專利名稱：一種仿真皮革基布及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種仿真皮革基布及其制備方法。
背景技術(shù)：
天然皮革是用動物的光面和絨面皮板加工處理(一般將鞣制后的動物毛皮稱為裘皮)得到。由于天然皮革具有柔軟、透氣、富有彈性、穿著舒適等優(yōu)良的天然特性，被人們廣泛用于生活日用品和工業(yè)品，但隨著世界人口的增長，人類對皮革的需求倍增，再加上20 世紀90年代以后世界各國加大了環(huán)境保護的力度，實行了退耕還林、退牧還草等恢復(fù)生態(tài)的措施，致使皮革產(chǎn)量年年下降。在這種形勢下，一為了彌補天然皮革產(chǎn)量的不足，二為了滿足人們更高層次的需求，科學(xué)家們幾十年前即開始研究開發(fā)代替天然皮革的人造革(即聚氯乙烯PVC涂層布)和合成革(即聚氨酯PU涂層布)。人造革和合成革產(chǎn)品是以纖維制成的基布為增強材料，以高分子樹脂為基體，通過涂敷或浸漬方式構(gòu)成的復(fù)合材料，其基布、樹脂的性能及其發(fā)展直接決定了人造合成革行業(yè)的發(fā)展，是天然皮革的替代材料。人造革和合皮革發(fā)展歷程介紹PVC人造革、PU合成革和超細纖維PU合成革這三類產(chǎn)品代表著人造革和合成革不同發(fā)展階段的技術(shù)水平、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能，反映了人造革和合成革的發(fā)展歷程。PVC人造革是第一代人工皮革。1921年首先開發(fā)出硝化纖維漆布，標志著PVC人造革的起步，1931年發(fā)明了貼合法生產(chǎn)PVC人造革，這是人工皮革的第一代產(chǎn)品。PVC人造革具備防酸耐堿、耐水洗、色澤光亮等優(yōu)點，但其透氣差，手感較PU革差，遇冷手感會發(fā)硬， 另外，PVC人造革在生產(chǎn)過程中加入增塑劑、穩(wěn)定劑及其它的添加劑，產(chǎn)品中增塑劑DOP易析出而變硬或發(fā)生霉變，限制了 PVC人造革的使用年限。從環(huán)保的角度來說，廢棄的PVC人造革難于降解，容易對環(huán)境造成污染，尤其是PVC人造革中的穩(wěn)定劑中含有鉛、鎘等重金屬元素，歐盟、日本和美國等發(fā)達國家禁止使用。PU合成革是第二代人工皮革。繼PVC人造革之后，1953年德國拜爾最早申請了 PU 合成革專利，1963年日本興國化學(xué)公司制造出PU合成革，1964年美國杜邦公司開發(fā)出了一種用作鞋幫的PU合成革。20世紀70年代合成纖維的無紡布出現(xiàn)針刺成網(wǎng)、粘結(jié)成網(wǎng)等工藝，從而使PU合成革的外觀和內(nèi)在結(jié)構(gòu)與天然皮革逐步接近，其他物理特性都接近于天然革的指標。超細纖維PU合成革是第三代人工皮革。20世紀70年后日本東麗、可樂麗、旭化成、 三菱和帝人公司相繼開發(fā)出了分裂型和海島型的聚酯和尼龍超細纖維，開始了超細纖維合成革的生產(chǎn)。超細纖維合成革的基布一般采用非織造工藝生產(chǎn)。由于在基布的生產(chǎn)過程中纖維被分裂成為小于0. 55dtex的超細纖維，不僅相互纏結(jié)得更緊密，而且形成近似隨機三維立體分布的纖維結(jié)構(gòu)，與天然皮革中束狀膠原纖維的結(jié)構(gòu)和性能相似。再填充以性能優(yōu)異具有開式微孔結(jié)構(gòu)的聚氨酯，因而不論從內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，還是外觀質(zhì)感及物理特性和人們穿著舒適性等方面，都能與高級天然皮革相媲美。
超細纖維PU合成革的優(yōu)點是質(zhì)輕，裁剪性好，可以進行高自動化裁剪，出材率高， 耐霉變性能較佳，撕裂強度、拉伸強度高，耐折性好，耐寒性佳，仿真性好，VOC (揮發(fā)性有機化合物)含量低等。存在的問題天然皮革一原皮來源有限，其品質(zhì)隨著原皮產(chǎn)地和部位不同而有差異。天然皮革在加工過程中對環(huán)境污染嚴重，出材率低，重量大，厚度均勻性差、水洗收縮、變硬、容易霉變腐爛。人造革和合成革——由于大部分的合成纖維缺乏或沒有足夠的吸濕性親水基，所以不管是PVC人造革、PU合成革和超細纖維PU合成革的吸濕性都較差。據(jù)資料顯示在接近面密度的情況下，天然皮革的坯革透水汽量為800mg/(10cm2. 24h)左右，而超細纖維基布的透水汽量為400mg/(10cm2. Mh)左右。同時手感、透氣性、豐滿度比天然皮革差。本發(fā)明可以解決透氣性和豐滿度的問題，透水汽量為650mg/(10cm2. 24h)以上，厚度1. 4 1. 8mm, 抗彎性小于40mm。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種非織造仿真皮革基布，上述仿真皮革基布為三層結(jié)構(gòu)，上層和下層為纖維網(wǎng)層，中層為平面織物層；其中，上述纖維網(wǎng)層由質(zhì)量百分比80% 95%的膠原蛋白纖維和質(zhì)量百分比5 20%的合成纖維組成。優(yōu)選地，上述纖維網(wǎng)層的單位面積重量為85 200g/m2。優(yōu)選地，上述平面織物層為單位面積重量70 100g/m2滌綸低彈絲織物。優(yōu)選平面織物層為滌綸低彈絲針織物。優(yōu)選地，上述纖維網(wǎng)層由85%的膠原蛋白纖維和15%的合成纖維組成。優(yōu)選地，上述膠原蛋白纖維的原纖維直徑為0. 2 0. 3微米、纖維直徑為3 5微米。優(yōu)選地，上述合成纖維為0. 8 1. 4旦，長度為沈 35mm的合成纖維。上述合成纖維優(yōu)選為合成短纖維或高收縮纖維。上述合成纖維更為尼龍短纖維。本發(fā)明還提供制備上述的仿真皮革基布的方法，步驟如下1)將膠原蛋白纖維和合成纖維制成混合均勻的纖維網(wǎng)A、上纖維網(wǎng)層的制備步驟按照上述比例將膠原纖維和合成短纖維依設(shè)定的方式排放于抓棉機內(nèi)，經(jīng)過抓棉、混棉、開松、氣流成網(wǎng)、交叉鋪網(wǎng)和牽伸，制得上纖維網(wǎng)層；B、下纖維網(wǎng)層的制備步驟按照上述比例將膠原纖維和合成短纖維依設(shè)定的方式排放于抓棉機內(nèi)，經(jīng)過抓棉、混棉、開松、氣流成網(wǎng)，制得下纖維網(wǎng)層；2)將上纖維網(wǎng)層、平面織物、下纖維網(wǎng)層依次按照上、中、下的次序疊層送入水刺機械進行水刺復(fù)合加工。水刺復(fù)合采用三道水刺，最后一道主要是對布面起修飾作用；3)從水刺復(fù)合，輸出的基布將進入烘燥機進行烘干，然后卷取機械卷成大卷供下工序進行分切、包裝，得到仿真皮革基布。本發(fā)明提供的仿真皮革基布材料含有較多的來自天然皮革的膠原蛋纖維，不但吸濕透氣性能俱佳，還有外觀均勻、平整等超細纖維PU合成革的優(yōu)點，所以具有超級仿真性能。在同克重的情況下，本發(fā)明提供的仿真革基布材料在斷裂強度、撕裂強度、吸濕透氣性等方面均比現(xiàn)有技術(shù)提供的合成革基布材料好，可以廣泛用于制作高檔服裝、鞋帽、皮具等等。具有明顯的市場競爭能力。


圖1是本發(fā)明仿真皮革基布的截面示意圖；1、上纖維網(wǎng)層；2、平面織物層；3、下纖維網(wǎng)層。圖2是本發(fā)明仿真皮革基布的制備流程具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。本發(fā)明仿真皮革基布材料由三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，上層和下層為膠原蛋白纖維和合成纖維的均勻混合上纖維網(wǎng)層1和下纖維網(wǎng)層3，中間層是平面織物層2。上纖維網(wǎng)層1和下纖維網(wǎng)層3是由80% 95%膠原蛋白纖維，5% 20%的合成纖維組成(合成纖維過多會降低產(chǎn)品的吸濕透氣性能，過少會影響纖維網(wǎng)的輸送和轉(zhuǎn)移)，合成纖維可以是普通的短纖維，也可以是功能性纖維如高收縮纖維等。在纖維網(wǎng)層中膠原蛋白纖維的原纖維直徑約為0. 2 0. 3微米左右，纖維直徑約3 5微米左右；合成纖維為0. 8旦 1. 4旦，長度為 26 35毫米。纖維網(wǎng)層重量在85g/m2-200g/m2范圍內(nèi)。平面織物層2是100%滌綸低彈絲織成的機織物或針織物。平面織物重量70g/m2-100g/m2。由于膠原蛋白纖維天然的高卷曲形態(tài)，不能采用傳統(tǒng)的梳理機械進行梳理，所以上纖維網(wǎng)層1和下纖維網(wǎng)層3是采用氣流成網(wǎng)非織造技術(shù)制成，上纖維網(wǎng)層1和下纖維網(wǎng)層3與平面織物層2的復(fù)合采用水刺非織造工藝技術(shù)。具體技術(shù)方案如下在一定配置的非織造材料生產(chǎn)線上進行如下操作第一步，將膠原纖維和合成短纖維混合制成均勻的纖維網(wǎng)層。由于商品膠原纖維呈現(xiàn)高卷曲形態(tài)，所以需要混配少量的合成短纖維予以“引導(dǎo)”，以便于纖網(wǎng)的輸送和轉(zhuǎn)移。生產(chǎn)工藝路線為上纖維網(wǎng)層的制備步驟按照所述比例將膠原纖維和合成短纖維依設(shè)定的方式排放于抓棉機內(nèi)，經(jīng)過抓棉、混棉、開松、氣流成網(wǎng)、交叉鋪網(wǎng)和牽伸，制得符合幅寬、均勻度、 單位面積重量的上纖維網(wǎng)層。上纖維網(wǎng)層1經(jīng)過交叉鋪網(wǎng)能夠提高基布的橫向拉伸強度和均勻性，使縱橫向強力比接近1 1;下纖維網(wǎng)層的制備步驟按照所述比例將膠原纖維和合成短纖維依設(shè)定的方式排放于抓棉機內(nèi)，經(jīng)過抓棉、混棉、開松、氣流成網(wǎng)，制得符合幅寬、均勻度、單位面積重量的下纖維網(wǎng)層；第二步，將混合纖維網(wǎng)、平面織物、混合纖維網(wǎng)依次按照上、中、下的次序疊層送入水刺機械進行水刺復(fù)合加工，水刺復(fù)合采用三道水刺。第三步，從水刺機械輸出的基布將進入烘燥機進行烘干，然后卷取機械卷成大卷供下工序進行分切、包裝、入庫，制成仿真皮革基布。
在水刺非織造工藝高壓水針壓力的作用下，上纖維網(wǎng)層1的大多數(shù)纖維的一端穿過平面織物層2的空隙，進入下纖維網(wǎng)層3并與部分纖維發(fā)生相互纏結(jié)作用；同時在托持網(wǎng)對水針的反彈作用力作用下，下纖維網(wǎng)層3的部分纖維反向穿過平面織物層2的空隙，與上纖維網(wǎng)層1也發(fā)生相互纏結(jié)作用。在多組水針壓力的反復(fù)作用下，上下兩層的纖維既穿過平面織物層2進行相互纏結(jié)，同時纖維網(wǎng)內(nèi)的纖維相互間也發(fā)生纏結(jié)作用，最終使上纖維網(wǎng)層1和下纖維網(wǎng)層3與平面織物2形成牢固和致密的整體結(jié)構(gòu)。由于基布材料中大多數(shù)為超細和納米級的膠原纖維，在水刺復(fù)合時的纏結(jié)度非常高，再加上膠原纖維本身的韌性和抗拉強度，所以本發(fā)明提供的超級仿真皮革基布材料的撕裂強度和拉伸強度高非常高，經(jīng)向拉伸強度不小于45kg，緯向拉伸強度不小于40kg，材料的經(jīng)、緯向梯形撕裂強度不小于^g。材料的經(jīng)向斷裂伸長率不小于30%，緯向斷裂伸長率不小于40%。下面通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明。實施例1選用細度為0. 8D、長度為35mm的普通滌綸短纖維和商品膠原蛋白纖維為原料，按照重量比為10 90的比例通過上述非織造生產(chǎn)線制成上、下克重各為100g/m2的纖維網(wǎng)。 上纖維網(wǎng)層流程為抓棉-混棉-開松-氣流成網(wǎng)-交叉鋪網(wǎng)-牽伸；下纖維網(wǎng)層流程為 抓棉-混棉-開松-氣流成網(wǎng)。平面織物選用克重為100g/m2的100%滌綸低彈絲針織物。用水刺工藝將上下兩層非織造材料與平面織物復(fù)合在一起，水刺復(fù)合采用三道水刺，最終制成300g/m2的仿真革基布材料。該材料外觀平整，表面絨毛分布均勻，手感柔軟細膩，風(fēng)格好，高仿真，經(jīng)向拉伸強度為60kg/5cm，緯向拉伸強度為50kg/5cm，經(jīng)向撕裂強度為Ukg/2. 5cm，緯向撕裂強度為10kg/2. 5cm。該材料可以解決透氣性和豐滿度的問題，透水汽量為650mg/(10cm2. 24h) 以上，厚度1. 4 1. 8mm，抗彎性小于40mm。實施例2選用細度為1. 4D、長度為35mm的尼龍短纖維和商品膠原蛋白纖維為原料，按照重量比為15 85的比例通過上述非織造生產(chǎn)線制成上、下克重各為120g/m2的纖維網(wǎng)。上纖維網(wǎng)層流程為抓棉-混棉-開松-氣流成網(wǎng)-交叉鋪網(wǎng)-牽伸；下纖維網(wǎng)層流程為抓棉-混棉-開松-氣流成網(wǎng)。平面織物選用克重為80g/m2的100%滌綸低彈絲針織物。用水刺工藝將上下兩層非織造材料與平面織物復(fù)合在一起，水刺復(fù)合采用三道水刺，最終制成320g/m2的仿真革基布材料。該材料外觀平整，表面絨毛分布均勻，手感柔軟細膩，風(fēng)格好，高仿真，經(jīng)向拉伸強度為7^g/5cm，緯向拉伸強度為6^g/5cm，經(jīng)向撕裂強度為13kg/2. 5cm，緯向撕裂強度為 12kg/2. 5cm。該材料可以解決透氣性和豐滿度的問題，透水汽量為650mg/(10cm2. 24h)以上，厚度1. 4 1. 8mm,抗彎性小于40mm。實施例3選用細度為1. 4D、長度為^mm的高收縮滌綸短纖維和商品膠原蛋白纖維為原料， 按照重量比為10 90的比例通過上述非織造生產(chǎn)線制成上、下克重各為85g/m2的纖維網(wǎng)。 上纖維網(wǎng)層流程為抓棉-混棉-開松-氣流成網(wǎng)-交叉鋪網(wǎng)-牽伸；下纖維網(wǎng)層流程為 抓棉-混棉-開松-氣流成網(wǎng)。
平面織物選用克重為80g/m2的100%滌綸低彈絲針織物。用水刺工藝將上下兩層非織造材料與平面織物復(fù)合在一起，水刺復(fù)合采用三道水刺，最終制成280g/m2(高收縮滌綸短纖維收縮后產(chǎn)品單位面積質(zhì)量變重)的仿真皮革基布材料。該材料外觀平整，表面絨毛分布均勻，手感柔軟細膩，風(fēng)格好，高仿真，經(jīng)向拉伸強度為5^g/5cm，緯向拉伸強度為 45kg/5cm，經(jīng)向撕裂強度為llkg/2. 5cm，緯向撕裂強度為^cg/2. 5cm。該材料可以解決透氣性和豐滿度的問題，透水汽量為650mg/(10cm2. 24h)以上，厚度1. 4 1. 8mm，抗彎性小于 40mm ο以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
權(quán)利要求
1.一種仿真皮革基布，其特征在于，所述仿真皮革基布為三層結(jié)構(gòu)，上層和下層為纖維網(wǎng)層，中層為平面織物層；其中，所述纖維網(wǎng)層由質(zhì)量百分比80% 95%的膠原蛋白纖維和質(zhì)量百分比5 20% 的合成纖維組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真皮革基布，其特征在于，所述纖維網(wǎng)層的單位面積重量為 85 200g/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真皮革基布，其特征在于，所述平面織物層為單位面積重量70 100g/m2滌綸低彈絲織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿真皮革基布，其特征在于，所述平面織物層為滌綸低彈絲針織物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真皮革基布，其特征在于，所述纖維網(wǎng)層由85%的膠原蛋白纖維和15%的合成纖維組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真皮革基布，其特征在于，所述膠原蛋白纖維的原纖維直徑為0. 2 0. 3微米、纖維直徑為3 5微米，所述合成纖維為0. 8 1. 4旦、長度為沈 35mm的合成纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的仿真皮革基布，其特征在于，所述合成纖維為合成短纖維或高收縮纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿真皮革基布，其特征在于，所述合成纖維為尼龍短纖維。
9.制備權(quán)利要求1 8任一項所述的仿真皮革基布的方法，其特征在于，步驟如下1)將膠原蛋白纖維和合成纖維制成均勻的纖維網(wǎng)層A、上纖維網(wǎng)層的制備步驟按照所述比例將膠原纖維和合成纖維依設(shè)定的方式排放于抓棉機內(nèi)，經(jīng)過抓棉、混棉、開松、氣流成網(wǎng)、交叉鋪網(wǎng)和牽伸，制得上纖維網(wǎng)層；B、下纖維網(wǎng)層的制備步驟按照所述比例將膠原纖維和合成纖維依設(shè)定的方式排放于抓棉機內(nèi)，經(jīng)過抓棉、混棉、開松、氣流成網(wǎng)，制得下纖維網(wǎng)層；2)將上纖維網(wǎng)層、平面織物、下纖維網(wǎng)層依次按照上、中、下的次序疊層送入水刺機械進行水刺復(fù)合加工；3)水刺復(fù)合加工后，輸出的基布進行烘干，卷取，分切，制成仿真皮革基布。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述水刺復(fù)合加工采用三道水刺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種仿真皮革基布，上述仿真皮革基布為三層結(jié)構(gòu)，上層和下層為纖維網(wǎng)層，中層為平面織物層；其中，上述纖維網(wǎng)層由質(zhì)量百分比80％～95％的膠原蛋白纖維和質(zhì)量百分比5～20％的合成纖維組成。本發(fā)明還提供制備上述的仿真皮革基布的方法1)將膠原蛋白纖維和合成纖維制成均勻的纖維網(wǎng)2)將上纖維網(wǎng)層、平面織物、下纖維網(wǎng)層依次按照上、中、下的次序疊層送入水刺機械進行水刺復(fù)合加工。本發(fā)明提供的仿真皮革基布材料，外觀平整，手感細膩，高仿真，吸濕透氣性能俱佳。
文檔編號B32B27/36GK102267253SQ201110138420
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者楊曉偉, 賈耀芳, 趙祥, 陳喆, 陳龍敏 申請人:欣龍控股(集團)股份有限公司