一种产生负氧离子的超细纤维绒面革及其制备方法与流程

文档序号:16098141发布日期:2018-11-27 23:49阅读:408来源:国知局

本发明涉及超细纤维合成革领域,特别是指一种能产生并释放负氧离子的超细纤维绒面革及其制备方法。



背景技术:

超细纤维合成革是基于溶离海岛型超细纤维发展起来的一种复合材料,由超细纤维和聚氨酯两部分构成。超细纤维具有近似胶原纤维的纤度与结构,因此它们在表面形态及力学性能方面具有相似的特性;纤维束之间为聚氨酯,聚氨酯在革体中不是简单的填充,而是具有许多圆形的、针形的微孔发泡结构,呈立体网状,形成微细的通透结构,使革体具有一定的透气透湿性能及压缩弹性。超细纤维合成革以其高物性、耐久性及柔软性,已经成为了天然皮革的高档替代品。

我国的超纤革产业起步于20世纪80年代,近年来发展迅猛,但很多高物性、功能性的产品还处于探索和开发期。我国的超细纤维合成革产品,在国际上处于同类产品的中低档位置,与具有技术优势的国家的产品相比仍有差距。因此只有加快我国超细纤维合成革的技术创新、产业升级,才能提高我国超细纤维合成革产品的市场竞争力。其中,功能性超细纤维合成革,将会是未来超细纤维合成革高端产品的主流趋势。

负氧离子,又称为氧负离子,是指空气中的分子在高压或者强射线作用下被电离所产生的自由电子被氧气获得而形成的一种负离子。医学研究发现,负氧离子能降解中和空气中的有害气体,调节人体生理机能、消除疲劳、改善睡眠、预防呼吸道疾病、改善心脑血管疾病、降血压、增进人的食欲、增强皮肤弹性,被誉为“空气中的维生素”。

随着工业化发展的推进,环境污染也日益严重。城市中的空气质量也不断恶化,人们长时间处于不良的空气环境中,将使得人们疲劳度上升、工作效率下降,甚至危害人们的健康。

因此,释放负氧离子的合成革,有望改善上述问题。目前专利有专利“负氧离子粉及利用其制备慢弹回记忆棉和PU合成革的方法”(申请号 201510702856.8)公开了释放负氧离子的合成革,其采用添加负氧离子粉来达到合成革产生负氧离子的效果,但负氧离子粉中含有Na2O与K2O ,接触空气中的水分会反应生成NaOH、KOH,而NaOH、KOH是强碱,其在合成革中的存在对人体健康与产品使用寿命均有很大危害,也会导致合成革基体和涂层水解;其在制备过程中使用辛酸亚锡,而有机锡的使用在欧盟地区受到严格限制,且不利于人体健康及环境保护;其在制备过程中使用的负离子粉大部分被致密的聚氨酯涂层覆盖,产生负氧离子有限,从而降低了它的使用效果。



技术实现要素:

本发明的主要目的是针对现有技术不足,利用多晶碳化硅制备一种能产生负氧离子的超细纤维绒面革,其在空气中能产生并释放出负氧离子,可改变其周围的负氧离子浓度,从而改善一定范围内的空气质量,可用于服装,鞋帽,箱包,沙发,车、船、飞机坐垫、内饰等,尤其适合在相对封闭的场合使用。

本发明采用以下的技术方案:

产生负氧离子的超细纤维绒面革由作为骨架的超细纤维、作为填充的聚氨酯及分布在聚氨酯中的多晶碳化硅构成,在自然环境中其周围可产生负氧离子浓度为2000-20000个/立方厘米的空气氛围,可改善一定范围内的空气质量,具体通过如下步骤制备:

(1)聚氨酯浆料配制:将按聚氨酯树脂干重计 5%至100%的粒径为5-25微米的多晶碳化硅粉末加入到聚氨酯树脂中,再加入按需选用的泡孔调节助剂、溶剂,然后通过超声震荡辅助机械搅拌的方式使多晶碳化硅粉末在聚氨酯中分散均匀,得到固含量为16%-38%的聚氨酯浆料;多晶碳化硅为一种微米材料,结构相对单一,不含有毒物质,化学性质稳定,与空气中的氧分子接触能使其转变为负氧离子;

(2)浸渍:将海岛型超细纤维无纺布浸渍聚氨酯浆料,浸渍量以浆料干重计为无纺布重量的40%-100%;

(3)凝固、减量、定型:将浸渍后的无纺布,使用湿法工艺使聚氨酯凝固,然后进行减量开纤,最后将基布干燥定型制得释放负氧离子的超细纤维合成革基布;

(4)后续加工:将得到的基布经过片皮处理、磨皮处理和染色处理,制得能释放负氧离子的超细纤维绒面革。

聚氨酯按分散的介质分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯。

海岛型超细纤维无纺布,按海岛结构分为定岛型和不定岛型,按减量方式分为苯减量型和碱减量型,按海岛纤维海/岛成分分为PE/PA6型、COPET/PA6型、PET/PA6型和COPET/PET型。

湿法凝固工艺,当聚氨酯是溶剂型聚氨酯时,湿法凝固工艺的凝固浴为18-20%的二甲基甲酰胺水溶液;当聚氨酯是水基聚氨酯时,湿法凝固工艺的凝固浴为含8-10%CaCl2水溶液。

由上述对本发明的描述可知,本发明具有如下有益效果:

1、本发明制备的能释放负氧离子的超细纤维绒面革,采用特殊的湿法凝固技术使多晶碳化硅被多孔聚氨酯固载且均匀分布在多孔的超细纤维间隙中,多晶碳化硅与空气接触面积大,可极大限度的发挥其产生并释放负氧离子的能力,在空气中能产生并释放出负氧离子,从而改善一定范围内的空气质量,有益于身体健康;

2、本发明制备的能释放负氧离子的超细纤维绒面革,多晶碳化硅可持续将空气中的氧分子转化为负氧离子,但多晶碳化硅本身化学性质稳定,在使用过程中不会生成有害物质,不会对人体和环境产生危害;

3、本发明制备的能释放负氧离子的超细纤维绒面革,在满足超细纤维绒面革基本物理机械性能的前提下,多晶碳化硅粉末加入量的调节空间大,可通过控制多晶碳化硅粉末的添加量来调节释放出负氧离子的浓度,满足人们对不同场合的需求。

具体实施方法:

下面通过实施例对本发明进行具体描述,有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。

实例一:

在固含量为20%的100份溶剂型聚氨酯树脂中,加入1.5份粒径为8-10微米的多晶碳化硅粉末,再加入适量泡孔调节剂,然后超声震荡并辅助机械搅拌使多晶碳化硅粉末均匀分散在聚氨酯树脂中,得到固含量为21.7%的聚氨酯浆料。

用上述浆料浸渍海/岛组分为PE/PA6型的超细纤维无纺布,浸渍量为以浆料干重计为无纺布重量的50%,并用湿法工艺使聚氨酯凝固,然后对基布进行甲苯减量。

减量后的基布干燥定型后进行经过磨皮处理,制得本发明的释放负氧离子的超细纤维绒面革。

在距制备的释放负氧离子的超细纤维绒面革5厘米处负氧离子浓度为2427个/立方厘米,距普通超细纤维绒面革5厘米处负氧离子浓度为25个/立方厘米。

实例二:

在固含量为20%的100份溶剂型聚氨酯树脂中,加入12份粒径为8-10微米的多晶碳化硅粉末,再加入适量泡孔调节剂、色浆,然后超声震荡并辅助机械搅拌使多晶碳化硅粉末均匀分散在聚氨酯树脂中,得到固含量为33.6%的聚氨酯浆料。

用上述浆料浸渍海/岛组分为COPET/PA6型的超细纤维无纺布,浸渍量为以浆料干重计为无纺布重量的55%,并用湿法工艺使聚氨酯凝固,然后对基布进行碱减量。

减量后的基布干燥定型后进行经过磨皮处理和染色处理,制得本发明的释放负氧离子的超细纤维绒面革。

在距制备的释放负氧离子的超细纤维绒面革5厘米处负氧离子浓度为12089个/立方厘米,距普通超细纤维绒面革5厘米处负氧离子浓度为25个/立方厘米。

实例三:

在固含量为18%的100份水性聚氨酯树脂中,加入2份粒径为8-10微米的多晶碳化硅粉末,再加入适量泡孔调节剂、增稠剂,然后超声震荡并辅助机械搅拌使多晶碳化硅粉末均匀分散在聚氨酯树脂中,得到固含量为20.3%的聚氨酯浆料。

用上述浆料浸渍海/岛组分为COPET/PET型的超细纤维无纺布,浸渍量为以浆料干重计为无纺布重量的60%,并用湿法工艺使聚氨酯凝固,然后对基布进行碱减量。

减量后的基布干燥定型后进行经过磨皮处理和染色处理,制得本发明的释放负氧离子的超细纤维绒面革。

在距制备的释放负氧离子的超细纤维绒面革5厘米处负氧离子浓度为3603个/立方厘米,距普通超细纤维绒面革5厘米处负氧离子浓度为25个/立方厘米。

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