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采用海岛短纤维生产高级合成革已成为国际人工制革的发展趋势,具有很大的开发潜力。本课题旨在为我国非织造材料在制革工业中提升革基布材料品质、结构、性能等方面做出基础研究。
本论文重点研究了海岛纤维非织造基布生产工艺、海岛纤维非织造基布湿法含浸工艺和碱减量处理工艺三个部分内容。
生产了三种克重的非织造基布,探讨了高密度非织造布的纤网成型工艺和装备技术,分析了针刺加固工艺参数对海岛纤维基布结构及性能的影响。结果表明:海岛纤维非织造基布的生产条件应控制在温度21—30℃,湿度75%-85%之间。海岛纤维表面性能对梳理工艺影响很大。针刺密度、针刺深度、针刺频率、步进量和牵伸比是针刺工艺中的主要工艺参数。
在含浸工艺部分分析了凝固机理,探讨了预处理和聚氨酯含浸工艺,通过正交实验确立了最优含浸工艺,并分析了各工艺条件对革基布性能的影响。结果表明:PU与DMF的配比是影响撕裂强力最大的因素,凝固时间是影响相对较小的因素。最终确定的最佳工艺条件为PU与DMF质量比为1:1,凝固液浓度25%,凝固温度30℃,凝固时间10min.。含浸浴中PU用量大,皮膜密度大,所得试样模量、强力大,但其受力拉伸时形变小。凝固浴中DMF浓度低,凝固时间短。凝固浴中DMF浓度宜控制在一定范围并与凝固时间、凝固温度统筹分析。
本文还探讨了碱减量处理工艺,找到了影响碱减量处理的关键工艺参数并对其进行了实验研究,通过正交实验确立了最优碱处理工艺,分析了碱处理对产品性能的影响。结果表明:影响失重率的因素有很多,其中碱液浓度和处理温度是影响失重率和断裂强力最大的两个因素。一般来说,碱减量温度越高、时间越长、烧碱浓度越高,失重率越高,这三者对失重率的影响非常显著。针刺非织造基布碱减量处理的最佳方案为:浴比1:40,碱浓度10 g/l,处理温度95℃,时间30min。选择3%-5%PVA预浸浓度,5%的碱浓度,95℃处理50min对革基布是比较适宜的。前碱法和后碱法处理后的革基布都比未经碱减量处理的革基布强力有所提高。“后碱法”更适合合成革的生产。