专利名称：：一种全锦纶皮革基布的生产工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及纺织材料领域，具体涉及一种全锦纶皮革基布的生产工艺。
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，尤其是以针刺皮革基布为代表的产品，因其固有的仿真皮结构，被更多皮革生产厂家和客户认可。目前仅国内每年就需要针刺皮革基布2.4亿米，其中有部分高档产品还需要进口。作为合成皮革的中高档产品，如中、高剥离产品，大多数采用涤锦纤维混纺、超纤制作或者是对针刺皮革基布进行一定后处理。这些中高档合成皮革具有了真皮的优良品质，即手感、强度、弹性、透湿、耐磨性、耐老化性等己达到或超过天然皮革水平，尤其是某些非织造皮革基布，不仅成本低廉，而且它透气透湿、均匀性、易加工性都甚至超过了天然皮革，达到以假乱真的程度。合成革加工工艺对基布在抗拉强力和撕破强力，外观和均匀度，平整度，延伸性，柔软性，高密度及各项同性等方面的性能有较高要求。因此目前合成革基布产品大多采用具有良好的结晶性，较高的断裂强度等特殊优点的涤纶纤维、锦纶纤维、聚丙烯纤维按不同比例配制而成，如专利CN1473975采用涤纶短纤和聚丙烯纤维按7:3比例制得合成革基布，该基布与纯涤纶基布相比，虽然在挺硬度、强度，延伸率小，抗拉性方面具有一定的改善，但是效果还是不明显，且吸湿性效果不佳。由于涤纶纤维中由于引进了苯环，长链分子显得刚性一些，反映在性能方面，它的初始模量大，生产出来的基布，弹性和手感柔韧性要逊于锦纶。而锦纶纤维的长链分子中含有一定数量的能与水发生亲和作用的酰胺链，所以含有锦纶纤维的合成基布的吸湿性的提高。对后道PVA浸渍、PU革涂层和DMF含浸工艺有利，因此锦纶的比例越高合成革的品质也越好。但是由于锦纶短纤维具有良好电绝缘性能的电介质，其表面电阻一般在10141015Q，导电性远小于金属材料，当与其它物质接触或摩擦后易聚集静电荷。在生产加工过程中极易产生静电，如果没有及时释放静电大量的结聚，在梳理机梳連"过窓中难易成网，在铺网机设备上也会引起破网和叠网而不能生产。因而，目前国内皮革基布中含锦纶的比例最高90%，还没有其他企业能生产100%全锦纶皮革基布。目前实用的合纤用抗静电剂以表面活性剂、亲水性高分子和导电微粒为主。合纤用抗静电用的表面活性剂主要有以下品种阳离子型季铵盐、胺盐等；阴离子型磷酸盐、磺酸盐等；非离子型多元醇、多元醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯附加物等；两性型季铵内盐、丙胺酸盐等。表面活性剂型抗静电剂在使用过程中存在很多缺点，如抗静电效果缺乏永久性、析出使表面变差、加工时受热分解、对于温度和湿度依赖性大等。而用各种亲水性聚合物作为抗静电剂可以解决以上问题。将聚氧化乙烯(PEO)等作为导电单元的各种亲水性聚合物加入到基体树脂中形成合金可永久地保持抗静电效果。这些含有导电单元的亲水性化合物由于分子量较高而区别于低分子量的表面活性剂型抗静电剂，称为高分子型永久抗静电剂。已商品化的高分子型永久抗静电剂有聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚体，聚醚酯酰胺(PEEA)、聚醚酯乙酰胺(PEAI)、聚氧化乙烯、环氧丙垸共聚合物(PE0-ECH)、PEGMA等。但这类抗静电剂添加量较大，成本高，耐热性较差，并且用于纺丝困难。近年来，利用浅色无机导电微粉开发出了浅色或白色导电纤维。导电无机微粉的体积电阻应低于101Q"m。浅色微粉有硫化铜、碘化亚铜等金属硫化物和卤化物；白色微粉有氧化锡、氧化锌、氧化银等金属氧化物，这类抗静电剂耐热性良好，抗静电效力持久，不受气候条件的影响，但是与树脂相容性较差，添加量大，成本高，并且有颜色，难于纺丝或染色。
发明内容本发明目的在于克服上述技术的不足，而提供一种全锦纶皮革基布的生产工艺，全部采用锦纶6切片纺成锦纶短纤，并用针刺无纺布生产工艺制得全锦纶皮革基布。本发明实现上述目的所采用的技术方案。它所解决的技术问题关键在于如何避免生产过程中静电所带来的不利影响以及如何提升基布的强度，特别是纬向的拉伸强度。本发明采用①在锦纶切片中添加优选后的抗静电母粒，②通过调整化纤油剂配方、改进上油方式和控制上油率，③在针刺无纺布生产过程中增加车间的湿度，在加工工序中再添加抗静电剂的方式。在这些措施下有效避免了生产过程中大量静电的产生。另外，通过①调整梳理中的杂乱比以及采用交叉铺网的方式，②调整针刺时的频率与深度。在这附中猎施下，有效提升基布的强度，特别是纬向的拉伸强度。本发明所述的这种全锦纶皮革基布的生产工艺，它包括下列步骤(一)锦纶短纤的制备(1)将锦纶6切片与抗静电母粒按重量比为9099:110混合；(2)将上述混合物经料仓进入具有电加热功能的螺杆挤压机，使切片呈熔融状；(3)上述熔融状物料经过计量泵定量压入纺丝组件、由喷丝板喷出，并将纺出的丝条进行冷却结晶，获得初生长丝；(4)初生长丝经巻绕、落桶、集束、牵伸、预上油、巻曲上油过程，采用锦纶短纤油剂上油，获得13.5dtex纤度的纤维；(5)将上述纤维干燥定型、切断、气流输送、打包制得锦纶6抗静电短纤维，即锦纶短纤；(二)针刺无纺布生产工艺(1)将上述锦纶短纤用长帘混棉输送机、初开松机、太仓混棉机、精开松机对锦纶短纤进行无纺布生产的前处理；(2)经前处理后的锦纶短纤经喂棉箱、皮带式自调匀整装置、梳理机、交叉铺网机整理后使锦纶短纤密度、厚度均匀分布；(3)将上述均匀分布的锦纶短纤经预针刺、主针刺、成巻工艺制得全锦纶皮革基布。优选地，所述的抗静电母粒是由碱金属盐或烷酰氧苯磺酸盐2555份、聚氧化乙烯4075份、抗氧剂亚磷酸三酯O.12份、分散剂马来酸酐接枝聚丙烯18份组合而成，上述的份数均为重量份。本抗静电剂母粒制备工艺较为简单，制备的抗静电母粒具有良好的热稳定性及耐久性，并且与锦纶切片具有良好的相容性。优选地，所述螺杆机温度共分六个区，其中螺杆机一区260~290°C、螺杆机二区280~300°C、螺杆机三区285300。C、螺杆机四区275~285°C、螺杆机五区265-275°C、螺杆6机六区260~270°C，纺丝箱体温度为260270°C，熔体温度250二260°0，螺杆挤出熔体压力9~12MPa，锦纶切片粘度控制在2.6~2.9，巻绕线速度为700~1000m/min。优选地，所述牵伸总旦数为125~140万旦，牵伸线速度120~150m/min，一次牵伸倍数2~3，二次牵伸倍数1.11.3。优选地，所述的锦纶短纤油剂配方为软水93~97%，聚氧乙烯氧丙烯醚乳化剂1~2%，聚醚类和少量脂肪酸聚氧乙烯氧丙烯酯按质量比4:l混合的平滑剂O.11.5%，单、双垸基磷酸酯的混合物抗静电剂0.5~1.5%，助剂采用多元醇脂肪酸酯或润湿渗透剂JFC0.52%。常用的乳化剂为非离子表面活性剂，有脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、垸基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯氧丙烯醚。脂肪醇聚氧乙烯醚对硬脂酸、石蜡、矿物油等具有独特的乳化性能，但在高温时却产生大量结焦和高粘性物质，并发出大量的烟。烷基酚聚氧乙烯醚属于低发烟乳化剂，但其热残留最大，而且由于酚基的存在，不宜生物降解，不利于环境保护。本发明选用聚氧乙烯氧丙烯醚作为乳化剂，它除具有通用的乳化特性外，还有一定的热稳定、低发烟、结焦少等特点。添加平滑剂是控制锦纶纤维摩擦性能主要手段，平滑剂的主要作用就是降低纺丝过程中纤维与各接触部件的动摩擦系数，减少丝条因过度摩擦而造成的毛丝、断头，并保持纺丝张力稳定；同时为了使丝束具有良好的集束性和抱合性，还必须使纤维具有适宜的静摩擦系数，静摩擦系数过低，纤维之间的抱合力就不足，丝束发散，出现绊丝，成型不良。因此在设计配方时要兼顾这2个方面。常用的平滑剂有矿物油、合成脂肪酸酯和聚醚3大类。矿物油的平滑性好，但由于分子过小而耐热、耐磨性差；合成脂肪酸酯类的平滑性好，不易分解；聚醚种类齐全，耐热、耐磨性好，高温受热后可以分解成水和二氧化碳，因此不结焦，平滑性中等。根据锦纶纺丝纤度细，自身容易产生静电等特点，本发明采用聚醚类平滑剂作为锦纶纺丝油剂的主体平滑剂，并辅以少量的合成酯进行补充。为进一步加大锦纶纤维的抗静电性能，在纺丝油剂中添加一些抗静电剂。抗静电剂从以下几个主要方面进行选择①抗静电性;②湿度的影响;③与纺丝油剂其它组分的互溶性;丝与金属的摩擦系数;⑤纤维体积比电阻的大小。抗静电剂在纤维表面形成的亲水吸附膜，有利于电荷的疏散。其次，抗静电剂也赋予纤维表面平滑与柔欽的特性，降低纤维动摩擦系数，相应地减少了静电的产生。为减少纤维加工过程中产生的静电量，本发明选用的单、双烷基磷酸酯的混合物抗静电剂除了抗静电效果佳外，最大的特点是与聚醚的相溶性好，可以兼有聚醚和磷酸酯的性质，具有优良的抗静电性能和热分解性。优选地，所述的上油方式是巻曲形成同时用精密计量泵按比例供油，确保纤维含油的均匀稳定，且控制上油干燥后的含油率为0.5~0.7%。优选地，所述的切断工艺控制切断的纤维长度控制在4060mrn。优选地，所述的巻曲工艺是巻曲旦数125140万旦，压縮空气压力0.6MPa，丝条巻曲数13土2个/25mm。优选地，所述的针刺无纺布生产过程中要不断加湿，使车间的相对湿度保持在65%~90%，从而避免锦纶短纤因静电的产生而发生结聚的现象。所述的针刺无纺布其他工艺条件为梳理中的杂乱比1:1.2~1:2.5，叠网速度为3050m/niin，针刺频率500~1000次/min，针刺深度5mm18mm，后处理温度为170-190'C，后处理速度为812m7min。为进一步提高布面平整度，消除基布内部因刺针对纤维冲击所产生的应力，提高织物密度，增加尺寸稳定性，并将基布压烫到制革所需的厚度。须选择适宜的后处理温度。温度过高、速度过慢则基布的收縮过大，板实手感较硬，折纹明显，严重时会有粘辊现象。反之，温度过低、速度过快纤维未达到屈服状态，织物内部的应力还未完全消失，则定型效果不好，厚度有反弹现象，布面毛羽明显，尺寸稳定性差、易变形，因此，必须选择合理的后处理温度和速度，本发明优选后处理温度为17(Tl9(rC，时间812m/min。优选地，所制得全锦纶纤维皮革基布规格是180~320g/m2，厚度为0.901.1rnm。本发明有益的效果1、在锦纶切片中加入抗静电母粒、在纺丝油剂中加入抗静电剂的方式使锦纶短纤维的电阻小于108Q，cm，在这基础上，在针刺无纺布生产工艺中通过严格控制空气中的湿度解决了锦纶基布生产中因静电大量的结聚带来的梳理机梳理过程中难易成网、铺网机设备上引起破网和叠网的问题。2、通过对针刺机、梳理机工艺的调整，减少了设备对纤维的损伤，有效地提高针刺非织造合成革基布的力学性能。特别对杂乱比的调整、8交叉叠网的方式和减小针刺区的意外牵伸，使得纵/横向撕^a力接近'r:1。3、采用皮带式自调匀装置加料，并且对铺网机铺网速度可变性分段控制和针刺工艺的优化组合，减少了自由牵伸比，从而提高针刺非织造皮革基布的均匀度。图l是本发明锦纶短纤生产工艺示意图。图2是本发明全锦纶皮革生产工艺示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。参照图l，一种抗静电锦纶短纤维，由下述方法制备而得(1)将锦纶6切片与抗静电母粒按重量比为卯99:110混合；(2)将上述混合物经料仓进入具有电加热功能的螺杆挤压机，使切片呈熔融状；(3)上述熔融状物料经过计量泵定量压入纺丝组件、由喷丝板喷出，并将纺出的丝条进行冷却结晶，获得初生长丝；(4)初生长丝经巻绕、落桶、集束、牵伸、预上油、巻曲上油等过程，采用锦纶短纤油剂上油，获得l3.5dtex纤度的纤维；(5)将上述纤维干燥定型、切断、气流输送、打包制得锦纶6抗静电短纤维，即锦纶短纤。所述的抗静电母粒是由碱金属盐或烷酰氧苯磺酸盐、聚氧化乙烯、抗氧剂亚磷酸三酯、分散剂马来酸酐接枝聚丙烯组合而成，锦纶6切片与抗静电母粒的重量比为96:4。所述螺杆机温度共分六个区，其中螺杆机一区277。C、螺杆机二区29(TC、螺杆机三区295°C、螺杆机四区280。C、螺杆机五区267"C、螺杆机六区263。C。纺丝箱体温度为26(TC，熔体温度255'C，螺杆挤出熔体压力10MPa，锦纶切片粘度控制在2.78，巻绕线速度为800m/min。所述牵伸总旦数为132万旦，牵伸线速度135140m/min，一次牵伸倍数2~3，二次牵伸倍数l.11.2。所述的锦纶短纤油剂配方为软水95.6%，聚氧乙烯氧诃烯醚乳化剂2.1—%，聚醚类和少量脂肪酸聚氧乙烯氧丙烯酯按质量比4:1混合的平滑剂0.5%，单、双烷基磷酸酯的混合物抗静电剂1.1%，其他助剂(多元醇脂肪酸酯、润湿渗透剂JFC)0.7%。所述的上油方式是巻曲形成同时用精密计量泵按比例供油，确保纤维含油的均匀稳定。且控制上油干燥后的含油率为O.5~0.7%。所述的巻曲工艺是巻曲旦数135万旦，压縮空气压力0.6MPa，丝条巻曲数13士2个/25mm。制得抗静电锦纶短纤维的性能如下表l:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>结果表明，通过加入抗静电母粒，以及纺丝油剂中加入抗静电母粒，所得到的锦纶短纤维比电阻有了很大的降低，已经能够满足锦纶针刺无妨工艺的需要，另外通过严格控制短纤维生产的各个工艺参数，所制得的锦纶短纤维具有强度高、线密度小、断裂伸长率高、疵点少等优点。参照图2，一种全锦纶皮革基布，由下述方法制备而得(1)将上述锦纶短纤用长帘混棉输送机、初开松机、太仓混棉机、精开松机对锦纶短纤进行无纺布生产的前处理。(2)经前处理后的锦纶短纤经喂棉箱、皮带式自调匀整装置、梳理机、交叉铺网机整理后使锦纶短纤密度、厚度均匀分布。(3)将上述均匀分布的锦纶短纤经预针刺、主针刺、成巻等工艺制得全锦纶皮革基布。采用上述制得锦纶短纤维为原料，所述的规格为线密度2.3dtex，长度51mm。所述的针刺无纺布生产过程中要不断加湿，使车间的相对湿度保持在70%80%，从而避免锦纶短纤因静电的产生而发生结聚的现象。所述的针刺无纺布其他工艺条件为梳理中的杂乱比1.8，叠网速度为3(T50m/min。针刺频率80次/niin，针剌深度12咖，后处理温度为18(T185'C，后处理速度为10m/min。表2检测项目检测结果克重(g/m2)250布面均匀度高厚度(mm)1.0撕裂负荷(N)纵向86横向84拉伸负荷(N/5cm)纵向568横向454伸长率(%)纵向65横向94剥离强度(N)105结果表明，所制得的全锦纶皮革基布的布面均匀度高，且纵横向撕裂负荷相近，这在日常使用过程中非常有利的。1权利要求1、一种全锦纶皮革基布的生产工艺，其特征在于它包括下列步骤(一)锦纶短纤的制备(1)将锦纶6切片与抗静电母粒按重量比为90～99∶1～10混合；(2)将上述混合物经料仓进入具有电加热功能的螺杆挤压机，使切片呈熔融状；(3)上述熔融状物料经过计量泵定量压入纺丝组件、由喷丝板喷出，并将纺出的丝条进行冷却结晶，获得初生长丝；(4)初生长丝经卷绕、落桶、集束、牵伸、预上油、卷曲上油过程，采用锦纶短纤油剂上油，获得1～3.5dtex纤度的纤维；(5)将上述纤维干燥定型、切断、气流输送、打包制得锦纶6抗静电短纤维，即锦纶短纤；(二)针刺无纺布生产工艺(1)将上述锦纶短纤用长帘混棉输送机、初开松机、太仓混棉机、精开松机对锦纶短纤进行无纺布生产的前处理；(2)经前处理后的锦纶短纤经喂棉箱、皮带式自调匀整装置、梳理机、交叉铺网机整理后使锦纶短纤密度、厚度均匀分布；(3)将上述均匀分布的锦纶短纤经预针刺、主针刺、成卷工艺制得全锦纶皮革基布。2、根据权利要求1所述的全锦纶皮革基布的生产工艺，其特征在于所述的抗静电母粒是由碱金属盐或垸酰氧苯磺酸盐2555份、聚氧化乙烯4075份、抗氧剂亚磷酸三酯0.12伤、分散剂马来酸酐接枝聚丙烯18ft、组合而成，上述的份数均为重量份。3、根据权利要求1所述的全锦纶皮革基布生产工艺，其特征在于所述螺杆机温度共分六个区，其中螺杆机一区2602卯。C、螺杆机二区280300'C、螺杆机三区285~300°C、螺杆机四区275~285°C、螺杆机五区265~275°C、螺杆机六区260~270°C，纺丝箱体温度为260~270°C，熔体温度250~260°C，螺杆挤出熔体压力9~12MPa，锦纶切片粘度控制在2.62.9，巻绕线速度为700~1000m/min。4、根据权利要求1所述的全锦纶皮革基布生产工艺，其特征在于所述牵伸总旦数为125~140万旦，牵伸线速度120~150m/min，一次牵伸倍数23，二次牵伸倍数1.1~1.3。5、根据权利要求1所述的全锦纶皮革基布生产工艺，其特征在于所述的锦纶短纤油剂配方为软水93~97%,聚氧乙烯氧丙烯醚乳化剂1~2%，聚醚类和少量脂肪酸聚氧乙烯氧丙烯酯按质量比4:1混合的平滑剂0.1~1.5%，单、双烷基磷酸酯的混合物抗静电剂0.5~1.5%,助剂采用多元醇脂肪酸酯或润湿渗透剂JFC0.5~2%。6、根据权利要求1所述的全锦纶皮革基布生产工艺，其特征在于所述的上油方式是巻曲形成同时用精密计量泵按比例供油，且控制上油干燥后的含油率为0.5~0.7%。7、根据权利要求1所述的全锦纶皮革基布生产工艺，其特征在于所述的切断工艺控制切断的纤维长度控制在4060mm。8、根据权利要求1所述的全锦纶皮革基布生产工艺，其特征在于所述的巻曲工艺是巻曲旦数125~140万旦，压縮空气压力0.6MPa，丝条巻曲数13±2个/25mm。9、根据权利要求1所述的全锦纶皮革基布生产工艺，其特征在于所述的针刺无纺布生产过程中要不断加湿，使车间的相对湿度保持在65%~90%，所述的针刺无纺布其他工艺条件为梳理中的杂乱比1:1.2~1:2.5,叠网速度为30-50m/min，针刺频率500-1000次/min，针刺深度5mm18mm，后处理温度为170~190°C，后处理速度为8~12m/min。10、根据权利要求1所述的全锦纶皮革基布生产工艺，其特征在于所制得全锦纶纤维皮革基布规格是180~320g/m2，厚度为0.90~l.lmm。全文摘要本发明涉及一种全锦纶皮革基布的生产工艺，它包括下列步骤(1)由锦纶6切片为原料，通过采用在锦纶切片中加入抗静电母粒，经螺杆机熔炼挤出、纺丝、集束、并在上油过程中调整化纤油剂配方和改进上油方式，以及干燥定型、切断等步骤制得抗静电锦纶6短纤；(2)将步骤(1)的抗静电锦纶6短纤，采用针刺无纺布生产工艺制得全锦纶皮革基布。本发明的优点本发明制得的全锦纶皮革基布与常规锦涤混纺皮革基布相比，具有柔软性佳、拉伸断裂强力高、吸湿性好、皮感和弹性好等优点。文档编号D06M15/53GK101671918SQ200910152868公开日2010年3月17日申请日期2009年9月18日优先权日2009年9月18日发明者王关兴,王月根,玮钟申请人:海宁市宏源无纺布业有限公司