本發明涉及合成革，尤其涉及一種仿真皮超細纖維層狀合成革及其生產工藝。

背景技術：

1、超細纖維合成革作為天然皮革的重要替代品，因其在資源利用、環保及性能均一性方面的優勢，在鞋材、箱包、家具及汽車內飾等領域得到了廣泛應用。然而，隨著消費者對產品品質和感官體驗要求的不斷提高，現有技術制備的仿真皮合成革在綜合性能上仍存在諸多不足，難以完全媲美天然皮革。

2、首先，在基材結構方面，傳統合成革多采用均勻密實的無紡布基材，雖能保證一定的力學強度，但往往導致產品手感偏硬、缺乏天然皮革的柔軟度和蓬松感，且透氣透濕性較差。其次，在仿真效果上，常規壓花工藝形成的紋理較為膚淺、呆板，缺乏天然皮革粒面花紋的立體感和真實感，且紋理持久性不足。再者，對于超細纖維這一關鍵原料，其表面光滑、化學惰性強的特性導致染色困難，普遍存在上染率低、色牢度差的問題，限制了產品的色彩豐富度和品質穩定性。

3、在涂層與復合工藝上，多數現有技術采用單一的聚氨酯（pu）漿料進行浸漬或涂覆，難以同時兼顧深層粘接強度與表面手感、透氣性。此外，層間界面結合力不足易導致分層，而面層樹脂的耐水解、耐老化性能也有待提升。從生產工藝角度看，現有方法各工序參數控制范圍寬泛，各組分協同作用不明確，導致產品性能波動大，難以實現高性能仿真皮的穩定生產。

4、因此，開發一種能從纖維基材改性、結構創新到工藝優化全方位提升，實現高仿真度、優異綜合性能及穩定生產的層狀合成革及其制備方法，成為本領域亟待解決的技術問題。

技術實現思路

1、本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種仿真皮超細纖維層狀合成革及其生產工藝。

2、為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

3、一種仿真皮超細纖維層狀合成革，其為多層結構，其特征在于，包括從下至上依次復合的：

4、（1）高密度纖維基底層：由經過化學改性的超細纖維，通過氣流成網與差異化針刺工藝形成底層較密、上層較疏的梯度纖維網構成，其底層纖維排列緊密、纏結度高，為產品提供核心的力學支撐、抗拉強度與尺寸穩定性；

5、（2）纖維/樹脂復合增強層：由陰離子型水性聚氨酯樹脂浸漬并凝固于上述纖維基底的底層所形成，陰離子型水性聚氨酯樹脂中均勻分散有超細木質粉，其功能是強力粘接纖維、增強整體結構并可能調節材料密度與手感，構成牢固的中間過渡層；

6、（3）多孔聚氨酯面層：由軟質耐水解型水性聚氨酯樹脂涂覆于纖維/樹脂復合增強層的表面，經濕法凝固后形成，該層具有表面致密、內部富含指狀及蜂窩狀貫通微孔的結構，厚度約為0.2-0.4mm，直接決定了合成革的柔軟手感、透氣透濕性及基層質感；

7、（4）仿生紋理層：通過高溫高壓壓花工藝，將真皮的粒面花紋永久性地壓印在多孔聚氨酯面層上，花紋深度為400-800μm，賦予產品逼真的天然皮革視覺外觀與立體觸感；

8、（5）多功能表面整理層：通過輥涂與烘烤，在仿生紋理層表面形成一層透明的連續保護薄膜，此層進一步賦予產品優異的防水性、耐磨性、耐刮擦性，并優化表面手感，同時起到固定染料、提升色牢度的作用。

9、優選的，所述（1）中超細纖維為定島型海島復合超細纖維短纖，島成分為聚對苯二甲酸乙二醇酯，海成分為堿溶性聚酯，島海比為70/30。

10、優選的，所述（1）中化學改性是通過接枝共聚反應在纖維表面引入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dmc）、甲基丙烯酸羥乙酯磷酸酯（hemap）和2-羥基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羥丙氧基)二苯甲酮（uv-1）單體。

11、優選的，所述（1）中梯度纖維網通過氣流成網與針刺工藝形成，其中針刺密度從底層到表層逐級降低，底層350刺/cm2，中層250刺/cm2，表層150刺/cm2，針刺頻率600-1000刺/min，纖網輸送速度2-10m/min。

12、優選的，所述（2）中陰離子型水性聚氨酯樹脂型號為rl-8302，固含量為30%，購買自廣州瑞麟新材料有限公司。

13、優選的，所述（3）中軟質耐水解型水性聚氨酯樹脂型號為bw-8209，固含量為35%，購買自淄博寶威新材料科技有限公司。

14、一種仿真皮超細纖維層狀合成革的生產工藝，包括以下步驟：

15、s1、改性超細纖維無紡布的制備：

16、室溫下配制質量濃度分別為6-30g/l的naoh溶液，采用浴比1：20-50對超細纖維處理，溫度為80-90℃，時間為30-60min，處理后的超細纖維用蒸餾水洗凈，直至超細纖維附著液的ph值在6-7左右，再在40℃條件下烘干；

17、依次將稱量好的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（dmc）、甲基丙烯酸羥乙酯磷酸酯（hemap）、2-羥基-4-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羥丙氧基)二苯甲酮（uv-1）單體加入到去離子水中，配制8-14wt%的混合溶液，攪拌5-15min，加入2-5g/l滲透劑脂肪醇聚氧乙烯醚（jfc），攪拌3-5min，緩慢加入過硫酸鉀（kps），攪拌10-20min，補加去離子水至固含量為6-10wt%的混合溶液，攪拌5-15min，得到混合液；

18、采用浴比1：20-50，將堿處理后的超細纖維以平幅狀態導入浸漬槽，確保超細纖維完全浸沒于混合液中，浸漬時間在5-10min，將浸透的超細纖維通過輥面壓力為0.2-0.4mpa軋車的一對軋輥，軋去多余溶液，使超細纖維的帶液率控制在80-90%，將軋液后的超細纖維置于55-65℃的熱風烘干機中，反應45-60min，此過程中，kps受熱分解產生自由基，引發三種單體在超細纖維表面發生接枝共聚反應，反應結束后，將超細纖維取出，在連續水洗機上用?40-50℃的溫水逆流洗滌2-3道，以徹底去除未反應的單體、均聚物及殘留助劑，最后在90℃的烘燥設備中烘干，即得到化學改性的超細纖維無紡布，反應機理如下：

19、；

20、s2、梯度纖維網無紡布的成型：

21、將s1得到的改性超細纖維無紡布送入氣流成網機，通過調節輸送管道氣流12-25m/s，抽吸負壓800-1500pa和鋪網簾的往復運動速度5-15m/min，形成底層較密、上層較疏的梯度纖維網結構，可通過鋪疊4-8層，底層使用更細、更短的纖維來增加密度，將成型后的梯度纖維網送入針刺機，針的底層深刺8-15mm以加強纏結，表層淺刺3-6mm以避免破壞蓬松度，針刺后，形成具有一定強度、高蓬松度且具有貫通三維網絡結構的梯度纖維網無紡布；

22、3、雙組分pu濕法合成革：

23、a組分：在攪拌缸中，先加入dmf溶劑，然后加入400目以上的木質粉，攪拌5-15min使其充分分散，依次加入陰離子型水性聚氨酯樹脂、陰離子表面活性劑ot-70、非離子表面活性劑s-80，在1000-2000rpm攪拌15-25min，最后真空脫泡30-40min，用100目濾網過濾備用；

24、b組分：另取一攪拌缸，加入dmf溶劑，然后加入軟質耐水解型水性聚氨酯樹脂，以及1-2%的致孔劑碳酸氫銨，在1000-2000rpm攪拌15-25min，最后真空脫泡30-40min，用100目濾網過濾備用；

25、將s2得到的梯度纖維網無紡布先通過水槽浸濕并軋干，使其含水率約30%，以防止漿料過度滲透，再將其浸漬a組分漿料，通過刮刀控制帶液量在30-60%，使樹脂充分滲入無紡布的底層，但不過度滲透至表層，緊接著，在含浸后的無紡布表面，通過精密刮刀或輥涂機，均勻涂布一層0.2-0.4mm厚的b組分漿料，將涂布好的無紡布立即進入凝固槽，凝固液為dmf與h2o的混合液，dmf濃度控制在20-25%，溫度控制在25-35℃，無紡布在凝固液中停留10-12min，在此過程中，dmf與h2o發生雙擴散，pu樹脂破乳凝固，b組分形成表面致密、內部貫通的指狀孔和蜂窩狀孔結構，a組分則在無紡布內部凝固，實現強力粘接，凝固完全后，進入多格水洗槽，水溫升高至?60℃，通過多次軋壓和洗滌，將無紡布內的dmf含量降至1%以下，最后在100-120℃的烘箱中烘干12-24h，得到半成品—濕法合成革；

26、s4、表面紋理的復制與定型：

27、將s3半成品合成革在溫度55-65℃、濕度24-26%的環境下調濕24h，使其水分均勻，達到最佳可塑性，采用通過式壓花機，首先將貝斯通過60℃的預熱輥，隨后進入加熱區，加熱溫度160-180℃，通過壓花輥與平紋輥的間隙，壓花壓力設定為0.35-0.7mpa，壓花時間約為5-10s，壓花輥表面刻有目標真皮（如小牛皮）的粒面花紋，花紋深度400-800μm，壓花后立即通過冷卻輥進行水冷，使花紋快速定型，防止回彈；

28、s5、染色與后處理：

29、將s4合成革坯布放入染色機中，采用陽離子染料，浴比1：15-20，ph值調節至4-5.5，從40℃始染，以0.5-1℃/min的速率升溫至85-90℃，保溫染色30-45min，由于纖維已接枝陽離子位點，染料上染迅速且均勻，染色后排水，用溫水清洗，采用輥涂方式將表面處理液施加于染色后合成革的紋路面，涂布量30-50g/m2，隨后在95-130℃的烘箱中烘烤2-3min，形成透明的保護膜，此層進一步賦予產品防水、耐磨、耐刮及提升手感的功能，將經過表面處理的合成革在110-115℃下高溫定型10-15min，以徹底固定染料，提升色牢度，最后經冷卻、切邊、檢驗、收卷，即得成品仿真皮超細纖維層狀合成革。

30、優選的，所述s1中dmc、hemap、uv-1三種單體的質量比1：0.67-0.8：0.33-0.4。

31、優選的，所述s1中過硫酸鉀用量為單體總質量的0.5-5%。

32、優選的，所述s3中a組分陰離子型水性聚氨酯樹脂rl-8302與dmf質量比為1：0.5-1，木質粉用量為rl-8302樹脂質量的5-10%，陰離子表面活性劑ot-70用量為rl-8302樹脂質量的0.5-1%，非離子表面活性劑s-80用量為rl-8302樹脂質量的1-2%。

33、優選的，所述s3中b組分軟質耐水解型水性聚氨酯樹脂bw-8209用量為rl-8302樹脂質量的30-50%，bw-8209樹脂與dmf質量比為1：0.7-1.2，致孔劑碳酸氫銨用量為bw-8209樹脂質量的1-2%。

34、優選的，所述s5中陽離子染料為陽離子嫩黃7gl、陽離子黃x-6g、陽離子桃紅fg、陽離子紅ctl、陽離子翠藍cb、陽離子藍fcl中的至少一種。

35、優選的，所述s5中表面處理液型號為yupud＠4858，購買自旌成新材料有限公司。

36、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

37、1、仿真度與綜合性能的顯著提升：通過“梯度纖維基底層+雙組分pu濕法工藝+仿生壓花”的協同設計，產品在力學性能、手感、透氣性及外觀紋理上實現了對天然皮革的高度仿真，克服了傳統合成革手感僵硬、透氣性差、紋理呆板的缺點。

38、2、結構創新帶來的功能優化：梯度纖維基底層，底層密實提供高強度支撐，表層疏松保持高蓬松度，形成了貫通的三維網絡結構，使產品兼具優異的抗拉強度、尺寸穩定性和良好的緩沖回彈性。雙組分pu分層設計，a組分（含木質粉）深入纖維內部實現強力粘接與增強；b組分形成表面致密、內部多孔的結構，確保了面層的柔軟、透氣與耐水解性，兩者分工明確，協同作用。

39、3、基材纖維的化學改性帶來根本性改善：通過對超細纖維進行堿處理和dmc/hemap/uv-1單體的接枝共聚，賦予纖維以下特性：永久性陽離子位點（dmc），使后續可采用上染率高、色牢度好的陽離子染料染色，解決了超細纖維染色難、色牢度差的問題；磷酸酯基團（hemap），增強了纖維與陰離子型pu樹脂的界面結合力，提高了層間剝離強度；紫外線吸收結構（uv-1），提升了產品的抗紫外老化能力，延長了使用壽命。