CN111164258A - 使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线的非织造人造革及其制造方法 - Google Patents

使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线的非织造人造革及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本公开内容涉及一种通过使用纺液染色的聚酯海‑岛型复合纱线制造具有优异的坚牢度和染色性能的人造革的方法，和通过该方法制造的人造革。根据本公开内容，由加入有有机或无机颜料、或者有机颜料和无机颜料两者的纺液染色的聚酯海‑岛型复合纱线制成的非织造织物通过以下方式制造：用加入有有机或无机颜料、或者有机颜料和无机颜料两者的聚氨酯树脂浸渍非织造织物；进行减重处理；然后用分散染料进行染色，由此可以表达各种颜色，人造革被颜料均匀地染色，通过优异的可染色性和深色表达可以减少染料的用量，并且表现出优异的坚牢度和高级品质，从而使得可以开发用于高级应用的产品如车辆内部材料。

Description

使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线的非织造人造革及其 制造方法
技术领域
本公开内容涉及一种通过使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线制造具有优异的坚牢度和染色性能的人造革的方法，和通过该方法制造的人造革。
背景技术
人造革包括具有三维结构的非织造织物作为主背衬，并且由于超细纱线和聚氨酯树脂的三维结构整体上具有微孔结构。因此，人造革具有类似于天然皮革的皮革皮层的触感，由此广泛用于诸如鞋、衣服、手套、杂货、家具、汽车内饰材料等的各种领域。
常规的超细纤维非织造人造革在超细纱线均匀染色和深色显色方面具有困难，并且由于聚氨酯树脂的不可染色性，在超细纱线与聚氨酯树脂之间产生染色差异，并且发生双色调或不均匀染色。当为了深色显色而加入过量的染料时，染色成本增加并且坚牢度降低，使得难以得到奢华的高品质。
为了解决这些问题，已经进行使用通过包含炭黑作为纺液染色组分而由聚酯或聚酰胺材料制成的纺液染色的超细纱线的人造革的开发。例如，韩国专利No.10-0148515公开了一种具有优异的坚牢度性能和触感的人造革的制造方法。
该人造革通过用聚氨酯树脂浸渍由纺液染色的聚酰胺超细纱线制成的非织造织物，并用还原染料染色该织物来生产。上述方法通过将纺液染色纱线的染色和匹染法结合可以得到提高染色坚牢度的效果，但是由于该方法使用还原染料，因此，与分散染料相比耐光性降低，并且聚酰胺纤维的耐候性降低，由此存在难以应用于汽车内饰材料的问题。
作为另一实例，韩国专利No.10-1218195公开了一种通过将高收缩聚酯与黑色纺液染色的聚酯类超细纱线结合来制造具有圆形针织结构的人造革的方法。
由于上述方法使用黑色纺液染色的超细纱线，因此，可以具有优异的坚牢度并且提供不产生染料迁移的效果，但是人造革限于纺液染色的聚酯纱线的圆形针织物。因此，由于与由非织造织物制成的绒面革类型的人造革相比质量特性受到限制，因此，存在其使用限于用于家具、室内材料、高品质杂货等的高附加值产品的缺点。
作为另一实例，韩国专利No.10-0375245公开了一种用于生产人造革的经编织物的制造方法，其中，表面结构由海-岛型复合纤维构成，中间结构由氨纶弹性纱线构成，背衬结构由高收缩纱线构成，然后将这些物质进行经编、拉绒、初步热处理、减重、抛光和最终热处理以生产经编织物。
另外，经编织物由纺液染色的超细纱线的表面结构、弹性纱线的中间结构和高度可收缩的背衬表面结构构成，因此，在优异的坚牢度、触感、透气性和透湿性方面具有优点。然而，存在皮革所需要的机械强度不足的缺点，并且其仅可以应用于灰色或黑色的非彩色系列，因此不能开发具有各种颜色的产品。
在聚酰胺纤维的情况下，以这种方式使用纺液染色的超细纱线的人造革使用金属络合物染料或还原染料。因此，存在与分散染料相比人造革的耐光性降低的问题，并且在使用纺液染色的聚酯纱线的情况下，结构是经编织物或圆编织物，这引起产品质量比非织造人造革差的问题。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题，本公开内容的一个目的是提供一种人造革及其制造方法，所述人造革能够通过使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线来改善着色和生产工艺而表现出高品质外观和高坚牢度性能。
技术方案
为了实现上述目的，在本公开内容的一个方面中，提供一种使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线制造非织造人造革的方法，该方法包括以下步骤：制备由作为海组分的碱溶性树脂和作为岛组分的包含颜料的碱不溶性聚酯树脂组成的海-岛型复合纱线；将所述海-岛型复合纱线制成短纤维以制备非织造织物；用添加有颜料的聚氨酯树脂浸渍所述非织造织物；通过碱减重处理浸渍过聚氨酯树脂的非织造织物除去海组分，从而制备岛组分的超细非织造织物；对超细纤维非织造织物的表面进行抛光，以形成绒面；和用分散染料染色起绒的非织造织物。
在本公开内容的另一方面中，提供使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线的非织造人造革，该非织造人造革由通过减重处理海-岛型复合纱线制造的纺液染色的聚酯超细纱线构成，其中，在用包含颜料的聚氨酯树脂浸渍过的非织造织物中使分散染料染色。
有益效果
根据本公开内容，由加入有有机或无机颜料、或者有机颜料和无机颜料两者的纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线制成的非织造织物通过以下方式制造：用加入有有机或无机颜料、或者有机颜料和无机颜料两者的聚氨酯树脂浸渍非织造织物；进行减重处理；然后用分散染料进行染色，由此可以表达出各种颜色，人造革被染料均匀地染色，并且通过优异的可染色性和深色表达可以减少染料的用量。
另外，在具有优异的坚牢度的同时表达出高级品质，从而使得可以开发用于高级应用的产品如车辆内部材料。
具体实施方式
根据本公开内容的一个实施方案，具有提高的坚牢度性能的人造革通过以下方式制造：制备加入有有机或无机颜料、或者有机颜料和无机颜料两者的纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线，将制备的海-岛型复合纱线制成短纤维以制造非织造织物；用加入有颜料的聚氨酯树脂浸渍所述非织造织物；进行碱减重处理来制造超细纤维，然后对超细纤维非织造织物的表面进行抛光以形成绒面；和用分散染料染色起绒的非织造织物。
制备海-岛型复合纱线的步骤包括将在溶剂中溶解和洗脱的海组分的第一聚合物和在溶剂中不溶解的留下的岛组分的第二聚合物复合纺丝的步骤。
所述海组分的第一聚合物可以由共聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯等组成。优选地，它可以由具有优异的碱溶解性的共聚酯构成。
所述岛组分的第二聚合物可以由可以用分散染料染色但不溶解在碱性溶剂中的聚酯材料构成，并且其具体实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氧乙烯苯甲酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸三乙二醇酯等。
在复合纺丝中，将海组分的第一聚合物和岛组分的第二聚合物分别引入到挤出机中，熔融挤出，排出，并通过复合纺丝喷嘴纺丝，其中，通过侧进料器将其中使用有机颜料或无机颜料，或有机颜料和无机颜料两者的母料切片加入到岛组分的第二聚合物中，从而制造包含纺液染色的聚酯岛组分的海-岛型复合纱线。
岛组分中的颜料的含量优选为0.1重量％至5.0重量％。如果含量小于0.1重量％，则在进行浅色染色和评价耐光性时，曝光之后的颜色变得非常淡，难以改善耐光性，并且预计染料的用量不会减少。如果所述含量超过5.0重量％，则颜色变得太深，不容易用特定颜色染色，并且可以染色的颜色会有限。
本公开内容的非织造织物的制造步骤包括将所述海-岛型复合纱线制成短纤维、梳理该短纤维、通过交叉铺网形成网、和对形成的网进行针刺。
用聚氨酯树脂浸渍非织造织物的步骤可以通过以下过程进行：将聚氨酯树脂溶解在诸如二甲基甲酰胺(DMF)的有机溶剂中，向其中加入有机颜料或无机颜料，搅拌，并且均质化，均质化之后，用有机溶剂调节粘度以得到浸渍溶液，并将非织造织物浸渍在所述浸渍溶液中。
加入到浸渍溶液中的颜料的含量优选以0.1重量％至6.0重量％的量包含在聚氨酯树脂中。如果颜料含量小于0.1重量％，则染色之后在人造革的超细纱线与聚氨酯树脂之间出现颜色不均匀。如果颜料含量超过6.0重量％，则颜色变得非常浓并且在制造的人造革中难以表达各种颜色。
浸渍在非织造织物中的浸渍溶液的量优选设定为使得包含颜料的聚氨酯树脂的含量基于作为最终产品的人造革为15重量％至40重量％。当浸渍溶液的量小于15重量％时，几乎不表现出聚氨酯树脂特有的弹性，聚氨酯树脂对构成非织造织物的纤维的抓握力降低，并且在人造革中发生纤维脱落，引起表面上差的外观。如果浸渍溶液的量超过40重量％，则人造革中的柔软触感降低，这不优选。
如上所述，由于超细纱线和聚氨酯树脂中包含颜料，因此，本公开内容的人造革在染色之后在超细纱线与聚氨酯树脂之间具有均匀的颜色，并且与常规的人造革的制造方法相比，表现出优异的坚牢度性能。
在将非织造织物浸渍在聚氨酯树脂溶液中之后，使浸渍在非织造织物中的聚氨酯树脂凝结，然后在洗涤槽中洗涤。随后，从非织造织物的海-岛型复合纱线中除去海组分，并将短纤维进行超细原纤化，以制造超细纤维非织造织物。
超细纤维非织造织物步骤是通过使用碱性溶剂如氢氧化钠水溶液洗脱作为海组分的第一聚合物，使得仅留下作为岛组分的第二聚合物来使短纤维超细原纤化的步骤，其中，具有不同溶解度的双组分聚合物通过碱减重处理分成海-岛型复合纱线，以具有超细纤维形状，并且当一根纤维被分成多根超细纤维时，它可以表达出高级外观和柔软触感。
优选地，在洗脱海组分之后，岛组分超细纱线的单纱纤度为0.04旦尼尔至0.30旦尼尔，并且每根长丝的岛组分纤维数优选为7至36。当单纱纤度小于0.04旦尼尔时，染料的用量会增加，并且坚牢度性能会劣化。当单纱纤度超过0.30旦尼尔时，几乎不表现出超细纱线所特有的柔软触感。
接下来，通过诸如砂纸的方式对超细纤维非织造织物的表面摩擦进行起绒处理，以使非织造织物的表面上形成大量的绒毛，并且在起绒处理之后进行染色步骤。
染色步骤中使用的染料包括分散染料，如偶氮类分散染料、杂环偶氮类染料、蒽醌类分散染料、缩合分散染料、喹啉类分散染料、香豆素类分散染料、氨基酮类分散染料和二酯型分散染料。
染色步骤可以在染色液的温度为115℃至130℃下进行30分钟至60分钟，并且还可以将紫外线吸收剂、分散剂和酸组分加入到染色液中。
还可以进行还原清洁步骤，以除去染色后的超细纤维非织造织物的表面上的未固定的染料和杂质。还原清洁步骤可以在40℃至100℃下进行10分钟至30分钟。还原清洁液可以是氢氧化钠或连二亚硫酸钠，并且通过还原清洁步骤，除去人造革上的未染色染料。
另外，在还原清洁步骤之后，还可以进行使用水的漂洗步骤以除去清洁液。
如上所述，本公开内容的人造革的制造方法解决了诸如用于时尚商品如绒面型家具表皮材料、箱包的内层和外层的人造革的染色不均匀、坚牢度劣化等问题，并且改善了为了显深色而过量添加染料的缺点，从而降低成本并且提高坚牢度性能。
下文中，将通过下面实施例、比较例和实验例更详细地描述本公开内容。
然而，这些实施例仅用于说明的目的，并且本公开内容不限于此。对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种替换和修改。
<实施例1>
制备聚对苯二甲酸乙二醇酯作为岛组分，制备碱溶性共聚物聚酯作为海组分，然后将岛组分和海组分引入到挤出机中，接着熔融挤出。当将岛组分熔融挤出时，将包含4重量％的炭黑、8重量％的黄色有机颜料和8重量％的红色有机颜料的母料从侧面进料到岛组分中，并通过纺丝头排出，使得岛组分中的颜料的含量为1重量％。由此制备纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线。
随后，将复合纱线卷曲，使得卷曲数变为10/英寸至13/英寸，通过加热固定，然后切割成51mm的尺寸以制备海-岛型短纤维。通过梳理步骤和交叉铺网步骤将海-岛短纤维层压成网，然后进行针刺以制备非织造织物。
将聚氨酯和炭黑在二甲基甲酰胺有机溶剂中混合以制备浸渍溶液，然后，将非织造织物浸渍在浸渍溶液中凝结以制备其中浸渍有30重量％的聚氨酯树脂(聚氨酯树脂中包含0.1重量％的炭黑)的浸渍有聚氨酯树脂的非织造织物。
用5重量％的氢氧化钠水溶液处理浸渍有聚氨酯树脂的非织造织物，以洗脱海组分。此时，制得在每根长丝上划分出的岛组分的数目为16、单纱纤度为0.15但尼尔，并且用CIELAB彩色显示***测量的L*值为36.12、a*值为9.58、b*值为13.16的聚酯超细纤维非织造织物。
用粗糙度为#240的砂纸研磨超细纤维非织造织物的表面以形成拉绒(厚度为1.0mm)，然后在以下染色条件下染色。
(染色条件)
-染料：红色分散染料(蒽醌类)4.2％(o.w.f.)，黑色分散染料(蒽醌类)1.12％(o.w.f.)，黄色分散染料(蒽醌类)4.7％(o.w.f.)
-紫外线吸收剂：三嗪衍生物4.0％(o.w.f.)
-分散剂：非离子脂肪酸酯1g/l
-酸：醋酸1g/l
-浴比(添加剂重量：溶剂重量)：1:20
-染色温度和时间：125℃，50分钟
染色结束之后，将染色残留物从染色机中排出，并再次向染色机中加入水，然后加入8g/l的连二亚硫酸钠和4g/l的氢氧化钠，并且将混合物在80℃下在1:30的浴比下进行还原清洁步骤20分钟。之后，将其在130℃下干燥10分钟以制备人造革。
<实施例2至实施例4和比较例1至比较例5>
除了聚酯海-岛型复合纱线的岛组分中的颜料的含量和聚氨酯树脂中的炭黑的含量如下面表1所示之外，以与实施例1中相同的方式制备人造革，并且为了染上与实施例1相似的颜色而进行的染色工艺中的染料量示于表1中。
[表1]
Figure BDA0002421470840000071
<实验例1>颜色测量
对于在实施例1至实施例4和比较例1至比较例5中制备的人造革，使用CCM测量颜色，结果示于下面表2中。
[表2]
L a* b* 颜色均匀性
实施例1 36.12 9.58 13.16 好
实施例2 36.51 9.36 12.80 好
实施例3 36.05 9.67 12.70 好
实施例4 36.20 9.35 12.71 好
比较例1 35.42 9.83 13.25 差
比较例2 35.81 9.90 13.72 好
比较例3 36.70 9.21 13.49 差
比较例4 36.63 9.10 13.13 差
比较例5 35.90 9.25 12.95 差
参照上面表2，在实施例1至实施例4和比较例2的情况下，在染色步骤之后人造革的超细纱线和聚氨酯树脂的颜色均匀地表达，但是如在比较例1、比较例3和比较例4中，当聚氨酯树脂不包含颜料时，或者如在比较例5中，当聚氨酯树脂中包含过量的颜料而超细纱线中不包含颜料时，存在染色颜色不均匀的问题。
另外，与不包含颜料的比较例相比，在非织造织物的超细纱线和聚氨酯树脂中包含颜料的实施例可以减少用于表达相同色度的染料的用量。
<实验例2>染色坚牢度的测量
通过以下方法测量在实施例和比较例中制备的人造革的耐光性和耐摩擦牢度，并将评价结果示于表3中。
-耐光性：根据ISO 105-B06：1998条件5中规定的方法，以338.6KJ/m2对人造革照射光，并且使用灰度级(ISO 105A02)确定耐光性等级。
-耐摩擦牢度：耐摩擦牢度根据ISO 105×12方法测量。在耐干摩擦牢度的评价中，将两个纵向平行的宽度为50mm且长度为130mm的试样固定在摩擦试验仪的试验台上，并用长度为50mm且宽度为50mm的白色棉布覆盖试验辊的橡胶，并且固定。在橡胶上施加9±0.2N的负载之后，以10次/分钟的往复运动速度和100mm的通过距离将试样的表面往复运动10次。往复运动10次之后，将白色棉布剥离，并且根据灰度级确定白色棉布的污染程度。以与耐干摩擦牢度相同的方式评价耐湿摩擦牢度，并且通过白色棉布吸收98％至100％的水。
[表3]
Figure BDA0002421470840000091
从表3的结果可以确认，在构成人造革的超细纱线包含颜料的实施例以及比较例3和比较例4的情况下，与其它比较例相比，耐光性、耐干摩擦牢度和耐湿摩擦牢度优异。
另外，可以确认，在聚氨酯树脂中包含过量的颜料而超细纱线中不包含颜料的比较例5的情况下，整体牢度降低。
工业实用性
根据本公开内容的人造革可以通过将颜料和染料染色在超细纤维纺液染色的纱线上而表达出各种颜色，并且由于优异的可染色性和显现出深色，表现出奢华的高品质外观和柔软触感。因此，可以开发用于高级应用的产品，例如，作为用于绒面革型家具表皮材料的人造革、用于诸如箱包的内层和外层的时尚商品的人造革、和汽车内饰材料。

Claims (8)

1.一种使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线制造非织造人造革的方法，该方法包括以下步骤：
制备由作为海组分的碱溶性树脂和作为岛组分的包含颜料的碱不溶性聚酯树脂组成的海-岛型复合纱线；
将所述海-岛型复合纱线制成短纤维以制备非织造织物；
用加入有颜料的聚氨酯树脂浸渍所述非织造织物；
通过碱减重处理浸渍过聚氨酯树脂的非织造织物除去所述海组分，从而制备所述岛组分的超细非织造织物；
对超细纤维非织造织物的表面进行抛光，以形成绒面；和
用分散染料染色起绒的非织造织物。
2.根据权利要求1所述的使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线制造非织造人造革的方法，
其中，染色步骤在染色液的温度为115℃至130℃下进行30分钟至60分钟。
3.根据权利要求1所述的使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线制造非织造人造革的方法，
其中，在染色步骤之后，还包括用40℃至100℃的还原清洁液对染色后的非织造织物进行还原清洁步骤10分钟至30分钟。
4.一种使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线的非织造人造革，该非织造人造革由通过减重处理所述海-岛型复合纱线制造的纺液染色的聚酯超细纱线构成，其中，在用包含颜料的聚氨酯树脂浸渍过的非织造织物中使分散染料染色。
5.根据权利要求4所述的使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线的非织造人造革，
其中，所述纺液染色的聚酯超细纱线中的颜料的含量为0.1重量％至5.0重量％。
6.根据权利要求4所述的使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线的非织造人造革，
其中，所述聚酯树脂中的颜料的含量为0.1重量％至6.0重量％。
7.根据权利要求4所述的使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线的非织造人造革，
其中，所述包含颜料的聚氨酯树脂在人造革中的含量为15重量％至40重量％。
8.根据权利要求4所述的使用纺液染色的聚酯海-岛型复合纱线的非织造人造革，
其中，超细纤维非织造织物的超细纱线的单纱纤度为0.04旦尼尔至0.30旦尼尔。
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