超细纤维合成革的发展展望 下载本文

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超细纤维合成革的发展展望

1 现有生产工艺技术的优化

撇开企业的生产管理水平与能力不谈,产品质量与性能的提高以及产品 的生产成本与原材料、生产设备、生产工艺流程与技术的水平密切相关。 例如,现有的生产设备、工艺流程组织和工艺条件制定是否合理?现行 的工艺条件可否进一步优化?海岛纤维的两种组分 PA6/PE或 PA6(PET) /EHDPET的组成比例能否改变?通过改变 EH DPET的化学结构能否降低生 产成本?一些公司将 PA6/PE共混物更换为 PET/PE,可改善合成革的性能, 又可降低生产成本,但生产工艺流程应如何调整,工艺条件应当如何修订? 这些新问题都需科学系统地解决。 2 现有产品的升级换代

随着人们生活水平的提高,需求的增长,对原有合成革产品的性能也提 出了更新、更高的要求。对现有产品的更新或升级换代主要是依据市场的 不同需求不断提高合成革的性能,增加品种,赋予合成革一种或多种必要 的功能性,使它越发接近天然革的性能或在某些方面优于天然革。 2.1 防水透气超细纤维合成革

防水、透气合成革,也有称“可呼吸合成革”,尤其在制造光面革时, 要保证贴面的 PU层具有防水透气性。通常可采用以下方法改善和提高合 成革的防水、透气功能。

(1)提高非织造布的密度。使单纤间的间隙小到可以阻止水滴通过, 但可使气态水排出。

(2)薄膜层压法。将具有防水透气功能的微孔薄膜(例如聚四氟乙烯 微孔薄膜),采用特殊的粘合剂,层压或粘接到织物上,获得防水透气的

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效果。我国的研究者们研究了将聚四氟乙烯与聚氨酯的复合膜粘结于织物 骨架材料,再进行双向拉伸,使聚四氟乙烯与聚氨酯的复合膜上同时形成 微孔,从而获得防水透气的效果。

(3)织物涂层法。用直接法或转移法将涂层材料涂覆于织物表面,将 织物表面孔隙封闭,获得防水性;而在成形过程中使涂层内部形成大量微 孔,保证其透气性。

(4)聚氨酯膜法。采用微多孔聚氨酯成膜法(又称湿法),控制 PU成 膜时形成大量直径小于 2 μm的微孔。成膜方式主要包括湿法凝固形成 微多孔、油包水(W/O)乳液法(又称干法)、泡沫涂层法等 3 种,其中 泡沫涂层法因形成的孔隙较大,透气性较高,但防水性不够好。 (5)聚氨酯无孔薄膜。这是一种兼具防水和透气性的加工方法,透气 机理与微孔薄膜明显不同。采用含有亲水性基团的 PU,这些亲水性基团能 够以氢键形式“捕获”人体散发的水汽分子;PU大分子链段的热运动形成 了瞬时孔隙,同时以内、外水汽压差为推动力,使水汽从接触皮肤的一侧 传递到周围环境,达到透气、舒适的目的。这类涂层织物还应作拒水整理, 以免被雨淋湿后在表面形成水膜,影响透气性。据测试,该类材料的透气 量可达 4 500 g/(m224h),耐水压可达数十万帕,但透气性随涂层膜厚 度的不同而异。

(6)氨基酸改性聚氨酯技术。使用氨基酸和多元醇的混合物与二异氰 酸酯进行无规或嵌段共聚制成的聚氨酯作为涂层或薄膜,可有效提高合成 革的透气性。如日本三菱化成工业公司生产的 Excepor – U,其最 大透湿量可达 7 000 g/(m224 h)。(7)两种类型的聚氨酯复合。将亲水 性聚氨酯制成多孔状,或将非亲水性聚氨酯的多孔结构进行亲水处理,利 用亲水性与微孔结构的协同作用,获得更佳的透气效果。

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2.2 添加剂改性超细纤维合成革

在PU涂层剂中添加其它物质,不但可以提高 PU薄膜的透气性,而且还

能赋予其功能性(如杀虫、灭菌等),以及优良的手感。例如,可在 PU涂 层剂中掺入一定量的甲壳质,利用甲壳质较高的吸湿性和抗微生物性,使 汗液、体液保持清洁并具有一定的医疗保健作用;还可在涂层剂中加入羊 毛屑、蚕丝屑、鳞质粉、纤维素粉等,添加这些粉末时温度较高,待冷却 固化后,体积缩小,发生相分离,从而在涂层膜内部及粉屑周围形成微隙, 增加透湿性。

在保持原有防水透湿性的前提下,将金属粉末掺入 PU 树脂形成金属层, 可反射人体辐射热,减少热量散失。用这种方法制成的合成革适用于冬季 高寒地区的服装及登山运动服。当 PU中掺入具有较高远红外发射率的陶 瓷粉后,这种涂层能够吸收阳光的能量或人体热量,具有向人体辐射远红 外线的功能,可提高织物的保暖性,促进人体血液微循环。此外,一些陶 瓷还具有吸收氨、硫化氢等异味的功能。 2.3 调温功能聚氨酯

相变材料(例如 PEG等)具有温度调节功能。若使用 PEG作为聚氨酯合 成的多元醇组分,合理选择和设计 PEG的聚合度和含量,控制相变温度, 使其恰好在人体感觉最舒适的温度范围。当环境温度高于 PEG的熔融温度 时,PU涂层中的 PEG链段熔融并吸热,使人体有凉爽感;当环境低于结晶 温度时,PEG链段结晶,PU涂层放热,感觉温暖。 3 水性 PU树脂的应用

以往水性 PU的含浸是采用拉幅式干燥,PU溶液中的固体成分会随着水 分的蒸发向基布的上、下表面迁移,使基布内部 PU含量减少,外层含量 升高,材料手感硬板;且由于水性 PU中含有大量水分,因而蒸发过程中 耗能较大,时间较长,生产效率较低。采用微波照射法,浸胶后的基布平

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