合成革基布用定島型海島復(fù)合短纖維

1、合成革基布用定島型海島復(fù)合短纖維薛敏敏倪福夏(上海市紡織科學(xué)研究院,上海,200082摘要:介紹了超纖皮革的發(fā)展和應(yīng)用情況;闡述了用定島型海島復(fù)合短纖維制成的合成革基布的質(zhì)量指標(biāo)以及該纖維用于超纖皮革生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題。關(guān)鍵詞:定島型海島復(fù)合短纖維,合成革基布,超纖皮革中圖分類號(hào):TS102165文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7093(200605-0028-04 定島型海島短纖維是通過(guò)先進(jìn)的雙組分復(fù)合紡絲生產(chǎn)技術(shù)制成的,從其橫截面看是一種成分以微細(xì)而分散的狀態(tài)被另一種成分包圍著,好像海中有許多島嶼(圖1,“島”與“海”成分在纖維的軸向上是連續(xù)密集、均勻分布的。在生產(chǎn)過(guò)程中定島型海島纖

2、維具有常規(guī)纖維的線密度,而用溶劑把“?！背煞秩艿艉?則可得到集束狀的超細(xì)纖維束(圖2。 圖1COPET/P A 海島纖維截面海島型復(fù)合超細(xì)纖維以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能在紡織面料、合成皮革領(lǐng)域顯現(xiàn)了轟動(dòng)效應(yīng),風(fēng)靡全球。海島纖維分為長(zhǎng)絲和短纖維,長(zhǎng)絲只能用于紡織面料,而短纖維既可在紡織面料又可在合成皮革上應(yīng)用。海島短纖維分為定島和不定收稿日期:2006-02-09作者簡(jiǎn)介:薛敏敏,女,1978年生,在讀工程碩士,現(xiàn)任上海市紡織科學(xué)研究院合纖新材料廠廠長(zhǎng)。主要從事海島短纖維產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)。圖2海島纖維溶去“?！焙蟮某?xì)纖維束島兩種,不定島型的單根纖維中“島”是不可控制的,在縱軸上是非連續(xù)的,通過(guò)溶

3、劑處理后,形成粗粗細(xì)細(xì)、長(zhǎng)長(zhǎng)短短不規(guī)則的超細(xì)纖維,而定島型纖維是縱軸上連續(xù)、島數(shù)固定、線密度和長(zhǎng)度一致的均勻的超細(xì)纖維,因而定島纖維制成的合成革強(qiáng)度較高,色牢度、染色性能較好,起絨的纖維不易脫落,定島纖維應(yīng)用面更廣一些。定島技術(shù)是不定島技術(shù)的更新?lián)Q代,是國(guó)際上最先進(jìn)的生產(chǎn)超細(xì)纖維的工藝技術(shù)。上海市合成纖維研究所兩年前開始進(jìn)行定島型海島短纖維的研制,目前已經(jīng)建成了國(guó)內(nèi)第一條年產(chǎn)2000t 的全部國(guó)產(chǎn)化的定島型海島短纖維生產(chǎn)線,產(chǎn)品規(guī)格為線密度2.75414dtex,內(nèi)含37個(gè)島,海島比為3040/7060,經(jīng)堿溶后分離出來(lái)的纖維線密度達(dá)0.0440.067dtex,產(chǎn)品品種有COPET/P A

4、和COPET/PET 兩種,產(chǎn)品的質(zhì)量已達(dá)到或超過(guò)進(jìn)口纖維的指標(biāo)?，F(xiàn)已進(jìn)行工業(yè)化大批量生產(chǎn),向市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。82表1海島復(fù)合短纖維技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目COPET/P A C OPET/PET 線密度(dtex3.552.54強(qiáng)度(c N/dtex33伸長(zhǎng)率(%2020名義長(zhǎng)度(mm38.5,5138.5,51卷曲數(shù)(個(gè)/25mm1411比電阻(c m101010101世界超纖皮革的發(fā)展情況1970年日本東麗公司開始開發(fā)并出售最初的仿麂皮的衣服面料,用0.055dtex的PET超細(xì)纖維生產(chǎn)的仿麂皮皮革開始亮相,揭開了超細(xì)纖維時(shí)代的序幕;1983年用P A超細(xì)纖維開發(fā)出有小牛皮

5、風(fēng)格的仿麂皮皮革;1994年日本旭化成公司用PET 與PP超細(xì)纖維為原材料,帝人公司用P A超細(xì)纖維為原材料,生產(chǎn)各種風(fēng)格的服裝用超纖皮革,經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展迎來(lái)了真正的超細(xì)纖維時(shí)代。日本現(xiàn)在比較熱門的化纖生產(chǎn)技術(shù)中就有海島纖維的生產(chǎn)技術(shù),三十多年來(lái)日本在超纖皮革產(chǎn)品上經(jīng)久不衰,盡管其地位由獨(dú)占市場(chǎng)減退為占有市場(chǎng)最大份額,但是在超纖皮革的品種、風(fēng)格和質(zhì)量上仍然牢牢地占據(jù)高位,不斷改進(jìn)的技術(shù)和多種多樣品種、風(fēng)格的產(chǎn)品使日本目前在超纖皮革領(lǐng)域中享受著豐厚的超額高利潤(rùn)。韓國(guó)大宇公司1993年投資35億日元引進(jìn)設(shè)備,開始生產(chǎn)仿麂皮面料,短短幾年超纖皮革產(chǎn)量迅速增長(zhǎng),已經(jīng)成為第二大生產(chǎn)基地。我國(guó)臺(tái)灣省的

6、三芳、南亞公司從1995年起開發(fā)0.055dtex的P A纖維也已批量生產(chǎn)。上世紀(jì)90年代我國(guó)煙臺(tái)萬(wàn)華公司從日本可樂(lè)麗公司引進(jìn)了不定島海島纖維和超纖皮革生產(chǎn)線,目前已批量生產(chǎn);江蘇常熟也引進(jìn)了定島型海島纖維的超纖皮革生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,制成的超纖皮革主要用于出口。近年我國(guó)不定島型超纖皮革的產(chǎn)能又有擴(kuò)大,但是產(chǎn)量不高,只占世界產(chǎn)量的10.8%,排在日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣省之后。中國(guó)是一個(gè)有13億人口的巨大市場(chǎng),連日本人都承認(rèn)中國(guó)遲早將登上超纖皮革世界第一生產(chǎn)大國(guó)的頂座。目前發(fā)展緩慢的主要原因在于超纖皮革生產(chǎn)中關(guān)鍵技術(shù)的難度大、技術(shù)含量高。只要通過(guò)技術(shù)攻關(guān),超纖皮革的大發(fā)展勢(shì)必很快就會(huì)到來(lái)。2超纖皮革的

7、應(yīng)用超纖皮革的應(yīng)用在國(guó)際市場(chǎng)已經(jīng)成熟和相對(duì)穩(wěn)定,一般分為鞋類、衣料和雜貨類三個(gè)市場(chǎng)。鞋類市場(chǎng)包括運(yùn)動(dòng)鞋、男女式樣的皮鞋、鞋里、鞋底等;衣料市場(chǎng)包括女式套裝、茄克、大衣等;雜貨類市場(chǎng)包括箱包、球類、手套、家具、汽車、擦拭布等。2.1鞋類市場(chǎng)國(guó)際上超纖皮革在鞋類方面的應(yīng)用量占超細(xì)皮革的60%70%,是目前最大的市場(chǎng),主要是生產(chǎn)高級(jí)運(yùn)動(dòng)鞋。前幾年日本的價(jià)格為2022美元/m2(F OB,韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣省的價(jià)格為1618美元/m2(F OB。由于中國(guó)大陸市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,價(jià)格低,日本、韓國(guó)的產(chǎn)品很少供應(yīng)中國(guó)大陸。目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)不定島的超纖皮革占有大部分大陸市場(chǎng),臺(tái)灣三芳公司的定島超纖皮革在供應(yīng)寶成、寶亮公司

8、后,多余的才供應(yīng)大陸市場(chǎng)。目前供不應(yīng)求,要提前兩個(gè)月訂貨才能購(gòu)買到。2.2衣服面料市場(chǎng)超細(xì)皮革在衣服面料方面的應(yīng)用量占超纖皮革的6%7%,僅次于鞋類和家具市場(chǎng)。日本產(chǎn)的仿麂皮面料在上世紀(jì)90年代初以前曾經(jīng)獨(dú)占世界市場(chǎng),90年代后期日本的市場(chǎng)占有率逐年下降,現(xiàn)在為75%,但是日本支配衣服面料市場(chǎng)的能力仍未改變。衣服面料用仿麂皮是超纖皮革中要求比較高的一個(gè)領(lǐng)域,其技術(shù)難度很大。日本生產(chǎn)的仿麂皮衣服面料全部用P A、PET和PP超細(xì)纖維,主要的技術(shù)難度在于衣服面料用產(chǎn)品的厚度只有0.4 0.6mm,而且要有較高的強(qiáng)力;另一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)是染色均勻性和色牢度存在問(wèn)題。衣服面料中絕大多數(shù)用的是定島型海島纖維

9、,主要原因是定島型海島纖維的線密度與長(zhǎng)度是固定和均勻的,起絨后不會(huì)脫落,抗起球性能好,染色時(shí)不易出現(xiàn)染色不勻的現(xiàn)象,色牢度也比較好。由于P A超細(xì)纖維的染色問(wèn)題較難解決,日本有用PET作島相的,PET纖維的高溫高壓染色相對(duì)比較容易解決。上海市合成纖維研究所生產(chǎn)的COPET/PET海島纖維,其堿處理比COPET/P A海92島纖維難,需要摸索工藝,也可以參照織造印染的堿處理方法。衣服面料用基布可以用針刺法生產(chǎn),也可以用水刺法生產(chǎn)。在衣服面料領(lǐng)域國(guó)內(nèi)尚極少有人涉足,而巨大的超額利潤(rùn)一定會(huì)吸引廠商去嘗試。2.3以家具、車輛為主的雜貨類市場(chǎng)雜貨類市場(chǎng)包括皮箱包、家具、車輛、擦拭布、高爾夫手套、室內(nèi)裝飾

10、等,范圍很廣。在國(guó)際市場(chǎng)上除箱包市場(chǎng)外,基本均為日本獨(dú)占。2.3.1家具市場(chǎng)家具市場(chǎng)是超纖皮革第二大市場(chǎng),是雜貨類中最大的市場(chǎng),約占超纖皮革市場(chǎng)的8%9%。日本用超纖皮革制造的家具約有85%輸出海外,主要銷往歐洲和美國(guó),該市場(chǎng)幾乎為日本壟斷。2.3.2車輛市場(chǎng)車輛市場(chǎng)約占超纖皮革市場(chǎng)的3%4%,全部用海島纖維為原料,日本幾乎獨(dú)占該國(guó)際市場(chǎng),產(chǎn)品全部銷往歐盟各國(guó)。車用超纖皮革在我國(guó)國(guó)內(nèi)主要是染色和褪色方面的問(wèn)題未完全解決。日本最近又在裝載車輛品種方面的應(yīng)用不斷擴(kuò)大,認(rèn)為裝載車輛的應(yīng)用是仿麂皮超纖皮革在21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)之一,幾年內(nèi)增長(zhǎng)率可達(dá)到兩位數(shù),增長(zhǎng)幅度相當(dāng)大。中國(guó)用定島型海島纖維生

11、產(chǎn)超纖皮革尚處于成長(zhǎng)期過(guò)程中,很多應(yīng)用領(lǐng)域還處于起步階段,還未打入國(guó)際市場(chǎng),而定島型海島纖維在超纖皮革中的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)有廣闊的前景,給常規(guī)合成革、人造革的更新?lián)Q代帶來(lái)無(wú)限商機(jī)。日本經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展,產(chǎn)品處于成熟期,現(xiàn)在的營(yíng)銷戰(zhàn)略是設(shè)法降低成本和開發(fā)新的技術(shù),例如親水聚氨酯樹脂的研發(fā)等,這符合了一個(gè)新產(chǎn)品從發(fā)達(dá)國(guó)家到發(fā)展中國(guó)家梯度轉(zhuǎn)移的規(guī)律。3定島型海島纖維在超纖皮革中的應(yīng)用定島型海島纖維在超纖皮革中的應(yīng)用涉及到定島型海島纖維的合成革基布(即非織造布生產(chǎn)技術(shù)、超纖皮革生產(chǎn)技術(shù)和定島型海島纖維仿麂皮的染整后加工技術(shù)。定島型海島纖維生產(chǎn)超纖皮革的工藝比較復(fù)雜,簡(jiǎn)單流程如下:原料(COPET/P A或

12、COPET/PET開松梳理鋪網(wǎng)針刺(水刺非織造基布P VA含浸P U含浸堿處理磨毛貼面超纖皮革染色磨毛仿麂皮上述簡(jiǎn)單工藝流程又稱為后堿法,即先浸P U 再堿處理,優(yōu)點(diǎn)是皮質(zhì)感強(qiáng)。也有前堿法,即先堿處理后浸P U,優(yōu)點(diǎn)是堿溶后開纖率比較高,可使用普通型的P U,但是技術(shù)難度相當(dāng)大,因此建議針刺和水刺加固的用于衣服面料的仿麂皮最好采用后堿法處理。3.1定島型海島纖維在非織造基布生產(chǎn)中的應(yīng)用情況上海市合成纖維研究所生產(chǎn)的定島型海島纖維現(xiàn)在已正常向針刺和水刺基布的生產(chǎn)廠家供貨。表2是分別采用自產(chǎn)的定島型海島短纖維和進(jìn)口定島型海島短纖維在同一企業(yè)的同一臺(tái)針刺進(jìn)口設(shè)備上以同樣的生產(chǎn)速度和針刺密度,在不同時(shí)

13、間生產(chǎn)的基布的質(zhì)量報(bào)告。從表2可以看到,基布對(duì)拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度有一定要求;對(duì)密度要求高,要達(dá)到0.25 g/c m3以上,至少不能低于0.2g/c m3;基布面密度、厚度的CV值要求小于3%。在超纖皮革生產(chǎn)中基布的質(zhì)量占有重要的地位。目前經(jīng)過(guò)整改和調(diào)整速度后的國(guó)產(chǎn)針刺機(jī)所生產(chǎn)的基布也能達(dá)到上述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。水刺生產(chǎn)線因?yàn)樗俣容^快,要求定島型海島短纖維的靜電要小,否則無(wú)法正常生產(chǎn),自產(chǎn)的定島型海島短纖維在水刺生產(chǎn)線上已達(dá)到使用要求,可批量正常地供應(yīng)客戶使用。3.2超纖皮革的生產(chǎn)從非織造基布到貼面制成超纖皮革有幾十道工序,工藝流程長(zhǎng),技術(shù)難度較高。P VA漿料的選擇、使用的比例和P U耐堿

14、性能、P U含浸的比例等條件要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合恰當(dāng)選擇。在整個(gè)工藝過(guò)程中,堿處理裝置是定島海島纖維制超纖皮革生產(chǎn)線的瓶頸,堿處理的質(zhì)量直接決定超纖皮革的風(fēng)格,若處理不當(dāng)布面會(huì)收縮,或者COPET仍附著在表面,影響超纖皮革的質(zhì)量。目前有些工程技術(shù)人員和設(shè)備制造廠商根據(jù)堿處理的工藝要求(如3表2自產(chǎn)海島纖維與進(jìn)口海島纖維生產(chǎn)的基布的質(zhì)量比較項(xiàng)目自產(chǎn)纖維X12345CV(%進(jìn)口纖維X12345CV(%拉伸強(qiáng)度(N/50mmMDCD1245.5970171250.8970171185.01029111242.9952181302.897012124519931173.353.737211062210

15、7461661210712136291469716624117531262218692166221031851101伸長(zhǎng)率(%MDCD75.66108.0478.71109.774.34111.1074.25104.3076.34107.0074.68108.102.512.4165.2894.1766.7894.5164.8195.0861.9994.3365.9995.9566.8590.963.092.02撕裂強(qiáng)度(N/200mm×100mmMDCD151.014110152.213616147.713511151.715019150.114519153.0136141.394

16、.9611710120171211912517111191211110916123151201712119118161111331934164頂破強(qiáng)力(N286.4279.6299.2279.6269.8304.15.082381424512235142301523514245122176面密度(g/m2379.0380.0373.0372.0377.0393.02.23325.0334.0322.0327.0317.0325.01.93厚度(mm1.451.51.461.421.431.442.181.29 1.311.32 1.301.301.203.79密度(g/cm30.260.25堿

17、的濃度、用量、溫度和生產(chǎn)速度與產(chǎn)品的品質(zhì)要求(如布面的平整度、門幅的穩(wěn)定性等,采用關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口,其余設(shè)備自行配套的方法或設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化的方法,設(shè)計(jì)制造出了專門的堿處理機(jī),既解決了生產(chǎn)定島超纖皮革的關(guān)鍵難題,又大大降低了投資和生產(chǎn)成本。不同用途的超纖皮革有不同的質(zhì)量要求。例如超纖鞋革的拉伸強(qiáng)力600N,撕裂強(qiáng)力70N,剝離強(qiáng)力120N,耐水解剝離強(qiáng)力100N,耐折次數(shù)在-25情況下達(dá)到8萬(wàn)次以上無(wú)裂口,其中最主要的指標(biāo)是剝離強(qiáng)力和耐水解剝離強(qiáng)力以及耐折次數(shù)。耐水解剝離強(qiáng)力測(cè)試時(shí)試樣需在常溫下在10%的NaOH溶液中浸泡24h;剝離強(qiáng)力的測(cè)試要選擇合理的粘結(jié)方法,粘結(jié)后要在壓力機(jī)上給予一定的壓力,

18、否則測(cè)試出來(lái)的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。3.3仿麂皮生產(chǎn)中的染整問(wèn)題在超纖皮革應(yīng)用中,用于衣服面料、車革、高爾夫手套和擦拭布的超纖皮革很多是仿麂皮,特別用在衣服面料和車革上時(shí)因?yàn)樾枋褂么蠓拿媪?因而要求超纖仿麂皮染色均勻、色牢度好,因而染色質(zhì)量決定了仿麂皮的質(zhì)量。手感柔軟是超纖皮革的特性,而細(xì)的纖維比表面積大,仿麂皮不易染深色。染色時(shí)要針對(duì)海島纖維的粗細(xì)、基布面密度、P U含量、起毛長(zhǎng)度與密度,堿減量的方法等選擇合適的染料和染色方法。目前國(guó)內(nèi)尚未真正解決仿麂皮的染色問(wèn)題,建議改用COPET/PET定島海島纖維生產(chǎn)仿麂皮,因?yàn)镻ET是高溫高壓染色,比P A染色相對(duì)較易掌握。4結(jié)語(yǔ)定島海島短纖維在其溶去“?！焙竽苤频镁€密度0.055dtex左右的性能優(yōu)異的超細(xì)纖維,用其制成的超纖皮革手感柔軟、懸垂性好、豐滿、透氣性好、絨毛均勻并具書寫效應(yīng)