合成革基布用定島型海島復合短纖維

1、合成革基布用定島型海島復合短纖維薛敏敏倪福夏(上海市紡織科學研究院,上海,200082摘要:介紹了超纖皮革的發(fā)展和應用情況;闡述了用定島型海島復合短纖維制成的合成革基布的質量指標以及該纖維用于超纖皮革生產過程中的相關問題。關鍵詞:定島型海島復合短纖維,合成革基布,超纖皮革中圖分類號:TS102165文獻標識碼:A 文章編號:1004-7093(200605-0028-04 定島型海島短纖維是通過先進的雙組分復合紡絲生產技術制成的,從其橫截面看是一種成分以微細而分散的狀態(tài)被另一種成分包圍著,好像海中有許多島嶼(圖1,“島”與“?！背煞衷诶w維的軸向上是連續(xù)密集、均勻分布的。在生產過程中定島型海島纖

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纖維束(圖2。 圖1COPET/P A 海島纖維截面海島型復合超細纖維以其獨特的結構和優(yōu)良的性能在紡織面料、合成皮革領域顯現了轟動效應,風靡全球。海島纖維分為長絲和短纖維,長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用。海島短纖維分為定島和不定收稿日期:2006-02-09作者簡介:薛敏敏,女,1978年生,在讀工程碩士,現任上海市紡織科學研究院合纖新材料廠廠長。主要從事海島短纖維產品開發(fā)和生產。圖2海島纖維溶去“海”后的超細纖維束島兩種,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,通過溶

3、劑處理后,形成粗粗細細、長長短短不規(guī)則的超細纖維,而定島型纖維是縱軸上連續(xù)、島數固定、線密度和長度一致的均勻的超細纖維,因而定島纖維制成的合成革強度較高,色牢度、染色性能較好,起絨的纖維不易脫落,定島纖維應用面更廣一些。定島技術是不定島技術的更新?lián)Q代,是國際上最先進的生產超細纖維的工藝技術。上海市合成纖維研究所兩年前開始進行定島型海島短纖維的研制,目前已經建成了國內第一條年產2000t 的全部國產化的定島型海島短纖維生產線,產品規(guī)格為線密度2.75414dtex,內含37個島,海島比為3040/7060,經堿溶后分離出來的纖維線密度達0.0440.067dtex,產品品種有COPET/P A

4、和COPET/PET 兩種,產品的質量已達到或超過進口纖維的指標?，F已進行工業(yè)化大批量生產,向市場提供優(yōu)質的產品。產品的技術指標見表1。82表1海島復合短纖維技術指標項目COPET/P A C OPET/PET 線密度(dtex3.552.54強度(c N/dtex33伸長率(%2020名義長度(mm38.5,5138.5,51卷曲數(個/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超細纖維生產的仿麂皮皮革開始亮相,揭開了超細纖維時代的序幕;1983年用P A超細纖維開發(fā)出有小牛皮

5、風格的仿麂皮皮革;1994年日本旭化成公司用PET 與PP超細纖維為原材料,帝人公司用P A超細纖維為原材料,生產各種風格的服裝用超纖皮革,經過二十多年的發(fā)展迎來了真正的超細纖維時代。日本現在比較熱門的化纖生產技術中就有海島纖維的生產技術,三十多年來日本在超纖皮革產品上經久不衰,盡管其地位由獨占市場減退為占有市場最大份額,但是在超纖皮革的品種、風格和質量上仍然牢牢地占據高位,不斷改進的技術和多種多樣品種、風格的產品使日本目前在超纖皮革領域中享受著豐厚的超額高利潤。韓國大宇公司1993年投資35億日元引進設備,開始生產仿麂皮面料,短短幾年超纖皮革產量迅速增長,已經成為第二大生產基地。我國臺灣省的

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。上世紀90年代我國煙臺萬華公司從日本可樂麗公司引進了不定島海島纖維和超纖皮革生產線,目前已批量生產;江蘇常熟也引進了定島型海島纖維的超纖皮革生產技術和設備,制成的超纖皮革主要用于出口。近年我國不定島型超纖皮革的產能又有擴大,但是產量不高,只占世界產量的10.8%,排在日本、韓國和中國臺灣省之后。中國是一個有13億人口的巨大市場,連日本人都承認中國遲早將登上超纖皮革世界第一生產大國的頂座。目前發(fā)展緩慢的主要原因在于超纖皮革生產中關鍵技術的難度大、技術含量高。只要通過技術攻關,超纖皮革的大發(fā)展勢必很快就會到來。2超纖皮革的

7、應用超纖皮革的應用在國際市場已經成熟和相對穩(wěn)定,一般分為鞋類、衣料和雜貨類三個市場。鞋類市場包括運動鞋、男女式樣的皮鞋、鞋里、鞋底等;衣料市場包括女式套裝、茄克、大衣等;雜貨類市場包括箱包、球類、手套、家具、汽車、擦拭布等。2.1鞋類市場國際上超纖皮革在鞋類方面的應用量占超細皮革的60%70%,是目前最大的市場,主要是生產高級運動鞋。前幾年日本的價格為2022美元/m2(F OB,韓國和中國臺灣省的價格為1618美元/m2(F OB。由于中國大陸市場競爭激烈,價格低,日本、韓國的產品很少供應中國大陸。目前我國國產不定島的超纖皮革占有大部分大陸市場,臺灣三芳公司的定島超纖皮革在供應寶成、寶亮公司

8、后,多余的才供應大陸市場。目前供不應求,要提前兩個月訂貨才能購買到。2.2衣服面料市場超細皮革在衣服面料方面的應用量占超纖皮革的6%7%,僅次于鞋類和家具市場。日本產的仿麂皮面料在上世紀90年代初以前曾經獨占世界市場,90年代后期日本的市場占有率逐年下降,現在為75%,但是日本支配衣服面料市場的能力仍未改變。衣服面料用仿麂皮是超纖皮革中要求比較高的一個領域,其技術難度很大。日本生產的仿麂皮衣服面料全部用P A、PET和PP超細纖維,主要的技術難度在于衣服面料用產品的厚度只有0.4 0.6mm,而且要有較高的強力;另一個技術難點是染色均勻性和色牢度存在問題。衣服面料中絕大多數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度是固定和均勻的,起絨后不會脫落,抗起球性能好,染色時不易出現染色不勻的現象,色牢度也比較好。由于P A超細纖維的染色問題較難解決,日本有用PET作島相的,PET纖維的高溫高壓染色相對比較容易解決。上海市合成纖維研究所生產的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,也可以用水刺法生產。在衣服面料領域國內尚極少有人涉足,而巨大的超額利潤一定會吸引廠商去嘗試。2.3以家具、車輛為主的雜貨類市場雜貨類市場包括皮箱包、家具、車輛、擦拭布、高爾夫手套、室內裝飾

10、等,范圍很廣。在國際市場上除箱包市場外,基本均為日本獨占。2.3.1家具市場家具市場是超纖皮革第二大市場,是雜貨類中最大的市場,約占超纖皮革市場的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,該市場幾乎為日本壟斷。2.3.2車輛市場車輛市場約占超纖皮革市場的3%4%,全部用海島纖維為原料,日本幾乎獨占該國際市場,產品全部銷往歐盟各國。車用超纖皮革在我國國內主要是染色和褪色方面的問題未完全解決。日本最近又在裝載車輛品種方面的應用不斷擴大,認為裝載車輛的應用是仿麂皮超纖皮革在21世紀最有發(fā)展?jié)摿Φ氖袌鲋?幾年內增長率可達到兩位數,增長幅度相當大。中國用定島型海島纖維生

11、產超纖皮革尚處于成長期過程中,很多應用領域還處于起步階段,還未打入國際市場,而定島型海島纖維在超纖皮革中的應用在國內有廣闊的前景,給常規(guī)合成革、人造革的更新?lián)Q代帶來無限商機。日本經過三十多年的發(fā)展,產品處于成熟期,現在的營銷戰(zhàn)略是設法降低成本和開發(fā)新的技術,例如親水聚氨酯樹脂的研發(fā)等,這符合了一個新產品從發(fā)達國家到發(fā)展中國家梯度轉移的規(guī)律。3定島型海島纖維在超纖皮革中的應用定島型海島纖維在超纖皮革中的應用涉及到定島型海島纖維的合成革基布(即非織造布生產技術、超纖皮革生產技術和定島型海島纖維仿麂皮的染整后加工技術。定島型海島纖維生產超纖皮革的工藝比較復雜,簡單流程如下:原料(COPET/P A或

12、COPET/PET開松梳理鋪網針刺(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單工藝流程又稱為后堿法,即先浸P U 再堿處理,優(yōu)點是皮質感強。也有前堿法,即先堿處理后浸P U,優(yōu)點是堿溶后開纖率比較高,可使用普通型的P U,但是技術難度相當大,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中的應用情況上海市合成纖維研究所生產的定島型海島纖維現在已正常向針刺和水刺基布的生產廠家供貨。表2是分別采用自產的定島型海島短纖維和進口定島型海島短纖維在同一企業(yè)的同一臺針刺進口設備上以同樣的生產速度和針刺密度,在不同時

13、間生產的基布的質量報告。從表2可以看到,基布對拉伸強度、撕裂強度、頂破強度有一定要求;對密度要求高,要達到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%。在超纖皮革生產中基布的質量占有重要的地位。目前經過整改和調整速度后的國產針刺機所生產的基布也能達到上述質量標準。水刺生產線因為速度較快,要求定島型海島短纖維的靜電要小,否則無法正常生產,自產的定島型海島短纖維在水刺生產線上已達到使用要求,可批量正常地供應客戶使用。3.2超纖皮革的生產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,技術難度較高。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不同的應用場合恰當選擇。在整個工藝過程中,堿處理裝置是定島海島纖維制超纖皮革生產線的瓶頸,堿處理的質量直接決定超纖皮革的風格,若處理不當布面會收縮,或者COPET仍附著在表面,影響超纖皮革的質量。目前有些工程技術人員和設備制造廠商根據堿處理的工藝要求(如3表2自產海島纖維與進口海島纖維生產的基布的質量比較項目自產纖維X12345CV(%進口纖維X12345CV(%拉伸強度(N/50mmMDCD1245.5970171250.8970171185.01029111242.9952181302.897012124519931173.353.737211062210

15、7461661210712136291469716624117531262218692166221031851101伸長率(%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撕裂強度(N/200mm×100mmMDCD151.014110152.213616147.713511151.715019150.114519153.0136141.394

16、.9611710120171211912517111191211110916123151201712119118161111331934164頂破強力(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、溫度和生產速度與產品的品質要求(如布面的平整度、門幅的穩(wěn)定性等,采用關鍵設備進口,其余設備自行配套的方法或設備全部國產化的方法,設計制造出了專門的堿處理機,既解決了生產定島超纖皮革的關鍵難題,又大大降低了投資和生產成本。不同用途的超纖皮革有不同的質量要求。例如超纖鞋革的拉伸強力600N,撕裂強力70N,剝離強力120N,耐水解剝離強力100N,耐折次數在-25情況下達到8萬次以上無裂口,其中最主要的指標是剝離強力和耐水解剝離強力以及耐折次數。耐水解剝離強力測試時試樣需在常溫下在10%的NaOH溶液中浸泡24h;剝離強力的測試要選擇合理的粘結方法,粘結后要在壓力機上給予一定的壓力,

18、否則測試出來的數據不準確。3.3仿麂皮生產中的染整問題在超纖皮革應用中,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因為需使用大幅的面料,因而要求超纖仿麂皮染色均勻、色牢度好,因而染色質量決定了仿麂皮的質量。手感柔軟是超纖皮革的特性,而細的纖維比表面積大,仿麂皮不易染深色。染色時要針對海島纖維的粗細、基布面密度、P U含量、起毛長度與密度,堿減量的方法等選擇合適的染料和染色方法。目前國內尚未真正解決仿麂皮的染色問題,建議改用COPET/PET定島海島纖維生產仿麂皮,因為PET是高溫高壓染色,比P A染色相對較易掌握。4結語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