本发明属于人工皮革领域，具体涉及一种高强度人工皮革及其制备方法。
背景技术：
目前，国内外生产的超细纤维人工革，大多是以尼龙为岛成分制成的超细纤维革。尼龙在耐光性上具体天然的缺陷，限制了其用途的扩展：普通涤纶制成的超细纤维革具有染色困难、色彩单一等缺陷，这将大大制约其在高档资材上的应用。中国专利(cn201711068324.9)中公开了通过阳离子改性聚酯制成的超细纤维来解决染色性能不足的问题。但是，使用该阳离子改性聚酯纤维制备人工皮革中需要通过碱液进行脱海加工工序，会造成该阳离子改性聚酯纤维的部分溶解，直接导致纤维的强度下降，在一些高档资材的应用上会受到限制。除此之外，在一些高端产品应用上，对带有亮面的绒毛人工皮革也有着急迫的需求。
技术实现要素：
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种人工皮革。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：一种人工皮革，它包括高分子弹性体基体、设置于所述高分子弹性体基体内的超细纤维、形成在所述高分子弹性体基体表面且由所述超细纤维构成的绒毛层以及形成在所述绒毛层上的块状树脂，所述超细纤维为定岛型海岛复合短纤维的岛成分，所述超细纤维为皮芯复合纤维，其皮成分为聚酯，其芯成分为选自聚酯、聚酰胺和聚烯烃中的一种或多种组成的混合物。
优化地，所述超细纤维的直径为1.0μm～10.0μm。
优化地，所述超细纤维的皮成分为阳离子型改性聚酯。
优化地，所述高分子弹性体基体的材质为聚氨酯。
优化地，所述块状树脂为选自聚乙烯和聚碳酸酯中的一种或两种组合，其分布含量为5～100g/m2。
本发明的又一目的在于提供一种上述人工皮革的制备方法，它包括以下步骤：
(a)通过三组份纺丝设备制备定岛型海岛复合短纤维；所述定岛型海岛复合短纤维包含海成分、第一岛成分和第二岛成分，第一岛成分和第二岛成分形成皮芯结构，第一岛成分为皮成分、第二岛成分为芯成分，海成分为溶出型聚合物；
(b)将所述定岛型海岛复合短纤维梳理铺网，再经针刺机抱合加工形成无纺布；
(c)对所述无纺布进行高分子弹性体浸轧、脱海处理、磨毛、染色、整理和干式造面即可。
优化地，步骤(a)中，所述定岛型海岛复合短纤维中第一岛成分、第二岛成分和海成分的重量百分比分别为30％～45％、30％～45％、10％～40％。
优化地，步骤(b)中，所述无纺布的克重为50～350g/m2。
优化地，步骤(a)中，所述海成分为碱溶性聚酯或聚烯烃。
本发明带来的有益效果是：本发明人工皮革，在高分子弹性体基体内设置具有皮芯复合纤维作为超细纤维的成分，皮成分为聚酯，芯成分为选自聚酯、聚酰胺和聚烯烃中的一种或多种组成的混合物，这样的人工皮革具有色彩鲜艳、力学强度高、重量轻、尺寸稳定、色牢度好、力学性能优良等特性，可用在鞋面革、汽车内饰材料、家具用革等。
具体实施方式
本发明人工皮革，它包括高分子弹性体基体、设置于所述高分子弹性体基体内的超细纤维、形成在所述高分子弹性体基体表面且由所述超细纤维构成的绒毛层以及形成在所述绒毛层上的块状树脂，所述超细纤维为定岛型海岛复合短纤维的岛成分，所述超细纤维为皮芯复合纤维，其皮成分为聚酯，其芯成分为选自聚酯、聚酰胺和聚烯烃中的一种或多种组成的混合物。这样的人工皮革具有色彩鲜艳、力学强度高、重量轻、尺寸稳定、色牢度好、力学性能优良等特性，可用在鞋面革、汽车内饰材料、家具用革等。上述超细纤维的直径通常为1.0μm～10.0μm，更优选为1.0μm～6.0μm；低于1.0μm时，皮芯复合纤维制备困难；高于10.0μm时，制成的皮革绒毛较粗、柔软性、手感差。块状树脂(不规则平面状)为选自聚乙烯和聚碳酸酯中的一种或两种组合，其分布含量为5～100g/m2，低于5g/m2时，由绒毛层表面上的块状平面树脂所来带的亮面不明显，高于100g/m2时，由于绒毛层表面上的块状平面树脂含量过多，手感差。上述超细纤维的皮成分优选为阳离子型改性聚酯，为选自阳离子改性聚对苯二甲酸二甲酯等常规的。上述芯成分通常为聚酯、聚酰胺类和聚烯烃类聚合物中的一种，优选为聚酯，如聚对苯二甲酸二甲酯(pet)等常规的。高分子弹性体基体的材质通常为聚氨酯。
上述人工皮革的制备方法，它包括以下步骤：(a)通过三组份纺丝设备制备定岛型海岛复合短纤维；所述定岛型海岛复合短纤维包含海成分、第一岛成分和第二岛成分，第一岛成分和第二岛成分形成皮芯结构，第一岛成分为皮成分、第二岛成分为芯成分，海成分为溶出型聚合物；(b)将所述定岛型海岛复合短纤维梳理铺网，再经针刺机抱合加工形成无纺布；(c)对所述无纺布进行高分子弹性体浸轧、脱海处理、磨毛、染色、整理和干式造面即可。通过将定岛型海岛复合短纤维经针刺机抱合加工形成无纺布，并且后续进行高分子弹性体浸轧、采用碱液处理除去复合短纤维的海组分，这样能够使得制得的人工皮革皮质感强、耐磨性好、尺寸稳定、色牢度好、力学性能优良，可用在鞋面革、汽车内饰材料、家具用革等。
步骤(a)中，定岛型海岛复合短纤维是将第一岛成分、第二岛成分和海成分分别通过三组分复合纺丝机熔融、进入海岛型纺丝组件(第一岛成分、第二岛成分分别通过各自的路径在喷丝孔的出口汇合形成皮芯结构后，再与海成分在喷丝板出口汇合)喷出形成，因此其岛相(即第一岛成分、第二岛成分)和海相(即海成分)在纤维的长度方向是连续、均匀分布的；岛数固定，一般在8岛及以上。海成分通常为碱溶性聚酯或聚烯烃类易溶出型聚合物，优选为碱溶性聚酯(copet)。所述定岛型海岛复合短纤维中第一岛成分、第二岛成分和海成分的重量百分比分别为30％～45％、30％～45％、10％～40％；海成分含量低于10％时，易发生岛与岛之间串联，即发生粘岛现象，制备不了所要求的复合短纤维；海成分含量高于40％时，会造成海成分溶出困难，同时也会使海成分使用量过多，在后道加工工序中造成的溶出部分的聚合物较多，对环境污染较重。步骤(b)中，所述无纺布的克重为50～350g/m2。上述干式造面的具体方法为：在已经涂上聚乙烯与聚碳酸酯(聚乙烯：聚碳酸＝50：50)混合树脂的离型纸上喷上粘结剂(粘结剂为市售的聚氨酯类，如pu-7510型号)，然后在已经形成的人工皮基布的绒毛层上进行贴合加工，加热固化。
下面将对本发明优选实施方案进行详细说明：
实施例1
本实施例提供一种人工皮革，它包括高分子弹性体基体(聚氨酯)、设置在高分子弹性体基体内的超细纤维(直径约为5μm；其为皮芯复合纤维，皮成分为阳离子改性pet，芯成分为pet)以及形成在高分子弹性体基体表面且由超细纤维构成的绒毛层；超细纤维为定岛型海岛复合短纤维的岛成分；前述阳离子改性pet的制备参考以下步骤：向精馏塔的反应槽中添加乙二醇和对苯二甲酸二甲酯(两者摩尔比为2：1)，添加四水合醋酸钴作为酯交换催化剂，在140℃进行酯交换反应，使得到的低聚物中含500ppm的四水合醋酸钴；然后将反应槽中的温度提升至250℃，将生成的甲醇不断精馏出去，随着酯交换的进行，得到对苯二甲酸二乙二醇酯直至酯交换反应率为98％；在250℃将对苯二甲酸和乙二醇以1：1.14的摩尔比加入配有底料对苯二甲酸二乙二醇酯的反应釜(带有精馏塔)中进行酯化反应，待酯化反应率达到97％(通过计算副产物水的生产量获得)，将前述制得的对苯二甲酸二乙二醇酯低聚物转移到该反应釜中进行缩聚反应；5分钟后添加催化剂三氧化二锑(以锑元素计相当于前述聚合物总量的300ppm)，5分钟后添加1.5mol％间苯二甲酸-5-磺酸钠(以对苯二甲酸二乙二醇酯低聚物中全部二元酸成分的摩尔量计)，5分钟后添加0.5wt％聚乙二醇(分子量200，以改性聚酯总质量计)，添加结束后5分钟开始减压、升温，整个反应过程2～4小时，达到所需要的聚合物粘度0.7dl/g后吐出、冷却切粒，制得阳离子改性pet。
上述人工皮革的制备方法，包括以下步骤：
(a)通过三组份纺丝设备按第一岛成分(阳离子改性pet)、第二岛成分(pet)和海成分(copet)的重量百分比为35％、35％、30％进行三组份纺丝(纺丝参数：纺丝箱体温度为290℃、纺丝速度为1200m/min、拉伸倍率为3.0，复合纺丝机的单孔吐出量为1.20g/min、岛数为8岛)得定岛型海岛复合短纤维，随后将定岛型海岛复合短纤维切断成长度为51mm的短纤维，其中第一岛成分和第二岛成分形成皮芯结构，第一岛成分为皮成分、第二岛成分为芯成分；
(b)将切断得到的短纤维梳理铺网，形成网状纤维薄层，再经针刺机或水刺机抱合加工形成无纺布(克重为300g/m2)；
(c)将制成的无纺布浸入聚氨酯的dmf溶液后(聚氨酯的浓度约为30wt％)，经115～130℃干燥定型形成仿麂皮基布(无纺布与聚氨酯的重量比为85：15)，再将基布浸入质量浓度5～10％的naoh或koh溶液中进行脱海处理(脱海后的单纤维的直径为5.0μm，纤维的中空率为30％)，然后再浸入去离子水中进行超音波清洗并调节至ph至中性，在120℃条件下进行热定型加工；将干燥后的基布采用带式磨皮机进行预磨皮处理，达到所要面料的表皮绒感，然后进行染色加工，从而得到所需人工皮革基布；在涂布聚乙烯与聚碳酸酯(树脂a为聚乙烯：聚碳酸按质量比50：50混合)混合树脂的离型纸纸上喷上粘结剂(pu-7510型号)，然后在人工皮革基布的绒毛层上进行贴合加工，经加热固化而成(混合树脂的分布含量约为20g/m2，形成不规则平面块状树脂)。
实施例2
本实施例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(b)中，获得的无纺布克重150g/m2。
实施例3
本实施例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(b)中，获得的无纺布克重200g/m2。
实施例4
本实施例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：步骤(b)中，获得的无纺布克重50g/m2。
实施例5
本实施例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：制得的定岛型海岛复合短纤维岛数为16岛。
实施例6
本实施例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：制得的定岛型海岛复合短纤维岛数为37岛。
实施例7
本实施例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：芯成分为聚酰胺(pa6)。
实施例8
本实施例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：芯成分为聚烯烃(pe)。
实施例9
本实施例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：第一岛成分(阳离子改性pet)、第二岛成分(pet)和海成分(copet)的重量百分比为30:40:30。
实施例10
本实施例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：第一岛成分(阳离子改性pet)、第二岛成分(pet)和海成分(copet)的重量百分比为40:40:20。
对比例1
本例提供一种人工皮革，它与实施例1中的基本一致，不同的是：它直接使用二组分复合纺丝机制备的复合短纤维，其中岛成分为阳离子改性pet，海成分为copet，无纺布的克重为300g/m2。
对比例2
本例提供一种人工皮革，它与对比例1中的基本一致，不同的是：采用岛成分为聚酰胺(pa6)的复合短纤维以进行抱合加工成无纺布，无纺布的克重为300g/m2。
将实施例1-10、对比例1-2中制得的人工皮革进行形成测试，其结果列于表1中。
表1实施例1-10、对比例1-2中人工皮革的原料配比和性能测试数据表
将实施例1-10、对比例1-2中制得的人工皮革进行测试，其结果列于表2中。
表2实施例1-10、对比例1-3中人工皮革的性能测试数据表
※亮面树脂种类
树脂a：聚乙烯：聚碳酸酯＝50：50
注：根据gb/t24218的规定，测定人造皮革的克重；表1中各性能的测试方法如下：
(1)染色性(l值)
将得到无纺布，在阳离子染料(c.i.basicblue66)5％owf、醋酸0.5ml/l、醋酸钠0.2g/l、浴比1：100的95℃的热水浴中染色60分，使用色度计进行测试l值，以下面的基准进行判断，
○：45以下
×：45以上。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。