专利名称：海岛超细纤维针刺pu基布非硫硫化含浸液及基布加工方法
技术领域：
本发明涉及一种超细纤维合成革基布，尤其是涉及一种海岛超细纤维针刺PU基布的加工方法。
背景技术：
随着复合纤维技术的发展，人工皮革的技术研究进入了高仿真阶段，即以束状超细纤维为基材的PU合成革的开发研究。现有技术对超细纤维PU基布多采用溶剂溶解方式使纤维超细化，如中国专利00107308.7“一种超细纤维合成革-军港革及其加工方法”，由于使用PU浸渍液进行浸渍处理，生产工艺流程使用了DMF(二甲基甲酰胺)、甲苯或丁酮等有机溶剂，流程后期有残存，因此它的缺点是不利于环境保护，又有余留毒性。同时，此类工艺方法还具有设备投入大，生产成本高的问题。
发明内容
本发明主要是解决现有技术由于生产工艺流程使用了DMF、甲苯或丁酮等有机溶剂，流程后期有残留，不利于环境保护，需要有环保工艺及配方加以替代；同时，此类工艺还存在着设备投入大，生产成本高的问题，因此本发明进一步要解决利用较少的投入而生产出高质量的仿真皮革的加工方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的以海岛型超细纤维为原料的针刺无纺坯布，进行非硫硫化含浸处理和碱减量处理；非硫硫化含浸液采用环保的水乳性无纺胶乳为主胶，所说的水乳性无纺胶乳为丁二烯与丙烯酸或/和丙烯酸酯乳液共聚乳液；碱减量采用碱和促进剂的混合液，所说的促进剂为环氧类季铵盐。
海岛超细纤维PU基布加工方法，其工艺路线为a→b→c→d，a.针刺超细纤维经开松、铺网、针刺、轧光、卷取，形成超细纤维无纺坯布；b.硫化无纺坯布经以水乳性无纺胶乳为主胶的含浸液含浸、红外架挢、硫化、预烘、无张力焙烘、粗磨、卷取，形成超细纤维硫化坯布；c.碱减量浸轧碱液，汽蒸、水洗、烘干、卷取； d.后整理染色、柔软整理、磨毛、成品卷取。
作为优选，所述的水乳性无纺胶乳中，丁二烯与丙烯酸或/和丙烯酸酯的配比为2-20∶1，最佳配比为4-10∶1；所述的非硫硫化浸胶采用含固40％的水乳性无纺胶乳、965FH安定剂、感热凝固剂、热敏调节剂、活化剂；所述的965FH安定剂为非离子界面活性剂，所述的热敏调节剂为氯化镁或柠檬酸，所述的活化剂为氧化锌分散液；其适用剂量的重量配比为用100份含固40％无纺胶乳，965FH安定剂用量为0.5-3.5份，最佳用量为0.8-2.0份；感热凝固剂用量为0.5-10份，最佳用量为0.8-2.5份；热敏调节剂用量为0.8-5.0份，最佳用量为0.9-2.5份；活化剂用量为0.5-5.0份，最佳用量为0.8-2.0份；所述的碱减量工艺配方中碱的浓度为4-20％，最佳浓度为10-16％；促进剂为环氧类季铵盐，用量为0.8-2.0克/升，最佳剂量为0.9-1.5克/升。
所述的针刺的针密度≥1200针/cm2，非硫硫化含浸时的浸吸比率，即无纺布∶无纺乳胶＝1∶0.5-5，最佳浸吸比率为1∶1-2.5；红外架挢炉温度120℃，预烘温度120-125℃，无张力烘干温度120-160℃，时间3-8分钟，车速3-10米/分钟。
本超细纤维针刺无纺坯布，采用环保的水乳性无纺胶乳为主胶，进行非硫硫化处理、热敏凝固技术和碱减量工艺，其基布具有透气、透湿性好，手感柔软，悬垂性好，强度高，有弹性等天然皮的性能，並且具有可水洗，不变形等优点；由于本发明在生产工艺中不使用DMF、甲苯等有机溶剂，因此，具有很好的环保性。
具体实施例方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体说明。
本发明的实施例采用涤/锦海岛超细纤维为原料，也可以是涤/涤或涤/丙，均为本发明的保护范围。
工艺流程及条件1、无纺布针刺工艺流程涤/锦海岛超细纤维经过开松→混棉→梳理→铺网→预针刺→主针刺→修面针刺→热风收缩→轧光→卷取。
其针刺的针密度≥1200针/cm2，无纺布密度≥0.22g/cm3。
2、硫化工艺流程退卷→非硫硫化含浸→红外线架桥→(水洗)→预烘→无张力松驰焙烘→(压平)→卷取→粗磨→卷取。
流程车速为3-10米/分钟，视无纺布的厚度不同而调整；非硫硫化含浸包括含浸、硫化，通过红外架桥使共聚乳液聚合物均匀分布在以涤/锦海岛超细纤维为原料的针刺无纺布空隙中，红外架桥炉温度控制在120℃左右，预烘温度120-125℃，无张力烘干、焙烘温度120-160℃，时间3-8分钟。
3、碱减量工艺退卷→预浸→浸轧碱液→汽蒸→履带式汽蒸→热水洗→热水洗→冷水洗→落布→焙烘→卷取。
利用硫化后聚合物的耐碱性与涤/锦海岛超细纤维中的涤纶成分的耐碱性差异，通过碱减量工艺，把无纺布中的涤纶成分(海成分)溶解出来，汽蒸时蒸汽温度95-100℃。
4、染色和后整理工艺退卷→染色→柔软(包括防水、防污、防霉、抗菌等)整理→磨毛→成品卷取。
经过上述工艺，使之得到类似真皮效果的超细纤维针刺硫化PU基布。
本发明含浸的主胶为丁二烯与丙烯酸或/和丙烯酸酯乳液共聚乳液(简称水乳性无纺胶乳)，聚合度约4000，对厚度为1.2mm的无纺布，上胶量，胶∶布＝2∶1，进行含浸处理时，其主胶丁二烯与丙烯酸或丁二烯与丙烯酸和丙烯酸酯或丁二烯与丙烯酸酯的配比试验情况如表1。
丁二烯与丙烯酸或/和丙烯酸酯乳液配比试验表12∶14∶15∶18∶110∶1 13∶1 15∶1 20∶1柔软性一般较好较好好 好 好 好 好研磨性好 好 好 好 好 较好较好 较好耐黄变性 好 好 好 较好较好较好一般 一般从柔软性、研磨性、耐黄变性三项试验结果看出丁二烯与丙烯酸或/和丙烯酸酯的配比为2-20∶1，最佳配比为4-10∶1。
对超细纤维针刺无纺坯布进行非硫硫化工艺，其硫化浸胶以含固40％的水乳性无纺乳胶为主胶，配以965FH安定剂、感热凝固剂、热敏调节剂、活化剂以及色浆和适量水；所述的965FH安定剂为非离子界面活性剂，热敏调节剂本实施例采用氯化镁，也可用氯化钙、氯化铵、柠檬酸等，活化剂为氧化锌分散液；其硫化浸胶各组分的重量配比试验情况如表2。
硫化含浸液配方及凝固温度试验表2
注水乳性无纺乳胶的含固量为40％；热敏调节剂还可以用NH4Cl、CaCl2或柠檬酸等。
其中n、x为自然数；R、R′为烷基、烃基从试验数据看出，用含固40％的无纺乳胶100份时，965FH安定剂用量为0.5-3.5份，最佳用量为0.8-2.0份；感热凝固剂用量为0.5-10份，最佳用量为0.8-2.5份；热敏调节剂用量为0.8-5.0份，最佳用量为0.9-2.5份；活化剂用量为0.5-5.0份，最佳用量为0.8-2.0份；同时还应根据需要配以色浆，最后配水，使硫化浸胶的总量达到160份。
本发明对经过针刺的无纺坯布进行硫化浸胶工艺，并对硫化浸胶的浸吸比率作了试验，被试无纺坯布的厚度从0.8-1.4mm，无纺布定量从200-350克/m2，针刺的针密度≥1200针/cm2，其浸吸比率(无纺布∶水乳性无纺乳胶)为1∶0.5-1∶5，从表3-表5的试验结果说明，其最佳的浸吸比率为1∶1-1∶2.5。
厚1.2mm针密度≥1200针/cm2定量300g/m2无纺基布 表3
厚0.8mm针密度≥1200针/cm2定量200g/m2无纺基布浸吸比试验表4
厚1.4mm针密度≥1200针/cm2定量350g/m2无纺基布浸吸比试验表5
碱减量工艺配方和工艺条件优选表6
无纺坯布经非硫硫化含浸后，采用红外线架桥的热敏凝固、烘干、卷取，再经粗磨后卷取。为了形成束状超细纤维，采用碱减量工艺，使涤/锦海岛超细纤维中的涤纶(海成份)溶解出来。表6所示为以厚度1.2mm，针刺的针密度≥1200针/cm2，无纺布定量为300g/m2的超细纤维坯布为典型，其中涤/锦的比例为3∶7，硫化上胶后的定量为500g/m2，蒸汽温度95-100℃时的碱减量工艺配方和主要工艺条件，试验研究时的碱浓度为4-20％，促进剂0.8-2.0克/升，当减量率在20％左右时的最佳碱浓度为10-16％，促进剂0.9-1.5克/升，作用时间5-10分钟。碱减量工艺后的坯布经染色、柔软、防水、防霉、抗菌等整理并经再次磨毛，生产出类似真皮效果的超细纤维针刺硫化PU基布。
权利要求
1.海岛超细纤维PU基布非硫硫化含浸液，其特征在于a.以海岛型超细纤维为原料的针刺无纺坯布，进行非硫硫化含浸处理和碱减量处理；b.非硫硫化含浸液采用环保的水乳性无纺胶乳为主胶，所说的水乳性无纺胶乳为丁二烯与丙烯酸或/和丙烯酸酯乳液共聚乳液；c.碱减量采用碱和促进剂为处理液，所说的促进剂为环氧类季铵盐。
2.根据权利要求1所述的海岛超细纤维PU基布非硫硫化含浸液，其特征在于所述的水乳性无纺胶乳中，丁二烯与丙烯酸或/和丙烯酸酯的配比为2-20∶1。
3.根据权利要求1所述的海岛超细纤维PU基布非硫硫化含浸液，其特征在于所述的水乳性无纺胶乳中，丁二烯与丙烯酸或/和丙烯酸酯的最佳配比为4-10∶1。
4.根据权利要求1所述的海岛超细纤维PU基布非硫硫化含浸液，其特征在于所述的硫化含浸液采用含固40％的水乳性无纺胶乳、965FH安定剂、感热凝固剂、热敏调节剂、活化剂；所述的965FH安定剂为非离子界面活性剂，所述的热敏调节剂为氯化镁或柠檬酸，所述的活化剂为氧化锌分散液；其重量配比为用100份含固40％无纺胶乳，965FH安定剂用量为0.5-3.5份，感热凝固剂用量为0.5-10份，热敏调节剂用量为0.8-5.0份，活化剂用量为0.5-5.0份。
5.根据权利要求4所述的海岛超细纤维PU基布非硫硫化含浸液，其特征在于所述的965FH安定剂的最佳用量为0.8-2.0份，感热凝固剂最佳用量为0.8-2.5份，热敏调节剂最佳用量为0.9-2.5份，活化剂最佳用量为0.8-2.0份。
6.根据权利要求1所述的海岛超细纤维PU基布非硫硫化含浸液，其特征在于所述的碱的浓度为4-20％，环氧类季铵盐用量为0.8-2.0克/升。
7.根据权利要求6所述的海岛超细纤维PU基布非硫硫化含浸液，其特征在于所述的碱的最佳浓度为10-16％，环氧类季铵盐最佳剂量为0.9-1.5克/升。
8.一种海岛超细纤维PU基布加工方法，其特征在于工艺路线a→b→c→d即a.针刺海岛型超细纤维经开松、铺网、针刺、轧光、卷取；b.硫化无纺坯布经以水乳性无纺胶乳为主胶的含浸液非硫硫化含浸、红外架挢、硫化、预烘、无张力烘干、粗磨、卷取；c.碱减量浸轧碱液，汽蒸、水洗、烘干、卷取；d.后整理染色、柔软整理、磨毛、成品卷取。
9.根据权利要求6所述的海岛超细纤维PU基布加工方法，其特征在于所述的针刺的针密度≥1200针/cm2非硫硫化含浸时的浸吸比率，即无纺布∶无纺乳胶＝1∶0.5-5，最佳浸吸比率为1∶1-2.5；红外架挢炉温度120℃，预烘温度120-125℃，无张力烘干温度120-160℃，时间3-8分钟，车速3-10米/分钟。
全文摘要
本发明公开了海岛超细纤维针刺PU基布非硫硫化含浸液的配方及基布加工方法。以海岛型超细纤维为原料的针刺无纺坯布，采用非硫硫化技术和热敏凝固技术，使共聚乳液聚合物均匀分布在以涤/锦海岛超细纤维为原料的针刺无纺布空隙中，並利用硫化后聚合物的耐碱性与涤/锦海岛超细纤维中的涤纶成分的耐碱性差异，通过碱减量工艺把无纺布中的涤纶成分溶解出来，再经过柔软整理等工艺，其基布具有透气、透湿性好，手感柔软，悬垂性好，强度高，有弹性等天然皮的性能，並且具有可水洗，不变形等优点；由于本发明在生产工艺中不使用DMF、甲苯等有机溶剂，因此，具有很好的环保性。
文档编号D06N3/00GK1467336SQ0211247
公开日2004年1月14日 申请日期2002年7月9日 优先权日2002年7月9日
发明者胡明礼, 李健 申请人:杭州福华人造革基布有限公司