本发明涉及一种绒面超纤皮及，特别是涉及一种绒面超纤皮制备工艺。
背景技术：
目前在鞋服、箱包等行业，较高档的采用真皮材料，但真皮材料来源于动物真皮，资源非常有限。在目前大力提倡环保、珍爱环境的前提下，超纤材料因其具有可媲美真皮的物性，甚至高档的超纤材料的物性更优于真皮材料，因此，超纤材料受到广大消费者的认知和喜爱。
虽然，超纤材料可部分替代真皮材料，普遍应用于各领域，但是在超纤材料制备过程中采用的溶剂，难以完全回收，且部分溶剂挥发到空气中，对环境及周边作业人员均会造成一定程度的损害。
因此，从环保的角度出发，有必要研发一种材料，既能结合超纤材料、真皮材料这两者的优势，又能进一步满足环保的需求。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保的水性宝岛绒面超纤皮及其制备工艺。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
水性宝岛绒面超纤皮制备工艺，通过以下步骤实现：
原料经纺前处理、共混纺丝和纤维后纺制备成水性宝岛纤维；水性宝岛纤维采用非织工艺制成非织造布，非织造布再采用基布加工工艺制成水性宝岛绒面超纤皮；
基布加工工艺采用浸渍、涂层、磨面制成水性宝岛绒面超纤皮；
浸渍液中各组分按序如下添加调配：550-880重量份的溶剂、0.1-25重量份的色浆、1-28重量份的填料、0.1-1.7重量份的阴离子凝固调节剂、0.5-1.7重量份的非离子凝固调节剂、0.1-0.7重量份的消泡剂和90-120重量份的聚氨酯树脂；
涂层液中各组分按序如下添加调配：88-112重量份的阳离子型水性聚氨酯、13-22重量份的水性色浆、2.6-3.8重量份的乳化剂和0.8-1.2重量份的增稠剂。
水性宝岛绒面超纤皮制备工艺，通过如前所述步骤实现，其中所述基布加工工艺用水性聚氨酯的浸渍液替换，该浸渍液的各组分按序如下调配：25-65重量份的阴离子型水性聚氨酯、18-48重量份的水和3-12重量份的填料。
一种水性宝岛绒面超纤皮，该超纤皮为采用如前所述工艺制备的水性宝岛绒面超纤皮。
采用上述方案后，本发明具有以下有益效果：既能结合超纤材料、真皮材料这两者的优势，采用水性聚氨酯又能进一步满足环保的需求，而且在降低成本、缩短工艺时间的同时，所制备的成品还具备致密的结构、手感柔软、力学性能优越等物性。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
本发明的水性宝岛绒面超纤皮制备工艺，首先，原料主要通过纺前处理、共混纺丝和纤维后纺制备成水性宝岛纤维。纺前处理、共混纺丝和纤维后纺可采用现有工艺及相关设备，本案主要针对纺前处理、共混纺丝、纤维后纺中与现有工艺不同之处进行描述，与现有工艺相同之处，在此不再赘述。
纺前处理主要是为后面的步骤作准备，例如原料经送配料、计量、混合料等工艺处理。原料可采用现有的聚酰胺(俗称尼龙，锦纶，pa6切片)、低密度聚乙烯切片(ldpe)、助剂等。助剂可采用助容剂，助容剂可采用现有的马来酸酐接枝聚乙烯，即ldpe-g-mah。
较佳地，原料中各组份如下：pa6的重量份为30-68，ldpe的重量份为30-68，助容剂的重量份为3-6。
较佳地，原料中各组份如下：pa6的重量份为35，ldpe的重量份为63，助容剂的重量份为3.4。
较佳地，原料中各组份如下：pa6的重量份为65，ldpe的重量份为42，助容剂的重量份为3.1。
较佳地，原料中各组份如下：pa6的重量份为50，ldpe的重量份为50，助容剂的重量份为3.0。
由于助容剂与pa6在共混中生成共聚物即生成接枝共聚物，从而与ldpe组分相容，因此，随着ldpe组分的增加，助容剂也相应增加。当pa6和ldpe的量相当时，可视情况选择助容剂的用量。
共混纺丝主要将纺前处理获得的物料，也即物料切片经螺杆挤出机加热混合形成初生纤维。共混纺丝主要工艺流程如下：混合料仓、螺杆熔融共混、过滤、静态混合、计量、纺丝、拉伸、环吹风、收卷，然后进入后纺。
螺杆熔融共混分为七段进行加热，该七段加热温度如下：99-102℃，124.8-126℃，180-181℃，260-260.5℃，280-280.5℃，284-285.5℃，284-285.5℃。螺杆转速为38-102r/min，最大挤出量为88-92kg/h。
较佳地，实施例一的七段加热温度如下：100±0.1℃，125±0.15℃，180+0.2℃，260+0.1℃，280+0.1℃，285±0.1℃，285±0.15℃。
较佳地，实施例二的七段加热温度如下：101±0.1℃，125.5±0.15℃，180.5+0.2℃，260.2+0.1℃，280+0.1℃，285±0.1℃，285±0.15℃。
由于螺杆大致分为吃料送料段、熔融压缩段和匀化计量段，熔融压缩段和匀化计量段能确保切片由固态转变为黏流态，并进一步经压紧、塑化、匀化，最终实现较佳的混炼效果。特别是实施例一与实施例二相比，由于在180℃至280℃的温度段，对熔融温度进行更精确的控制，使切片中低黏度、高黏度的组分熔融，可获得较为理想的黏度比，黏度比约为4-4.3，例如4.2，从而制备出分离效果好即能分离出单根超细纤维的初生纤维，进而制备成具有一定长度、纤维纤度小、均匀度好的超细纤维，也即水性宝岛纤维，这种超细纤维为具有类似于胶原纤维结构的束状超细纤维。
环吹风的工艺参数如下：风温18.6-20.2℃，风压3.4-3.8kpa，风速3-4.8m/s，丝室温度19-23℃，风量约510-630m3/h。
较佳地，实施例三的环吹风采用如下工艺参数：风温18.9℃，风压3.6kpa，风速3.4m/s，丝室温度20.2℃，风量约515m3/h。
较佳地，实施例四的环吹风采用如下工艺参数：风温19.2℃，风压3.7kpa，风速3.9m/s，丝室温度19.2℃，风量约580m3/h。
在同等条件下，实施例三与实施例四相比，由于风温、风压、风速、丝室温度和风量的变化对应影响到丝条柔软度、条干均匀率、应力均匀、丝条柔软度、伸长率；因此，实施例三的初生纤维与实施例四的初生纤维相比，实施例三的初生纤维如下物性更优于实施例四：丝条柔软度、条干均匀率、应力均匀、丝条柔软度、伸长率。
纤维后纺主要将初生纤维经集束、拉伸、上油、卷曲、干燥定型、裁断等步骤制备成超细纤维。
超细纤维采用非织工艺制成非织造布，或称之为基布，非织造布再采用基布加工工艺制成成品，即制成水性宝岛绒面超纤皮。
纤维后纺、非织工艺、基布加工工艺可采用现有工艺，非织工艺可采用高密针刺法非织工艺，基布加工工艺可采用pva含浸、pu含浸、碱减量工艺等。本案主要针对纤维后纺、非织工艺、基布加工工艺中与现有工艺不同之处进行描述，故纤维后纺、非织工艺、基布加工工艺与现有工艺相同之处在此不再赘述。
基布加工工艺采用水性聚氨酯浸渍，主要采用浸渍、烘干、磨毛、反面辊涂涂层、烘干、磨毛，制成水性宝岛绒面超纤皮。
较佳地，基布加工工艺采用浸渍、烘干、正面辊涂涂层、烘干、磨毛、反面辊涂涂层、烘干、磨毛。也就是说，基布的正反两面均进行辊涂，这样可获得具有更加丰富的毛感，且毛既挺又密，还不会影响到上下表面绒毛之间的基布的结构，从而获得表面毛感丰富、保暖，且透气的超纤皮。
较佳地，基布加工工艺采用预处理、浸渍、凝固、烘干、正面辊涂涂层、烘干、磨毛、反面辊涂涂层、烘干、磨毛。
预处理采用3-6重量％的硝酸钙溶剂浸渍，可阻止水性聚氨酯过度渗入，以免纤维过多黏结、基布变硬，这样可获得较为柔软的手感。
水性聚氨酯浸渍的工艺中，浸渍液的各组合如下，且依次如下按序加入：25-65重量份的阴离子型水性聚氨酯、18-48重量份的水和3-12重量份的填料。
凝固使用的凝固液的各组合如下，且依次如下按序加入：4-8重量份的破乳交联剂、82-90重量份的水。
除了水性聚氨酯浸渍之外，采用其他聚氨酯浸渍，基布加工工艺主要采用浸渍、凝固、水洗、烘干、涂层、磨面。其中浸渍液在搅拌釜中计量调配，浸渍液中各组分按序如下添加调配：550-880重量份的溶剂(dmf，二甲基甲酰胺)、0.1-25重量份的色浆、1-28重量份的填料、0.1-1.7重量份的阴离子凝固调节剂、0.5-1.7重量份的非离子凝固调节剂、0.1-0.7重量份的消泡剂、90-120重量份的聚氨酯树脂(成膜剂)。其中，填料采用木质粉或轻质碳酸钙。
较佳地，浸渍液中各组分按序如下添加调配：
1、550-680重量份的溶剂(dmf)。
2、0.1-8重量份的色浆。
3、20-28重量份的填料，既可降低成本，又能改善聚氨酯凝固效果，形成更为细密的泡孔。
4、0.5-0.8重量份的阴离子凝固调节剂，能有效控制聚氨酯湿法成膜的结构，以及成膜孔隙，优化成膜效果，获得较为理想的手感及透气性。
5、0.5-0.8重量份的非离子凝固调节剂。
6、0.3-0.4重量份的消泡剂。
7、105-110重量份的聚氨酯树脂(成膜剂)。
较佳地，浸渍液中各组分按序如下添加调配：820-880重量份的溶剂(dmf)、10-15重量份的色浆、5-18重量份的填料、1.5-1.6重量份的阴离子凝固调节剂、1.5-1.6重量份的非离子凝固调节剂、0.6-0.7重量份的消泡剂、110-120重量份的聚氨酯树脂(成膜剂)。这样，能获得更为色泽度牢、色泽饱满、色泽柔和、手感柔软、手感更加丰满的物性。
浸渍液调配后脱泡，脱泡转速约61-68r/min，搅拌22-28min后，转速降为12-15r/min，脱泡由低真空度到高真空度进脱泡。
凝固浴为dmf的水溶液，dmf的浓度为16-28重量％，时间为12-16min，这样可获得致密的膜，且膜硬度高、耐磨度高。
水洗可采用2道水洗、每道水洗采用辊轧，这样可清除膜中残留的dmf。
水洗后的烘干温度为158-175℃，较佳地，158-162℃，这样可确保膜的厚度，膜面不收缩。
辊涂的涂层液主要采用阳离子型水性聚氨酯，涂层液中各组分按序如下添加调配：88-112重量份的阳离子型水性聚氨酯、13-22重量份的水性色浆、2.6-3.8重量份的乳化剂、0.8-1.2重量份的增稠剂。
较佳地，还添加有填料，涂层液中各组分按序如下添加调配：95-108重量份的阳离子型水性聚氨酯、1-12重量份的填料、14-17重量份的水性色浆、2.8-3.6重量份的乳化剂和0.9-1.1重量份的增稠剂。其中各组分可采用现有的材料，较佳地，填料采用85-89木质粉和8-12重量份的竹炭纳米微粒。较佳地，填料采用85-88木质粉、8-10重量份的竹炭纳米微粒和8-10重量份的气相二氧化硅，既可降低成本又可增稠，确保涂层液在高温、低黏度下，仍能维持良好的涂层状态。
这样，流平性、膜的力学性能都较为理想。采用上述重量份的乳化剂还有利于水分到达涂层的表面，既能加速成膜后期即干膜阶段的水分蒸发，又能确保紧密堆积的乳胶粒子的聚合物链段能充分扩散融合，形成连续的涂层，进而获得较为理想的湿膜过程和干膜过程的最终结构，有效提高水性聚氨酯膜的力学性能。
涂层之后的烘干温度为134-150℃、138-148℃或141-146℃。这样既能确保干燥速度，又能够获得较为理想的断裂伸长率、拉伸强度、膜的100％模量，而且还不会出现结皮现象。较佳地，涂层之后的烘干采用四段式烘干，前面2段加热，挥发了部分水分，防止后面2段产生气泡；后面2段加热，有助于交联和形成膜，在降低能耗的同时提高效率。四段式烘干的温度如下：65-78℃，82-85℃、92-96℃、141-143℃。这样获得的膜的物性，经5次以上测试，各指标的平均值如下：断裂伸长率为1128.95/％、抗张强度为35.88/mpa、100％模量为1.30/mpa。
除了采用水性聚氨酯辊涂外，还可采用如下涂层液辊涂涂层：
1、70-140重量份的溶剂，采用dmf，即二甲基甲酰胺，使涂层具有良好的黏度，且能充分分散下述各组分，促进聚氨酯成膜；
2、0.6-2.2重量份的阴离子凝固调节剂，可采用ot-90、sd-10，能有效地促进dmf与水的渗透与扩散，加速凝固；能使超纤皮表面形成理想厚度的致密层，也能确保平滑性；
3、1.1-1.8重量份的非离子凝固调节剂，可采用s-60、s-80，能适当延长成膜过程，形成有效的缓慢凝固，且不会影响到凝固速度；
4、0.1-18重量份的色浆；
5、0.2-0.6重量份的消泡剂，能获得手感柔软的物性；
6、0.7-1.2重量份的流平剂，能获得手感柔软的物性；
7、17-44重量份的填料，在确保力学性能的同时，降低成本，改善凝固效果。
8、85-115重量份的聚氨酯树脂(成膜剂)；
较佳地，涂层液中各组分按序如下调配：125-138重量份的溶剂、0.8-2.1重量份的阴离子凝固调节剂、1.6-1.8重量份的非离子凝固调节剂、16-18重量份的色浆、0.5-0.6重量份的消泡剂、1.1-1.2重量份的流平剂、22-29重量份的填料、105重量份的聚氨酯树脂。这样，基布加工工艺开纤，制成纤维单丝线密度细的纤度可高达0.0001dtex。
涂层液调配后再真空脱泡1.1-1.2小时，真空度为0-0.1mpa，随着脱泡时间加长，逐渐加大真空度至0.1mpa，且保压1.8-2.1小时。
浸渍液中聚氨酯为90重量份，浸渍后液切时，调整液切高度和角度加强刮液状态，以获得基布的表面纤维分布。
通过砂纸高速运转，对浸渍、涂层之后获得的水性宝岛绒面超纤湿法贝斯进行表面打磨，直至其表面手感细腻、毛感均匀即可。打磨后，还可通过其他表面纹理效果处理，即可得成品水性宝岛绒面超纤皮。
本案中的材料均可采用现有的材料，在此不再赘述。上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。