CN115287913A - 一种软质绒面篮球合成革及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及合成革技术领域，具体公开了一种软质绒面篮球合成革及其制备方法。一种软质绒面篮球合成革，包括基布层、耐磨发泡聚氨酯层、绒感面层和水性渗透层，耐磨发泡聚氨酯层位于基布层的表面，绒感面层位于耐磨发泡聚氨酯层背离基布层的一侧，水性渗透层位于绒感面层背离耐磨发泡聚氨酯层的一侧，耐磨发泡聚氨酯层为发泡聚氨酯涂覆在基布层上形成的层，绒感面层是通过摩擦发泡聚氨酯层得到的层；水性渗透层是水性多元醇树脂涂覆在绒感面层上形成的层。本申请中制备得到的合成革具有独特的绒感，且具有柔软亲肤的优点，同时具有较为优异的耐磨性能。
Description
技术领域
本申请涉及合成革技术领域，更具体地说，它涉及一种软质绒面篮球合成革及其制备方法。
背景技术
合成革是模拟天然革的组成和结构并可作为其替代材料的塑料制品。合成革正、反面都与皮革十分相似，并具有一定的透气性，比普通人造革更接近天然革，被广泛用于制作鞋、箱包、球类、瑜伽垫、地垫等领域。
随着近几年人们对合成革手感的亲肤要求，越来越多的人更倾向于柔软透气的合成革产品。目前已经开发出了具有绒感的聚氨酯合成革，且在独特绒感的影响下，聚氨酯合成革的亲肤性能得到了较大的改善。但是绒感聚氨酯合成革的耐磨性能较差，使用寿命方面有所局限。
发明内容
为了在使得制得的聚氨酯合成革具有较好的柔软亲肤性能的同时，提高聚氨酯合成革的耐磨性能，本申请提供一种软质绒面篮球合成革及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种软质绒面篮球合成革，采用如下的技术方案：
一种软质绒面篮球合成革，包括基布层、耐磨发泡聚氨酯层、绒感面层和水性渗透层，所述耐磨发泡聚氨酯层位于基布层的表面，所述绒感面层位于耐磨发泡聚氨酯层背离基布层的一侧，所述水性渗透层位于绒感面层背离耐磨发泡聚氨酯层的一侧，所述耐磨发泡聚氨酯层为发泡聚氨酯涂覆在基布层上形成的层，所述绒感面层是通过摩擦发泡聚氨酯层得到的层；所述水性渗透层是水性多元醇树脂涂覆在绒感面层上形成的层。
通过采用上述技术方案，以摩擦耐磨发泡聚氨酯层的方式得到绒感面层，实现独特的表面绒感，从而有助于提高聚氨酯合成革的柔软亲肤性能。另外，进一步的在绒感面层上涂覆水性多元醇树脂，所形成的水性渗透层在不影响表面绒感的基础上，可以对绒感面层起到有效的保护作用，即有助于提高绒感面层的耐磨性能。同时水性多元醇树脂可以以渗透的方式融入绒感面层中，由于水性多元醇树脂具有较多的柔性链段，因此融入水性多元醇树脂的绒感面层柔软亲肤性能更佳。并且渗入水性多元醇树脂的绒感面层具有较好的吸水性能，可以达到较好的防滑效果。
在一个具体的可实施方案中，所述耐磨发泡聚氨酯层的原料包括以下质量份的组分：聚氨酯树脂90～120份、流平剂0.2～1份、色浆5～12份、填料5～10份。
在一个具体的可实施方案中，所述耐磨发泡聚氨酯层包括第一层和第二层，所述第二层位于第一层背离基布层的一侧；
所述第一层的原料包括以下质量份的组分：聚氨酯树脂70～90份、流平剂0.1～0.7份、色浆3～8份、填料4～7份、硅改性羟基丙烯酸树脂5～10份；
所述第二层的原料包括以下质量份的组分：聚氨酯树脂20～30份、流平剂0.1～0.3份、色浆2～4份、填料1～3份。
通过采用上述技术方案，耐磨发泡聚氨酯层分为两层，并且在第一层中添加硅改性羟基丙烯酸树脂，由于硅改性羟基丙烯酸树脂中含有聚硅氧烷链段，热固化过程中可以富集在聚氨酯树脂表面，且聚硅氧烷链段具有疏水疏油的特性，可以赋予第一层较好的自清洁特性。同时硅改性羟基丙烯酸树脂含有反应性羟基官能团，可以和聚氨酯树脂中残留的异氰酸酯基反应，以化学键的方式固定在聚氨酯树脂表面，即硅改性羟基丙烯酸树脂与聚氨酯树脂之间的结合稳定性较好。
另外，由于硅改性羟基丙烯酸树脂对于柔软亲肤性能具有一定的消极影响，因此以不添加硅改性羟基丙烯酸树脂的第二层作为起绒基体，对于绒感面层的柔软亲肤性能无明显负面影响。
在一个具体的可实施方案中，所述第一层和第二层中的聚氨酯树脂均为有机硅改性聚氨酯树脂，且所述第一层中的有机硅改性聚氨酯树脂的有机硅含量为25～30％，所述第二层中的有机硅改性聚氨酯树脂的有机硅含量为10～15％。
通过采用上述技术方案，有机硅改性聚氨酯树脂具有优异的耐磨性能，因此选用有机硅改性聚氨酯树脂作为耐磨发泡聚氨酯层的基材，可以有效提高聚氨酯合成革的耐磨性能。
但是有机硅改性聚氨酯树脂中的有机硅含量影响着材料本身的疏水性能以及柔软亲肤性能，因此进一步选用有机硅含量为25～30％的有机硅改性聚氨酯树脂作为第一层的基材，有机硅含量为10～15％的有机硅改性聚氨酯树脂作为第二层的基材。
其中，有机硅含量为25～30％的有机硅改性聚氨酯树脂耐磨性能和疏水性能优异，在有效改善聚氨酯合成革耐磨性能的同时能够起到一定的自清洁作用。同时有机硅含量为10～15％的有机硅改性聚氨酯树脂虽然耐磨性能不及有机硅含量为25～30％的有机硅改性聚氨酯树脂，但是其具有明显优于有机硅含量为25～30％的有机硅改性聚氨酯树脂的柔软亲肤性能，契合第二层作为起绒基体的实际情况，即有利于提高聚氨酯合成革的柔软亲肤性能。另外，有机硅含量为10～15％的有机硅改性聚氨酯树脂疏水性能较弱，这也契合绒感面层吸水防滑的特性。
在一个具体的可实施方案中，所述第二层的原料还包括异氰酸酯0.1～0.5份。
通过采用上述技术方案，在第二层原料涂覆在第一层上的时候，异氰酸酯主要以被包覆在聚氨酯树脂内的形式存在；而在通过摩擦第二层得到绒感面层的过程中，异氰酸酯也一同被暴露出来；在后续涂覆水性多元醇树脂并形成水性渗透层的过程中，水性多元醇树脂与异氰酸酯发生反应。并且水性多元醇树脂和异氰酸酯的反应对于因第二层上因摩擦起绒而产生的裂纹和缝隙有一定的修复效果，即有助于减少因第二层存在裂纹和缝隙而导致聚氨酯合成革后续使用过程中容易出现损坏的情况。
在一个具体的可实施方案中，所述水性渗透层的原料还包括有机抗菌剂，且水性渗透层的原料中水性多元醇树脂与有机抗菌剂的质量比为(20～30):1。
通过采用上述技术方案，水性渗透层由水性多元醇树脂和有机抗菌剂按照上述质量比组成，即在水性多元醇树脂起到提高绒感面层耐磨性能和柔软亲肤性能的基础上，还可以赋予聚氨酯合成革较好的抗菌性能。且有机抗菌剂与水性多元醇树脂的相容性较好，可以在水性多元醇树脂渗透过程中随其渗入聚氨酯合成革内部，从而使得有机抗菌剂在聚氨酯合成革上的稳定性较好，即达到持久抗菌的效果。
第二方面，本申请提供一种软质绒面篮球合成革的制备方法，采用如下的技术方案：
一种软质绒面篮球合成革的制备方法，包括以下步骤：
耐磨发泡聚氨酯层制备：混合耐磨发泡聚氨酯层的各原料，得到耐磨发泡聚氨酯；然后将耐磨发泡聚氨酯涂覆在基布层上，烘干后得到耐磨发泡聚氨酯层；
绒感面层制备：摩擦耐磨发泡聚氨酯层，使其表面形成致密的绒感颗粒，得到绒感面层；水性渗透层制备：将水性多元醇树脂涂覆在绒感面层上，烘干后得到水性渗透层，制得成品软质绒面篮球合成革。
在一个具体的可实施方案中，所述耐磨发泡聚氨酯层制备步骤中，先分别混合第一层和第二层的原料，然后先将第一层混合后的原料涂覆在基布层上，烘干后再将第二层混合后的原料涂覆在第一层上，烘干后得到耐磨发泡聚氨酯层。
在一个具体的可实施方案中，所述第一层的厚度为1.8mm～2.3mm，所述第二层的厚度为0.7～1.2mm。
在一个具体的可实施方案中，所述绒感面层制备步骤中，所述绒感面层的厚度为0.2～0.4mm。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1.本申请通过摩擦耐磨发泡聚氨酯层得到绒感面层，即实现聚氨酯合成革表面独特的绒感，达到较好的柔软亲肤的效果；同时通过在绒感面层上涂覆水性多元醇树脂，在起到保护绒感面层并提高其耐磨性能的基础上，渗入绒感面层内的水性多元醇树脂能够提高绒感面层的吸水性能，从而提高绒感面层的防滑性能；并且渗入绒感面层内的水性多元醇树脂引入了较多的柔性链段，进一步改善绒感面层的柔软亲肤性能。
2.本申请通过将耐磨发泡聚氨酯层分为两层，以第二层作为起绒基体，并在第一层中加入硅改性羟基丙烯酸树脂，使得第一层具有较好的疏水疏油的效果，在赋予聚氨酯合成革整体自清洁特性的同时，对于绒感面层的柔软亲肤性能的负面影响较小。
3.本申请在第二层的原料中加入异氰酸酯，摩擦起绒过程中暴露出的异氰酸酯与后续涂覆的水性多元醇树脂发生反应，对第二层上因摩擦起绒所产生的裂纹和缝隙具有一定的修复作用，对于减少后续聚氨酯合成革使用过程中因裂纹和缝隙存在而导致损坏的情况具有积极意义。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明，本申请涉及的原料均可通过市售获得。
实施例1
一种软质绒面篮球合成革，包括基布层、耐磨发泡聚氨酯层、绒感面层和水性渗透层，耐磨发泡聚氨酯层位于基布层的表面，绒感面层位于耐磨发泡聚氨酯层背离基布层的一侧，水性渗透层位于绒感面层背离耐磨发泡聚氨酯层的一侧。耐磨发泡聚氨酯层为发泡聚氨酯涂覆在基布层上形成的层，绒感面层是通过摩擦发泡聚氨酯层得到的层；水性渗透层是水性多元醇树脂涂覆在绒感面层上形成的层；
其中基布层为革基布，针织布、机织布、无纺布中的一种，本实施例中的基布层为厚度1.1mm的无纺布；
耐磨发泡聚氨酯层的原料包括以下质量的组分：聚氨酯树脂100kg、流平剂0.5kg、色浆8kg、填料7kg；
且聚氨酯树脂为有机硅改性聚氨酯树脂，有机硅含量为20％；
流平剂为有机硅流平剂；
填料为木质素；
水性多元醇树脂为水性多元醇聚氨酯树脂。
上述软质绒面篮球合成革的制备方法，包括以下步骤：
S1耐磨发泡聚氨酯层制备：混合聚氨酯树脂、流平剂、色浆和填料，充分搅拌后得到耐磨发泡聚氨酯；然后将耐磨发泡聚氨酯涂覆在基布层上，在150℃的温度下烘干3min，得到厚度为3mm的耐磨发泡聚氨酯层；
S2绒感面层制备：通过安装有砂纸的砂轮摩擦耐磨发泡聚氨酯层，砂轮的转速为800rpm，使其表面形成致密的绒感颗粒，得到厚度为0.3mm的绒感面层；
S3水性渗透层制备：按照45g/m的标准将水性多元醇树脂涂覆在绒感面层上，然后在140℃的温度下烘干3min，得到水性渗透层，制得成品软质绒面篮球合成革。
实施例1～5的区别之处在于各实施例中耐磨发泡聚氨酯层原料的各组分配比不同，具体如下表所示。
表1组分配比表
| 原料/kg | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 聚氨酯树脂 | 100 | 90 | 120 | 95 | 110 |
| 流平剂 | 0.5 | 0.2 | 1 | 0.3 | 0.7 |
| 色浆 | 8 | 5 | 7 | 10 | 12 |
| 填料 | 7 | 6 | 5 | 9 | 10 |
实施例6
本实施例与实施例1的区别之处在于，耐磨发泡聚氨酯层包括第一层和第二层，第二层位于第一层背离基布层的一侧；
第一层的原料包括以下质量的组分：有机硅改性聚氨酯树脂80kg、流平剂0.4kg、色浆6kg、填料5kg、硅改性羟基丙烯酸树脂6kg；
第二层的原料包括以下质量的组分：有机硅改性聚氨酯树脂20kg、流平剂0.1kg、色浆2kg、填料2kg；
并且在S1耐磨发泡聚氨酯层制备步骤中，先分别混合第一层和第二层的原料，然后先将第一层混合后的原料涂覆在基布层上，在150℃的温度下烘干2min，得到厚度为2mm的第一层；接着再将第二层混合后的原料涂覆在第一层上，在150℃的温度下烘干2min，得到厚度为1mm的第二层，即得到总厚度为3mm的耐磨发泡聚氨酯层；
在S2绒感面层制备步骤中，通过安装有砂纸的砂轮摩擦第二层，砂轮的转速为800rpm，使第二层表面形成致密的绒感颗粒，得到厚度为0.3mm的绒感面层。
实施例7
本实施例与实施例6的区别之处在于，第一层中的有机硅改性聚氨酯树脂的有机硅含量为28％，第二层中的有机硅改性聚氨酯树脂的有机硅含量为12％。
实施例8
本实施例与实施例6的区别之处在于，第二层的原料还包括0.3kg单异氰酸酯。
实施例9
本实施例与实施例8的区别之处在于，单异氰酸酯的质量为0.1kg。
实施例10
本实施例与实施例8的区别之处在于，单异氰酸酯的质量为0.5kg。
实施例11
本实施例与实施例8的区别之处在于，单异氰酸酯的质量为0.05kg。
实施例12
本实施例与实施例8的区别之处在于，单异氰酸酯的质量为1kg。
实施例13
本实施例与实施例1的区别之处在于，水性渗透层的原料还包括有机抗菌剂，且水性渗透层的原料中水性多元醇树脂与有机抗菌剂的质量比为30:1。
实施例14
本实施例与实施例13的区别之处在于，水性渗透层的原料中水性多元醇树脂与有机抗菌剂的质量比为20:1
对比例
对比例1
本对比例与实施例1的区别之处在于，软质绒面篮球合成革不包括水性渗透层，即不进行S3水性渗透层制备步骤。
对比例2
本对比例与实施例1的区别之处在于，软质绒面篮球合成革不包括绒感面层，即不进行S2绒感面层制备步骤。
对比例3
本对比例与实施例1的区别之处在于，软质绒面篮球合成革不包括绒感面层和水性渗透层，即不进行S2绒感面层制备步骤和S3水性渗透层制备步骤。
性能检测试验方法
抗菌性能检测：参照QB/T 4341-2012《抗菌聚氨酯合成革-抗菌性能试验方法和抗菌效果》中的相关测试方法对实施例1～14和对比例1～3中制备得到的合成革材料进行检测。
耐磨性能检测：参照QB/T 2726-2005《皮革物理和机械试验耐磨性能的测定》中测试方法对实施例1～14和对比例1～3中制得的合成革成品进行试验，且试验中采用CS-10磨轮，试验条件荷重1000g，测试转数1000转。评定标准：1级很明显、2级比较明显、3级能分辨出、4级难以分辨出、5级无法分辨出。
柔软亲肤性能检测：分别触摸实施例1～14和对比例1～3中制得的合成革成品，并对表面手感作出评判。
拉伸强度检测：参照GB/T 1646-2007《聚氨酯合成革》中的相关试验方法对实施例1～14和对比例1～3中制得的合成革成品的拉伸强度进行检测。
耐污性能测试：参照QB/T 5070-2017《人造革合成革试验方法耐污染性的测定》中的试验方法对实施例1～14和对比例1～3中制得的合成革成品进行试验，并记录各实施例和对比例的耐污等级。
表2检测数据表
通过表2的检测数据，并结合实施例1和对比例1～3的检测结果来看，本申请中通过摩擦耐磨发泡聚氨酯层所实现的起绒效果，可以有效提高合成革成品的表面手感。并且进一步涂覆水性多元醇树脂，使得水性多元醇树脂渗入绒感面层内，可以有效提高合成革成品的耐磨性能和表面手感。
结合实施例1和实施例6～7的检测结果来看，将耐磨发泡聚氨酯层分为两层，并进一步在第一层中加入硅改性羟基丙烯酸树脂，在基本不影响合成革成品表面手感的基础上，可以有效提高合成革成品的耐污性能。
另外，进一步调整第一层和第二层中聚氨酯树脂的有机硅含量，在不影响合成革成品耐磨性能的基础上，对于提高合成革成品的表面手感具有积极意义。
结合实施例6和实施例8～10的检测结果来看，另外在第二层中加入单异氰酸酯，合成革成品的拉伸强度明显改善，可能是单异氰酸酯在摩擦起绒过程中与水性多元醇树脂发生反应从而修复裂纹而达到的效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种软质绒面篮球合成革，其特征在于，包括基布层、耐磨发泡聚氨酯层、绒感面层和水性渗透层，所述耐磨发泡聚氨酯层位于基布层的表面，所述绒感面层位于耐磨发泡聚氨酯层背离基布层的一侧，所述水性渗透层位于绒感面层背离耐磨发泡聚氨酯层的一侧，所述耐磨发泡聚氨酯层为发泡聚氨酯涂覆在基布层上形成的层，所述绒感面层是通过摩擦发泡聚氨酯层得到的层；所述水性渗透层是水性多元醇树脂涂覆在绒感面层上形成的层。
2.根据权利要求1所述的一种软质绒面篮球合成革，其特征在于，所述耐磨发泡聚氨酯层的原料包括以下质量份的组分：聚氨酯树脂90～120份、流平剂0.2～1份、色浆5～12份、填料5～10份。
3.根据权利要求2所述的一种软质绒面篮球合成革，其特征在于，所述耐磨发泡聚氨酯层包括第一层和第二层，所述第二层位于第一层背离基布层的一侧；
所述第一层的原料包括以下质量份的组分：聚氨酯树脂70～90份、流平剂0.1～0.7份、色浆3～8份、填料4～7份、硅改性羟基丙烯酸树脂5～10份；
所述第二层的原料包括以下质量份的组分：聚氨酯树脂20～30份、流平剂0.1～0.3份、色浆2～4份、填料1～3份。
4.根据权利要求3所述的一种软质绒面篮球合成革，其特征在于，所述第一层和第二层中的聚氨酯树脂均为有机硅改性聚氨酯树脂，且所述第一层中的有机硅改性聚氨酯树脂的有机硅含量为25～30%，所述第二层中的有机硅改性聚氨酯树脂的有机硅含量为10～15%。
5.根据权利要求3所述的一种软质绒面篮球合成革，其特征在于，所述第二层的原料还包括异氰酸酯0.1～0.5份。
6.根据权利要求1所述的一种软质绒面篮球合成革，其特征在于，所述水性渗透层的原料还包括有机抗菌剂，且水性渗透层的原料中水性多元醇树脂与有机抗菌剂的质量比为（20～30）:1。
7.一种如权利要求1～6任意一项所述的软质绒面篮球合成革的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
耐磨发泡聚氨酯层制备：混合耐磨发泡聚氨酯层的各原料，得到耐磨发泡聚氨酯；然后将耐磨发泡聚氨酯涂覆在基布层上，烘干后得到耐磨发泡聚氨酯层；
绒感面层制备：摩擦耐磨发泡聚氨酯层，使其表面形成致密的绒感颗粒，得到绒感面层；
水性渗透层制备：将水性多元醇树脂涂覆在绒感面层上，烘干后得到水性渗透层，制得成品软质绒面篮球合成革。
8.根据权利要求7所述的一种软质绒面篮球合成革的制备方法，其特征在于，所述耐磨发泡聚氨酯层制备步骤中，先分别混合第一层和第二层的原料，然后先将第一层混合后的原料涂覆在基布层上，烘干后再将第二层混合后的原料涂覆在第一层上，烘干后得到耐磨发泡聚氨酯层。
9.根据权利要求8所述的一种软质绒面篮球合成革的制备方法，其特征在于，所述第一层的厚度为1.8mm～2.3mm，所述第二层的厚度为0.7～1.2mm。
10.根据权利要求9所述的一种软质绒面篮球合成革的制备方法，其特征在于，所述绒感面层制备步骤中，所述绒感面层的厚度为0.2～0.4mm。
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