CN113089124A - 一种防掉毛pu超纤革用定岛型海岛纤维及其制备和应用 - Google Patents

一种防掉毛pu超纤革用定岛型海岛纤维及其制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维及其制备和应用，先通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；再将定岛型海岛纤维进行牵伸，获得牵伸后的海岛纤维；最后将牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；制得的海岛纤维的开裂度保持在20～50％；开裂度是指海岛纤维中产生海相开裂的长度占海岛纤维总纤维长度的比例；由防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维制得的无纺布含浸聚氨酯树脂浸渍液、固化、开纤、上油后制得防掉毛的PU超纤基布；防掉毛的PU超纤基布的掉毛量≤5mg/100cm2，经向撕裂负荷≥125N/30mm。本发明的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维制得的超纤革不易掉毛、机械性能好。

Description

一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维及其制备和应用
技术领域
本发明属于超纤革技术领域，涉及一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维及其制备和应用。
背景技术
定岛型海岛纤维是一种利用复合纺丝技术获得的具有海岛状分布结构的复合纤维。定岛型海岛纤维利用溶解剥离法在溶剂中将海相溶除，即可获得一组线密度可达0.05dtex的超细纤维。通过复合纺丝溶解剥离技术获得的定岛型超细纤维纤度小，由其制得的纤维机械性能优异，常用作制备超纤革用的无纺布材料。然而，现有的定岛型海岛纤维在制备PU超纤革时，因为经过减量抽出后，PA6超细纤维与聚氨酯之间没有黏连，基布在上油后，提升了PA6超细纤维的活动能力，致使PU超纤基布出现掉毛的现象，即减量后的PA6纤维脱离基布，为了减缓这种现象，现有的操作方案是定岛基布基本不上油，可较好的防止纤维的脱落，然而不上油的基布相比于上油后的基布，材料的撕裂性能相对较差。
有现有技术公开了一种防止抽丝的定岛超纤革的技术方案，包括如下步骤：“岛”组份与“海”组份通过定岛纺丝工艺制备得到定岛海岛纤维；定岛型海岛纤维经牵伸、卷曲、切断、开松、梳理、铺网、针刺、烫平制得无纺布；无纺布经聚氨酯树脂浸渍液浸渍、凝固、水洗、开纤处理，得到开纤处理后的超纤基布；基布再经过弱酸溶液去除“岛”成分表面分布的超细碳酸钙后进行扩幅定型与柔软处理、染色、片皮及磨毛处理，制得防抽丝抗起球的定岛绒面革。这种防止纤维抽丝的原理是利用无机材料对纤维进行表面粗糙度改性，纤维表面布有超细无机颗粒的凸起和溶解掉碳酸钙形成微小凹坑，利用凹凸不平的结构实现纤维与纤维表面的摩擦与缠绕，使动摩擦系数和抗起球性能均有提高，从而防止纤维的抽丝和脱落。这种技术方案在基布上油后也可以获得较好防抽丝、防掉毛的性能，然而制备的过程显得较为复杂，且对无机粉体的添加量及分散性控制要求较高，添加无机粉体后纤维会表现出一定的脆性，延伸率较差。
专利CN101591860B公开了本发明涉及一种不定岛超细纤维绒面革的耐刮处理方法，是以聚酰胺(PA6)为“岛”，以低密度聚乙烯(PE)为“海”，同时加入微量离子聚合物，利用单螺杆共混法纺得的超细纤维。经过针刺无纺布，含浸PU树脂、甲苯减量、扩幅干燥、片皮和磨皮等处理而制得超细纤维绒面革；在生产流程中，由于离子聚合物的作用，超细纤维“岛”与“岛”之间有一定量的交联，防止以绒面革为材料做成手套、鞋、服装和箱包等产品时，绒面革中纤维的脱落，从而大大提高绒面革的耐刮性。这种方法使得不定岛纤维间相产生一定的交联，可以有效的解决纤维脱落的问题，并且相较于无机粉体改性的方法，极低添加量的离子化合物并不会造成纤维脆性的问题，相反的，可以有效提材料的物理性能。然而，这种方法只适用于采用共混纺丝方法制得的不定岛超细纤维，对于复合纺丝技术获得的定岛纤维，因为海相和岛相分别由各自的熔体通道汇入喷丝板，各岛之间相互平行、没有交集，因此使用离子化合物难以作用于平行的定岛纤维之间获得一定量的交联结构，这种方法改性定岛纤维制得的超纤革的防掉毛效果并不佳。
超纤革之所以容易掉毛其根本原因在于海相溶除后产生大量间隙，超细纤维在内部结合力不足，特别是当上油后，超细纤维的活动能力更强，更易掉落，以上两种改进的方法都是从纤维表面改性的角度，提升纤维与纤维之间的相互作用(摩擦力作用或者离子化合物的交联作用)，以提升纤维间的结合力，虽然可以一定程度的解决掉毛，但是并没有提出改善定岛型超细纤维束与聚氨酯之间的结合力，并且相应的技术方案存在一定的问题和局限性。
因此，研发一种适用于定岛型超纤革，易于加工的，可有效防止超纤革掉毛，并且基本不影响超纤革机械性能的定岛型海岛纤维具有重要的技术价值。
发明内容
为解决现有技术生产的定岛型海岛纤维用于制备超纤革时常产生掉毛的问题，本发明提供一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维及其制备和应用。
为达到上述目的，本发明采用的方案如下：
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，所述海岛纤维的开裂度保持在20～50％；
所述开裂度是指所述海岛纤维中产生海相开裂的长度占所述海岛纤维总纤维长度的比例。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，所述海岛纤维中海组分对应的原料为断裂伸长率30～100％的聚合物(聚乙烯结晶改性将伸长率做到30～100％范围内)。
如上所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，所述海岛纤维中，岛组分与海组分的质量比为60:40～85:15(优选为80:20～85:15)；
所述海组分主要为聚乙烯和成核剂的混合物，所述岛组分为尼龙。
如上所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，所述成核剂为二亚苄基山梨醇或对二甲基二亚苄基山梨醇；所述成核剂的含量为所述海组分的0.1～0.5wt％。
如上所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，海组分中还加入过氧化二异丙苯，过氧化二异丙苯的加入量为海组分的0.05～0.08wt％。
如上所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，所述海岛纤维产生海相开裂前的旦数为3～7dtex，断裂强度为2.5～4.5cN/dtex，断裂伸长率为50～150％。
本发明还提供如上所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，先以质量比为60:40～85:15的岛组分与海组分为原料通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；再将所述定岛型海岛纤维进行牵伸，获得牵伸后的海岛纤维；最后将所述牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；所述定岛型海岛纤维中的岛组分为尼龙。
如上所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，所述复合纺丝时在海组分中加入成核剂；加入成核剂的目的是提高聚乙烯的结晶程度，一方面聚乙烯具有较少的无定型区，使其在纤维成纤时降低聚乙烯与尼龙的结合力；另一方面聚乙烯刚性增大，延展性下降。控制好成核剂的添加比例，当成核剂的添加量小于0.1wt％时，此时聚乙烯仍有较好的延展性，当添加量大于0.5wt％时，晶粒细化，延展性反而有所提升。所述牵伸的倍数为1.5～3.8；一方面，牵伸倍数≥1.5倍，是为了确保获得良好的纤维强度，另一方面，所述牵伸倍数≤3.8倍，这是因为过高的牵伸倍数使得海岛纤维伸长率严重下降，使得纤维在针刺法获得无纺布的过程中，造成部分纤维被刺断而无法交联，导致撕裂负荷和剥离负荷有所下降；所述卷曲的工艺参数为：主压0.2～0.5MPa，背压0.2～0.55MPa；海组分越少则调节的背压越小，海组分越多则调节的背压越大。常规卷曲工艺的目的是改善合成纤维表面光滑硬直及纤维间的结合力差，不利于梳理和针刺，卷曲是为了增加纤维之间交联时的抱合力。一般卷曲工艺的主压在0.28～0.32MPa，背压在0.15～0.18MPa的范围内卷曲效果好，其中背压是指卷曲箱尾部活动板对丝束产生的压力，背压的大小决定了单位长度纤维受卷曲的程度；与常规卷曲目的不同的是，本发明卷曲的主要目的是为了使纤维在卷取机内受到一定的挤压，致使卷曲外侧面的聚合物分子链被拉伸，添加了成核剂的海相出现如上所述的开裂，使得岛相部分暴露出来，因此，须选用较大的背压至可获得一定开裂程度的海岛纤维，背压越大，单位长度上纤维受卷曲数越多，相对的开裂的程度越大。
海岛纤维中，岛相为圆形的纤维结构，而海相为类似藕状结构，本体系选择岛组分比例大于海组分时，海相被岛相分割形成的壁厚将变小，特别是在海岛纤维表面，岛直径与海岛直径重合时是海相厚度最薄的区域；当海岛纤维在进行卷曲时，纤维中的卷曲内侧面的聚合物分子链被挤压，卷曲外侧面的聚合物分子链被拉伸，而海岛纤维表面的海相受到拉力所要作出的变形量最大，特别是在海相壁厚最薄的区域，如果对应的海相聚合物的延伸率较低时则极易发生开裂。利用在海岛纤维的海相中增加一定比例的成核剂来提高海相组分的结晶程度，被结晶改性后的海相与岛相的没有过多的无定型区域的缠结，分子间作用力小，外表面海相受到的拉力无法被分散而集中在厚度最薄弱的区域，因海相中的聚合物产生一定程度的结晶，聚合物的运动被晶格所束缚，并且伴随未释放的内应力，导致其在拉伸时难以进行链段调整，使得海相聚合物的延展性变差，极易开裂，而暴露出部分岛相。
在海岛纤维中，结晶改性后海组分的延伸率越差，且海组分质量含量越低，卷曲时使用的背压越大，那么海岛纤维的开裂度越大。然而我们不希望海岛纤维的开裂度过高，这样会影响针刺的效果，使得纤维极易被刺段而无法交联。一般未结晶改性的海组分在纺丝过程中，获得的丝束结晶度低，延展性好，拉伸不易断裂，且海岛之间无定型区域的分子链缠结使得海相与岛相之间相互连接，即便两者不相容也没有存在显著的分层脱皮现象，通过添加成核剂使得海组分的无定型区域减少，与岛组分之间的分子间作用力继而减少，进一步地，控制成核剂的添加量获得合适断裂伸长率的岛组分(30～100％)，使得在海岛纤维受卷曲时，表面海组分具有开裂的能力；进一步的根据海组分和岛组分的配比，调节适宜的卷曲背压，以获得开裂度保持在20～50％的海岛纤维。
本发明另外还提供采用如上所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维制造防掉毛的PU超纤基布的方法，先将防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维进行切断、开松、梳理、铺网、针刺、烫平制得无纺布；再将所述无纺布浸渍聚氨酯树脂浸渍液，经凝固、水洗、开纤后获得初始基布；最后对所述初始基布进行上油后扩幅干燥获得防掉毛的PU超纤基布；
所述防掉毛的PU超纤基布的掉毛量≤5mg/100cm2(GB/T 25880-2010)，撕裂负荷(经向)≥125N/30mm(GB/T 8949-2008)。
所述防掉毛的PU超纤基布的拉伸负荷(经向)≥500N/10mm(GB/T1040.3-2006)；剥离强度(经向)≥130N/30mm(QB/T 2888-2007)。相对于原有无法上油的相同厚度的PU超纤基布，撕裂强度至少提高15％以上，断裂提高5％以上，剥离提高10％以上。
海岛纤维无纺布制备超纤革时，经过开纤后海相被溶除后形成超细纤维束，被溶除的海相则成为内部间隙，产生纤维离型结构，使基布变得柔软有弹性；然而海相溶除后，导致定岛超细纤维束与聚氨酯之间是脱离的，两者之间的海相溶除后留下间隙，当油剂进入间隙后，超细纤维束极易从基布中脱离，产生严重掉毛。通过开发具有岛相暴露的海岛纤维，由此类纤维制得的无纺布经含浸后聚氨酯可以与暴露的岛相充分接触，聚氨酯包裹着岛相纤维形成一定的粘接作用，这样在开纤后即使有间隙产生，超细纤维与聚氨酯已产生一定的结合力，即使上油后，超细纤维与聚氨酯之间的结合力仍然存在，使得超细纤维难以从基布中脱离，从而达到了很好的防掉毛效果。同时由于纤维只是部分开裂，确保了纤维与聚氨酯直接有足够的离型效果，保证了成品的物性。
作为优选的技术方案：
如上所述的制造防掉毛的PU超纤基布的方法，纤维的切断长度为45～81mm；纤维的开松度80～95％；梳理度3000～7000齿/mg；针刺获得的无纺布的密度为0.15～0.35g/cm3。由于防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的岛相暴露的位置在卷曲过程中纤维表面的聚合物被拉伸的一面，调节合适的开松度与梳理度是为了获得更为无序的带有岛相暴露的无纺布，以此，当无纺布浸润聚氨酯树脂时，聚氨酯可以很好的与纤维表面的PA6结合，当纤维中的PE组分被溶除后，超细纤维束与聚氨酯仍有很好的结合力，使得超纤基布在后续的加工和使用过程中不太容易脱落掉毛；并且这种结合力可以提高超纤基布的机械性能。
所述聚氨酯树脂浸渍液的粘度为4000～7000cps，所述聚氨酯树脂浸渍液中含有0.5～3wt％的马来酸酐接枝物，马来酸酐接枝物为POE-g-MAH、PE-g-MAH或PP-g-MAH中的一种以上；马来酸酐基团可以和聚氨酯的端羟基及尼龙的端氨基反应，使得浸渍后聚氨酯能够充分的与岛组分形成化学键的结合力，在开纤后岛组分构成的超细纤维束难以脱离基布；所述无纺布浸渍聚氨酯树脂浸渍液的带液率为150～300％。
上油的浓度为1.0～6.0％，上油时油剂的带液率为50～100％；扩幅干燥的温度为90～160℃。
本发明的原理是：
本发明利用在海岛纤维的海相中增加一定比例的成核剂来提高海相组分的结晶程度，使得海相聚合物的延展性变差，海岛纤维在进行高度卷曲时(主压0.2～0.5MPa，背压0.2～0.55MPa)，纤维中的部分聚合物分子链被挤压，部分被拉伸，而初生纤维从熔体冷却到固化极快，在此过程中海相中的聚合物因添加了成核剂，海相中的聚合物产生一定程度的结晶，聚合物的运动被晶格所束缚，并且伴随未释放的内应力，导致其在拉伸时难以进行链段调整的海相聚合物极易开裂而暴露出部分岛相。众所周知，海岛纤维无纺布制备超纤革时，经过开纤后海相被溶除后形成超细纤维束，被溶除的海相则成为内部间隙使基布变得柔软有弹性；然而海相溶除后，导致定岛超细纤维束与聚氨酯之间是脱离的，两者之间的海相溶除后留下间隙，当油剂进入间隙后，超细纤维束极易从基布中脱离，产生严重掉毛。本发明通过开发具有岛相暴露的海岛纤维，海岛纤维经充分的开松、梳理制成无纺布后，由此类纤维制得的无纺布经含浸后聚氨酯可以与暴露的岛相充分接触，包裹着岛相聚合物形成结合力，这样在开纤后即使有间隙产生，超细纤维与聚氨酯已产生一定的结合力，这种结合力使得超细纤维不再是单独的存在于海相溶除后所产生的纤维孔洞中，即使上油后，超细纤维与聚氨酯之间的结合力仍然存在，使得超细纤维难以从基布中脱离。
进一步地，选择合适的PE树脂可以获得PA6树脂暴露状态更充分的海岛纤维，将进一步提高纤维与聚氨酯的结合力，防止开纤后，PA6超细纤维与固化的聚氨酯基体脱离，导致易于掉毛的问题。
进一步地，在聚氨酯树脂中加入马来酸酐接枝物，可以提升PA6与聚氨酯之间的结合力。
有益效果
(1)本发明的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，所述PU超纤基布(以1.20mm厚度为例)的拉伸负荷≥500N/10mm(GB/T1040.3-2006)；撕裂负荷(经向)≥125N/30mm(GB/T 8949-2008)；剥离强度≥130N/30mm(QB/T2888-2007)；掉毛量≤mg/100cm2(GB/T 25880-2010)；
(2)本发明的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，具有加工简便、不需要添加额外的无机材料或具有交联作用的离子聚合物，获得的超纤革不易掉毛、机械性能好。
附图说明
图1为实施例1B获得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的表面形貌；图中超细纤维束的边缘被聚氨酯紧紧裹住，并可见部分超细纤维已嵌入聚氨酯中，然超细纤维束内部仍保持较好的离型，因此纤维的机械性能和手感仍然保持较好的水平；
图2为对比例1B获得的常规定岛型海岛纤维制成的PU超纤革的表面形貌；图中超细纤维束可见与聚氨酯具有很好的离型，然纤维束边缘处的超细纤维与聚氨酯结合性差，极易从聚氨酯中脱离掉落；
图3为实施例5A获得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的形貌图，图中可见海岛纤维的表面清晰的局部开裂，这种开裂的结构为内部的岛相能够与浸渍液产生接触并被浸渍液包覆提高条件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明采用的测试方法如下：
(1)构成海组分原料的断裂延伸率测定：将构成海组分的原料充分混合造粒，注塑成样条测试断裂延伸率，按照GB/T1040.2-2006的测试方法检测；拉伸速度为50mm/min，试样的宽度×厚度为10mm×4mm；使用的设备为万能拉力试验机。
(2)纤维旦数的测定：采用GB/T 14335-2008化学纤维短纤维单丝线密度测试方法，用纤维细度仪测定纤维细度。
(3)纤维机械性能的测定：采用GB/T 14337-2008化学纤维短纤维拉伸性能试验方法标准的方法测试纤维的断裂强度和伸长率，测试条件为温度(20±2)℃，相对湿度(65±5)％；使用的设备为纤维强伸度仪。
(4)拉伸负荷：采用GB/T 1040.3-2006的测试方法检测基布的拉伸负荷；拉伸速度为100mm/min，试样的宽度×厚度为10mm×1mm；使用的设备为万能拉力试验机。
(5)撕裂负荷：采用GB/T 8949-2008中5.8规定的测试方法检测基布的撕裂负荷，试样尺寸为150mm×30mm×1mm，在试样宽度的中心线处沿平行于长度方向切开75mm，将切开的两端成相反方向夹在负荷GB/T1040.3-2006规定的拉伸试验机夹具上，试验速度200mm/min；使用的设备为万能拉力试验机。
(6)剥离负荷：采用QB/T 2888-2007中5.8规定的测试方法检测基布的剥离负荷，试样尺寸为100mm×20mm×1mm，黏合长度为70mm，黏合剂为聚氨酯树脂，剥开试样约20mm，实验速度为100mm/min；使用的设备为万能拉力试验机。
(7)掉毛量：采用GB/T 25880-2010测试基布的掉毛量。
(8)海岛纤维的开裂度：将切断后的海岛纤维放在电镜下观察，放大倍数为100倍；随机选取视野内50根纤维，使用电镜的长度测试软件，分别测试每根海岛纤维在视野内的总长度L0，以及在视野内海岛纤维产生海相开裂的长度L1，海岛纤维的开裂度为∑L0/∑L1。
实施例1A
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，具体步骤如下：
(1)先通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；
海组分为聚乙烯和二亚苄基山梨醇的混合物，二亚苄基山梨醇的含量为海组分的0.1wt％，该海组分原料的聚乙烯的断裂伸长率为100％；岛组分为尼龙；岛组分与海组分的质量比为85:15；
(2)再将定岛型海岛纤维进行倍数为3.8的牵伸，获得牵伸后的海岛纤维，海岛纤维的旦数为3dtex，断裂强度为4.5cN/dtex，断裂伸长率为50％；
(3)最后将牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；卷曲的工艺参数为：主压0.2MPa，背压0.55MPa。
制得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度为50％。
对比例1A
一种PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，基本同实施例1A，不同之处仅在于对比例1A中未加成核剂(二亚苄基山梨醇)；则作为海岛纤维中海组分原料使用的聚乙烯的断裂伸长率大于实施例1A；进而经过卷曲后得到的海岛纤维的旦数为3dtex，断裂强度为4.1cN/dtex，断裂伸长率为72％，且海岛纤维基本未见开裂；这是因为对比例1A中的海岛纤维中没有成核剂，海相聚乙烯的韧性高，在卷曲时，所受的卷绕作用力无法使纤维开裂。可见降低海相原料的韧性有利于海相材料在受卷曲时产生开裂，而试验发现结晶改性的方法可以显著的降低聚乙烯的伸长率，减小材料韧性。
对比例2A
一种PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，基本同实施例1A，不同之处仅在于对比例2A中海组分中含有过氧化二异丙苯，且过氧化二异丙苯的含量为海组分的2wt％，测定在聚乙烯中添加2wt％过氧化二异丙苯后断裂伸长率仅为24％。
制得的一种PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度保持在56％；海岛纤维的旦数为3.1dtex，断裂强度为1.7cN/dtex，断裂伸长率为34％，由于拉伸性能很差，纺丝和牵伸过程存在严重的断丝问题。
与实施例1A相比，对比例2A中的海岛纤维的开裂度大于实施例1A，断裂强度小于实施例1A，断裂伸长率小于实施例1A，海岛纤维中使用的海组分原料的断裂伸长率小于实施例1，这是因为过量的过氧化二异丙苯使得海相产生了严重的降解，致使获得的纤维脆性严重损失，纤维的纺丝加工性也严重的损失。
对比例3A
一种PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，基本同实施例1A，不同之处仅在于对比例3A中卷曲的工艺参数中的背压为0.15MPa。
制得的一种PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的机械性能与实施例1A基本一致，然而纤维在卷曲后开裂度不高，在3％，这是因为使用的背压过小，不足以使纤维产生足够的开裂度。
实施例2A
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，具体步骤如下：
(1)先通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；
海组分为聚乙烯和对二甲基二亚苄基山梨醇的混合物；对二甲基二亚苄基山梨醇的含量为海组分的0.2wt％，该海组分原料的断裂伸长率为80％；岛组分为尼龙；岛组分与海组分的质量比为80:20；
(2)再将定岛型海岛纤维进行倍数为2.5的牵伸，获得牵伸后的海岛纤维的旦数为4.3dtex，断裂强度为4cN/dtex，断裂伸长率为88％；
(3)最后将牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；卷曲的工艺参数为：主压0.3MPa，背压0.45MPa。
制得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度为45％。
实施例3A
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，具体步骤如下：
(1)先通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；
海组分为聚乙烯和二亚苄基山梨醇的混合物；二亚苄基山梨醇的含量为海组分的0.3wt％，该海组分原料的断裂伸长率为75％；岛组分为尼龙；岛组分与海组分的质量比为75:25；
(2)再将定岛型海岛纤维进行倍数为1.6的牵伸，获得牵伸后的海岛纤维的旦数为5.5dtex，断裂强度为3.3cN/dtex，断裂伸长率为98％；
(3)最后将牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；卷曲的工艺参数为：主压0.4MPa，背压0.4MPa。
制得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度为40％。
实施例4A
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，具体步骤如下：
(1)先通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；
海组分为聚乙烯和对二甲基二亚苄基山梨醇的混合物；对二甲基二亚苄基山梨醇的含量为海组分的0.4wt％，该海组分原料的断裂伸长率为68％；岛组分为尼龙；岛组分与海组分的质量比为70:30；
(2)再将定岛型海岛纤维进行倍数为1.8的牵伸，获得牵伸后的海岛纤维的旦数为6.2dtex，断裂强度为3.1cN/dtex，断裂伸长率为104％；
(3)最后将牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；卷曲的工艺参数为：主压0.5MPa，背压0.35MPa。
制得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度为30％。
实施例5A
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，具体步骤如下：
(1)先通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；
海组分为聚乙烯和二亚苄基山梨醇的混合物；二亚苄基山梨醇的含量为海组分的0.5wt％，该海组分原料的断裂伸长率为62％；岛组分为尼龙；岛组分与海组分的质量比为60:40；
(2)再将定岛型海岛纤维进行倍数为1.5的牵伸，获得牵伸后的海岛纤维的旦数为7dtex，断裂强度为2.8cN/dtex，断裂伸长率为150％；
(3)最后将牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；卷曲的工艺参数为：主压0.3MPa，背压0.3MPa。
制得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度为20％(如图3所示)。
实施例6A
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，具体步骤如下：
(1)先通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；
海组分为过氧化二异丙苯、聚乙烯和对二甲基二亚苄基山梨醇的混合物；对二甲基二亚苄基山梨醇的含量为海组分的0.5wt％、过氧化二异丙苯的含量为海组分的0.08wt％，该海组分原料的断裂伸长率为30％；岛组分为尼龙；岛组分与海组分的质量比为60:40；
(2)再将定岛型海岛纤维进行倍数为1.5的牵伸，获得牵伸后的海岛纤维的旦数为6.9dtex，断裂强度为2.5cN/dtex，断裂伸长率为121％；
(3)最后将牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；卷曲的工艺参数为：主压0.3MPa，背压0.3MPa。
制得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度为45％。
实施例7A
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，具体步骤如下：
(1)先通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；
海组分为过氧化二异丙苯、聚乙烯和二亚苄基山梨醇的混合物；二亚苄基山梨醇的含量为海组分的0.5wt％、过氧化二异丙苯的含量为海组分的0.05wt％，该海组分原料的断裂伸长率为59％；岛组分为尼龙；岛组分与海组分的质量比为60:40；
(2)再将定岛型海岛纤维进行倍数为1.5的牵伸，获得牵伸后的海岛纤维的旦数为6.9dtex，断裂强度为2.6cN/dtex，断裂伸长率为127％；
(3)最后将牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；卷曲的工艺参数为：主压0.3MPa，背压0.3MPa。
制得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度为42％。
实施例8A
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，基本同实施例5A，不同之处仅在于岛组分与海组分的质量比为85:15；
制得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度为39％；海岛纤维的旦数为7dtex，断裂强度为3.4cN/dtex，断裂伸长率为91％。
实施例9A
一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，基本同实施例5A，不同之处仅在于岛组分与海组分的质量比为80:20；
制得的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维中，海岛纤维的开裂度为37％；海岛纤维的旦数为7dtex，断裂强度为3.1cN/dtex，断裂伸长率为95％。
从实施例8A、实施例9A与实施例5A的比对可知，在相同组成、工艺条件下，海岛纤维中海相的占比越少，获得的海岛纤维的开裂度越高。
实施例1B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，具体步骤如下：
(1)先将实施例1A制得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维进行切断、开松、梳理、铺网、针刺、烫平制得无纺布；
纤维的切断长度为45mm；纤维的开松度80％；梳理度3000齿/mg；针刺获得的无纺布的密度为0.15g/cm3；
(2)再将所述无纺布浸渍粘度为4000cps的聚氨酯树脂浸渍液，聚氨酯树脂浸渍液中含有0.5wt％的马来酸酐接枝物(POE-g-MAH)；接着经凝固、水洗、开纤后获得初始基布；
无纺布浸渍聚氨酯树脂浸渍液的带液率为150％；
(3)最后对初始基布进行上油后扩幅干燥获得防掉毛的PU超纤基布；
上油的浓度为1％，上油时油剂的带液率为50％；扩幅干燥的温度为90℃。
如图1所示，制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为1mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为152N/30mm，拉伸负荷(经向)为638N/10mm；剥离强度(经向)为164N/30mm。
对比例1B
一种PU超纤基布的制备方法，基本同实施例1B，不同之处仅在于对比例1B中的步骤(1)所使用的是对比例1A制得的PU超纤革用定岛型海岛纤维。
制得的PU超纤基布的掉毛量为15mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为150N/30mm，拉伸负荷(经向)为631N/10mm；剥离强度(经向)为165N/30mm。
与实施例1B相比，对比例1B的掉毛量大于实施例1B，这是因为对比例1A中的海岛纤维无开裂结构，当海相溶除后，导致定岛超细纤维束与聚氨酯之间是脱离的，两者之间的海相溶除后留下间隙；如图2所示，当油剂进入间隙后，超细纤维束极易从基布中脱离，产生严重掉毛。
对比例2B
一种PU超纤基布的制备方法，基本同实施例1B，不同之处仅在于对比例2B中的步骤(1)所使用的是对比例3A制得的PU超纤革用定岛型海岛纤维。
制得的PU超纤基布的掉毛量为13mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为149N/30mm，拉伸负荷(经向)为635N/10mm；剥离强度(经向)为163N/30mm。
与实施例1B相比，对比例2B的掉毛量大于实施例1B，这是因为对比例2B中的海岛纤维开裂度低，海岛纤维表面基本无岛相暴露，当海相溶除后，导致定岛超细纤维束与聚氨酯之间是脱离的，两者之间的海相溶除后留下间隙，当油剂进入间隙后，超细纤维束极易从基布中脱离，产生严重掉毛。
实施例2B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，具体步骤如下：
(1)先将实施例2A制得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维进行切断、开松、梳理、铺网、针刺、烫平制得无纺布；
纤维的切断长度为56mm；纤维的开松度82％；梳理度4000齿/mg；针刺获得的无纺布的密度为0.2g/cm3；
(2)再将所述无纺布浸渍粘度为5000cps的聚氨酯树脂浸渍液，聚氨酯树脂浸渍液中含有1.1wt％的马来酸酐接枝物(PE-g-MAH)；接着经凝固、水洗、开纤后获得初始基布；
无纺布浸渍聚氨酯树脂浸渍液的带液率为200％；
(3)最后对初始基布进行上油后扩幅干燥获得防掉毛的PU超纤基布；
上油的浓度为2％，上油时油剂的带液率为65％；扩幅干燥的温度为110℃。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为1.8mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为146N/30mm，拉伸负荷(经向)为613N/10mm；剥离强度(经向)为158N/30mm。
实施例3B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，具体步骤如下：
(1)先将实施例3A制得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维进行切断、开松、梳理、铺网、针刺、烫平制得无纺布；
纤维的切断长度为68mm；纤维的开松度90％；梳理度5000齿/mg；针刺获得的无纺布的密度为0.25g/cm3；
(2)再将所述无纺布浸渍粘度为6000cps的聚氨酯树脂浸渍液，聚氨酯树脂浸渍液中含有1.7wt％的马来酸酐接枝物(POE-g-MAH)；接着经凝固、水洗、开纤后获得初始基布；
无纺布浸渍聚氨酯树脂浸渍液的带液率为240％；
(3)最后对初始基布进行上油后扩幅干燥获得防掉毛的PU超纤基布；
上油的浓度为3％，上油时油剂的带液率为75％；扩幅干燥的温度为140℃。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为2.3mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为142N/30mm，拉伸负荷(经向)为596N/10mm；剥离强度(经向)为153N/30mm。
实施例4B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，具体步骤如下：
(1)先将实施例4A制得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维进行切断、开松、梳理、铺网、针刺、烫平制得无纺布；
纤维的切断长度为70mm；纤维的开松度86％；梳理度6000齿/mg；针刺获得的无纺布的密度为0.3g/cm3；
(2)再将所述无纺布浸渍粘度为6500cps的聚氨酯树脂浸渍液，聚氨酯树脂浸渍液中含有2.6wt％的马来酸酐接枝物(PE-g-MAH)；接着经凝固、水洗、开纤后获得初始基布；
无纺布浸渍聚氨酯树脂浸渍液的带液率为270％；
(3)最后对初始基布进行上油后扩幅干燥获得防掉毛的PU超纤基布；
上油的浓度为4％，上油时油剂的带液率为90％；扩幅干燥的温度为150℃。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为3.5mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为135N/30mm，拉伸负荷(经向)为567N/10mm；剥离强度(经向)为146N/30mm。
实施例5B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，具体步骤如下：
(1)先将实施例5A制得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维进行切断、开松、梳理、铺网、针刺、烫平制得无纺布；
纤维的切断长度为81mm；纤维的开松度95％；梳理度7000齿/mg；针刺获得的无纺布的密度为0.35g/cm3；
(2)再将所述无纺布浸渍粘度为7000cps的聚氨酯树脂浸渍液，聚氨酯树脂浸渍液中含有3wt％的马来酸酐接枝物(PE-g-MAH)；接着经凝固、水洗、开纤后获得初始基布；
无纺布浸渍聚氨酯树脂浸渍液的带液率为300％；
(3)最后对初始基布进行上油后扩幅干燥获得防掉毛的PU超纤基布；
上油的浓度为6％，上油时油剂的带液率为100％；扩幅干燥的温度为160℃。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为4.5mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为132N/30mm，拉伸负荷(经向)为554N/10mm；剥离强度(经向)为143N/30mm。
实施例6B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，基本同实施例5B，不同之处仅在于步骤(1)中所使用的是实施例6A制得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为1.8mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为125N/30mm，拉伸负荷(经向)为502N/10mm；剥离强度(经向)为130N/30mm。
实施例7B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，基本同实施例5B，不同之处仅在于步骤(1)中所使用的是实施例7A制得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为2mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为128N/30mm，拉伸负荷(经向)为509N/10mm；剥离强度(经向)为138N/30mm。
实施例8B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，基本同实施例5B，不同之处仅在于步骤(1)中所使用的是实施例8A制得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为2.2mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为140N/30mm，拉伸负荷(经向)为588N/10mm；剥离强度(经向)为151N/30mm。
实施例9B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，基本同实施例5B，不同之处仅在于步骤(1)中所使用的是实施例9A制得的防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为2.4mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为138N/30mm，拉伸负荷(经向)为580N/10mm；剥离强度(经向)为149N/30mm。
实施例10B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，基本同实施例1B，不同之处仅在于步骤(1)中纤维的开松度40％；梳理度1000齿/mg。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为1.8mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为139N/30mm，拉伸负荷(经向)为587N/10mm；剥离强度(经向)为152N/30mm。
实施例10B与实施例1B相比，其开松度和梳理度较低，因为两者均借助卷绕工艺使海岛纤维具有一定开裂度的，在卷绕力的作用下开裂的部位是有序的，当海岛纤维切成短纤时，如未经充分的开松和梳理，则开裂的部位在无纺布中没有获得很好的均匀的、随机的分布，致使存在开裂部位较集中的呈现出很好的聚氨酯的粘结性，开裂部位较少的则与聚氨酯的粘结点较少，这将导致最终的PU超纤基布存在缺陷位置，致使掉毛量会增加，相应的机械性能产生一定的下降。
实施例11B
一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，基本同实施例1B，不同之处仅在于步骤(2)中聚氨酯树脂浸渍液中不含马来酸酐接枝物(POE-g-MAH)。
制得的防掉毛的PU超纤基布的掉毛量为2.3mg/100cm2，撕裂负荷(经向)为132N/30mm，拉伸负荷(经向)为554N/10mm；剥离强度(经向)为143N/30mm。
实施例11B与实施例1B相比，未在聚氨酯树脂浸渍液中添加POE-g-MAH，相应的掉毛量增加，PU超纤基布的机械性能下降，可见通过加入马来酸酐类的接枝剂，利用马来酸酐与尼龙和PU的官能团反应，提高尼龙和PU的结合力，使得开纤后超细纤维能够更加牢固的在PU树脂中包覆，而基体中三维编织结构的PA超细纤维，作为PU超纤基布的骨架和支撑材料，当PU与尼龙产生较好的粘结时，可以很好的提升材料的机械强度。

Claims (10)

1.一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，其特征是：所述海岛纤维的开裂度保持在20～50％；
所述开裂度是指所述海岛纤维中产生海相开裂的长度占所述海岛纤维总纤维长度的比例。
2.根据权利要求1所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，其特征在于，所述海岛纤维中海组分对应的原料为断裂伸长率30～100％的聚合物。
3.根据权利要求1所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，其特征在于，所述海岛纤维中，岛组分与海组分的质量比为60:40～85:15；
所述海组分主要为聚乙烯和成核剂的混合物，所述岛组分为尼龙。
4.根据权利要求1所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，其特征在于，所述成核剂为二亚苄基山梨醇或对二甲基二亚苄基山梨醇；所述成核剂的含量为所述海组分的0.1～0.5wt％。
5.根据权利要求3所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，其特征在于，所述海组分中还加入过氧化二异丙苯，过氧化二异丙苯的加入量为海组分的0.05～0.08wt％。
6.根据权利要求1所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维，其特征在于，所述海岛纤维产生海相开裂前的旦数为3～7dtex，断裂强度为2.5～4.5cN/dtex，断裂伸长率为50～150％。
7.如权利要求1～6中任一项所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，其特征是：先以质量比为60:40～85:15的岛组分与海组分为原料通过复合纺丝制得定岛型海岛纤维；再将所述定岛型海岛纤维进行牵伸，获得牵伸后的海岛纤维；最后将所述牵伸后的海岛纤维进行卷曲处理，即制得防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维；所述岛组分为尼龙。
8.根据权利要求7所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维的制备方法，其特征在于，所述复合纺丝时在海组分中加入成核剂；所述牵伸的倍数为1.5～3.8；所述卷曲的工艺参数为：主压0.2～0.5MPa，背压0.2～0.55MPa。
9.采用如权利要求1～6中任一项所述的一种防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维制备的防掉毛的PU超纤基布的方法，其特征是：先将防掉毛PU超纤革用定岛型海岛纤维进行切断、开松、梳理、铺网、针刺、烫平制得无纺布；再将所述无纺布浸渍聚氨酯树脂浸渍液，经凝固、水洗、开纤后获得初始基布；最后对所述初始基布进行上油后扩幅干燥获得防掉毛的PU超纤基布；
所述防掉毛的PU超纤基布的掉毛量≤5mg/100cm2，撕裂负荷(经向)≥125N/30mm。
10.根据权利要求9所述的一种防掉毛的PU超纤基布的制备方法，其特征在于，纤维的切断长度为45～81mm；纤维的开松度80～95％；梳理度3000～7000齿/mg；针刺获得的无纺布的密度为0.15～0.35g/cm3；
所述聚氨酯树脂浸渍液的粘度为4000～7000cps，所述聚氨酯树脂浸渍液中含有0.5～3wt％的马来酸酐接枝物，马来酸酐接枝物为POE-g-MAH、PE-g-MAH或PP-g-MAH中的一种以上；所述无纺布浸渍聚氨酯树脂浸渍液的带液率为150～300％；
上油的浓度为1.0～6.0％，上油时油剂的带液率为50～100％；扩幅干燥的温度为90～160℃。
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