一种透气合成革及其制备方法
【专利摘要】本发明属于皮革技术领域，更具体地说，本发明涉及一种透气合成革，从下到上，透气合成革结构依次包括基布层、湿法PU层、PU透气结着层、干法透气PU纹路层和透气处理层，基布层和湿法PU层上均设置有若干个透气微孔；相对于现有技术，本发明具有很好的透气透湿性能，而且具有滑爽丰满的手感、优良的机械强度，近似天然皮革，可供高端产品的开发，减少天然皮革的使用量，以达到保护环境的目的；并能释放负离子，从而具有净化空气、清除室内异味及甲醛等有害物质的功能，十分适合用于较密闭空间的产品有益于环境及人体的健康，能够满足消费者越来越高的生活品质的要求。
【专利说明】
_种透气)合成革及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于皮革技术领域，更具体地说，本发明涉及一种透气合成革及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] PU合成革又称聚氨酯合成革，一般由基布与聚氨酯涂覆层构成，目前已广泛适用 于做箱包、服装、鞋、车辆和家具，应用范围已相当普遍。
[0003] 然而，因为聚氨酯高分子树脂结晶后有极佳的成膜性和紧密的分子结构，先天自 然形成密闭防水不透气的PU面层，虽然目前PU合成革产品表面风格及材质均与天然皮革十 分相似，然而由于透气性不如天然皮革，尤其是应用于服装、鞋等制品时无法再往高端产品 开发，也一直无法取代天然皮革的制品使用量。由于PU合成革无透气效果，由其制成的服 装、鞋无法将人体皮肤热气排放出去，长时间下来容易造成异味，故消费者仍偏爱使用天然 皮革的制品，这样就会造成更多的生态环境破坏。
[0004] 有鉴于此，确有必要提供一种透气合成革及其制备方法，其通过设置干法透气PU 纹路层，将原有分子结构排列紧密而无透气效果的传统聚氨酯面层改变为具有透气功能的 PU合成革，同时也具有舒暖环保的效果，可供高端产品的开发，减少天然皮革的使用量，以 达到保护环境的目的。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的之一在于:针对现有技术的不足，而提供一种透气合成革，其通过设 置干法透气PU纹路层，将原有分子结构排列紧密而无透气效果的传统聚氨酯面层改变为具 有透气功能的PU合成革，同时也具有舒暖环保的效果，可供高端产品的开发，减少天然皮革 的使用量，以达到保护环境的目的;此外，本发明通过在干法透气PU纹路层中加入负离子颗 粒，从而赋予了本发明释放负离子的功能，从而具有净化空气、清除室内异味及甲醛等有害 物质的功能，十分适合用于较密闭空间的产品有益于环境及人体的健康，能够满足消费者 越来越高的生活品质的要求。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种透气合成革，从下到上，所述透气合成革结构依次包括基布层、湿法PU层、PU 透气结着层、干法透气PU纹路层和透气处理层，所述基布层和所述湿法PU层上均设置有若 干个透气微孔；
[0008] 所述干法透气PU纹路层包括如下组分： 聚氨酯树脂50%-93%; 木质粉 1%-20%;
[0009] 增泡剂 1%.-10%; 负离子粉 5%-20%;
[0010] 所述PU透气结着层包括如下组分： 水性聚氨酯64%-97.85% 木质粉 1%-20%;
[0011]增泡剂 1%-10%; 渗透剂 0.05%~2%; 润湿剂 0.05%-2%;
[0012]固化剂 0.05%-2%〇
[0013] 作为本发明透气合成革的一种改进，所述木质粉的粒径为5μηι-50μηι。
[0014] 作为本发明透气合成革的一种改进，所述增泡剂为十二烷基二甲基氧化胺、烷基 多苷、子油酸单乙醇酰胺、椰子油酸二乙醇酰胺和椰子油酰基丙基甜菜碱中的至少一种。
[0015] 作为本发明透气合成革的一种改进，所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐或脂肪 醇聚氧乙烯醚。
[0016] 作为本发明透气合成革的一种改进，所述润湿剂为十二烷基苯磺酸或十二烷基苯 磺酸钠。
[0017] 作为本发明透气合成革的一种改进，所述固化剂为亲水型脂肪族聚异氰酸酯或纳 米级蒙脱土。
[00?8] 作为本发明透气合成革的一种改进，所述透气微孔的孔径为100nm-50ym。
[0019] 作为本发明透气合成革的一种改进，所述基布层的厚度为0.05mm-0.5mm，所述湿 法PU层的厚度为0.03mm-0.3mm，所述TO透气结着层的厚度为0.0 lmm-0.2mm，所述透气处理 层的厚度为〇. 〇lmm_〇. 2mm，所述干法透气PU纹路层的厚度为0.001mm-0.25mm。
[0020] 作为本发明透气合成革的一种改进，所述负离子粉为粒径为5μπι-50μπι的嫩页岩R 颗粒、电气石颗粒或海底矿石颗粒。
[0021] 本发明的另一个目的在于提供一种透气合成革的制备方法，包括如下步骤：
[0022] 第一步，在基布上方涂覆湿法PU层:基布开卷，经储布架进入浸槽浸湿，浸槽中的 浸湿液为10%~25%的DMF水溶液，浸湿后，再通过挤压辊将部分水挤出，通过烫平轮除去 部分水分，同时将基布烫平，使基布含湿率保持在80%~95%，然后在涂布机上在浸湿基布 上涂覆PU湿法浆料，再进入凝固槽成皮膜，在此过程中，在湿法PU层上形成泡孔，接着充分 水洗、烘干定型，制得PU湿法基材;其中，所述湿法浆料的组成为:聚氨酯树脂54 %-70 %， 阴离子表面活性剂0.1 % -3 %，非离子表面活性剂0.1 % -3 %、DMF 30 % -40 % ;其中，阴离子 表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠或琥珀酸酯磺酸钠;非离子表面活性剂为 壬基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇酯或辛基酚聚氧乙烯醚。
[0023]第二步，湿法基材的后加工:在湿法PU层的上表面进行剔除作业，使其泡孔处于 开放状态；
[0024]第三步，接着在湿法层上通过涂布机依次涂覆PU透气结着层浆料和干法透气PU 纹路层浆料，然后烘干，冷却，分别形成PU透气结着层和干法透气纹路层；
[0025] 第四步，在干法透气纹路层上印上透气处理层。
[0026] 本发明工艺简单，制备的合成革具有很好的透气透湿性能，而且具有滑爽丰满的 手感、优良的机械强度，近似天然皮革，可供高端产品的开发，减少天然皮革的使用量，以达 到保护环境的目的;并能释放负离子，从而具有净化空气、清除室内异味及甲醛等有害物质 的功能，十分适合用于较密闭空间的产品有益于环境及人体的健康，能够满足消费者越来 越尚的生活品质的要求。
[0027] 相对于现有技术，本发明至少具有如下优点：
[0028]第一，本发明利用物理原理改变PU分子结构，将原有分子结构排列紧密而无透气 效果的传统聚氨酯面层改变为具有透气功能的PU合成革，该合成革同时也具有舒暖环保的 效果，可供高端产品的开发，减少天然皮革的使用量，以达到保护环境的目的。本发明的透 气PU合成革突破了传统PU合成革无法透气的瓶颈，制品实用性更高，利用空气对流原理将 制品使用者排放的热气透过透气PU合成革之微细孔释放出来，从而使使用者感受到舒适 感。本发明的透气合成革可符合GB/T10655. ASTMN737标准，透气率大于2mg/cm2/h。
[0029]第二，使用透气合成革取代传统PU合成革并不会改变及影响原有产品的风格及 特性，使得产品更加多元化，可根据客户需求进行调整设置，满足不同客户的不同需求，提 供给客户更多的选择性，同时提高PU制品使用者的舒适性，增加市场竞争力，满足客户开发 需求。
[0030] 第三，本发明的基布层具有透气性，从而提高了该结构的使用舒适性。
[0031] 第四，本发明通过在干法透气PU纹路层中加入负离子颗粒，从而赋予了本发明释 放负离子的功能，从而具有净化空气、清除室内异味及甲醛等有害物质的功能，十分适合用 于较密闭空间的产品有益于环境及人体的健康，能够满足消费者越来越高的生活品质的要 求。
【附图说明】
[0032] 图1为本发明中基布层和湿法PU层复合时的剖视结构示意图。
[0033]图2为本发明中对湿法PU层进行处理后的基布层和湿法PU层复合结构的剖视结构 示意图。
[0034]图3为本发明的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合说明书附图和具体实施例对本发明及其有益效果进行详细说明，但是， 本发明的【具体实施方式】并不在于此。
[0036] 实施例1
[0037]如图1至3所示，本实施例提供的一种透气合成革，从下到上，透气合成革结构依次 包括基布层1、湿法PU层2、PU透气结着层3、干法透气PU纹路层4和透气处理层5,基布层1和 湿法PU层2上均设置有若干个透气微孔6;
[0038] 干法透气PU纹路层4包括如下组分： 聚氨酯树脂75%; 木质粉 10%;
[0039] 增泡剂 5%; 负离子粉 10%
[0040] 透气结着层3包括如下组分： 水性聚氨酯82% 木质粉 10%; 增泡剂 5%,
[0041] 渗透剂 1%; 润湿剂 1%; 固化剂 1%。
[0042] 木质粉的粒径为5μπι-50μπι。木质粉既能降低产品成本，又能在凝固过程中起到骨 架的作用，在烘干树脂成型时利用高温(80°C-50°C)过程中木质粉的高温膨胀、常温收缩现 象和增泡剂的定型作用，使聚氨酯树脂在结晶成膜前产生更多的微细孔，从而改变原有的 面层分子结构而达到透气功能和效果。
[0043]干法透气纹路层4中含有负离子粉，其生产的沙发、座椅等制品可不断释放负离 子至空气中，从而具有净化空气、清除室内异味及甲醛等有害物质的功能，十分适合用于较 密闭空间的产品有益于环境及人体的健康，能够满足消费者越来越高的生活品质的要求。
[0044] 透气微孔6的孔径为100nm-50ym。而且透气微孔6分布均勾，大小基本一致。
[0045] 基布层1的厚度为0.1111111，湿法131]层2的厚度为0.05111111，？1]透气结着层3的厚度为 0.08mm，透气处理层5的厚度为0.08mm，干法透气PU纹路层4的厚度为0.1mm。通过控制各层 的厚度既可以控制成本，又能实现有效的透气、保暖、释放负离子等功能。
[0046]增泡剂为十二烷基二甲基氧化胺，渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐，润湿剂为十 二烷基苯磺酸，固化剂为亲水型脂肪族聚异氰酸酯。
[0047]负离子粉为粒径为5μπι-50μπι的嫩页岩R颗粒。
[0048]其制备方法包括如下步骤：
[0049] 第一步，在基布上方涂覆湿法PU层:基布开卷，经储布架进入浸槽浸湿，浸槽中的 浸湿液为10 %~25 %的DMF水溶液，过高的含量会影响凝固速度，而且造成水中固体份含量 增加，浓度过低不仅增加 DMF的回收成本，还使贝斯表面收缩率增大，导致卷边DMF迅速往水 中迀移，而水渗入到料层中速度则较慢。
[0050] 浸湿后，再通过挤压辊将部分水挤出，通过烫平轮除去部分水分，同时将基布烫 平，使基布含湿率保持在80 %~95 %，然后在涂布机上在浸湿基布上涂覆PU湿法浆料，再进 入凝固槽成皮膜，在此过程中，在湿法PU层上形成泡孔，接着充分水洗、烘干定型，制得湿 法基材;聚氨酯浆料在完全凝固后，其泡孔层内仍残留一定数量的DMF，这些DMF必须在水洗 槽中强行脱出。
[0051] 其中，PU湿法浆料的组成为：聚氨酯树脂63%，阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸 钠1%，非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚1%、DMF 35% ;
[0052] 其中，湿法浆料配方中的DMF于凝固过程中会与凝固槽中的水产生置换作用(水 与DMF会互溶)而产生排列整齐的细泡孔如图1所示，此处凝固槽中DMF的浓度需特别保持一 定的比例否则容易产生大小不一或过大或过小的泡孔而影响透气效果。基布层1和湿法PU 层2的复合还可以提高其拉伸强度、剪切强度和抗撕裂性能。
[0053] 阴离子表面活性具有亲水性，可以起到加快DMF与水的交换速度，提高生产速度， 同时使泡孔细密化。阴离子表面活性剂可生成球形泡孔结构，增加回弹性、透气性、透湿性。 但是其量不能太大，否则涂层易反卷，平滑性下降。
[0054]非离子表面活性剂具有疏水性，可推迟表面的凝固速度，因而可使内部的DMF与水 更快地交换，可生成针状的泡孔结构，但是加入量不能太大，太大容易影响生产速度。
[0055] DMF用于溶解及稀释聚氨酯树脂，DMF用量较大，可以在凝固过程中提高凝固速度、 增大泡孔结构。
[0056]第二步，湿法基材的后加工:在湿法PU层的上表面进行剔除作业，使其泡孔处于 开放状态，如图2所示。
[0057]第三步，接着在湿法层上通过涂布机依次涂覆PU透气结着层浆料和干法透气PU 纹路层浆料，然后烘干，冷却，分别形成PU透气结着层和干法透气纹路层；
[0058] 第四步，在干法透气纹路层上印上透气处理层，如图3所示。处理层5的材质为PU 或者PVC，该处理层5可以防止干法透气PU纹路层4磨损。
[0059] 实施例2
[0060]与实施例1不同的是：
[0061 ] 干法透气纹路层4包括如下组分： 聚氨酯树脂67%; 木质粉 15%,
[0062] 增泡剂 3%; 负离子粉 15%
[0063] PU透气结着层3包括如下组分： 水性聚氨酯90.5% 木质粉 5%; 增泡剂 3%;
[0064] 渗透剂 0 5%; 润湿剂 0 5%; 固化剂 0,5%。
[0065] 增泡剂为子油酸单乙醇酰胺，渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，润湿剂为十二烷基苯 磺酸钠，固化剂为纳米级蒙脱土。
[0066] 基布层1的厚度为0.05mm-0.5mm，湿法PU层2的厚度为0.15mm，PU透气结着层3的厚 度为0.12mm，透气处理层5的厚度为0.12mm，干法透气PU纹路层4的厚度为0.2mm。
[0067] 负离子粉为粒径为5μηι-50μηι的电气石颗粒。
[0068]其制备方法包括如下步骤：
[0069] 第一步，在基布上方涂覆湿法PU层2:基布开卷，经储布架进入浸槽浸湿，浸槽中的 浸湿液为10%~25%的DMF水溶液，浸湿后，再通过挤压辊将部分水挤出，通过烫平轮除去 部分水分，同时将基布烫平，使基布含湿率保持在80%~95%，然后在涂布机上在浸湿基布 上涂覆PU湿法浆料，再进入凝固槽成皮膜，在此过程中，在湿法PU层上形成泡孔，接着充分 水洗、烘干定型，制得PU湿法基材;其中，PU湿法浆料的组成为：聚氨酯树脂58%，阴离子表 面活性剂木质素磺酸钠2%，非离子表面活性剂失水山梨醇酯2%、DMF 38% ;
[0070] 第二步，湿法基材的后加工:在湿法PU层的上表面进行剔除作业，使其泡孔处于 开放状态；
[0071] 第三步，接着在湿法层上通过涂布机依次涂覆PU透气结着层浆料和干法透气PU 纹路层浆料，然后烘干，冷却，分别形成PU透气结着层3和干法透气PU纹路层4;
[0072] 第四步，在干法透气纹路层上印上透气处理层5。
[0073]其余同实施例1，这里不再赘述。
[0074] 实施例3
[0075]与实施例1不同的是：
[0076] 干法透气PU纹路层4包括如下组分： 聚氨酯树腊幻％, 木质粉 5%;
[0077] 增泡剂 8%; 负离子粉 6%
[0078] PU透气结着层包括如下组分： 水性聚氨酯83.5%
[0079] 木质粉 50/α; 增泡剂 7%； 渗透剂 1.5%;
[0080] 润湿剂 1.5%; 固化剂 1.5%。
[0081] 增泡剂为椰子油酸二乙醇酰胺，渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐，润湿剂为十二 烷基苯磺酸，固化剂为亲水型脂肪族聚异氰酸酯。
[0082] 基布层2的厚度为0.4111111，湿法131]层2的厚度为0.15111111，？1]透气结着层3的厚度为 0.15mm，透气处理层5的厚度为0.15mm，干法透气PU纹路层4的厚度为0.15mm。
[0083] 负离子粉为粒径为5μπι-50μπι的海底矿石颗粒。
[0084]其制备方法包括如下步骤：
[0085] 第一步，在基布上方涂覆湿法PU层2:基布开卷，经储布架进入浸槽浸湿，浸槽中的 浸湿液为10%~25%的DMF水溶液，浸湿后，再通过挤压辊将部分水挤出，通过烫平轮除去 部分水分，同时将基布烫平，使基布含湿率保持在80%~95%，然后在涂布机上在浸湿基布 上涂覆PU湿法浆料，再进入凝固槽成皮膜，在此过程中，在湿法PU层上形成泡孔，接着充分 水洗、烘干定型，制得PU湿法基材;其中，PU湿法浆料的组成为：聚氨酯树脂63%，阴离子表 面活性剂琥珀酸酯磺酸钠2.5%，非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚2.5%、DMF 32%;
[0086] 第二步，湿法基材的后加工:在湿法PU层的上表面进行剔除作业，使其泡孔处于 开放状态；
[0087]第三步，接着在湿法层上通过涂布机依次涂覆PU透气结着层浆料和干法透气PU 纹路层浆料，然后烘干，冷却，分别形成PU透气结着层3和干法透气PU纹路层4;
[0088] 第四步，在干法透气PU纹路层上印上透气处理层5。
[0089]其余同实施例1，这里不再赘述。
[0090] 实施例4
[0091] 干法透气纹路层包括如下组分： 聚氨酯树脂64%; 木质粉 12%,
[0092] 增泡剂 6%; 负离子粉 18%
[0093] PU透气结着层包括如下组分： 水性聚氨酯74% 木质粉 16%； 增泡剂 7.2%;
[0094] 渗透剂 18%: 润湿剂 0Q%; 固化剂 0.1%?
[0095] 增泡剂为十二烷基二甲基氧化胺椰子油酰基丙基甜菜碱，渗透剂为脂肪醇聚氧乙 烯醚，润湿剂十二烷基苯磺酸钠，固化剂为纳米级蒙脱土。
[0096] 基布层1的厚度为0.4111111，湿法131]层2的厚度为0.25111111，？1]透气结着层3的厚度为 0.18mm，透气处理层5的厚度为0.12mm，干法透气PU纹路层4的厚度为0.22mm。
[0097]负离子粉为粒径为5μπι-50μπι的嫩页岩R颗粒。
[0098]其制备方法包括如下步骤：
[0099] 第一步，在基布上方涂覆湿法PU层2:基布开卷，经储布架进入浸槽浸湿，浸槽中的 浸湿液为10%~25%的DMF水溶液，浸湿后，再通过挤压辊将部分水挤出，通过烫平轮除去 部分水分，同时将基布烫平，使基布含湿率保持在80%~95%，然后在涂布机上在浸湿基布 上涂覆PU湿法浆料，再进入凝固槽成皮膜，在此过程中，在湿法PU层上形成泡孔，接着充分 水洗、烘干定型，制得PU湿法基材;其中，PU湿法浆料的组成为:聚氨酯树脂61 %，阴离子表 面活性剂1.4%十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚0.6%、DMF 37%;
[0100] 第二步，PU湿法基材的后加工:在湿法PU层2的上表面进行剔除作业，使其泡孔处 于开放状态；
[0101] 第三步，接着在湿法PU层2上通过涂布机依次涂覆PU透气结着层浆料和干法透气 PU纹路层浆料，然后烘干，冷却，分别形成透气结着层3和干法透气PU纹路层4;
[0102] 第四步，在干法透气纹路层4上印上透气处理层5。
[0103] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方 式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本 发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书 中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【主权项】
1. 一种透气合成革，其特征在于:从下到上，所述透气合成革结构依次包括基布层、湿 法PU层、PU透气结着层、干法透气PU纹路层和透气处理层，所述基布层和所述湿法PU层上均 设置有若干个透气微孔； 所述干法透气PU纹路层包括如下组分： 聚氨酯树脂50%-93%; 木质粉 增泡剂1 %-10 %; 负离子粉5%-20%; 所述PU透气结着层包括如下组分： 水性聚氨酯64%-97.85% 木质粉 增泡剂1 %-10 %; 渗透剂0.05%-2%; 润湿剂0.05%-2%; 固化剂〇.〇5%-2%。2. 根据权利要求1所述的透气合成革，其特征在于:所述木质粉的粒径为5μπι-50μπι。3. 根据权利要求1所述的透气合成革，其特征在于:所述增泡剂为十二烷基二甲基氧化 胺、烷基多苷、子油酸单乙醇酰胺、椰子油酸二乙醇酰胺和椰子油酰基丙基甜菜碱中的至少 一种。4. 根据权利要求1所述的透气合成革，其特征在于:所述渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠 盐或脂肪醇聚氧乙烯醚。5. 根据权利要求1所述的透气合成革，其特征在于:所述润湿剂为十二烷基苯磺酸或十 ^烷基苯横酸纳。6. 根据权利要求1所述的透气合成革，其特征在于:所述固化剂为亲水型脂肪族聚异氰 酸酯或纳米级蒙脱土。7. 根据权利要求1所述的透气合成革，其特征在于:所述透气微孔的孔径为100ηπι-50μ m〇8. 根据权利要求1所述的透气合成革，其特征在于：所述基布层的厚度为0.05mm-0 · 5mm，所述湿法PU层的厚度为0 · 03mm_0 · 3mm，所述PU透气结着层的厚度为0 .Olmm-O · 2mm， 所述透气处理层的厚度为0 . 〇lmm-〇 . 2mm，所述干法透气PU纹路层的厚度为0.00 lmm-0·25mm〇9. 根据权利要求1所述的透气合成革，其特征在于:所述负离子粉为粒径为5μπι-50μπι的 嫩页岩R颗粒、电气石颗粒或海底矿石颗粒。10. -种制备权利要求1至9任一项所述的透气合成革的方法，其特征在于，包括如下步 骤： 第一步，在基布上方涂覆湿法PU层:基布开卷，经储布架进入浸槽浸湿，浸槽中的浸湿 液为10%~25%的DMF水溶液，浸湿后，再通过挤压辊将部分水挤出，通过烫平轮除去部分 水分，同时将基布烫平，使基布含湿率保持在80 %~95 %，然后在涂布机上在浸湿基布上涂 覆PU湿法浆料，再进入凝固槽成皮膜，在此过程中，在湿法PU层上形成泡孔，接着充分水洗、 烘干定型，制得PU湿法基材;其中，所述PU湿法浆料的组成为：聚氨酯树脂54%-70%，阴离 子表面活性剂0.1 %-3%，非离子表面活性剂0.1 %-3%、DMF 30%-40% ; 第二步，PU湿法基材的后加工:在湿法PU层的上表面进行剔除作业，使其泡孔处于开放 状态； 第三步，接着在湿法PU层上通过涂布机依次涂覆PU透气结着层浆料和干法透气PU纹路 层浆料，然后烘干，冷却，分别形成PU透气结着层和干法透气纹路层； 第四步，在干法透气PU纹路层上印上透气处理层。
【文档编号】D06N3/14GK105862444SQ201610375622
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】曾皓, 叶孟堂, 王强
【申请人】东莞市盛国仿真皮革技术有限公司