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CN108729247A - 具有高物理性能和卫生性能的超细纤维合成革的加工方法 - Google Patents

具有高物理性能和卫生性能的超细纤维合成革的加工方法 Download PDF

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张鹏
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Abstract

本发明涉及的一种具有高物理性能和卫生性能的超细纤维合成革的加工方法通过改变常规超细纤维无纺布采用湿法含浸浆料对基布进行处理的方式，通过改变其微孔结构，使得制成的超细纤维合成革不但有着较高的点、热、力学性能而且还具有较高卫生性能品质。

Description

具有高物理性能和卫生性能的超细纤维合成革的加工方法
技术领域
本发明涉及超细纤维合成革技术领域，尤其是一种具有高物理性能和卫生性能的超细纤维合成革的加工方法。
背景技术
进入二十一世纪以来，随着天然皮资源的匮乏以及合成皮革技术的飞速发展，使得更多的非织造布产品得到很好的应用，因其固有的仿真皮结构，逐渐被更多生产厂家和客户认可。但由于现有市场上大多数溶剂型超细纤维合成革主要由两种组分组成，即聚酰胺和聚氨酯，其中聚酰胺纤维仅在分子链的末端才具有羧基和氨基，且聚酰胺纤维活性基团非常少，分子链的中间存在大量碳链和酰胺基，无侧链，导致合成革的透湿、透水、透气性等卫生性能与天然皮革相比有较大差距。与传统溶剂型聚氨酯合成革相比，水性聚氨酯超细纤维合成革贝斯的力学性能较弱，但具有非常优异的透气性能与透水汽性能。
2004年英国曼彻斯特大学的康斯坦丁·诺沃肖洛夫和安德烈·盖姆成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，并且石墨烯由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体-石墨烯(Graphene)，其基本结构单元为有机材料中最稳定的六元环，是目前最理想的二维平面材料，具有巨大的比表面积(2600m2/g)和优良的电、热学性能(室温下高速的电子迁移率15000cm2/V·S和导热系数5300W/m·K，以及极低的电阻率5300W/m·K)。而聚氨酯是分子结构中含软段与硬段的嵌段共聚物，因其制备原料的可选范围广，故分子结构灵活多变，产品性能也因此而千变万化。石墨烯/聚氨酯复合体系在材料结构、性能，尤其是特殊功能方面体现出的优异特性，使此类材料体系的开发与应用在短时间内成为研究热点之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是通过改变常规超细纤维无纺布采用湿法含浸浆料对基布进行处理的方式，通过改变其微孔结构，使得制成的超细纤维合成革不但有着较高的点、热、力学性能而且还具有较高卫生性能品质。
为解决上述技术问题，本发明所述的一种具有高物理性能和卫生性能的超细纤维合成革的加工方法是通过如下步骤来实现的：
1)海岛超细纤维加工
首先将海组分切片(聚乙烯切片)和岛组分切片(聚酰胺切片)两种原料通过纺丝生产工序制成海岛超细纤维；纺丝生产工序包括通过混合熔融纺，初生的丝条在专用的空调环吹风条件下冷却成形；为了优化丝条的可纺性能和物理性能，对丝条进行上油，并利用牵伸辊的牵伸作用提高丝条内部的高聚物分子的趋向一致性，此时丝条内部结构基本达到要求；然后通过叠丝机、卷曲机并再度上油，输送过程中进行铺丝，在经过松弛热定型机的作用以后，丝条的内部结构、物理性能和丝条的外观形状就达到生产要求并稳定下来；最后丝条再经过导丝架、曳引张力机和切断机以设定的长度把丝条切断，成品丝通过风送管道进入打包机完成包装；
2)非织造布生产
利用开包机将海岛超细纤维放入开松混合机进行开松混合，并添加特定油剂(抗静电剂)进行可纺性的优化，然后进入梳理机进行纤维梳理，梳理后的纤维通过喂入装置进入高精度的铺网机铺设成网，厚度和密度高度均匀的纤网以恒定的速度通过针刺机，在刺针的作用下纤网内部纤维互相缠结抱和，形成结构和物理性能稳定的非织造布；非织造布通过热定型固定厚度和形状，最终制成定型非织造布；
3)湿法浸渍工艺
将水性聚氨酯，石墨烯，溶剂，助剂等配成具有一定固含量，粘度的浆料，注入含浸槽，将定型非织造布通过含浸槽进行含浸轧液；最后对含有浆料的基布实施固化工艺，通过溶剂置换或烘干或盐固化等方式使树脂凝固，制成含浸后半成品；
4)海岛超细纤维苯减量法溶解海组分
将含浸后半成品通过苯(甲苯或二甲苯)减量法进行开纤，利用海组分可以溶于热溶剂的性质，经多段溶解反复挤压去除海组分，最终用热水水洗贝斯，除去残留的溶剂，制得开纤半成品；
5)超细纤维合成革半品的后整理及成品制造
开纤半成品进行烘干并上油烘干定型；然后经磨皮，揉皮等后整理工序获得超细纤维合成革半品；将制成的半品贝斯可通过染色、贴面、表面处理等工艺制造出优质的超细纤维合成革成品。
本发明的积极效果：
本发明所述一种具有高物理性能和卫生性能的超细纤维合成革的加工方法利用石墨烯/水性聚氨酯复合体系在材料结构、性能上的优异性能，将超纤无纺布通过湿法浆料浸渍工艺，再进行减量、后整理工艺，制得具有高卫生性能和物理性能的超细纤维合成革产品；相对于传统溶剂型聚氨酯合成革与水性聚氨酯合成革生产过程产生的大量DMF有机溶剂废水和钙盐废水等缺点而言，本次发明在一定程度上有效的解决了上述问题，并且制程稳定，生产成本低。
具体实施方式
图1为海岛超细纤维加工的流程示意图
图2为定型非织造布生产的流程示意图
图3为湿法浸渍工艺的流程示意图
图4为海岛超细纤维碱减量法溶解海组分的流程示意图
图5为超细纤维合成革的半品的后整理及成品制造流程示意图
作为具体的实施案例，一种具有高物理性能和卫生性能的超细纤维合成革的加工方法是通过如下步骤来实现的：
1)海岛超细纤维加工
首先将海组分切片和岛组分切片按照重量比1∶1的比例通过纺丝生产工序制成海岛超细纤维，所述海组分切片为聚乙烯切片，岛组分切片为聚酰胺切片；纺丝生产工序包括通过混合熔融纺方式纺丝，初生的丝条在专用的空调环吹风条件下冷却成形；为了优化丝条的可纺性能和物理性能，对丝条进行上油，并利用牵伸辊的牵伸作用提高丝条内部的高聚物分子的趋向一致性，此时丝条内部结构基本达到要求；然后通过叠丝机、卷曲机并再度上油，输送过程中进行铺丝，在经过松弛热定型机的作用以后，丝条的内部结构、物理性能和丝条的外观形状就达到生产要求并稳定下来；最后丝条再经过导丝架、曳引张力机和切断机以设定的长度把丝条切断，成品丝通过风送管道进入打包机完成包装；
2)非织造布生产
利用开包机将海岛超细纤维放入开松混合机进行开松混合，并添加特定油剂(抗静电剂1％配制液)进行可纺性的优化，然后进入梳理机进行纤维梳理，梳理后的纤维通过喂入装置进入高精度的铺网机铺设成网，厚度和密度高度均匀的纤网以恒定的速度通过针刺机或水刺机，在刺针或水针的作用下纤网内部纤维互相缠结抱和，形成结构和物理性能稳定的非织造布；非织造布通过热定型固定厚度和形状，最终制成定型非织造布；
3)湿法浸渍工艺
将聚氨酯，石墨烯(0.3-0.5份)，溶剂，助剂等配成固含量为22％-24％的浆料，注入含浸槽，将定型非织造布通过含浸槽进行含浸轧液；最后对含有浆料的基布实施固化工艺，通过溶剂置换或烘干或盐固化等方式使树脂凝固，制成含浸后半成品；
4)海岛超细纤维苯量法溶解海组分
将含浸后半成品通过热苯(甲苯或二甲苯)减量法进行开纤，利用海组分可以溶于此热溶剂的性质，经多段溶解反复挤压去除海组分，最终用热水水洗贝斯，除去残留的溶剂，制得开纤半成品；
5)超细纤维合成革半品的后整理及成品制造
开纤半成品进行烘干并上油烘干定型；然后经磨皮，揉皮等后整理工序获得超细纤维合成革半品；将制成的半品贝斯可通过染色、贴面、表面处理等工艺制造出优质的超细纤维合成革成品。

Claims (1)

1.一种具有高物理性能和卫生性能的超细纤维合成革的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)海岛超细纤维加工
首先将海组分切片和岛组分切片按照重量比1∶1的比例通过纺丝生产工序制成海岛超细纤维，所述海组分切片为聚乙烯切片，岛组分切片为聚酰胺切片；纺丝生产工序包括通过混合熔融纺方式纺丝，初生的丝条在专用的空调环吹风条件下冷却成形；为了优化丝条的可纺性能和物理性能，对丝条进行上油，并利用牵伸辊的牵伸作用提高丝条内部的高聚物分子的趋向一致性，此时丝条内部结构基本达到要求；然后通过叠丝机、卷曲机并再度上油，输送过程中进行铺丝，在经过松弛热定型机的作用以后，丝条的内部结构、物理性能和丝条的外观形状就达到生产要求并稳定下来；最后丝条再经过导丝架、曳引张力机和切断机以设定的长度把丝条切断，成品丝通过风送管道进入打包机完成包装；
2)非织造布生产
利用开包机将海岛超细纤维放入开松混合机进行开松混合，并添加1％的抗静电剂配制液进行可纺性的优化，然后进入梳理机进行纤维梳理，梳理后的纤维通过喂入装置进入高精度的铺网机铺设成网，厚度和密度高度均匀的纤网以恒定的速度通过针刺机或水刺机，在剌针或水针的作用下纤网内部纤维互相缠结抱和，形成结构和物理性能稳定的非织造布；非织造布通过热定型固定厚度和形状，最终制成定型非织造布；
3)湿法浸渍工艺
将聚氨酯，石墨烯，溶剂，助剂等配成固含量为22％-24％的浆料，注入含浸槽，将定型非织造布通过含浸槽进行含浸轧液；最后对含有浆料的基布实施固化工艺，通过溶剂置换或烘干或盐固化等方式使树脂凝固，制成含浸后半成品；
4)海岛超细纤维碱减量法溶解海组分
将含浸后半成品通过热苯减量法进行开纤，利用海组分可以溶于此热溶剂的性质，经多段溶解反复挤压去除海组分，最终用热水水洗贝斯，除去残留的溶剂，制得开纤半成品；
5)超细纤维合成革半品的后整理及成品制造
开纤半成品进行烘干并上油烘干定型；然后经磨皮，揉皮等后整理工序获得超细纤维合成革半品；将制成的半品贝斯可通过染色、贴面、表面处理等工艺制造出优质的超细纤维合成革成品。
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