CN115058900A - 一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法,包括①生物基超细纤维加工;②非织造布生产;③湿法浸渍烘干工艺制得含浸半成品:制备水性生物基含浸浆料,将非织造布放入注有水性生物基含浸浆料的含浸槽中进行含浸轧液,使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干,制得含浸半成品;④苯减量法开纤制得开纤半成品;⑤开纤半成品后整理。本发明的优点:因整个水性生物基含浸浆料全部采用环保原料,而不需要再使用到有机溶剂DMF,因此不仅能够满足人类保护环保的需要,而且能够满足人体的安全健康需求;同时实现了从纺丝原料和树脂原料方面减少对石油基材料的使用,能够很好地缓解目前不可降解的人造皮革给地球带来的巨大资源负担。

Description

一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法
【技术领域】
本发明涉及水性超细纤维合成革技术领域,特别涉及一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法。
【背景技术】
超细纤维合成革在人类生活中的存在越来越普遍,从居家的沙发、汽车的座椅,到人们手中的手袋、脚上的鞋履,无处不展现着它们的身影。合成革在为我们的生活带来无限可能的同时,也给地球资源带来了无限的负担。
目前,聚氨酯合成革的生产都主要采用溶剂型生产系统,同时无论是纺丝原料还是树脂原料,大部分都是从石油中提取制造的,而大量有机溶剂(DMF)的使用,不仅污染了环境,而且也严重地损害了人们的健康。随着人们环保意识的不断加强,传统溶剂型合成革要做到环保要求已经越来越困难了。因此,采用再生料、水性、无溶剂的合成革已经成为未来合成革发展的关键驱动力之一。
鉴于传统溶剂型合成革存在环境污染和有损人体健康的问题以及大部分原材料的提取主要依赖石油的问题,本案发明人对该问题进行深入研究,遂有本案产生。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题,在于提供一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法,解决现有溶剂型合成革存在环境污染和有损人体健康的问题以及大部分原材料的提取主要依赖石油的问题。
本发明是这样实现的:一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法,所述加工方法包括:
①生物基超细纤维加工:将生物基PA56切片和PE切片两种原料混合,通过纺丝生产工艺制得生物基超细纤维;
②非织造布生产:对生物基超细纤维进行梳理、铺网、针刺和热定型,从而制得非织造布;
③湿法浸渍烘干工艺制得含浸半成品:制备水性生物基含浸浆料,所述水性生物基含浸浆料按质量份计包括生物基含量在25±2%的耐甲苯型水性聚氨酯100份、填料5-15份、增稠剂5-15份、非离子活性剂1-1.5份和水性色浆1-1.5份,制得的水性生物基含浸浆料的固含量为45-55%、粘度为2000-5000cps;将非织造布放入注有水性生物基含浸浆料的含浸槽中进行含浸轧液,并使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干,从而制得含浸半成品;
④苯减量法开纤制得开纤半成品:将含浸半成品通过苯减量法进行开纤以溶解含浸半成品中的海组分,再通过热水进行水洗除去残留溶剂,从而制得开纤半成品;
⑤开纤半成品后整理:将开纤半成品烘干后进行上油,再对上油后的开纤半成品通过热定型机进行烘干定型;定型完成后,经过后整理工序进行处理制得水性生物基超细纤维合成革。
进一步的,步骤①中,所述将生物基PA56切片和PE切片两种原料混合具体为:将生物基PA56切片和PE切片两种原料按照55-60:45-40的重量比进行混合。
进一步的,步骤①中,所述生物基PA56切片的聚合单体通过生物发酵技术制得,且通过生物发酵技术制得的聚合单体的质量占生物基PA56切片的总质量的100wt%;所述生物基PA56切片的98wt%硫酸相对粘度为2.75±0.05dl/g,熔点为240-243℃。
进一步的,步骤①中,在通过纺丝生产工艺制得生物基超细纤维后,还包括:对生物基超细纤维进行上油并利用牵伸装置进行牵伸;将牵伸后的生物基超细纤维通过叠丝机和卷曲机处理后再度进行上油,并通过松弛热定型机进行热定型;将热定型后的生物基超细纤维经过导丝架、曳引张力机和切断机以设定的长度进行切断,从而获得规格为4.5±0.5D*51mm的成品丝。
进一步的,所述步骤②具体为:利用开包机将生物基超细纤维放入开松混合机进行开松混合,再进入梳理机进行纤维梳理;将梳理后的生物基超细纤维通过喂入装置进入铺网机铺设成纤网,将纤网以恒定的速度通过针刺机,在针刺机的针刺作用下使纤网内部的纤维互相缠结抱和形成非织造布,其中,针刺机的针刺深度依次为10±2mm、9±2mm、7±2mm、6±2mm、5±2mm、4±2mm和2±2mm,针刺机的针刺密度依次为120±50C/cm2、195±50C/cm2、270±50C/cm2、270±50C/cm2、450±50C/cm2、450±50C/cm2和220±50C/cm2,针刺形成的非织造布的克重为400-450g/m2;将针刺后的非织造布通过热定型机进行热定型,从而制得定型的非织造布。
进一步的,所述热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的热定型温度依次为90-95℃、120-125℃、135-140℃、145-150℃、160-165℃,热定型机输送非织造布的速度为8-9米/min,定型后的非织造布的厚度为1.4-1.5mm。
进一步的,所述步骤③中,在使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干时,所述扩幅烘干机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干温度依次为120℃、135℃、145℃、150℃和155℃,扩幅烘干机输送非织造布的速度为5-6米/min。
进一步的,所述步骤③中,所述含浸槽在含浸非织造布时的含浸压力为1.8-2.3kg,间隙为1.2-1.3mm,料温为27-35℃,含浸的轧液率控制在50-70%。
进一步的,所述步骤⑤中,热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干定型温度依次为155℃、155℃、155℃、155℃、155℃;热定型机输送开纤半成品的速度为5-6米/min,热定型机的轧液率控制在65±5%。
进一步的,所述步骤⑤中,在对烘干后的开纤半成品进行上油时,上油的溶液为改性氨基硅油与水的混合溶液,且改性氨基硅油占混合溶液的质量百分数为12-15%。
通过采用本发明的技术方案,至少具有如下有益效果:
1、采用生物基含量在25±2%的耐甲苯型水性聚氨酯来制备水性生物基含浸浆料,并利用制得的水性生物基含浸浆料对非织造布进行含浸;因整个水性生物基含浸浆料全部采用环保原料,而不需要再使用到有机溶剂DMF,因此不仅能够满足人类保护环保的需要,而且能够满足人体的安全健康需求,从而很好的解决了传统超细纤维合成革需使用溶剂DMF导致存在环境污染和有损人体健康的问题。
2、采用生物基PA56切片和PE切片两种原料混合来制得生物基超细纤维,同时配合使用生物基含量在25±2%的耐甲苯型水性聚氨酯进行含浸,实现了从纺丝原料和树脂原料方面减少对石油基材料的使用,能够很好地缓解目前不可降解的人造皮革给地球带来的巨大资源负担,具有清洁、环保、可持续等优点;同时,最终制得的水性生物基超细纤维合成革具有透气、透湿性能良好,手感柔软舒适,拥有类似天然皮革的风格,折纹、物性都能够与常规超细纤维合成革相媲美等优点。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明加工方法的整体流程示意图;
图2是本发明中生物基超细纤维加工的流程示意图;
图3是本发明中非织造布生产的流程示意图;
图4是本发明中湿法含浸烘干处理的流程示意图;
图5是本发明中苯减量法溶解海组分的流程示意图;
图6是本发明中水性生物基超细纤维合成革的后处理流程示意图。
【具体实施方式】
为了更好地理解本发明的技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。
在此需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述这些实施方式和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
请参阅图1至图6所示,本发明一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法,所述加工方法包括:
①生物基超细纤维加工:将生物基PA56切片和PE切片两种原料混合,生物基PA56切片的使用能够从原材料方面减少石油基材的使用,从而有助于对环境造成污染,通过纺丝生产工艺制得生物基超细纤维;
②非织造布生产:对生物基超细纤维进行梳理、铺网、针刺和热定型,从而制得非织造布;非织造布是一种不需要纺纱织布而形成的织物,其只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列形成纤网结构,然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成;它直接利用高聚物切片、短纤维或长丝通过各种纤网成形方法和固结技术形成的具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品;
③湿法浸渍烘干工艺制得含浸半成品:制备水性生物基含浸浆料,所述水性生物基含浸浆料按质量份计包括生物基含量在25±2%的耐甲苯型水性聚氨酯100份、填料5-15份、增稠剂5-15份、非离子活性剂1-1.5份和水性色浆1-1.5份,制得的水性生物基含浸浆料的固含量为45-55%、粘度为2000-5000cps;将非织造布放入注有水性生物基含浸浆料的含浸槽中进行含浸轧液,并使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干,从而制得含浸半成品;因为非织造布在采用水性生物基含浸浆料进行含浸后,非织造布内部含有大量的水分,因此采用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干;
④苯减量法开纤制得开纤半成品:将含浸半成品通过苯减量法进行开纤以溶解含浸半成品中的海组分,再通过热水进行水洗除去残留溶剂,从而制得开纤半成品;其中,所述苯减量法可以采用甲苯或二甲苯,苯减量法的原理是利用海组分可以溶于热溶剂的性质,通过经多段溶解并反复挤压达到去除海组分的目的;
⑤开纤半成品后整理:将开纤半成品烘干后进行上油,再对上油后的开纤半成品通过热定型机进行烘干定型;定型完成后,经过后整理工序进行处理制得水性生物基超细纤维合成革,其中,所述后整理工序包括磨皮,揉皮等工序。
通过本发明的上述技术方案,至少具有如下有益效果:
1、采用生物基含量在25±2%的耐甲苯型水性聚氨酯来制备水性生物基含浸浆料,并利用制得的水性生物基含浸浆料对非织造布进行含浸;因整个水性生物基含浸浆料全部采用环保原料,而不需要再使用到有机溶剂DMF,因此不仅能够满足人类保护环保的需要,而且能够满足人体的安全健康需求,从而很好的解决了传统超细纤维合成革需使用溶剂DMF导致存在环境污染和有损人体健康的问题。
2、采用生物基PA56切片和PE切片两种原料混合来制得生物基超细纤维,同时配合使用生物基含量在25±2%的耐甲苯型水性聚氨酯进行含浸,实现了从纺丝原料和树脂原料方面减少对石油基材料的使用,能够很好地缓解目前不可降解的人造皮革给地球带来的巨大资源负担,具有清洁、环保、可持续等优点;同时,最终制得的水性生物基超细纤维合成革具有透气、透湿性能良好,手感柔软舒适,拥有类似天然皮革的风格,折纹、物性都能够与常规超细纤维合成革相媲美等优点。
在本发明的实施例中,步骤①中,所述将生物基PA56切片和PE切片两种原料混合具体为:将生物基PA56切片和PE切片两种原料按照55-60:45-40的重量比进行混合,这样既能够保证最终制得的水性生物基超细纤维合成革的生物基含量,又可以保证制得的水性生物基超细纤维合成革的品质。
在本发明的实施例中,步骤①中,所述生物基PA56切片的聚合单体通过生物发酵技术制得,且通过生物发酵技术制得的聚合单体的质量占生物基PA56切片的总质量的100wt%;其中,生物基PA56切片的聚合单体是由戊二胺和己二酸缩聚而成,本发明通过采用生物发酵技术制得的聚合单体的质量占生物基PA56切片的总质量的100wt%,即戊二胺和己二酸都采用生物发酵技术获得,并且生物基PA56切片和PE切片两种原材料的重量比为55-60:45-40,这样可以确保最终制得的水性生物基超细纤维合成革的生物基含量达到30%以上,从而更好地从纺丝原料方面减少对石油基材的依赖。
同时,本发明通过设置生物基PA56切片和PE切片两种原材料的重量比为55-60:45-40,再配合生物基含量在25±2%的耐甲苯型水性聚氨酯进行含浸,通过二者相结合,能够保证最终制得的水性生物基超细纤维合成革的生物基含量达到50%以上,实现了从纺丝原材料和树脂原材料方面对石油基材料的依赖,可以进一步减少对石油基材料的使用,进而进一步降低对环境造成污染。
为了保证生物基超细纤维在生产时物料的流动性,所述生物基PA56切片的98wt%硫酸相对粘度为2.75±0.05dl/g,熔点为240-243℃。
在本发明的实施例中,步骤①中,在通过纺丝生产工艺制得生物基超细纤维后,还包括:对生物基超细纤维进行上油并利用牵伸装置进行牵伸;将牵伸后的生物基超细纤维通过叠丝机和卷曲机处理后再度进行上油,并通过松弛热定型机进行热定型;将热定型后的生物基超细纤维经过导丝架、曳引张力机和切断机以设定的长度进行切断,从而获得规格为4.5±0.5D*51mm的成品丝。在本发明中,由于是采用生物基含量在25±2%的耐甲苯型水性聚氨酯对非织造布进行含浸,而耐甲苯型水性聚氨酯不容易形成泡孔结构,导致含浸时非织造布不容易吃料;因此本发明中设计生物基超细纤维的旦数为4.5±0.5D,由于所采用的生物基超细纤维比较细,这样不仅可以使非织造布在含浸时能够更好地吃料,而且可以保证最终制得的水性生物基超细纤维合成革更加柔软。另外,本发明中设定的长度优选为51mm,但本发明并不仅限于此,在具体实施时还可以根据实际需要来设定生物基超细纤维的切断长度。
在本发明的实施例中,所述步骤②具体为:利用开包机将生物基超细纤维放入开松混合机进行开松混合,再进入梳理机进行纤维梳理;将梳理后的生物基超细纤维通过喂入装置进入铺网机铺设成纤网,在具体实施时,所述铺网机采用高精度的铺网机,以将生物基超细纤维铺设成厚度和密度高度均匀的纤网;将纤网以恒定的速度通过针刺机,在针刺机的针刺作用下使纤网内部的纤维互相缠结抱和,从而形成结构和物理性能稳定的非织造布;
由于在具体实施时,针刺深度和针刺密度是影响非织造布品质的重要因素,同时针刺深度和针刺密度与生物基超细纤维的粗细相关,而本发明中采用的是规格较细(旦数为4±0.5D)的生物基超细纤维,因此为了适应该规格的生物基超细纤维,并保证获得的非织造布的品质;本发明设置针刺机的针刺深度依次为10±2mm、9±2mm、7±2mm、6±2mm、5±2mm、4±2mm和2±2mm,针刺机的针刺密度依次为120±50C/cm2、195±50C/cm2、270±50C/cm2、270±50C/cm2、450±50C/cm2、450±50C/cm2和220±50C/cm2,针刺形成的非织造布的克重为400-450g/m2;将针刺后的非织造布通过热定型机进行热定型,从而制得定型的非织造布。
在本发明的实施例中,为了保证非织造布在针刺后的热定型效果,所述热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的热定型温度依次为90-95℃、120-125℃、135-140℃、145-150℃、160-165℃,热定型机输送非织造布的速度为8-9米/min,定型后的非织造布的厚度为1.4-1.5mm。
在本发明的实施例中,所述步骤③中,所述耐甲苯型水性聚氨酯是根据水性聚氨酯结构与耐甲苯性能之间的关系,以芳香族多异氰酸酯与耐溶剂型多元醇为主要原料,合成的一系列能耐甲苯减量的超纤含浸用水性聚氨酯。作为本发明的一种实施方式,所述耐甲苯型水性聚氨酯采用PBA和PTMG两种主要原料合成,并且PBA与PTMG的物质的量比控制在1:1,这样可以保证合成的耐甲苯型水性聚氨酯的综合性能良好,在应用于超纤革基布甲苯减量后可以保证所得的基布柔软丰满。
在本发明的实施例中,由于非织造布在经过水性生物基含浸浆料进行含浸后,其内部含有大量的水分,为了更好地将非织造布内的水分烘干,所述步骤③中,在使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干时,所述扩幅烘干机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干温度依次为120℃、135℃、145℃、150℃和155℃,扩幅烘干机输送非织造布的速度为5-6米/min。
在本发明的实施例中,所述步骤③中,为了进一步保证含浸效果,提升最终制得的水性生物基超细纤维合成革的品质,所述含浸槽在含浸非织造布时的含浸压力为1.8-2.3kg,间隙为1.2-1.3mm,料温为27-35℃,含浸的轧液率控制在50-70%。
在本发明的实施例中,所述步骤⑤中,为了保证对上油后的开纤半成品的热定型效果,热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干定型温度依次为155℃、155℃、155℃、155℃、155℃;热定型机输送开纤半成品的速度为5-6米/min,热定型机的轧液率控制在65±5%,以保证水性的开纤半成品的定型效果。
在本发明的实施例中,所述步骤⑤中,在对烘干后的开纤半成品进行上油时,上油的溶液为改性氨基硅油与水的混合溶液,且改性氨基硅油占混合溶液的质量百分数为12-15%,以保证水性的开纤半成品的上油效果。
下面结合一些具体实施例来对本发明的技术方案做进一步详细说明:
实施例1
一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法,所述加工方法包括如下步骤:
步骤1、生物基超细纤维加工:将生物基PA56切片和PE切片两种原料按照55:45的重量比进行混合;所述生物基PA56切片的聚合单体通过生物发酵技术制得,且通过生物发酵技术制得的聚合单体的质量占生物基PA56切片的总质量的100wt%;所述生物基PA56切片的98wt%硫酸相对粘度为2.70dl/g,熔点为240℃;
通过纺丝生产工艺制得生物基超细纤维,对生物基超细纤维进行上油并利用牵伸装置进行牵伸;将牵伸后的生物基超细纤维通过叠丝机和卷曲机处理后再度进行上油,并通过松弛热定型机进行热定型;将热定型后的生物基超细纤维经过导丝架、曳引张力机和切断机以设定的长度进行切断,从而获得规格为4.0D*51mm的成品丝。
步骤2、非织造布生产:利用开包机将生物基超细纤维放入开松混合机进行开松混合,再进入梳理机进行纤维梳理;将梳理后的生物基超细纤维通过喂入装置进入铺网机铺设成纤网;将纤网以恒定的速度通过针刺机,在针刺机的针刺作用下使纤网内部的纤维互相缠结抱和,从而形成结构和物理性能稳定的非织造布;其中,针刺机的针刺深度依次为8mm、7mm、5mm、4mm、3mm、2mm和0mm,针刺机的针刺密度依次为70C/cm2、145C/cm2、220C/cm2、220C/cm2、400C/cm2、400C/cm2和170C/cm2,针刺形成的非织造布的克重为400g/m2;将针刺后的非织造布通过热定型机进行热定型,从而制得定型的非织造布;所述热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的热定型温度依次为90℃、120℃、135℃、145℃、160℃,热定型机输送非织造布的速度为8米/min,定型后的非织造布的厚度为1.4mm。
步骤3、湿法浸渍烘干工艺制得含浸半成品:制备水性生物基含浸浆料,所述水性生物基含浸浆料按质量份计包括生物基含量在24.8%的耐甲苯型水性聚氨酯100份、填料5份、增稠剂5份、非离子活性剂1份和水性色浆1份,制得的水性生物基含浸浆料的固含量为45%、粘度为2000cps;
将非织造布放入注有水性生物基含浸浆料的含浸槽中进行含浸轧液,所述含浸槽在含浸非织造布时的含浸压力为1.8kg,间隙为1.2mm,料温为27℃,含浸的轧液率控制在50%;使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干,所述扩幅烘干机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干温度依次为120℃、135℃、145℃、150℃和155℃,扩幅烘干机输送非织造布的速度为5米/min,从而制得含浸半成品。
步骤4、苯减量法开纤制得开纤半成品:将含浸半成品通过苯减量法进行开纤以溶解含浸半成品中的海组分,再通过热水进行水洗除去残留溶剂,从而制得开纤半成品。
步骤5、开纤半成品后整理:将开纤半成品烘干后进行上油,再对上油后的开纤半成品通过热定型机进行烘干定型;定型完成后,经过磨皮、揉皮等整理工序进行处理制得水性生物基超细纤维合成革;其中,热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干定型温度依次为155℃、155℃、155℃、155℃、155℃;热定型机输送开纤半成品的速度为5米/min,热定型机的轧液率控制在60%;上油的溶液为改性氨基硅油与水的混合溶液,且改性氨基硅油占混合溶液的质量百分数为12%。
通过本发明实施例1最终制得的水性生物基超细纤维合成革的生物基含量达到51±2%,并且水性生物基超细纤维合成革整体具有清洁,环保,可持续,透气、透湿性能良好,手感柔软舒适,拥有类似天然皮革的风格,折纹、物性都能够与常规超细纤维合成革相媲美等优点。
实施例2
一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法,所述加工方法包括如下步骤:
步骤1、生物基超细纤维加工:将生物基PA56切片和PE切片两种原料按照53:47的重量比进行混合;所述生物基PA56切片的聚合单体通过生物发酵技术制得,且通过生物发酵技术制得的聚合单体的质量占生物基PA56切片的总质量的100wt%;所述生物基PA56切片的98wt%硫酸相对粘度为2.75dl/g,熔点为242℃;
通过纺丝生产工艺制得生物基超细纤维,对生物基超细纤维进行上油并利用牵伸装置进行牵伸;将牵伸后的生物基超细纤维通过叠丝机和卷曲机处理后再度进行上油,并通过松弛热定型机进行热定型;将热定型后的生物基超细纤维经过导丝架、曳引张力机和切断机以设定的长度进行切断,从而获得规格为4.0D*51mm的成品丝。
步骤2、非织造布生产:利用开包机将生物基超细纤维放入开松混合机进行开松混合,再进入梳理机进行纤维梳理;将梳理后的生物基超细纤维通过喂入装置进入铺网机铺设成纤网;将纤网以恒定的速度通过针刺机,在针刺机的针刺作用下使纤网内部的纤维互相缠结抱和,从而形成结构和物理性能稳定的非织造布;其中,针刺机的针刺深度依次为10mm、9mm、7mm、6mm、5mm、4mm和2mm,针刺机的针刺密度依次为120C/cm2、195C/cm2、270C/cm2、270C/cm2、450C/cm2、450C/cm2和220C/cm2,针刺形成的非织造布的克重为430g/m2;将针刺后的非织造布通过热定型机进行热定型,从而制得定型的非织造布;所述热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的热定型温度依次为93℃、122℃、138℃、147℃、164℃,热定型机输送非织造布的速度为8.5米/min,定型后的非织造布的厚度为1.45mm。
步骤3、湿法浸渍烘干工艺制得含浸半成品:制备水性生物基含浸浆料,所述水性生物基含浸浆料按质量份计包括生物基含量在25%的耐甲苯型水性聚氨酯100份、填料10份、增稠剂12份、非离子活性剂1.2份和水性色浆1.3份,制得的水性生物基含浸浆料的固含量为50%、粘度为3500cps;
将非织造布放入注有水性生物基含浸浆料的含浸槽中进行含浸轧液,所述含浸槽在含浸非织造布时的含浸压力为2.0kg,间隙为1.25mm,料温为30℃,含浸的轧液率控制在60%;使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干,所述扩幅烘干机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干温度依次为120℃、135℃、145℃、150℃和155℃,扩幅烘干机输送非织造布的速度为5.5米/min,从而制得含浸半成品。
步骤4、苯减量法开纤制得开纤半成品:将含浸半成品通过苯减量法进行开纤以溶解含浸半成品中的海组分,再通过热水进行水洗除去残留溶剂,从而制得开纤半成品。
步骤5、开纤半成品后整理:将开纤半成品烘干后进行上油,再对上油后的开纤半成品通过热定型机进行烘干定型;定型完成后,经过磨皮、揉皮等整理工序进行处理制得水性生物基超细纤维合成革;其中,热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干定型温度依次为155℃、155℃、155℃、155℃、155℃;热定型机输送开纤半成品的速度为5.5米/min,热定型机的轧液率控制在65%;上油的溶液为改性氨基硅油与水的混合溶液,且改性氨基硅油占混合溶液的质量百分数为13%。
通过本发明实施例2最终制得的水性生物基超细纤维合成革的生物基含量达到55±2%,并且水性生物基超细纤维合成革整体具有清洁,环保,可持续,透气、透湿性能良好,手感柔软舒适,拥有类似天然皮革的风格,折纹、物性都能够与常规超细纤维合成革相媲美等优点。
实施例3
一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法,所述加工方法包括如下步骤:
步骤1、生物基超细纤维加工:将生物基PA56切片和PE切片两种原料按照60:40的重量比进行混合;所述生物基PA56切片的聚合单体通过生物发酵技术制得,且通过生物发酵技术制得的聚合单体的质量占生物基PA56切片的总质量的100wt%;所述生物基PA56切片的98wt%硫酸相对粘度为2.80dl/g,熔点为243℃;
通过纺丝生产工艺制得生物基超细纤维,对生物基超细纤维进行上油并利用牵伸装置进行牵伸;将牵伸后的生物基超细纤维通过叠丝机和卷曲机处理后再度进行上油,并通过松弛热定型机进行热定型;将热定型后的生物基超细纤维经过导丝架、曳引张力机和切断机以设定的长度进行切断,从而获得规格为4.5D*51mm的成品丝。
步骤2、非织造布生产:利用开包机将生物基超细纤维放入开松混合机进行开松混合,再进入梳理机进行纤维梳理;将梳理后的生物基超细纤维通过喂入装置进入铺网机铺设成纤网;将纤网以恒定的速度通过针刺机,在针刺机的针刺作用下使纤网内部的纤维互相缠结抱和,从而形成结构和物理性能稳定的非织造布;其中,针刺机的针刺深度依次为12mm、11mm、9mm、8mm、7mm、6mm和4mm,针刺机的针刺密度依次为170C/cm2、245C/cm2、320C/cm2、320C/cm2、500C/cm2、500C/cm2和270C/cm2,针刺形成的非织造布的克重为450g/m2;将针刺后的非织造布通过热定型机进行热定型,从而制得定型的非织造布;所述热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的热定型温度依次为95℃、125℃、140℃、150℃、165℃,热定型机输送非织造布的速度为9米/min,定型后的非织造布的厚度为1.5mm。
步骤3、湿法浸渍烘干工艺制得含浸半成品:制备水性生物基含浸浆料,所述水性生物基含浸浆料按质量份计包括生物基含量在25.2%的耐甲苯型水性聚氨酯100份、填料15份、增稠剂15份、非离子活性剂1.5份和水性色浆1.5份,制得的水性生物基含浸浆料的固含量为55%、粘度为5000cps;
将非织造布放入注有水性生物基含浸浆料的含浸槽中进行含浸轧液,所述含浸槽在含浸非织造布时的含浸压力为2.3kg,间隙为1.3mm,料温为35℃,含浸的轧液率控制在70%;使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干,所述扩幅烘干机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干温度依次为120℃、135℃、145℃、150℃和155℃,扩幅烘干机输送非织造布的速度为6米/min,从而制得含浸半成品。
步骤4、苯减量法开纤制得开纤半成品:将含浸半成品通过苯减量法进行开纤以溶解含浸半成品中的海组分,再通过热水进行水洗除去残留溶剂,从而制得开纤半成品。
步骤5、开纤半成品后整理:将开纤半成品烘干后进行上油,再对上油后的开纤半成品通过热定型机进行烘干定型;定型完成后,经过磨皮、揉皮等整理工序进行处理制得水性生物基超细纤维合成革;其中,热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干定型温度依次为155℃、155℃、155℃、155℃、155℃;热定型机输送开纤半成品的速度为6米/min,热定型机的轧液率控制在70%;上油的溶液为改性氨基硅油与水的混合溶液,且改性氨基硅油占混合溶液的质量百分数为15%。
通过本发明实施例3最终制得的水性生物基超细纤维合成革的生物基含量达到59±2%,并且水性生物基超细纤维合成革整体具有清洁,环保,可持续,透气、透湿性能良好,手感柔软舒适,拥有类似天然皮革的风格,折纹、物性都能够与常规超细纤维合成革相媲美等优点。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种苯减量水性生物基超细纤维合成革的加工方法,其特征在于:所述加工方法包括:
①生物基超细纤维加工:将生物基PA56切片和PE切片两种原料混合,通过纺丝生产工艺制得生物基超细纤维;
②非织造布生产:对生物基超细纤维进行梳理、铺网、针刺和热定型,从而制得非织造布;
③湿法浸渍烘干工艺制得含浸半成品:制备水性生物基含浸浆料,所述水性生物基含浸浆料按质量份计包括生物基含量在25±2%的耐甲苯型水性聚氨酯100份、填料5-15份、增稠剂5-15份、非离子活性剂1-1.5份和水性色浆1-1.5份,制得的水性生物基含浸浆料的固含量为45-55%、粘度为2000-5000cps;将非织造布放入注有水性生物基含浸浆料的含浸槽中进行含浸轧液,并使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干,从而制得含浸半成品;
④苯减量法开纤制得开纤半成品:将含浸半成品通过苯减量法进行开纤以溶解含浸半成品中的海组分,再通过热水进行水洗除去残留溶剂,从而制得开纤半成品;
⑤开纤半成品后整理:将开纤半成品烘干后进行上油,再对上油后的开纤半成品通过热定型机进行烘干定型;定型完成后,经过后整理工序进行处理制得水性生物基超细纤维合成革。
2.如权利要求1所述的加工方法,其特征在于:步骤①中,所述将生物基PA56切片和PE切片两种原料混合具体为:将生物基PA56切片和PE切片两种原料按照55-60:45-40的重量比进行混合。
3.如权利要求1所述的加工方法,其特征在于:步骤①中,所述生物基PA56切片的聚合单体通过生物发酵技术制得,且通过生物发酵技术制得的聚合单体的质量占生物基PA56切片的总质量的100wt%;所述生物基PA56切片的98wt%硫酸相对粘度为2.75±0.05dl/g,熔点为240-243℃。
4.如权利要求1所述的加工方法,其特征在于:步骤①中,在通过纺丝生产工艺制得生物基超细纤维后,还包括:对生物基超细纤维进行上油并利用牵伸装置进行牵伸;将牵伸后的生物基超细纤维通过叠丝机和卷曲机处理后再度进行上油,并通过松弛热定型机进行热定型;将热定型后的生物基超细纤维经过导丝架、曳引张力机和切断机以设定的长度进行切断,从而获得规格为4.5±0.5D*51mm的成品丝。
5.如权利要求1所述的加工方法,其特征在于:所述步骤②具体为:利用开包机将生物基超细纤维放入开松混合机进行开松混合,再进入梳理机进行纤维梳理;将梳理后的生物基超细纤维通过喂入装置进入铺网机铺设成纤网,将纤网以恒定的速度通过针刺机,在针刺机的针刺作用下使纤网内部的纤维互相缠结抱和形成非织造布,其中,针刺机的针刺深度依次为10±2mm、9±2mm、7±2mm、6±2mm、5±2mm、4±2mm和2±2mm,针刺机的针刺密度依次为120±50C/cm2、195±50C/cm2、270±50C/cm2、270±50C/cm2、450±50C/cm2、450±50C/cm2和220±50C/cm2,针刺形成的非织造布的克重为400-450g/m2;将针刺后的非织造布通过热定型机进行热定型,从而制得定型的非织造布。
6.如权利要求5所述的加工方法,其特征在于:所述热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的热定型温度依次为90-95℃、120-125℃、135-140℃、145-150℃、160-165℃,热定型机输送非织造布的速度为8-9米/min,定型后的非织造布的厚度为1.4-1.5mm。
7.如权利要求1所述的加工方法,其特征在于:所述步骤③中,在使用扩幅烘干机对含浸后的非织造布进行烘干时,所述扩幅烘干机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干温度依次为120℃、135℃、145℃、150℃和155℃,扩幅烘干机输送非织造布的速度为5-6米/min。
8.如权利要求1所述的加工方法,其特征在于:所述步骤③中,所述含浸槽在含浸非织造布时的含浸压力为1.8-2.3kg,间隙为1.2-1.3mm,料温为27-35℃,含浸的轧液率控制在50-70%。
9.如权利要求1所述的加工方法,其特征在于:所述步骤⑤中,热定型机具有5级烘箱,且5级烘箱的烘干定型温度依次为155℃、155℃、155℃、155℃、155℃;热定型机输送开纤半成品的速度为5-6米/min,热定型机的轧液率控制在65±5%。
10.如权利要求1所述的加工方法,其特征在于:所述步骤⑤中,在对烘干后的开纤半成品进行上油时,上油的溶液为改性氨基硅油与水的混合溶液,且改性氨基硅油占混合溶液的质量百分数为12-15%。
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