化纤合成革基布的生产和性能改进（一）

合成革的优异特性媲美天然革 　　随着世界人口的增长,人类对皮革的需求倍增,数量有限的天然皮革早已不能满足人们这种需求,人造革、合成皮革的出现,便弥补了天然皮革的不足。通常将PVC树脂为原料的人造革称为PVC人造革(简称人造革),将PU树脂为原料的人造革称为PU人造革(简称PU革),将PU树脂与无纺布为原料生产的人造革称为PU合成革(简称合成革)。 　　科学家们从研究分析天然皮革的化学成分和组织结构开始,从硝化纤维漆布着手,进入到PVC人造革,这是人工皮革的第一代产品。随着基材和涂层树脂的改进,合成纤维的无纺布出现针刺成网、粘结成网等工艺,使基材具有藕状断面,合成革表层已能做到微细孔结构聚氨酯层,从而使PU合成革的外观和内在结构与天然革逐步接近,其他物理特性都接近于天然革的指标,而色泽比天然革更为鲜艳,这是人工皮革的第二代产品。超细纤维PU合成革的出现是第三代人工皮革,其三维结构网络的无纺布为合成革在基材方面创造了赶超天然皮革的条件。该产品结合新研制的具有开孔结构的PU浆料浸渍、复合面层的加工技术,发挥了超细纤维巨大表面积和强烈的吸水性作用,使得超细级PU合成革具有了束状超细胶原纤维的天然革所固有的吸湿特性,因而不论从内部微观结构,还是外观质感及物理特性和人们穿着舒适性等方面,都能与高级天然皮革相媲美了。此外。超细纤维合成革在耐化学性、质量均一性、大生产加工适应性以及防水、防霉变性等方面更超过了天然皮革。 　　实践证明,合成革的各项优良性能是天然皮革无法取代的,从国内外的市场来看,合成革也已大量取代了资源不足的天然皮革。采用人造革及合成革箱包、服装、鞋、车辆和家具的装饰,已日益得到市场的肯定,其应用范围之广,数量之大,品种之多,是传统的天然皮革无法满足的。 　　用于合成革基布的专用涤纶短纤维的生产 　　针刺合成革基布以短纤为原料,为了改善和提高基布的物理性能,选择专用涤纶短纤维作原料,要求其产品的撕裂强力提高20%～25%,需要涤纶短纤具有较高的强伸度,因纤维强度越高,在相同的针刺工艺的情况下,其剩余的断裂强度仍保持较高水准。同时还因纤维的伸长大,故柔韧性高,抗弯刚度小。在金属刺针对其反复穿刺、冲击、并随钩刺不断地上下运动过程中,纤维断裂少、短绒少、相互穿插多、缠结牢、织物力学性能高。此外,还要纤维具有良好的抱合性能,这就需要纤维具有较高的卷曲数和卷曲度;疵点含量要少,以免影响基布质量及皮革表面平整度和染色性能。 　　为此,在专用涤纶短纤生产过程中,要采用一等品半消光纤维级聚酯切片作原料,必须控制好干燥条件,保证较低的含水率。纺丝温度应比纺制普通纤维略高6～8℃,以获得理想的熔体流动性能,减少出口膨化现象,增加大分子链段的可活动性,降低喷丝头的拉伸应力,减少初生纤维内部大分子的取向,增加初生纤维的自然牵伸倍数,从而可提高成品纤维的强伸度。环吹冷却风速比生产普通纤维偏低0.2～0.3M/S,以便降低初生纤维的预取向度,增加初生纤维的可拉伸性能,提高成品纤维的断裂伸长。为了获得较大伸长的纤维,其卷绕速度要比普通纤维低,降低总的牵伸倍率以便减少应力诱导结晶,总的后牵伸倍率较普通纤维低0.3～0.4,这样在保持强力上升的前提下,其断裂伸长可提高15%～20%。保持卷曲个数比普通纤维高4～6个/25MM,定型温度比普通纤维稍高。 　　通过对以上工艺的调整,专用涤纶短纤的强伸度较普通纤维有明显的提高,尤其是断裂伸长上升近20%。较高的断裂伸长使得纤维在生产过程中不易断裂,同时还因卷曲数的提高,增加了专用纤维的缠结效果。疵点率也大幅度下降,可以满足合成革基布的质量要求。 　　添加高收缩涤纶纤维以生产高密度合成革基布 　　高收缩涤纶纤维在沸水或空气作用下,单根纤维会产生收缩,其收缩率可控制在30%～75%范围内。在水刺无纺布工艺中,混有一定比例高收缩纤维的合成革基布,经过热风穿透的作用,高收缩纤维在湿热状态下沿纤维的长度方向急剧缩短,从而使基布取得收缩致密的效果,一般加高收缩纤维的基布密度可提高10%～20%。具有较高的密度使得基布单位面积上拥有更多的纤维,使基布质地致密,不但合成革具有优良的物理特性和仿真皮效果,而且可以减少浆料的使用量。 　　从基布的性能考虑,如选择锦纶作为收缩载体,用量为55%～75%,而高收缩涤纶的用量为25%～45%,具体的混合比视不同的产品用途和对手感及密度的要求而定。一般锦纶含量高,手感好、强力高,但密度低;高收缩涤纶含量高,则手感较硬、强力略低,但可获得较高的密度。由于高收缩纤维在湿热条件下容易发生收缩,从而丧失其最大的收缩应力,影响收缩质量。为保证产品质量的稳定性,对高收缩纤维的储存条件和储存时间有较高的要求,一般要求在干燥的环境中,温度低于20℃,储存时间不超过3个月。 　　如选用针刺无纺布生产工艺,针刺密度应保证坯布缠结充分、布面平整,但针密不宜过大,否则会影响收缩效果。针坯两面松紧相近,为热水收缩的均匀性和充分收缩打好基础。为使坯布得到充分均匀的收缩,应在各道工序中尽量减少张力,而且在热水收缩过程中应有一定的超量喂入。如采用水剌无纺布工艺,开发的高密合成革基布,纤维呈三维致密排列。 　　经聚氨酯含浸处理后,在其内部结构的纤维之间充满着具有连续微孔结构的聚氨酯,因而具有良好的透气性、透湿性、柔软性和弹性,成为从内部结构到外观手感均酷似真皮的高档人工皮革。 　　超细纤维水刺非织造合成革基布的生产 选用具有三维结构的超细纤维水刺非织造布制成的PU合成革,在其内部的纤维之间充满着具有连续微孔结构的聚氨酯,因而具有良好的透气性、柔软性和弹性,成为从内部结构到外观手感和性能均具有真皮感和性能的高档人工皮革。 　　在基布加工过程中,纤维的开纤主要在水刺区域完成。经过三道水刺高压水流的撞击,复台纤维被分裂成单丝纤度为O.14 DTEX超细纤维,纤维开纤率的高低对基布的性能影响很大。纤维的开纤率高(大于60%),基布柔软细腻,均匀致密,可形成连续的微孔结构;纤维的开纤率低,会影响基布的的手感,染色不匀,若是制成人造革麂皮,则会影响其表面的绒毛,,影响PU革的产品性能。 在水刺区域内,既要达到纤维的缠结,又要使纤维充分而适时地开纤,第一道水刺压力一般在设计值的80%左右。若第一道水刺压力设定低于80%,影响纤维的缠结,对纤维的开纤不利;但过高,则使纤维开纤过多,会在表面形成较为致密的表层,势必影响第二、三道水刺功能的发挥,造成基布“夹生饭”的现象,尤其是在加工定量为180M2以上的产品时,会使基布表面起毛、分层。 　　超细纤维水刺非织造合成革基布使水刺剥离和水刺成网融为一体,使纤网的加固与纤维的分裂在一次加工中完成,具有工艺流程短的特点。用机械物理的方法取代化学的方法剥离纤维,不仅可省去化学处理工序,节省化学原料,节省能耗,降低成本,而且可避免因化学处理而造成的污染。将水刺技术与裂片纤维的特点相结合是研制超细纤维仿真皮革基布的一种新颖手段。