专利名称：：超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及人工皮革领域，具体涉及一种超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法。
背景技术：
：人工皮革因具有较好的耐磨、耐热、耐寒性能、较高的韧性和拉伸强度被广泛使用。将无纺布经过PU(聚氨酯)树脂含浸后生产的人工皮革称为PU合成革，PU合成革具有天然皮革的花纹与光泽，它以其色彩丰富、强度高、不容易损伤等特性被广泛应用于制鞋业、服装业、箱包业、体育行业、汽车制造等行业。超细纤维PU合成革是具有纤度小于0.33dtex的超细纤维结构的人工皮革，由于发挥了超细纤维的强吸水性，因此具备了与天然皮革相媲美的吸湿性。此外，超细纤维聚氨酯合成革还在耐化学性、防霉变性、质量均一性和可加工性等方面超过了天然皮革。在现有技术中，超细纤维聚氨酯合成革的制备工艺为制备复合海岛纤维一制造无纺布一无纺布含浸一染色。具体为首先使用共混纺丝法将聚酯和聚酰胺共混、熔融、挤出成型、牵伸定型后形成包括海组分和岛组分的复合海岛纤维，再将所述复合海岛纤维进行梳理、针刺制成无纺布。然后，使用聚氨酯对无纺布进行含浸处理，即将聚氨酯填充在无纺布的纤维间隙中。最后，再用溶剂选择性的去除海组分或岛组分形成聚酯超细纤维或聚酰胺超细纤维，再用染料对合成革进行染色后最终制得超细纤维聚氨酯合成革。在现有技术下，由于需要采用溶剂选择性的去除海组份或岛组份而形成聚酯超细纤维或聚酰胺超细纤维，因此采用复合海岛纤维法制成的超细纤维合成革只能保留一种组分的纤维，如尼龙(聚酰胺纤维)或涤纶(聚酯纤维)，而尼龙的特点是过于柔软，涤纶的特点是刚性太强，由此，最后得到的皮革只保留尼龙组分时，虽然柔软，手感好，但是刚性差，造成“皮革不挺”的问题；而只保留涤纶组分时，刚性太强，手感发硬。此外，在非定岛超纤皮革生产过程中，单根原丝中的岛数不可控，而且岛的大小、数量、分布及其长度都存在随机性。本发明人考虑，如果在超细纤维聚氨酯合成革中同时保留聚酯纤维和聚酰胺纤维这两种组分的纤维，则可以使超细纤维聚氨酯合成革既能具备涤纶的挺度又能兼顾尼龙的柔软性。
发明内容有鉴于此，本发明解决的技术问题在于，提供一种超细纤维聚氨酯合成革，在所述超细纤维聚氨酯合成革中同时保留聚酯超细纤维和聚氨酯超细纤维以使合成革既能具备涤纶的挺度又能兼顾尼龙的柔软性。为了解决以上技术问题，本发明提供一种超细纤维聚氨酯合成革，包括无纺布和含浸在所述无纺布中的超细纤维组成，所述超细纤维中的双组分为聚酰胺超细纤维和聚酯超细纤维，所述双组分超细纤维包括呈放射状排列的骨架纤维和填充在所述骨架纤维之间的裂片纤维，所述双组分分别形成所述骨架纤维和所述裂片纤维。优选的，所述超细纤维聚氨酯合成革的表面有10μm200μm的绒毛。优选的，所述绒毛的长度为20μm50μm。本发明还提供一种超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，包括提供超细纤维聚氨酯合成革，所述超细纤维聚氨酯合成革包括无纺布和含浸在所述无纺布中的聚氨酯，所述无纺布由双组分超细纤维制成，所述双组分超细纤维中的双组分为聚酰胺超细纤维和聚酯超细纤维，所述双组分超细纤维包括呈放射状排列的骨架纤维和填充在所述骨架纤维之间的裂片纤维，所述双组分分别形成所述骨架纤维和所述裂片纤维；打磨所述超细纤维聚氨酯合成革的表面形成绒毛；对所述带有绒毛的超细纤维聚氨酯合成革进行染色处理；对染色处理后的超细纤维聚氨酯合成革进行贴面处理，在所述超细纤维聚氨酯合成革的表面形成聚氨酯涂层。优选的，所述贴面处理具体为在染色处理后的超细纤维聚氨酯合成革表面进行干法贴面；干燥所述超细纤维聚氨酯合成革使所述聚氨酯涂层固化。优选的，所述干燥的温度为80°C130°C。优选的，所述聚氨酯涂层的厚度为0.06mm0.2mm。优选的，所述绒毛的长度为IOym200μπι。优选的，所述染色处理使用的染料以重量计包括63%78%的酸性染料，13%29%的分散性染料，余量为金属络合染料。本发明提供一种超细纤维聚氨酯合成革，包括无纺布和含浸在所述无纺布中的聚氨酯，所述无纺布由双组分超细纤维制成，所述双组分超细纤维中的双组分为聚酰胺超细纤维和聚酯超细纤维，所述双组分超细纤维包括呈放射状排列的骨架纤维和填充在所述骨架纤维之间的裂片纤维，所述双组分分别形成所述骨架纤维和所述裂片纤维。本发明提供的超细纤维聚氨酯合成革含有聚酯超细纤维和聚酰胺超细纤维，因此保留了两种超细纤维的性能，使得合成革在具备涤纶的挺度的同时还能保持尼龙的柔软性。图1、本发明提供的喷丝孔结构示意图；图2、本发明提供的双组分复合纤维的示意图；图3、本发明实施例1制备的无纺布含浸基布的SEM照片；图4、本发明实施例1制备的超细纤维聚氨酯合成革SEM照片；图5、本发明实施例2制备的超细纤维聚氨酯合成革SEM照片；图6、本发明实施例3制备的超细纤维聚氨酯合成革SEM照片。具体实施例方式本发明提供的超细纤维聚氨酯合成革，包括无纺布和含浸在所述无纺布中的聚氨酯，所述无纺布由双组分超细纤维制成，所述双组分超细纤维中的双组分为聚酰胺超细纤维和聚酯超细纤维，所述双组分超细纤维包括呈放射状排列的骨架纤维和填充在所述骨架纤维之间的裂片纤维，所述双组分分别形成所述骨架纤维和所述裂片纤维。本发明提供的超细纤维聚氨酯合成革按照如下工艺制备制备双组分为聚酯和聚酰胺的双组分复合纤维，然后将双组分复合纤维制成无纺布，然后在无纺布中含浸聚氨酯得到无纺布含浸基布，然后开纤处理无纺布含浸基布使聚酯组分和聚酰胺组分分离得到聚酯超细纤维和聚酰胺超细纤维，制得含有双组分超细纤维的聚氨酯合成革。按照本发明，制备双组分复合纤维时，取聚酯切片放入聚酯螺杆挤出机、取聚酰胺切片放入聚酰胺螺杆挤出机熔融混炼，其中，聚酯切片的混炼温度优选为270°C290°C，聚酰胺切片的混炼温度优选为270°C290°C。然后，将混炼后的聚酯和聚酰胺通过喷丝板挤出成型，得到初生纤维。按照本发明，所述喷丝板具有桔瓣状的喷丝孔，如图1所示，为喷丝孔的截面示意图，所述喷丝孔11截面形状为圆形，包括多个呈放射状排列的骨架挤出孔Ila和被所述骨架挤出间隔的裂片挤出孔lib。这样，所述聚酯和聚酰胺两个组分可分别通过所述骨架挤出孔和所述裂片挤出孔挤出形成复合纤维，如图2所示，从所述骨架挤出孔挤出的组分形成纤维的骨架部2，从所述裂片挤出孔挤出的组分形成纤维的裂片部1。按照本发明，所述裂片部骨架部按质量比为15853070，更优选为20802575。所述聚酯可以作为裂片部，此时聚酰胺作为骨架部。所述聚酯也可以作为骨架部，此时聚酰胺作为裂片部。对于喷丝孔中所述骨架挤出孔的数量，并无特别限制，可以为4个20个。在图1中，骨架挤出孔的数量为8个，这样可形成8分瓣的裂片纤维。按照本发明，可以将所述初生纤维经过至少一级牵伸，总牵伸倍数优选为34倍；将牵伸后的初生纤维用硅烷类油剂上油，在70°C80°C松弛定型后切断，切断成45mm55mm裂片型复合纤维。所述聚酯可以选用以下至少一种聚合物聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸-1，4-环己二甲酯或聚2，6_萘二酸乙二酯，优选为聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。所述聚酰胺可以选用以下至少一种聚合物聚己内酰胺(PA-6)、聚己二酰己二胺(PA-66)、聚己二酰丁二胺、聚己二酰戊二胺、聚己酰庚二胺、聚己二酰辛二胺、聚己二酰壬二胺、聚己二酰剂癸二胺，优选为聚己内酰胺和聚己二酰己二胺。制备裂片型复合纤维后，可以将所述裂片型复合纤维按照本领域技术人员熟知的方法制备无纺布，即将裂片型复合纤维经过开松、梳理后，针刺制成无纺布，针刺深度为Imm11mm，针刺密度为1000针/cm25000针/cm2，密度优选为0.15g/cm30.35g/cm3，克重优选为280g/m2800g/m2。制备无纺布后，将无纺布导入PVA含浸机中进行含浸，然后经100°C150°C的干燥定型后得到第一含浸基布。按照本发明，PVA浸渍液以质量浓度计优选包括3%的聚乙烯醇，余量为水，对于PVA含浸机可以使用本领域技术人员熟知的设备，对此本发明并无特别限制。经PVA含浸液含浸后，将所述第一含浸基布导入聚氨酯含浸机中进行含浸得到第二含浸基布。所用聚氨酯浸渍液以质量浓度计，优选包括12%20%的聚氨酯、3.2%的含浸助剂、余量为DMF，聚氨酯浸渍液按调药系统定量供给浸渍机。经聚氨酯含浸后，将所述第二含浸基布导入凝固槽中进行凝固，凝固槽中的凝固液以质量浓度计优选包括29%39%的DMF(二甲基甲酰胺)，余量为水，凝固液温度为30°C38°C；将凝固后的基布导入水洗槽，优选用60°C100°C的水进行清洗，然后导入烘干机中在130°C150°C进行干燥得到聚氨酯合成革。按照本发明，所述聚氨酯含浸液中的聚氨酯可以为如下的一种或几种搭配使用聚酯型、聚醚型、聚碳酸酯型等。所述聚氨酯含浸液中的含浸助剂指本领技术人员熟知的表面活性剂，如阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，具体例子可以硫酸月桂酯钠、硫酸月桂酯铵、聚氧乙烯十三烷基醚乙酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基二苯醚二磺酸钠、磺基琥珀酸二钠中的一种或几种，但不限于此。将无纺布含浸处理后，将无纺布含浸基布在稀碱池中浸渍，稀碱池中含有质量浓度优选为5%的氢氧化钠水溶液。再将浸渍稀碱液的聚氨酯合成革放入高温蒸箱中，蒸箱温度设为80°C100°C，然后将烘蒸过的聚氨酯合成革放入5°C20°C的冷水中冷却，再通过超声波开纤、机械揉搓开纤、高温揉搓开纤等物理开纤方法使复合纤维的裂片部和骨架部分离。按照本发明，所述机械揉搓开纤是指在室温下揉搓合成革达到使聚酯组分和聚酰胺组分分离的目的，对于揉搓方法并无特别限制。所述高温揉搓优选在温度80°C120°C的条件下，揉搓合成革使聚酯组分和聚酰胺组分分离。按照本发明，超声波机数量优选设为510个，超声波强度优选设为5A15A，机械揉搓次数优选设为57段，高温揉搓温度优选设为90°C110°C，将上述开纤处理后的聚氨酯合成革用本领域人员熟知的方法进行中和处理、水洗后扩幅干燥，最终制得超细纤维聚氨酯合成革。可以对超细纤维聚氨酯合成革进行起绒处理，起绒处理是指按照本领域技术人员熟知的方法用砂纸打磨聚氨酯合成革的表面形成绒毛，优选使用50#600#的砂纸进行打磨，更优选使用100#400#砂纸进行打磨，更优选使用200#300#的砂纸进行打磨。起绒处理时，可以单面起绒处理，也可以双面起绒处理。起绒处理后，超细纤维聚氨酯合成革表面的绒毛长度优选为20μm100μm,更优选为30μm80μm，更优选为40μm50μm。超细纤维聚氨酯合成革经起绒处理后，得到绒面超细纤维聚氨酯合成革。按照本发明，起绒处理得到绒面超细纤维聚氨酯合成革后，可以对其进行染色处理，所述染料以重量计优选包括63%78%的酸性染料、13%29%的分散型染料和余量的金属络合染料。对绒面革进行染色时，优选使用所述染料配制，浴比为110120。按照本发明，所述染料中的酸性染料优选为稠合多环系染料和偶氮系染料中的一种或几种，优选为靛蓝系、喹啉系、酞菁系、苯并咪唑酮系、缩合偶氮系、甲亚胺偶氮系染料中的一种或几种。所述分散型染料优选为蒽醌型和杂环型染料中的一种或它们的混合物。所述金属络合染料优选为油性金属络合染料或水油两性金属络合染料。进行所述贴面处理时，优选将聚氨酯涂料经干法贴面，然后干燥得到光面革，表面聚氨酯涂料涂层的厚度优选为0.06mm0.2mm,更优选为0.IOmm0.15mm。所述干燥的温度优选为80°C130°C，更优选为90°C120°C，更优选为95115°C。为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述。实施例11、制备复合纤维取25份对聚对苯二甲酸乙二酯切片放入聚酯纺丝螺杆挤出机在280°C熔融混炼；取75份聚己内酰胺切片放入聚酰胺纺丝螺杆挤出机在280°C熔融混炼。将两个螺杆挤出机的混炼产物经如图2所示的8分瓣喷丝板挤出成型，以下实施例均采用此喷丝板挤出成型，得到8分瓣的初生纤维，所述初生纤维由纤维骨架部和填充在所述纤维骨架之间的裂片部组成，其中纤维骨架部成分为聚对苯二甲酸乙二酯，裂片部成分为聚己内酰胺；将初生纤维依次经过1.8倍、1.7倍数的牵伸，用浓度为4wt%硅氧烷油剂上油，在70°C热定型后，获得复合纤维，然后切成50mm的复合短纤维。2、制备无纺布将步骤1制得的复合短纤维开包，梳理、针刺制成密度为0.22g/cm3、克重为520g/cm2的无纺布。3、无纺布含浸将步骤2制得的无纺布导入PVA含浸机中进行含浸，PVA浸渍液以质量浓度计，包括2%的聚乙烯醇和余量水；将无纺布在100°C进行干燥得到第一含浸基布；将第一含浸基布导入聚氨酯含浸机中进行含浸，聚氨酯浸渍液以质量浓度计，包括16%的湿法合成革用聚氨酯树脂P-138(山东宇田化工公司提供)、2.2%的硫酸月桂酯钠和余量DMF；聚氨酯含浸后得到第二含浸基布；将第二含浸基布导入凝固槽中进行凝固，凝固槽中凝固液以质量浓度计包括35%的二甲基甲酰胺和余量水，凝固液温度为34°C；将凝固后的基布用80°C的水进行清洗后在140°C进行烘干，制得聚氨酯合成革，取样用扫描电镜观察，微观形貌如图3，可观察到明显的微孔结构。4、开纤处理将干燥后的聚氨酯合成革在稀碱池中浸渍，稀碱池中含有质量浓度为3%的氢氧化钠水溶液，将浸渍后的聚氨酯合成革后放入高温蒸箱中，蒸箱温度设为90°C，然后将烘蒸过的聚氨酯合成革放入15°C的冷水中冷却，再通过超声波开纤、机械揉搓开纤、高温揉搓开纤，超声波处理机的数量为7个，超声波强度设为12A，机械揉搓段数为6段，高温揉搓温度为100°C，将上述开纤处理后的聚氨酯合成革中和处理、水洗后扩幅干燥，制得超细纤维聚氨酯合成革，取样用SEM观察，微观形貌如图4，可观察到裂片部与骨架部已经分离，形成了超细纤维，测量皮革性能列于表1。实施例21、制备复合纤维本例中，制备复合纤维时，聚对苯二甲酸乙二酯聚己内酰胺按重量比为7525;其中，聚对苯二甲酸乙二酯形成裂片部，聚己内酰胺形成骨架部；其它纺丝工艺与实施例1相同，制得复合纤维。2、制备无纺布取所述复合纤维开包、梳理、针刺制成密度0.23g/cm3、克重为525g/cm2的无纺布。3、无纺布含浸PVA浸渍液以重量计包括3%的聚乙烯醇和余量水；聚氨酯浸渍液以重量计包括20%的湿法合成革用聚氨酯树脂P_138(山东宇田化工公司提供)、2.8%的硫酸月桂酯铵和余量DMF；凝固液以重量计包括39%的二甲基甲酰胺和余量水；无纺布含浸其它工艺与实施例1相同。4、开纤工艺采用与实施例1相同的开纤工艺分离聚酯组分和聚酰胺组分，得到超细纤维聚氨酯合成革，取样用SEM观察，微观形貌如图5，可观察到裂片部与骨架部已经分离，形成了超细纤维，测量皮革性能列于表1。实施例31、制备复合纤维本例中，制备复合纤维时，聚对苯二甲酸乙二酯聚己内酰胺按重量比为7030;其中，聚对苯二甲酸乙二酯形成裂片部，聚己内酰胺形成骨架部；其它纺丝工艺与实施例1相同，制得复合纤维。2、制备无纺布取所述复合纤维开包、梳理、针刺制成密度0.24g/cm3、克重为536g/cm2的无纺布。3、无纺布含浸PVA浸渍液以重量计包括1.5%的聚乙烯醇和余量水；聚氨酯浸渍液以重量计包括15%的湿法合成革用聚氨酯树脂P_138(山东宇田化工公司提供)、2.的硫酸月桂酯铵和余量DMF；凝固液以重量计包括30%的二甲基甲酰胺和余量水；无纺布含浸其它工艺与实施例1相同。4、开纤工艺采用与实施例1相同的开纤工艺分离聚酯组分和聚酰胺组分，得到超细纤维聚氨酯合成革，取样用SEM观察，微观形貌如图6，可观察到裂片部与骨架部已经分离，测量皮革性能列于表1。实施例4将实施例1制得的超细纤维聚氨酯合成革用400#砂皮纸在磨毛机上进行单面打磨，制得表面超细纤维平均绒毛长度为120um绒面革；提供如下成分的染料，以重量计包括30%的酸性黑109、20%的酸性黄19、20%的酸性红131、21%的分散兰2BLN和余量棕BN-43-D;将所述染料配制成浴比为115的染浴装入染色机中；取所述绒面革在45°C进行预热后放入染色机中，将染浴以2VMn的速率升温至105°C，保温40分钟后再以3°C/min的速率降温至50°C；将染色后绒面革用80°C的水清洗后在95°C进行干燥得到绒面革，测量绒面革性能列于表1。实施例5取实施例2制得的超细纤维聚氨酯合成革用400#砂皮纸在磨毛机上进行单面打磨，制得表面超细纤维平均绒毛长度为120um绒面革；采用与实施例5相同的染色工艺制备绒面革；测量贴面革性能列于表1。实施例6取实施例3制得的超细纤维聚氨酯合成革用400#砂皮纸在磨毛机上进行单面打磨，制得表面超细纤维平均绒毛长度为120um绒面革；采用与实施例5相同的染色工艺制备绒面革；表1本发明实施例制备的超细纤维聚氨酯合成革性能(QB/T2888)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>超细纤维聚氨酯合成革触感评测测试人员15名皮革销售人员测试试样本发明实施例1至6制备的人工皮革和市售的涤纶皮革、尼龙皮革，编号依次为:1、2、3、4、5、6、7、8测试人员用手接触皮革片材，用过下述评价标准，评价结果由最多的评价决定。触感评价标准〇面料偏软·面料偏硬Θ面料适当硬挺，柔软性适中评测结果如表2:表2、超细纤维人工聚氨酯合成革成分及触感测试结果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>由上述试验结果可知，本发明提供的超细纤维聚氨酯合成革同时含有聚酯超细纤维和聚酰胺超细纤维，因此兼具了涤纶的挺度和尼龙的柔软性，具有极好的弹性和手感。以上对本发明提供超细纤维聚氨酯合成革及其制备方法进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。权利要求一种超细纤维聚氨酯合成革，包括无纺布和含浸在所述无纺布中的聚氨酯，所述无纺布由双组分超细纤维制成，所述双组分超细纤维中的双组分为聚酰胺超细纤维和聚酯超细纤维，所述双组分超细纤维包括呈放射状排列的骨架纤维和填充在所述骨架纤维之间的裂片纤维，所述双组分分别形成所述骨架纤维和所述裂片纤维。2.根据权利要求1所述的超细纤维聚氨酯合成革，其特征在于，所述超细纤维聚氨酯合成革的表面有10μm200μm的绒毛。3.根据权利要求2所述的超细纤维聚氨酯合成革，其特征在于，所述绒毛的长度为20μm50μm。4.根据权利要求1所述的超细纤维聚氨酯合成革，其特征在于，在所述超细纤维聚氨酯合成革的表面具有聚氨酯涂层的贴面合成革或经染色、磨毛起绒后的绒面合成革。5.一种超细纤维聚氨酯合成革的制备方法，包括提供超细纤维聚氨酯合成革，所述超细纤维聚氨酯合成革包括无纺布和含浸在所述无纺布中的聚氨酯，所述无纺布由双组分超细纤维制成，所述双组分超细纤维中的双组分为聚酰胺超细纤维和聚酯超细纤维，所述双组分超细纤维包括呈放射状排列的骨架纤维和填充在所述骨架纤维之间的裂片纤维，所述双组分分别形成所述骨架纤维和所述裂片纤维；打磨所述超细纤维聚氨酯合成革的表面形成绒毛；对所述带有绒毛的超细纤维聚氨酯合成革进行染色处理；对染色处理后的超细纤维聚氨酯合成革进行贴面处理，在所述超细纤维聚氨酯合成革的表面形成聚氨酯涂层。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述贴面处理具体为在染色处理后的超细纤维聚氨酯合成革表面进行干法贴面形成聚氨酯涂层；干燥所述超细纤维聚氨酯合成革使所述聚氨酯涂层固化。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为80°C130°C。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯涂层的厚度为0.06mm0.2mmο9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述绒毛的长度为10μm200μm。10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述染色处理使用的染料以重量计包括63%78%的酸性染料，13%29%的分散性染料，余量为金属络合染料。全文摘要本发明提供一种超细纤维聚氨酯合成革，包括无纺布和含浸在所述无纺布中的聚氨酯，所述无纺布由双组分超细纤维制成，所述双组分超细纤维中的双组分为聚酰胺超细纤维和聚酯超细纤维，所述双组分超细纤维包括呈放射状排列的骨架纤维和填充在所述骨架纤维之间的裂片纤维，所述双组分分别形成所述骨架纤维和所述裂片纤维。本发明提供的超细纤维聚氨酯合成革含有聚酯超细纤维和聚酰胺超细纤维，因此保留了两种超细纤维的性能，使得合成革在具备涤纶的挺度的同时还能保持尼龙的柔软性。文档编号D06N3/14GK101798763SQ20091026059公开日2010年8月11日申请日期2009年12月21日优先权日2009年12月21日发明者张飞跃,李为富申请人:厦门泓信超细纤维材料有限公司