、重量轻、尺寸稳定、色牢度好、力学性能优良等特性。
上述超细纤维的中空率为5％～30％，优选为20％～30％；当纤维的中空率低于5％时，所制造的人工皮革的柔软性没有较大改变；当纤维的中空率高于30％时，所制成的人工皮革上的绒毛易破损，耐磨性差。超细纤维的直径为0.01μm～10μm，优选为0.1μm～6μm；当纤维直径低于0.01μm时，纤维的强度较弱，人工皮革的耐磨耗性显著下降；当纤维直径高于10μm时，制成的人工皮革手感较差，影响其在制品上的应用。所述高分子弹性体基体为聚氨酯。超细纤维为三维卷曲结构。
上述柔软人工皮革的制备方法，它包括以下步骤：(a)通过三组份纺丝设备制备定岛型海岛复合短纤维；所述定岛型海岛复合短纤维包含海成分、第一岛成分和第二岛成分，第一岛成分和第二岛成分形成皮芯结构，第一岛成分为皮成分、第二岛成分为芯成分，海成分和第二岛成分相互独立地为溶出型聚合物；(b)将所述定岛型海岛复合短纤维梳理铺网，再经针刺机抱合加工形成复合无纺布；(c)对所述无纺布进行高分子弹性体浸轧、脱海处理、磨毛、染色和整理即可。
步骤(a)中，定岛型海岛复合短纤维是将第一岛成分、第二岛成分和海成分分别通过三组分复合纺丝机熔融、进入海岛型纺丝组件(第一岛成分、第二岛成分分别通过各自的路径在喷丝孔的出口汇合形成皮芯结构后，再与海成分在喷丝板出口汇合)喷出形成，因此其岛相(即第一岛成分、第二岛成分)和海相(即海成分)在纤维的长度方向是连续、均匀分布的；岛数固定，一般在8岛及以上。海成分通常为碱溶性聚酯或聚烯烃类易溶出型聚合物，优选为碱溶性聚酯(COPET)。所述定岛型海岛复合短纤维中第一岛成分、第二岛成分和海成分的重量百分比分别为15％～45％、15％～45％、10％～40％；海成分含量高于40％时，会造成海成分溶出困难，同时也会使海成分使用量过多，在后道加工工序中造成的溶出部分的聚合物较多，对环境污染较重；第二岛成分成分重量百分比高于35％时，会造成中空纤维中空率高，易破损，耐磨性差。步骤(b)中，所述无纺布的克重为50～350g/m2。
下面将对本发明优选实施方案进行详细说明：
实施例1
本实施例提供一种柔软人工皮革，它包括高分子弹性体基体(聚氨酯)、设置在高分子弹性体基体内的超细纤维(直径约为5μm；其为中空纤维，皮成分为PET；它为定岛型海岛复合短纤维的岛成分)以及形成在高分子弹性体基体表面且由超细纤维构成的绒毛层；
具体制备方法包括以下步骤：
(a)通过三组份纺丝设备按第一岛成分(PET)、第二岛成分(COPET)和海成分(COPET)的重量百分比为28％、42％、30％进行三组份纺丝(纺丝参数：纺丝箱体温度为290℃；采用侧吹风方式进行纺丝冷却、丝条固化，冷却风速度为20m/min、温度为20℃；纺丝速度为1200m/min、拉伸倍率为3.0，复合纺丝机的单孔吐出量为1.20g/min、岛数为8岛)得定岛型海岛复合短纤维，随后将定岛型海岛复合短纤维切断成长度为51mm的短纤维，其中第一岛成分和第二岛成分形成皮芯结构，第一岛成分为皮成分、第二岛成分为芯成分；
(b)将切断得到的短纤维梳理铺网，形成网状纤维薄层，再经针刺机或水刺机抱合加工形成无纺布(克重为300g/m2)；
(c)将制成的无纺布浸入聚氨酯的DMF溶液后(聚氨酯的浓度约为30wt％)，经115～130℃干燥定型形成仿麂皮基布(无纺布与聚氨酯的重量比为85：15)，再将基布浸入质量浓度5～10％的NaOH或KOH溶液中进行脱海处理(脱海后的单纤维的直径为5.0μm，纤维的中空率为30％)，然后再浸入去离子水中进行超音波清洗并调节至pH至中性，进行干燥；将干燥后的基布采用带式磨皮机进行预磨皮处理，达到所要面料的表皮绒感，然后进行染色加工而成。
实施例2
本实施例提供一种柔软人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(b)中，获得的无纺布克重150g/m2。
实施例3
本实施例提供一种柔软人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(b)中，获得的无纺布克重200g/m2。
实施例4
本实施例提供一种柔软人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(b)中，获得的无纺布克重50g/m2。
实施例5
本实施例提供一种柔软人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：制得的定岛型海岛复合短纤维岛数为16岛。
实施例6
本实施例提供一种柔软人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：第一岛成分为PA。
实施例7
本实施例提供一种柔软人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：第一岛成分(PET)、第二岛成分(COPET)和海成分(COPET)的重量百分比为30:40:30。
实施例8
本实施例提供一种柔软人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：第一岛成分(PET)、第二岛成分(COPET)和海成分(COPET)的重量百分比为40:40:20。
对比例1
本例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：它直接使用二组分复合纺丝机制备的复合短纤维，其中岛成分为PET，海成分为COPET，无纺布的克重为300g/m2。
实施例1-8、对比例1中制得的人工皮革中海岛短纤维的性能测试数据见表1。
表1实施例1-8、对比例1中人工皮革的原料配比和耐磨等级数据表
将实施例1-8、对比例1中制得的人工皮革进行测试，其结果列于表2中。
表2实施例1-8、对比例1中人工皮革的性能测试数据表
注：克重：根据GB/T24218的规定，测定人造皮革的克重；
(1)单丝纤维中空率：
脱海后的单丝纤维通过显微镜进行截面拍照，取大小均匀的十个拍照样品进行测试计算，计算方法定义：纤维截面(包括纤维壁和中空部分)重量为M1，中空部面积重量为M2，中空率为M2/M1x100％。
(2)单丝纤维卷曲半径：
脱海后的单丝纤维通过显微镜进行拍照，纤维具有螺旋状的形态时，判定该中空纤维有三维立体卷曲结构；随机选择50根纤维，对其半径进行测定，取其平均值为该纤维的卷曲半径。
(3)柔软性试验：
人工皮革制成直径250mm的圆形样品，让20健康的男性、女性按照以下标准进行触感测试，取其平均值，评价结果4级以上为柔软性良好。
5：柔软性有，触感反应强；
4：柔软性有，触感反应稍微弱一点；
3：柔软性稍微弱一点，触感反应少；
2：柔软性差，触感反应没有；
1：柔软性没有，皮革硬，触感反应没有；
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔软人工皮革，它包括高分子弹性体基体、设置于所述高分子弹性体基体内的超细纤维以及形成在所述高分子弹性体基体表面且由所述超细纤维构成的绒毛层，其特征在于：所述超细纤维为中空纤维且为定岛型海岛复合短纤维的岛成分；所述超细纤维为聚酯或尼龙，其平均卷曲半径为0.01mm~0.2mm。
2.根据权利要求1所述的柔软人工皮革，其特征在于：所述超细纤维的中空率为5%~30%。
3.根据权利要求1所述的柔软人工皮革，其特征在于：所述超细纤维的直径为0.01 ~10μm。
4.根据权利要求1所述的柔软人工皮革，其特征在于：所述超细纤维的直径为0.1um~6μm。
5.根据权利要求1所述的柔软人工皮革，其特征在于：所述超细纤维为三维卷曲结构。
6.根据权利要求1所述的柔软人工皮革，其特征在于：所述高分子弹性体基体为聚氨酯。
7.权利要求1至5中任一所述柔软人工皮革的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（a）通过三组份纺丝设备制备定岛型海岛复合短纤维；所述定岛型海岛复合短纤维包含海成分、第一岛成分和第二岛成分，第一岛成分和第二岛成分形成皮芯结构，第一岛成分为皮成分、第二岛成分为芯成分，海成分和第二岛成分相互独立地为溶出型聚合物；
（b）将所述定岛型海岛复合短纤维梳理铺网，再经针刺机抱合加工形成复合无纺布；
（c）对所述无纺布进行高分子弹性体浸轧、脱海处理、磨毛、染色和整理即可。
8.根据权利要求6所述柔软人工皮革的制备方法，其特征在于：步骤（a）中，所述定岛型海岛复合短纤维中第一岛成分、第二岛成分和海成分的重量百分比分别为15%~45%、15%~45%、10%~40%。
9.根据权利要求6所述柔软人工皮革的制备方法，其特征在于：步骤（b）中，所述无纺布的克重为50~350 g/m2。
10.根据权利要求6所述柔软人工皮革的制备方法，其特征在于：步骤（a）中，所述海成分和第二岛成分为碱溶性聚酯或聚烯烃。
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王建坤: "《新型服用纺织纤维及其产品开发》", 31 May 2006, 中国纺织出版社 *

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