JP2012533695A - 超細繊維人工皮革及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は超細繊維人工皮革及びその製造方法を開示する。該当超細繊維人工皮革は、経二重織起毛織造プロセスを採用し、高強度繊維糸（或はその他の長繊維糸）を地経・地緯、テリレン海島型超細繊維或はその他の超細繊維をパイル経とし、パイル経をV字型かW字型の3次元パイル生機（生地）に織ってから、ポリウレタン樹脂浸漬・パディング、アルカリ処理、サンディング加工、染色、整理（仕上げ）を経て製造される。本発明で製造された人工皮革は、細かい表面毛羽、高い密度、強い皮革質感、耐摩耗性、寸法の安定性、吸湿性・透気性、並びに、優れた染色堅牢度および力学的性能を持っているので、衣料用革、靴面用革、自動車の内部飾り材料、家具用革等に用いられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、超細繊維人工皮革及びその製造方法、より詳しくは超細テリレン（訳注：「テリレン」とは中国において「ポリエステル」を指す慣用名称、「超細」とは「微細」程度の意味）を主要原料とし、特別な三次元紡織技術及び湿式皮革製造プロセスを利用してそれを特別な高分子弾性体と結合させて製造する起毛皮革及びその製造方法に関するものであり、紡織と皮革の技術分野に属する。
従前、国内外でも超細繊維人工皮革の多くは、海島型超細繊維を原料として、打綿、梳綿(carding)、ウェビング等工程を経てから、刺繍（或はスパンレース）機で原料を繰り返し凝固して生機（生地）に形成させ、そしてポリウレタン浸漬・パディング、凝固、アルカリ液（或は溶剤）による「海」部分の溶解除去（或は抽出）、サンディング加工、染色、整理（仕上げ）等の工程を経て製造されたものである。
海島型超細繊維は、採用した生産技術によって、非固定海島型超細繊維（非固定島超繊）と固定海島型超細繊維（固定島超繊）の二種類に分けられる。非固定島超繊の島は制御不能であり、縦軸で連続的ではなく、溶剤処理後に粗さや長さが異なる不規則な超細繊維となる。固定島超繊は縦軸で連続的、島数が固定的であり、繊維粗さや長さが一致した均一な超細繊維である。固定島超繊は一般に16島、24島、37島、64島等、島数の異なる数種規格があるが、そのうち、37島がよく使用される。
非固定島のナイロン超細繊維人工皮革に対して言えば、その非固定島超繊は普通に、ポリアミド、ポリエチレン或はその他の溶解性高分子物が一定の比例（比率）で混合・糸引けすることによって製造される。人工皮革基布製造後、トルエンでポリエチレンを溶解して開繊し、そして後処理を行う。この方法で製造された製品は、その繊維モノフィラメント糸の繊度が0.0001dtex〜0.1dtex以上に達するが、繊度の離散性が大きいから、後加工及び製品の品質に一定の影響を与える。また、生産過程において、毒性溶剤であるトルエンが揮発して作業者の健康と環境に大きく影響する。更に、ナイロン繊維には、それ自身の特性で、製品均一性、染色堅牢度及び毛羽密度が低かったり、耐摩耗性が劣ったりする欠陥が存在しているので、その応用分野がある程度に制限される。
人工皮革の基布に非織布（不織布）を使用する場合には、繊維が刺繍（或はスパンレース）によって相互に撚り合うが、その安定性が低く（非織布の間に機織物層を加えて製品の安定性を向上させるメーカーもある）、それにポリウレタン樹脂に埋め込まれているが、やはり製品から脱落しやすい。即ち、耐摩耗性が悪くて、この方法によってできた立体繊維が十分に多くなくて表面の毛羽が薄いため、製品の触感が悪くて一部分野の要求を満足することができない。
（特になし）
従来技術では、人工皮革の立体繊維が十分に多くなくて、表面の毛羽が薄くて、製品の触感が悪くて一部分野の要求を満足することができないという欠陥または課題を克服するために、本発明は下記製造ステップを含む超細繊維人工皮革の製造方法を提供する。
本発明（超細繊維人工皮革の製造方法）は次の各ステップ（工程）を備える。即ち、
（1）超細繊維をパイル経、長糸或はヤーン毛糸を地経・地緯とし、パイル経をV字型或はW字型で固結し、経二重織起毛織造技術を利用して植毛機にて二重パイル生機を織り、パイルカッターで二重基布を繋ぐパイル経糸を切って二重生機をそれぞれ地経・地緯及びV字型或はW字型パイル経を持つ3次元立体構造の単層パイル生機に分割させる。
（2）パイル生機をポリウレタン処理液に浸漬・パディング(padding)してから、凝固液、水洗、乾燥等処理を経て生機中のポリウレタンを海綿状の連続・貫通的な微多孔膜に形成させる。
（3）乾燥されたポリウレタンを含む微多孔膜生機をアルカリ処理し、パイル経を十分に単一繊維に分散させて超細繊維を形成する。その後、十分に水洗を行って、アルカリ液とアルカリ溶解性の単量体（モノマー）と低重合体（オリゴマー）を除去する。
（4）サンディング加工、染色、整理を行って超細繊維人工皮革を得る。
本発明の優先的選択の技術的方案として、前記超細繊維は、テリレン超細繊維、PTT超細繊維、PA6或はPA66超細繊維、ヤーン毛糸は高強度繊維糸或はその他の長繊維糸を採用すること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、超細繊維は海島型超細繊維或は分割型超細繊維を採用すること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、超細繊維マルチフィラメント糸の繊度は82.5-333dtexであること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、超細繊維モノフィラメント糸の繊度は0.55dtex以下であること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ヤーン毛糸マルチフィラメント糸の繊度は82.5-222dtexであること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、テリレン超細繊維は、難燃テリレン超細繊維、防静電気テリレン超細繊維、抗菌テリレン超細繊維、或は酸素負イオン放射機能を持つテリレン超細繊維を使用することができること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ステップ（2）に記載のポリウレタン処理液は、ポリウレタン樹脂、DMF、陰イオン、非イオン系界面活性剤で調製した溶液であること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ポリウレタン処理液中のポリウレタン樹脂の濃度は5%-30%、陰イオン、非イオン系界面活性剤の重量比は0-5%とすること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ポリウレタン樹脂の濃度は10%-20%、陰イオン、非イオン系界面活性剤の重量比は1%-3%とすること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ステップ（2）におけるポリウレタン処理液とパイル生機との重量比は80%-400%とすること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ステップ（2）におけるポリウレタン処理液とパイル生機との重量比は100%-200%とすること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ステップ（2）における凝固液の濃度は10-30%とすること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ステップ（3）におけるアルカリ処理の処理温度は95-120度（℃）、処理時間は10-30分間とすること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ステップ（1）における地経、地緯は織造前に着色したヤーン毛糸を使用することができること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ステップ（1）におけるパイル経が織造前に着色した超細繊維を使用することができること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ステップ（1）でパイル生機ができた後に、また起毛面の裏面に海島超細テリレンの非織布層を刺繍・複合するステップをも含むこと。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、ステップ（4）で超細繊維人工皮革ができた後に、また起毛面の裏面に水溶性ポリウレタン塗料層を塗るステップをも含むこと。
本発明のもう一つの技術方案として、前記方法を利用してテリレン超細繊維人工皮革を製造すること。
本発明の優先的選択の実施案として、人工皮革はヤーン毛糸を地経・地緯とし、パイル経をV字型或はW字型で固結し、経二重織起毛織造技術を利用して植毛機にて二重パイル生機を織り、パイルカッターで二重基布を繋ぐパイル経糸を切って、二重生機をそれぞれ地経・地緯及びV字型或はW字型パイル経（起毛面という）を持つ３次元立体構造の単層パイル生機に分割させること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、起毛面の裏面に海島型超細テリレン非織布層を刺繍・複合すること。
本発明のもう一つの優先的選択の実施案として、起毛面の裏面に水溶性ポリウレタン層を塗ること。
本発明のもう一つの技術方案として、超細繊維人工皮革を衣料、靴、自動車内部飾り或は家具等領域に応用すること。
本発明の人工皮革は、細かい表面毛羽、高い密度・染色堅牢度、強い皮革質感、優れた寸法安定性・吸湿性・透気性および耐摩耗性、並びに、良好な力学的性能を持っているため、衣料用革、靴面用革、自動車内部飾り材料、家具用革等として用いられる。
本発明の製造工程のフローチャート。 本発明のパイル経V字型固結構造のイメージ図。 本発明のパイル経V字型固結構造のイメージ図。 本発明のパイル経W字型固結構造のイメージ図。 本発明の二重パイル生機（生地）構造のイメージ図。 本発明の一重パイル生機（生地）構造のイメージ図。
以下、図面及び具体的実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、以下に掲げた実施例は本発明の保護範囲を限定するものではない。
［実施例１］
（１） 超細繊維マルチフィラメント糸の繊度が82.5-333dtex（好ましくは超細繊維モノフィラメント糸繊度0.55dtex以下）であるテリレン海島型超細繊維をパイル経（1）とすると共に、繊度が82.5-222dtexである高強度繊維糸を地経（2）及び地緯（3）とし、パイル経（1）をV字型（図２或は図３参照）或はW字型（図４参照）で固結し、経二重織起毛織造技術を利用し、植毛機にて二重パイル生機（生地）（図５参照）を織り、パイルカッターで二重の基布を繋ぐパイル経糸を切り、二重生機をそれぞれ地経（2）・地緯（3）とV字型或はW字型パイル経（1）（起毛面という）を持つ３次元立体構造の単層パイル生機（図6参照）に分割させる。
（２） パイル生機を、濃度5%〜30%（好ましくは10〜20%）のポリウレタン樹脂と、DMF(Dimethylformamide)と、濃度0〜5%（好ましくは1%〜3%）の陰イオン、非イオン系界面活性剤とで調製した処理液に浸漬・パディングする。処理液中で、ポリウレタン処理液とパイル生機との重量比が80%〜400%（好ましくは100%〜200%）である。そして、パイル生機を凝固液に浸漬し、また水洗、脱水、乾燥工程を行う。
その凝固液は濃度10%〜30%（好ましくは15%〜25%）のDMFと水で調製した溶液である。
（３） 乾燥後のポリウレタンを含むパイル生機をアルカリ液に浸漬し、95〜120度（℃）で10〜30分間処理して、海島テリレン中の「海」部分を溶解・除去、「島」部分を十分に分散させてモノフィラメント糸の繊度が0.55dtex以下である超細繊維を形成する。それから、十分に水洗を行ってアルカリ液とアルカリ溶解からの単量体と低重合体（オリゴマー）とを除去する。
（４） サンディング加工、染色、整理を行ってテリレン超細繊維人工皮革を得る。
サンディング加工ステップ：サンディング加工が人工皮革の起毛面に大きく影響するが、本発明では、品番の異なる研磨紙（220〜600目）を利用して、表面を先に重く、後に軽いサンディング加工処理を繰り返して行った結果、鹿皮のような柔らかくて細かい起毛のある人工皮革を得た。
染色ステップ：優質な分散染料（例えば、洗濯堅牢度の高い分散染料、日光暴露堅牢度の高い分散染料等）を使用してオーバーフロ染色機によって染色を行う。染色過程に、染色のプロセス条件（130℃、60分間）を厳しく把握・制御し、染色後の水洗を強化することにより、製品の色均一性と染色堅牢度を保証する。
（５） 起毛面の裏面に海島テリレン超細繊維層（4）を刺繍複合して、更に起毛面の耐摩耗性能を向上させる。或は、起毛面の裏面に水溶性ポリウレタン樹脂層を塗って毛羽の脱落を減少させる。
［実施例２］
実施例１で得た超細繊維人工皮革を測定することについては、それぞれグラム重、厚さ、TABER耐磨耗性、水浸による褪色、常温での曲り、破裂強度、引張強度、伸び率、引裂強度、摩擦褪色、剥離強度、湿式等方面から測定した。測定結果は下表の通り。
Figure 2012533695
上記内容は本発明の構造と作業流れ（作業手順）について詳しく説明したが、本発明の具体的実施形態を限定するものではない。本発明の属する技術分野の普通な技術者（いわゆる当業者）は、本発明の構想から逸脱しない前提下で、若干の簡単な推理或は切り替えによって本発明と同じ結果が得られるが、いずれも本発明の権利請求範囲内に属すると見なすものである。

Claims (23)

  1. 下記製造ステップ（１）〜（４）を含む超細繊維人工皮革の製造方法であって、
    （１） 超細繊維をパイル経とすると共に、ヤーン毛糸を地経および地緯とし、パイル経をＶ字型或はＷ字型で固結し、経二重織起毛織造技術を利用して植毛機にて二重パイル生地を織り、パイルカッターで二重生地を繋ぐパイル経糸を切って二重生地をそれぞれ、地経、地緯、及びＶ字型或はＷ字型パイル経を持つ３次元立体構造の単層パイル生地に分割させるステップと、
    （２） パイル生地をポリウレタン処理液に浸漬およびパディングしてから、凝固液、水洗、乾燥等の処理を経て生地中のポリウレタンを海綿状の連続貫通的な微多孔膜に形成させるステップと、
    （３） 乾燥されたポリウレタンを含む微多孔膜生地をアルカリ処理し、パイル経を十分に単一繊維に分散させて超細繊維を形成し、その後、十分に水洗を行って、アルカリ液並びにアルカリ溶解性の単量体およびオリゴマーを除去するステップと、
    （４） サンディング加工、染色および仕上げ加工を行って超細繊維人工皮革を得るステップと、
    を含んでなる超細繊維人工皮革の製造方法。
  2. 前記超細繊維が、ポリエステル超細繊維、ＰＴＴ超細繊維、ＰＡ６或はＰＡ６６超細繊維であり、前記ヤーン毛糸が、高強度繊維糸或はその他の長繊維糸であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記超細繊維が海島型超細繊維或は分割型超細繊維であることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
  4. 前記超細繊維は、繊度が82.5〜333dtexのマルチフィラメント糸であることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
  5. 前記超細繊維のモノフィラメント糸の繊度が0.55dtex以下であることを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
  6. 前記ヤーン毛糸のマルチフィラメント糸の繊度が82.5〜222dtexであることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
  7. 前記ポリエステル超細繊維として、難燃ポリエステル超細繊維、防静電気ポリエステル超細繊維、抗菌ポリエステル超細繊維、または、酸素負イオン放射機能を持つポリエステル超細繊維を使用できることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
  8. 前記ステップ（２）に記載のポリウレタン樹脂処理液が、ポリウレタン樹脂、ＤＭＦ、陰イオン及び非イオン系界面活性剤で調製した溶液であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  9. 前記ポリウレタン樹脂処理液では、ポリウレタン樹脂の濃度が5%〜30%、陰イオン及び非イオン系界面活性剤の重量比が０〜５％であることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
  10. 前記ポリウレタン樹脂の濃度が10%〜20%、陰イオン及び非イオン系界面活性剤の重量比が１％〜３％であることを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
  11. 前記ステップ（２）に記載のポリウレタン処理液とパイル生地との重量比が80％〜400％であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  12. 前記ステップ（２）に記載のポリウレタン処理液とパイル生地との重量比が100%〜200%であることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
  13. 前記ステップ（２）に記載の凝固液がＤＭＦ溶液であり、その濃度が10〜30%であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  14. 前記ステップ（３）に記載のアルカリ処理において、その処理温度が９５〜１２０度（℃）、処理時間が１０〜３０分間であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  15. 前記ステップ（１）に記載の地経および地緯として、織造前に着色したヤーン毛糸を採用できることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  16. 前記ステップ（１）に記載のパイル経として、織造前に着色した超細繊維を採用できることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  17. 前記ステップ（１）でパイル生地を織った後に、起毛面の裏面に海島型超細ポリエステル不織布層を刺繍・複合するステップをも含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  18. 前記ステップ（４）で超細繊維人工皮革を製造した後に、起毛面の裏面に水溶性ポリウレタン塗料を塗るステップを含めることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の製造方法で製造された超細繊維人工皮革。
  20. ヤーン毛糸を地経および地緯とし、パイル経をＶ字型或はＷ字型で固結し、経二重織起毛織造技術を利用して植毛機にて二重パイル生地を織り、パイルカッターで二重生地を繋ぐパイル経糸を切って二重生地をそれぞれ、地経、地緯、及びＶ字型或はＷ字型パイル経（起毛面）を持つ３次元立体構造の単層パイル生地に分割させることを特徴とする請求項１９に記載の超細繊維人工皮革。
  21. 前記起毛面の裏面に海島型超細ポリエステル不織布層を刺繍・複合することを特徴とする請求項２０に記載の超細繊維人工皮革。
  22. 前記起毛面の裏面に水溶性ポリウレタン塗料層を塗ることを特徴とする請求項１９に記載の超細繊維人工皮革。
  23. 請求項１９に記載の超細繊維人工皮革の衣料や靴や自動車内部飾りや家具等への応用。
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