專利名稱：：具有優(yōu)異的強度和伸長率性質的絨面狀人造革的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異的強度和伸長率性質的絨面狀人造革，并且更具體地，涉及一種可用作用于車輛、家具等的高耐久性材料，原因是它具有優(yōu)異的拉伸強度和恒定的負載伸長率?，F(xiàn)在，由具有三維交聯(lián)的微纖維和浸漬在非織造織物中的聚氨酯樹脂(聚氨酯彈性體)的非織造織物制成的人造革被廣泛用作迅速代替用于家具或車輛的天然革的材料，原因是它具有與天然革類似的軟觸感以及獨特的外觀。近年來，具有高功能性以及仿造天然革的軟觸感以及獨特外觀的常規(guī)特征的人造革正在得到積極的研究。特別是，需要這樣的人造革它需要形狀穩(wěn)定性以在用于車輛、家具等時具有對過度的摩擦以及外力的耐久性，并且它具有適合的強度以及伸長率以當它在彎曲區(qū)域使用時使縫制和裝配的可加工性變得更容易。
背景技術：
：作為用于得到人造革形狀穩(wěn)定性的常規(guī)技術，美國專利5,112,421、美國公開專利2005/0009426Al等提出了一種這樣的方法在非織造織物的制造中將織物插入由棉花制成的料片層(weblayer)之間以具有穩(wěn)定的縫合強度和恒定的負載伸長率性質。然而，上述方法的不利之處在于盡管強度高，但是由于織物的插入，恒定的負載伸長率變得遠遠更小，從而在這種方法用于具有許多彎曲區(qū)域的家具或者車輛時，使手動工作如座位裝配變得困難。同時，日本專利公開2004-332173提出了下面的方法在非織造織物的制造過程中，通過將拉伸針織物或者機織物插入到短纖維料片層的中間以制造人造革，所述織物通過噴水法由聚氨酯彈性紗線制成。然而，根據(jù)上述方法，針織物或機織物只由聚氨酯彈性紗線制造，使得難以通過針刺插入。因此，形成結合的褶，原因是結合是使用噴水法進行的，從而使表面不均勻。另外，伸長率過高并且強度弱，導致令人不滿意的形狀穩(wěn)定性，使得織物不可以用于家具和車輛。如上所述，通過常規(guī)方法制造的人造革具有良好的強度以及差的伸長率，或者相反，并且外觀令人不滿意。因此，它們不適合作為用于需要高耐久性以及漂亮外觀的家具和車輛的人造革。
發(fā)明內(nèi)容(本發(fā)明所要解決的問題)本發(fā)明的一個目的是提供一種人造革，所述人造革通過控制結合到料片上的機織物和針織物的強度和伸長率，以具有改善彎曲區(qū)域的縫制和裝配的可加工性的強度以及伸長率，以及對過度摩擦和外力的形狀穩(wěn)定性，并且根據(jù)機織物和針織物的強度和伸長率適當?shù)貙崿F(xiàn)最終產(chǎn)品的強度和伸長率。(技術方案)為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種絨面狀人造革，所述絨面狀人造革包含在其中填充有聚氨酯的復合片材，所述復合片材包含相互纏結并且厚度小于0.3旦尼爾的超細短纖維的非織造織物；以及置于所述非織造織物中的機織物或針織物，所述機織物或針織物與非織造織物的超細短纖維纏結，并且在8kgf的負載下具有10至30%的恒定負載伸長率，其中在縱向和橫向上的拉伸強度為35至60kg仍0酬，并且在縱向和橫向上的恒定負載伸長率為8至25%?，F(xiàn)在將在以下詳細描述本發(fā)明。首先，本發(fā)明的絨面狀人造革具有35至60kg仍0咖的在縱向和橫向上的拉伸強度，以及8至25%的在縱向和橫向上的恒定負載伸長率。在人造革用于家具、車輛等的材料的情況下，需要適當?shù)匮娱L人造革的裝配加工性，以使縫制和裝配工作變得更容易，以及需要用于防止過大的伸長率的形狀穩(wěn)定性。在形狀穩(wěn)定性方面，如果恒定的負載伸長率大于25%，則人造革在使用過程中繼續(xù)延長，從而損害產(chǎn)品的永久價值。在裝4配可加工性方面，如果拉伸強度小于35kgf/50mm，或者恒定負載伸長率小于8%，則在裝配過程中可能損害產(chǎn)品，并且壓力和張力可能被施加到工作者的身體上。另外，如果拉伸強度大于60kg仍0mm,則恒定負載伸長率變得過低，從而導致上述問題。典型的人造革由小于0.3旦尼爾的超細短纖維和聚氨酯彈性體組成。然而，在本發(fā)明中，作為用于獲得強度和伸長率性質的手段，將具有強度和伸長率性質的機織物或針織物作為增強材料加入到典型人造革中。機織物或針織物對于使本發(fā)明的人造革產(chǎn)品獲得強度和伸長率性質是重要的組成部分。更重要的是，根據(jù)作為增強材料插入的非機織物或針織物的經(jīng)紗和維紗的密度及其恒定負載伸長率，產(chǎn)品的強度和伸長率性質大大不同。特別是，很重要的是使非織造織物中的超細短纖維與機織物或針織物整體地纏結以獲得令人滿意的外觀和物理性能。在通過針刺法制造的情況下，機織物或針織物的經(jīng)紗和緯紗的密度優(yōu)選為20至100根紗線/英寸。如果密度小于20根紗線/英寸，則它太弱而不能充分地起著增強材料的作用，從而使產(chǎn)品的拉伸強度下降。如果密度大于100根紗線/英寸，則存在的更大可能性是在針穿過機織物或針織物的網(wǎng)孔時損害增強材料。在這種情況下，增強材料的恒定負載伸長率降低，從而也使產(chǎn)品的恒定負載伸長率劣化。另外，被應用于本發(fā)明的機織物或針織物在8kgf的負載下測量的恒定負載伸長率為10至30%。機織物或針織物的恒定負載伸長率是對產(chǎn)品的恒定負載伸長率具有最大的影響的因素。對于只包含由超細短纖維和聚氨酯填充材料組成以及在其內(nèi)沒有增強材料的非織造織物的典型人造革，其恒定負載伸長率太大，以致伸長率不適于作為用于車輛或家具等的材料的應用。因此，作為用于獲得恒定負載伸長率的方法之一，插入并且介入機織物或針織物，這使機織物或針織物的恒定負載伸長率變得很重要。當將機織物或針織物連結到非織造織物上時，機織物或針織物的恒定負載伸長率變得更小。因此，為了具有大于8%且小于25%的恒定負載伸長率，最優(yōu)選機織物或針織物具有上述恒定負載伸長率。另外，在本發(fā)明中使用的機織物或針織物可以由一種或兩種以上的紗線組成，所述紗線選自聚對苯二甲酸乙二醇酯紗線、聚對苯二甲酸丙二醇酯紗線、聚酰胺紗線、聚氨酯紗線、聚乙烯紗線和聚丙烯紗線。而且，包含機織物或針織物的紗線是長絲紗線或短纖維紗線。增強的機織物或針織物可以通過針刺法纏結到非織造織物的短纖維料片層上，或者通過高壓噴水交聯(lián)到其上。具有優(yōu)異的強度和伸長率性質的本發(fā)明的絨面狀人造革的制造是通過下面一系列處理步驟實現(xiàn)的。具體而言，制備在8kgf的負載下測量的恒定負載伸長率為10至30%的機織物或針織物，然后制備在溶解或分離后厚度小于0.3旦尼爾的超細短纖維料片，從而通過針刺法將機織物或針織物層和超細片幅層結合。使用其針倒刺(barb)的數(shù)量為1以下的針以防止對機織物或針織物層的損害，并且通過調(diào)節(jié)倒刺的角度，將與機織物或針織物接觸的可能性最小化。結合所需的穿孔密度在每1cnf的單位面積優(yōu)選為1500至3000次(time)。其中結合有機織物或針織物的復合片材的密度應當落入0.200至0.250g/CTf的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中使用的小于0.3旦尼爾的超細短纖維可以由聚酰胺聚合物、聚酯聚合物、聚烯烴聚合物和聚氨酯聚合物中的一種或兩種以上組成。將3至15%濃度的聚乙烯醇或羧甲基纖維素的水溶性聚合物溶液填塞在非織造織物和機織物或針織物的復合片材上，并且干燥，以相對于纖維的重量具有5至20重量％的量。這種方法對于防止最終產(chǎn)品的觸感為堅硬是有效的，這種觸感是在浸漬聚氨酯樹脂的后續(xù)處理中由與轉變?yōu)榧毨w維束的纖維過度結合的聚氨酯樹脂產(chǎn)生的。接著，對復合片材進行聚氨酯濕法浸漬處理。在這個步驟中使用的聚氨酯彈性體容易溶解于由聚二醇(macroglycol)、二異氰酸酯和低分子量的二醇或二胺組成的直鏈聚合物材料中，或者容易溶解于一些交聯(lián)聚合物材料，如二甲基甲酰胺(以下稱為"DMF")中。在本發(fā)明中使用的聚二醇可以包括聚醚二醇、聚酯二醇、聚醚聚酯共聚物二醇、聚碳酸酯二醇等。在本發(fā)明中的低分子量二醇可以包括4,4，-丁二醇、乙二醇等。還可以使用二胺堿如亞甲基-雙((4,4，-苯胺)的增鏈劑。通過將洗滌劑、顏料、功能粒子等加入這種聚氨酯彈性體的DMF溶液中，并且稀釋所得溶液，從而6制備出浸漬溶液。將復合片材浸漬在浸漬溶液中，然后將聚氨酯在水溶液中凝結，在50至80°C熱水中洗滌以完全除去臨時填充的水溶性聚合物，然后干燥。相對復合片材的重量，在干燥之后的聚氨酯的含量優(yōu)選為20至50重量％。通過用能夠溶解或者分離溶解組分的溶劑或氫氧化鈉水溶液除去溶解組分(海(sea)組分)，將纖維連續(xù)地轉化為細纖維的束。在溶解組分(海組分)為共聚聚酯的情況下，使用5至15%的氫氧化鈉的水溶液，通過連續(xù)或不連續(xù)的布置方法分解海組分。在溶解組分為聚乙烯或聚苯乙烯的情況下，通過用甲苯、全氯乙烯或三氯乙烯處理以除去海組分。例如，通過用10%的氫氧化鈉水溶液在100°C處理5至10分鐘，將海組分的共聚聚酯完全分解并且除去。此時，盡管由非織造織物和機織物或針織物組成的復合片材的厚度降低至某種程度，但是因為它們的溶解組分(海組分)被除去，所以通過機織物或針織物的結構將復合片材的形狀保持得很好，由機械拉伸力所導致的縱向伸長程度不大，并且復合片材的表面表觀密度得到提高。接著，通過裝備有合適粗糙度的砂紙的拋光機對如此獲得的皮革形式的復合片材的表面進行拋光，從而在表面上形成凸起的纖維，然后絨毛蓬松。根據(jù)其用途選擇砂紙的粗糙度。通常，優(yōu)選使用150至400目的砂紙。根據(jù)其應用，將在其中形成有絨毛的皮革形式的復合片材染色。在所用的纖維包含尼龍-6的情況下，通常使用金屬配合物染料或者磨蝕型酸性染料將它染色。在聚酯的情況下，使用分散染料在高壓快速印染機中將它染色。最后，對染色的產(chǎn)品進行軟化和功能試劑處理，從而制備高等級的復合絨面狀人造革。通過本發(fā)明制造的人造革使彎曲區(qū)域上的縫制和裝配可加工性變得更容易，以及具有形狀穩(wěn)定性，該形狀穩(wěn)定性提供對外力的耐久性，原因是強度和伸長率性質是很優(yōu)異的，即，拉伸強度為35至60kgf，并且在8kgf的負載下測量的恒定負載伸長率為8至25%。本發(fā)明的人造革適合作為用于需要形狀穩(wěn)定性的家具、車輛等的高耐久性材料。在本發(fā)明中，人造革的復合片材的各種物理性能按如下測定。-超細纖維的厚度和細度(旦尼爾)取得人造革的復合片材的橫截面的樣品，并且對其應用制劑處理如金涂料涂覆。通過掃描電子顯微鏡(SEM)分析器以恒定的放大倍率拍攝樣品的橫截面照片。估算在照片上顯示的超細纖維的一根線材的直徑，并且將其轉變?yōu)閷嶋H值，然后通過下式獲得細度。細度(旦尼爾)=97iD2p/4000在該式中，7T是圓周與直徑的比率，D為超細纖維的橫截面的直徑，并且p為超細纖維的密度(g/cm3)。所用的尼龍密度為1.14，并且所用的聚對苯二甲酸乙二醇酯的密度為1.38。-恒定負載伸長率(％)從絨面狀人造革的復合片材和從機織物或針織物中在縱向和橫向上切割出各自的寬度為50mm并且長度為250mm的三個試樣，并且沿著它們的中心區(qū)域標記100mm的顯示線。將這些試樣以150mm的夾持距離安裝在疲勞實驗機(*)上，并且將78.4N(8kg)的負載(包括較低的夾子的負載)仔細地懸掛在試樣上達IO分鐘。在懸掛負載10分鐘的情況下，獲得在顯示線之間的距離(C。)，并且通過下式計算恒定負載伸長率；恒定負載伸長率(％)=CQ-100在該式中，e。表示在懸掛8kg的負載10分鐘之后，在顯示線之間的距離(mm)。作為疲勞實驗機的*，使用'Marlens疲勞實驗機'。-拉伸強度(Kg仍O咖)分別在縱向和橫向上，從樣品中取出5個試樣，每一個試樣具有50mm寬度和250mm長度。將試樣的上部夾緊在Densinm型或其相當?shù)睦鞆姸葘嶒灆C上，并且將適當?shù)某跏钾撦d施加到其上，使得試樣是垂直的，并且與水平線一致，從而提供150mm的夾持距離。初始負載指將不自然的皺褶或彎曲變平所需的負載。特別是，將非特指的織物的初始負荷設定為1.96N(200gf)。5個試樣的撕裂所需的負載(kg仍Omrn)是在200200mm/min的牽引速度下測量的并且平均化。(有利效果)本發(fā)明在彎曲區(qū)域上的縫制和裝配可加工性變得更容易，以及具有提供對外力的耐久性的形狀穩(wěn)定性，原因是強度和伸長率性質是很優(yōu)異的。實施本發(fā)明的最佳方式以下，將參考實施例詳細描述本發(fā)明，但不限于此。實施例1通過紡絲和拉伸處理，由70重量％的作為纖維形成組分的聚對苯二甲酸乙二醇酯和30重量％的作為萃取組分的共聚物聚酯制備出海島式的復合連續(xù)纖維，所述復合連續(xù)纖維具有75旦尼爾的總厚度，并且可被轉化為細纖維束。此時，連續(xù)纖維的單絲具有3.1的旦尼爾并且在其中具有16根超細纖維(纖維形成組分)。連續(xù)纖維起皺并且設定在17(TC以給它提供適合的恒定負載伸長率。在通過在捻絲機中以650捻/分鐘加捻以制造編織織物的過程中，將這樣獲得的復合纖維用作經(jīng)紗和緯紗。將經(jīng)紗和諱紗制造成編織織物，該織物具有70紗線/英寸的經(jīng)紗密度和70紗線/英寸的緯紗密度。在編織織物的長度(縱向)方向上的恒定負載伸長率為20%，并且在其寬度(橫向)方向上的恒定負載伸長率為22%。同時，通過紡絲和巻曲切割處理，由70重量％的作為纖維形成組分的聚對苯二甲酸乙二醇酯和30重量％的作為萃取組分的共聚物聚酯制備出短纖維，該短纖維具有51mm的長度、2.5旦尼爾的單絲細度、以及在單絲中為36根超細纖維(纖維形成組分)。通過梳理、交叉搭接處理，上述短纖維形成料片，并且在非織造織物的制備過程中通過針刺，將這種料片與編織織物結合，從而形成復合片材。然后，將非織造織物和編織織物的復合片材填塞在10%聚乙烯醇水溶液中，并且干燥，以使相對于纖維的重量，具有10重量％的量。然后，將復合片材浸漬在15%的浸漬溶液中，所述浸漬溶液是通過將聚醚-聚酯共聚物二醇類的聚氨酯彈性體稀釋在二甲基甲酰胺(DMF)中而制備的。然后，將聚氮酯在水溶液中凝結，在70。C水熱溶液中洗滌以完全除去聚乙烯醇聚合物，并且干燥。在干燥步驟后的聚氮酯的含量被發(fā)現(xiàn)為35重量％。通過將其在100°C的10%氫氧化鈉水溶液中持續(xù)處理以完全除去海組分，即共聚物聚酯，使得只留下島組分，即聚酯細纖維的組分，上述由纖維和聚氨酯構成的皮革形式的復合片材被轉化為細纖維束。然后，將一部分超細纖維切割出來，并且通過使用#240粗砂砂紙進行拋光處理而形成凸出，以獲得絨毛，從而制備了具有優(yōu)異的強度和伸長率性質的皮革形式的復合片材。接著，在高壓快速印染機中，用具有優(yōu)異堅牢性的分散染料將所得的片材染色。然后將片材處理(reduced)、清潔并且干燥。連續(xù)進行防水劑和抗靜電劑處理和絨毛尖端軟化處理，從而制備用于人造革的絨面狀復合片材。評價這樣獲得的用于人造革的復合片材的物理性能，并且結果示于表2中。實施例2至3以及比較例1和2除了將在編織織物的制造中所用的經(jīng)紗和緯紗的種類和細度改變?yōu)槿绫?那樣之外，以與實施例1中相同的方式制備用于人造革的復合片材。評價物理性能，并且示于表2中。<表1〉制備條件<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><表2>絨面狀人造革的復合片材的物理性能的評價結果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>*縱向是組成用于絨面狀人造革的復合片材的機織物或針織物的經(jīng)紗方向，而橫向是機織物或針織物的緯紗方向。工業(yè)可適用性因為強度和伸長率的性質很優(yōu)異，本發(fā)明使在彎曲區(qū)域上的縫制和裝配可加工性變得更容易，以及具有提供對外力的耐久性的形狀穩(wěn)定性。由于這樣，本發(fā)明有利于作為用于需要耐久性的家具和車輛的材料。權利要求1.一種絨面狀人造革，所述絨面狀人造革包含在其中填充有聚氨酯的復合片材，所述復合片材包含相互纏結并且厚度小于0.3旦尼爾的超細短纖維的非織造織物；以及被置于所述非織造織物中的機織物或針織物，所述機織物或針織物與非織造織物的超細短纖維纏結，并且在8kgf的負載下具有10至30％的恒定負載伸長率，其中在縱向和橫向上的拉伸強度為35至60kgf/50mm，并且在縱向和橫向上的恒定負載伸長率為8至25％。2.權利要求1所述的絨面狀人造革，其中所述機織物或針織物的經(jīng)紗密度和緯紗密度為20至100根紗線/英寸。3.權利要求1所述的絨面狀人造革，其中所述機織物或針織物由長絲紗線或短纖維紗線組成。4.權利要求1所述的絨面狀人造革，其中所述機織物或針織物由一種或兩種以上的紗線組成，所述紗線選自聚對苯二甲酸乙二醇酯紗線、聚對苯二甲酸丙二醇酯紗線、聚酰胺紗線、聚氨酯紗線、聚乙烯紗線和聚丙烯紗線。5.權利要求1所述的絨面狀人造革，其中所述復合片材的密度為0.200至0.250g/cm2。全文摘要本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異的強度和伸長率性質的絨面狀人造革。所述絨面狀人造革包含在其中填充有聚氨酯的復合片材，所述復合片材包含相互纏結并且厚度小于0.3旦尼爾的超細短纖維的非織造織物；以及被置于所述非織造織物中的機織物或針織物，所述機織物或針織物與非織造織物的超細短纖維纏結，并且在8kgf的負載下具有10至30％的恒定負載伸長率，其中在縱向和橫向上的拉伸強度為35至60kgf/50mm，并且在縱向和橫向上的恒定負載伸長率為8至25％。由于其優(yōu)異的拉伸強度和恒定負載伸長率，所述絨面狀人造革可用作用于需要耐久性的家具和車輛的材料。文檔編號B32B5/26GK101331265SQ200680047713公開日2008年12月24日申請日期2006年12月18日優(yōu)先權日2005年12月19日發(fā)明者姜盛元,金元俊,黃永男申請人:可隆株式會社