專(zhuān)利名稱：人造革用基底、人造革以及人造革用基底的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人造革及用作該人造革的底布的基底，它們具有極好的機(jī)械性能、柔韌性及密實(shí)感且同已知的類(lèi)似材料相比重量較輕。本發(fā)明人造革適用于人造革的廣泛應(yīng)用，例如，用作鞋例如男鞋、女鞋、兒童鞋、運(yùn)動(dòng)鞋、戶外鞋及工作鞋的材料；用作服裝例如皮帶和外衣的材料；用作家具例如椅子、桌子及壁櫥的外部裝飾材料；用作建筑物例如壁紙和櫥窗的內(nèi)部裝飾材料；以及用作交通工具例如轎車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)及船舶的內(nèi)部裝飾材料。另外，人造革還可用作工業(yè)材料或輔助材料，例如，研磨劑、吸水劑、吸油劑和緩沖墊。特別的，本發(fā)明人造革可用作運(yùn)動(dòng)鞋的鞋面材料，對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋來(lái)說(shuō)，重要的是底布的機(jī)械性能。
背景技術(shù)：
多種皮革類(lèi)片材已經(jīng)適用于以上應(yīng)用，因?yàn)樗鼈兡軌蛱峁└鞣N優(yōu)質(zhì)外觀以及柔軟感和密實(shí)感。有關(guān)以上應(yīng)用的材料，特別是用作運(yùn)動(dòng)鞋和戶外鞋的材料，顧客近來(lái)的最低要求旨在具有更好機(jī)械性能、實(shí)際用途不是最小同時(shí)保持柔軟感的材料。另外，吸引顧客購(gòu)買(mǎi)欲的功能性例如輕重量也為目前趨勢(shì)所要求。
皮革類(lèi)片材粗分為粒面型和絨面型，任一型的底布都由具有各種纖維構(gòu)造的纖維片基底制成。纖維片基底通過(guò)浸入粘合劑而被制造成人造革用基底，該人造革具有類(lèi)似于天然皮革的觸感。通常，當(dāng)構(gòu)成纖維片基底的纖維的單絲纖度變細(xì)時(shí)，人造革用基底的觸感以及因而具有由這種基底制造的底布的皮革類(lèi)片材的觸感變得較軟。由于通過(guò)增加構(gòu)成人造革用基底的纖維以形成絨面顯著改善了外觀、雅致性及觸感，因此單絲纖度較細(xì)的纖維提供了高品質(zhì)材料。
在通?？色@得的已知皮革類(lèi)片材中，特別的，一種人造革由一種具有無(wú)紡結(jié)構(gòu)的纖維片基底制成，該人造革的區(qū)別性特征是極好的機(jī)械性能以及同天然皮革相比重量輕。對(duì)于用作較輕重量人造革的基底，已經(jīng)提出了多種方案。但是，難以在減輕重量的同時(shí)，維持柔軟感和密實(shí)感，更不用說(shuō)機(jī)械性能。在這樣一種人造革用基底的情況中，該人造革用基底是通過(guò)在把粘合劑樹(shù)脂浸入一種由海島纖維制成的纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)之前或者在使所浸入粘合劑樹(shù)脂進(jìn)入多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)之后抽除海組分以把海島纖維轉(zhuǎn)化為微細(xì)纖維制造的，減輕重量同時(shí)維持厚度意味著降低表觀比重。用于實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)的一個(gè)簡(jiǎn)易方法是僅減少每單位面積人造革用基片的纖維或樹(shù)脂重量。在這種方法中，例如通過(guò)減少海島纖維或樹(shù)脂的重量或者通過(guò)減少島組分的含量而不改變海島纖維的重量，可相當(dāng)容易地降低表觀比重。但對(duì)應(yīng)于重量的減少量，用于形成人造革用基底的結(jié)構(gòu)組分量也減少。因此，經(jīng)由對(duì)連續(xù)片材的各種處理制造的人造革用基底將經(jīng)歷與結(jié)構(gòu)組分的減少程度成正比的大形狀變化，特別是將明顯陷入深度方向。因此，盡管最終獲得的人造革同那些傳統(tǒng)已知的相比具有類(lèi)似表觀比重，但只是較薄。
為解決以上問(wèn)題，中空纖維已經(jīng)優(yōu)選用作構(gòu)成纏結(jié)無(wú)紡布的主要纖維(例如，JP11-081153A，JP2000-239972A以及WO 00/022217)。若纖維重量相同，中空纖維的單絲纖度大于由海島纖維制成的微細(xì)纖維的單絲纖度。因此，通過(guò)采用中空纖維，可將人造革用基底制造得能夠抵抗陷入深度方向。另外，與相同纖維重量的非中空纖維相比，中空結(jié)構(gòu)使得無(wú)紡布的表觀蓬松度較大。通常，中空纖維基于制造方法分為直接從中空結(jié)構(gòu)噴絲頭中吐出的中空纖維和通過(guò)抽除皮芯纖維的芯組分制得的中空纖維；以及基于纖維截面分為單空纖維和多空纖維。另外，纖維截面及中空截面可制造成各種式樣和形狀。按照多種方式使用中空纖維，例如，單獨(dú)的或與非中空纖維結(jié)合的。
在采用任何類(lèi)型中空纖維的情況中，應(yīng)使中空百分比(中空部分的面積與由纖維周邊所限定的總截面積的比率)盡可能地高，以確保減輕無(wú)紡布及所生成人造革用基底的重量。有關(guān)獲取高中空百分比的方法，已經(jīng)提出了多種方案，JP11-100780A提出一種由中空百分比超過(guò)40％的中空聚酯纖維制造的人造革用基底。但當(dāng)中空百分比超過(guò)40％時(shí)，中空纖維會(huì)受到不僅在纖維成形過(guò)程中而且在人造革用基底制造工序中的各種外力而塌陷。因此，所生成無(wú)紡布內(nèi)的大部分中空纖維塌陷成扁平纖維或裂開(kāi)，從而不能理想地維持中空狀態(tài)。為維持中空狀態(tài)，提議使中空纖維硬到足以防止在外力作用下塌陷或者使該中空纖維有彈性以從塌陷狀態(tài)彈性恢復(fù)。因?yàn)橛糜谛纬蔁o(wú)紡布的纖維要求具有一種確保足夠蓬松度的硬度，所以就不能指望獲得足夠的彈性恢復(fù)以及就不能防止彎曲部塌陷。一旦塌陷，硬質(zhì)中空纖維就不能彈性恢復(fù)。當(dāng)中空纖維塌陷時(shí)，無(wú)紡布就不能維持它們的高蓬松性，從而特別地陷入深度方向。因此，無(wú)紡布的表觀比重變得極大于所設(shè)計(jì)的表觀比重，導(dǎo)致人造革制品具有同那些傳統(tǒng)已知人造革相比類(lèi)似的重量或者略微減輕的重量。為維持高中空百分比，噴嘴結(jié)構(gòu)應(yīng)制作得復(fù)雜，這顯著增大了中空纖維的表觀纖度。由這種中空纖維制造的人造革用基底具有一種相當(dāng)硬的觸感以及一種劣質(zhì)的密實(shí)感，這些感覺(jué)劣于由微細(xì)纖維制造的人造革用基底的感覺(jué)且根本無(wú)法相比。
如上所述，在由微細(xì)纖維制造人造革用基底的傳統(tǒng)技術(shù)中，盡管可提供足夠的機(jī)械性能和柔軟感，但極難以減輕重量。同采用微細(xì)纖維相比，采用中空纖維有點(diǎn)成功地略微減輕了重量，但反而給人造革用基底帶來(lái)相當(dāng)硬的觸感。另外，這種由中空纖維制成的基底即便在剛制造以后具有低表觀比重，在使用過(guò)程中也會(huì)失去它們的蓬松性而最終具有高表觀比重。因此，還沒(méi)有按照常規(guī)制造出同時(shí)滿足機(jī)械性能、柔軟和密實(shí)感以及輕重量的人造革用基底。
發(fā)明概述在采用人造革材料的領(lǐng)域中，輕重量通常將增大商業(yè)價(jià)值。例如，在鞋、包及服裝的應(yīng)用中，輕重量人造革材料與減輕由其制得的二次產(chǎn)物帶給使用者的負(fù)擔(dān)直接相關(guān)。在人造革的廣泛應(yīng)用中，包括用作家具的外部裝飾材料、建筑物的內(nèi)部裝飾材料和交通工具的內(nèi)部裝飾材料以及用作工業(yè)材料或輔助材料，二次產(chǎn)物的重量減輕將產(chǎn)生各種附屬效果。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)鞋、工作鞋、戶外鞋等要求外形保持性(抵抗形狀喪失)、保護(hù)性(在鍛煉過(guò)程中保護(hù)用戶的腳受到?jīng)_擊)及柔韌性的良好平衡，所以鞋面材料通常應(yīng)具有大約0.8至1.5mm的厚度。除了厚度應(yīng)控制在以上范圍內(nèi)以外，鞋面材料要求具有足以供終端使用的機(jī)械性能例如剝離強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度以及為獲得穿著舒適感的柔軟密實(shí)感和輕重量。但是，由于柔軟密實(shí)感、優(yōu)良機(jī)械性能及輕重量是相互矛盾的要求，因此還沒(méi)有獲得滿足全部以上要求的人造革用基底。在運(yùn)動(dòng)鞋等中，橡膠鞋底及鞋面材料粘合連接，并應(yīng)使其抵抗由穿著者劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的構(gòu)造斷裂。因此，非常重要的是作為運(yùn)動(dòng)鞋等的鞋面材料的機(jī)械性能的剝離強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供這樣一種人造革用基底，其中，以傳統(tǒng)已知基底不能達(dá)到的程度良好平衡特別是運(yùn)動(dòng)鞋等應(yīng)用中所要求的機(jī)械性能、觸感及輕重量。本發(fā)明的另一目的是提供由這種基底制造的人造革。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明人已進(jìn)行了廣泛研究以制造這樣一種人造革基底，其包括一種由微細(xì)纖維制造的纏結(jié)無(wú)紡布以及一種浸入該纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)的彈性聚合物，且其同時(shí)具有在傳統(tǒng)技術(shù)中不能組合獲得的優(yōu)良機(jī)械性能、柔軟和密實(shí)感以及低比重。結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)制造這種基底的最重要因素是由具有高韌度的聚酰胺微細(xì)纖維束形成纏結(jié)無(wú)紡布使該纏結(jié)無(wú)紡布的形狀變化最小化。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)這種人造革用基底即使在用作運(yùn)動(dòng)鞋等后也同時(shí)且充分滿足機(jī)械性能、柔韌性及輕重量的全部。
由此，本發(fā)明提供了一種表觀比重為0.30或更小且撕裂強(qiáng)度為50N/mm或更大的人造革用基底，該人造革用基底包括一種纏結(jié)無(wú)紡布和一種浸入該纏結(jié)無(wú)紡布的間隙內(nèi)的彈性聚合物，所述纏結(jié)無(wú)紡布主要由平均單絲纖度為0.2dtex或更小的聚酰胺微細(xì)纖維束制成，以及所述纖維束具有3.5cN/dtex或更大的平均韌度和60％或更小的平均伸長(zhǎng)率。該彈性聚合物的熱甲苯重量增重(當(dāng)被熱甲苯溶脹時(shí)表觀重量的增大程度)優(yōu)選為40％或更小的以及熱甲苯濕伸長(zhǎng)率優(yōu)選為200％或更小。
本發(fā)明還提供了一種濕粘合剝離強(qiáng)度為30N/cm或更大的粒面人造革，該粒面人造革通過(guò)在該人造革用基底的至少一個(gè)表面上層壓一種彈性聚合物的覆蓋層制成。
本發(fā)明還提供了一種絨面人造革，該絨面人造革通過(guò)使該人造革用基底的至少一個(gè)表面成為一種主要包括聚酰胺微細(xì)纖維的絨面制成。
本發(fā)明還提供了一種制造人造革用基底的方法，包括以下順序步驟(a)至(e)(a)對(duì)復(fù)合纖維進(jìn)行熔體紡絲的步驟，該復(fù)合纖維包括一種平均分子量為15000或更大的聚酰胺樹(shù)脂以及一種與該聚酰胺樹(shù)脂不相容的纖維成形聚合物，且該復(fù)合纖維可轉(zhuǎn)化為聚酰胺樹(shù)脂的微細(xì)纖維；(b)以3.0倍或更大的拉伸率把復(fù)合纖維拉伸成斷裂處伸長(zhǎng)率為60％或更小的拉伸復(fù)合纖維，并把該拉伸復(fù)合纖維切成短纖維；(c)把該短纖維梳理成網(wǎng)，選擇性地在疊置若干網(wǎng)之后利用針刺法纏結(jié)該網(wǎng)，以及選擇性地給經(jīng)針刺的網(wǎng)施壓，從而獲得一種表觀比重為0.22或更小的纏結(jié)無(wú)紡布；(d)把一種彈性聚合物溶液或懸濁液浸入纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)，然后使該彈性聚合物凝固；以及(e)把構(gòu)成纏結(jié)無(wú)紡布的復(fù)合纖維轉(zhuǎn)化為單絲纖度為0.2dtex或更小的聚酰胺微細(xì)纖維。
構(gòu)成人造革用基底的纏結(jié)無(wú)紡布的聚酰胺微細(xì)纖維束具有3.5cN/dtex或更大的平均韌度和60％或更小的平均伸長(zhǎng)率。也就是說(shuō)，除了足夠撓性以外，該纖維束還具有史無(wú)前例的韌度以抵抗其形狀發(fā)生變化例如彎曲和伸長(zhǎng)。因此，在微細(xì)纖維成形之后基本保持了纏結(jié)無(wú)紡布及浸入其間隙內(nèi)的彈性聚合物的篷松度。這使得人造革用基底具有極高的韌度(撕裂強(qiáng)度為50N/mm或更大)，而不考慮其迄今為止還未獲得的極低表觀比重(0.30或更小)。
通過(guò)在人造革用基底的至少一個(gè)表面上層壓一種由彈性聚合物制成的覆蓋層而制得的粒面人造革中，可獲得高粘合剝離強(qiáng)度(濕粘合剝離強(qiáng)度為30N/cm或更大)，而不考慮它們迄今為止還未獲得的低表觀比重以及與傳統(tǒng)得到的粒面人造革相比更柔軟密實(shí)的感覺(jué)。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述本發(fā)明的人造革用基底包括一種纏結(jié)無(wú)紡布和一種浸入該纏結(jié)無(wú)紡布間隙內(nèi)的彈性聚合物，該纏結(jié)無(wú)紡布主要由平均單絲纖度為0.2dtex或更小的聚酰胺微細(xì)纖維的維管束(聚酰胺微細(xì)纖維束)制成。聚酰胺微細(xì)纖維束同時(shí)滿足平均韌度為3.5cN/dtex或更大、優(yōu)選4至7cN/dtex以及平均伸長(zhǎng)率為60％或更小、優(yōu)選40至60％。微細(xì)纖維束的這些特性對(duì)于以下方面而言是關(guān)鍵的(1)獲得迄今為止未能獲得的0.30或更小、優(yōu)選0.10至0.30的低表觀比重，同時(shí)具有比已知人造革的觸感好的柔軟觸感；(2)獲得與表觀比重為0.35或更高的已知人造革用基底相同或更高的撕裂強(qiáng)度，具體的，撕裂強(qiáng)度為50N/mm或更大、優(yōu)選55N/mm或更大、更優(yōu)選60至150N/mm；以及(3)獲得一種可提供其柔軟密實(shí)感與已知人造革匹敵的粒面或絨面人造革的人造革用基底，具體的，粒面人造革具有用30N/cm或更大的濕態(tài)粘合剝離強(qiáng)度表示的高粘合剝離強(qiáng)度。平均韌度低于3.5cN/dtex或者平均伸長(zhǎng)率超過(guò)60％的聚酰胺微細(xì)纖維束不能提供同時(shí)滿足全部條件(1)至(3)的人造革用基底。為使得由聚酰胺微細(xì)纖維制成的人造革用基底的表觀比重為0.30或更低，構(gòu)成該人造革用基底的纏結(jié)無(wú)紡布應(yīng)具有形狀保持性例如抵抗在外力作用下發(fā)生變化以及優(yōu)良的變形回復(fù)性。還重要的是，人造革用基底具有與機(jī)械性能良好平衡的極佳觸感。為同時(shí)滿足這些條件，以上特性是關(guān)鍵。每個(gè)聚酰胺微細(xì)纖維束內(nèi)的單纖維數(shù)量通常為10至1000，但只要滿足以上條件并不特別限制于此。
為獲得滿足以上條件的聚酰胺微細(xì)纖維束，有必要使用高韌度聚酰胺樹(shù)脂作為纖維組分以及采用一種即使在制成微細(xì)纖維之后也能充分顯示聚酰胺樹(shù)脂的高韌度的紡絲(spinning)方法。為獲得高韌度，聚酰胺樹(shù)脂的平均分子量為15000或更大、優(yōu)選17000至22000。若低于15000，即便經(jīng)由以下紡絲方法進(jìn)行制造，也不能獲得可用在本發(fā)明中的高韌度微細(xì)纖維束。若高于22000，包含聚酰胺樹(shù)脂的紡絲液的熔融粘度會(huì)在適于進(jìn)行熔融紡絲的溫度范圍290℃或更低處變得過(guò)高。因而，不能獲得其纖度可用于本發(fā)明的復(fù)合纖維，制造出的僅是堅(jiān)硬、韌度低且纖度大的復(fù)合纖維，這種復(fù)合纖維不能用作人造革用基底，僅能用作工業(yè)材料例如氣囊和帳篷。盡管通過(guò)升高紡絲溫度以降低紡絲液的熔融粘度可制造出纖度能用于本發(fā)明的復(fù)合纖維，但聚酰胺樹(shù)脂是熱分解的，實(shí)際上不能獲得可用復(fù)合纖維。因此，平均分子量大于22000的聚酰胺樹(shù)脂是不可取的。聚酰胺樹(shù)脂除了用于本發(fā)明之外，聚酰胺樹(shù)脂例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯以及改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯已經(jīng)廣泛用作微細(xì)纖維成形組分。通過(guò)以高拉伸比拉伸包括作為微細(xì)纖維成形組分的聚酯樹(shù)脂在內(nèi)的復(fù)合纖維，可容易地增大所生成微細(xì)纖維的韌度。但是，由于聚酯樹(shù)脂的比重比聚酰胺樹(shù)脂高20％或更多，因此與采用聚酰胺相比，為獲得0.30或更低的表觀比重應(yīng)顯著減少構(gòu)成基底的纖維量，從而不能提供一種同時(shí)具有高機(jī)械性能例如50N/mm或更大的撕裂強(qiáng)度以及良好觸感例如密實(shí)感的人造革用基底。因此，在本發(fā)明中僅上述聚酰胺用作形成微細(xì)纖維的組分。
以下描述對(duì)復(fù)合纖維進(jìn)行紡絲以形成聚酰胺微細(xì)纖維束的方法。將一種用于構(gòu)成微細(xì)纖維的聚酰胺樹(shù)脂以及一種或多種不相容樹(shù)脂熔融紡絲為復(fù)合纖維，然后在以下條件下拉伸該復(fù)合纖維，該不相容樹(shù)脂形成了纖維截面內(nèi)與聚酰胺樹(shù)脂部分相分離的部分。不相容樹(shù)脂從在加熱至80至85℃或更高的熱甲苯內(nèi)可溶的樹(shù)脂中選出，例如，聚乙烯和聚苯乙烯。
利用干熱法或濕熱法以3.0倍或更高、優(yōu)選3.5至5.0倍的拉伸率熱拉伸經(jīng)熔融紡絲的復(fù)合纖維，以使拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率為60％或更小、優(yōu)選25至60％、更優(yōu)選40至60％。拉伸溫度沒(méi)有具體限定，因?yàn)槠湟罁?jù)各種制造因素例如組合紡絲的樹(shù)脂類(lèi)型、樹(shù)脂等級(jí)、紡絲方法如混合紡絲法和復(fù)合紡絲法、復(fù)合纖維的類(lèi)型如海島類(lèi)和可分裂類(lèi)、紡絲條件如紡絲速度和紡絲后纖度、以及拉伸方法如干熱法和濕熱法而變化?？紤]到這些制造因素，拉伸溫度在大約25℃(室溫)至大約200℃(接近聚酰胺熔點(diǎn)的溫度)的范圍內(nèi)選擇，這樣拉伸后斷裂處的伸長(zhǎng)率將控制在以上范圍內(nèi)。采用這種拉伸，可獲得平均韌度史無(wú)前例地高達(dá)3.5cN/dtex或更大的微細(xì)纖維束，同時(shí)該纖維束是平均單絲纖度為0.2dtex或更小的極細(xì)纖維的集合體。
與組分微細(xì)纖維的平均單絲纖度為0.2dtex或更小無(wú)關(guān)，微細(xì)纖維束韌度史無(wú)前例得高歸因于微細(xì)纖維幾近理想的高度結(jié)晶狀態(tài)，這是通過(guò)以3.0倍或更高的拉伸比在如此控制的條件下拉伸經(jīng)熔融紡絲的復(fù)合纖維的聚酰胺微細(xì)纖維組分以使拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率為60％或更小來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
若拉伸率低于3.0倍，即便使拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率為60％或更小也不能獲得這里所述的高韌度聚酰胺微細(xì)纖維束，因?yàn)樵摼埘０肺⒓?xì)纖維組分的結(jié)晶狀態(tài)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是理想狀態(tài)。超過(guò)5.0倍的拉伸率是不可取的，因?yàn)槔w維斷裂等降低了產(chǎn)品穩(wěn)定性。若拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率超過(guò)60％，就不能獲得這里所述的高韌度聚酰胺微細(xì)纖維束，因?yàn)榻Y(jié)晶狀態(tài)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是上述理想狀態(tài)。若拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率低于25％，就獲得韌度遠(yuǎn)高于本發(fā)明優(yōu)選范圍的聚酰胺微細(xì)纖維束。但是，當(dāng)試圖使拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率低于25％時(shí)，必須以一種極接近其斷裂處伸長(zhǎng)率的拉伸率來(lái)拉伸該復(fù)合纖維。通常，復(fù)合纖維被拉伸為幾百束、幾千束或者在某些情況中幾萬(wàn)束復(fù)合纖維。在這種拉伸操作中，若拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率低于25％，因?yàn)槌墒鴱?fù)合纖維之間斷裂處的不均勻伸長(zhǎng)，纖維斷裂將頻繁發(fā)生。若拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率在60％或更低的范圍盡可能得低，所生成微細(xì)纖維的平均韌度就較高。但為使人造革用基底內(nèi)的微細(xì)纖維可依據(jù)應(yīng)力而伸長(zhǎng)以克服變形應(yīng)力使纏結(jié)無(wú)紡布柔韌并提高撕裂強(qiáng)度，本發(fā)明中優(yōu)選控制微細(xì)纖維的平均韌度在以上優(yōu)選范圍內(nèi)而不過(guò)度增大韌度。因?yàn)榭色@得一種適中柔韌性和密實(shí)感，纏結(jié)無(wú)紡布的這種韌性對(duì)于人造革用基底的觸感而言是優(yōu)選的。
若以低于3.0倍的拉伸率進(jìn)行拉伸后復(fù)合纖維斷裂處的伸長(zhǎng)率接近25％，那么以3.0倍或更高的拉伸率進(jìn)行拉伸時(shí)將頻繁發(fā)生纖維斷裂。在這種情況中，為以3.0倍或更高的拉伸率進(jìn)行拉伸同時(shí)避免纖維頻繁斷裂即同時(shí)防止拉伸后斷裂處的伸長(zhǎng)率低于25％，有效的是增大所紡成復(fù)合纖維的纖度。例如，假定以低于3.0倍如2.8倍的拉伸率進(jìn)行拉伸時(shí)纖度為8dtex的所紡成復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率為大約25％，那么若通過(guò)增大噴絲頭的噴出量同時(shí)維持紡絲速度恒定或者通過(guò)降低該紡絲速度同時(shí)維持該噴出量恒定使紡絲后纖度增大至例如大約8.5至9dtex，就可使所紡成復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率為25％為更大，從而確保即便以3.4倍或更大的高拉伸率進(jìn)行拉伸，纖維也不會(huì)頻繁斷裂。
用于本發(fā)明的復(fù)合纖維類(lèi)型沒(méi)有具體限定，但可優(yōu)選采用的是形成微細(xì)纖維的復(fù)合纖維，例如，通過(guò)抽除溶解性和分解性不同于聚酰胺的可除去組分(不相容樹(shù)脂)來(lái)形成聚酰胺微細(xì)纖維束的海島纖維或可分開(kāi)多組分纖維；以及經(jīng)由機(jī)械作用或者熱膨脹或溶劑溶脹的體積變化使聚酰胺部分與其它樹(shù)脂部分(不相容樹(shù)脂)分裂而轉(zhuǎn)化為微細(xì)纖維的可分裂多組分纖維，該其它樹(shù)脂部分適于對(duì)聚酰胺的附著力小且沿著它們的接觸面與聚酰胺相容。由這種復(fù)合纖維獲得的微細(xì)纖維束包括單絲纖度為0.2dtex或更小、優(yōu)選0.1dtex或更小、更優(yōu)選0.0001至0.08dtex的幾個(gè)至幾千個(gè)微細(xì)纖維，且它們優(yōu)選用于制造柔韌性高的人造革用基底。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，用于形成纏結(jié)無(wú)紡布的纖維束和纖維由具有不同單絲纖度的微細(xì)纖維聯(lián)合構(gòu)成，以控制可染性、機(jī)械性能和其它性能。若單絲纖度大于0.2dtex，人造革用基底的柔韌性就趨向于降低且微細(xì)纖維趨向于變得易于自纏結(jié)無(wú)紡布中拉出，從而降低了所生成人造革用基底的粘合剝離強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度。這主要?dú)w因于抵抗纖維之間磨損的能力下降，因?yàn)榕c具有相同纖維重量的纏結(jié)無(wú)紡布相比，當(dāng)采用具有較大單絲纖度的纖維時(shí)纖維的表面積變得較小。
用于構(gòu)成微細(xì)纖維的聚酰胺可從已知聚酰胺樹(shù)脂中選出。其例子包括尼龍，如尼龍4、尼龍6、尼龍66、尼龍7、尼龍11、尼龍12和尼龍610；上述尼龍共聚的尼龍共聚物；與改良劑共聚的尼龍共聚物；以及上述尼龍的混合物，其中，考慮到纖維的機(jī)械性能、可染性等的平衡，尼龍6是最優(yōu)選的。
如果需要，優(yōu)選的是在制造微細(xì)纖維的過(guò)程中給它們上色。上色方法包括一種預(yù)先使聚酰胺樹(shù)脂與碳微粒、氧化鈦微?；蚱渌伭衔⒘；旌?、然后將其紡成該微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維的方法，以及一種利用染料給該微細(xì)纖維上色的方法，就色牢度而言，前一方法是優(yōu)選的。在預(yù)先使含有聚酰胺樹(shù)脂的紡絲原材料與顏料微粒混合的情況中，可預(yù)備并紡絲含有預(yù)定量顏料微粒的有色紡絲原材料，或者可預(yù)備含有其量比預(yù)定量多的顏料微粒的高濃度有色紡絲原材料、然后在混合以一種未上色紡絲原材料以具有預(yù)定顏料濃度之后進(jìn)行紡絲。通常，就紡絲穩(wěn)定性而言，前一方法是優(yōu)選的，以及就制造成本而言，后一方法是優(yōu)選的。根據(jù)各種制造因素選擇這些方法。
用于形成人造革用基底的無(wú)紡布按照一種傳統(tǒng)已知方式由如上獲得的微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維形成。無(wú)紡布基于纖維長(zhǎng)度粗分為短纖維無(wú)紡布和長(zhǎng)纖維無(wú)紡布；基于形成纖維的無(wú)紡物的方法即成網(wǎng)方法分為干法成網(wǎng)無(wú)紡布和濕法成網(wǎng)無(wú)紡布；以及基于成網(wǎng)纖維的纏結(jié)方法分為針刺纏結(jié)無(wú)紡布和水刺纏結(jié)無(wú)紡布。依據(jù)人造革用基底的預(yù)期應(yīng)用以及預(yù)期性能、觸感和其平衡，通過(guò)組合以上特征來(lái)制造纏結(jié)無(wú)紡布。在本發(fā)明中，只要能獲得預(yù)期的人造革用基底，可采用以上特征的任意組合而無(wú)特別限定。優(yōu)選的，本發(fā)明主要采用一種通過(guò)針刺一垛兩個(gè)或多個(gè)干法成網(wǎng)制成的纏結(jié)無(wú)紡布，每個(gè)干法成網(wǎng)都由20至100mm長(zhǎng)的短纖維或長(zhǎng)纖維制成。通過(guò)采用這種無(wú)紡布。能夠良好平衡并可靠實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明人造革用基底而言重要的表觀比重和撕裂強(qiáng)度、粒面人造革及絨面人造革的優(yōu)良性能、以及感覺(jué)性能例如觸感。
為使由纏結(jié)無(wú)紡布和彈性聚合物構(gòu)成的人造革用基底的表觀比重為0.30或更小，該纏結(jié)無(wú)紡布在浸以彈性聚合物以及被制成微細(xì)纖維之前應(yīng)具有0.22或更小、優(yōu)選0.07至0.22的表觀比重。一旦纏結(jié)無(wú)紡布被制成，在隨后工序中其會(huì)改變形狀并增大其比重。因?yàn)槔p結(jié)無(wú)紡布的形狀保持性在復(fù)合纖維制成微細(xì)纖維束之后會(huì)不可避免地降低，所以在形成該微細(xì)纖維的過(guò)程中以及在隨后工序中該纏結(jié)無(wú)紡布的形狀會(huì)由于自各個(gè)方向施加的力、特別是向深度方向的強(qiáng)壓縮力而發(fā)生改變，從而增大其表觀比重。因此，若纏結(jié)無(wú)紡布在浸以彈性聚合物以及被制成微細(xì)纖維之前具有超過(guò)0.22的表觀比重，那么即便該微細(xì)纖維束具有高韌度且該纏結(jié)無(wú)紡布具有高形狀保持性，也不能使人造革用基底的表觀比重為0.30或更小。
優(yōu)選將一種針織或機(jī)織布插入纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)，以增強(qiáng)平面方向或深度方向的纏結(jié)構(gòu)造。若插入針織或機(jī)織布，重要的是深度方向的插入位置。當(dāng)在較接近與所要粒面化或絨面化表面相對(duì)的表面位置處插入時(shí)，可使針織或機(jī)織布對(duì)人造革外觀的粗糙性及規(guī)則不均勻性的影響降至最小可能程度。通過(guò)把一種觸感和韌性不同于纏結(jié)無(wú)紡布的針織或機(jī)織布插入該表面附近的位置，可獲得獨(dú)特的觸感和韌性。另外，通過(guò)插入一種由微細(xì)纖維或微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維制成的針織或機(jī)織布，可獲得具有天然外觀及觸感的絨面人造革。
在將彈性聚合物浸入由此獲得的纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)之前，優(yōu)選通過(guò)加熱然后冷卻下施壓或者通過(guò)受熱下施壓然后冷卻來(lái)熱壓該纏結(jié)無(wú)紡布，以把表觀比重控制在預(yù)期范圍內(nèi)并使該纏結(jié)無(wú)紡布的表面平整光滑。采用這種熱壓，在形成纏結(jié)無(wú)紡布之后的工序中可實(shí)現(xiàn)良好的工藝流通性、可使彈性聚合物均勻分布在該纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)、可使所生成人造革用基底的表面平整光滑、以及可實(shí)現(xiàn)絨面人造革的均勻起絨。加熱溫度優(yōu)選接近形成纏結(jié)無(wú)紡布的復(fù)合纖維的可除去組分的軟化溫度，若該復(fù)合纖維是海島復(fù)合纖維，則該可除去組分是海組分樹(shù)脂。若該海組分樹(shù)脂是聚乙烯，則加熱溫度優(yōu)選為95至130℃。形成纏結(jié)無(wú)紡布的微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維的可除去組分優(yōu)選暴露在該復(fù)合纖維的表面，以覆蓋整個(gè)纖維外部的1/3或更多。通過(guò)采用一種軟化溫度低于微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維(聚酰胺樹(shù)脂)的可除去組分，就可通過(guò)在等于或高于該可除去組分的軟化溫度但低于該微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維的軟化溫度的溫度下加熱纏結(jié)無(wú)紡布來(lái)進(jìn)行熱壓。在熱壓過(guò)程中，相鄰微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維經(jīng)由低軟化組分的粘合劑作用相互熔結(jié)，從而可以容易地獲得預(yù)期表觀比重并使纏結(jié)無(wú)紡布的表面平整光滑。
接著，把彈性聚合物浸入由此獲得的纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)。彈性聚合物的浸入量依據(jù)所生成人造革用基底的機(jī)械性能、表觀比重、觸感等而變化，且優(yōu)選在100重量份制成微細(xì)纖維后的纏結(jié)無(wú)紡布基礎(chǔ)上浸入20至500重量份彈性聚合物。隨著浸入纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)的彈性聚合物量的減少，觸感趨向于變得類(lèi)似于紙，若該量少于20重量份，這種趨勢(shì)變得顯著。若超過(guò)500重量份，彈性聚合物的類(lèi)似于橡膠的觸感將開(kāi)始占優(yōu)勢(shì)。由于該類(lèi)似于紙的觸感和類(lèi)似于橡膠的觸感隨著人造革用基底的厚度增大而變得顯著，因此彈性聚合物的浸入量更優(yōu)選為35至350重量份，以用于厚度要求為0.8mm或更高的鞋或包，但不用于要求薄材料的服裝或手套。在本發(fā)明中，首先把彈性聚合物浸入纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)，然后通過(guò)溶劑處理把微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維轉(zhuǎn)化為微細(xì)纖維。若把彈性聚合物浸入一種制成微細(xì)纖維之后的纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)，該彈性聚合物將附著在微細(xì)纖維上或者進(jìn)一步滲入微細(xì)纖維束內(nèi)以約束該纏結(jié)無(wú)紡布的結(jié)構(gòu)，從而使人造革用基底感覺(jué)堅(jiān)硬且降低它們的性能例如撕裂強(qiáng)度。為避免彈性聚合物附著在微細(xì)纖維上或者滲入微細(xì)纖維束內(nèi)，通常在浸入彈性聚合物之前利用一種上漿劑如聚乙烯醇包圍該微細(xì)纖維及微細(xì)纖維束。盡管采用上漿劑是可適用的，但如上所述本發(fā)明優(yōu)選在纖維成形復(fù)合纖維轉(zhuǎn)化為微細(xì)纖維之前把彈性聚合物浸入纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)，因?yàn)槟芨_切地防止該彈性聚合物附著在微細(xì)纖維上或者滲入微細(xì)纖維束內(nèi)。
作為彈性聚合物，就纏結(jié)無(wú)紡布的觸感與人造革用基底在日常使用中的耐用性的平衡而言，優(yōu)選采用聚氨酯。聚氨酯可以不負(fù)面影響所要求性能的量與著色劑或另一種功能劑混合、或者與另一種彈性聚合物例如基于烯烴的彈性體、基于苯乙烯的彈性體、基于聚酯的彈性體以及基于氯乙烯的彈性體混合以控制模量。當(dāng)通過(guò)抽除熱甲苯可溶樹(shù)脂把微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維轉(zhuǎn)化為微細(xì)纖維時(shí)，優(yōu)選采用一種熱甲苯重量增重40％或更少且熱甲苯濕伸長(zhǎng)率為200％或更小的聚氨酯，更優(yōu)選采用一種熱甲苯重量增重5至25％且熱甲苯濕伸長(zhǎng)率為45至185％的聚氨酯。若熱甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率之一或兩者位于以上范圍之外，那么在除去熱甲苯可溶樹(shù)脂的工序過(guò)程中，彈性聚合物幾乎不能幫助防止朝各個(gè)方向的形狀變化例如長(zhǎng)度方向的伸長(zhǎng)、寬度方向的收縮以及深度方向的壓縮。由此，就僅利用纏結(jié)無(wú)紡布的形狀保持性來(lái)控制由該纏結(jié)無(wú)紡布和彈性聚合物構(gòu)成的復(fù)合片材的形狀保持性。但纏結(jié)無(wú)紡布在深度方向的形狀保持性較小，該復(fù)合片材就受壓，從而增大比重。因此，當(dāng)通過(guò)抽除熱甲苯可溶樹(shù)脂把微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維轉(zhuǎn)化為微細(xì)纖維時(shí)，為可靠地制造一種表觀比重史無(wú)前例地低達(dá)0.30或更小的人造革用基底，熱甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率優(yōu)選在以上范圍內(nèi)。
決定聚氨酯的熱甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率的重要因素包括分子量、交聯(lián)度、用于形成柔性鏈段的聚合物二醇的溶解度參數(shù)(SP值)、用于形成硬鏈段的二異氰酸酯的SP值、以及增鏈劑的主鏈長(zhǎng)。熱甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率趨向于隨著分子量的增大或者隨著交聯(lián)度的增大而降低。因此，盡管可依據(jù)下述因素、人造革用基底的用途以及與將要結(jié)合的纏結(jié)無(wú)紡布的平衡適當(dāng)確定柔性鏈段、硬鏈段以及增鏈劑的細(xì)節(jié)，但優(yōu)選依據(jù)聚氨酯的溶解性、溶解或擴(kuò)散穩(wěn)定性、凝固傾向以及所生成人造革用基底的觸感和性能使分子量和交聯(lián)度較高。用于濕凝固的普通溶劑可溶性聚氨酯難以交聯(lián)且交聯(lián)度控制在一窄范圍內(nèi)。但是，用于干凝固的溶劑可溶性或水分散性聚氨酯易于交聯(lián)且交聯(lián)度控制在一寬范圍內(nèi)。因此，交聯(lián)度是一種用于控制熱甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率、尤其是后者的有效辦法。
當(dāng)用于形成柔性鏈段的聚合物二醇的SP值與甲苯的SP值之間的差異變大時(shí)，熱甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率、尤其是前者趨向于變小。當(dāng)柔性鏈段是聚酯型聚合物二醇而不是聚醚型聚合物二醇或聚碳酸酯型聚合物二醇時(shí)，甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率趨向于變小，以及聚合物二醇與同類(lèi)型相比具有較短主鏈和少量較短支鏈。因此，考慮到甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率，與聚四亞甲基醚乙二醇、聚已內(nèi)酯乙二醇及聚碳酸亞己基酯二醇相比，聚甲基戊烯己二酸二醇和聚乙烯丙烯己二酸乙二醇是優(yōu)選的，聚丁烯己二酸乙二醇和聚乙烯己二酸乙二醇是更優(yōu)選的。
當(dāng)用于形成硬鏈段的二異氰酸酯的SP值增大時(shí)，甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率趨向于變小。通過(guò)采用脂環(huán)族二異氰酸酯而不是脂肪族二異氰酸酯、采用芳香族二異氰酸酯而不是脂環(huán)族二異氰酸酯、以及采用具有兩個(gè)芳香環(huán)的芳香族二異氰酸酯而不是具有一個(gè)芳香環(huán)的芳香族二異氰酸酯，甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率一般來(lái)說(shuō)趨向于變小。因此，考慮到甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率，與1，6-己二異氰酸酯相比，4，4’-二環(huán)己甲烷二異氰酸酯是優(yōu)選的，甲苯二異氰酸酯是更優(yōu)選的，4，4’-二苯甲烷二異氰酸鹽是又更優(yōu)選的。
由于當(dāng)增鏈劑的鏈長(zhǎng)變短時(shí)甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率趨向于變小，所以該增鏈劑從只要不負(fù)面影響聚氨酯性能的低分子量二醇中選出。作為低分子量二醇，與己二醇相比，優(yōu)選的是丁二醇，更優(yōu)選的是乙二醇。除了低分子量二醇以外，二胺例如脂肪族二胺、脂環(huán)族二胺和芳香族二胺已廣泛用作聚氨酯的增鏈劑浸入人造革用基底內(nèi)。但由于二胺的活性與二醇相比極高，其難以增大聚氨酯組分中硬鏈段的比例。因此，在制造表觀比重為0.30或更小的人造革用基底時(shí)，難以獲得該人造革用基底所要求的預(yù)期性能。由此，盡管二胺可與作為主增鏈劑的低分子量二醇協(xié)同使用，只要能夠獲得預(yù)期用途所要求的性能，但在本發(fā)明中應(yīng)主要采用低分子量二醇作為增鏈劑。
充分考慮到以上因素，適當(dāng)選擇聚氨酯的化學(xué)成分以滿足人造革用基底使用時(shí)需要的特性，即，機(jī)械性能例如韌度和伸長(zhǎng)率、感覺(jué)例如密實(shí)感和觸感、色牢性耐熱和光的退化、以及耐用性例如耐氧化變質(zhì)和耐水解。具有以上化學(xué)成分的聚氨酯可單獨(dú)使用。但為控制模量、著色性、耐用性等，可給以上聚氨酯或其原料添加具有另一化學(xué)成分的聚氨酯，以獲得預(yù)期的甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率。
類(lèi)似于微細(xì)纖維，如果需要的話可在制造人造革用基底的過(guò)程中，例如，通過(guò)在浸入纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)之前把碳微粒、氧化鈦微?；蚱渌伭衔⒘；烊霃椥跃酆衔飪?nèi)給該彈性聚合物上色，或者通過(guò)在浸入該纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)之后利用上述顏料或染料給該彈性聚合物上色。就色牢性而言，前一方法是優(yōu)選的。若利用以上方法給彈性聚合物上色，可省略給微細(xì)纖維上色。
利用浸漬或涂覆把呈液態(tài)如溶液、懸濁液及熔融液的彈性聚合物引入纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)，然后干凝固或濕凝固。因?yàn)楸景l(fā)明的人造革用基底具有用0.30或更小的表觀比重表示的極粗紋理，彈性聚合物應(yīng)較均勻且稀疏地分布在整個(gè)纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)。因此，完全占據(jù)纏結(jié)無(wú)紡布的間隙是不優(yōu)選的。為防止這個(gè)問(wèn)題，優(yōu)選引入一種濃度低達(dá)5至15％的溶液或懸濁液并凝固它。彈性聚合物更優(yōu)選地被凝固形成一種包含平均尺寸大約5至200μm孔隙的微孔結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟塬@得低比重和好觸感。
在使彈性聚合物浸入纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)之前或之后、優(yōu)選之后，微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維受到機(jī)械或化學(xué)處理以把該纏結(jié)無(wú)紡布轉(zhuǎn)化為一種由微細(xì)纖維構(gòu)成的纏結(jié)無(wú)紡布，從而制造本發(fā)明的人造革用基底。通過(guò)一種導(dǎo)致不同組分沿其接觸面發(fā)生分裂的機(jī)械處理例如折皺處理、擊打處理及液流處理與上色處理組合，或者通過(guò)一種采用分解劑或溶劑減少或除去可除去組分的化學(xué)處理，把可分裂式微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維轉(zhuǎn)化為微細(xì)纖維。通過(guò)一種采用分解劑或溶劑減少或除去海組分的化學(xué)處理，把海島類(lèi)微細(xì)纖維成形復(fù)合纖維轉(zhuǎn)化為微細(xì)纖維。由于通常很難以使整個(gè)纏結(jié)無(wú)紡布的機(jī)械處理效果均勻一致，所以化學(xué)處理是優(yōu)選的，因?yàn)榛瘜W(xué)處理能容易地對(duì)整個(gè)纏結(jié)無(wú)紡布完成對(duì)復(fù)合纖維內(nèi)要減少或除去組分即海島纖維的海組分的分解或溶解。當(dāng)該要減少或除去組分是熱甲苯可溶時(shí)，最優(yōu)選的是利用熱甲苯進(jìn)行抽除的化學(xué)處理。由此制得的本發(fā)明人造革用基底優(yōu)選具有0.7至5.0mm的厚度。若計(jì)劃獲得小于0.7mm的厚度，表觀比重為0.30或更小的人造革用基底可在實(shí)驗(yàn)室條件下的制造過(guò)程中制出而不采用本發(fā)明方法，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室條件下作用于該基底的拉力相當(dāng)小。但在工業(yè)連續(xù)式生產(chǎn)中，由于制造過(guò)程中的拉力、壓力等，基底在尤其是其縱向方向發(fā)生大形狀變化，從而不利地增大表觀比重至超過(guò)0.30。若計(jì)劃獲得超過(guò)5.0mm的厚度，所獲得的表觀比重低，但在制造過(guò)程中需要進(jìn)行一種在高壓下的長(zhǎng)期高負(fù)載抽除來(lái)抽除海組分，從而導(dǎo)致形狀發(fā)生變化。另外，即便在高負(fù)載抽除條件下也不能成功地進(jìn)行抽除，以及考慮到不充分的工藝流通性，普通制造企業(yè)難以進(jìn)行可靠的生產(chǎn)。
由此制得的人造革用基底或者沿主表面的其薄片通過(guò)在其上形成一種由彈性聚合物組成的覆蓋層而被制成粒面人造革。該覆蓋層可完全覆蓋人造革用基底的表面，或者部分地覆蓋該表面以允許纖維和彈性聚合物暴露于該表面。前者稱為粒化處理，后者稱為半?；幚?，兩種處理都能獲得本發(fā)明的效果。覆蓋層的厚度優(yōu)選為人造革用基底厚度的0.1至300％。
覆蓋層可由干法、濕法或干濕組合方法形成，無(wú)特別限定。干法包括一種把呈溶液、懸濁液或熔融液狀的彈性聚合物直接涂覆到人造革用基底的表面上、然后經(jīng)由熱處理例如加熱下干燥使其凝固的方法，以及一種把彈性聚合物液體涂覆到一種載體上、然后在凝固前、干燥凝固過(guò)程中或者凝固后的任何時(shí)候把片狀彈性聚合物粘附到人造革用基底表面上的方法。
由于此人造革用基底具有迄今為止還未實(shí)現(xiàn)的低表觀比重，因此與已知人造革用基底相比，形成覆蓋層的彈性聚合物更易于沿深度方向滲入基底內(nèi)。于是，彈性聚合物能夠容易地滲入人造革用基底的表面部分內(nèi)，而不過(guò)度降低該彈性聚合物溶液或懸濁液的粘度和濃度，從而允許覆蓋層與基底牢固結(jié)合。若使覆蓋層與基底結(jié)合的彈性聚合物過(guò)度地約束微細(xì)纖維束，該微細(xì)纖維束的柔韌性就喪失，導(dǎo)致該相結(jié)合的覆蓋層和基底對(duì)外部剝離力的抵抗性弱。如上所述，在本發(fā)明中，由于人造革用基底的史無(wú)前例的低表觀比重，將彈性聚合物充分引入基底內(nèi)而不過(guò)度降低其溶液或懸濁液的粘度和濃度，以及即便在這樣一種條件下形成該覆蓋層，該條件與在具有高表觀比重的已知人造革用基底上形成覆蓋層時(shí)所采用的條件相同，也能把該彈性聚合物更深地引入基底內(nèi)。因此，本發(fā)明使得基底與覆蓋層之間的粘合剝離強(qiáng)度極高。
特別的，鞋用材料要求不僅在干燥狀態(tài)下而且在雨水、濕氣、汗水等的潮濕狀態(tài)下都具有高粘合剝離強(qiáng)度。具有上述效果，本發(fā)明的粒面人造革甚至在潮濕狀態(tài)下也穩(wěn)定地表現(xiàn)出一種極高達(dá)30N/cm或更高、優(yōu)選35至70N/cm的粘合剝離強(qiáng)度。
考慮到它們之間的粘合性和觸感平衡，優(yōu)選的，用于形成覆蓋層的彈性聚合物(覆蓋用彈性聚合物)與用于浸入纏結(jié)無(wú)紡布的彈性聚合物(浸入用彈性聚合物)是相同種類(lèi)，且出于如所提到的相同原因就人造革用基底而言該覆蓋用彈性聚合物優(yōu)選采用聚氨酯。同時(shí)考慮到所生成人造革的觸感、性能、耐用性等的平衡，優(yōu)選采用以上例示用于浸入纏結(jié)無(wú)紡布的相同聚氨酯作為覆蓋用彈性聚合物。若利用染料給覆蓋層上色，該覆蓋用彈性聚合物可與一種易染組分混合，例如一種具有由聚乙二醇構(gòu)成的柔性鏈段的聚氨酯。
通過(guò)預(yù)先把一種著色劑如染料和顏料混入覆蓋用彈性聚合物內(nèi)，可在形成覆蓋層的同時(shí)把粒面人造革上色成預(yù)期顏色。與這種在形成覆蓋層的同時(shí)進(jìn)行上色不同，也可在形成該覆蓋層之后利用染料給該覆蓋層上色?？衫盟嵝匀玖稀⒔饘倥湮蝗玖?、分散染料、硫化染料、還原染料等給形成人造革用基底的聚酰胺微細(xì)纖維染色。用于與聚酰胺微細(xì)纖維、浸入用彈性聚合物或覆蓋用彈性聚合物組合使用的任意纖維的染料適于從能夠給纖維及彈性聚合物染色的染料中選出。該染料可單獨(dú)或組合使用，本發(fā)明沒(méi)有特別限定染料類(lèi)型和染色方法。
本發(fā)明的絨面人造革是這樣制造的，即，在以上獲得的人造革用基底的至少一個(gè)表面上起絨，并選擇性地按照傳統(tǒng)方式對(duì)凸起絨毛進(jìn)行修整以具有預(yù)期絨毛外觀和觸感。盡管因?yàn)榻q毛的底部和頂部難以確定所以不能準(zhǔn)確測(cè)量，但該絨毛的長(zhǎng)度通常0.1至5.0mm。通過(guò)一種采用具有環(huán)形砂紙的打磨機(jī)的方法、一種采用具有起絨針布的起絨機(jī)的方法、或者一種在濕人造革用基底上起絨的方法來(lái)起絨。為獲得一種具有高品質(zhì)外觀和觸感的絨面人造革，通常優(yōu)選的是，主要采用打磨機(jī)來(lái)起絨。在起絨之前可沿著人造革用基底的主表面將其切分為兩或多張薄片，或者一種包含浸入用彈性聚合物或硅樹(shù)脂的處理液等可在起絨之前或之后涂覆到表面上或者切片表面上。通常，在起絨過(guò)程中選擇性地采用這些操作。在本發(fā)明中，這些操作適于組合使用。最優(yōu)選的，通過(guò)刷擦對(duì)凸起絨毛進(jìn)行修整。類(lèi)似于起絨方法，可在濕人造革用基底上進(jìn)行凸起絨毛的修整，只要不降低本發(fā)明的效果。
可在起絨之前或之后給本發(fā)明的絨面人造革上色。在本發(fā)明中主要是形成人造革用基底的微細(xì)纖維即聚酰胺微細(xì)纖維凸起成絨毛。用于聚酰胺微細(xì)纖維的染料從酸性染料、金屬配位染料、分散染料、硫化染料、還原染料等中選出。用于與聚酰胺微細(xì)纖維組合使用的任意纖維的染料適于從能夠給纖維染色的染料中選出。該染料可單獨(dú)或組合使用，本發(fā)明沒(méi)有特別限定染料類(lèi)型和染色方法。
以下將參照例子描述本發(fā)明。但應(yīng)注意的是，本發(fā)明范圍并不限于這些例子。以下，“份”及“％”除非特別指明都以重量為基礎(chǔ)。在測(cè)量方法中，“加工方向”指人造革用基底的流通方向，以及“橫向”指垂直于加工方向的方向。
各特性經(jīng)由以下方法測(cè)量。
(1) 平均單絲纖度通過(guò)在掃描電子顯微照片中觀測(cè)人造革用基底的截面，計(jì)算纖維束中單根纖維的平均截面積。對(duì)十個(gè)纖維束的截面進(jìn)行計(jì)算。由以下公式計(jì)算平均單絲纖度平均單絲纖度(dtex)＝1.14×10-2×A其中，A是除去最大值和最小值之后八個(gè)平均截面積的平均值(μm2)。纖維束中單根纖維的平均截面積是由少于100根纖維構(gòu)成的纖維束中10根纖維的平均值以及由100或以上根纖維構(gòu)成的纖維束中20根纖維的平均值。若人造革用基底由具有不同平均纖度的兩種或多種纖維束構(gòu)成，就對(duì)主纖維束進(jìn)行測(cè)量。
(2) 纖維束的平均韌度和伸長(zhǎng)率在通過(guò)溶入一種不太溶解尼龍而較易溶解彈性聚合物的溶劑(例如，若該彈性聚合物是聚氨酯，該溶劑是DMF(二甲基甲酰胺))自人造革用基底中除去該彈性聚合物之后，從所得到纏結(jié)無(wú)紡布中抽出20個(gè)纖維束，同時(shí)小心不要拉長(zhǎng)或損壞該纖維束。利用一種用于測(cè)量纖度的但尼爾計(jì)算機(jī)(可自Search Co.，Ltd獲得的“DC-11B”)測(cè)量20個(gè)試樣的各自纖度。在把所測(cè)量纖度輸入一種恒量伸展式Tensilon拉力試驗(yàn)機(jī)(可自Search Co.，Ltd獲得的“TSM-01cre”)之后，測(cè)量每個(gè)纖維束在20mm夾持間隔和20mm/min牽引速度下斷裂處的斷裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。取除去最大值和最小值之后18個(gè)測(cè)量值的平均值作為平均韌度和平均伸長(zhǎng)率。
(3) 熱甲苯重量增重和熱甲苯濕伸長(zhǎng)率把利用一種不太溶解尼龍而較易溶解彈性聚合物的溶劑(例如，若該彈性聚合物是聚氨酯，該溶劑是DMF(二甲基甲酰胺))抽除的彈性聚合物制成一種厚度大約0.1mm的干膜。
(3a) 熱甲苯重量增重從該干膜中取出三個(gè)5cm×5cm的方形膜用作試樣。在標(biāo)準(zhǔn)條件(20±2℃，65±2RH％)下測(cè)量每個(gè)試樣的重量WA之后，把每個(gè)試樣浸在85℃的甲苯中達(dá)60min。在擦除兩面的甲苯之后緊接著，把每個(gè)試樣放入一種由乙烯基聚合物制成的稱重袋內(nèi)以使甲苯的蒸發(fā)損耗減至最少，然后立刻測(cè)量每個(gè)試樣的重量WB。利用所測(cè)得重量WA和WB，經(jīng)由以下等式計(jì)算每個(gè)試樣的熱甲苯重量增重?zé)峒妆街亓吭鲋?％)＝100×(WB-WA)/WA取三個(gè)計(jì)算值的平均值作為彈性聚合物的熱甲苯重量增重。
(3b)熱甲苯濕伸長(zhǎng)率從該干膜中取出三個(gè)140mm×25mm的矩形膜用作試樣。在同上相同的條件下把該試樣浸入甲苯內(nèi)之后，立即用一種已經(jīng)確認(rèn)在試樣溫度下以及在附著于該試樣上的甲苯量下耐斷裂等的聚合物膜例如市場(chǎng)上可獲得的聚乙烯袋包裹每個(gè)試樣。然后，在使甲苯的蒸發(fā)損耗減至最少的同時(shí)，利用一種Tension拉力試驗(yàn)機(jī)在50mm夾持間隔、100mm/min牽引速度以及9.8N/mm2荷截的條件下測(cè)量伸長(zhǎng)率。取三個(gè)測(cè)量值的平均值作為彈性聚合物的熱甲苯濕伸長(zhǎng)率。
(4) 厚度和表觀比重分別依據(jù)JIS L-10961999 8.5方法和JIS L-10961999 8.10.1方法進(jìn)行測(cè)量。
(5) 撕裂強(qiáng)度略微變化地依據(jù)JIS K-6550-1994 5.3方法進(jìn)行測(cè)量。從人造革用基底中切出四個(gè)試樣，二個(gè)沿加工方向，其它兩個(gè)沿橫向。較短邊的長(zhǎng)度在25mm至40mm之間變化，切口長(zhǎng)度在70mm至50mm之間變化。然后，測(cè)量每個(gè)試樣的厚度t(mm)，同時(shí)把測(cè)量載荷改變至JISL-10961999 8.5所指定的值。接著，測(cè)量通過(guò)撕扯直至將試樣撕成碎片的平均載荷F1(N)而不是最大載荷。利用所測(cè)得厚度的平均值t和平均載荷F1由以下等式計(jì)算撕裂強(qiáng)度撕裂強(qiáng)度(N/mm)＝F1/t(6) 濕粘合剝離強(qiáng)度依據(jù)JIS K-6854-21999方法進(jìn)行測(cè)量。一種由聚氨酯制成的皺紋薄橡皮板(150mm×27mm×5mm)用作剛性粘附體。自一種粒面人造革分別沿加工方向和橫向取三個(gè)撓曲粘附體(長(zhǎng)250mm；寬(w)25mm)。該粒面人造革與橡皮板經(jīng)由一種聚氨酯二元粘合劑牢固地粘合至足以表現(xiàn)出充分的粘合強(qiáng)度，從而預(yù)備試樣。在將試樣浸入蒸餾水內(nèi)10min之后，立即以50mm/min的剝離速率對(duì)該試樣進(jìn)行剝離試驗(yàn)以獲得應(yīng)力-剝離長(zhǎng)度的曲線，自該曲線獲得平均剝離力。對(duì)在加工方向所測(cè)得的三個(gè)平均剝離力和在橫向所測(cè)得的三個(gè)平均剝離力進(jìn)行算術(shù)平均。采用較小平均值F2(N)，由以下等式計(jì)算濕粘合剝離強(qiáng)度濕粘合剝離強(qiáng)度(N/cm)＝F2/w
(7) 復(fù)合纖維斷裂處的伸長(zhǎng)率大約50至100根的復(fù)合纖維束被切割成大約30cm長(zhǎng)的10份以預(yù)備試樣。利用一種Tensilon拉力試驗(yàn)機(jī)在100mm夾持間隔和100mm/min牽引速度的條件下測(cè)量每個(gè)試樣的斷裂處伸長(zhǎng)率。取除去最大值和最小值之后8個(gè)測(cè)量值的平均值作為復(fù)合纖維斷裂處的伸長(zhǎng)率。由于單根復(fù)合纖維的強(qiáng)度相當(dāng)?shù)?，所以?duì)復(fù)合纖維束進(jìn)行測(cè)量以使測(cè)量變得可能。但是，采用復(fù)合纖維束不是測(cè)量必需的。纖維束內(nèi)的纖維數(shù)量可依據(jù)噴絲頭的孔數(shù)以及所采用試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量范圍適當(dāng)選擇。由于斷裂處纖維對(duì)纖維的伸展不均勻性變得可以忽略以確保測(cè)量斷裂處的平均伸長(zhǎng)率，所以優(yōu)選由大約50根復(fù)合纖維形成纖維束。
以下評(píng)價(jià)與感官滿意相關(guān)的特性。
(8) 粒面人造革的感覺(jué)(feel)一種被裁切成10至30cm2、優(yōu)選大約20cm2的粒面人造革用作評(píng)價(jià)試樣。利用從人造革的制造者和經(jīng)銷(xiāo)商中隨意選擇的10個(gè)人，基于1至5的數(shù)值范圍評(píng)價(jià)該粒面人造革作為運(yùn)動(dòng)鞋用鞋面材料的適用性，這里，等級(jí)3是適用于運(yùn)動(dòng)鞋用鞋面材料的一般感覺(jué)，等級(jí)1是由于感覺(jué)過(guò)硬或者由于感覺(jué)過(guò)軟導(dǎo)致缺乏韌性而不適用于運(yùn)動(dòng)鞋的感覺(jué)，以及等級(jí)5是與等級(jí)3的一般感覺(jué)相比具有柔軟性以及非常好密實(shí)感的最佳感覺(jué)。結(jié)果用5個(gè)或更多人給出的等級(jí)來(lái)表示，或者在其它等級(jí)僅有一或二個(gè)人給出時(shí)用3個(gè)或更多人給出的等級(jí)來(lái)表示。當(dāng)每個(gè)等級(jí)都有兩個(gè)人給出時(shí)，結(jié)果用等級(jí)3來(lái)表示。
(9) 絨面人造革的感覺(jué)一種被裁切成10至30cm2、優(yōu)選大約20cm2的絨面人造革用作評(píng)價(jià)試樣。利用從人造革的制造者和經(jīng)銷(xiāo)商中隨意選擇的10個(gè)人，基于1至5的數(shù)值范圍評(píng)價(jià)該絨面人造革作為運(yùn)動(dòng)鞋用鞋面材料的適用性，這里，等級(jí)3是適用于運(yùn)動(dòng)鞋用鞋面材料的一般感覺(jué)，等級(jí)1是由于感覺(jué)過(guò)硬或者由于感覺(jué)過(guò)軟導(dǎo)致缺乏韌性而不適用于運(yùn)動(dòng)鞋的感覺(jué)，以及等級(jí)5是與等級(jí)3的一般感覺(jué)相比具有柔軟性以及非常好密實(shí)感的最佳感覺(jué)。結(jié)果用5個(gè)或更多人給出的等級(jí)來(lái)表示，或者在其它等級(jí)僅有一或二個(gè)人給出時(shí)用3個(gè)或更多人給出的等級(jí)來(lái)表示。當(dāng)每個(gè)等級(jí)都有兩個(gè)人給出時(shí)，結(jié)果用等級(jí)3來(lái)表示。
(10) 絨面人造革的絨面的觸感(touch)一種被裁切成10至30cm2、優(yōu)選大約20cm2的絨面人造革用作評(píng)價(jià)試樣。利用從人造革的制造者和經(jīng)銷(xiāo)商中隨意選擇的10個(gè)人，基于1至5的數(shù)值范圍評(píng)價(jià)該絨面人造革作為運(yùn)動(dòng)鞋用鞋面材料的適用性，這里，等級(jí)3是適用于運(yùn)動(dòng)鞋用鞋面材料的一般觸感，等級(jí)1是由于絨面的觸感過(guò)硬而不適用于運(yùn)動(dòng)鞋或其它一般應(yīng)用的觸感，以及等級(jí)5是與等級(jí)3的一般觸感相比具有非常緊湊絨毛和非常光滑表面的最佳觸感。結(jié)果用5個(gè)或更多人給出的等級(jí)來(lái)表示，或者在其它等級(jí)僅有一或二個(gè)人給出時(shí)用3個(gè)或更多人給出的等級(jí)來(lái)表示。當(dāng)每個(gè)等級(jí)都有兩個(gè)人給出時(shí)，結(jié)果用等級(jí)3來(lái)表示。
制造例1-1制造復(fù)合短纖維1在利用齒輪泵進(jìn)行計(jì)量的同時(shí)，從各自進(jìn)料系統(tǒng)把用作第一組分的尼龍6(平均分子量18000)的熔體和用作可除去組分的低密度聚氨酯(熔體指數(shù)65g/10min，在190℃和2160gf載荷下)的熔體送入一種噴絲頭(噴口直徑0.45mm)內(nèi)，該噴絲頭具有一種用于通過(guò)分配和混合兩種熔體來(lái)確定纖維截面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。把從噴絲頭噴口中擠出的復(fù)合熔體纏繞在一種繞線管上，同時(shí)暴露在冷卻空氣下以預(yù)備具有這樣一種截面的復(fù)合纖維，其中，50個(gè)尺寸近似相同的尼龍6鏈段分布在低密度聚氨酯的基體組分中。尼龍6/低密度聚氨酯的比率是55/45，且斷裂處的伸長(zhǎng)率為420％。在短纖維紡絲操作過(guò)程中，熔體的送料溫度為尼龍6大約300℃以及低密度聚氨酯大約270℃，且噴絲頭的溫度為大約305℃。使復(fù)合纖維經(jīng)過(guò)一種80至85℃的熱水槽，且在經(jīng)過(guò)該熱水槽之前及之后通過(guò)改變速度來(lái)拉伸該復(fù)合纖維。速比為大約3.9(拉伸率＝3.9倍)，且拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率為45％。機(jī)械壓皺、用油噴射拉伸復(fù)合纖維，然后將其切割成51mm長(zhǎng)，以獲得平均纖度為6.2dtex的復(fù)合短纖維1。
制造例1-2制造復(fù)合短纖維2除了所采用的用作第一組分的尼龍6(平均分子量13000)之外，按照同制造例1-1相同的方式預(yù)備具有這樣一種截面的復(fù)合纖維，其中，50個(gè)尺寸近似相同的尼龍6鏈段分布在低密度聚氨酯的基體組分中。尼龍6/低密度聚氨酯的比率是65/35，且斷裂處的伸長(zhǎng)率為410％。在短纖維紡絲操作過(guò)程中，熔體的送料溫度為尼龍6大約280℃以及低密度聚氨酯大約300℃，且噴絲頭的溫度為大約285℃。除了速比為2.8(拉伸率＝2.8倍)以外，通過(guò)按照同制造例1-1相同的方式拉伸復(fù)合纖維，能獲得斷裂處的伸長(zhǎng)率為70％為拉伸復(fù)合纖維。機(jī)械壓皺、用油噴射該拉伸復(fù)合纖維，然后將其切割成51mm長(zhǎng)，以獲得平均纖度為4.6dtex的復(fù)合短纖維2。
制造例1-3制造復(fù)合短纖維3用作第一組分的尼龍6(平均分子量18000)的切片和用作可除去組分的低密度聚氨酯(熔體指數(shù)65g/10min)的切片以重量比50∶50混合。在利用齒輪泵進(jìn)行計(jì)量的同時(shí)，從單個(gè)進(jìn)料系統(tǒng)把該混合物的復(fù)合熔體送入一種噴絲頭(噴口直徑0.30mm)內(nèi)，該噴絲頭具有一種用于形成單類(lèi)熔體的非特定纖維截面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。把從噴絲頭噴口中擠出的復(fù)合熔體纏繞在一種繞線管上，同時(shí)暴露在冷卻空氣下以預(yù)備具有這樣一種截面的復(fù)合纖維，其中，幾百個(gè)尺寸不同的尼龍6鏈段分布在低密度聚氨酯的基體組分中。斷裂處的伸長(zhǎng)率為380％。在短纖維紡絲操作過(guò)程中，熔體的送料溫度為大約285℃，且噴絲頭的溫度為大約285℃。使復(fù)合纖維經(jīng)過(guò)一種80至85℃的熱水槽，且在經(jīng)過(guò)該熱水槽之前及之后通過(guò)改變速度來(lái)拉伸該復(fù)合纖維。速比為大約3.0(拉伸率＝3.0倍)，且拉伸復(fù)合纖維的斷裂處的伸長(zhǎng)率為80％。機(jī)械壓皺、用油噴射該拉伸復(fù)合纖維，然后將其切割成51mm長(zhǎng)，以獲得平均纖度為6.4dtex的復(fù)合短纖維3。
制造例2-1制造聚氨酯1使作為多元醇組分的聚乙烯丙烯己二酸(PEPApolyethylenepropylene adipate，平均分子量大約2000)、作為增鏈劑的乙二醇(EG)、作為二異氰酸酯組分的二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)及作為溶劑的二甲基甲酰胺(DMF)以PEPA∶EG∶MDI＝1∶4∶5的摩爾比聚合，從而預(yù)備聚氨酯1。聚氨酯1的氮含量為4.0％左右。
制造例2-2制造聚氨酯2除了將摩爾比變換為1∶5.7∶6.7之外，按照同制造例2-1相同的方式預(yù)備聚氨酯2。聚氨酯2的氮含量為4.7％左右。
制造例2-3制造聚氨酯3除了將多元醇變換為聚乙二醇(PEG，平均分子量大約2000)之外，按照同制造例2-1相同的方式，以PEPA∶PEG∶MDI＝1∶4∶5的摩爾比聚合，從而預(yù)備聚氨酯3。聚氨酯3的氮含量為4.0％左右。
示例1經(jīng)梳理后，利用一種交叉搭接制網(wǎng)機(jī)(crosslap webber)把復(fù)合短纖維1制成網(wǎng)。利用一種針刺機(jī)沿該網(wǎng)的深度方向從其兩面用單頭倒鉤針(single barb needles)進(jìn)行疊加和穿孔，以獲得一種纏結(jié)無(wú)紡布。在使倒鉤穿過(guò)該網(wǎng)的一次行程中交替地從一面然后從另一面進(jìn)行針刺，接著在不使倒鉤穿過(guò)該網(wǎng)的一次行程中交替地從一面然后從另一面進(jìn)行針刺?？偞┛酌芏仁?00至1000針/cm2。在120至125℃的蒸氣干燥機(jī)內(nèi)加熱該纏結(jié)無(wú)紡布，然后通過(guò)在一對(duì)金屬輥之間冷壓使其表面光滑，從而預(yù)備纏結(jié)無(wú)紡布1。其厚度為1.9mm，表觀比重為0.18。
向一種聚氨酯濃度為13.5％的混合聚氨酯(聚氨酯1∶聚氨酯2＝3∶7(固態(tài)重量比))的DMF溶液內(nèi)，添加少量醇類(lèi)表面活性劑作為調(diào)凝劑。用此溶液浸漬后，把纏結(jié)無(wú)紡布引入一種包含濃度大約30％的DMF的水槽內(nèi)以使混合聚氨酯凝固成多孔結(jié)構(gòu)，然后用水清洗以除去該纏結(jié)無(wú)紡布中的DMF。把該纏結(jié)無(wú)紡布浸入一種加熱至85至95℃的甲苯槽內(nèi)以通過(guò)溶解除去復(fù)合短纖維中的低密度聚氨酯組分，然后擠出該纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)的甲苯。通過(guò)把此纏結(jié)無(wú)紡布引入一種大約100至120℃的熱水中，剩余甲苯作為共沸混合物被全部除去。用一種增韌劑浸漬后，在一種針板拉幅機(jī)蒸氣干燥器內(nèi)以大約130至150℃干燥此纏結(jié)無(wú)紡布，同時(shí)控制其寬度，從而獲得由重量比為54∶46的尼龍6微細(xì)纖維束和混合聚氨酯構(gòu)成的人造革用基底1。該纖維束由平均單絲纖度為0.08dtex的尼龍6微細(xì)纖維組成，且具有4.4cN/dtex的平均韌度和47％的平均伸長(zhǎng)率?；旌暇郯滨ゾ哂?8％的熱甲苯重量增重和180％的熱甲苯濕伸長(zhǎng)率。
由此制得的人造革用基底1具有1.25mm的厚度、0.27的表觀比重以及78N/mm的撕裂強(qiáng)度。該人造革用基底1的特性表示在表1中。
示例2除了向混合聚氨酯的DMF溶液內(nèi)添加基于固態(tài)混合聚氨酯重量的2％的碳微粒之外，按照同示例1相同的方式制造一種由重量比為56∶44的尼龍6微細(xì)纖維束和混合聚氨酯構(gòu)成的人造革用基底2。該纖維束由平均單絲纖度為0.08dtex的尼龍6微細(xì)纖維組成，且具有4.4cN/dtex的平均韌度和47％的平均伸長(zhǎng)率。混合聚氨酯具有20％的熱甲苯重量增重和195％的熱甲苯濕伸長(zhǎng)率。
由此制得的人造革用基底2具有1.23mm的厚度、0.28的表觀比重以及65N/mm的撕裂強(qiáng)度。該人造革用基底2的特性表示在表1中。
比較例1除了采用復(fù)合短纖維2以外，按照同示例1相同的方式，制造厚度為1.6mm且表觀比重為0.26的纏結(jié)無(wú)紡布2。該纏結(jié)無(wú)紡布2浸漬以一種聚氨酯濃度為20.0％的混合聚氨酯(聚氨酯1∶聚氨酯3＝8∶2(固態(tài)重量比))的DMF溶液，該DMF溶液已添加少量作為調(diào)凝劑的醇類(lèi)表面活性劑。然后，遵循同示例1相同的步驟，制造由重量比為55∶45的尼龍6微細(xì)纖維束和混合聚氨酯構(gòu)成的人造革用基底3。該纖維束由平均單絲纖度為0.06dtex的尼龍6微細(xì)纖維組成，且具有3.0cN/dtex的平均韌度和65％的平均伸長(zhǎng)率?；旌暇郯滨ゾ哂?8％的熱甲苯重量增重和298％的熱甲苯濕伸長(zhǎng)率。
由此制得的人造革用基底3具有0.98mm的厚度、0.36的表觀比重以及75N/mm的撕裂強(qiáng)度。該人造革用基底3的特性表示在表1中。
比較例2除了采用復(fù)合短纖維3以外，按照同示例1相同的方式，制造厚度為1.6mm且表觀比重為0.26的纏結(jié)無(wú)紡布3。接著，除了采用纏結(jié)無(wú)紡布3以外，遵循同示例1相同的步驟，制造由重量比為60∶40的尼龍6微細(xì)纖維束和混合聚氨酯構(gòu)成的人造革用基底4。該纖維束由平均單絲纖度為0.08dtex的尼龍6微細(xì)纖維組成，且具有3.0cN/dtex的平均韌度和48％的平均伸長(zhǎng)率。混合聚氨酯具有26％的熱甲苯重量增重和360％的熱甲苯濕伸長(zhǎng)率。
由此制得的人造革用基底4具有0.94mm的厚度、0.37的表觀比重以及68N/mm的撕裂強(qiáng)度。該人造革用基底4的特性表示在表1中。
表1示例比較例1 2 1 2人造革用基底 1 2 3 4復(fù)合短纖維 1 1 2 3微細(xì)纖維束平均韌度(cN/dtex)4.4 4.4 3.0 3.0平均伸長(zhǎng)率(％) 47476548彈性聚合物熱甲苯重量增重(％) 18202826熱甲苯濕伸長(zhǎng)率(％) 180 195 298 360表觀比重 0.27 0.28 0.36 0.37撕裂強(qiáng)度(N/mm) 78657568例3用一種粒度為#180的砂紙輕微摩擦例1中制造的人造革用基底1的表面后，在以下條件下形成一種聚氨酯覆蓋層以制造粒面人造革1。厚度為1.38mm、表觀比重為0.34以及濕粘合剝離強(qiáng)度為58N/cm。該粒面人造革1的特性及對(duì)感官滿意度的評(píng)價(jià)結(jié)果表示在表2中。
形成聚氨酯覆蓋層的條件在一種隔離紙上經(jīng)由涂覆和干燥順序形成以下最外層和中間層之后，把一種粘合劑層涂覆到該中間層上。將具有上述層的隔離紙疊置到人造革用基底1的經(jīng)摩擦表面上，同時(shí)使粘合劑層半干燥且仍有粘性，然后使它們經(jīng)過(guò)金屬輥(間隙0.9mm)之間。在40至50℃的環(huán)境下經(jīng)過(guò)若干天后，剝除基底上的隔離紙。機(jī)械壓皺所生成人造革以制得粒面人造革1。
隔離紙AR-130SG(Asahi Roll Co.，Ltd.)最外層ME-8115LP 100份
(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.，Ltd.)DU-4093 White 20份(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.，Ltd.)DMF 35份MEK 15份涂覆量(基于溶液) 85g/m2中間層ME-8105LP 100份(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.，Ltd.)DU-4093 White 30份(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.，Ltd.)DMF 30份MEK 20份涂覆量(基于溶液) 140g/m2中間層UD-8310(改性) 100份(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.，Ltd.)DMF 5份MEK 10份交聯(lián)劑10份催化劑2份涂覆量(基于溶液) 140g/m2注釋AR-130SG經(jīng)壓皺、類(lèi)似于牛皮的隔離紙(SG＝半光澤)ME-8115LP聚醚型聚氨酯溶液(100％模量＝80至90kg/cm2，固體含量＝30％)ME-8105LP聚醚型聚氨酯溶液(100％模量＝40至45kg/cm2，固體含量＝30％)DU-4093 White顏料型著色劑(顏料氧化鈦，載色劑聚醚型聚氨酯，顏料濃度＝50％，固體含量＝59％)
UD-8310(改性)聚氨酯膠粘劑(多元醇組分聚醚，固體含量＝60％)DMF二異氰酸酯MEK甲基乙基酮交聯(lián)劑改性聚異氰酸酯溶劑催化劑低分子尿烷復(fù)合溶液比較例3除了采用比較例1中制造的人造革用基底3以外，按照同示例3相同的方式，制造一種粒面人造革2。厚度為1.12mm、表觀比重為0.44以及濕粘合剝離強(qiáng)度為36N/cm。該粒面人造革2的特性及對(duì)感官滿意度的評(píng)價(jià)結(jié)果表示在表2中。
比較例4除了采用比較例2中制造的人造革用基底4以外，按照同示例3相同的方式，制造一種粒面人造革3。厚度為1.08mm、表觀比重為0.45以及濕粘合剝離強(qiáng)度為28N/cm。該粒面人造革3的特性及對(duì)感官滿意度的評(píng)價(jià)結(jié)果表示在表2中。
表2示例比較例3 3 4粒面人造革1 2 3人造革用基底 1 3 4粒面人造革的表觀比重 0.34 0.44 0.45濕粘合剝離強(qiáng)度(N/mm) 58 36 28感覺(jué) 4 4 5示例4
利用一種200網(wǎng)目的凹版輥把一種DMF和環(huán)己酮的混合溶液涂覆到示例1中制造的人造革用基底1的表面上。通過(guò)用#180粒度和#240粒度的砂紙輕微摩擦，使未涂覆混合溶劑的背面光滑。接著，用一種#600粒度的砂紙摩擦該表面二至三次，同時(shí)適當(dāng)改變?cè)撋凹埖男D(zhuǎn)方向以使該基底表面部分內(nèi)的微細(xì)纖維凸起。最后，用#600粒度的砂紙進(jìn)一步摩擦該表面來(lái)整理凸起的絨毛，從而制得一種具有微細(xì)纖維絨面且未染色的絨面人造革。用一種金屬絡(luò)合染料給該絨面人造革染色，該金屬絡(luò)合染料是通過(guò)適當(dāng)混合具有不同顏色如紅色、黃色、黑色和棕色的染料預(yù)備而成，并用一種旋轉(zhuǎn)刷整理凸起的微細(xì)纖維以獲得棕色絨面人造革1。厚度為1.14mm以及表觀比重為0.32。該絨面人造革1的特性及對(duì)感官滿意度的評(píng)價(jià)結(jié)果表示在表3中。
比較例5除了采用比較例2中制造的人造革用基底4以外，按照同示例4相同的方式，制造一種淺棕色絨面人造革2。厚度為0.85mm以及表觀比重為0.42。該絨面人造革2的特性及對(duì)感官滿意度的評(píng)價(jià)結(jié)果表示在表3中。
表3示例4 比較例5絨面人造革 1 2人造革用基底 1 4絨面人造革的表觀比重 0.32 0.42感覺(jué) 4 4觸感 4 5本發(fā)明的人造革用基底包括一種纏結(jié)無(wú)紡布和一種浸入該纏結(jié)無(wú)紡布間隙內(nèi)的彈性聚合物，該纏結(jié)無(wú)紡布主要由平均單絲纖度為0.2dtex或更小的聚酰胺微細(xì)纖維束制成，且本發(fā)明的人造革用基底表現(xiàn)出一種柔軟、柔韌且密實(shí)的感覺(jué)。通過(guò)將其表面凸起成例如一種在整個(gè)表面上均勻但粗糙并較長(zhǎng)的絨面，即一種仿麂皮外觀，可由此人造革用基底制得一種具有一流書(shū)寫(xiě)性能和粗糙觸感的較輕便絨面人造革。通過(guò)使該表面成為一種與仿麂皮外觀相比更均勻、絨毛更短的表面，即正絨面外觀，可獲得具有清晰書(shū)寫(xiě)特性和光滑觸感的高品質(zhì)絨面人造革。因此，本發(fā)明的人造革用基底提供的外觀可與類(lèi)似構(gòu)造的傳統(tǒng)已知人造革用基底獲得的外觀相媲美。
因?yàn)槔p結(jié)無(wú)紡布由具有高韌度的微細(xì)纖維束制成，所以本發(fā)明人造革用基底及由其制成的人造革具有各種應(yīng)用所要求的特性，并良好平衡了柔軟密實(shí)感與實(shí)際及實(shí)用輕重量。此人造革用基底適用于人造革的一般應(yīng)用，例如，鞋用材料、包用材料、服裝用材料、以及家具、建筑物和交通工具的內(nèi)部裝飾材料。由于它們沿厚度方向的高彈性緩沖性、由于它們的重量輕使得在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)它們的慣性小從而易于控制轉(zhuǎn)速，以及由于采用微細(xì)纖維而具有良好的表面光滑性和對(duì)磨粉漿的親和性，此人造革用基底還適用作研磨劑。由于它們的比重低且采用微細(xì)纖維，人造革用基底具有高吸水性和吸油性，且可用作吸水劑和吸油劑。另外，因?yàn)樗鼈冊(cè)鰪?qiáng)的瞬間彈性恢復(fù)性，此人造革用基底適用作各種類(lèi)型的緩沖墊。
權(quán)利要求
1.一種表觀比重為0.30或更小且撕裂強(qiáng)度為50N/mm或更大的人造革用基底，所述人造革用基底包括一種纏結(jié)無(wú)紡布和一種浸入所述纏結(jié)無(wú)紡布的間隙內(nèi)的彈性聚合物，所述纏結(jié)無(wú)紡布主要由平均單絲纖度為0.2dtex或更小的聚酰胺微細(xì)纖維束制成，所述纖維束具有3.5cN/dtex或更大的平均韌度和60％或更小的平均伸長(zhǎng)率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造革用基底，其特征在于，所述彈性聚合物具有40％或更小的熱甲苯重量增重以及200％或更小的熱甲苯濕伸長(zhǎng)率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人造革用基底，其特征在于，所述彈性聚合物為多孔狀態(tài)。
4.一種濕粘合剝離強(qiáng)度為30N/cm或更大的粒面人造革，所述粒面人造革通過(guò)在如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所限定的人造革用基底的至少一個(gè)表面上層壓一種彈性聚合物的覆蓋層制成。
5.一種絨面人造革，所述絨面人造革通過(guò)使如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所限定的人造革用基底的至少一個(gè)表面成為一種主要包括聚酰胺微細(xì)纖維的絨面制成。
6.一種制造人造革用基底的方法，包括以下順序步驟(a)至(e)(a)對(duì)復(fù)合纖維進(jìn)行熔體紡絲的步驟，所述復(fù)合纖維包括一種平均分子量為15000或更大的聚酰胺樹(shù)脂以及一種與所述聚酰胺樹(shù)脂不相容的纖維成形聚合物，且所述復(fù)合纖維可轉(zhuǎn)化為所述聚酰胺樹(shù)脂的微細(xì)纖維；(b)以3.0倍或更大的拉伸率把所述復(fù)合纖維拉伸成斷裂處伸長(zhǎng)率為60％或更小的拉伸復(fù)合纖維，并把所述拉伸復(fù)合纖維切成短纖維；(c)把所述短纖維梳理成網(wǎng)，選擇性地在疊置多個(gè)所述網(wǎng)之后利用針刺法纏結(jié)所述網(wǎng)，以及選擇性地給所述經(jīng)針刺的網(wǎng)施壓，從而獲得一種表觀比重為0.22或更小的纏結(jié)無(wú)紡布；(d)把一種彈性聚合物的溶液或懸濁液浸入所述纏結(jié)無(wú)紡布內(nèi)，然后使所述彈性聚合物凝固；以及(e)把構(gòu)成所述纏結(jié)無(wú)紡布的復(fù)合纖維轉(zhuǎn)化為單絲纖度為0.2dtex或更小的聚酰胺微細(xì)纖維。
全文摘要
本發(fā)明的人造革用基底包括一種由聚酰胺微細(xì)纖維束制成的纏結(jié)無(wú)紡布和一種浸入所述纏結(jié)無(wú)紡布的間隙內(nèi)的彈性聚合物。該聚酰胺微細(xì)纖維束的單絲纖度為0.2dtex或更小。該聚酰胺微細(xì)纖維束具有3.5cN/dtex或更大的平均韌度和60％或更小的平均伸長(zhǎng)率。盡管其表觀比重極低至0.30或更小，但該人造革用基底表現(xiàn)出高機(jī)械性能，如50N/mm或更大的撕裂強(qiáng)度所證明的。由此，該人造革用基底在機(jī)械性能、感覺(jué)與特別是運(yùn)動(dòng)鞋應(yīng)用中所要求的輕重量之間進(jìn)行了良好平衡，其程度是傳統(tǒng)所未達(dá)到的。
文檔編號(hào)D06N3/00GK1637187SQ200410100730
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月12日
發(fā)明者山崎豪, 牧山法生, 丹波善博 申請(qǐng)人:可樂(lè)麗股份有限公司