一種膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法
2023-09-19 02:36:05 2
專利名稱：一種膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法
技術領域：
本發明涉及人工皮革的加工工藝，具體地說是一種利用水刺非織造工藝的水刺射流將膠原纖維網與合成纖維網複合成人工皮革底基材料的方法。
背景技術：
目前，市場上流行的皮革製品有真皮和人造皮革兩大類。真皮是採用牛、羊等動物皮經過複雜的鞣製過程製得。皮革的鞣製就是用鞣質對皮內的蛋白質進行化學和物理加工，它通過一系列工藝，並採用一些化學藥劑，使牛、豬、羊等動物生皮內的蛋白質發生一系列變化，使膠原蛋白發生變性作用。鞣製後的皮革既柔軟、牢固，又耐磨，不容易腐敗變質。 所以鞣製後的皮革可用來制各種皮製的日常生活用品。而合成革和人造革是由紡織布底基或無紡布底基，分別用聚氨酯塗復並採用特殊發泡處理製成的，有表面手感酷似真皮，但透氣性，耐磨性，耐寒性都不如真皮。紡織布底基或無紡布底基均採用滌綸、錦綸(尼龍)等合成纖維，經過紡織或者非織造工序加工製成。採用人工纖維製成的合成革，由於人工纖維本身和真皮膠原纖維性能的差異，使得人工皮革的性能和真皮還具有很大差異。但是一方面真皮的數量是有限的，另一方面真皮加工過程中帶來環境汙染，同時也帶來大量的邊角餘料。目前對這些邊角餘料的再利用主要是生產再生皮。再生皮革工藝是先將真皮纖維、交聯纖維、樹脂與其它助劑混合，其工藝流程為將真皮或再生革原料粉碎成一定尺寸的皮纖維，然後再將其與天然橡膠、樹脂和其它原料混合，之後將其壓縮成濾餅；將濾餅加熱，使其表層的纖維熔化具有黏性，將各層擠壓、粘合、脫水成型，涼幹、切片、壓花及表面處理後得到最終產品。現有的再生皮由於生產工藝的限制，產品手感較硬，生產過程對環境產生汙染。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種利用水刺非織造工藝的水刺射流將膠原纖維網與合成纖維網複合成人工皮革底基材料的方法，以解決傳統再生皮手感硬、真皮感差、生產過程汙染的問題，解決傳統合成革仿真性差的問題。為此，本發明採用的技術方案如下一種膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法，其步驟如下1)先將膠原纖維製成供水刺射流複合用的膠原纖維網；2)利用水刺非織造工藝的水刺射流將膠原纖維網開纖和纏結，同時，將其與經過開松梳理的合成纖維網進行複合，複合後，合成纖維被植入到膠原纖維中，兩種不同的纖維網被牢固地結合為一體。本發明底基材料的一面是經過水刺高壓水流纏結的膠原纖維，在後續的磨毛等加工後，起到了真皮效果；另一面是作為骨架材料的合成纖維層；二者經過水刺射流的纏結作用而結合為一體。本發明製得的底基材料再經過後續的聚氨酯塗層、壓紋、揉紋等工序能形成與真皮具有同樣手感、透氣度、物理性能的人工皮，可廣泛用於沙發、箱包、服裝、鞋等。上述的膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法，第一步的具體過程依次為
將膠原纖維開松成膠原纖維束，並將膠原纖維束進行混合，開松輥的速度為1500-2100 轉/分鐘；
給膠原纖維束施加抗靜電劑，減少膠原纖維的靜電，改善梳理過程的纏輥、粘網等問題，抗靜電劑的用量為膠原纖維重量的1-2%;
因膠原纖維整齊度差、細度差異大，易降低梳理機的速度，將膠原纖維束梳理成單根狀態，形成均勻的膠原纖維網，梳理機出網速度控制在30-50米/分鐘，錫林速度控制在 420-500米/分鐘，道夫線速度控制在25-45米/分鐘，工作輥速度控制在40-60米/分鐘，剝棉輥速度控制在90-120米/分鐘；
梳理後的膠原纖維網通過氣流的作用變成雜亂的排列，並形成較高克重的膠原纖維網。在氣流成網過程中，控制輸送風道的中心線與水平線呈30度到40度，氣流管道中的流速為10-20m/s，流速為道夫線速度的2. 5-3. 5倍；克重控制在200-300克/平方米，氣流成網的速度在10-15米/分鐘；
在膠原纖維網上噴灑粘合劑，以增加膠原纖維氈的強度，粘合劑的濃度為3-5%，噴粘合劑的壓力為0. 5-lbar，並將所述的粘合劑乾燥固化，乾燥的溫度為150-200度；
利用熱軋將膠原纖維網的厚度控制在2-4mm，熱軋的氣缸壓力5-6bar，溫度為 160-220度，以便於後續複合的加工，最後形成膠原纖維卷。上述的膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法，第二步中，所述的合成纖維選用錦綸纖維或滌綸纖維，採用開包機送入錦綸或滌綸纖維，然後依次經過兩道開松、多倉混合、梳理成網、交叉鋪網、多輥牽伸、膠原纖維卷放卷後與前述形成的合成纖維網進行圓鼓水刺射流複合、功能整理、熱風穿透烘乾、成卷、分切的水刺非織造工藝流程。上述的水刺非織造工藝中，錦綸或者滌綸纖維等合成纖維的細度為1.5-2丹尼爾(D)、長度為38-51mm ；在合成纖維的開松或多倉混合時添加纖維總重量5-10%的抗靜電劑混合液，所述的抗靜電劑混合液由質量百分比為2-3%的抗靜電劑和質量百分比為 97-98%的水組成，以改善纖維的梳理效果；梳理機的主要工藝條件為纖網克重21-25克/ m2，主錫林線速度900-1 llOm/min，主錫林工作輥速度80-110 m/min，主錫林剝棉輥線速度 200-210m/min ；鋪網機的主要工藝條件鋪網層數6_8層；牽伸機的牽伸倍數為1. 2倍-2. 5 倍；水刺複合用水刺機的主要工藝條件水刺頭數量為4-6個，壓力分別為20-50、100-120、 130-150、130-150、140-160、140-150b bar ；烘乾溫度 170_190°C。本發明具有的有益效果
1、高仿真的真皮效果，基材再經過後續的塗層加工後，背面暴露的是膠原纖維，比傳統的合成革皮感強，仿真性好，比再生皮更具柔軟的手感。2、比傳統的再生皮生產方法環保。傳統的再生皮要添加很多的溶劑型粘合劑，毒性大，易汙染環境。下面結合具體實施方式
對本發明作進一步說明。
具體實施例方式實施例1
1)將膠原纖維送入開松機開松成膠原纖維束，並將膠原纖維束進行混合，開松輥的速度為1650轉/分鐘；
給膠原纖維束施加抗靜電劑，減少膠原纖維的靜電，改善梳理過程的纏輥、粘網等問題，抗靜電劑的用量為膠原纖維重量的1. 2% ；
將膠原纖維束梳理成單根狀態，形成均勻的膠原纖維網，梳理機出網速度控制在32米 /分鐘，錫林速度控制在440米/分鐘，道夫線速度控制在觀米/分鐘，工作輥速度控制在 43米/分鐘，剝棉輥速度控制在110米/分鐘；
梳理後的膠原纖維網通過氣流的作用變成雜亂的排列，並形成較高克重的膠原纖維網。在氣流成網過程中，控制輸送風道的中心線與水平線呈33度，氣流管道中的流速為 13m/s,流速為道夫線速度的2. 6倍；克重控制在220克/平方米，氣流成網的速度在12. 5 米/分鐘；
在膠原纖維網上噴灑丙烯酸樹脂粘合劑，以增加膠原纖維氈的強度，粘合劑的濃度為 3. 5%，噴粘合劑的壓力為0. 6bar，並將所述的粘合劑乾燥固化，乾燥的溫度為160度；
利用熱軋將膠原纖維網的厚度控制在2. 5mm，熱軋的氣缸壓力5. 5bar,溫度為180度， 以便於後續複合的加工，最後形成膠原纖維卷。2)採用開包機送入滌綸纖維，然後依次經過兩道開松、多倉混合、梳理成網、交叉鋪網、多輥牽伸、膠原纖維卷放卷後與前述形成的合成纖維網進行圓鼓水刺射流複合、熱風穿透烘乾、成卷、分切的水刺非織造工藝流程。上述的水刺非織造工藝中，滌綸纖維的細度為1. 5丹尼爾(D)、長度為38mm ；在合成纖維的開松或多倉混合時添加纖維總重量5. 5%的抗靜電劑混合液，所述的抗靜電劑混合液由質量百分比為2. 2%的抗靜電劑和質量百分比為97. 8%的水組成，以改善纖維的梳理效果；梳理機的主要工藝條件為纖網克重22. 5克/m2，主錫林線速度980m/min，主錫林工作輥速度88m/min，主錫林剝棉輥線速度200m/min ；鋪網機的主要工藝條件鋪網層數6 層；牽伸機的牽伸倍數為1. 5倍；水刺複合用水刺機的主要工藝條件水刺頭數量為5個， 壓力分別為30、110、130、140、150、I^bar ；烘乾溫度1800C0最後形成膠原纖維210克、錦綸纖維70克共計為280克的複合人工皮革底基材料(簡稱基材)。實施例2:
1)將膠原纖維送入開松機開松成膠原纖維束，並將膠原纖維束進行混合，開松輥的速度為1900轉/分鐘；
給膠原纖維束施加抗靜電劑，減少膠原纖維的靜電，改善梳理過程的纏輥、粘網等問題，抗靜電劑的用量為膠原纖維重量的21 ；
因膠原纖維整齊度差、細度差異大，易降低梳理機的速度，將膠原纖維束梳理成單根狀態，形成均勻的膠原纖維網，出網速度控制在48米/分鐘，錫林速度控制在480米/分鐘， 道夫線速度控制在35米/分鐘，工作輥速度控制在52米/分鐘，剝棉輥速度控制在110 米/分鐘；
梳理後的膠原纖維網通過氣流的作用變成雜亂的排列，並形成較高克重的膠原纖維網。在氣流成網過程中，控制輸送風道的中心線與水平線呈38度，氣流管道中的流速為 8m/s,流速為道夫線速度的2. 8倍。克重控制在280克/平方米，氣流成網的速度在14米 /分鐘；
在膠原纖維網上噴灑丙烯酸樹脂粘合劑，以增加膠原纖維氈的強度，粘合劑的濃度為4. 8%，噴粘合劑的壓力為0. 9bar，並將所述的粘合劑乾燥固化，乾燥的溫度為190度；
利用熱軋將膠原纖維網的厚度控制在3. 2mm，熱軋的氣缸壓力5. 8bar,溫度為215度， 形成膠原纖維卷。2)採用開包機送入錦綸纖維，然後依次經過兩道開松、多倉混合、梳理成網、交叉鋪網、多輥牽伸、膠原纖維卷放卷後與前述形成的合成纖維網進行圓鼓水刺射流複合、功能整理、熱風穿透烘乾、成卷、分切的水刺非織造工藝流程。上述的水刺非織造工藝中，錦綸纖維的細度為2丹尼爾(D)、長度為51mm;在合成纖維的開松或多倉混合時添加纖維總重量8%的抗靜電劑混合液，所述的抗靜電劑混合液由質量百分比為3%的抗靜電劑和質量百分比為97%的水組成，以改善纖維的梳理效果；梳理機的主要工藝條件為纖網克重25克/m2，主錫林線速度llOOm/min，主錫林工作輥速度 110 m/min,主錫林剝棉輥線速度210m/min ；鋪網機的主要工藝條件鋪網層數8層；牽伸機的牽伸倍數為2倍；水刺複合用水刺機的主要工藝條件水刺頭數量為6個，壓力分別為 40、110、135、145、155、150b bar ；烘乾溫度190°C。最後形成膠原纖維260克、錦綸纖維100 克共計為360克的複合人工皮革基材。
權利要求
1.一種膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法，其步驟如下1)先將膠原纖維製成供水刺射流複合用的膠原纖維網；2)利用水刺非織造工藝的水刺射流將膠原纖維網開纖和纏結，同時，將其與經過開松梳理的合成纖維網進行複合，複合後，合成纖維被植入到膠原纖維中，兩種不同的纖維網被牢固地結合為一體。
2.根據權利要求1所述的膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法，其特徵在於，第一步的具體過程依次為將膠原纖維開松成膠原纖維束，並將膠原纖維束進行混合；給膠原纖維束施加抗靜電劑，抗靜電劑的用量為膠原纖維重量的1-2% ；將膠原纖維束梳理成單根狀態，形成均勻的膠原纖維網，梳理後的膠原纖維網通過氣流的作用變成雜亂的排列，並形成較高克重的膠原纖維網，克重控制在200-300克/平方米；在膠原纖維網上噴灑粘合劑，並將所述的粘合劑固化；利用熱軋將膠原纖維網的厚度控制在2-4mm，最後形成膠原纖維卷。
3.根據權利要求1或2所述的膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法， 其特徵在於，第二步中，所述的合成纖維選用錦綸或滌綸纖維，採用開包機送入錦綸或滌綸纖維，然後依次經過兩道開松、多倉混合、梳理成網、交叉鋪網、多輥牽伸、膠原纖維卷放卷後與前述形成的合成纖維網進行圓鼓水刺射流複合、功能整理、熱風穿透烘乾、成卷、分切的水刺非織造工藝流程。
4.根據權利要求3所述的膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法，其特徵在於，在合成纖維的開松或多倉混合時添加纖維總重量5-10%的抗靜電劑混合液，所述的抗靜電劑混合液由質量百分比為2-3%的抗靜電劑和質量百分比為97-98%的水組成。
全文摘要
目前採用人工纖維製成的合成革，由於人工纖維本身和真皮膠原纖維性能的差異，使得人工皮革的性能和真皮還具有很大差異。現有的再生皮手感較硬，生產過程對環境產生汙染。本發明提供了一種膠原纖維水刺射流複合生產人工皮革底基材料的方法，其步驟如下1)先將膠原纖維製成供水刺射流複合用的膠原纖維網；2)利用水刺非織造工藝的水刺射流將膠原纖維網開纖和纏結，同時，將其與經過開松梳理的合成纖維網進行複合，複合後，合成纖維被植入到膠原纖維中，兩種不同的纖維網被牢固地結合為一體。本發明得到的基材再經過後續的塗層加工後，比傳統的合成革皮感強，仿真性好，比再生皮更具柔軟的手感；比傳統的再生皮生產方法環保。
文檔編號D04H5/02GK102182015SQ20111011601
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月6日 優先權日2011年5月6日
發明者王殿生 申請人:浙江弘揚無紡新材料有限公司