一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法，包括破乳工序，破乳的过程为：将浸轧含碳酸盐和/或碳酸氢盐的水性聚氨酯浆料后的超细纤维无纺布浸渍到pH值为4～5的凝固浴中，并不断地滴加无机酸至不再产生气泡，滴加速度为0.0005～0.002H

【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法


[0001]本专利技术属于超细纤维合成革
，涉及一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法。

技术介绍

[0002]超细纤维合成革是以海岛型纤维制得非织造布并含浸聚氨酯树脂，经过开纤后，每根海岛纤维分离为一束超细纤维，形成三维交织的网状结构，这种结构与天然皮革中的束状胶原纤维极为相似，其物理性能可以与天然皮革相媲美，是代替天然皮革的最佳材料。然而，与天然皮革相比，常规水性超细纤维合成革中聚氨酯树脂从表面到内部呈均匀地分布，纤维革上下密度均一，没有天然皮革的梯度结构，真皮感较差。
[0003]有已知技术(CN105113273A)公开了一种具有密度梯度结构的超细纤维合成革的生产方法本生产方法，其是通过引入无溶剂聚氨酯，使无溶剂聚氨酯渗透在超纤无纺布表层形成致密层，再实施含浸、减量、后整理工艺，最终形成类似于真皮的表层致密的具有密度梯度的结构。相较于常规的上下密度均一的超细纤维革，这种方法制得的纤维革具有致密的表面，下层则疏松，一定程度上改善了手感。但这种超细纤维革表面的致密层需要两种聚氨酯A组分和B组分混合后交联固化并渗入非织造布表层，因此对加工的控制要求极高，且这种方式获得的内部结构相比于天然皮革的密度变化较为突兀，不自然，梯度分布性差，真皮感仍然欠佳。
[0004]另一种已知技术(CN108978246A)公开了一种模拟天然头层皮的超纤革的制备方法及应用，其制备方法包括：海岛超细纤维的纺制、无纺布的制作、聚氨酯的刮涂、聚氨酯的含浸、聚氨酯的二次刮涂、凝固和水洗，以及海岛纤维的减量开纤等步骤。本专利技术中，通过重新设计生产流程和工艺方案，实现超细纤维聚氨酯合成革完全模拟天然头层皮的梯度结构、褶皱、手感，并具有超越天然头层皮革的物理化学性能，完全具备替代天然皮革的条件，进一步扩大了超细纤维合成革的应用领域。其通过聚氨酯乳液搭配高密度填料进行一次刮涂和二次刮涂获得超纤革的上层致密层，未进行刮涂的一侧由含浸浆料浸渍充分，形成下层疏松层，致密层与下层疏松层形成一定的密度梯度分布，以实现类似天然皮革的手感。这种利用填充高密度填料的聚氨酯乳液多次刮涂的技术，以获得刮涂区域理想的组织密度，由此获得上下不同的组织密度；这种方法有效的解决了使用交联固化的聚氨酯涂覆表面加工窗口窄，固化速度掌控不佳导致的难以渗入纤维组织内部的问题，然而这种方式获得的内部结构相比于天然皮革的梯度结构仍然不够理想，另一方面制备过程致密层和疏松层需要配置不同的聚氨酯树脂，并进行多次刮涂，工艺复杂、加工流程长，且需要精细控制刮涂工艺；不管是从效果角度还是加工角度都不够理想。
[0005]有已知技术(CN111041850A)公开了一种水性超细纤维合成革的制备方法，包括以下步骤：
[0006]1)将海岛纤维非织造布的表面涂覆水性疏水助剂然后烘干固化，得到经表面疏水预处理的基布A；
[0007]2)基布A均匀浸入水性聚氨酯含浸树脂中，经过轧辊使基布A含浸充分，然后烘干固化，得到复合基布B；
[0008]3)复合基布B进行碱减量、水洗、酸中和及烘干处理，去除复合基布B中的“海”组分和疏水助剂，得到超细纤维基布C；
[0009]4)超细纤维基布C进行磨毛、染色、化柔处理，得到具有聚氨酯含浸树脂梯度分布的水性超细纤维合成革。水性疏水助剂在非织造布表面的涂覆方式为刮涂，烘干固化后的疏水助剂在基布A中的分布为从基布A表面到基布A内部呈由多到少的梯度分布，且疏水助剂在碱的作用下能够从基布中完全去除，最终得到具有聚氨酯含浸树脂梯度分布的水性超细纤维合成革。这种方法与CN108978246A的技术方案实质相同，均是利用刮涂的方法对非织造布进行预处理，不同之处在于其使用疏水助剂刮涂替代了高密度的聚氨酯刮涂，刮涂的区域在后续浸渍获得较少的聚氨酯，经处理的表面与未处理的内部纤维组织呈现明显不同的聚氨酯分布，梯度分布形成两极化台阶分布。
[0010]鉴于此，开发一种工艺简单、具有较好疏密梯度分布的超细纤维合成革材料，使密度变化呈现连续逐步的变化，而不是单一的两极化台阶式的梯度分布，具有重要的商业价值和意义。

技术实现思路

[0011]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布制备方法；
[0012]为达到上述目的，本专利技术采用的方案如下：
[0013]一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法，包括破乳工序，破乳的过程为：将浸轧含碳酸盐和/或碳酸氢盐的水性聚氨酯浆料后的超细纤维无纺布浸渍到pH值为4～5的凝固浴中，并不断地滴加无机酸至不再产生气泡，滴加速度为0.0005～0.002H
+
mol/(L
×
5s)，其中，凝固浴为含有氢离子的盐溶液且盐浓度为1～5wt％，凝固浴的温度为35～50℃。
[0014]本专利技术使用含有碳酸盐和/或碳酸氢盐的水性聚氨酯浆料在含有氢离子的35～50℃的盐溶液中破乳，通过控制pH和水性聚氨酯浆料中碳酸盐和/或碳酸氢盐浓度选择适宜的产生二氧化碳的反应程度，并配合凝固浴温度及盐溶液浓度调节合适的破乳速度，二氧化碳的产生能力和推动聚氨酯向表面的移动，以及逐渐固化的聚氨酯移动能力的丧失，以此获得密度梯度变化的超细纤维革。
[0015]本专利技术通过选用pH值较高的凝固浴，并在破乳过程中不断地滴加无机酸使得二氧化碳持续的相对缓慢的释放；使得水性聚氨酯浆料中的碳酸盐和/或碳酸氢盐与盐溶液中的氢离子接触时产生的二氧化碳气体能够形成推动力促使所述水性聚氨酯向气体释放的方向产生粘性流动，通过二氧化碳气体不断形成的推动力水性聚氨酯不断地运动调整位置，致使朝向气体溢出的表面迁移；本专利技术通过控制凝固浴的温度和盐溶液的浓度使得水性聚氨酯具有适宜的凝胶化和破乳速度来匹配碳酸盐和/或碳酸氢盐与氢离子的反应。
[0016]本专利技术中凝固浴的初始pH值为4～5，pH值的大小与反应初期气泡量有关，pH值过大则气泡量过少，推动力小；pH值过小则产生的气泡量过多，反应剧烈，导致聚氨酯局部上浮严重，分布不均匀，亦会一定程度上影响手感；本专利技术中无机酸的滴加速度为0.0005～
0.002H
+
mol/(L
×
5s)，无机酸的滴加速度影响反应中后期产生气泡的速度，滴加的速度过慢，则气泡的产生跟不上聚氨酯破乳固化的速度，即便整个过程产生充分的气泡，然而速度过慢，导致聚氨酯已经破乳固化而难以推动聚氨酯向气泡溢出方向运动；速度过快，则反应剧烈，导致碳酸盐和/或碳酸氢盐过早消耗，聚氨酯局部上浮严重，分布不均匀；凝固浴的H
+
调节以匹配本申请的破乳条件下的聚氨酯破乳速度，使得获得的聚氨酯最终呈现在垂直于基布方向的连续变化分布；本专利技术中凝固浴的温度为35～50℃，所述水性聚氨酯浆料具有热致凝胶的特性：常温下粘度低，流动性好；温度升高浆料粘度变大，流动性变差，凝固浴温度高于50℃，水性聚氨酯粘度迅速变大，使得水性聚氨酯的梯度分布不够明显就已经固化；温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法，包括破乳工序，其特征在于，破乳的过程为：将浸轧含碳酸盐和/或碳酸氢盐的水性聚氨酯浆料后的超细纤维无纺布浸渍到pH值为4～5的凝固浴中，并不断地滴加无机酸至不再产生气泡，滴加速度为0.0005～0.002H
+
mol/(L
×
5s)，其中，凝固浴为含有氢离子的盐溶液且盐浓度为1～5wt％，凝固浴的温度为35～50℃。2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，浸轧含碳酸盐和/或碳酸氢盐的水性聚氨酯浆料后的超细纤维无纺布的带液率为80～140％。3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，水性聚氨酯浆料中碳酸盐和/或碳酸氢盐的摩尔浓度为0.06～0.15mol/L。4.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，无机酸为HCl、硫酸或磷酸。5.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯仿真皮超细纤维合成革基布的制备方法，其特征在于，盐溶液中的溶剂为水，溶质为氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾和氯化钙中的一种以上。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱程，张其斌，孙向浩，杨银龙，李科佳，杜明兵，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：