一种柔软耐磨超纤面料及其制备方法与流程

本技术涉及无纺布领域，更具体地说，它涉及一种柔软耐磨超纤面料及其制备方法。

背景技术：

1、随着科学技术的进步，各种电子产品日益增长，同时电子产品的性能、外观等要求也越来越高，通常电子产品外表面采用保护套进行保护。

2、目前常用的保护套有树脂类、皮革类或布料类，其中树脂类和皮革类的保护套透气性不佳，当电子产品在使用过程，难以散热，容易发烫；而布料类的保护套，因具有较佳的透气性，因此逐渐取代树脂、皮革制得的保护套。

3、布料类的保护套，大多采用超纤面料，超纤面料一般是通过海岛纤维经过针刺、浸胶等工艺制得，具有厚度可调性、柔软、舒适以及透气等，能够对电子产品起到较佳的透气性和保护作用。但是目前的超纤面料生产的保护套，在使用过程受到容易摩擦，从而导致超纤面料容易出现磨损、破损的现象，影响保护套的美观和耐久性，因此需要进一步研究。

技术实现思路

1、为了获得柔软性好、耐磨性好的绒面超纤，本技术提供一种柔软耐磨超纤面料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种柔软耐磨超纤面料，包括无纺结构和弹性填充结构，所述无纺结构由若干根海岛纤维缠结形成，所述无纺结构具有若干个孔隙，所述弹性填充结构填充固定于无纺结构的孔隙中，所述无纺结构与所述弹性填充结构的重量比为1：(0.605-2.21)，每个所述海岛纤维的线径为3-5d。

3、上述技术特征为本技术较佳选择，其中，海岛纤维是将一种聚合物分散于另一种聚合物中，在纤维截面中分散相呈“岛”状态，而母体则相当于“海”，从纤维的横截面看是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分包围着，好像海中有许多岛屿；因此，通过海岛纤维缠结形成的无纺结构具有较好的结构紧密、柔软性、悬垂性好、质地轻薄等，并配弹性填充结构，使超纤面料兼备较佳的耐磨性和柔韧性。

4、本技术当选择无纺结构与弹性填充结构的重量比为1：(0.605-2.21)时，超纤面料的耐磨性和柔韧性较佳，减少出现磨损、纤维断裂的现象。而选用的海岛纤维线径为3-5d，且长度为40-60mm，在该范围内，经过针刺后，形成的无纺结构紧密，且该细度的海岛纤维形成无纺结构孔隙纵多，且无纺结构与弹性填充结构的接触面积大，使形成的弹性填料与无纺结构粘接稳定，从而使得超纤面料的结构稳定，故得到超纤面料的耐磨性较佳。

5、综上，当选用重量比为1：(0.605-2.21)的无纺结构和弹性填充结构，且每个海岛纤维的线径为3-5d，使其形成的超纤面料兼备较佳的透气性、柔软性以及耐磨性，减少出现破损、磨损等可能性。

6、优选的，所述海岛纤维的岛数为16-37岛。

7、优选的，每个所述海岛纤维由质量分数为60-80％聚酰胺和质量分数为20-40％聚酯组成。

8、聚酰胺、聚酯均具有较佳的耐磨性，通过两种组份形成的海岛纤维备较佳的耐磨性和柔软性，当海岛纤维形成的无纺结构，并弹性填充结构相配合，形成的超纤面料兼备较佳的耐磨性、透气性以及柔韧性。其中岛为聚酰胺，海为可溶性聚酯。

9、本技术的海岛纤维规格优选为3.5d/51mm。

10、优选的，所述弹性填充结构为聚氨酯耐磨液浸入无纺结构后，经过固化形成。

11、采用聚氨酯耐磨液对无纺布进行浸胶处理后，使其制得的弹性填充结构兼备较佳的耐磨性和柔软性，并配合无纺结构，从而使得超纤面料耐磨性和柔韧性较佳。

12、优选的，所述聚氨酯耐磨液由以下重量百分比的原料组成：

13、聚氨酯分散体13-25％

14、耐磨填料1-5％

15、增稠剂0.1-5％

16、颜料0-1％

17、固化剂0.5-1.5％

18、余量为溶剂。

19、该聚氨酯耐磨液的制备包括以下步骤：

20、按照重量百分比计，称取聚氨酯分散体、耐磨填料、增稠剂、颜料、固化剂、溶剂混合，在转速200-300r/min下，搅拌15-30min，得到聚氨酯耐磨液。

21、上述技术特征，采用聚氨酯分散体具有较佳的成膜性、弹性、耐磨性，加如填料进一步提高耐磨性，增稠剂起到增稠作用，提高聚氨酯耐磨液在浸胶过程的成膜性，从而提高弹性填充结构与无纺结构的连接紧密性，进而提高超纤面料的耐磨性，并兼备较佳的透气性和柔软性，固化剂能够进一步促进聚氨酯分散体的固化速率，使聚氨酯耐磨液快速成膜。

22、优选的，所述耐磨填料为纳米金刚石微粉、纳米氧化锌、六方氮化硼粉体、纳米氧化钛中一种或者多种组成。

23、采用纳米金刚石微粉、纳米氧化锌、六方氮化硼粉体、纳米氧化钛均具有较佳的填充耐磨作用和导热性能，因此，填充于聚氨酯耐磨液中不仅起到增加耐磨性，同时也能提高超纤面料的导热效果，提高超纤面料制得的电子产品护套的散热效果，减少蓄热而影响电子产品的性能。

24、纳米金刚石微粉、纳米氧化锌、六方氮化硼粉体、纳米氧化钛的平均粒径均为100-300nm。

25、优选的，所述聚氨酯分散体由以下重量份的原料制得：

26、植物油改性多元醇8-15份

27、聚三亚甲基醚二醇20-30份

28、硅氧基丙烯酸酯3-5份

29、硅氧基异氰酸酯10-20份

30、二羟甲基丙酸3-10份

31、催化剂0.1-0.3份

32、溶剂30-40份。

33、该聚氨酯分散体由以下方法制得：

34、步骤1：按照重量份计，称取植物油改性多元醇、聚三亚甲基醚二醇混合均匀，并加热至105-115℃，真空脱水1-2h，加入硅氧基异氰酸酯和催化剂，混合均匀，反应1-2h，再加入硅氧基丙烯酸酯混合均匀，并继续反应1-2h，降温至58-65℃，再加入二羟甲基丙酸，反应2-3h，再加入溶剂，在转速300-500r/min下，搅拌20-30min,得到剪切液，再调节ph值至7-7.5，得到聚氨酯分散体。

35、聚三亚甲基醚二醇具有较佳的柔软性，植物油改性多元醇具有柔软性、耐磨性、分散性、润湿性等，硅氧基丙烯酸酯和硅氧基异氰酸酯均含有硅烷，并能与聚三亚甲基醚二醇、植物油改性多元醇进一步反应，并在扩链剂的作用下，形成大分子网状交联结构，并具有较佳的弹性、柔韧性、粘附性以及成膜性，由于聚氨酯分散体的大分子网状交联结构中含有多个硅氧基团，进而容易与耐磨填料和纤维表面进行粘接，进而将耐磨填料稳定粘附于纤维表面，起到较佳的增韧、增耐磨效果，再通过加入二羟甲基丙酸作为亲水扩链剂，使制得的聚氨酯分散体用于聚氨酯耐磨液中，起到较佳的耐磨作用和柔韧性。

36、优选的，所述植物油改性多元醇为腰果壳油生物基改性多元醇和/或生物基改性蓖麻油多元醇。

37、腰果壳油生物基改性多元醇、生物基改性蓖麻油多元醇具有较佳的成膜性和柔韧性，因此，配合聚氨酯分散体原料体系中的其他原料，使制得的聚氨酯分散体用于生产超纤面料具有较佳的柔软性、耐磨性。

38、优选的，所述硅氧基丙烯酸酯为3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-甲基-2-丙烯酸甲酯与2-甲基-2-丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)丙酯的聚合物、2-丙烯酸3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基酯、2-甲基-2-丙烯酸3-[三(乙酰基氧基)硅]丙酯中的一种或者多种组成。

39、以上硅氧基丙烯酸酯，配合植物油改性多元醇、聚三亚甲基醚二醇、硅氧基异氰酸酯、二羟甲基丙酸，从而制得的聚氨酯分散体用于生产超纤面料具有较佳的柔软性、耐磨性。

40、优选的，所述硅氧基异氰酸酯为异氰酸酯基甲基三乙氧基硅烷和/或甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷。

41、以上异氰酸酯基甲基三乙氧基硅烷、甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷均能够配合硅氧基丙烯酸酯、植物油改性多元醇、聚三亚甲基醚二醇、二羟甲基丙酸，从而制得的聚氨酯分散体用于生产超纤面料具有较佳的柔软性、耐磨性。

42、第二方面，本技术提供一种柔软耐磨超纤面料的制备方法，由以下方法制得：针刺：将线径为3-5d，长度为40-60mm的海岛纤维进行打散，再堆积成纤维层，经过针刺后，得到无纺布；

43、浸胶：将无纺结构进行浸胶，固化后使其无纺布的孔隙内部均填充有弹性物，形成由重量比为1：(0.605-2.21)的无纺结构和弹性填充结构的超纤面料。

44、进一步地，本技术的超纤面料制备工艺还包括减量和磨毛处理，得到具有绒毛感的超纤面料，具体工艺如下：

45、针刺：将线径为3-5d，长度为40-60mm的海岛纤维进行打散，再堆积成纤维层，经过针刺后，得到无纺布；

46、浸胶：将无纺结构进行浸胶，固化后使其无纺布的孔隙内部均填充有弹性物，形成由重量比为1：(0.605-2.21)的无纺结构和弹性填充结构的无纺布；

47、将超纤面料浸没于碱性减量液中进行减量处理，经过烘干后，得到减量面料；然后在减量面料的表面进行磨毛，得到超纤面料。

48、综上所述，本技术具有以下有益效果：

49、1、当选用重量比为1：(0.605-2.21)的无纺结构和弹性填充结构，且每个海岛纤维的线径为3-5d，使其形成的超纤面料兼备较佳的透气性、柔软性以及耐磨性，减少出现破损、磨损等可能性。

50、2、通过硅氧基丙烯酸酯、硅氧基异氰酸酯、聚三亚甲基醚二醇、植物油改性多元醇进行复配反应，并在扩链剂的作用下，形成大分子网状交联结构，并具有较佳的弹性、柔韧性、粘附性以及成膜性，由于聚氨酯分散体的大分子网状交联结构中含有多个硅氧基团，进而容易与耐磨填料和纤维表面进行粘接，进而将耐磨填料稳定粘附于纤维表面，起到较佳的增韧、增耐磨效果，再通过加入二羟甲基丙酸作为亲水扩链剂，使制得的聚氨酯分散体用于聚氨酯耐磨液中，起到较佳的耐磨作用和柔韧性。

技术特征：

1.一种柔软耐磨超纤面料，包括无纺结构和弹性填充结构，所述无纺结构由若干根海岛纤维缠结形成，所述无纺结构具有若干个孔隙，所述弹性填充结构填充固定于无纺结构的孔隙中，其特征在于，所述无纺结构与所述弹性填充结构的重量比为1：（0.605-2.21），每个所述海岛纤维的线径为3-5d。

2.根据权利要求1所述的一种柔软耐磨超纤面料，其特征在于：每个所述海岛纤维由质量分数为60-80%聚酰胺和质量分数为20-40%聚酯组成。

3.根据权利要求1所述的一种柔软耐磨超纤面料，其特征在于：所述弹性填充结构为聚氨酯耐磨液浸入无纺结构后，经过固化形成。

4.根据权利要求3所述的一种柔软耐磨超纤面料，其特征在于，所述聚氨酯耐磨液由以下重量百分比的原料组成：

5.根据权利要求4所述的一种柔软耐磨超纤面料，其特征在于：所述耐磨填料为纳米金刚石微粉、纳米氧化锌、六方氮化硼粉体、纳米氧化钛中一种或者多种组成。

6.根据权利要求1所述的一种柔软耐磨超纤面料，其特征在于，所述聚氨酯分散体由以下重量份的原料制得：

7.根据权利要求1所述的一种柔软耐磨超纤面料，其特征在于：所述植物油改性多元醇为腰果壳油生物基改性多元醇和/或生物基改性蓖麻油多元醇。

8.根据权利要求1所述的一种柔软耐磨超纤面料，其特征在于：所述硅氧基丙烯酸酯为3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-甲基-2-丙烯酸甲酯与2-甲基-2-丙烯酸-3-(三甲氧基硅基）丙酯的聚合物、2-丙烯酸3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基酯、2-甲基-2-丙烯酸3-[三（乙酰基氧基）硅]丙酯中的一种或者多种组成。

9.根据权利要求1所述的一种柔软耐磨超纤面料，其特征在于：所述硅氧基异氰酸酯为异氰酸酯基甲基三乙氧基硅烷和/或甲基-(3-异氰酸丙基)二甲基硅烷。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的柔软耐磨超纤面料的制备方法，其特征在于，由以下方法制得：

技术总结
本申请涉及无纺布领域，更具体地说，它涉及一种柔软耐磨超纤面料及其制备方法。包括无纺结构和弹性填充结构，所述无纺结构由若干根海岛纤维缠结形成，所述无纺结构具有若干个孔隙，所述弹性填充结构填充固定于无纺结构的孔隙中，所述无纺结构与所述弹性填充结构的重量比为1：（0.605‑2.21），每个所述海岛纤维的线径为3‑5D。当选用重量比为1：（0.605‑2.21）的无纺结构和弹性填充结构，且每个海岛纤维的线径为3‑5D，使其形成的超纤面料兼备较佳的透气性、柔软性以及耐磨性，减少出现破损、磨损等可能性。

技术研发人员：孙松楷,马国宣
受保护的技术使用者：东莞市科迪实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23