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化纖合成革基布的生產和性能改進(一)

化纖合成革基布的生產和性能改進(一)

2006/6/15 9:44:00
合成革的優異特性媲美天然革   隨著世界人口的增長,人類對皮革的需求倍增,數量有限的天然皮革早已不能滿足人們這種需求,人造革、合成皮革的出現,便彌補了天然皮革的不足。通常將PVC樹脂為原料的人造革稱為PVC人造革(簡稱人造革),將PU樹脂為原料的人造革稱為PU人造革(簡稱PU革),將PU樹脂與無紡布為原料生產的人造革稱為PU合成革(簡稱合成革)。   科學家們從研究分析天然皮革的化學成分和組織結構開始,從硝化纖維漆布著手,進入到PVC人造革,這是人工皮革的第一代產品。隨著基材和涂層樹脂的改進,合成纖維的無紡布出現針刺成網、粘結成網等工藝,使基材具有藕狀斷面,合成革表層已能做到微細孔結構聚氨酯層,從而使PU合成革的外觀和內在結構與天然革逐步接近,其他物理特性都接近于天然革的指標,而色澤比天然革更為鮮艷,這是人工皮革的第二代產品。超細纖維PU合成革的出現是第三代人工皮革,其三維結構網絡的無紡布為合成革在基材方面創造了趕超天然皮革的條件。該產品結合新研制的具有開孔結構的PU漿料浸漬、復合面層的加工技術,發揮了超細纖維巨大表面積和強烈的吸水性作用,使得超細級PU合成革具有了束狀超細膠原纖維的天然革所固有的吸濕特性,因而不論從內部微觀結構,還是外觀質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了。此外。超細纖維合成革在耐化學性、質量均一性、大生產加工適應性以及防水、防霉變性等方面更超過了天然皮革。   實踐證明,合成革的各項優良性能是天然皮革無法取代的,從國內外的市場來看,合成革也已大量取代了資源不足的天然皮革。采用人造革及合成革箱包、服裝、鞋、車輛和家具的裝飾,已日益得到市場的肯定,其應用范圍之廣,數量之大,品種之多,是傳統的天然皮革無法滿足的。   用于合成革基布的專用滌綸短纖維的生產   針刺合成革基布以短纖為原料,為了改善和提高基布的物理性能,選擇專用滌綸短纖維作原料,要求其產品的撕裂強力提高20%~25%,需要滌綸短纖具有較高的強伸度,因纖維強度越高,在相同的針刺工藝的情況下,其剩余的斷裂強度仍保持較高水準。同時還因纖維的伸長大,故柔韌性高,抗彎剛度小。在金屬刺針對其反復穿刺、沖擊、并隨鉤刺不斷地上下運動過程中,纖維斷裂少、短絨少、相互穿插多、纏結牢、織物力學性能高。此外,還要纖維具有良好的抱合性能,這就需要纖維具有較高的卷曲數和卷曲度;疵點含量要少,以免影響基布質量及皮革表面平整度和染色性能。   為此,在專用滌綸短纖生產過程中,要采用一等品半消光纖維級聚酯切片作原料,必須控制好干燥條件,保證較低的含水率。紡絲溫度應比紡制普通纖維略高6~8℃,以獲得理想的熔體流動性能,減少出口膨化現象,增加大分子鏈段的可活動性,降低噴絲頭的拉伸應力,減少初生纖維內部大分子的取向,增加初生纖維的自然牽伸倍數,從而可提高成品纖維的強伸度。環吹冷卻風速比生產普通纖維偏低0.2~0.3M/S,以便降低初生纖維的預取向度,增加初生纖維的可拉伸性能,提高成品纖維的斷裂伸長。為了獲得較大伸長的纖維,其卷繞速度要比普通纖維低,降低總的牽伸倍率以便減少應力誘導結晶,總的后牽伸倍率較普通纖維低0.3~0.4,這樣在保持強力上升的前提下,其斷裂伸長可提高15%~20%。保持卷曲個數比普通纖維高4~6個/25MM,定型溫度比普通纖維稍高。   通過對以上工藝的調整,專用滌綸短纖的強伸度較普通纖維有明顯的提高,尤其是斷裂伸長上升近20%。較高的斷裂伸長使得纖維在生產過程中不易斷裂,同時還因卷曲數的提高,增加了專用纖維的纏結效果。疵點率也大幅度下降,可以滿足合成革基布的質量要求。   添加高收縮滌綸纖維以生產高密度合成革基布   高收縮滌綸纖維在沸水或空氣作用下,單根纖維會產生收縮,其收縮率可控制在30%~75%范圍內。在水刺無紡布工藝中,混有一定比例高收縮纖維的合成革基布,經過熱風穿透的作用,高收縮纖維在濕熱狀態下沿纖維的長度方向急劇縮短,從而使基布取得收縮致密的效果,一般加高收縮纖維的基布密度可提高10%~20%。具有較高的密度使得基布單位面積上擁有更多的纖維,使基布質地致密,不但合成革具有優良的物理特性和仿真皮效果,而且可以減少漿料的使用量。   從基布的性能考慮,如選擇錦綸作為收縮載體,用量為55%~75%,而高收縮滌綸的用量為25%~45%,具體的混合比視不同的產品用途和對手感及密度的要求而定。一般錦綸含量高,手感好、強力高,但密度低;高收縮滌綸含量高,則手感較硬、強力略低,但可獲得較高的密度。由于高收縮纖維在濕熱條件下容易發生收縮,從而喪失其最大的收縮應力,影響收縮質量。為保證產品質量的穩定性,對高收縮纖維的儲存條件和儲存時間有較高的要求,一般要求在干燥的環境中,溫度低于20℃,儲存時間不超過3個月。   如選用針刺無紡布生產工藝,針刺密度應保證坯布纏結充分、布面平整,但針密不宜過大,否則會影響收縮效果。針坯兩面松緊相近,為熱水收縮的均勻性和充分收縮打好基礎。為使坯布得到充分均勻的收縮,應在各道工序中盡量減少張力,而且在熱水收縮過程中應有一定的超量喂入。如采用水剌無紡布工藝,開發的高密合成革基布,纖維呈三維致密排列。   經聚氨酯含浸處理后,在其內部結構的纖維之間充滿著具有連續微孔結構的聚氨酯,因而具有良好的透氣性、透濕性、柔軟性和彈性,成為從內部結構到外觀手感均酷似真皮的高檔人工皮革。   超細纖維水刺非織造合成革基布的生產 選用具有三維結構的超細纖維水刺非織造布制成的PU合成革,在其內部的纖維之間充滿著具有連續微孔結構的聚氨酯,因而具有良好的透氣性、柔軟性和彈性,成為從內部結構到外觀手感和性能均具有真皮感和性能的高檔人工皮革。   在基布加工過程中,纖維的開纖主要在水刺區域完成。經過三道水刺高壓水流的撞擊,復臺纖維被分裂成單絲纖度為O.14 DTEX超細纖維,纖維開纖率的高低對基布的性能影響很大。纖維的開纖率高(大于60%),基布柔軟細膩,均勻致密,可形成連續的微孔結構;纖維的開纖率低,會影響基布的的手感,染色不勻,若是制成人造革麂皮,則會影響其表面的絨毛,,影響PU革的產品性能。 在水刺區域內,既要達到纖維的纏結,又要使纖維充分而適時地開纖,第一道水刺壓力一般在設計值的80%左右。若第一道水刺壓力設定低于80%,影響纖維的纏結,對纖維的開纖不利;但過高,則使纖維開纖過多,會在表面形成較為致密的表層,勢必影響第二、三道水刺功能的發揮,造成基布“夾生飯”的現象,尤其是在加工定量為180M2以上的產品時,會使基布表面起毛、分層。   超細纖維水刺非織造合成革基布使水刺剝離和水刺成網融為一體,使纖網的加固與纖維的分裂在一次加工中完成,具有工藝流程短的特點。用機械物理的方法取代化學的方法剝離纖維,不僅可省去化學處理工序,節省化學原料,節省能耗,降低成本,而且可避免因化學處理而造成的污染。將水刺技術與裂片纖維的特點相結合是研制超細纖維仿真皮革基布的一種新穎手段。
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