人工皮革制造中的碱减量法
在制造超细人工皮革中所使用的纤维主要是海岛型复合纤维。因为超细纤维不能进行梳理和加工,故以复合的形式被制成革基布后,把海溶解或分解除去,留下来的岛以超细方式存在于基体中,赋予超细人工皮革优美特性。
海岛复合纤维中用碱溶液把水溶性的海除去的碱减量法,随着人们对环保意识的加强和各国政府对环保执行力度的加深,越来越被各制革企业所采纳并应用。人工皮革于1963年由美国杜邦研制成功并投入生产,但在1971年宣布就从中退出,其原因之一是考虑到溶剂型聚氨酯对环保的影响前途甚忧。在人工皮革制造的四十多年过程中,一方面采用易爆、易燃、有毒的有机溶剂除去海岛复合纤维中的海成份,以及使用开放式的溶剂型聚氨酯;另方面也研制采用水熔性树脂(系指可用碱水溶液、酸水溶液、及沸水等除去的树脂)作海岛复合纤维的海以及采用水溶性聚氨酯等称作绿色环保的新的工艺和新产品不断进入企业市场。因此可以预计不久的将来,使用有机溶剂的生产工艺必将会受到严格限制。
1海岛复合纤维中海的选择及作用
海岛复合纤维是由岛聚合物和海聚合物通过纺丝而制得的复合纤维。岛聚合物是构成人工皮革的基质;对人工皮革的机械物性和皮质感起到极其重要作用。它可以是聚酰胺、聚酯、聚丙烯睛、聚乙烯、聚丙烯等的聚合物。但从聚合物的物性,人工皮革的要求以及染色性等方面来看,主要选择聚酰胺、聚酯这二类型的聚合物。因为聚酰胺的低温屈曲性能特别好,扬氏模量小较为柔软,故在鞋革上都采用聚酰胺纤维。但聚酰胺纤维耐紫外线较差,易起毛气球、钩丝、也因扬氏模量小致使成网质量差以及当海溶出时在湿态下能保持的强力来说不如聚酯纤维,故在服装革、汽车用革、装饰革等方面大都用聚酯纤维。海聚合物虽然是复合纤维中的一个组成成份,但在形成革基布后,最终要把海聚合物从复合纤维中除去,使岛纤维超细化,同时赋予岛与岛之间具有一定空隙,使岛纤维有可移动余地,岛纤维超细化和可动性致使人工皮革柔软化的关键所在。目前海聚合物的选择的不同就决定了不同的工艺路线。选择聚苯乙烯、低密度线型聚乙烯等聚烯烃为海的则在把海溶解除去中采用有机甲苯溶剂的萃取法;而采用水溶性聚合物则用碱减量法(因为水溶性聚合物包含可采用酸水溶液、碱水溶液或沸水溶液等进行处理,其涵义非常广泛,而本文所涉及的水溶性聚合物仅指采用碱溶液或热碱溶液将其分解或溶解从复合纤维中除去)。在海的聚合物中可采取用5-磺酸钠、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、双酚A化合物、间苯二酸、己二酸、等共聚的共聚酯。特别是具有磺酸基的共聚酯较好。其中,采用一定比例的5-磺酸钠共聚的聚对苯二甲酸乙二酯的共聚体特别好,除此之外,还可以添加另一种或多种成分的多成分共聚体。磺酸基在共聚酯中的比例,对共聚酯聚合物的易溶性有极大的影响,它的易溶性是随磺酸基的比例而增加的。一般希望组成的共聚酯聚合物的易熔性越快越好,但在海岛复合纤维中,海的易熔性必须要与纺丝性相结合来考虑,也就是说,必须要在纺丝顺利条件下再来考虑海的易溶性。在这里说的碱水溶液是指含碱性化合物的水溶液。它可以是氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氧化合物。也可以是氢氧化钙、氢氧化镁等的碱土类金属氢氧化合物。但从价格及处理上,都采用氢氧化钠水溶液来分解或溶解海岛复合纤维及含有与磺酸基等共聚的共聚酯聚合物。
2制革中用的碱减量法
在人工皮革制造工艺中,由水溶性树脂组成的海岛复合纤维,经开松、梳理、成网、针刺制成一定克重的革基布,然后赋予一定量的聚氨酯浆料,在按需赋予一定量的增粘剂PVA[聚乙二醇],烘干后进行碱减量处理。目前大致有二种方法。