專利名稱：海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法。
背景技術(shù)：
隨著混熔紡絲技術(shù)和復合法紡絲技術(shù)以及混熔與復合紡相結(jié)合的紡絲技術(shù)等纖維技術(shù)的不斷發(fā)展，以海島束狀超細纖維為原料已開發(fā)生產(chǎn)出高仿真的PU合成革。在超細仿真革的生產(chǎn)過程中，目前國內(nèi)主要是采用溶劑溶解方式進行開纖處理，如煙臺萬華、山東同大使用的就是如下方法中國專利申請?zhí)枮?0107308.7，發(fā)明名稱為“一種超細纖維合成革—軍港革及其加工方法”。上述方法由于采用甲苯或丁酮等有機溶劑進行開纖處理，在生產(chǎn)過程中溶劑揮發(fā)對操作人員健康和環(huán)境影響很大，而且成品超纖皮內(nèi)甲苯殘留毒性，產(chǎn)品不環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有方法采用有機溶劑進行開纖處理存在著不環(huán)保的問題，提供一種能解決生產(chǎn)過程及成品的環(huán)保問題的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法。
本發(fā)明包括如下順序的步驟(1)基布處理以海島超細纖維針刺無紡布為基布，進行沸水收縮和聚乙烯醇PVA含浸處理，然后經(jīng)紅外線預烘、松弛托網(wǎng)穿透烘干、精密壓光定型、卷取；
(2)PU濕法含浸處理將基布處理后所得的坯布依次經(jīng)液下多輥強制性擠壓PU含浸、主凝固、副凝固、水洗、熱水洗去除PVA、烘干、卷取，所述PU(聚氨酯樹脂)采用耐堿性PU樹脂；(3)連續(xù)堿減量開纖處理含浸PU后的坯布依次經(jīng)堿液含浸、蒸化、清洗、酸中和、水洗、卷取。
(4)后整理。
本發(fā)明的基布可采用滌/錦海島超細纖維針刺無紡布，滌/錦比例優(yōu)選40～20/60～80，也可以采用滌/滌海島超細纖針刺無紡布。海島超細纖維針刺無紡布克重范圍優(yōu)選150～600g/m2，厚度優(yōu)選0.6～3.0mm。
本發(fā)明在基布處理中，優(yōu)選的方法是把基布沸水收縮與PVA含浸結(jié)合在一起，分兩槽進行恒溫水浴收縮和PVA含浸，第一槽溫度控制在60-70℃，第二槽控制在80-95℃，PVA含浸量控制在2-8％，最佳PVA含浸量控制在3-5％，基布的縱橫向收縮率控制在5-25％，最佳縱橫向收縮率控制在10-15％，含浸車速控制在5～8m/min。
本發(fā)明在PU含浸處理中，耐堿性PU樹脂優(yōu)選聚醚型PU樹脂，且聚醚的鏈長應≥1000，聚醚的鏈長最好為2000～4000。PU含浸液含固量優(yōu)選為10-25％，最佳為15-20％，PU含浸量為在成品超纖皮中PU樹脂的比例優(yōu)選為20-60％，最佳比例為30-55％。主凝固槽內(nèi)DMF(二甲基甲酰胺)的溫度優(yōu)選控制在15～25度，副凝固槽內(nèi)DMF的溫度優(yōu)選控制在10～20度，熱水洗的溫度為95～100℃，烘干溫度控制在≤150℃。
本發(fā)明在所述連續(xù)堿減量開纖處理中，清洗優(yōu)選采用多組轉(zhuǎn)鼓噴淋抽吸洗滌和超聲波震蕩清洗相結(jié)合的清洗方式；堿液含浸優(yōu)選帶強制液下擠壓浸軋方法；連續(xù)堿減量軋余率控制在50-100％較好，燒堿含浸比例為4-20％較好，蒸化溫度控制在100-105℃較好，蒸化時間為6-20分鐘較好；圓鼓抽吸負壓為-0.01～-1.0個大氣壓，超聲波功率為40～100KVA。
后整理包括染色、柔軟拉幅定型、磨毛、貼面等處理。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明采用PVA含浸與基布收縮相結(jié)合的技術(shù)，在提高無紡布的密度同時在海島纖維表面均勻包裹一層PVA膜，人為增大“?！背煞?，這樣一來可使超纖皮的手感更柔軟、懸垂性更好、撕裂強度更高；本發(fā)明采用耐堿性PU樹脂為粘合填充劑進行濕法PU復合加工工藝，制得豐富微細孔的高彈性、手感豐滿的超纖皮，同時具有透氣、透濕性的優(yōu)點，性能更接近天然皮；本發(fā)明采用連續(xù)堿減量開纖工藝，且可采用轉(zhuǎn)鼓噴淋抽吸裝置實現(xiàn)同步無張力凈洗功能，不會因為有張力破壞無紡布內(nèi)部纖維的排列結(jié)構(gòu)而影響超纖皮的物理性能，又可通過這種強抽吸作用把比較厚實(與普通機織物相比)的超細纖維無紡基布內(nèi)溶解下來的“粘稠狀”的可溶性聚合物徹底抽吸洗干凈?？傊?，本發(fā)明生產(chǎn)的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮具有高仿真的性能，而且在生產(chǎn)過程和成品中不會釋放出有害的有機化合物，解決了環(huán)保問題。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。


圖1、圖2分別是實施例中轉(zhuǎn)鼓噴淋抽吸裝置的橫剖視圖和縱剖視圖。
圖3是收縮試驗結(jié)果圖。
具體實施例方式
實施例采用比例為30/70的滌/錦海島超細纖維針刺無紡布為原料，其平方米克重為450g/m2，厚度為1.8mm，針刺密度為2000針/cm2。
一、基布處理將滌/錦海島超細纖維針刺無紡布進行超喂儲布，然后依次進行第一槽PVA溶液預縮含浸、第二槽PVA溶液預縮含浸、定量軋車、紅外線預烘、松馳托網(wǎng)熱風穿透烘干、精密壓光定型、卷取。
其第一槽PVA溶液的溫度控制在65℃，第二槽PVA溶液的溫度控制在85℃，PVA溶液的濃度為6％，含浸車速控制在7m/min，超喂在8％，PVA含浸量為5％，紅外線烘干的溫度控制在148℃。
二、PU濕法含浸處理將基布處理后所得的坯布依次經(jīng)儲布、液下多輥強制性擠壓PU含浸、主凝固、副凝固、多槽水洗、熱水洗二道去除PVA、烘干、卷取。
在PU濕法含浸處理中，PU采用聚醚型PU樹脂，聚醚的鏈長為3000，主凝固槽內(nèi)DMF的溫度為20度，副凝固槽內(nèi)DMF的溫度為18度，熱水洗的溫度在98℃，烘干溫度控制在148℃，PU含浸液含固量為20％，PU含浸量為在成品超纖皮中PU樹脂的比例為40％。
三、連續(xù)堿減量開纖處理含浸PU后的坯布依次經(jīng)儲布、堿液含浸、蒸化、八道轉(zhuǎn)鼓噴淋抽吸裝置進行抽吸洗滌、超聲波震蕩清洗、醋酸中和、水洗、落布卷取。
連續(xù)堿減量開纖處理中，所用堿液為濃度為10％的NAOH溶液，蒸化溫度為100℃，時間為10分鐘，轉(zhuǎn)鼓抽吸負壓為-0.06個大氣壓。
四、后整理經(jīng)過染色、柔軟拉幅定型、磨毛、貼面等處理，即得成品海島超細纖維針刺無紡布仿真皮。由于此步是成熟技術(shù)，在此不再詳述。
在連續(xù)堿減量開纖處理中，轉(zhuǎn)鼓噴淋抽吸裝置的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，如下所述它包括圓筒形的轉(zhuǎn)鼓3，轉(zhuǎn)鼓3上布滿開孔，在轉(zhuǎn)鼓3之外套有一層鎳網(wǎng)2，鎳網(wǎng)2為圓筒形，貼合在轉(zhuǎn)鼓3上，并由銷釘固定，可以拆卸和更換，在轉(zhuǎn)鼓3內(nèi)設有支撐的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽由內(nèi)層、支架6和外層組成，內(nèi)層位于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽的中心，為一不銹鋼空心圓筒9，不銹鋼空心圓筒9的空腔8即為轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽中心的空腔，在不銹鋼空心圓筒9上開有三個狹縫，支架6為不銹鋼支架，與不銹鋼空心圓筒9焊接在一起，外層為八塊耐堿耐磨尼龍塊填料4，固定在不銹鋼支架6上，在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽還設有三個風道7，每個風道7連通轉(zhuǎn)鼓3和不銹鋼空心圓筒9的空腔8，不銹鋼空心圓筒9上的三個狹縫與三個風道7一一相連。
在清洗時，超細纖維無紡基布1貼在轉(zhuǎn)鼓3外的鎳網(wǎng)2上，在轉(zhuǎn)鼓3的外圍設有三個固定的噴淋頭5與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽中的三個風道7分別對應位置，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽的空腔8與轉(zhuǎn)鼓3外部的水氣分離器、強力風機相連，轉(zhuǎn)鼓3通過傳動裝置如皮帶裝置或齒輪傳動裝置與電動機相連。工作時，電動機轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)鼓3及其上的鎳網(wǎng)2、超細纖維無紡基布1一起轉(zhuǎn)動，而轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽靜止，同時噴淋頭5朝著轉(zhuǎn)鼓3噴水，在強力風機的抽吸作用下，在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽的空腔8中形成了一定的真空負壓，超細纖維無紡基布1上的水解聚合物隨超細纖維無紡基布1中的水份一起在真空抽吸作用下穿透基布1、鎳網(wǎng)2和轉(zhuǎn)鼓3上的開孔進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)膽的空腔8，并被吸入水氣分離器排出，通過這種強抽吸作用把超細纖維無紡基布1內(nèi)的可溶性聚合物徹底抽吸洗干凈。
以下是申請人對重要工藝條件所做的工藝試驗1、PVA溶液溫度與基布收縮率的關系本實驗以海島纖維針刺無紡布，在松弛狀況下，5％PVA溶液中，作收縮試驗，試驗結(jié)果見圖3。
從圖3的實驗結(jié)果來看，基布在50℃時開始緩慢收縮，60℃開始收縮加快，在80～95℃收縮很快，到95℃以后縱橫的收縮率基本趨于穩(wěn)定。為了使基布得到充分收縮提高基布密度同時又要防止收縮過快帶來布面不平整，本發(fā)明宜采用分段溫控收縮。第一槽內(nèi)的水溫控制在60～70℃，使基布初步收縮，再進入第二槽，第二槽的水溶溫度控制在80～95℃。
2、PVA含浸比例的選擇本實驗改通過改變PVA含浸比例，其它條件不變的情況下所做實驗結(jié)果如下表 從以上所得結(jié)果來看，PVA含浸量宜控制在2～8％之間，最佳控制在3～5％。
3、PU樹脂的選擇本發(fā)明采用堿減量開纖工藝，要求所用PU樹脂為耐堿性，本實驗以濃度為10％的NaOH溶液，95℃，處理時間為20分鐘的處理實驗條件，試驗結(jié)果如下表 從上述實驗結(jié)果來看，PU樹脂選擇聚醚型較好，其醚鏈長度應≥1000，最好選擇醚鏈長度為2000～4000的聚醚型PU樹脂。
4、PU含浸比例本發(fā)明對PVA含浸預縮處理后的海島針刺無紡布進行PU含浸工藝處理，對不同PU含浸比例對成品性能的影響進行對比試驗。無紡布的克重為450g/m2，PVA含浸量為5％，PU含浸比例從10％～70％，從下表的試驗結(jié)果說明適宜的PU含浸比例為20～60％，最佳比例為30～55％。

本發(fā)明經(jīng)過PU含浸烘干后，基布的密度大大提高，而且PU含浸后基布中有許多微孔，使堿減量加工中堿液滲透進入基布內(nèi)部很困難，本發(fā)明宜采用液下擠壓方式促進堿液滲透。本實驗采用耐堿聚醚型PU樹脂含浸，針刺無紡布的平方克重約450g/m2，含浸后的平方克重達650g/m2，厚度1.8～1.9mm，堿量蒸化溫度100～105℃，堿液軋余率70％，通過工藝實驗對堿液含浸比例、蒸化時間等工藝條件來進行選擇。

通過以上試驗可得知堿減量的工藝條件，堿減量含浸堿比例為4～20％較好，最佳的堿減量含浸堿比例為6～12％。蒸化時間為6～20分鐘較好，最佳為8～15分鐘。當堿量濃度過高時，易出現(xiàn)PU樹脂部分降解，導致彈性差，撕裂強度低。
權(quán)利要求
1.一種海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于包括如下順序的步驟(1)基布處理以海島超細纖維針刺無紡布為基布，進行沸水收縮和聚乙烯醇PVA含浸處理，然后經(jīng)紅外線預烘、松弛托網(wǎng)穿透烘干、精密壓光定型、卷??；(2)PU濕法含浸處理將基布處理后所得的坯布依次經(jīng)液下多輥強制性擠壓PU含浸、主凝固、副凝固、水洗、熱水洗、烘干、卷取，所述PU采用耐堿性PU樹脂；(3)連續(xù)堿減量開纖處理含浸PU后的坯布依次經(jīng)堿液含浸、蒸化、清洗、酸中和、水洗、卷取。(4)后整理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于在基布處理中，把基布沸水收縮與PVA含浸結(jié)合在一起，分兩槽進行恒溫水浴收縮和PVA含浸，第一槽溫度控制在60-70℃，第二槽控制在80-95℃，PVA含浸量控制在2-8％，基布的縱橫向收縮率控制在5-25％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于所述PVA含浸量控制在3-5％，基布的縱橫向收縮率控制在10-15％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于所述耐堿性PU樹脂為聚醚型PU樹脂，聚醚的鏈長≥1000。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于所述聚醚型PU樹脂，聚醚的鏈長為2000～4000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于在所述PU含浸處理中，PU含浸液含固量控制在10-25％，PU含浸量控制在成品超纖皮中PU樹脂的比例為20-60％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于在所述PU含浸處理中，PU含浸液含固量控制在15-20％，PU含浸量控制在成品超纖皮中PU樹脂的比例為30-55％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于在所述連續(xù)堿減量開纖處理中，堿液含浸為帶強制液下擠壓浸軋方法。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于在所述連續(xù)堿減量開纖處理中，清洗采用多組轉(zhuǎn)鼓噴淋抽吸洗滌和超聲波震蕩清洗相結(jié)合的清洗方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，其特征在于在所述連續(xù)堿減量開纖處理中，連續(xù)堿減量軋余率控制在50-100％，燒堿含浸比例為4-20％，蒸化溫度控制在100-105℃，蒸化時間為6-20分鐘，圓鼓抽吸負壓為-0.01～-1.0個大氣壓，超聲波功率為40～100KVA。
全文摘要
本發(fā)明為一種海島超細纖維針刺無紡布仿真皮的加工方法，包括如下順序的步驟(1)基布處理，采用PVA含浸與基布收縮相結(jié)合的技術(shù)，使超纖皮的手感更柔軟、懸垂性更好、撕裂強度更高；(2)PU濕法含浸處理，采用耐堿性PU樹脂為粘合填充劑，制得豐富微細孔的高彈性、手感豐滿的超纖皮，同時具有透氣、透濕性的優(yōu)點，性能更接近天然皮；(3)連續(xù)堿減量開纖處理；(4)后整理。本發(fā)明生產(chǎn)的海島超細纖維針刺無紡布仿真皮具有高仿真的性能，而且在生產(chǎn)過程和成品中不會釋放出有害的有機化合物，解決了環(huán)保問題。
文檔編號D06N3/12GK1590635SQ20041004946
公開日2005年3月9日 申請日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者侯慶華, 胡明禮 申請人:東莞市新綸纖維材料科技有限公司