【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于仿皮革片材制备领域，涉及一种仿皮革片材及其生产工艺，具体来说，是一种具有优异性能、环保及可持续性的仿皮革片材及其制作方法。
技术介绍
1、仿皮革片材作为一种可持续替代天然皮革的材料，因其制作过程相对环保，性能优异，在服装、鞋类、家具、汽车内饰、运动器材等众多的领域，有广泛的应用前景。
2、仿皮革片材主要包括面层材料、基材及环保染料和涂层。目前，仿皮革片材面层主要采用聚氨酯(pu)和聚酯(pet)为基础的生物基聚合物，这些生物基聚合物具有良好的物理和化学性能，包括耐磨、耐划伤、抗菌和防水等。现有基材主要包括生物基纤维素基材、聚乳酸(pla)基材及生物降解聚合物基材，这些基材具有可生物降解、可回收、低毒性等优点。为提高仿皮革片材的环保性能，目前主要选用的涂层材料为环保染料和水性涂料，并采用纳米技术制备仿皮革片材的防污、抗紫外线等功能性涂层。
3、虽然现有的仿皮革片材在耐磨性和手感等方面虽已接近或达到天然皮革的水平，但是其力学强度通常较弱，且力学强度通常不具有可调节性。更重要的是仿皮革片材的耐久性以及耐疲劳性通常弱于真皮革以及人造革，这主要的原因是生物基纤维、聚乳酸基材以及生物降解聚合物基材的力学性能都显著低于真皮和人造革，尤其是由纤维布料或者纸基材料作为基材的仿皮革片材。由于这些纤维布料以及纸质基质中的纤维间是依靠简单的物理堆叠、编织或者压制成型的，纤维与纤维间缺乏有效的力学传递，进而所获得仿皮革力学性能较弱，抗疲劳性弱且耐久性差，限制了仿皮革片材的实际应用。
技术实
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有优异力学性能、环保及可持续性的仿皮革片材及其制作方法，以解决现有仿皮革片材在力学性能弱，缺乏力学可调节性等问题，进而提高仿皮革片材的市场竞争力。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种仿皮革片材及其生产工艺，包括以下步骤：以丝织物和/或脱胶蚕丝为优化生物基聚合物的配方，提高其性能，使仿皮革片材具有更好的拉伸强度、耐磨性、耐划伤性、抗菌性和防水性。
3、其中，需要说明的是，本实施例中的脱胶蚕丝优选为脱胶蚕丝纤维的规则和/或无规则的排列的蚕丝纤维，例如簇状或团状的蚕丝纤维。
4、本专利技术提供了一种仿皮革片材的生产方法，包括以下步骤：
5、以丝织物和/或脱胶蚕丝为基材，将所述丝织物或脱胶蚕丝浸泡在溶剂中，使得所述基材部分溶解形成蚕丝蛋白溶液，其中，所述丝织物为蚕丝织物或蚕丝混纺织物，所述脱胶蚕丝为脱除丝胶蛋白的产物，即丝素蛋白；溶解的蚕丝蛋白溶液作为黏连剂连接蚕丝纤维，提高基材的力学可控性。
6、将部分溶解形成所述蚕丝蛋白溶液的基材在25-60℃的温度下进行干燥，得到基底层；
7、采用静电纺丝装置在所述基底层上喷涂形成丝蛋白超纤层，其中，所述丝蛋白超纤层采用所述溶剂溶解丝织物得到的丝蛋白溶液，或者由所述溶剂溶解脱胶丝得到的丝蛋白溶液作为纺丝原液进行制备；
8、将革面涂层浆料涂布或者压制在所述丝蛋白超纤层上，形成革面层；
9、对所述革面层、所述丝蛋白超纤层和基底层构成的产物进行干燥处理得到仿皮革片材。
10、优选地，干燥温度控制在60-200℃之间，干燥时间为0.5-12小时之间。
11、本专利技术中，丝织物是用蚕丝或人造丝纯织或交织而成的织品总称。丝织物作为中国的特产，经历了从天然丝到添加人造丝的过程，目前的丝织物通常是用蚕丝或合成纤维、人造纤维、长丝织成的纺织品。丝蛋白材料具备优良的环保性和可生物降解特性：蚕丝蛋白本身可生物降解，可以在微生物的帮助下随着时间的推移分解。其次，蚕丝蛋白是一种很容易被酶降解的蛋白质。蚕丝蛋白的结构包含许多可以被特定酶分解的氨基酸序列，这使得它可以以非常环保的方式在环境中被分解。再次，丝织物/丝蛋白是由蚕等昆虫产生的天然蛋白质纤维，因此是一种可持续材料。天然丝材料包含长丝芯蛋白、丝纤蛋白和由非长丝状蛋白(丝胶蛋白)构成的胶状涂层，丝纤维重量轻、透气并且具有低变应原性。
12、本专利技术的方法中，涂布在丝织物制品上的丝纤蛋白可对所选温度耐热。在一些实施方案中，所述方法可包括制备具有低分子量丝纤蛋白、中分子量丝纤蛋白和高分子量丝纤蛋白的一种或多种的丝纤蛋白溶液。在一些实施方案中，所述方法可包括用酸性试剂酸性调节丝纤蛋白溶液的ph。在一些实施方案中，所述方法可包括用丝纤蛋白溶液涂布纺织品表面。在一些实施方案中，所述方法可包括干燥已用丝纤蛋白溶液涂布的纺织品表面以提供丝纤蛋白涂布制品，其中干燥纺织品表面包括加热纺织品表面而不显著降低丝纤蛋白涂层性能。
13、优选地，溶剂选自以下的一种或者多种：溴化锂/水、氯化钙/乙醇/水、甲酸/氯化钙、六氟异丙醇，丝织物与溶剂的比例控制在重量比为1:(8-12)；更优选地，丝织物与溶剂的比例控制在重量比为1:10。这样可以保证丝织物在溶解过程中不会完全溶解，从而保持丝织物的原有形态和结构，同时又能使丝织物表面产生微观结构和化学反应，溶解的蚕丝蛋白溶液可作为黏连剂连接将丝织物间的纤维连接起来，有效提高纤维之间的相互作用力，提高丝织物的力学性能，其次，溶解的蚕丝蛋白还增加了丝织物表面活性和吸附性能。
14、优选地，对于不同溶剂体系的配比以及溶解时间进行调节，以达到最优的溶解效果。溶剂的配方及其溶解时间选自以下的一种或者多种：溴化锂/水，浓度为5-6摩尔每升，溶解25-60分钟；氯化钙/乙醇/水，摩尔比1:2:(8-10)，溶解,5-12分钟；甲酸/氯化钙，摩尔比(20-48):1，溶解3-7分钟；六氟异丙醇，溶解25-35分钟。
15、可以根据具体实验要求优化电喷纺的参数。优选地，采用静电纺丝装置在所述基底层上喷涂形成丝蛋白超纤层时，纺丝直径为500nm到1微米。电喷纺参数为：喷丝板上施加15-25kv的电压；喷丝板的顶端之间的距离收集器是10-35cm，辊旋转在60-100rpm，旋转气氛环境相对湿度为40-50％，环境温度为15-30℃，更优选为20-25℃。可以在(辊)旋转后,纤维膜剥落于滚子并在真空干燥箱中放置过夜以去除残留溶剂，使其基本不含溶剂残留物。过夜是指至少8小时，例如不少于10小时或者12小时，等。在本专利技术的一个优选例中，纺丝液从22g/17g型芯壳喷丝板的芯道挤出，挤出速度为4.0-5.0ml/h，以20-23psi的压力向芯道输送空气。
16、优选地，所述的生产方法包括表面处理：对干燥后的仿皮革片材进行压纹、喷涂和/或印花的表面处理，赋予其类似天然皮革的纹理、颜色和/或外观。也可以根据需要，对仿皮革片材进行后处理，如软化、增加防水性能、防污性能等。后处理可以进一步提高仿皮革片材的舒适性和耐用性。
17、本专利技术中，涂布可以使用辊涂、刮涂、喷涂等方法。在一些实施方案中，所述方法可包括用浴涂法、单面辊涂法、喷涂法和双面辊涂法的一种或多种向待涂布的纺织品提供所述涂料溶液。在一些实施方案中，所述方法可包括从丝纤蛋白涂布的纺织本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种仿皮革片材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，对所述革面层、所述丝蛋白超纤层和基底层构成的产物进行干燥的温度范围是15-200℃，干燥时间为0.5-12小时。
3.根据权利要求1所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，所述溶剂选自以下的一种或者多种：溴化锂/水、氯化钙/乙醇/水、甲酸/氯化钙、六氟异丙醇，所述丝织物与所述溶剂的比例控制在重量比为1:(8-12)，溶解时间为10分钟-30小时。
4.根据权利要求3所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，所述溶剂的配方及其溶解时间选自以下的一种或者多种：
5.根据权利要求1所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，采用静电纺丝装置在所述基底层上喷涂形成丝蛋白超纤层时，形成的纺丝直径为500nm到1微米。。
6.根据权利要求5所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，辊旋转后，纤维膜剥落于滚子并在真空干燥箱中放置过夜以去除残留溶剂。
7.根据权利要求1所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，所述革面层
8.根据权利要求1所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，所述的生产方法包括表面处理：对干燥后的仿皮革片材进行压纹、喷涂和/或印花的表面处理。
9.一种仿皮革片材，其特征在于，所述的仿皮革片材包括基底层、革面层以及基材和革面层之间的丝蛋白超纤层；
10.根据权利要求9所述的仿皮革片材，其特征在于，所述的仿皮革片材具备以下特征中的一种或者多种：
...【技术特征摘要】
1.一种仿皮革片材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，对所述革面层、所述丝蛋白超纤层和基底层构成的产物进行干燥的温度范围是15-200℃，干燥时间为0.5-12小时。
3.根据权利要求1所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，所述溶剂选自以下的一种或者多种：溴化锂/水、氯化钙/乙醇/水、甲酸/氯化钙、六氟异丙醇，所述丝织物与所述溶剂的比例控制在重量比为1:(8-12)，溶解时间为10分钟-30小时。
4.根据权利要求3所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，所述溶剂的配方及其溶解时间选自以下的一种或者多种：
5.根据权利要求1所述的仿皮革片材的生产方法，其特征在于，采用静电纺丝装置在所述...
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