專利名稱：一種超細纖維聚氨酯合成革及其基布，及制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超細纖維聚氨酯合成革及其基布，及制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
超細纖維聚氨酯合成革是近年發(fā)展起來的一種新型高檔的人造皮革，其由超細纖 維和聚氨酯兩部分構(gòu)成。其中，超細纖維三維交聯(lián)在一起，起到骨架和支撐作用，形成類似 于真皮膠原纖維的結(jié)構(gòu)，分布在纖維四周的是聚氨酯，它使整個合成革基布形成一個整體。超細纖維聚氨酯合成革通常由下述方法制得將超細纖維經(jīng)機械加工成具有三維 立體網(wǎng)絡(luò)的非織造布，之后浸漬具有開孔結(jié)構(gòu)的聚氨酯漿料，再經(jīng)一系列復(fù)雜工藝加工成 超細纖維聚氨酯合成革基布，最后經(jīng)過轉(zhuǎn)移涂層或者后整理方式得到超細纖維聚氨酯合成 革。與其他普通人造合成革相比，超細纖維聚氨酯合成革具有諸多優(yōu)點。由于超細纖 維比表面積大，含有天然皮革膠原纖維相似的束狀超細纖維，因而其具有很強的吸水性。其 透濕性亦與天然皮革相近。而且，超細纖維具有合適的伸長率、拉伸強度高，因此在舒適性 和物理化學(xué)性能方面都可以和天然皮革，甚至高級天然皮革相媲美。并且，其在霉變性、保 型性和質(zhì)量輕便性方面更優(yōu)于天然皮革，是天然皮革的優(yōu)良替代品。但目前，關(guān)于對超細纖維聚氨酯合成革進行阻燃處理的研究報道很少。已有的阻 燃處理方法獲得的產(chǎn)品阻燃性和其他物理化學(xué)性能較差，難以滿足需要。例如，中國專利 02112718. 2采用噴涂后整理的方法對普通PU人造革進行阻燃處理。但采用該方法對超細 纖維合成革進行阻燃處理，將惡化超細纖維合成革的手感和物理化學(xué)性能。再如，中國專利 02801987. 3公開了一種皮革類片狀基體，其由0. 5分特以下的超細纖維(A)三維絡(luò)合形成 的非織造布與填充在其絡(luò)合空間中的高分子彈性體(B)構(gòu)成，超細纖維(A)由有機磷成分 共聚聚酯構(gòu)成，高分子彈性體(B)含有金屬氫氧化物或共聚有機磷成分。該專利在樹脂中 接枝阻燃成分，并添加金屬氫氧化物，但因接枝阻燃成分后，高分子樹脂的性能下降較大， 同時金屬氫氧化物添加量大，將惡化超細纖維合成革的手感和物理化學(xué)性能。該專利還提 到采用背面壓層的方式進行阻燃處理，這使得合成革的背面和整個合成革的阻燃性能產(chǎn)生 差異，同時也惡化超細纖維合成革的手感。之所以很難制得阻燃性優(yōu)異的超細纖維聚氨酯合成革，主要因為由于超細纖維本 身的特性，通常的阻燃劑很難對其進行阻燃處理。并且，超細纖維是由兩個完全不同的可燃 性物質(zhì)超細纖維和聚氨酯組成，大部分阻燃劑只針對某一種可燃性物質(zhì)，很難兼顧兩種完 全不同類型的可燃物質(zhì)，因此現(xiàn)有的阻燃處理方法很難同時使超細纖維和聚氨酯都具有良 好的阻燃性能。此外，在進行阻燃處理時還需考慮不影響超細纖維革的其他性能。因此，對 超細纖維合成革進行阻燃處理，很難在不影響其他性能的前提下，獲得理想的阻燃效果。汽車內(nèi)飾是皮革和人造革的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。但汽車內(nèi)飾用革的測試標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng) 嚴格，需要所使用的革具有優(yōu)異的綜合性能，因此，汽車內(nèi)飾用革的開發(fā)時間周期長。目前， 世界范圍內(nèi)的汽車內(nèi)飾用革基本上以天然皮革和普通人造革為主。高檔小汽車采用天然皮革作為汽車內(nèi)飾用革，而中低檔的小汽車則采用普通人造革，如普通PU人造革、PVC人造革 等。天然皮革的來源有限，而且隨著各種需求的日益增加，用天然皮革作為汽車內(nèi)飾的來源 必將日趨有限，致使價格節(jié)節(jié)攀升；而且在其加工過程中需采用特殊的化學(xué)助劑，造成環(huán)境 污染，且使用過程中具有特殊的氣味。而普通人造革在物理化學(xué)性能方面和天然皮革具有 很大的差距，諸如撕裂強度、剝離強度、拉伸強度和縫目強度等。特別是PVC人造革，因在加 工過程中需添加增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二 異丁酯(DIBP)等，在高溫高濕的情況下很容易揮發(fā)，對人體造成危害。超細纖維聚氨酯合成革具有普通人造皮革所不具有的諸多優(yōu)異性能，且在其生產(chǎn) 加工過程中不使用違禁化學(xué)藥品，加工過程環(huán)保，因而在其使用過程中沒有化學(xué)藥品的揮 發(fā)，幾乎沒有氣味。若能將超細纖維聚氨酯合成革用于汽車內(nèi)飾，具有廣闊的應(yīng)用前景。但 現(xiàn)有技術(shù)不能獲得阻燃性較佳的超細纖維聚氨酯合成革，并且現(xiàn)有的超細纖維聚氨酯合成 革較難滿足汽車內(nèi)飾用革的其他性能要求。例如，汽車內(nèi)飾用革的耐黃變級數(shù)基本要求在4級以上，而常規(guī)的聚氨酯樹脂的 耐黃變級數(shù)在2級左右，通過添加耐黃變助劑后也一般只能達到3級左右。再例如，汽車內(nèi)飾用革要求通過強光照射測試，而常規(guī)的聚氨酯樹脂的軟化點在 150°C左右，在強光照射測試過程中，很容易因聚氨酯樹脂軟化點過低而出現(xiàn)燒焦的現(xiàn)象。再例如，汽車內(nèi)飾用革對不變色性有較高的要求。汽車內(nèi)飾用革含有H2S等化學(xué) 藥品的測試項，因此不能含有能和H2S等化學(xué)藥品作用后而變色的顏料，如含有鉛等金屬離 子的顏料在遇到H2S后，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而變色。同時，汽車內(nèi)飾有耐熱80°C X500hr、耐 光110MJX200hr、耐濕熱50°C 95% X500hr的測試，其變色必須彡4級。普通的紅色和黃 色顏料，在如此苛刻的條件下，很難滿足汽車內(nèi)飾的要求。再例如，汽車內(nèi)飾革要求圓盤耐磨和學(xué)振耐磨> 4級。聚氨酯樹脂本身具有高耐 磨，及其他各項物理化學(xué)性能優(yōu)越的特點，但在不添加助劑的情況下，圓盤耐磨CS-10能僅 能達到1 2級，學(xué)振耐磨僅能達到1 2級。由于上述尚未解決的技術(shù)問題，目前尚未有超細纖維聚氨酯合成革用于汽車內(nèi)飾 的報道。因此，亟待尋求一種能滿足汽車內(nèi)飾用革要求的超細纖維聚氨酯合成革。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)很難獲得阻燃性優(yōu)異的超細纖 維聚氨酯合成革，以及尚沒有可滿足汽車內(nèi)飾用革綜合性能要求的超細纖維聚氨酯合成革 的缺陷，而提供一種超細纖維聚氨酯合成革基布的制備方法，和一種超細纖維聚氨酯合成 革的制備方法，以及上述方法所制得的產(chǎn)品及其應(yīng)用。由本發(fā)明的方法制得的超細纖維聚 氨酯合成革具有優(yōu)異的阻燃性能，能滿足汽車內(nèi)飾用革的綜合性能要求。本發(fā)明的超細纖維聚氨酯合成革基布的制備方法包括如下步驟按常規(guī)工藝步驟 制備超細纖維聚氨酯合成革基布，其中，在紡絲步驟中，加入FR-535尼龍阻燃色母粒對超 細纖維絲進行阻燃處理。其中，所述的常規(guī)工藝步驟是指本領(lǐng)域現(xiàn)有的制備超細纖維聚氨酯合成革基布的 工藝步驟，具體可根據(jù)需要按本領(lǐng)域常識選擇，通常包括如下的依次步驟超細纖維的紡 絲，制備非織造布，燙平非織造布，將非織造布浸漬于聚氨酯漿料中，凝固，之后依次進行減量開纖、擴幅干燥上油和鞣皮，即得超細纖維聚氨酯合成革基布。其中，所述的FR-535尼龍阻燃色母粒是日本大油墨化學(xué)公司的阻燃尼龍母粒產(chǎn) 品。本發(fā)明在超細纖維的紡絲步驟中，特別選擇FR-535尼龍阻燃色母粒對超細纖維絲進行 阻燃處理，是因為本發(fā)明人在研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)在紡絲中添加其他類型或型號的阻燃劑進 行阻燃處理時，因超細纖維的纖度小，一般的阻燃劑很難進入超細纖維的“島”相成分中，有 的會惡化紡絲性能，甚至根本無法得到阻燃性超細纖維復(fù)合絲。并且，其他阻燃劑在后續(xù)的 浸漬和減量開纖過程中，很容易被水或者溶劑所溶出，從而使超細纖維聚氨酯合成革基布 喪失阻燃性。經(jīng)大量試驗篩選，采用FR-535尼龍阻燃色母粒進行阻燃處理可得到性能優(yōu)良 的阻燃復(fù)合絲，同時在后續(xù)加工過程中不因被水和溶劑所溶出而降低其阻燃性，從而保持 較佳的阻燃性能，并且對紡絲過程影響較少，可使紡絲的各項物理性能達到汽車內(nèi)飾用超 細纖維絲的要求。所述的FR-535尼龍阻燃色母粒的用量較佳的為紡絲步驟中所用成纖高 聚物島相成分原料的質(zhì)量百分比5 25%。FR-535尼龍阻燃色母粒的添加可按照常規(guī)操 作，使其與超細纖維絲共混即可。較佳的，除在紡絲工藝步驟中對超細纖維進行阻燃處理外，本發(fā)明還在將由超細 纖維絲加工而成的非織造布浸漬于聚氨酯漿料的步驟中，加入滿足下述條件的添加型阻燃 劑對聚氨酯進行阻燃處理120°C以下不分解，與聚氨酯相容，不溶于水，并且，不溶于堿和 極性有機溶劑或者不溶于有機溶劑。通過上述處理，可達到對超細纖維和聚氨酯都進行阻 燃處理的效果。其中，所述的添加型阻燃劑可選自現(xiàn)有的各種添加型阻燃劑，只要能滿足上述性 質(zhì)要求即可。所述的添加型阻燃劑是指應(yīng)用方式為直接與材料混配即可的阻燃劑，主要包 括(1)鹵素阻燃劑，例如十溴二苯醚、四溴雙酚A、八溴醚、十溴二苯乙烷、四溴醚、溴 代聚苯乙烯和六溴環(huán)十二烷等，本發(fā)明優(yōu)選十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴雙酚A中的一 種或多種。(2)磷系阻燃劑，例如紅磷、磷酸酯類、聚磷酸銨(APP)、氧化磷類和溴芳烴基磷酸 酯類，其中以紅磷應(yīng)用最為廣泛，本發(fā)明優(yōu)選紅磷和/或聚合度> 100的APP，以降低在減量 開纖過程中的溶解損失。(3)氮系阻燃劑，例如氰尿酸三聚氰胺鹽(MCA)和三聚氰胺等，本發(fā)明優(yōu)選MCA0(4)鋁鎂系阻燃，例如氫氧化鋁和氫氧化鎂等。(5)阻燃協(xié)同劑，例如三氧化二銻和硼酸鋅。通常，阻燃協(xié)同劑與其他阻燃劑配合 使用，阻燃劑與協(xié)效劑的用量比例較佳的為質(zhì)量比1 2 1 5。本發(fā)明優(yōu)選下述配比 的阻燃劑組合質(zhì)量比1 2 1 5的十溴二苯醚和三氧化二銻，質(zhì)量比1 2 1 5 的十溴二苯乙烷和三氧化二銻，或質(zhì)量比1 2 1 5的APP和硼酸鋅。本發(fā)明適用的阻燃劑可選擇上述添加型阻燃劑中的一種，或多種的組合，如 1 0. 5 1 0. 5 1的紅磷、氫氧化鋁和氫氧化鎂的阻燃劑組合。本發(fā)明對所用的添加型阻燃劑的要求之一為120°C以下不分解，較佳的為140 160°C以下不分解，更佳的為170°C以下不分解。若所用阻燃劑不滿足上述耐高溫要求，在制 備工藝過程中會分解流失，同時在汽車內(nèi)飾的測試過程中導(dǎo)致霧化測試不合格。本發(fā)明對所用的添加型阻燃劑的要求之二為與聚氨酯相容。根據(jù)本領(lǐng)域常識，所述的相容是指與聚氨酯相混具有較好的分散性，不發(fā)生分層和絮凝等現(xiàn)象。在浸漬過程中， 若阻燃劑和聚氨酯樹脂相容性較差，阻燃劑在聚氨酯樹脂中很容易發(fā)生分層和絮凝等現(xiàn) 象，同時阻燃劑很容易附著在超細纖維合成革表面，惡化合成革的表觀性能，使得阻燃效果 不理想。因此，本發(fā)明特別選擇與聚氨酯相容的添加型阻燃劑。較佳的，為了進一步促進添 加型阻燃劑與聚氨酯相容，可先將阻燃劑與聚氨酯樹脂、溶劑和分散劑混合，經(jīng)研磨后制得 阻燃漿料。該阻燃劑漿料和聚氨酯的相容性優(yōu)良，分散均勻，不出現(xiàn)分層和絮凝現(xiàn)象，使得 所制備的超細纖維聚氨酯合成革基布在橫向和截面上都分布均勻。本發(fā)明對所用的添加型阻燃劑的要求之三為不溶于水，并且，不溶于堿和極性有 機溶劑(針對定島纖維)或者不溶于有機溶劑(針對不定島纖維)，以避免在制備工藝過程 中阻燃劑被水，以及有機溶劑或堿溶出而喪失阻燃效果。針對采用不定島纖維，采用有機溶 劑進行減量開纖的制備工藝，本發(fā)明特別優(yōu)選下述阻燃劑中的一種或多種十溴二苯醚、十 溴二苯乙烷、六溴環(huán)十二烷、四溴雙酚A、紅磷、聚合度為100以上的APP、MAC、氫氧化鋁和氫 氧化鎂、三氧化二銻和硼酸鋅。所述的添加型阻燃劑的用量可根據(jù)需要選擇，較佳的為聚氨酯樹脂質(zhì)量的10 50%。所述的聚氨酯漿料中的除阻燃劑外各成分的配比可按本領(lǐng)域常識選擇，較佳的質(zhì) 量份數(shù)配比為100份聚氨酯樹脂，10 50份阻燃劑、20 80份極性有機溶劑(如DMF)、 0. 2 2份有機硅表面活性劑(如道康寧化學(xué)的施10)、0. 1 1. 5份勻泡劑(如上海多森 化工有限公司的DS-Si)，以及根據(jù)所需顏色選擇用量的色漿。其中，所述的聚氨酯樹脂可 采用現(xiàn)有的制備超細纖維合成革所用的聚氨酯樹脂，優(yōu)選上海華峰超纖材料股份有限公司 的JF-W-TL4100、JF-W-TL4085和JF-W-TL4030。為了獲得較佳的手感和綜合性能的超細纖 維聚氨酯合成革基布，本發(fā)明優(yōu)選高彈性模量(12 15MPa)的聚氨酯樹脂和低彈性模量 (3 8MPa)的聚氨酯樹脂搭配的組合，更優(yōu)選質(zhì)量比為1 1 1 2的JF-W-TL4100 (約 12MPa)禾口 JF-W-TL4085(約 8MPa)，1 0. 5 1 3 的 JF-W_TL4100(約 12MPa)和 JF-W-TL4030 (約3MPa)。所述的彈性模量為100%彈性模量，即伸長100%時應(yīng)力與應(yīng)變的 比例系數(shù)。其他試劑可選擇本領(lǐng)域常規(guī)試劑。在浸漬的工藝步驟中，采用上述添加型阻燃劑對聚氨酯進行阻燃處理的具體操作 為將添加有上述添加型阻燃劑的聚氨酯漿料混合均勻后，將燙平的非織造布浸入其中。其 他工藝操作條件可采用本領(lǐng)域常規(guī)條件。除了上述在紡絲，或紡絲和浸漬的工藝步驟分別對超細纖維和聚氨酯進行阻燃處 理外，較佳的，本發(fā)明還通過后整理的方式，采用水溶性阻燃劑進行進一步的阻燃處理，以 獲得更佳的阻燃效果。較佳的操作為采用含水溶性阻燃劑的水溶液對超細纖維合成革基布 進行浸軋(較佳的為二浸二軋)，之后烘干即可。所述的含水溶性阻燃劑的水溶液中，水溶 性阻燃劑與水的質(zhì)量比較佳的為1 1 1 6。水溶性阻燃劑的水溶液的PH較佳的為 6 8。所述的浸軋較佳的控制帶液率為80 90% ；百分比為含浸后基布的增重與原始重 量的百分比值。所述的烘干的溫度較佳的為80 150°C。通常，不含有活性基團的阻燃劑， 如通用織物阻燃劑FR-6004(長興達化工有限公司)，在80 150°C下烘干后，即可獲得良 好的阻燃性，但通常具有不耐洗刷的缺點。含有活性基團的阻燃劑，如ATP(北京潔爾爽高 科技有限公司)和DOher-6503(東莞東莞市道爾化工有限公司有限公司)，在80 150°C下烘干后，再經(jīng)170 200°C高溫烘燥處理，即可獲得永久阻燃效果。因為在高溫處理的過 程中，阻燃劑與纖維、阻燃劑相互之間可以進行交聯(lián)反應(yīng)，而固著在基布之中。本發(fā)明的一較佳實例中，采用水溶性阻燃劑與水的質(zhì)量比為1 2 1 6的水 溶液，其中水溶性阻燃劑為ATP (北京潔爾爽高科技有限公司)和/或Doher-6503(東莞東 莞市道爾化工有限公司有限公司)，采用NaOH或者氨水調(diào)該含水溶性阻燃劑的水溶液的pH 為6 8，將超細纖維合成革基布二浸二軋后控制帶液率為80 90%，在80 130°C進行 預(yù)烘干，然后在170 200°C高溫烘燥1 5分鐘，即可獲得具有永久阻燃效果的超細纖維 聚氨酯合成革基布。本發(fā)明另一較佳實例中，采用水溶性阻燃劑與水的質(zhì)量比為1 1 1 2的水 溶液，其中水溶性阻燃劑為FR-6004(長興達化工有限公司)，將超細纖維合成革基布二浸 二軋，控制帶液率為80 90%，在80 150°C烘干后得到非永久性阻燃超細纖維合成革基布。本發(fā)明還涉及由上述方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布。本發(fā)明進一步涉及一種超細纖維聚氨酯合成革的制備方法，其包括如下步驟采 用上述方法制備超細纖維聚氨酯合成革基布，之后對其進行干法造面，即可。其中，所述的干法造面可采用本領(lǐng)域常規(guī)工藝和試劑。通過干法造面可以賦予合 成革各種花紋和顏色，大大提高合成革的檔次，但合成革的圓盤耐磨、學(xué)振耐磨、耐光照牢 度、濕熱老化變色、霧化性能、可清洗性、耐寒冷性以及冷熱循環(huán)等，都與合成革表面所用的 聚氨酯樹脂、顏料、助劑以及加工工藝有著直接的聯(lián)系。因此，為了使超細纖維聚氨酯合成 革具有優(yōu)異的綜合性能，本發(fā)明對干法造面時所用的革用表面聚氨酯樹脂、顏料和助劑進 行了優(yōu)化選擇。較佳的，本發(fā)明選擇脂肪族不黃變聚氨酯樹脂作為革用表面(包括面層和中層) 聚氨酯樹脂，其耐溫性高，軟化點達190°C，可以承受高溫、強光照和強輻射的作用而不被破 壞，同時還需具有優(yōu)良的成膜性能和耐化學(xué)品性，耐磨性好、玻璃化溫度低等特性，提高超 細纖維聚氨酯合成革的耐黃變性。本發(fā)明優(yōu)選Bayer的XP2610和ELH等。較佳的，本發(fā)明優(yōu)選用汽巴的黃色B-KP和紅色B-RF，ZSD化工的紅色JL-MR和黃 色幾-MY，上海晶聯(lián)化工物資實業(yè)有限公司白色漿8001A和上海晶聯(lián)化工物資實業(yè)有限公 司黑色色漿8907D中的一種或多種，以提高超細纖維聚氨酯合成革的顏色不變性，尤其是 在較高溫度，較高光強，濕熱等苛刻條件下的色不變性。由于采用上述優(yōu)選顏料，本發(fā)明制 得的超細纖維聚氨酯合成革已通過本田、馬自達、三菱和福特等汽車廠商的變色測試要求。較佳的，本發(fā)明優(yōu)選道康寧的DC-51和DC-55有機硅耐磨助劑，以使超細纖維合成 革能達到汽車內(nèi)飾用革的耐磨性能要求，且有利于提高色牢度，其用量較佳的為革用表面 聚氨酯樹脂質(zhì)量的0.1 3%。較佳的，本發(fā)明優(yōu)選迪比喜化學(xué)貿(mào)易上海有限公司的UV-328和1260，以使超細纖 維合成革能達到汽車內(nèi)飾用革的耐光性能要求，其用量較佳的為革用表面聚氨酯樹脂質(zhì)量 的 0. 2 1. 5%。本發(fā)明進一步涉及由上述方法制得的超細纖維聚氨酯合成革。本發(fā)明的超細纖維聚氨酯合成革除具有優(yōu)異的阻燃性，還可具有優(yōu)異的綜合性 能，可適用于廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其適用于要求嚴格的汽車內(nèi)飾用革。因此，本發(fā)明再進一步涉及本發(fā)明的超細纖維聚氨酯合成革在制備汽車內(nèi)飾用革中的應(yīng)用。本發(fā)明中，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即可得本發(fā)明各較佳實例。本發(fā)明所用試劑和用料均市售可得。本發(fā)明的積極進步效果本發(fā)明的方法可使得超細纖維合成革基布及合成革具有 優(yōu)異的阻燃性能，絕大部分產(chǎn)品可達到水平燃燒速度<81mm/min，并且，本發(fā)明的超細纖維 合成革具有優(yōu)異的綜合性能，如耐光、堅牢度優(yōu)良、高耐磨、色澤柔和、可以和天然牛皮革相 媲美的物性等，絕大部分產(chǎn)品可滿足汽車內(nèi)飾用革的要求。說明書附1為效果實施例2實驗臺的示意圖，圖中數(shù)字單位為mm。
具體實施例方式下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實 施例范圍之中。下述實施例中，各步驟除特別說明的原料和工藝條件外，其他操作或工藝條件按 本領(lǐng)域常規(guī)進行。實施例1超細纖維合成革基布的制備依次按照如下步驟制備超細纖維聚氨酯合成革基布紡絲、制備非織造布，燙平非 織造布(密度為0. 28g/cm3)，將非織造布浸漬于聚氨酯漿料中，經(jīng)質(zhì)量百分比濃度為40% 的DMF水溶液凝固槽凝固，之后依次進行甲苯減量開纖、擴幅干燥上油和鞣皮，即得超細纖 維聚氨酯合成革基布樣品1。其中，紡絲步驟的操作為將質(zhì)量份數(shù)比為=50 50 10的尼龍6 低密度聚 乙烯(LDPE) FR-535阻燃色母粒(日本大油墨化學(xué)公司)，混合充分后，送入到單螺桿擠 出機中熔融紡絲，并經(jīng)一牽和二牽定型后，在溫度為50°C的烘箱中將水分烘干至汗水率為 2.0%,然后再切成53mm長度的短纖維，打包備用。其中，浸漬步驟中按表1的配方配制聚氨酯漿料。表 1 實施例2超細纖維合成革基布的制備操作工藝同實施例1，但浸漬步驟中按表2的配方配制聚氨酯漿料，即得超細纖維 聚氨酯合成革基布樣品2。表 2 實施例3操作工藝同實施例1，但浸漬步驟中按表3的配方配制聚氨酯漿料，即得超細纖維 聚氨酯合成革基布樣品3。表 3
實施例4操作工藝同實施例1，但浸漬步驟中按表4的配方配制聚氨酯漿料，即得超細纖維 聚氨酯合成革基布樣品4。表 4 實施例5依次按照如下步驟制備超細纖維聚氨酯合成革基布紡絲、制備非織造布，燙平非 織造布(密度為0. 28g/cm3)，將非織造布浸漬于聚氨酯漿料中，經(jīng)質(zhì)量百分比濃度為40% 的DMF水溶液凝固槽凝固，之后依次進行甲苯減量開纖、擴幅干燥上油和鞣皮，即得超細纖 維聚氨酯合成革基布。其中，紡絲過程中各原料的質(zhì)量份數(shù)比為尼龍6 低密度聚乙烯FR-535阻燃色 母粒(日本大油墨化學(xué)公司)=50 50 12. 5。其中，浸漬步驟中按表5的配方配制聚氨酯漿料。表 5 實施例6依次按照如下步驟制備超細纖維聚氨酯合成革基布紡絲、制備非織造布，燙平非 織造布(密度為0. 28g/cm3)，將非織造布浸漬于聚氨酯漿料中，經(jīng)質(zhì)量百分比濃度為40% 的DMF的水溶液凝固槽凝固，之后依次進行堿減量開纖、擴幅干燥上油和鞣皮，即得超細纖 維聚氨酯合成革基布。其中，紡絲過程中各原料的質(zhì)量份數(shù)比為尼龍6 改性聚酯FR-535阻燃色母粒 (日本大油墨化學(xué)公司)=50 50 2. 5。其中，浸漬步驟中按表6的配方配制聚氨酯漿料。表 6 實施例7采用實施例1 4所制備的基布樣品1 4，然后按照ATP 水=1 2的比例配 制溶液，攪拌均勻后，用氫氧化鈉中和，使PH = 6 8，然后選用手感豐滿，性能指標(biāo)合格的 超細纖維合成革基布二浸二軋，控制帶液率為85 %左右，然后在溫度梯度為80°C、100°C、 110°C、12(TC、13(rC烘干，然后在195°C的高溫下交聯(lián)固化150秒，得到永久性阻燃超細纖 維聚氨酯合成革基布樣品5 8。實施例8采用實施例1 4制備的基布樣品1 4，F(xiàn)R-6004 水=1 1的比例配制溶液， 二浸二軋，控制帶液率為85%左右，在130°C下烘干，得到超細纖維聚氨酯合成革基布樣品 9 12。實施例9采用實施例1所制備的基布樣品1，然后按照ATP Doher-6503 水=1 3 3 的比例配制溶液，攪拌均勻后，用氫氧化鈉中和，使PH = 7，然后選用手感豐滿，性能指標(biāo) 合格的超細纖維合成革基布二浸二軋，控制帶液率為80%左右，然后在溫度梯度為80°C、 100°C、110°C、120°C、130°C烘干，然后在170°C的高溫下交聯(lián)固化5分鐘，得到永久性阻燃 超細纖維聚氨酯合成革基布。實施例10采用實施例2制備的基布樣品2，F(xiàn)R-6004 水=1 2的比例配制溶液，二浸二 軋，控制帶液率為90%左右，在150°C下烘干，得到超細纖維聚氨酯合成革基布。實施例11采用實施例1制備的基布樣品1，F(xiàn)R-6004 水=1 2的比例配制溶液，二浸二 軋，控制帶液率為80%左右，在80°C下烘干，得到超細纖維聚氨酯合成革基布。
實施例12采用實施例1 4制得的超細纖維合成革基布樣品1 4，面層采用表7的原料 配比進行干法表面修飾，面層涂敷量為140g/m2，中層為200g/m2，粘結(jié)層(配比如表8)為 110g/m2，烘干溫度梯度為60°C、80°C、10(rC、12(rC、135°C，車速為6m/min，干燥好后，采用 即剝離，得到超細纖維合成革樣品1 4。為了獲得各種性能和手感，然后經(jīng)后整理，如水揉寸。表7干法表面修飾面層和中層配比表 表8干法粘結(jié)層原料配比表 實施例13采用實施例7制得的超細纖維基布樣品5 8，面層采用表9的原料配比進行干法 表面修飾，面層涂敷量為140g/m2，中層為200g/m2，粘結(jié)層(配比如表8)為110g/m2，烘干溫 度梯度為60 °C、80 V、100°C、120 V、135 V，車速為6m/min，干燥好后，采用即剝離，得到超 細纖維合成革樣品5 8。表9 實施例14采用實施例8制得的超細纖維基布樣品9 12，面層采用表10的原料配比進行干 法表面修飾，面層涂敷量為140g/m2，中層為200g/m2，粘結(jié)層(配比如表8)為110g/m2，烘干 溫度梯度為60°C、80°C、100°C、120°C、135°C，車速為6m/min,干燥好后，采用即剝離，得到 超細纖維合成革樣品9 12。表 10 實施例15依次按照如下步驟制備超細纖維聚氨酯合成革基布紡絲、制備非織造布，燙平非 織造布(密度為0. 28g/cm3)，將非織造布浸漬于聚氨酯漿料中，經(jīng)質(zhì)量百分比濃度為40% 的DMF水溶液凝固槽凝固，之后依次進行甲苯減量開纖、擴幅干燥上油和鞣皮，即得超細纖 維聚氨酯合成革基布樣品1。其中，紡絲步驟的操作為將質(zhì)量份數(shù)比為=50 50 10的尼龍6 低密度聚 乙烯(LDPE) FR-535阻燃色母粒(日本大油墨化學(xué)公司)，混合充分后，送入到單螺桿擠 出機中熔融紡絲，并經(jīng)一牽和二牽定型后，在溫度為50°C的烘箱中將水分烘干至汗水率為 2.0%,然后再切成53mm長度的短纖維，打包備用。其中，浸漬步驟中所用聚氨酯漿料為。 效果實施例1阻燃性能測試測試樣品超細纖維合成革基布樣品1 12 (實施例1 4、7和8)；超細纖維合成革樣品1 12 (實施例12 14)測試方法IS03795/SAE J369測試結(jié)果如表11所示表11阻燃性能測試數(shù)據(jù) 由以上數(shù)據(jù)可見，本發(fā)明的方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布，以及超細 纖維合成革具有優(yōu)良的阻燃性能，其中超細纖維合成革基布樣品1、3 12，超細纖維聚 氨酯合成革樣品1、3 12均可達到汽車內(nèi)飾用革的阻燃性要求(ISO 3795/SAE J369) (81mm/min0超細纖維合成革基布樣品2雖然達不到< 81mm/min的水平，但經(jīng)過后整理的 方式采用水溶性阻燃劑進行處理后(超細纖維聚氨酯基布樣品5 12)達到< Slmm/min 的水平。由實施例15所制備的樣品具有一定的阻燃性，其燃燒速度為95mm/min，按照實施 例8進行后處理后，其燃燒速度為34mm/min，能滿足汽車內(nèi)飾的阻燃要求。效果實施例2手感——僵直度測試測試樣品超細纖維合成革基布樣品1 12 (實施例1 4、7和8)；超細纖維合成革樣品1 12 (實施例12 14)測試方法在經(jīng)向和緯向各剪三塊試樣，試樣的尺寸為25mmX200mm。把試樣放置 在如

圖1的實驗臺上，試樣的右邊緊貼著刻度線A，再在試樣上放置一塊相同尺寸的壓板。 以約10mm/S的速度向斜面方向緩慢推動壓板，當(dāng)試樣接觸斜面時記錄此時右邊的位置，以 刻度線B作為記號。如果試樣始終沒有和斜面接觸，重新剪切長350mm的試樣試驗。計算 每塊試樣在右邊正面、右邊反面和左邊正面、左邊反面四種狀態(tài)測試結(jié)果的平均值，然后計 算經(jīng)向和緯向三塊試樣的平均值。測試結(jié)果如表12所示表12僵直度測試數(shù)據(jù) 由以上數(shù)據(jù)可見，本發(fā)明的方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布，以及超細纖 維合成革具有優(yōu)良的手感度和豐滿度，其中超細纖維合成革基布樣品2、4和9 12，以及超 細纖維合成革樣品2、4和9 12均可達到汽車內(nèi)飾用革的僵直度要求75mm。效果實施例3物理性能——撕裂強度測試測試樣品超細纖維合成革基布樣品1 12 (實施例1 4、7和8)；超細纖維合成革樣品1 12 (實施例12 14)測試方法ASTMD1004測試結(jié)果如表13所示表13撕裂強度測試數(shù)據(jù) 由以上數(shù)據(jù)可見，本發(fā)明的方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布，以及超細 纖維合成革具有優(yōu)良的撕裂強度，所有的樣品均可達到汽車內(nèi)飾用革的撕裂強度要求: 彡150N。其中樣品5 8，因采用了高溫處理，撕裂強度有一定程度地下降但仍可以滿足汽 車內(nèi)飾革的撕裂強度要求》150N。效果實施例4物理性能——拉伸強度測試測試樣品超細纖維合成革基布樣品1 12 (實施例1 4、7和8)；超細纖維合成革樣品1 12 (實施例12 14)測試方法=ISO37 1994測試結(jié)果如表14所示表14拉伸強度測試數(shù)據(jù) 因超細纖維聚氨酯合成革的拉伸強度在徑向和緯向有很大差異，且都是緯向比徑 向低，因此上述數(shù)據(jù)采用緯向數(shù)據(jù)。由以上數(shù)據(jù)可見，本發(fā)明的方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布，以及超細 纖維合成革具有優(yōu)良的拉伸強度，所有的樣品均可達到汽車內(nèi)飾用革的拉伸強度要求:彡225N。其中樣品5 8因采用高溫處理后，拉伸強度有所下降，但仍然可以滿足汽車內(nèi)飾 用革的測試要求。效果實施例5耐磨性能測試測試樣品超細纖維合成革樣品1 8(實施例12 13)，對比樣品1 4(超細 纖維合成革樣品1 4的制備方法中耐磨助劑DC-51替換為汽巴耐磨助劑IRGASURF SR 100)。測試方法將樣品在圓盤耐磨CS-10砂輪上8000回，測試其耐磨性。評判標(biāo)注 SAE J948測試結(jié)果如表15所示表15耐磨性測試數(shù)據(jù) 由以上數(shù)據(jù)可見，本發(fā)明的方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布，以及超細纖 維合成革具有優(yōu)良的耐磨性，其中超細纖維合成革樣品1 8均可達到汽車內(nèi)飾用革的耐 磨性要求4級。效果實施例6耐光性能測試測試樣品超細纖維合成革樣品1 12 (實施例12 14)測試方法SAEJ1885/J2212測試結(jié)果如表16所示表16耐光性測試數(shù)據(jù) 由以上數(shù)據(jù)可見，本發(fā)明的方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布，以及超細纖 維合成革具有優(yōu)良的耐光性，其中超細纖維合成革樣品1 12均可達到汽車內(nèi)飾用革的耐 光性要求4級。效果實施例7色牢度測試
測試樣品超細纖維合成革樣品1 12 (實施例12 14)測試方法FLTM-BN103-01測試結(jié)果如表17所示表17色牢度測試數(shù)據(jù) 由以上數(shù)據(jù)可見，本發(fā)明的方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布，以及超細纖 維合成革具有優(yōu)良的耐光性，其中超細纖維合成革基布樣品1 12均可達到汽車內(nèi)飾用革 的色牢度要求4級。效果實施例8耐寒性測試測試樣品超細纖維合成革樣品1 12(實施例12 14)測試方法FLTM-BN128-01測試結(jié)果所有樣品-30°C下沖擊無裂痕。效果實施例9耐H2S變色測試測試樣品超細纖維合成革樣品1 12 (實施例12 14)測試方法TLFM-AN102-01測試結(jié)果所有樣品耐H2S測試變色等級> 4級，能滿足汽車內(nèi)飾用革要求。
權(quán)利要求
一種超細纖維聚氨酯合成革基布的制備方法，包括如下步驟按常規(guī)工藝步驟制備超細纖維聚氨酯合成革基布，其特征在于其中，在紡絲步驟中，加入FR 535尼龍阻燃色母粒對超細纖維絲進行阻燃處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的FR-535尼龍阻燃色母粒的用量為紡 絲步驟中所用成纖高聚物島相成分原料的質(zhì)量百分比5 25%
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的常規(guī)工藝步驟包括如下的依次步驟 超細纖維的紡絲，制備非織造布，燙平非織造布，將非織造布浸漬于聚氨酯漿料中，凝固，之 后依次進行減量開纖、擴幅干燥上油和鞣皮，即得超細纖維聚氨酯合成革基布。
4.如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于在將非織造布浸漬于聚氨酯漿料的步 驟中，加入滿足下述條件的添加型阻燃劑對聚氨酯進行阻燃處理120°C以下不分解，與聚 氨酯相容，不溶于水，并且，不溶于堿和極性有機溶劑或者不溶于有機溶劑。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的添加型阻燃劑為十溴二苯醚、十溴二 苯乙烷、四溴雙酚A、紅磷、聚合度> 100的聚磷酸銨、氰尿酸三聚氰胺鹽、氫氧化鋁、氫氧化 鎂、三氧化二銻和硼酸鋅中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的添加型阻燃劑的用量為聚氨酯樹脂 質(zhì)量的10 50%。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的聚氨酯漿料中，聚氨酯樹脂為12 15MPa的高彈性模量聚氨酯樹脂和3 SMPa的低彈性模量聚氨酯樹脂的組合；所述的彈性 模量為100%彈性模量，即伸長100%時應(yīng)力與應(yīng)變的比例系數(shù)。
8.如權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于將如權(quán)利要求1或4所述的方法制得 的超細纖維聚氨酯合成革，進一步通過后整理的方式采用水溶性阻燃劑進行阻燃處理，具 體操作為采用含水溶性阻燃劑的水溶液對超細纖維合成革基布進行浸軋，之后烘干即可。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的含水溶性阻燃劑的水溶液中，水溶性 阻燃劑與水的質(zhì)量比為1 1 1 6;含水溶性阻燃劑的水溶液的PH為6 8;所述的浸 軋控制帶液率為80 90%;百分比為含浸后基布的增重與原始重量的百分比值；所述的烘 干的操作為當(dāng)所用的水溶性阻燃劑不含活性基團時，在80 150°C下烘干即可；當(dāng)所用的 水溶性阻燃劑含有活性基團時在80 150°C下烘干后，再經(jīng)170 200°C高溫烘燥處理。
10.如權(quán)利要求1 9任一項所述的方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布。
11.一種超細纖維聚氨酯合成革的制備方法，其特征在于其包括如下步驟將如權(quán)利 要求10所述的超細纖維聚氨酯合成革基布進行干法造面，即可。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述的干法造面的步驟中，所用的革用 表面聚氨酯樹脂為脂肪族不黃變聚氨酯樹脂；所用的顏料為汽巴的黃色B-KP和紅色B-RF， ZSD化工的紅色JL-MR和黃色JL-MY，上海晶聯(lián)化工物資實業(yè)有限公司白色漿8001A和上 海晶聯(lián)化工物資實業(yè)有限公司黑色色漿8907D中的一種或多種；并采用道康寧的DC-51和 /或DC-55有機硅耐磨助劑，用量為革用表面聚氨酯樹脂質(zhì)量的0. 1 3% ；并采用迪比喜 化學(xué)貿(mào)易上海有限公司的UV-328和/或1260，用量為革用表面聚氨酯樹脂質(zhì)量的0. 2 1.5% ；所述的革用表面是指面層和中層。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法制得的超細纖維聚氨酯合成革。
14.如權(quán)利要求13所述的超細纖維聚氨酯合成革在制備汽車內(nèi)飾用革中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超細纖維聚氨酯合成革基布的制備方法按常規(guī)工藝步驟制備超細纖維聚氨酯合成革基布，其中在紡絲步驟中，加入FR-535尼龍阻燃色母粒對超細纖維絲進行阻燃處理。本發(fā)明還公開了由該方法制得的超細纖維聚氨酯合成革基布，一種超細纖維聚氨酯合成革的制備方法，以及由該方法制得的超細纖維聚氨酯合成革及其在制備汽車內(nèi)飾用革中的應(yīng)用。本發(fā)明的方法可使得超細纖維合成革基布及合成革具有優(yōu)異的阻燃性能，可達到水平燃燒3分鐘，燒毀長度≤81mm，并且，本發(fā)明的超細纖維合成革具有優(yōu)異的綜合性能，如耐光、堅牢度優(yōu)良、高耐磨、色澤柔和、可以和天然牛皮革相媲美的物性等，可滿足汽車內(nèi)飾用革的要求。
文檔編號D06N7/06GK101929083SQ200910053440
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者劉勇勝, 劉立強, 葉芬弟, 孫向浩, 王克亮, 鄔花元 申請人:上海華峰超纖材料股份有限公司