一种环保皮革基布的制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保皮革基布的制备方法，属于非织造布的技术领域。
背景技术
目前中国的人造革与合成革的产能已经占到世界总产量的70％以上。随着新技术的不断涌现，人造革与合成革的合成技术也不断发展，现在人造革和合成革大部分是以纤维的基布为增强材料，以高分子树脂为基体，通过涂层或浸渍方式构成的复合材料，其基布的性能及其发展决定了人造革行业的发展。
但是，在人造革与合成革生产过程中依然面临污染严重问题，产品也存在着有害身体的污染，人们最直观的是用动物皮或人造皮革加工制造的汽车座椅、沙发等，有刺鼻的挥发性有害气体味，其原因是动物皮和人造革生产其表面涂层多是采用溶剂性聚氨酯，即油性PU。油性PU会产生有毒挥发性气体，温度越高挥发性越强。例如中国专利文献CN104404777A公开了一种反毛皮革的生产工艺，包括以下步骤：制备针刺无纺布：针刺无纺布属于无纺布的一种，以涤纶、丙纶原料制造，经过多次针刺加以适当热轧处理而成；在针刺无纺布上涂覆一层PVC发泡层；在发泡层外层涂覆一表面处理剂，待所述表面处理剂干固后形成一PVC面层；在PVC面层的表面涂覆一层反毛皮感人造革感涂层，反毛皮感人造革感涂层进行低温发泡压花工艺；在反毛皮感人造革感涂层的表面涂覆一层蜡感油性涂层。该发明中的油性涂层采用的是油性pu，存在产生有毒挥发性气体的风险。
此外，本发明的发明人前期也公开了一种完全环保皮革基布的制备方法的专利文件，专利公开号为CN107953497A。将涤纶纤维分散到水中，制得涤纶纤维悬浊液；加入分散剂，搅拌均匀，得涤纶溶液；将涤纶溶液通过造纸法，利用上下两台纸机，制备两层涤纶纸，通过复合辊，使上下两层涤纶纸与基布复合，使得基布在中间，基布两面为涤纶纸，得皮革布；将皮革布经高压水刺、压榨脱水后，进入烘缸干燥，收卷、最后分切，即得。但是该工艺采用固定普通水刺进行复合，产品经高压水流加固，表面会产生一道道的水针纹路，使其表面粗糙，不易涂层，影响产品的手感，影响产品的美观。
发明内容
针对现有水刺技术的不足和局限性，尤其是水针纹路明显，手感粗糙，不易涂层，影响产品的美观性，本发明提供一种环保皮革基布的制备方法。本发明创新使用了摆动水刺，使用固定普通水刺预先进行加固，然后前后通过六道摆动水刺，对产品的两面进行加固，使产品更加瓷实，达到皮革布的行业标准。本发明通过超细超短聚酯纤维与聚酯纤维底布缠结复合而成环保皮革基布，适合制造用水性PU含浸或涂层的皮革布料，无色无味环保。本发明的环保皮革基布为三层结构，上层和下层为聚酯纤维层，中间为聚酯纤维底布层。
术语说明：
压力单位：本发明所述的压力单位均采用kg表示，为公斤力，是力的一种常用单位，力的国际单位是牛顿。1公斤力指的是1千克的物体所受的重力(即9.8N)，所以1千克力＝9.8牛顿。
本发明的技术方案如下：
一种环保皮革基布的制备方法，包括步骤如下：
(1)将聚酯纤维分散到去离子水中，搅拌均匀，得聚酯纤维溶液；
(2)将聚酯纤维溶液制备两层聚酯纤维层，通过预水刺使上下两层聚酯纤维层与聚酯纤维底布复合，使得聚酯纤维底布在中间，聚酯纤维底布两面为聚酯纤维层，得三层复合皮革基布；
(3)将三层复合皮革基布先经固定普通水刺加固，再通过高压摆动水刺、压榨脱水、真空吸水后，充分交织形成高强度基布，再进行干燥，即得环保皮革基布。
根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的聚酯纤维的纤度为0.01～0.6dtex，纤维长度1～8mm；进一步优选的，聚酯纤维的纤度为0.05～0.4dtex，纤维长度3～7mm。
根据本发明，优选的，步骤(1)中聚酯纤维与去离子水的质量比为1：(40～60)；
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的聚酯纤维底布为聚酯纤维机织底布。
进一步优选的，聚酯纤维机织底布的克重为40～100g/m2；
进一步优选的，聚酯纤维机织底布的厚度为0.2～0.7mm。
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述预水刺的压力为10～50kg。
根据本发明，优选的，步骤(3)中所述固定普通水刺的压力为30～70kg。
根据本发明，优选的，步骤(3)中高压摆动水刺为逐步增压，逐步增压的起始压力为40～80kg，结束压力为100～170kg。
本发明为详尽说明的，均按本领域常规操作。
本发明的技术特点：
本发明的环保皮革基布是利用超细超短聚酯纤维，在不通过任何化学处理的条件下用水刺复合的方法制造出基布，该基布为适宜用水性PU含浸或涂层的面料，无色无味环保，因此加工后完全环保。并且在制备过程中采用高压摆动水刺进行复合，在进行高压摆动水刺过程中通过逐步增压，逐步增压的起始压力为40～80kg，结束压力为100～170kg，使得压力均匀适宜，有效避免了水的压力过小时脱层并且密度低，压力过大时撕裂强力低，压力大破坏基布结构，并且在水刺过程中水针划圆摆动，使得本发明制备的环保皮革基布消除了表面水针纹，更加光滑，手感更好。
本发明的技术特点和有益效果如下：
1、本发明中采用的原料为超细超短聚酯纤维，在使用过程中不需要加入分散剂也能分散的均匀；同时本发明选用的聚酯纤维长度为1～8mm，纤度为0.01～0.6dtex，如果纤维太短，纤度太小则易流失，易掉毛，成本高且后续不易成型；纤维太长、纤度太大则不易分散，成品匀度差。
2、本发明采用了摆动式水刺机进行高压水刺，并且在高压水刺过程中通过逐步增压的起始压力为40～80kg，结束压力为100～170kg，使得压力均匀适宜，并且在水刺过程中水针划圆摆动，制备的环保皮革基布消除产品表面水针纹，不起毛，不分层，同时布面光滑整洁，手感柔软细腻，最终制备得到的环保皮革基布密度达0.2～90g/cm2，克重在110～350g/m2之间，适合作为生产汽车内饰或衣服用的材料。
3、本发明在制备环保皮革基布的过程中未使用任何有机溶剂，不产生污染，完全环保，同时制备方法步骤简单，通过三层复合成型器代替了上下两台成型器，更加容易成型，缩短了整体流程，同时制得的环保皮革基布易干燥，产能高，美观漂亮，经济实惠，用途广泛。
附图说明
图1为实施例1制备的环保皮革基布结构图。
图2为实施例1制备的环保皮革基布的纤维结构示意图。
图3为对比例2制备的环保皮革基布的纤维结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例中所用原料均为常规原料，所用设备均为常规设备，市购产品。
实施例1
一种环保皮革基布的制备方法，包括步骤如下：
(1)将纤度为0.2dtex，纤维长度5mm的超细超短的聚酯纤维分散到去离子水中，搅拌均匀，得聚酯纤维溶液；
(2)放卷架上准备聚酯纤维机织底布，克重50g/m2，厚度0.3mm，备用；
将步骤(1)中的聚酯纤维溶液通过三层复合成型器，制备两层聚酯纤维层，通过20kg预水刺使上下两层聚酯纤维层与聚酯纤维底布复合；使得聚酯纤维底布在中间，聚酯纤维底布两面为聚酯纤维层，形成三层复合皮革基布；
(3)将三层复合皮革基布先经40kg固定普通水刺加固，然后利用摆动式水刺机进行高压摆动水刺加固，消除水针纹，高压摆动水刺为逐步增压，逐步增压的起始压力为50kg，结束压力为110kg，经压榨脱水、真空吸水后，进入热风干燥初烘、送烘筒干燥，收卷、最后分切，得环保皮革基布。
本实施例制备的的环保皮革基布结构如图1所示，分为三层，聚酯纤维机织底布在中间，聚酯纤维机织底布两面为聚酯纤维层，纤维结构如图2所示。
实施例2
一种环保皮革基布的制备方法，包括步骤如下：
(1)将纤度为0.4dtex，纤维长度6mm的超细超短的聚酯纤维分散到去离子水中，搅拌均匀，得聚酯纤维溶液；
(2)放卷架上准备聚酯纤维机织底布，克重70g/m2，厚度0.5mm，备用；
将步骤(1)中的聚酯纤维溶液通过三层复合成型器，制备两层聚酯纤维层，通过30kg预水刺使上下两层聚酯纤维层与聚酯纤维底布复合；使得聚酯纤维底布在中间，聚酯纤维底布两面为聚酯纤维层，形成三层复合皮革基布；
(3)将三层复合皮革基布先经50kg固定普通水刺加固，然后利用摆动式水刺机进行高压摆动水刺加固，消除水针纹，高压摆动水刺为逐步增压，逐步增压的起始压力为60kg，结束压力为150kg，经压榨脱水、真空吸水后，进入热风干燥初烘、送烘筒干燥，收卷、最后分切，得环保皮革基布。
实施例3
一种环保皮革基布的制备方法，包括步骤如下：
(1)将纤度为0.5dtex，纤维长度7mm的超细超短的聚酯纤维分散到去离子水中，搅拌均匀，得聚酯纤维溶液；
(2)放卷架上准备聚酯纤维机织底布，克重100g/m2，厚度0.7mm，备用；
将步骤(1)中的聚酯纤维溶液通过三层复合成型器，制备两层聚酯纤维层，通过40kg预水刺使上下两层聚酯纤维层与聚酯纤维底布复合；使得聚酯纤维底布在中间，聚酯纤维底布两面为聚酯纤维层，形成三层复合皮革基布；
(3)将三层复合皮革基布先经60kg固定普通水刺加固，然后利用摆动式水刺机进行高压摆动水刺加固，消除水针纹，高压摆动水刺为逐步增压，逐步增压的起始压力为70kg，结束压力为160kg，经压榨脱水、真空吸水后，进入热风干燥初烘、送烘筒干燥，收卷、最后分切，得环保皮革基布。
对比例1
如实施例1所述，不同的是：
步骤(1)中聚酯纤维的长度为0.5mm。
对比例2
如实施例1所述，不同的是：
步骤(1)中聚酯纤维的长度为12mm。
本对比例制备的的环保皮革基布纤维结构图如图3所示。
对比例3
如实施例1所述，不同的是：
步骤(3)中高压摆动水刺逐步增压的起始压力为20kg，结束压力为100kg。
对比例4
如实施例1所述，不同的是：
步骤(3)中高压摆动水刺逐步增压的起始压力为100kg，结束压力为200kg。
对比例5
如实施例1所述，不同的是：
步骤(3)中采用压力为100kg的固定普通水刺。
实施例1与对比例2相比使用了长度为5mm，纤度为0.2dtex的聚酯纤维，使得实施例1制备的环保皮革基布纤维结构更细，匀度好，更易成型，不起毛，不分层，同时布面光滑整洁，手感柔软细腻。
试验例1
测试实施例1-3和对比例1-3制得的皮革基布的性能指标，结果如表1所示。
表1
通过表1中实施例1-3和对比例1-2的性能指标对比可知，聚酯纤维的过长或者过短都会导致成品克重偏小，断裂强度与撕裂强度低，匀度差，成型较难，且极易脱层。通过实施例1-3和对比例3-4的性能指标对比可知，高压摆动水刺压力过低会导致成品克重偏小，断裂强度与撕裂强度低，虽然匀度良，成型较易，但是极易脱层；而高压摆动水刺压力过高会导致成品断裂强度与撕裂强度低，虽然匀度良，成型较易，但是极易脱层。通过实施例1-3和对比例5的性能指标对比可知，使用固定普通水刺制备的环保皮革基布仅仅在克重方面合格，其它断裂强度与撕裂强度、匀度均不合格，并且匀度差，成型难，且脱层。
