超纤复合革基布的开发与制造工艺的特性.docx

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1、超纤针刺复合革基布的开发与制造工艺摘要 由于消费者对产品档次和产品共性化要求的不断提高，单纯的针刺无纺布已无法满足人们的需求，因此复合型针刺超纤无纺布产品的开发满足了消费者的不同的需 求，复合型针刺无纺布集针刺无纺布与机织布的优点于一起，对产品档次的提高有着深远的影响。影响超纤针刺复合革基布性能的主要因素有纤维种类、纤网规格、针刺密度、针刺深度、刺针规格型号、网布规格等，其中针刺密度和针刺深度是影响针刺效果的主要参数，对非织造布的外观、手感、强力、弹性、透气性和过滤性等各项性能有重要影响，在生产中应依据实际要求合理选择。关键词 针刺法 复合布机械加固 刺针由于承受超细纤维生产的仿真皮革比自然皮

2、革具有更良好的松软性、透气性、耐久性、抗霉性、耐化学品性、易保养性以及质量的均一性和良好的加工性，促使超细纤维合成革类的工厂蓬勃进展，纤维合成革是一种用纤维做成的型高档次的人造皮革，可用做鞋、箱包、家具、汽车内饰等的各领域，具有真皮的特性以及比真皮优越的物性指标和平坦性。针刺复合纱发革基布加工方法是利用刺针的穿刺作用，使蓬松的纤网与组织构造相对稳定的网布缠结加固成复合布，是一种用特别设计的针将纤网中短纤维与网布缠结而结合成型复合网布的机械固结方法。单纯的针刺超纤无纺布产品具有强力高剥离度好，但存在针刺加工和后处理过程尺寸不稳定，造成布幅收缩大，克重极差大从而影响了产品的厚度和品质，而以尺寸稳定

3、的锦纶长丝网布为底布与针刺网进展复合生产可以充分发挥无纺布和机织布的优点，做到外观美观，产品强力高，尺寸稳定性好的高档纱发革基布产品。由于化纤和化工原料对皮革市场的影响，有关专家估量将来二三年内，将是针刺法皮革基布生产厂家及其设备制造厂家进展优胜劣汰的过程。经过“洗牌”之后，国内市场将消灭理性的局面。市场权威人士估量，近期走俏的皮革还将以超细纤维合成革为主。基布的质量优劣将直接影响到超细纤维合成革产品质量与等级，要生产高质量的超细纤维革基布，首先要明确超细纤维革基布的质量要求，再依据超细纤维的特性确定合理的工艺流程，经济地选择好机械设备，特别是针刺机，最终要严格把握好生产工艺。1 超细纤维皮基

4、布的质量要求及其影响因素1.1 厚度、面密度及其均匀性。面密度的不均匀将影响厚度的不均匀，特别是造成在热定型处理后的密度不匀，从而造成在刮、涂 PU 树脂的过程中含浸的浆量不匀，经过减量、扩幅揉皮等后处理后， 造成基材手感、物性差异很大，使贴合工序等生产困难，或者生产出次品。一般要求厚度偏差不超过0.05mm，面密度偏差不超过3%，CV 值不大于 4%。影响厚度与面密度的因素主要有：在纵横向上梳理机喂入纤网层的连续性与均匀 性；从梳理机的杂乱辊出网至铺网机成网帘各传动点的速度的全都性；在产品宽度范围内热轧机轧力与间隙的均一性；在产品宽度范围内热轧机轧力与间隙以及温度的全都 性。1.2 密度及其

5、均匀性在保证合理的物性指标的前提下，超细纤维革基布的密度不能太高，由于密实板结的基布不利于后道工序的加工。一般是 550g/m2 基布在热处理前为 0.23g/cm3 左右，热处理后为 0.283.0g/cm3。影响密度的因素主要与针刺机的针刺频率、针刺深度、布针密度、生产速度、刺针的钩刺齿数等有关。1.3 基布外表质量1.3.1 脱毛与起毛的状况。要求基布可起短毛绒，但不能起长毛绒或脱毛掉毛。影响脱毛的因素主要与针刺深度和针刺密度以及刺针选型有关。1.3.2 起绉起骨的现象。由于针刺深度不够，外表纤维缠结不够，在经过热定型后就会消灭起绉现象。由于针刺深度太深或由于刺针钩刺的带纤量太大而造成纤

6、维缠结的纤维结太粗、基布太实，就会消灭骨纹现象。基布不能有明显的皱纹和骨纹。1.3.3 针孔、针迹、针痕、针结的状况。由于刺针号数偏小或钩刺偏深而在针刺过程中刺针留在基布中，较大的见光亮点就是针孔，针孔太大会影响基布的外观质量。明显的针迹针痕现象主要与针板的布针情形是否真正杂乱有关，还与步进量有关。针结粗实现象主要与刺针的钩刺深度、钩刺齿数、针刺深度、托网板孔孔径有关。1.3.4 基布的平坦度与光滑度。经过热定型处理之后的基布要求平坦无毛刺。基布的平坦度与光滑度主要与刺针的选型和针刺工艺的把握有关。1.3.5 油污杂质。假设针刺机推杆泄油则会污染基布，从而影响后面甲苯抽取，浸PU 树脂等，造成

7、 PU 树脂析出，产生二层皮与起泡等现象。 next？1.4 物性指标一般是要求基布的纵横向伸长率要小些，纵横向物性指标要接近。以面密度550g/m2，厚度2.5mm 的基布为例，要求其断裂强力150N，撕裂强力100N，剥离强力50N。影响物性指标的因素主要与生产设备的特性、生产工艺的把握有关。2 海岛纤维的选择不定岛海岛纤维也叫做海岛型超极细纤维，纤维中岛的大小、数量、分布及其长度都存在随机性，经溶剂抽取开纤后的微纤维的线密度在0.00110.11dtex 之间。该技术是日本可乐丽公司制造的，国内的烟台万华在 1978 年购进该技术，几年前才开头大规模生产。目前国内所上的超细纤维合成革工程

8、大局部承受该技术。经甲苯抽取后的纤维状态有藕状的，也有束状的。2.1 海岛超纤原料的分析工程定岛型不定岛型表 1：海岛超细短纤维类型比较原料聚酰胺/水溶聚酯，聚酯/水溶聚酯聚酰胺/聚乙烯，聚酰胺/聚苯乙烯比例75/25，70/3050/50纺丝双螺杆，复合纺组件单螺杆共混单组分组件线密度均一性均一，0.05dtex不均一，最小 0.001dtex,最大可达 0.1dtex 以上溶出剂NaOH，需溶出 20%-30%甲苯，需溶出 50%基布密度高低应用范围鞋革、服装革、家具革鞋革类型成分海/岛溶出成分%EHDPET/PA聚酰胺/水溶聚酯30,20EHDPET/ PET聚酯/水溶聚酯30，20表

9、2：生产的定岛型海岛超细短纤维品种表 3：定岛型海岛超细短纤维的物性指标原料聚酰胺/水溶聚酯聚酯/水溶聚酯线密度dtex3.352.54断裂强度(cN/dtex)2.63断裂伸长率%2020名义长度mm38.55138.551卷曲数个/25mm1411卷曲率%1616比电阻 2.2 纤维原料的选择10101010定岛型海岛超细纤维按成份比例可分为锦涤 50/50、60/40、70/30 等类型；按“岛” 数可分为 36 岛、72 岛、90 岛等型号；同时单纤维旦数从 3D 到 6D 不等。专题争论的产品，是在制革之前进展碱减量，属“前减量”工艺路径，不同于目前国内多数超纤合成革厂家的“后减量”

10、工艺路径。因此，纤维细度太低，产品幅宽尺寸稳定性将会受到一定影响，在纤维原料选择上考虑选用旦数相对粗一些，岛数少一些和锦纶即岛含量高的纤维，这样可以使坯布在减量后组织构造变化尽量小，坯布密度减小不大，以提高产品的幅宽稳定性，满足高档合成革用基布的需求，成革后革制品手感会更加严峻，弹性更好。通过屡次的工艺试验和原料优选最终我们选择了锦涤 3D 70/30 36定岛海岛超纤。3 生产工艺3.1 生产流程不定岛超细纤维针刺法合成革基布的生产流程如下：海岛纤维粗开松机精开松机气压式给棉机自调匀整机双锡林双道夫带杂乱梳理机穿插铺网机喂入机预刺机倒刺机正刺机倒刺机正刺机双板倒刺机(修面)双板正刺机(修面)

11、储存架自动计数切边卷取机坯布。3.2 生产工艺说明由于使用原料为本厂生产的单一品种海岛纤维，所以在上述生产流程中没有使用开包机和多仓混棉机，以削减机台数和投资，降低整线故障率。不承受异位对刺机进展修面是为了削减坯布的牵伸。表 4：针刺工艺参数设计表平行网梳理机(一)铺网机(一)主锡林(m/min)800950道夫(m/min)2530 铺网层数67工作辊m/min 80120输出帘(m/min) 2833 铺网宽度(m)3.80.15杂乱网梳理机二铺网机二主锡林(m/min)9001000 道夫(m/min)4048 铺网层数78工作辊m/min 100130输出帘(m/min) 3035 铺

12、网宽度(m)3.70.15针刺机机台号针深mm针密N/cm2牵伸%1#预针刺5715018020252#预针刺7980100583#下主刺810300350124#上主刺81030035011.55#下主刺683504000.516#上主刺4635040000.57#对刺修面2340045000.54 针刺机的技术要求和工艺把握针刺机的技术要求和合理生产工艺的把握对于生产合格的高档合成革基布至关重要，主要可归纳为：4.1 机台不能漏油，特别是推杆处的泄油会污染基布，而推杆的泄油与主轴箱的构造、滑座的构造以及推杆的加工工艺和加工精度等有关。(见以以下图)4.2 在负载条件下机台不能有晃动现象，不

13、能有明显的振动和噪音产生，否则会影响机台的寿命，造成断针等。 next4.3 托网板、剥网板和植针板须使用高强度材料，需全部经电脑打孔，孔的对中度要小于 1mm。托网板和剥网板外表须经抛光镀硬铬处理，以增加外表的强度和光滑度以及对海岛纤维的抗腐蚀性。4.4 由于不定岛海岛纤维的摩擦系数大，针刺阻力也大，因而主轴的轴承要选用高负荷的种类；托床和针梁的强度必需加强；必需改用高承载力气的升降器，升降器的丝杆在升降过程中不允许有轴向窜动和经向窜动现象，否则会使托网板或剥网板移位而造成大面积断针；针梁需使用整段式，以保证植针板运动的全都性。(见以以下图)4.5 纤网喂入使用夹持式喂入机，使纤网进入至第一

14、排针的位置，因其路程最短(约15mm)，可以削减纤网的输送阻力，从而降低牵伸比。一般要求预刺机输入与输出的牵伸比为 1:1。(见以以下图)4.6 由于不定岛海岛纤维的抱合力差，而且坯布较疏松，因而要求坯布在输送过程不能有大的落差，要根本成一平面运送，也就是要垫高正刺机，使正刺机与倒刺机的出入口根本处于同一平面上，同时要求在每台针刺机的入料处增设一入料帘以托附坯布。(见以以下图)4.7 由于超细纤维革基布的密度不能太高，伸长率要小，但又要求有高的剥离强度， 还要有好的平坦度，没有明显的针痕、针迹和针结，所以在刺针选型上不能选用号数太小、钩刺太深、钩刺齿数太多的刺针。工艺上以少带纤、大针深、高针密

15、为原则，这一点在预刺机上显得尤为重要。4.8 整条生产线必需联动把握，承受 PLC、触摸屏把握，并显示针刺工艺参数，如针刺频率、输入辊线速、输出辊线速、步进量、针刺密度、牵伸比、针刺深度，针道宽度以及刺针的针刺次数和使用时间的累计等。主电机要承受变频闭环电机，以准确把握针刺频率并能使针刺机在停机时处于“上死点”或“下死点”位置。使用联动功能开机与停机，以削减废品和次品的产生。4.9 调整设定好针刺机输入辊与输出辊之间、针刺机与针刺机之间、针刺机与卷取机之间的牵伸比，使坯布不起绉也不致拉得太紧。4.10 加强刺针使用的生产治理，按所显示的针刺次数轮番更换刺针，使刺针的使用综合曲线保持在一合理的范

16、围内，否则会造成基布质量的波动，即时好时差的现象。5.超纤产品性能。超纤合成革基布在缠结性能和基布密度性能优于单独的水刺布和针刺布，其撕裂强力、剥离强力、断裂强力、纤维损伤和基布平坦度亦具有良好性能。承受的复合海岛纤维合成革基布的制备方法分别制备出 240g/m2 和 330g/m2 克重规格的复合海岛纤维合成革基布。表 5：产品主要技术指标完成状况：以 240 g/m2 和 330g/m2产品规格克重330g/m2工程300-420g/m2标准实测产品规格克重240g/m2200-300g/m2 标准实测N/30mmN/30mm钟以上标准是依据该工程制定的企业标准Q/FJNF 1152023，实测值是由福建省纤维检验局检测克重偏差g/m215335.4812247.5厚度偏差mm0.80.030.830.60.030.61拉伸强度MD380551.2350400.7CD380602.3350438.9伸长率MD%70110.56580.4CD85117.57585.6撕裂强度MDN/30mm55825066CD55775062剥离强度MD100无法剥离100无法剥离CD100无法剥离100无法剥离通气度1/m2/S80-12085.7390-130116.9Cm/3分毛细效应68.378.2