环保人工皮革及其制造方法与流程

本发明关于一种人工皮革及其制造方法，尤其涉及关于一种环保人工皮革及其制造方法。

背景技术：

现有技术制造多层人工皮革普遍会采用多种不同工艺，且部分工艺中需使用溶剂，如含浸树脂或纤维溶除的工艺。然而，上述制法不仅会使得制造工序更加复杂，亦不符合环保需求。

因此，有必要提供一创新且具进步性的环保人工皮革及其制造方法，以解决上述现有技术缺失。

技术实现要素：

在一实施例中，一种环保人工皮革包括一第一纤维网、一长纤维织物及一第二纤维网。该第一纤维网为熔喷纤维网。该长纤维织物设置于所述第一纤维网上。该第二纤维网设置于所述长纤维织物上，该第二纤维网为熔喷纤维网。

在一实施例中，一种环保人工皮革的制造方法包括：熔喷一第一纤维网；设置一长纤维织物于所述第一纤维网上；熔喷一第二纤维网于所述长纤维织物上，以形成一多层纤维结构物；及热压所述多层纤维结构物，以制得环保人工皮革。

在一实施例中，一种环保人工皮革包括一长纤维织物、一第一纤维网及一第二纤维网。该第一纤维网设置于所述长纤维织物上，该第一纤维网为熔喷纤维网。该第二纤维网设置于所述第一纤维网上，该第二纤维网为熔喷纤维网。

在一实施例中，一种环保人工皮革的制造方法包括：提供一长纤维织物；熔喷一第一纤维网于所述长纤维织物上；熔喷一第二纤维网于所述第一纤维网上，以形成一多层纤维结构物；及热压所述多层纤维结构物，以制得环保人工皮革。

附图说明

图1显示本发明第一实施例环保人工皮革的结构示意图。

图2显示本发明第一实施例环保人工皮革的第二纤维网具有起毛结构的示意图。

图3显示本发明第一实施例环保人工皮革的制造方法流程图。

图4a至4e分别显示本发明第一实施例环保人工皮革的制造方法中各步骤的示意图。

图5显示本发明第二实施例环保人工皮革的结构示意图。

图6显示本发明第二实施例环保人工皮革的第二纤维网具有起毛结构的示意图。

图7显示本发明第二实施例环保人工皮革的制造方法流程图。

图8a至8e分别显示本发明第二实施例环保人工皮革的制造方法中各步骤的示意图。

主要附图标号说明：

10环保人工皮革

10'多层纤维结构物

11第一纤维网

12长纤维织物

13第二纤维网

13w起毛结构

20环保人工皮革

20'多层纤维结构物

21长纤维织物

22第一纤维网

23第二纤维网

23w起毛结构

c孔洞输送带

e1,e2挤出机

m1,m2熔喷模头

p研磨机

r热压轮

s输送轮

x1,x2热塑性聚氨酯(tpu)酯粒

s31～s34步骤

s71～s74步骤

具体实施方式

参阅图1，其显示本发明第一实施例环保人工皮革的结构示意图。本发明第一实施例的环保人工皮革10包括一第一纤维网11、一长纤维织物12及一第二纤维网13。

在本实施例中，所述第一纤维网11为熔喷纤维网，且所述第一纤维网11的材质为热塑性聚氨酯(tpu)，较佳地，所述热塑性聚氨酯(tpu)的肖氏硬度为大于60a，小于40d。当肖氏硬度大于40d时，由于tpu的硬度太高，完成后的复合结构片材，会太硬，呈现纸触感(paperlike)，不具人工皮革触感。当肖氏硬度小于60a时，则会因tpu太柔软，而使物性明显下降。

此外，为使该环保人工皮革10能具有良好的仿皮革手感，所述第一纤维网11的纤维细度应控制在1-6den，而所述第一纤维网11的厚度应控制在0.3-1.0mm。

所述长纤维织物12设置于所述第一纤维网11上。在本实施例中，所述长纤维织物12可以经编、纬编、针织或梭织制成，且较佳地，所述长纤维织物12的材质为热塑性聚氨酯(tpu)。

此外，为使该环保人工皮革10能达到高物性(即高抗张拉力及高撕裂强度)，所述长纤维织物12的纤维细度应控制在20-600den。

所述第二纤维网13设置于所述长纤维织物12上。在本实施例中，所述第二纤维网13为熔喷纤维网，且所述第二纤维网13的材质为热塑性聚氨酯(tpu)，较佳地，所述热塑性聚氨酯(tpu)的肖氏硬度为大于80a，小于65d。当肖氏硬度大于65d时，由于tpu的硬度太高，当进行研磨起毛时，毛羽太硬挺，不具人工皮革触感。当肖氏硬度小于80a时，则会因tpu太柔软，而不具研磨性。

图2显示本发明第一实施例环保人工皮革的第二纤维网具有起毛结构的示意图。配合参阅图1及图2，为使该环保人工皮革10能具有起毛皮革手感，所述第二纤维网13可经表面研磨而形成起毛结构13w。

此外，为使所述第二纤维网13的起毛结构13w能达到细致毛羽要求，所述第二纤维网13的纤维细度应控制在0.05-3den，而所述第二纤维网13的厚度应控制在0.3-1.0mm。

图3显示本发明第一实施例环保人工皮革的制造方法流程图。图4a至4e分别显示本发明第一实施例环保人工皮革的制造方法中各步骤的示意图。配合参阅图3的步骤s31及图4a，熔喷一第一纤维网11。在本实施例中，熔喷所述第一纤维网11的步骤包括：

步骤1：将热塑性聚氨酯(tpu)酯粒x1投入一挤出机e1熔融，再利用一熔喷模头m1及一加压空气，将熔融态的热塑性聚氨酯(tpu)喷出，以形成热塑性聚氨酯(tpu)纤维。较佳地，所述熔喷模头m1的温度为210-250℃，所述加压空气的空气压力及空气温度分别为3-8kgf/cm²及210-240℃。

步骤2：使用一孔洞输送带c将热塑性聚氨酯(tpu)纤维堆积成网，并通过所述孔洞输送带c释放高速风压，以形成所述第一纤维网11。

配合参阅图3的步骤s32及图4b，设置一长纤维织物12于所述第一纤维网11上。此步骤包括利用一输送轮s将所述长纤维织物12放置到所述第一纤维网11上。

在本实施例中，所述长纤维织物12是以热塑性聚氨酯(tpu)长纤维织造而成，而织造方法可为经编、纬编、针织或梭织。

配合参阅图3的步骤s33及图4c，熔喷一第二纤维网13于所述长纤维织物12上，以形成一多层纤维结构物10'。在本实施例中，熔喷所述第二纤维网13的步骤包括：

步骤1：将热塑性聚氨酯(tpu)酯粒x2投入一挤出机e2熔融，再利用一熔喷模头m2及一加压空气，将熔融态的热塑性聚氨酯(tpu)喷出，以形成热塑性聚氨酯(tpu)纤维。较佳地，所述熔喷模头m2的温度为220-260℃，所述加压空气的空气压力及空气温度分别为3-8kgf/cm²及220-250℃。

步骤2：使用所述孔洞输送带c将热塑性聚氨酯(tpu)纤维堆积成网，并通过所述孔洞输送带c释放高速风压，以形成所述第二纤维网13。

配合参阅图3的步骤s34及图4d，热压所述多层纤维结构物10'，以制得环保人工皮革10。此步骤包括利用一热压轮r热压所述多层纤维结构物10'，且较佳地，所述热压轮r的温度为130-160℃。

参阅图4e，在制得该环保人工皮革10后，可利用一研磨机p对该环保人工皮革10的第二纤维网13进行表面研磨，以使所述第二纤维网13的纤维局部断裂而形成起毛结构13w，进而使该环保人工皮革10具有起毛皮革手感。

参阅图5，其是显示本发明第二实施例环保人工皮革的结构示意图。本发明第二实施例的环保人工皮革20包括一长纤维织物21、一第一纤维网22及一第二纤维网23。

在本实施例中，所述长纤维织物21可以经编、纬编、针织或梭织制成，且较佳地，所述长纤维织物21的材质为热塑性聚氨酯(tpu)。

此外，为使该环保人工皮革20能达到高物性(即高抗张拉力及高撕裂强度)，所述长纤维织物21的纤维细度应控制在20-600den。

所述第一纤维网22设置于所述长纤维织物21上。在本实施例中，所述第一纤维网22为熔喷纤维网，且所述第一纤维网22的材质为热塑性聚氨酯(tpu)，较佳地，所述热塑性聚氨酯(tpu)的肖氏硬度为大于60a，小于40d。当肖氏硬度大于40d时，由于tpu的硬度太高，完成后的复合结构片材，会太硬，呈现纸触感(paperlike)，不具人工皮革触感。当肖氏硬度小于60a时，则会因tpu太柔软，而使物性明显下降。

此外，为使该环保人工皮革20能具有良好的仿皮革手感，所述第一纤维网22的纤维细度应控制在1-6den，而所述第一纤维网22的厚度应控制在0.3-1.0mm。

所述第二纤维网23设置于所述第一纤维网22上。在本实施例中，所述第二纤维网23为熔喷纤维网，且所述第二纤维网23的材质为热塑性聚氨酯(tpu)，较佳地，所述热塑性聚氨酯(tpu)的肖氏硬度为大于80a，小于65d。当肖氏硬度大于65d时，由于tpu的硬度太高，当进行研磨起毛时，毛羽太硬挺，不具人工皮革触感。当肖氏硬度小于80a时，则会因tpu太柔软，而不具研磨性。

图6显示本发明第二实施例环保人工皮革的第二纤维网具有起毛结构的示意图。配合参阅图5及图6，为使该环保人工皮革20能具有起毛皮革手感，所述第二纤维网23可经表面研磨而形成起毛结构23w。

此外，为使所述第二纤维网23的起毛结构23w能达到细致毛羽要求，所述第二纤维网23的纤维细度应控制在0.05-3den，而所述第二纤维网23的厚度应控制在0.3-1.0mm。

图7显示本发明第二实施例环保人工皮革的制造方法流程图。图8a至8e分别显示本发明第二实施例环保人工皮革的制造方法中各步骤的示意图。配合参阅图7的步骤s71及图8a，提供一长纤维织物21。此步骤包括利用一输送轮s将所述长纤维织物21放置到一孔洞输送带c上。

在本实施例中，所述长纤维织物21是以热塑性聚氨酯(tpu)长纤维织造而成，而织造方法可为经编、纬编、针织或梭织。

配合参阅图7的步骤s72及图8b，熔喷一第一纤维网22于所述长纤维织物21上。在本实施例中，熔喷所述第一纤维网22的步骤包括：

步骤1：将热塑性聚氨酯(tpu)酯粒x1投入一挤出机e1熔融，再利用一熔喷模头m1及一加压空气，将熔融态的热塑性聚氨酯(tpu)喷出，以形成热塑性聚氨酯(tpu)纤维。较佳地，所述熔喷模头m1的温度为210-250℃，所述加压空气的空气压力及空气温度分别为3-8kgf/cm²及210-240℃。

步骤2：使用所述孔洞输送带c将热塑性聚氨酯(tpu)纤维堆积成网，并通过所述孔洞输送带c释放高速风压，以形成所述第一纤维网22。

配合参阅图7的步骤s73及图8c，熔喷一第二纤维网23于所述第一纤维网22上，以形成一多层纤维结构物20'。在本实施例中，熔喷所述第二纤维网23的步骤包括：

步骤1：将热塑性聚氨酯(tpu)酯粒x2投入一挤出机e2熔融，再利用一熔喷模头m2及一加压空气，将熔融态的热塑性聚氨酯(tpu)喷出，以形成热塑性聚氨酯(tpu)纤维。较佳地，所述熔喷模头m2的温度为220-260℃，所述加压空气的空气压力及空气温度分别为3-8kgf/cm²及220-250℃。

步骤2：使用所述孔洞输送带c将热塑性聚氨酯(tpu)纤维堆积成网，并通过所述孔洞输送带c释放高速风压，以形成所述第二纤维网23。

配合参阅图7的步骤s74及图8d，热压所述多层纤维结构物20'，以制得环保人工皮革20。此步骤包括利用一热压轮r热压所述多层纤维结构物20'，且较佳地，所述热压轮r的温度为130-160℃。

参阅图8e，在制得该环保人工皮革20后，可利用一研磨机p对所述环保人工皮革20的所述第二纤维网23进行表面研磨，以使所述第二纤维网23的纤维局部断裂而形成起毛结构23w，进而使该环保人工皮革20具有起毛皮革手感。

本发明仅以单一熔喷工艺即可制得环保人工皮革，大幅简化了人工皮革的制造工序，且熔喷工艺中完全没有使用溶剂，符合环保需求。此外，本发明的第一纤维网、第二纤维网及长纤维织物皆使用热塑性聚氨酯(tpu)，而热塑性聚氨酯(tpu)为不含溶剂的环保材质，可回收使用。另外，本发明将长纤维织物夹设于第一纤维网与第二纤维网之间或将纤维网熔喷结合于长纤维织物，皆可大幅提高环保人工皮革的物性。

兹以下列实例予以详细说明本发明，唯并不意味本发明仅局限于此等实例所揭示的内容。

[发明例1]

配合参阅图4a至图4e，将熔点180℃、肖氏硬度70a的tpu酯粒投入挤出机e1熔融，温度设定从入料区到出料区依序为120℃、190℃、210℃及220℃，熔融后送入熔喷模头m1，熔喷模头m1的温度设定为235℃，同时在熔喷模头m1处，连接一加压空气，该加压空气的空气压力为6kgf/cm²，同时将空气进行加热，加热温度设定为220℃，并送入熔喷模头m1，在空气喷出的同时，将熔融态的tpu喷出，以形成tpu纤维。接着，使用孔洞输送带c将tpu纤维堆积成网，并通过孔洞输送带c释放高速风压，以形成第一纤维网。

将一由75den及150den的tpu长纤维所混织的经编织物放到第一纤维网上。

将熔点183℃、肖氏硬度85a的tpu酯粒投入挤出机e2熔融，温度设定从入料区到出料区依序为100℃、190℃、220℃及230℃，熔融后送入熔喷模头m2，熔喷模头m2的温度设定为235℃，同时在熔喷模头m2处，连接一加压空气，该加压空气的空气压力为6kgf/cm²，同时将空气进行加热，加热温度设定为220℃，并送入熔喷模头m2，在空气喷出的同时，将熔融态的tpu喷出，以形成tpu纤维。接着，使用孔洞输送带c将tpu纤维堆积成网，并通过孔洞输送带c释放高速风压，以形成第二纤维网，并覆盖于前述经编织物上。

利用温度为145℃的热压轮热压上述三层纤维结构物，以控制厚度与平坦度。

以80mesh/200mesh的研磨机对第二纤维网进行表面研磨后，即可制得一厚度为1.1mm的起毛高物性环保人工皮革，且所制得的环保人工皮革具有如下物性：重量(astmd751)：463g/m²；抗张拉力(astmd1682)：38kg/inch；断裂伸长率(astmd1682)：60％；撕裂强度(astmd2262)：8.5kg。

[发明例2]

配合参阅图4a至图4e，将熔点183度、肖氏硬度85a的tpu酯粒投入挤出机e1熔融，温度设定从入料区到出料区依序为105℃、192℃、222℃及235℃，熔融后送入熔喷模头m1，熔喷模头m1的温度设定为240℃，同时在熔喷模头m1处，连接一加压空气，该加压空气的空气压力为7.2kgf/cm²，同时将空气进行加热，加热温度设定为228℃，并送入熔喷模头m1，在空气喷出的同时，将熔融态的tpu喷出，以形成tpu纤维。接着，使用孔洞输送带c将tpu纤维堆积成网，并通过孔洞输送带c释放高速风压，以形成第一纤维网。

将一由300den的tpu长纤维所织造的梭织织物放到第一纤维网上。

将前述的tpu酯粒投入挤出机e2熔融，温度设定同前述，入料区到出料区依序为105℃、192℃、222℃及235℃，熔融后送入熔喷模头m2，熔喷模头m2的温度设定为240℃，同时在熔喷模头m2处，连接一加压空气，该加压空气的空气压力为7.2kgf/cm²，同时将空气进行加热，加热温度设定为228℃，并送入熔喷模头m2，在空气喷出的同时，将熔融态的tpu喷出，以形成tpu纤维。接着，使用孔洞输送带c将tpu纤维堆积成网，并通过孔洞输送带c释放高速风压，以形成第二纤维网，并覆盖于前述梭织织物上。

利用温度为152℃的热压轮热压上述三层纤维结构物，以控制厚度与平坦度。

以80mesh/160mesh/400mesh的研磨机对第二纤维网进行表面研磨后，即可制得一厚度为0.7mm的起毛高物性环保人工皮革，且所制得的环保人工皮革具有如下物性：重量(astmd751)：411g/m2；抗张拉力(astmd1682)：32kg/inch；断裂伸长率(astmd1682)：40％；撕裂强度(astmd2262)：7.6kg。

[发明例3]

配合参阅图4a至图4e，将熔点180℃、肖氏硬度70a的tpu酯粒投入挤出机e1熔融，温度设定从入料区到出料区依序为115℃、188℃、205℃及215℃，熔融后送入熔喷模头m1，熔喷模头m1的温度设定为230℃，同时在熔喷模头m1处，连接一加压空气，该加压空气的空气压力为6.3kgf/cm²，同时将空气进行加热，加热温度设定为220℃，并送入熔喷模头m1，在空气喷出的同时，将熔融态的tpu喷出，以形成tpu纤维。接着，使用孔洞输送带c将tpu纤维堆积成网，并通过孔洞输送带c释放高速风压，以形成第一纤维网。

将一由150den的tpu长纤维及150den的tpu单丝长纤维混织的经编织物放到第一纤维网上。

将熔点183℃、肖氏硬度85a的tpu酯粒投入挤出机e2熔融，温度设定从入料区到出料区依序为100℃、190℃、220℃及230℃，熔融后送入熔喷模头m2，熔喷模头m2的温度设定为230℃，同时在熔喷模头m2处，连接一加压空气，该加压空气的空气压力为6.3kgf/cm²，同时将空气进行加热，加热温度设定为220℃，并送入熔喷模头m2，在空气喷出的同时，将熔融态的tpu喷出，以形成tpu纤维。接着，使用孔洞输送带c将tpu纤维堆积成网，并通过孔洞输送带c释放高速风压，以形成第二纤维网，并覆盖于前述经编织物上。

利用温度为145℃的热压轮热压上述三层纤维结构物，以控制厚度与平坦度。

以80mesh/200mesh的研磨机对第二纤维网进行表面研磨后，即可制得一厚度为1.1mm的起毛高物性环保人工皮革，且所制得的环保人工皮革具有如下物性：重量(astmd751)：426g/m2；抗张拉力(astmd1682)：26kg/inch；断裂伸长率(astmd1682)：65％；撕裂强度(astmd2262)：7.2kg。

[发明例4]

配合参阅图8a至图8e，以一由75den/24f及150den/48f的tpu长纤维所混织的圆编织物当作载体(carrier)，并放置于孔洞输送带c上。

将熔点160℃、肖氏硬度50a的tpu酯粒投入挤出机e1熔融，温度设定从入料区到出料区依序为105℃、175℃、195℃及195℃，熔融后送入熔喷模头m1，熔喷模头m1的温度设定为220℃，同时在熔喷模头m1处，连接一加压空气，该加压空气的空气压力为8kgf/cm²，同时将空气进行加热，加热温度设定为230℃，并送入熔喷模头m1，在空气喷出的同时，将熔融态的tpu喷出，以形成tpu纤维，并喷在前述圆编织物上，以形成第一纤维网。

将熔点180℃、肖氏硬度70a的tpu酯粒投入挤出机e2熔融，温度设定从入料区到出料区依序为125℃、195℃、225℃及235℃，熔融后送入熔喷模头m2，熔喷模头m2的温度设定为240℃，同时在熔喷模头m2处，连接一加压空气，该加压空气的空气压力为8kgf/cm²，同时将空气进行加热，加热温度设定为250℃，并送入熔喷模头m2，在空气喷出的同时，将熔融态的tpu喷出，以形成tpu纤维，并喷在前述第一纤维网上，以形成第二纤维网。

利用温度为145℃的热压轮热压上述三层纤维结构物，以控制厚度与平坦度。

以160mesh/320mesh/800mesh的研磨机对第二纤维网进行表面研磨后，即可制得一厚度为0.5mm的起毛高物性环保人工皮革，且所制得的环保人工皮革具有如下物性：重量(astmd751)：340g/m2；抗张拉力(astmd1682)：25kg/inch；断裂伸长率(astmd1682)：70％；撕裂强度(astmd2262)：6.3kg。

发明例1-4的环保人工皮革的物性资料是汇整如表1，并与表2的现有人工皮革的物性数据进行比较，可发现发明例1-4的环保人工皮革的撕裂强度皆优于现有人工皮革，且发明例1-4仅以单一熔喷工艺即可制得环保人工皮革，其制造工序比使用多种不同工艺的现有人工皮革更为简化。

表1、发明例1-4的环保人工皮革的物性资料

表2、现有人工皮革的物性资料

上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明，因此习于此技术的人士对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如权利要求书所列。