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日本超细纤维合成革的典型生产技术

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发表于 2022-9-28 09:35:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
近几年,受中国同类产品的冲击,日本的超细纤维合成革常规产品产量下降,且自2000年以来基本停止了扩产建设,正快速向高档化产品方向发展。目前,国外聚氨酯超细纤维合成革仍以日本几家超细纤维合成革生产企业(包括可乐丽、帝人、东丽、旭化成、钟纺、三菱丽阳等 6 家)为主,它们在产量、质量和品种方面占有领先地位。目前其发展动向关系着全球超细纤维合成革产业的发展。由于几家企业采取的工艺技术各不相同,因此其产品性能和应用领域也不同,具有多样化、差别化的特点。1东丽公司
日本东丽公司在1970年已经实现了绒面合成革的产业化。エクセーヌ(Ecsaine)是用超细纤维非织造布与PU树脂复合而成的仿麂皮型合成革,使用的纤维原料是由复合海岛纤维制得的长丝,其中岛组分为PET,海组分为PS,经溶剂溶除PS后单纤的线密度大约为 0.01 dtex。Ecsaine生产工艺流程如下:
海岛型复合超细纤维 → 成网 → 针刺 → 基布 → PVA浸渍 → 干燥 → 浸渍聚氨酯溶液 → 固化 → 溶去海组分 → 磨绒 → 割片 → 染色和整理 → 人造麂皮。
Ecsaine具有独特的麂皮感,染色鲜艳,质轻,柔软,坚牢而富弹性,耐磨性优良,尺寸稳定,多孔的构造赋予它良好的透气性,且比天然皮革易于保养。
アルカンターラ(Alcantara)是日本东丽公司开发的专门用于汽车内装饰材料的合成革,它是用线密度为 0.5 dtex的超细纤维非织造布和PU胶构成的合成革。在非织造布中插入特殊的补强材料后既具有麂皮的手感和外观,又经得住用于汽车内装饰材料的苛刻条件。Alcantara的主要特点是难燃,耐光,柔软和强韧的耐久性,优良的透湿、透气性,适当的摩擦系数而又不过于滑爽,且传热和导热性能优良。
2可乐丽公司
可乐丽公司的クラリーノ(Clarino)是1966年投产的仿麂皮合成革,1970年产量已达 300 万m2,现今的产量为1 580 万m2,主要包括两大类,即银面革和绒面革。银面革最初的产品是“クラリーノNS”,而绒面革继最初产品“クラリーノL”之后又增加了多种新产品。
Clarino的开发思路是以替代天然皮革为目标的。为此,可乐丽公司从解析天然皮革的构造和性能入手,将其模型化,再依其功能将其人工合成。天然皮革是由胶原纤维立体络合而构成的特殊构造体。依此,Clarino以特种纤维构成的非织造布为基本形态,再用PU树脂将其粘合并赋以银面层,从而保证它具有良好的物理机械性能、二次加工性能,且手感等方面更接近天然纤维。Clarino的制造过程主要包括以下 5 个部分。
(1)特殊纤维制造技术,即PA6(或PET)/LDPE按照一定的比例共混纺丝制造海岛(不定岛)型共混纤维以及海岛形态结构的控制技术;(2)非织造布制造技术(共混纤维的排布与立体交络);(3)PU树脂加工技术(包括PU树脂的合成、含浸、涂敷及固化技术);(4)溶解抽出技术,即使用溶剂将LDPE抽出;(5)表面整理技术(包括压花、起绒和染色技术),如含浸PU胶,则再造面将得到银面革,若含浸PU胶后仅作起绒整理则得仿麂皮织物。
束状超细纤维是以构成天然皮革微原纤集合体的胶原纤维(约 1 ~ 4 μm )为开发目标的。Clarino系列的多数产品,虽然外观上与天然皮革几无区别,但单纤细度并未达到天然皮革的水平。只有当“ソフリナ μ”的单纤线密度达到 0.000 1 dex时,才能真正得到酷似天然皮革的风格。
合成革基体层的构造会对其性能产生较大影响,其中影响最大的是粘合剂的种类、其与纤维间的粘结状态以及海绵结构。目前市场上大多以PU为粘合剂。非织造布含浸PU(DMF为溶剂)后,以水为沉淀剂使PU发生相分离而凝固,形成连续微细构造的基体层。在其后抽出LDPE完成PA6纤维的细化过程中,束状超细纤维与PU胶之间自然地形成空隙,加大了束状超细纤维的活动自由度。而海绵状PU上的微孔尺寸大小、数量以及孔的分布控制与PU的种类,添加物的种类、用量及凝固浴的浓度、温度有关。
此外,可乐丽公司还开发了商品名为“パーカッシオ”( Parcassio)的新产品,即用不同粗细的超细纤维,自下而上形成梯度过渡,与天然皮革的构造极其相似。如上层是 0.07 dtex的PA6超细纤维,提供高强度和柔软性;下层是0.000 1 dtex的PA6超细纤维,提供类似天然纤维的可伸缩性和厚实感。这种具有密度梯度的致密层有可能形成自然的褶皱,且基体层中有微细的通气孔。表 3 是Parcassio的透湿、透气性能。

3帝人公司
2004年日本帝人公司开发了一种商品名为ロエルII(Loele II)的酷似天然小牛革构造的合成革,皮肤触感极好,纤维构造致密,表皮为多孔质层,具有优良的强度持久性,且生产过程中不使用有机溶剂。该产品的主要工艺特点为:将由两种聚合物构成的复合纤维制成“特殊高密度非织造布”,再用水分散型PU含浸,而后在短时间内使之凝固成形,选用特殊的水分散型PU,使其在断面上形成具有小孔的表皮。该项技术将纺丝 — 非织造布 — PU成形三合一,简化和缩短了生产工艺过程。
4旭化成公司
日本旭化成公司的仿麂皮合成革ラムース(Lamous?)于1980年实现产业化,但在最初的 10 年间几无发展。1990年开发了水分散型PU合成革后,由于生产环保、浸胶量少、成本较低,在欧洲家具市场上具有很强的竞争力。以此为契机,Lamous?的发展速度大大加快,并扩展至汽车内饰材料以及服装领域。
Lamous?是将 0.1 D的PET超细短纤挟于特殊的薄型网格织物间,经水刺后得到 3 层构造的织物,再经含浸PU、染色及防污、抗静电、疏水整理后制成。
综合来看,日本仍是当今世界上最大的超细纤维合成革生产国,可乐丽、帝人、东丽、钟纺等几家公司代表着国际超细纤维合成革的最高发展水平,其纤维及非织造布生产技术将继续向着超细化、高密度化、多工艺化方向发展,PU制造则向着PU分散液、PU水乳液方向发展,从而带动产品的应用领域不断拓宽。


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