水性浸渍树脂及水性聚氨酯超细纤维合成革及其制备方法与流程

本发明涉及聚氨酯超细纤维合成革及其制备方法。

背景技术：

超细纤维合成革是由超细纤维和聚氨酯构成的复合材料，具有结构仿真性、透气性、柔软性等特点，是真皮的理想替代材料之一，广泛应用于沙发、汽车、箱包、制鞋等领域。

目前，国内超细纤维合成革大多数都是甲苯减量工艺制备而成，其典型步骤如下：1)通过海岛型无纺布浸渍聚氨酯的dmf溶液，并在dmf-h2o溶液中凝固形成聚氨酯微孔；2)通过热甲苯抽出纤维中的海相，得到超细纤维；3)通过干燥、上油、染色等处理工艺制成超细纤维合成革基布；4)通过贴面或磨皮等工艺制成成品革。该工艺的优点在于超纤纤维合成革中的聚氨酯组分拥有大量的微孔结构，制成的合成革手感丰满、柔软、真皮感强；缺点在于过程中大量使用了溶剂dmf，对环境造成一定的污染。

水性聚氨酯超细纤维合成革在制备过程中，通过将溶剂型聚氨酯浸渍液更换成水性聚氨酯浸渍液，减少了生产过程中的溶剂使用。但海岛型无纺布浸渍水性聚氨酯树脂时如何产生微孔结构一直困扰着水性超细纤维合成革的发展。国内同行提出过一些方法，如机械发泡、盐浴凝聚、酸浴凝聚、化学发泡等。但作为湿法含浸用水性聚氨酯，通过机械发泡会被海岛型无纺布过滤掉部分气泡而难以控制，盐浴和酸浴凝聚会增加革的脆性而引起柔韧性不够，化学发泡目前还没有适用于水性聚氨酯体系的发泡剂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水性浸渍树脂及水性聚氨酯超细纤维合成革的制备方法，以克服现有技术存在的缺陷。

所述的水性浸渍树脂，包括以下重量份的组分：

所述的水性聚氨酯乳液的固体重量份为25～55％，较好的为40～50％；

所述的水性聚氨酯乳液的100％模量为1.0～10.0mpa，较好的为3.0～5.0mpa；

25℃的粘度3000～6000mpa·s；

所述的水可溶性聚合物为聚乙烯醇(pva)，优选聚合度为200-2400、醇解度为70-99的聚乙烯醇中的一种以上；

所述的润湿剂为聚醚改性硅油，可采用市售产品如xiameterofx-5211fluid等。

所述的增稠剂为聚丙烯酸水溶液，可采用市售产品gelala等；

将上述组分混合，即可获得所述水性浸渍树脂；

所述的水性聚氨酯超细纤维合成革的制备方法，包括如下步骤：

(1)将海岛型无纺布浸渍于所述的水性浸渍树脂中，控制含液率在80～200％，然后刮除海岛型无纺布表面的树脂，90～130℃烘干，得浸渍基布；

(2)将所述的浸渍基布投入甲苯中进行减量：甲苯温度为75～90℃，时间为1～3小时；

然后洗涤，，洗除残留甲苯和溶解可溶性聚合物，优选的，采用温度为100-110℃的水洗涤0.5～2小时；

(3)将减量后的基布在110～130℃下干燥，得原生基布；

(4)然后通过常规的方法，对获得的原生基布进行后处理，即可获得所述的水性聚氨酯超细纤维合成革；

所述的后处理的方法为常规的，本领域的技术人员可以按照文献(如文献：曲建波.合成革工艺学[m].化学工业出版社，2010.)报道的方法进行原生基布的染色、上油、磨皮、磨绒等工艺处理得到水性超细纤维聚氨酯合成革基布，该基布可用于沙发革、手套革、汽车内饰革等的生产，根据目标产品的不同，可选择不同100％模量和固含量的水性聚氨酯乳液、不同重量份及大小的沸水可溶性聚合物颗粒等来实现。

本发明的技术原理是：

利用甲苯减量的工艺特点，在配制水性浸渍树脂时向其中加入沸水可溶性聚合物颗粒，并在甲苯减去海岛纤维海相形成超细纤维后，经沸水溶去浸渍树脂中的沸水可溶性聚合物颗粒，从而形成聚氨酯微孔，并且增加了纤维与树脂之间的离型，模拟了常规超细纤维合成革中聚氨酯组分的泡孔与离型结构，实现了水性超细纤维合成革的丰满、柔软、真皮感强的特点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

使用水性聚氨酯树脂代替溶剂型聚氨酯树脂，极大地降低了环境污染；利用甲苯减量的工艺特点，在不增加工序的条件下，通过改变沸水可溶性聚合物微粒的大小与多少来调整泡孔结构的大小与多少；同时可以引入部分溶解性聚合物颗粒，可以增加纤维与树脂之间的离型效果；溶解出来的沸水可溶性聚合物颗粒可回收再利用，该方法制备的水性聚氨酯超细纤维合成革拥有较为细密的泡孔结构。

附图说明

图1为实施例1的产物的电镜照片。

图2为实施例2的产物的电镜照片。

图3为实施例3的产物的电镜照片。

图4为对比实施例1的产物的电镜照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。以下实施例所用原料均为市售或者自制。

实施例1

本实施例的水性超细纤维合成革的制备步骤如下：

水性浸渍树脂的配制：

表1

将表1中原料混合均匀，制得粘度为约5000mpa·s@25℃的水性浸渍树脂。

原生基布的制备：

将海岛型无纺布浸渍于该水性浸渍树脂，控制含液率100％，用刮刀将表面树脂刮掉，然后在90℃烘箱中烘干，制得浸渍基布；将浸渍基布投入到减量工序中，用75℃甲苯减量2小时，然后采用105℃水，洗涤1小时，洗去残留甲苯和溶解可溶性聚合物，并将减量完成的基布在120℃扩幅干燥设备上烘干，制得原生基布。

将原生基布按照文献报道的方法经过染色、上油、磨皮、贴面，即可获得所述的水性聚氨酯超细纤维合成革，可用于制鞋。

采用复纳科学仪器(上海)有限公司的phenom台式扫描电镜及其孔洞统计分析系统分析聚氨酯树脂组分的微孔孔径d50。采用标准iso17235-2002来检测皮革的柔软度。测试结果及手感如下：

聚氨酯组分微孔孔径d50：3.5微米，柔软度：3.6，手感：柔软丰满、真皮感强。电镜照片见图1。

实施例2

水性浸渍树脂的配制：

表2

将表2中原料混合均匀，制得粘度为约8000mpa·s@25℃的水性浸渍树脂。

原生基布的制备：

将海岛型无纺布浸渍于该水性浸渍树脂，控制含液率100％，用刮刀将表面树脂刮掉，然后在90℃烘箱中烘干，制得浸渍基布；将浸渍基布投入到减量工序中，用85℃甲苯减量3小时，用100℃水水洗2小时，洗除残留甲苯和溶解可溶性聚合物，并将减量完成的基布在130℃扩幅干燥设备上烘干，制得原生基布。

将原生基布按照文献报道的方法经过染色、上油、磨皮、贴面，即可获得所述的水性聚氨酯超细纤维合成革，可用于制鞋。

采用复纳科学仪器(上海)有限公司的phenom台式扫描电镜及其孔洞统计分析系统分析聚氨酯树脂组分的微孔孔径d50。采用标准iso17235-2002来检测皮革的柔软度。测试结果及手感如下：

聚氨酯组分微孔孔径d50：5.2微米，柔软度：4.1，手感：柔软丰满、真皮感强。电镜照片见图1。

实施例3

本实施例的水性超细纤维合成革的制备步骤如下：

水性浸渍树脂的配制：

表3

将表3中原料混合均匀，制得粘度为约3000mpa·s@25℃的水性浸渍树脂。

原生基布的制备：

将海岛型无纺布浸渍于该水性浸渍树脂，控制含液率100％，用刮刀将表面树脂刮掉，然后在90℃烘箱中烘干，制得浸渍基布；将浸渍基布投入到减量工序中，用90℃甲苯减量1小时，然后采用110℃水水洗0.5小时，洗除残留甲苯和溶解可溶性聚合物，并将减量完成的基布在110℃扩幅干燥设备上烘干，制得原生基布。

将原生基布按照文献报道的方法经过染色、上油、磨皮、贴面，即可获得所述的水性聚氨酯超细纤维合成革，可用于制鞋。

采用复纳科学仪器(上海)有限公司的phenom台式扫描电镜及其孔洞统计分析系统分析聚氨酯树脂组分的微孔孔径d50。采用标准iso17235-2002来检测皮革的柔软度。测试结果及手感如下：

聚氨酯组分微孔孔径d50：1.8微米，柔软度：3.4，手感：柔软丰满、真皮感强。电镜照片见图1。

对比实施例1

将实施例1中的水性浸渍树脂不加入聚乙烯醇(pva)微粒，并保证浸渍树脂中聚氨酯的固含量不变，故水性浸渍树脂配比为：100％模量为10mpa、固含量为55％的水性聚氨酯乳液100份，xiameterofx-5211fluid0.1份，gelala0.1份。其余工艺不变，制得水性超细纤维合成革。

采用复纳科学仪器(上海)有限公司的phenom台式扫描电镜及其孔洞统计分析系统分析聚氨酯树脂组分的微孔孔径d50。采用标准iso17235-2002来检测皮革的柔软度。测试结果及手感如下：

聚氨酯组分微孔孔径d50：无微孔，柔软度：2.0，手感：塑感强、手感硬、弹性差。电镜照片见图4。

从以上各实施例及对比实施例可知，本发明的水性浸渍树脂及水性聚氨酯超纤纤维合成革的制备方法获得了细密的微孔结构，实现了水性超细纤维合成革的丰满、柔软、真皮感强的特点。