一种阻燃、抗熔滴、高透湿的人造革及其制备方法与流程

本发明涉及人造革技术领域，尤其是指一种阻燃、抗熔滴、高透湿性能的热塑性聚氨酯服装革及其制造方法。

背景技术：

聚氨酯合成革（PU革）具有强度高、耐磨、耐寒、透气、耐老化、耐溶剂、质地柔软、外观漂亮、易于加工等优点，是代替天然皮革较为理想的仿革制品，广泛应用于服装、鞋帽等服饰用面料。其中溶剂型聚氨酯PU革主要是将聚氨酯溶液（有机溶剂或水）与机织物、无纺布、针织绒布等进行干、湿法加工而成。无论是采用有机溶剂或者以水为溶剂生产的PU人造革，其生产工艺过程都较为复杂，耗能、不环保。因热塑性聚氨酯弹性体材料（TPU）具有较宽泛的硬度范围，优异的耐磨性、机械强度、耐水、耐油、耐化学腐蚀、耐霉菌，对环境友好，可回收利用等优点，已作为主料广泛应用于皮革制品当中，是有溶剂型人造革主料PU或PVC的良好的取代品，使得人造革向无溶剂型发展，产品制备及使用过程中均环保无毒，还具有废弃后易于降解的优点。

然而，热塑性弹性体聚氨酯TPU属于易燃材料，燃烧时有浓烟并伴有大量有害气体释出，并且和所有热塑性材料一样，燃烧时很容易产生熔滴滴落现象，这些高温滴落物易引燃其他聚合物材料，加速火焰传播；而作为服装用皮革来说，在执行特殊作业时（如消防灭火、化工、高温炼钢等领域），皮革面料不具有阻燃性，且由于受热后滴落物冷却过程的潜热作用，粘附于皮肤易造成皮肤更为严重的烫伤。

与装饰、箱包等其他用途的人造革不同，穿着用服装、鞋帽类人造革等透湿性要求高，然而现有的PU革的皮膜面层大部分采用聚氨酯致密涂层，天然存在着通透性能差的缺陷，极大的地阻碍气体和水蒸汽的传输，降低制成的服饰革着装舒适性能与卫生性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种阻燃抗熔滴、高透湿性热塑性聚氨酯人造革及其制造工艺，克服现有服装皮革制品阻燃效果差、燃烧易产生熔滴、透通性能较差、穿着不舒适等缺陷与不足。

实现本发明的技术方案是：一种阻燃、抗熔滴、高透湿的人造革，所述人造革由皮膜面层、粘合层Ⅰ、发泡层、粘合层Ⅱ、基布层复合制成。

所述的阻燃、抗熔滴、高透湿的人造革的制作方法，其步骤如下：

（1）皮膜面层的制备：

按重量份将TPU树脂100份、致孔剂1-20份、“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂1-10份、抗熔滴剂1-5份、色料1-5份、抗老化剂1-2份投入高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为100-120℃；将搅拌后的物料加入到流延机中流延成膜，形成皮膜面层（1），流延机的温度不超过230℃；

（2）粘合层Ⅰ和粘合层Ⅱ的制备：

按重量份将TPU热熔胶树脂100份，致孔剂1-20份，“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂1-10份，抗熔滴剂1-5份投入到高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为80-90℃；将搅拌后的物料加入到流延机流延成膜，形成粘合层Ⅰ和粘合层Ⅱ，流延机的温度不超过160℃；

（3）发泡层（3）的制备：

按重量份将TPU树脂100份，发泡剂1-5份，填料1-40份，“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂1-10份，抗熔滴剂1-5份投入到高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为100-120℃；将搅拌后的物料加入到流延机中流延成膜，形成发泡层，流延机的温度不超过230℃；

（4）将皮膜面层与粘合层Ⅰ进行热压贴合，得到皮粘层，热压温度为110-150℃，贴合时间5-40s；

（5）将发泡层与粘合层Ⅱ进行热压贴合，得到发粘层，热压温度为110-150℃，贴合时间5-40s；

（6）将步骤（4）得到的皮粘层与步骤（5）得到的发粘层进行叠合、热压，得到仿皮层；热压温度110-150℃，贴合时间10-40s；

（7）将步骤（6）得到的仿皮层与基布层进行热压贴合，得到粗制人造革，热压温度110-210℃，贴合时间10-60s；

（8）将步骤（7）得到的粗制人造革放入发泡炉中进行发泡，得到人造革；发泡炉的温度在160-260℃，发泡时间100-300s。

所述抗熔滴剂为PTFE粉末。

所述致孔剂为超细蛋白粉体。

所述步骤（2）中的TPU热熔胶树脂为低熔点树脂，软化点为105℃。

所述步骤（7）的基布层所用基布为机织布、针织布或超纤含浸无纺布；所述的基布经过阻燃抗熔滴处理或采用阻燃抗熔滴纤维制成阻燃抗熔滴基布。

本发明的有益效果是：（1）采用含磷-氮系膨胀型阻燃剂制备的热塑性聚氨酯人造革具有良好的阻燃效果，发烟量小；添加的抗熔滴剂与膨胀型阻燃剂起到协同抗熔融作用，不产生熔滴或产生很少熔滴；（2）相比较压延或挤压流延热塑性致密PU膜，采用的蛋白粉体作为致孔剂形成的致孔性热塑性PU作为皮膜面层，发挥了蛋白分子高吸湿性能的优势，大大的提高了人造革的透湿性能和穿着舒适性能；（3）利用低软化点热塑性聚氨酯热熔胶制成的流延膜作为粘合层，无需在发泡层和皮膜面层中添加低熔点热熔胶粒作为粘着剂，有效的增加了发泡层和皮膜面层流延成膜性能，减少对加工机器的损伤；（4）本发明的生产过程无需任何有机溶剂，对环境无污染，对人体无害。

附图说明

图1是人造革的结构示意图。

具体实施方式

以下为本发明的具体实施方式，所述的实施例是为了进一步描述本发明，而不是限制本发明。

实施例1

所述人造革由皮膜面层1、粘合层Ⅰ2、发泡层3、粘合层Ⅱ4、基布层5复合制成。

本实施例的人造革的制作方法，具体步骤如下：

（1）皮膜面层1的制备：

按重量份将TPU树脂100份、致孔剂1份、“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂1份、PTFE粉末1份、色料1份、抗老化剂1份投入高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为100℃；将搅拌后的物料加入到流延机中流延成膜，形成皮膜面层1，流延机的温度不超过230℃；

（2）粘合层Ⅰ2和粘合层Ⅱ4的制备：

按重量份将软化点为105℃的TPU热熔胶树脂100份，超细蛋白粉体1份，“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂1份，PTFE粉末1份投入到高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为80℃；将搅拌后的物料加入到流延机流延成膜，形成粘合层Ⅰ2和粘合层Ⅱ4，流延机的温度不超过160℃；

（3）发泡层3的制备：

按重量份将TPU树脂100份，发泡剂1份，填料1份，“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂1份，PTFE粉末1份投入到高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为100℃；将搅拌后的物料加入到流延机中流延成膜，形成发泡层3，流延机的温度不超过230℃；

（4）将皮膜面层1与粘合层Ⅰ2进行热压贴合，得到皮粘层，热压温度为110℃，贴合时间5s；

（5）将发泡层3与粘合层Ⅱ4进行热压贴合，得到发粘层，热压温度为110℃，贴合时间5s；

（6）将步骤（4）得到的皮粘层与步骤（5）得到的发粘层进行叠合、热压，得到仿皮层；热压温度110℃，贴合时间10s；

（7）将步骤（6）得到的仿皮层与基布层5进行热压贴合，得到粗制人造革，热压温度110℃，贴合时间10s；所述基布为经过阻燃抗熔滴处理过的机织布；

（8）将步骤（7）得到的粗制人造革放入发泡炉中进行发泡，得到人造革；发泡炉的温度在160℃，发泡时间100s。

对本实施例的人造革进行具体指标值测试，结果如下：

（1）阻燃、抗熔滴性：极限氧指数（LOI）>28（测试方法GB/T 5454-1997），损毁长度小于100mm、阴燃时间2s、续燃时间2s、熔滴少量或很少（测试方法GB/T5455-2014）；

（2）静水压值洗前>10000mmH₂O，五次洗涤后>5000mmH₂O（洗涤方法ISO 6330，测试方法ISO 811）；

（3）透湿量>4000g/m²·24h（测试方法GB/T12704—91）；

由以上测试结果可以看出，本发明方法制备的人造革具有良好的阻燃效果，发烟量小；添加的抗熔滴剂与膨胀型阻燃剂起到协同抗熔融作用，不产生熔滴或很少熔滴；采用的蛋白粉体作为致孔剂形成的致孔性热塑性PU作为皮膜面层，发挥了蛋白分子高吸湿性能的优势，大大的提高了人造革的透湿性能和穿着舒适性能。

实施例2

所述人造革由皮膜面层1、粘合层Ⅰ2、发泡层3、粘合层Ⅱ4、基布层5复合制成。

本实施例的人造革的制作方法，具体步骤如下：

（1）皮膜面层1的制备：

按重量份将TPU树脂100份、致孔剂10份、“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂10份、PTFE粉末3份、色料3份、抗老化剂1份投入高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为110℃；将搅拌后的物料加入到流延机中流延成膜，形成皮膜面层1，流延机的温度不超过230℃；

（2）粘合层Ⅰ2和粘合层Ⅱ4的制备：

按重量份将软化点为105℃的TPU热熔胶树脂100份，超细蛋白粉体10份，“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂5份，PTFE粉末3份投入到高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为85℃；将搅拌后的物料加入到流延机流延成膜，形成粘合层Ⅰ2和粘合层Ⅱ4，流延机的温度不超过160℃；

（3）发泡层3的制备：

按重量份将TPU树脂100份，发泡剂3份，填料20份，“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂5份，PTFE粉末3份投入到高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为110℃；将搅拌后的物料加入到流延机中流延成膜，形成发泡层3，流延机的温度不超过230℃；

（4）将皮膜面层1与粘合层Ⅰ2进行热压贴合，得到皮粘层，热压温度为130℃，贴合时间20s；

（5）将发泡层3与粘合层Ⅱ4进行热压贴合，得到发粘层，热压温度为130℃，贴合时间20s；

（6）将步骤（4）得到的皮粘层与步骤（5）得到的发粘层进行叠合、热压，得到仿皮层；热压温度130℃，贴合时间30s；

（7）将步骤（6）得到的仿皮层与基布层5进行热压贴合，得到粗制人造革，热压温度160℃，贴合时间40s；所述基布为采用阻燃抗熔滴纤维制成针织布；

（8）将步骤（7）得到的粗制人造革放入发泡炉中进行发泡，得到人造革；发泡炉的温度在200℃，发泡时间200s。

实施例3

所述人造革由皮膜面层1、粘合层Ⅰ2、发泡层3、粘合层Ⅱ4、基布层5复合制成。

本实施例的人造革的制作方法，具体步骤如下：

（1）皮膜面层1的制备：

按重量份将TPU树脂100份、致孔剂20份、“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂10份、PTFE粉末5份、色料5份、抗老化剂2份投入高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为120℃；将搅拌后的物料加入到流延机中流延成膜，形成皮膜面层1，流延机的温度不超过230℃；

（2）粘合层Ⅰ2和粘合层Ⅱ4的制备：

按重量份将软化点为105℃的TPU热熔胶树脂100份，超细蛋白粉体20份，“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂10份，PTFE粉末5份投入到高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为90℃；将搅拌后的物料加入到流延机流延成膜，形成粘合层Ⅰ2和粘合层Ⅱ4，流延机的温度不超过160℃；

（3）发泡层3的制备：

按重量份将TPU树脂100份，发泡剂5份，填料40份，“氮-磷”系无卤膨胀型阻燃剂10份，PTFE粉末5份投入到高速搅拌机混合均匀，搅拌温度为120℃；将搅拌后的物料加入到流延机中流延成膜，形成发泡层3，流延机的温度不超过230℃；

（4）将皮膜面层1与粘合层Ⅰ2进行热压贴合，得到皮粘层，热压温度为150℃，贴合时间40s；

（5）将发泡层3与粘合层Ⅱ4进行热压贴合，得到发粘层，热压温度为150℃，贴合时间40s；

（6）将步骤（4）得到的皮粘层与步骤（5）得到的发粘层进行叠合、热压，得到仿皮层；热压温度150℃，贴合时间40s；

（7）将步骤（6）得到的仿皮层与基布层5进行热压贴合，得到粗制人造革，热压温度210℃，贴合时间60s；所述基布为经过阻燃抗熔滴处理的超纤含浸无纺布；

（8）将步骤（7）得到的粗制人造革放入发泡炉中进行发泡，得到人造革；发泡炉的温度在260℃，发泡时间300s。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。