專利名稱：高強(qiáng)度仿真皮革及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高剝離強(qiáng)度和高破裂強(qiáng)度重量輕及伸長率低的仿真皮革及其制造方法。
以往用于制造手套、衣物、鞋子、椅套、皮包及類似物品的人造皮革，主要是利用一般纖維(天然纖維或合成纖維，如聚酯棉)或超細(xì)纖維(如聚酯/尼龍海島棉)形成無紡布，再添加彈性聚合物(如聚氨基甲酸酯)等形成基材。為了促使人造皮革基材具有優(yōu)良的外觀、觸感和顯色性質(zhì)，通常都是在纖維細(xì)度上作文章并具有部分效果。但是，僅具有優(yōu)良的外觀與觸感并不能真正提高仿真人造皮革的品質(zhì)，還需具備重量輕且強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，才稱得上是高品質(zhì)的產(chǎn)品，以利各種皮革制品的制造和使用。
本發(fā)明的目的即在于獲得一種重量輕且強(qiáng)度高的仿真皮革，使之除具有外觀和觸感優(yōu)良的特點(diǎn)外，還具有重量輕、剝離強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度高而伸張率小的特性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明利用粘著型纖維與至少一種一般纖維或超細(xì)纖維混合，經(jīng)固結(jié)形成纖維集合體，然后再填入聚氨基甲酸酯組成物，以形成仿真皮基材，然后經(jīng)研磨或壓紋或離型紙?zhí)幚?或在仿真皮基材的至少一面形成具有微孔的聚氨基甲酸酯層，再經(jīng)研磨或壓紋或貼合加工)，制成表面具有絨毛或真皮紋路的重量輕且強(qiáng)度高的人造皮革。
以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明高強(qiáng)度仿真皮及其制造方法的技術(shù)特征作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1為本發(fā)明中的纖維集合體的纖維結(jié)合型態(tài)圖。
本發(fā)明中，作為皮革纖維集合體有效部分的，主要是熱塑性聚氨基甲酸酯汀PU)或由TPU與聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)或聚醯氨(NY)或聚酯類(PTT、PBT、PET)組成的粘著型纖維。由這種粘著型纖維與至少一種一般纖維或超細(xì)纖維混合，再經(jīng)機(jī)械方式固結(jié)形成纖維集合體。
本發(fā)明中的粘著型纖維，由5—95％重量份的熱聚性聚氨基甲酸酯(TPU)與聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)或聚醯氨(NY)或聚酯類(PTT、PBT、PET)組成為較佳，也可取100％TPU粘著型纖維；本發(fā)明中的纖維集合體，由5—45％重量份的粘著型纖維與95—55％重量份的一般纖維或超細(xì)纖維混合固結(jié)形成為較佳；本發(fā)明中所使用的一般纖維和超細(xì)纖維并無特別限定，其中一般纖維可為天然纖維或合成纖維，如尼龍棉、聚酯棉，而超細(xì)纖維可如聚酯/尼龍海島棉。
本發(fā)明的仿真皮革，系將上述纖維集合體填入彈性聚合物(如聚氨基甲酸酯組成物)形成仿真皮基材，于仿真皮基材至少一面形成具有微孔的聚氨基甲酸酯層并于其上施以研磨加工或壓紋加工或以離型紙涂布聚氨基甲酸酯組成物施以貼合加工(或于仿真皮基材上施以研磨或壓紋或貼合加工)，制成表面具有絨毛感或真皮紋路的人工皮革。
本發(fā)明的仿真皮革可通過以下步驟制成(a)制備一種由熱塑性聚氨基甲酸酯(TPU)與聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)或聚醯氨(NY)或聚類酯(PTT、PBT、PET)組成的粘著型纖維；(b)將(a)步驟制備的粘著型纖維與至少一種一般纖維或超細(xì)纖維在混棉機(jī)中均勻混合并經(jīng)梳棉、疊棉等過程以機(jī)械方式固結(jié)形成纖維集合體；(c)將聚氨基甲酸酯(PU)組成物填入(b)步驟形成的纖維集合體中，以形成仿真皮基材；(d)在(c)步驟形成的仿真皮基材上施以研磨加工或壓紋加工或以離型紙涂布聚氨基甲酸酯組成物施以貼合加工，制成表面具有絨毛感或真皮紋路的人工皮革。
本發(fā)明上述(a)步驟中所制備的粘著型纖維也可取100％H塑性聚氨基甲酸酯(TPU)制成；而(c)步驟形成的仿真皮基材的至少一面可先形成有微孔的聚氨基甲酸酯層，再進(jìn)行(d)步驟加工；(c)步驟形成的仿真皮基材，可根據(jù)需要再經(jīng)染色處理、撥水處理、抗菌處理或防螨蟲處理。
附圖1中表示本發(fā)明的纖維集合體的纖維混結(jié)型態(tài)，其中超細(xì)纖維1與粘著型纖維2的交織點(diǎn)3將形成有粘結(jié)性的粘結(jié)點(diǎn)，使該纖維集合體具有高剝離強(qiáng)度和高破裂強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。又本發(fā)明的粘著型纖維構(gòu)成纖維集合體的有效成分，可降低一般纖維或超細(xì)纖維以及彈性聚合物(如聚氨基甲酸酯)的使用量，從而減輕仿真皮革的重量。
以下列舉本發(fā)明的數(shù)個制造方法實(shí)施例和比較例。
制造方法例一將90份重(90％)的3den×51mm聚酯纖維和10份重(10％)的3den×51mm粘著型纖維(熱塑性聚氨基甲酸酯40份重/聚丙烯60份重)在混棉機(jī)中均勻混合后，送至梳棉機(jī)梳理成均勻棉網(wǎng)，并利用疊棉成形機(jī)交錯重疊形成棉網(wǎng)疊層物，再利用針刺法轉(zhuǎn)變成具有180g/m2的纖維集合體；以10份重耐久型聚氨基甲酸酯組成物和90份重二甲基甲醯胺(DMF)所形成的溶液將纖維集合體浸漬，形成含浸基材；在該含浸基材的一面上以20份重耐久型聚氨基甲酸酯組成物和80份重二甲基甲醯胺所制成的溶液涂覆，繼之凝聚、水洗、干燥，制成具有聚氨基甲酸酯層的仿真皮基材。在離型紙上涂布一液型聚氨基甲酸酯組成物面層涂料，然后涂布二液型聚氨基甲酸酯組成物接著層，于仿真皮基材上施以貼合加工，繼之經(jīng)熟成、離型、表面處理，形成表面具有真皮紋路的人工皮革。與相同規(guī)格的現(xiàn)有產(chǎn)品比較，該仿真皮革具有重量輕、剝離強(qiáng)度高、破裂強(qiáng)度高和伸張率低等優(yōu)點(diǎn)。
制造方法例二將85份重的4den×51mm海島型超細(xì)纖維和15份重的4den×51mm粘著型纖維(熱塑性聚氨基甲酸酯50份重/聚醯氨50份重)在混棉機(jī)中混合均勻后，送至梳棉機(jī)梳理成棉網(wǎng)，并利用疊棉成形機(jī)交錯重疊形成棉網(wǎng)疊層物，再利用針刺法轉(zhuǎn)變成具有300g/m2的纖維集合體；以15份重耐堿型聚氨基甲酸酯組成物和85份二甲基甲醯胺(DMF)所制成的溶液將纖維集合體浸漬，繼之凝聚、水洗、干燥，制成具有聚氨基甲酸酯的含浸基材，將此基材經(jīng)減量加工除去海島型超細(xì)纖維的海成分，繼之水洗、中和、干燥，形成超細(xì)纖維仿真皮基材；在離型紙上涂布一液型聚氨基甲酸酯組成物面層涂料，而后涂布二液型聚氨基甲酸酯組成物接著層，在基材上施以貼合加工，繼之經(jīng)熟成、離型、表面處理，形成表面具有真皮紋路的超細(xì)纖維人工皮革。與現(xiàn)有相同規(guī)格產(chǎn)品相比，該仿真皮革具有重量輕、剝離強(qiáng)度高、破裂強(qiáng)度高和伸張率低等優(yōu)點(diǎn)。
制造方法例三將制造方法例二的超細(xì)纖維仿真皮基材施以表面研磨加工，而后染色、干燥、整理加工，形成表面具有絨毛狀的超細(xì)纖維人工皮革。與現(xiàn)有相同規(guī)格絨毛狀超細(xì)纖維人工皮革相比，該超細(xì)纖維人工皮革具有重量輕、剝離強(qiáng)度高、破裂強(qiáng)度高和伸張率低等優(yōu)點(diǎn)。
比較例一將100份重的3den×51mm聚酯纖維在開棉機(jī)中開棉均勻后，送至梳棉機(jī)梳理成均勻棉網(wǎng)，并利用疊棉成形機(jī)交錯重疊形成棉網(wǎng)疊層物，再利用針刺法轉(zhuǎn)變成具有180g/m2的纖維集合體；以10份重耐久型聚氨基甲酸酯組成物和90份重二甲基甲醯胺(DMF)所制成的溶液將纖維集合體浸漬，形成含浸基材；于該含浸基材的一面上以20份重耐久型聚氨基甲酸酯組成物和80份重二甲基甲醯胺所制成的溶液涂覆，繼之凝聚、水洗、干燥，制成具有聚氨基甲酸酯層的仿真皮基材；在離型紙上涂布一液型聚氨基甲酸酯組成物面層涂料，而后涂布二液型聚氨基甲酸酯組成物接著層，于基材上施以貼合加工，繼之經(jīng)熟成、離型、表面處理，形成表面具有真皮紋路的人工皮革。經(jīng)物性測試，該人工皮革與現(xiàn)有的人工皮革并無差異。
比較例二將100份重的4den×51mm海島型超細(xì)纖維在開棉機(jī)中開棉均勻后，送至梳棉機(jī)梳理成棉網(wǎng)，并利用疊棉成形機(jī)交錯重疊形成棉網(wǎng)疊層物，再利用針刺法轉(zhuǎn)變成具有300g/m2的纖維集合體；以15份重耐堿型聚氨基甲酸酯組成物和85份重二甲基甲醯胺(DMF)所制成的溶液將纖維集合體浸漬，繼之凝聚、水洗、干燥，制成具有聚氨基甲酸酯的含浸基材，將該基材經(jīng)減量加除去海島型超細(xì)纖維的海成分，繼之水洗、中和、干燥，形成超細(xì)纖維仿真皮基材；在離型紙上涂布一液型聚氨基甲酸酯組成物面層涂料，而后涂布二液型聚氨基甲酸酯組成物接著層，于基材上施以貼合加工，繼之經(jīng)熟成、離型、表面處理，形成表面具有真皮紋路的超細(xì)纖維人工皮革。經(jīng)物性測試，該超細(xì)纖細(xì)人工皮革與現(xiàn)有的超細(xì)纖維人工皮革亦無差異。
比較例三將比較例二的超細(xì)纖維仿真皮基材施以表面研磨加工，而后染色、干燥、整理加工，形成表面具有絨毛狀的超細(xì)纖維人工皮革。經(jīng)物性測試，該超細(xì)纖維人工皮革與現(xiàn)有的絨毛狀超細(xì)纖維人工皮革也無差異。
利用上述制造方法例和比較例所得的仿真皮革，就重量、厚度、抗張強(qiáng)度、伸張率、剝離強(qiáng)度、破裂強(qiáng)度，比強(qiáng)度等項(xiàng)測試的結(jié)果列于下表中。從中可以看出，本發(fā)明的仿真皮，在相同規(guī)格下重量輕25％，剝離強(qiáng)度高30％以上，破裂強(qiáng)度大25％，而伸張率小30％。
列表制造方 制造方 制造方 比較 比較 比較 測試 標(biāo)準(zhǔn)法例一 法例二 法例三 例一 例二 例三重量(g/m2) 350500400420 550 450 ASTM D3776厚度(mm) 1.11.31.21.1 1.3 1.2 ASTM D1777抗張強(qiáng)度 MD 38 50 45 30 43 38(kg/2.5cm)CD 35 42 40 26 33 30 ASTM D1117伸張率MD 65 60 60 90 70 70(％)CD 8095 95 150 120 120剝離強(qiáng)度MD 4.5 5.32.8 3.4 DIN 53357(kg/cm) CD 4.2 6 2.5 3.2 DIN 53273一周水解MD 4.2 5 2.3 2.8 DIN 53357測試后剝CD 4 5.42.1 2.5 DIN 53543離強(qiáng)度二周水解MD 3.9 4.81.6 2.2 DIN 53357測試后 CD 3.7 4.81.3 2 DIN 53543剝離強(qiáng)度破裂強(qiáng)度 2230261525 20ASTM D3786(kg/cm2)比強(qiáng)度 628571 600000 650000 357143 454545 444444(破裂強(qiáng)度/重量)
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度仿真皮革，其基材是由纖維集合體填入聚氨基甲酸酯組成物而形成；本發(fā)明的特征在于所述纖維集合體是由粘著型纖維與至少一種一般纖維或超細(xì)纖維混合并經(jīng)機(jī)械方式固結(jié)形成；所述粘著型纖維是熱塑性聚氨基甲酸酯或者由熱塑性聚氨基甲酸酯與聚丙烯或聚乙烯或聚醯氨或聚酯類組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度仿真皮革，其特征在于所述纖維集合體的粘著型纖維含量為5～45％重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度仿真皮革，其特征在于所述粘著型纖維中熱塑性聚氨基甲酸酯含量為5～100％。
4.一種如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度仿真皮革的制造方法，其特征在于包括下列步驟(a)制備一種由熱塑性聚氨基甲酸酯與聚丙烯或聚乙烯或聚醯氨或聚酯類組成的粘著型纖維；(b)將(a)步驟制備的粘著型纖維與至少一種一般纖維或超細(xì)纖維在混棉機(jī)中均勻混合，并經(jīng)梳棉、疊棉等過程以機(jī)械方式固結(jié)形成纖維集合體；(c)在(b)步驟的纖維集合體中填入聚氨基甲酸酯組成物以形成仿真皮基材；(d)在(c)步驟形成的仿真皮基材上施以研磨加工或壓紋加工或以離型紙涂布聚氨基甲酸酯施以貼合加工，制成表面具有絨毛狀或真皮紋路的人工皮革。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度仿真皮革的制造方法，其特征在于可在(c)步驟形成的仿真皮基材的至少一面先形成有微孔的聚氨基甲酸酯層，再進(jìn)行(d)步驟的加工。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度仿真皮革的制造方法，其特征在于所述(c)步驟形成的仿真皮基材，可根據(jù)需要再經(jīng)染色處理、撥水處理、抗菌處理和防螨蟲處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度仿真皮革的制造方法，其特征在于(a)步驟所制備的粘著型纖維可由100％熱塑性聚氨基甲酸酯制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度仿真皮革的制造方法，其特征在于所述纖維集合體的粘著型纖維含量為5～45％重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度仿真皮革的制造方法，其特征在于所述粘著型纖維的熱塑性聚氨基甲酸酯含量為5～100％重量份。
全文摘要
高強(qiáng)度仿真皮革及其制造方法,主要是將粘著型纖維與至少一種一般纖維或超細(xì)纖維混合,并經(jīng)機(jī)械方式固結(jié)形成纖維集合體,該纖維集合體填入聚氨基甲酸酯組成物形成仿真皮基材,進(jìn)而于其上施以研磨加工或壓紋加工或以離型紙涂布聚氨基甲酸酯組成物施以貼合加工(或于仿真皮基材的至少一面上形成具有微孔的聚氨基甲酸酯層,再進(jìn)行研磨加工或壓紋加工或貼合加工),制成表面具有絨毛狀或真皮紋路的人工皮革。
文檔編號D06N3/12GK1330181SQ0010920
公開日2002年1月9日 申請日期2000年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月15日
發(fā)明者王敬堂, 林孟經(jīng) 申請人:三芳化學(xué)工業(yè)股份有限公司