一种柔感水性超纤基布及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种柔感水性超纤基布的制备方法，制备方法为：将海岛纤维非织造布浸渍水性聚氨酯乳液后进行减量开纤处理，制得柔感水性超纤基布；水性聚氨酯乳液中的水性聚氨酯树脂在23℃下100％模量至多为1.5MPa，在70℃下100％模量至少为0.8MPa，其中100％模量为水性聚氨酯树脂在延伸率达100％时的拉伸弹性模量；最终制得的柔感水性超纤基布由超细纤维布和水性聚氨酯树脂组成，超细纤维与水性聚氨酯树脂之间形成离型结构；柔感水性超纤基布的柔软度≥3mm。本发明专利技术的方法简单，通过选用特定的水性聚氨酯树脂，使水性聚氨酯树脂在不发泡的情况下也能获得类似泡孔结构聚氨酯的柔软性，最终制得了柔软性优良的水性超纤基布。最终制得了柔软性优良的水性超纤基布。最终制得了柔软性优良的水性超纤基布。

【技术实现步骤摘要】
一种柔感水性超纤基布及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性超纤基布
，涉及一种柔感水性超纤基布及其制备方法。

技术介绍

[0002]制备聚氨酯超纤革的半成品称为超纤基布，超纤基布通常是指非织造布经过浸渍或涂层树脂后形成的纤维
‑
树脂复合材料。基布需要经过进一步加工，如贴膜、印刷、压花、磨皮、染色等才能成为成品革，超纤基布的性能往往决定了最终成品革的机械性能、热性能、触感等等。现有生产的超纤基布分为水性超纤基布和溶剂型超纤基布，相比于溶剂型超纤基布，水性超纤基布的制备方法更加的环保，并且用水替代了有机溶剂，大大的节约了成本。然而水性聚氨酯树脂在固化时难以获得与溶剂型聚氨酯树脂一样的丰富的泡孔结构，致使超纤基布的手感偏硬，现有技术主要集中在对水性聚氨酯树脂发泡工艺的研究，包括机械发泡、化学发泡、物理发泡等，通过发泡的方式使水性超纤基布变得柔软有弹性。然而对于含浸无纺布用的水性聚氨酯树脂进行物理或化学发泡时，往往影响含浸的效果，使得水性聚氨酯树脂不易浸透无纺布，使得含浸过程变得困难。在进行机械发泡含浸时由于发泡料在含浸槽中不断滚动鼓入空气，造成泡比不断变化，影响产品稳定性。化学发泡剂和物理发泡剂很难与水性聚氨酯树脂稳定相容，并且无法进入致密的无纺布中，使含浸变得困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决现有技术中制备水性聚氨酯树脂超纤基布时相比于溶剂型聚氨酯树脂超纤基布存在柔软度不足的问题，提供一种柔感无泡孔结构的水性聚氨酯超纤基布及其制备方法，本专利技术旨在选择特定的水性聚氨酯树脂，使水性聚氨酯树脂在不发泡的情况下也能获得类似泡孔结构聚氨酯的柔软性。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种柔感水性超纤基布的制备方法，将海岛纤维非织造布浸渍水性聚氨酯乳液后进行减量开纤处理，制得柔感水性超纤基布；
[0006]水性聚氨酯乳液中的水性聚氨酯树脂在23℃下100％模量至多为1.5MPa，在70℃下100％模量至少为0.8MPa，其中100％模量为水性聚氨酯树脂在延伸率达100％时的拉伸弹性模量。
[0007]本专利技术旨在选用特定的水性聚氨酯树脂，使水性聚氨酯树脂在不发泡的情况下也能获得类似泡孔结构聚氨酯的柔软性，经专利技术人探究发现，水性聚氨酯树脂的高温模量(即在70℃下100％模量)、常温模量(即在23℃下100％模量)对于实现上述目的至关重要，具体地：
[0008]水性聚氨酯树脂制备超纤基布时相比于溶剂型聚氨酯树脂其在浸渍固化后并不会产生如溶剂型聚氨酯树脂的泡孔，即水性聚氨酯树脂本身形成的孔隙率低，因此需要选择常温低模量的水性聚氨酯树脂来改善超纤基布的硬度手感，专利技术人尝试通过降低水性聚
氨酯的常温模量来提升超纤基布的柔软性，然而常规的常温低模量水性聚氨酯树脂并不能获得柔软的触感，进一步地，专利技术人对不同高温模量的水性聚氨酯树脂(即在70℃下100％模量不同的水性聚氨酯树脂)进行了试验，在电镜的观察下专利技术人发现当选用在70℃下100％模量至少为0.8MPa的水性聚氨酯树脂时，在经历减量开纤处理后，可以获得清晰的纤维与水性聚氨酯树脂之间的离型结构，而当选用在70℃下100％模量小于0.8MPa的水性聚氨酯树脂时，在经历减量开纤处理后，基本没有纤维与水性聚氨酯树脂之间的离型结构，纤维与水性聚氨酯树脂之间的离型结构是海岛纤维在开纤后，海组分被溶除所产生的超细纤维束(原岛组分)与水性聚氨酯树脂之间的间隙，这种离型结构的存在使得超纤基布具备柔软的手感，导致纤维与水性聚氨酯树脂之间的离型结构被破坏的原因在于使用的水性聚氨酯树脂在高温(70℃)下模量较小，使得水性聚氨酯树脂在制备水性超纤基布的减量开纤处理过程中，在高温和轧辊压力的作用下的粘性形变远大于弹性形变，水性聚氨酯树脂易于发生不可逆的形变，进而变得易于粘连，特别是当海岛纤维减量时，纤维中的海相不断的抽出留下孔隙，而在轧辊力和溶剂热的作用下，水性聚氨酯树脂不断填充孔隙，并粘附在超细纤维表面，致使最终离型结构被破坏，在完成减量后，基布反而变得更加的板结；因此，本专利技术选择在23℃下100％模量至多为1.5MPa，同时在70℃下100％模量至少为0.8MPa的水性聚氨酯树脂有效保证了纤维与水性聚氨酯树脂之间的离型结构不被破坏，进而改善了超纤基布的柔软性。
[0009]然而对于常规的常温低模量水性聚氨酯树脂而言，低模量往往代表聚氨酯分子链在常温下呈现较高的柔性，一旦提高水性聚氨酯树脂的环境温度，在力的作用下，柔性链极易发生不可逆的流动变形，很难从现有的水性聚氨酯树脂中选出在23℃下100％模量至多为1.5MPa，同时在70℃下100％模量至少为0.8MPa的水性聚氨酯树脂，为此，本专利技术通过改性传统水性聚氨酯树脂的结构制备满足上述要求的水性聚氨酯树脂。
[0010]为满足“在23℃下100％模量至多为1.5MPa，同时在70℃下100％模量至少为0.8MPa”这一苛刻的树脂热力学性能要求，本专利技术设计水性聚氨酯树脂分子链中含有二异氰酸酯残基、至少3mol％(优选为3～6mol％，以总二异氰酸酯残基为基准)的小分子氟化一元醇残基、7～11mol％(以总二异氰酸酯残基为基准)的聚酯二醇残基、23～37mol％(以总二异氰酸酯残基为基准)的聚醚二醇残基、12～25mol％(以总二异氰酸酯残基为基准)的端羟基聚丁二烯残基、2～3mol％(以总二异氰酸酯残基为基准)小分子三元醇支化单体残基和21～34mol％(以总二异氰酸酯残基为基准)的磺酸盐型扩链剂单体残基，同时设计小分子氟化一元醇残基位于水性聚氨酯树脂的分子链的侧链上(由于小分子氟化一元醇的植入会导致水性聚氨酯树脂亲水性的下降，相比于植入主链，在侧链上的植入对亲水性的损伤小，因而本专利技术设计小分子氟化一元醇残基位于水性聚氨酯树脂的分子链的侧链上)，其中最为关键的是要设计水性聚氨酯树脂分子链中含有至少3mol％的小分子氟化一元醇残基，研究发现，分子链中含小分子氟化一元醇残基的水性聚氨酯树脂与分子链中不含小分子氟化一元醇残基的水性聚氨酯树脂相比，在常温下100％模量差别不大，但是在高温下分子链中含小分子氟化一元醇残基的水性聚氨酯树脂100％模量明显高于分子链中不含小分子氟化一元醇残基的水性聚氨酯树脂，即分子链中含小分子氟化一元醇残基的水性聚氨酯树脂表现出高温下100％模量下降程度降低的模量低温敏感性。
[0011]现有技术中对于常规的超纤基布浸渍用水性聚氨酯树脂往往不引入含氟的分子
结构，仅在一些拒水性聚氨酯树脂涂料中作为固化剂引入，这是因为其会破坏水性聚氨酯树脂的亲水性，氟的引入必然使得水性聚氨酯树脂产生拒水倾向，本专利技术通过合理的控制小分子氟化一元醇残基的含量和位置并不会造成水性聚氨酯树脂的制乳失败，而是形成局部的微分相，经实验发现，在制备超纤基布时，含有微量小分子氟化一元醇残基的水性聚氨酯树脂结构可以使得基布在减量时保持纤维与水性聚氨酯树脂的离型。
[0012]作为优选的技术方案：
[0013]如上所述的一种柔感水性超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔感水性超纤基布的制备方法，其特征在于，将海岛纤维非织造布浸渍水性聚氨酯乳液后进行减量开纤处理，制得柔感水性超纤基布；水性聚氨酯乳液中的水性聚氨酯树脂在23℃下100％模量至多为1.5MPa，在70℃下100％模量至少为0.8MPa，其中100％模量为水性聚氨酯树脂在延伸率达100％时的拉伸弹性模量。2.根据权利要求1所述的一种柔感水性超纤基布的制备方法，其特征在于，海岛纤维中海相与岛相的质量比为70:30～30:70。3.根据权利要求2所述的一种柔感水性超纤基布的制备方法，其特征在于，海岛纤维的海组分选自于聚乙烯和聚苯乙烯，岛组分由高聚物和助剂组成。4.根据权利要求3所述的一种柔感水性超纤基布的制备方法，其特征在于，按重量份数计，海岛纤维的岛组分中各组分的含量为：高聚物100，助剂0.05～1。5.根据权利要求4所述的一种柔感水性超纤基布的制备方法，其特征在于，高聚物为尼龙或聚酯，助剂为纳米二氧化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜明兵，张其斌，孙向浩，杨银龙，刘宇航，
申请(专利权)人：江苏华峰超纤材料有限公司，
类型：发明
国别省市：