CN103074780B

CN103074780B - 薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法

Info

Publication number: CN103074780B
Application number: CN201310030420.XA
Authority: CN
Inventors: 许志; 顾海云
Original assignee: Jiaxing University
Current assignee: Jiaxing University
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2033-01-24
Also published as: CN103074780A

Abstract

一种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法，包括以下步骤：（1）将不定岛海岛型短纤维经梳理铺网后与不定岛桔瓣型复合长丝织造网布叠合，再通过针刺形成表面覆有织造网布的复合针刺无纺布；将复合针刺无纺布在聚氨酯的DMF溶液中浸渍；（2）在凝固液DMF的水溶液中进行凝固和发泡处理；（3）水洗；（4）用甲苯溶去复合针刺无纺布中的LDPE部分；（5）干燥、定形；（6）片皮，得到两层超细纤维人工皮革基布，其中一层为含有不定岛桔瓣型复合长丝网布的薄型复合超细纤维人工皮革基布，另一层为常规的超细纤维人工皮革基布。所得的薄型复合超细纤维人工皮革基布，由于含有连续的“桔瓣形”的纤维，具有很好的拉伸强度和撕裂强度。

Description

薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法

技术领域

本发明属于人工皮革制造技术，涉及一种人工皮革基布的制造方法，一种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法。

背景技术

超细纤维人工皮革基布是将海岛型短纤维无纺布在聚氨酯的DMF(二甲基甲酰胺)溶液中浸渍，然后在凝固液DMF的水溶液中浸泡，进行凝固和发泡处理，再用无机或有机溶剂溶去海岛型短纤维中的“海”部分而制成。所用的海岛型短纤维生产方法有定岛法和不定岛法两种。定岛法生产海岛型短纤维是由二种聚合物PA6(尼龙6)和COPET(碱溶性聚酯切片)通过双螺杆复合纺丝机分别熔融、进入海岛型纺丝组件，岛相和海相分别通过各自的路径在喷丝孔的出口处汇合喷出，形成定岛型海岛纤维，其岛相和海相在纤维的长度方向是连续、均匀分布的，岛数固定，一般在37岛以上。不定岛法生产海岛型短纤维，常用锦纶切片PA6和LDPE(低密度聚乙烯)在一定温度和条件下混合，经同一个螺杆挤压机熔融、共混，再经计量泵、纺丝组件喷出，形成不定岛的超细纤维，其岛相不连续，不固定。海岛纤维所形成的无纺布采用针刺工艺，这样形成的无纺布再经烫平、含浸、水洗、抽出、水洗烘干等工艺形成的超细纤维人工皮革基布，厚度一般在1.0mm～2.5mm。对于薄型的如用于服装、高尔夫手套、车用的超细纤维人工皮革基布(厚度在0.3mm-0.8mm)，通常采用片皮工艺，即用片皮机将皮革基布一片为二，如将2.0mm厚度的超细纤维人工皮革基布片为0.5mm和1.5mm厚度的超细纤维人工皮革基布。经过片皮的超细纤维人工皮革基布，其皮基内部原来通过针刺形成的勾结受到破坏，因此，通过片皮工艺生产出的薄型的超细纤维人工皮革基布，在拉伸强度、撕裂强度等物性方面相对偏低，难以生产出物性满足要求的厚度为0.30-0.50mm的高档薄型服装革等系列产品。

桔瓣型复合纤维是由二种性能不同的聚合物PET和PA6构成的一种裂片型复合纤维，其横截面由类似“桔子”形状的裂片组成。二种性能不同的聚合物之间有一定的相容性以保证纺丝及后加工过程的正常进行，但在性能上又有所差异，能够在织物处理过程中通过化学或物理的方法将复合纤维***为超细纤维。采用这种形式的纤维截面，经剥离后可以得到“桔瓣形”超细纤维，这种桔瓣型复合纤维通常分为6+6或8+8等种类，即由6瓣(或8瓣)PET及6瓣(或8瓣)PA6相互间隔组成桔瓣型。二种组份的重量比可以是15/85～85/15，最终可得到线密度为0.10～0.50dtex的超细纤维。由于桔瓣型复合纤维的各瓣之间相互连结，有时剥离不好，容易造成超细纤维织物染色不良等问题。改进剥离不好的方法，是制作米字型复合纤维。米字型复合纤维的截面是由一种聚合物构成“米”字型骨架及另一种聚合物为“米”字型骨架之间的楔形组成。若“米”字型骨架的比例低于15％，骨架过细且不均匀，也会增加剥离的难度；若“米”字型骨架的比例大于50％，骨架变得很粗，剥离后会形成一根较粗的纤维，影响超细纤维织物的柔软性。“米”字型复合纤维又被称为“N+1”型，即由N个瓣形加上一个“米”字型构成。当N大于12时，会获得更细的纤维，但会有骨架过细且不均匀、剥离困难的问题。

发明内容

本发明旨在提出一种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法，所得的薄型复合超细纤维人工皮革基布具有较高的物性。

这种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法包括以下步骤：

(1)将复合针刺无纺布在聚氨酯的DMF溶液中浸渍；

(2)将(1)步所得半制品在凝固液DMF的水溶液中浸泡，进行凝固和发泡处理，将聚氨酯制成含有微泡孔的弹性体；

(3)水洗；

(4)用甲苯溶去复合针刺无纺布中的LDPE部分；

(5)干燥、定形；

(6)片皮，得到两层超细纤维人工皮革基布；

其中第(1)步中所述的复合针刺无纺布是将不定岛海岛型短纤维经梳理铺网后与不定岛桔瓣型复合长丝织造网布叠合，织造网布在表层，再通过针刺使不定岛海岛型短纤维与织造网布复合，形成表面覆有织造网布的复合针刺无纺布；第(6)步片皮所得的两层超细纤维人工皮革基布中，一层为含有不定岛桔瓣型复合长丝织造网布的薄型复合超细纤维人工皮革基布，另一层为常规的超细纤维人工皮革基布。第(1)步中所述的不定岛桔瓣型复合长丝的制造方法是，应用双螺杆复合纺丝设备，采用桔瓣型复合纺丝方法，令PA6+LDPE共混相和PA6或PET分别经螺杆熔融，经桔瓣型复合纺丝板汇合在喷丝孔入口处分布成N+1形状，一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕制成半成品UDY丝，再经拉伸制成成品DT或经拉伸变形制成DTY不定岛桔瓣型复合长丝，其中，PA6+LDPE共混融体形成1个“米”字型，“米”字型部分中，不定岛组份PA6与海相LDPE的混合比例为40：60到60：40之间；N个桔瓣形为PA6或PET。

用这种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法制得的薄型超细纤维人工皮革基布，由于含有不定岛桔瓣型复合长丝制成的织造网布，网布长丝中“桔瓣形”的纤维是连续的，有效增加了布面的强度，具有较高的物性，具有很好的拉伸强度和撕裂强度。

附图说明

图1为不定岛桔瓣型复合长丝的截面照片；

图2为不定岛桔瓣型复合长丝溶去LDPE海相成分后的截面照片；

图3为薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备工艺流程图；

图4为不定岛桔瓣型复合UDY长丝的生产工艺流程图；

图5为不定岛桔瓣型复合UDY丝加工成DT长丝的生产工艺流程图。

具体实施方式

如图3所示，这种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法包括以下步骤：

(1)将不定岛海岛型短纤维经梳理铺网后与不定岛桔瓣型复合长丝织造网布叠合，织造网布在表层，再通过针刺使不定岛海岛型短纤维与织造网布复合，形成表面覆有织造网布的复合针刺无纺布，将复合针刺无纺布在聚氨酯的DMF溶液中浸渍；

(3)水洗；

(4)用甲苯溶去复合针刺无纺布中不定岛海岛型短纤维和不定岛桔瓣型复合长丝的LDPE部分；

(5)干燥、定形；

(6)片皮，得到两层超细纤维人工皮革基布，其中一层为含有不定岛桔瓣型复合长丝织造网布的薄型复合超细纤维人工皮革基布，另一层为常规的超细纤维人工皮革基布。

这种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法中第(1)步中所述的不定岛桔瓣型复合长丝的制造方法如图4所示，应用双螺杆复合纺丝设备，采用桔瓣型复合纺丝方法，令PA6+LDPE共混相和PET分别经各自的螺杆熔融，经桔瓣型复合纺丝板汇合在喷丝孔入口处，分布成N+1形状，一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕制成半成品UDY丝(未牵伸丝)；如图5所示，UDY丝再经拉伸制成成品DT(牵伸丝)、或经拉伸变形制成DTY(加弹丝)不定岛桔瓣型复合长丝。

这种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法中，所述的不定岛桔瓣型复合长丝的制造方法中，可用PA6+LDPE共混融体形成1个“米”字型，“米”字型部分中，不定岛组份PA6与海相LDPE的混合比例为40：60到60：40之间；N个桔瓣形组份为PA6或PET。

这种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法中，所述的不定岛桔瓣型复合长丝制造方法中的桔瓣相为PA6时，纺丝时桔瓣组份的熔体温度控制在270～280℃，“米”字相的熔体温度控制在265℃～285℃。

这种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法中，所述的不定岛桔瓣型复合长丝制造方法中的桔瓣相为PET时，纺丝时桔瓣组份的熔体温度控制在280～290℃。

这种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法具有如下优点：

(1)将PA6+LDPE共混作为“米”字型骨架的组份应用到桔瓣型复合长丝生产中，可改善桔瓣型复合长丝中的超细纤维的纤度分布，最细可达0.001dtex，制成的单根纤维截面如图1所示。用有机溶剂溶去PA6+LDPE共混相中的LDPE，“米”字型骨架能得到有效的开纤，留下不定岛微纤组份PA6和另一相中的“桔瓣形”组分PET，其截面如图2所示，有效解决了开纤问题；抽出PE后，留下的不定岛PA6纤维单丝纤度为0.001～0.30dtex；N个桔瓣形分离后的单丝纤度为0.025～0.50dtex。

(2)由于片得的薄型超细纤维人工皮革基布含有不定岛桔瓣型复合长丝织成的网布，网布长丝中“桔瓣形”的PET是连续的，有效增加了布面的强度，从而使0.30mm-0.50mm厚度的薄型超细纤维人工皮革基布具有较高的物性，具有很好的拉伸强度和撕裂强度。

(3)当LDPE与PA的共混相与PET的质量比为30：70时，网布的不定岛桔瓣型复合长丝中的岛组份的比例可以显著提高，高达85％左右，使需要萃取出的PE相应减少，降低了生产成本，提高了所制的超细纤维人工皮革基布的物性。

(4)当网布中的不定岛桔瓣型复合长丝中的岛组份的比例高达85％左右时，薄型超细纤维人工皮革基布的面密度显著增加，网布长丝“米”字型骨架中PA6岛相纤维与PA6/LDPE不定岛短纤维中PA6岛相纤维相似，合为一体，从而形成了薄型超细纤维人工皮革基布的细腻的触感和密实的外观，能有效掩盖机织网布的布纹痕迹，在制作绒面产品时，布面的绒感会更加细腻均一。

这种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法中，其中不定岛桔瓣型复合长丝制造中，“米”字型可使用熔融指数为40～60MFI的低密度聚乙烯LDPE和相对粘度为2.6～3.2η的锦纶PA6的共混物，桔瓣型使用相对粘度为2.6～3.0η的锦纶PA6或粘度为0.640dl/g的PET。

实施例1

服装革基布的制备

1：PA6/(PA6+LDPE)不定岛桔瓣型复合长丝的纺丝工艺

(a)纺丝原料：

桔瓣形组份：PA6切片，牌号M32800，相对粘度为2.8η；；

LDPE+PA6的共混物：熔融指数为50MFI的LDPE和粘度为2.8η的PA6的共混物，其中：

LDPE，牌号MB9500，熔融指数为50。

锦纶切片，牌号M32800，相对粘度为2.8η；

(b)原料配比：重量比：PA6/(LDPE+PA6)＝50/(25+25)

(c)喷丝板规格：孔数×桔瓣数×孔径为48×(8+1)×0.30mm；

(d)螺杆挤压机：规格

(e)计量泵规格：0.6cc/rev；

(f)冷却风温度：16℃，风速：0.6m/s；

(g)上油盘转速：26rpm/min，油剂浓度为：3.0％；

(h)纺丝(卷绕)速度：450m/min；

(i)纺丝工艺及物性：

表1.1528dtex/48×(8+1)F UDY不定岛桔瓣型复合长丝纺丝工艺表

表1.2528dtex/48×(8+1)F UDY不定岛桔瓣型复合长丝物性测试数据

规格	断裂强度cn/dtex	断裂伸长率％	含油率％
				528dtex/48×(8+1)F	1.21	354.6	1.12

(j)拉伸工艺及物性：

拉伸工艺设定：有效拉伸比为3.3，热盘温度为75℃，热箱温度为90℃，拉伸速度200m/min。

表1.3拉伸后DT丝物性测试数据及单丝截面中超细纤维数

2：复合超细纤维人工皮革基布的制备

用PA6/(PA6+LDPE)不定岛桔瓣型复合长丝织成的50g/m²织造网布，覆于经梳理铺网的不定岛海岛型短纤维棉网的表层，然后通过针刺复合，形成表面覆有织造网布的总单重650g/m²的复合无纺布，采用聚氨酯浸渍处理，经用有机溶剂溶去PA6和LDPE共混相中的LDPE，制得1.5mm厚度的超细纤维人工皮革基布；将该基布经片皮机片皮，片得0.35mm含有不定岛桔瓣型复合长丝织造网布层和1.15mm普通不定岛海岛纤维棉网的上下二层超细纤维人工皮革基布。

由于0.35mm超细纤维人工皮革基布中含有不定岛桔瓣型复合长丝制成的织造网布，网布长丝中“桔瓣形”的PA6有效增加了布面的强度，使基布具有较高的物性；抽出PE开纤后的超细纤维有75％的比例，因此所得薄型超细纤维人工皮革基布密度增加，更有效增强其强度；其中的不定岛部分的超细纤维则增强了产品细腻的触感和密实的弹性感。经起绒加工，可制成密度较高的，具有高档麂皮感和“书写效应”的高档次人造麂皮，或进行贴面加工制得仿真皮服装革等。

制成的0.35mm复合超细纤维人工皮革基布其物性与普通不定岛PA6超纤基布对比如下表：

表1.4(片皮处理后)0.35mm规格的服装革基布物性比较

这种含有不定岛桔瓣型复合长丝网布的0.35mm超细纤维人工皮革基布，由于强力和撕裂有了明显提高，制成的绒面革或经造面的仿真皮革可以直接用作服装主面料，而0.35mm规格的普通超纤基布因物性较低，只能用作服装辅料。

实施例2

车用革基布的制备

1：PET/(PA6+LDPE)不定岛桔瓣型复合长丝的纺丝工艺

(a)纺丝原料：

桔瓣形组份：PET切片，粘度为0.64dl·g^-1；

LDPE，牌号MB9500，熔融指数为50，韩国LG公司生产。

锦纶切片，牌号M32800，相对粘度为2.8η；

(b)原料配比：重量比：PET/(LDPE+PA6)＝60/(20+20)；

(c)喷丝板规格：孔数×桔瓣数×孔径为48×(8+1)×0.30mm；

(d)螺杆挤压机：规格

(e)计量泵规格：0.6cc/rev；

(f)冷却风温度：18℃，风速：0.6m/s；

(g)上油盘转速：26rpm/min，油剂浓度为：3.0％；

(h)纺丝(卷绕)速度：450m/min；

(i)纺丝工艺及物性：

表2.1528dtex/48×(8+1)F UDY桔瓣型复合长丝纺丝工艺表

表2.2528dtex/48×(8+1)F UDY桔瓣型复合长丝物性测试数据

规格	断裂强度cn/dtex	断裂伸长率％	含油率％
				165dtex/48×(8+1)F	1.27	321.6	1.13

(j)拉伸工艺及物性：

拉伸工艺设定：有效拉伸比为3.2，热盘温度为75℃，热箱温度为90℃，拉伸速度200m/min。

表2.3拉伸后DT丝物性测试数据及单丝截面中超细纤维数

2：复合超细纤维人工皮革基布的制备

用该不定岛桔瓣型复合长丝织成的60g/m²机织网布，覆于经梳理铺网的不定岛海岛型短纤维棉网的表层，然后通过针刺复合，形成表面覆有机织网布的总单重850g/m²的复合无纺布，采用聚氨酯浸渍处理，经用有机溶剂溶去PA6和LDPE共混相中的LDPE，制得2.0mm厚度的超细纤维人工皮革基布；将该基布经片皮机片皮，片得0.80mm含有不定岛桔瓣型复合长丝网布层和1.20mm普通不定岛海岛型纤维棉网的上下二层超细纤维人工皮革基布。

由于0.80mm超细纤维人工皮革基布中含有不定岛桔瓣型复合长丝制成的网布，网布长丝中“桔瓣形”型的PET有效增加了布面的强度，使基布具有较高的物性；其物性与普通PA6超纤基布相比,由于PET纤维刚性好，断裂伸长小，因此基布的热稳定性好，不易发生形变，是优秀的车用革材料。制成的复合超细纤维人工皮革基布其物性与普通不定岛PA6超纤基布物性对比如下表：

表2.4(片皮处理后)0.80mm规格的车用革基布物性比较

这种含有网布的复合超细纤维人工皮革基布与同品种普通超纤基布相比，强力和撕裂提高了50％～60％。基布的断裂伸长率和150℃5分钟热收缩率下降了约40％，车用革基布的热稳定性显著提高。

Claims

1.一种薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法，包括以下步骤：

(1)将复合针刺无纺布在聚氨酯的DMF溶液中浸渍；

(3)水洗；

(4)用甲苯溶去复合针刺无纺布中的LDPE部分；

(5)干燥、定形；

(6)片皮，得到两层超细纤维人工皮革基布；

其特征是第(1)步中所述的复合针刺无纺布是将不定岛海岛型短纤维经梳理铺网后与不定岛桔瓣型复合长丝织造网布叠合，织造网布在表层，再通过针刺使不定岛海岛型短纤维与织造网布复合，形成表面覆有织造网布的复合针刺无纺布；第(6)步片皮所得的两层超细纤维人工皮革基布中，一层为含有不定岛桔瓣型复合长丝织造网布的薄型复合超细纤维人工皮革基布，另一层为常规的超细纤维人工皮革基布；第(1)步中所述的不定岛桔瓣型复合长丝的制造方法是，应用双螺杆复合纺丝设备，采用桔瓣型复合纺丝方法，令PA6+LDPE共混相和PA6或PET分别经螺杆熔融，经桔瓣型复合纺丝板汇合在喷丝孔入口处分布成N+1形状，一同挤出丝束，经冷却、上油、卷绕制成半成品UDY丝，再经拉伸制成成品DT或经拉伸变形制成DTY不定岛桔瓣型复合长丝，其中，PA6+LDPE共混融体形成1个“米”字型，“米”字型部分中，不定岛组份PA6与海相LDPE的混合比例为40：60到60：40之间；N个桔瓣形为PA6或PET。

2.如权利要求1所述的薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法，其特征是所述的不定岛桔瓣型复合长丝的制造方法中，桔瓣相为PA6，纺丝时桔瓣组份的熔体温度控制在270～280℃，“米”字相的熔体温度控制在265℃～285℃。

3.如权利要求1所述的薄型复合超细纤维人工皮革基布的制备方法，其特征是所述的不定岛桔瓣型复合长丝的制造方法中，桔瓣相为PET，纺丝时桔瓣组份的熔体温度控制在280～290℃，“米”字相的熔体温度控制在265℃～285℃。