複合超細纖維人工皮革基布的製備方法

2023-05-18 10:20:11

專利名稱：複合超細纖維人工皮革基布的製備方法
技術領域：
本 發明屬於人工皮革製造技術，涉及一種人工皮革基布的製造方法，一種複合超細纖維人工皮革基布的製備方法。
背景技術：
超細纖維人工皮革基布是超細纖維人工皮革的底坯，它直接決定了超細纖維人工皮革的物性和手感。超細纖維人工皮革基布是將海島型纖維無紡布在聚氨酯的DMF(二甲基甲醯胺)溶液中浸漬，然後在凝固液DMF的水溶液中浸泡，進行凝固和發泡處理，再用有機溶劑溶去海島型纖維中的「海」部分而製成。目前用在合成革行業的海島型纖維生產方法共有二種，即定島法和不定島法海島型纖維。定島法生產海島型纖維是由二種聚合物通過雙螺杆複合紡絲機分別熔融、進入海島型紡絲組件，島相和海相分別通過各自的路徑在噴絲孔的出口處匯合噴出，形成海島纖維，其島相和海相在纖維的長度方向是連續、均勻分布的，島數固定，一般在37島以上，用這種方法生產的複合纖維的海組份與島組份的比例通常為30 70或20 80，島組份的含量較高，但是用這種生產工藝的關鍵設備部件噴絲板的加工費用大，維護成本高。島數越多，噴絲板的開孔越少，生產能力較低，投資較大。不定島法生產海島型纖維，常用錦綸切片PA6 (尼龍6)和LDPE (低密度聚乙烯) 在一定溫度和條件下混合，經同一個螺杆擠壓機熔融、共混，再經計量泵、紡絲組件噴出，形成不定島的超細纖維。此種方法生產的海島纖維其島相不連續，不固定，生產成本低，產量高。但此法中島相組份的比例較低，一般在50%左右，如果達到55%以上時，島相就會出現不規則的異常形狀(特別大的島或島與島粘連)，由於海的成份較高，在用甲苯萃取後，纖維留下的空隙較多，密度較低，製成合成革的物性就相對較低。

發明內容
本發明旨在提出一種超細纖維人工皮革基布的製備方法，能減少基布製備時需要萃取出的PE量，並改善基布的物性，一種複合超細纖維人工皮革基布的製備方法。這種複合超細纖維人工皮革基布的製備方法包括以下步驟(1)將海島型纖維無紡布在聚氨酯的DMF溶液中浸漬；(2)將(1)步所得半制品在凝固液DMF的水溶液中浸泡，進行凝固和發泡處理，將聚氨酯製成含有微泡孔的彈性體；(3)水洗；(4)用有機溶劑溶去海島型纖維中的「海」部分；(5)乾燥、定形；其中在(1)步中，所述的海島型纖維無紡布採用海島型複合纖維製成的無紡布， 這種海島型複合纖維的製造方法為應用雙螺杆海島型複合紡絲設備，採用雙螺杆海島型複合紡絲方法，令熔融的島相組份經海島型複合紡絲板分成為多股細流，在噴絲孔入口處由熔融的海相組份包裹、一同擠出絲束，經冷卻、上油、卷繞、落桶，再經後紡的集束、浸漬槽、第一牽伸機、水浴拉伸、第二牽伸機、水浴拉伸、第三牽伸機、上油、捲曲、鬆弛熱定型和切斷，成為海島型複合短纖維，其中島相組份為一種可進行熔融紡絲的又耐甲苯和DMF溶劑的高聚物，其中海相組份是混合比例為45 55到55 45之間的PE (聚乙烯)與PA(尼龍)的共混物。本發明的方法由於採用海島型複合纖維製成的無紡布製作基布，海島型複合纖維中除了定島型纖維外，海相中也包含了一定量的不定島纖維，使綜合的島組份的比例顯著提高，島相比例高達85%左右，使需要萃取出的PE相應減少。海島型複合纖維的單絲纖度為4 12dtex，島相分離後單絲纖度為0. 05 0. 5dtex，海相中的島分離後單絲纖度為 0. 001 0. 3dtex，定島纖維部分的絨毛長度均一、分布均勻，用此基布可製成高檔的長毛型絨面革，因絨毛相對均勻，毛感強，毛羽不易脫落，也不易起球，而不定島部分的超細纖維則增強了產品細膩的觸感和密實的彈性感。


圖1為複合超細纖維人工皮革基布的製備工藝流程圖；圖2為海島型複合纖維的紡絲工藝流程圖；圖3為海島型複合纖維的後紡工藝流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，這種複合超細纖維人工皮革基布的製備方法包括以下步驟(1)將用海島型複合纖維製成的無紡布在聚氨酯的DMF溶液中浸漬；(2)將(1)步所得半制品在凝固液DMF的水溶液中浸泡，進行凝固和發泡處理，將聚氨酯製成含有微泡孔的彈性體；(3)水洗；(4)用甲苯溶去海島型纖維中的「海」部分；(5)乾燥、定形。其中在(1)步中，所述的海島型複合纖維的製造流程如圖2所示應用雙螺杆海島型複合紡絲設備，令熔融的島相組份經海島型複合紡絲板分成為多股細流，在噴絲孔入口處由熔融的海相組份包裹、一同擠出絲束，經冷卻、上油、卷繞、落桶，製成海島型複合纖維半制品；再經圖3所示的後紡工藝，經集束、浸漬槽、第一牽伸機、水浴拉伸、第二牽伸機、水浴拉伸、第三牽伸機、上油、捲曲、鬆弛熱定型和切斷，製成海島型複合短纖維，其中島相組份為一種可進行熔融紡絲的又耐甲苯和DMF溶劑的高聚物，例如PA或PET或PTT ；海相組份是混合比例為45 55到55 45之間的PE與PA的共混物。上述海島型複合纖維的製造中，海相可使用熔融指數為40 60MFI的低密度聚乙烯LDPE和相對粘度為2. 6 3. 2 η的錦綸ΡΑ6的共混物，島相與海相的重量比為 1 0.4 2. 3，島相的島數可以少一些，可為7 37個。上述海島型複合纖維的製造方法中，島相採用ΡΑ6紡絲時，島組份的熔體溫度可控制在270 280°C，海相的熔體溫度控制在265°C 285°C ；島相為PET紡絲時，島組份的熔體溫度可控制為280 290°C，海相的熔體溫度控制在265°C 285°C ；島相為PTT紡絲時，島組份的熔體溫度可控制為255 265°C，海相的熔體溫度控制在265°C 285°C。上述海島型複合纖維的製造方法所用的紡絲設備是雙螺杆複合短纖生產設備，海島噴絲板可以根據需要加工其孔數和島數，島數可選範圍為7 37個，例如，採用規格為孔數X島數X孔徑=520X 16X0. 35mm的噴絲板。螺杆和計量泵由變頻調速控制。螺杆各區和箱體溫度自動控制。上述海島型複合纖維的製造方法的具體工藝參數如下(海相以低密度聚乙烯 LDPE和錦綸PA6的共混物為例)①切片乾燥 低密度聚乙烯LDPE本身不含水，PA6直接使用廠商已乾燥好的幹切片，為了保證二種原料在投料和計量混合過程中不吸水，保證紡絲順利，乾燥塔1底部通入0. 3m3/小時的露點為-40°C的乾燥N2氣進行保護，紡絲時PA6幹切片含水率控制在IOOOppm以下。島相PA6幹切片的使用方式也是在乾燥塔2底部通入0. 3m3/小時的露點為-40°C 的乾燥N2氣進行保護，使切片含水率控制在IOOOppm以下。PET、PTT若是溼切片，使用前經過切片預結晶器和充填乾燥塔進行乾燥，切片含水率控制在IOOppm以下。②紡絲工藝參數原料重量比定島組份與海組份(低密度聚乙烯LDPE和錦綸PA6的共混物)重量比可以為1 0.4 2.3 ；計量泵規格15cc/rev；根據成品纖度、原料配比計算，PA6在280°C下熔體密度1. 04g/cm3, PET在285°C 下熔體密度1. 13g/cm3, LDPE+PA6的共混物在275 °C下熔體密度0. 875g/cm3 ；螺杆轉速螺杆轉速是由過濾器出口壓力控制的，生產中過濾器出口壓力控制為 PA6、PET、PTT90bar，LDPE+PA6 90bar ；螺杆溫度LDPE+PA6130 285°C，PA6220 280 °C，PET260 290 °C，PTT200 265 ；冷卻風溫度14 18°C ；紡絲箱下部的抽風裝置抽風風速3. Om/秒，以便排除PA6、PE紡絲揮發出的單體；紡絲速度250 500m/min。③卷繞工藝參數上油盤轉速20 30rpm/min ；油劑濃度為1.5%;卷繞速度250 500m/min ；④後紡工藝參數集束旦數70萬dtex ；浸漬槽是水浴；第一牽伸機速度20 25m/min ；
第二牽伸機速度50-70m/min；第三牽伸機速度60 80m/min ；第一牽伸水浴溫度80 82。C ；第二牽伸水浴溫度82 90°C ；牽伸總倍數:2· 8 3. 8 ；油劑槽油劑濃度3% (江蘇天音化工股份有限公司生產的YJS-3002錦綸專用油劑)；油劑槽油劑溫度45 55°C ； 絲束進捲曲機的溫度45 55°C ；捲曲機速度60 80m/min ；鬆弛熱定型溫度60 75°C ；鬆弛熱定型時間8 12min ；切斷機速度50 70m/min ；切斷長度51mm。⑤纖維成品性能單絲纖密度4 12dtex ；海相的島分離後單絲纖度0. 001 0. 3dtex ；定島分離後單絲纖度0· 05 0. 5dtex ；斷裂強度2·5 4. 5CN/dtex ；斷裂伸長率50 120% ；捲曲數15 25 個/25cm ；含油率2 3%。這種複合超細纖維人工皮革基布的製備方法具有如下優點①海島型複合纖維分離後的島相比例高達85%左右，例如70%定島組分和30% 的不定島組分的纖維中，其超細纖維的有效成分是85%，高於常規定島型海島纖維或不定島型共混型超細纖維，從而使製成的基布的密度得到提高。②海島型複合纖維的海相的島分離後單絲纖度為0. 001 0. 3dtex，定島分離後單絲纖度為0. 05 0. 5dtex，定島纖維部分的絨毛長度均一、分布均勻，用此複合超細纖維人工皮革基布可製成高檔的長毛型絨面革，因絨毛相對均勻，毛感強，毛羽不易脫落，也不易起球，而不定島部分的超細纖維則增強了產品細膩的觸感和密實的彈性感。。③海島型短纖維在抽出PE組分後，定島纖維的強度高，增加了基布的強力。定島纖維的島數可以選擇得較少，可以為7 37島，從而可降低紡絲組件製造成本，提高生產能力。④海島型短纖維選用不同的島相，所製成的基布就有不同的風格。例如，定島使用 PET成份時，由於PET超細纖維的強度比PA6的大，而斷裂伸長小，因此這類基布更適合用做車用革。若定島使用PTT成份，由於PTT是高彈性纖維，所製成的基布彈性好，可作為服裝革面料。實施例1 車用革基布的製備(a)紡絲原料
定島組份滌綸切片，粘 度為0. 64dl · g4 ；海組份熔融指數為50MFI的LDPE和粘度為2. 8 ι!的ΡΑ6的共混物，其中ΡΕ，牌號ΜΒ9500，熔融指數為50，韓國LG公司生產，錦綸切片，牌號Μ32800，相對粘度為2. 8 η ；(b)原料配比重量比PET/(LDPE+PA6) = 50/(25+25)；(c)海島噴絲板規格孔數X島數X孔徑為520 X 16X0. 35mm ；(d)螺杆擠壓機規格105，長徑比L/D = 30 1 ；(e)計量泵規格15cc/rev ；(f)冷卻風溫度16°C，風速2· 5m/s，靜態區高度25mm ；(g)上油盤轉速22rpm/min，油劑濃度為1· 5% ；(h)紡絲(卷繞)速度400m/min ；(i)紡絲工藝及物性表1. 1紡絲工藝表
權利要求
1.一種複合超細纖維人工皮革基布的製備方法，包括以下步驟(1)將海島型纖維無紡布在聚氨酯的DMF溶液中浸漬；(2)將(1)步所得半制品在凝固液DMF的水溶液中浸泡，進行凝固和發泡處理，將聚氨酯製成含有微泡孔的彈性體；(3)水洗；(4)用有機溶劑溶去海島型纖維中的「海」部分；(5)乾燥、定形；其特徵是在(1)步中，所述的海島型纖維無紡布為用海島型複合纖維製成的無紡布， 這種海島型複合纖維的製造方法為應用雙螺杆海島型複合紡絲設備，採用雙螺杆海島型複合紡絲方法，令熔融的島相組份經海島型複合紡絲板分成為多股細流，在噴絲孔入口處由熔融的海相組份包裹、一同擠出絲束，經冷卻、上油、卷繞、落桶，再經後紡的集束、浸漬槽、第一牽伸機、水浴拉伸、第二牽伸機、水浴拉伸、第三牽伸機、上油、捲曲、鬆弛熱定型和切斷，成為海島型複合短纖維，其中島相組份為一種可進行熔融紡絲的又耐甲苯和DMF溶劑的高聚物，海相組份是混合比例為45 55到55 45之間的PE與PA的共混物。
2.如權利要求1所述的複合超細纖維人工皮革基布的製備方法，其特徵是所述海島型複合纖維的製造方法中的海相使用熔融指數為40 60MFI的低密度聚乙烯LDPE和相對粘度為2. 6 3. 2 η的錦綸ΡΑ6的共混物，島相與海相的重量比為1 0. 4 2. 3，島相的島數為7 37個。
3.如權利要求2所述的複合超細纖維人工皮革基布的製備方法，其特徵是所述海島型複合纖維的製造方法中島相為ΡΑ6，紡絲時島組份的熔體溫度控制在270 280°C，海相的熔體溫度控制在265°C 285°C。
4.如權利要求2所述的複合超細纖維人工皮革基布的製備方法，其特徵是所述海島型複合纖維的製造方法中島相為PET，紡絲時島組份的熔體溫度控制在280 290°C，海相的熔體溫度控制在265°C 285°C。
5.如權利要求2所述的複合超細纖維人工皮革基布的製備方法，其特徵是所述海島型複合纖維的製造方法中島相為PTT，紡絲時島組份的熔體溫度控制在255 265°C，海相的熔體溫度控制在265°C 285°C。
全文摘要
一種複合超細纖維人工皮革基布的製備方法，包括以下步驟(1)將海島複合型纖維無紡布在聚氨酯的DMF溶液中浸漬；(2)在凝固液DMF的水溶液中進行凝固和發泡處理，製成含有微泡孔的彈性體；(3)水洗；(4)用有機溶劑溶去海島型纖維中的「海」部分；(5)乾燥、定形。其中，海島型複合纖維無紡布是採用雙螺杆海島型複合紡絲設備製成的海島型複合纖維製作的，其海相組份採用混合比例為45∶55到55∶45之間的PE與PA的共混物。由於海島型複合纖維的海相中也包含了一定量的不定島纖維，使綜合的島組份的比例顯著提高，需要萃取出的PE相應減少，使製成的超纖基布的密度和物性得到提高。
文檔編號D01F6/62GK102168345SQ201110091578
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月9日 優先權日2011年4月9日
發明者許志, 顧海雲 申請人:浙江禾欣實業集團股份有限公司, 禾欣可樂麗超纖皮(嘉興)有限公司