用于合成革和人造革的无纺布，其生产方法，及用其生产的产品 【技术领域】
本发明涉及用于合成革和人造革的无纺布，其生产方法，以及使用其生产的无纺合成革和人造革。更特别地，本发明涉及给用于生产合成革和人造革的无纺布增加潜在弹性性能和缓冲性质的方法，本发明还涉及用该无纺布生产的无纺合成革和人造革，它们表现优越的弹性和缓冲性质。背景技术
通常，合成革和人造革显示与天然粒面革最相似的特性。另外，合成革和人造革通过增加天然粒面革所不具有的优越性质和特性而经常用作天然粒面革的替代材料。
使用织物、无纺布等作为基质，通过用聚氨基甲酸酯树脂浸渍或涂布而生产合成革和人造革，其中无纺布大多用于生产优质合成革和人造革，特别地因为使用无纺布的人造革具有三维结构，因此显示与天然粒面革最相似地特性。
尽管常规无纺布合成革和人造革表现与天然粒面革相似的刚性和延性，但是由于所使用的无纺布的材料和结构，它们在弹性方面显示不太令人满意的特性，并且在表现缓冲性质方面有所限制。
韩国专利申请1998-018061公开了给合成革和人造革增加弹性和缓冲性质的方法，其中，具有横向弹性的无纺布通过如下方法得到：加热积聚的鞘芯丝(sheath-core filament)到鞘组份的熔点温度或低于其的温度，在纺同心鞘芯纤维后，在宽度方向上热拉并热置受热的鞘芯纤维，并且使它们积聚，所述同心鞘芯纤维由聚酯芯组份和聚烯烃鞘组份组成。但是，也存在一些问题，尽管这种无纺布由于其优越的横向弹性而可以用作PAP材料和医药卫生材料，但是由于其弱的断裂强度，很难将该无纺布用作合成革和人造革材料。
此外，韩国专利申请1999-076034公开了给人造革增加弹性的方法，其中用海岛型组合纤维生产弹性改善的人造革，海岛型组合纤维中的海组份由碱溶共聚物聚酯组成，岛组份由聚三亚甲基对苯二酸酯组成。与用现有的岛组份为聚酰胺或聚酯的海岛型组合纤维生产的人造革相比，使用该海岛型组合纤维生产的人造革因为纤维的岛组份的优越弹性而当伸长10％时显示完全伸长回复，因此显示相对优越的弹性。但是，其弹性仍然不令人满意。
另外，还已经引入一种技术，其中，所得皮革的弹性通过使无纺布皱缩得以改善，所述皱缩是由于在生产用于合成革的高弹性无纺布和短纤维或长丝无纺布之后的热收缩产生的，这些无纺布通过在生产无纺布期间向无纺布纤维网中插入并粘合弹性氨纶编结物、针织物或机织物而具有潜在的皱缩。然而，该技术中也存在一些问题，在弹性针织物被插入或粘合入的弹性无纺布的情况下，无纺布越重，在弹性表现方面引起的阻碍就越大，且当粘合力不足时，无纺布网与针织物分离。而且，用具有潜在皱缩性质的纤维生产的弹性无纺布有许多缺点，因为纤维的弱断裂强度使合成革不能维持足够的强度。
另一方面，具有缓冲性质的无纺布，即膨松无纺布主要用于被料或充填材料，它们是用热粘合纤维或粘合剂通过粘合无纺布中的纤维而制造的，因此由于膨松性而表现缓冲性质。但是，这些无纺布不能用作合成革和人造革的材料，因为它们的强度非常弱。同时，可以以这样一种方式使用复合无纺布：无纺布纤维网在平铺在处于基质上的常规无纺布之上后与基质粘合，作为一项技术，为了赋予合成革和人造革某些特性以及缓冲性质，使用排列结构的针织物作为基质。然而，因为存在一些问题，如由于在复合无纺布情况下有高组份比例的针织物而使质量水平变坏，以及用于维持无纺布合成革和人造革物理特性的强度变弱，所以为了增强缓冲性质，在实际生产鞋、衣服和各种物品时，将缓冲材料，如海绵粘合到不具有缓冲性质的常规合成革和人造革中。发明内容
为了解决现有技术中的前述问题，本发明的目的是提供具有潜在缓冲性能的无纺布，以生产具有更优越的弹性和缓冲性质的合成革和人造革。
本发明的另一个目的是提供处理无纺布的方法，以使潜在的弹性性能和缓冲性质选择性地从无纺布中表现。
本发明的另一目的是提供表现优越的弹性或缓冲性质的无纺布合成革和人造革，它们是用由上述方法获得的无纺布生产的。
为了实现前述目的，通过在5到95℃的温度范围内将5到60％(重量)的水溶性聚乙烯醇纤维与合成纤维混合而生产本发明的用于合成革和人造革的无纺布。
更优选地，合成纤维的细度是3旦或更小，水溶性聚乙烯醇纤维的细度是1到4旦。
生产根据本发明的用于合成革和人造革的无纺布的方法包括以下步骤：通过在5到95℃的温度范围内，将5到60％(重量)的水溶性聚乙烯醇纤维与合成纤维混合而生产无纺布半成品；通过将无纺布半成品浸入热水池中而收缩无纺布半成品，所述热水池的温度在水溶性聚乙烯醇纤维在水中的分解温度的60到95％的范围内；以及熨烫收缩的无纺布半成品的表面到100到180℃的温度，其中无纺布半成品优选通过添加5到35％(重量)的热收缩型合成纤维而生产。
另外，生产根据本发明的用于合成革和人造革的无纺布的方法包括以下步骤：通过在5到95℃的温度范围内，将5到60％(重量)的水溶性聚乙烯醇纤维与合成纤维混合而生产无纺布半成品；在通过向无纺布半成品表面喷蒸汽压力为2到6kg/cm2的蒸汽而收缩无纺布半成品后，在100到130℃的温度下干燥收缩的无纺布半成品；以及熨烫收缩的无纺布半成品的表面到100到180℃的温度，其中无纺布半成品优选通过添加5到15％(重量)的热收缩型合成纤维而生产。
具有优越的弹性或缓冲性质的无纺布合成革和人造革通过如下方法生产：涂饰以常规方法弹性涂布而生产的无纺布，然后通过将加工过的无纺布浸入热水溶液中除去聚乙烯醇纤维，所述热水溶液的温度是聚乙烯醇纤维的水溶温度或更高的温度，之后干燥无纺布。具体实施方式
现在，将通过优选的实施方案详细地描述本发明。
本发明的特征在于，为了提供用于合成革和人造革的无纺布，通过在无纺布生产期间，将水溶性聚乙烯醇纤维与常规纤维混合而生产无纺布纤维网；生产用于合成革和人造革的无纺布，以在与无纺布网粘合后依靠处理方法而选择性地表现弹性或缓冲性质；以及使用该无纺布作为基质获得具有优越弹性或缓冲性质的无纺布合成革和人造革。
首先，在生产无纺布时，将水溶性聚乙烯醇纤维与常规合成纤维混合，以在本发明中给合成革和人造革增加优越的弹性和缓冲性质。
此处使用的合成纤维包括目前使用的所有类型的纤维，如常规的聚酰胺、聚酯短纤维或丝、可分的或能被溶剂洗脱的海岛型复合短纤维和丝、天然纤维等。另外，所使用的合成纤维的最终细度优选是3旦或更小，因为纤维越细，使用合成纤维方法生产的合成革和人造革的质量越接近于天然粒面革。
水溶性聚乙烯醇纤维的细度优选是1到4旦，其中短纤维和丝的形式都可能。另外，取决于要表现的特性是弹性还是缓冲性质，可以使用在5到95℃的温度范围内的热水中可溶的聚乙烯醇纤维。通过选择在本发明中使用的聚乙烯醇纤维的细度和水溶温度可以使想要的特性表现得最大化。举例来说，与使用细细度和高水溶温度的聚乙烯醇纤维的情况相比，使用厚细度和低水溶温度的聚乙烯醇纤维的情况表现出更优越的缓冲性质。此时，考虑要表现的特性的程度、生产成本以及加工过程的可操作性等，所使用的聚乙烯醇纤维的混合比优选为5到60％(重量)，而且还可以依靠聚乙烯醇纤维的量调节特性的表现程度。
在通过混合所需比例的聚乙烯醇纤维与普通纤维来铺列和堆列混合纤维作为可取的混合纤维网或混合纤维非织造织物之后，以常规物理粘合方法，如针刺(needle punching)或射流喷网法(spun lacemethod)，通过在纤维网或非织造织物内粘合纤维，可以获得无纺布半成品，其中过度的粘合状况并不可取，因为它们加深了聚乙烯醇纤维的断裂程度，而且使无纺布的基本结构具有高的密度，因而对弹性或缓冲性质的表现起了不良的影响。
通过适当地后处理无纺布半成品，可以给予无纺布半成品表现出弹性或缓冲性质的不同特性的潜在能力。
也就是说，在通过将无纺布半成品浸入到热水中从而收缩半成品之后，无纺布半成品经历表面熨烫步骤，以使用熨烫过的无纺布半成品制造的合成革和人造革能够表现出弹性，在熨烫步骤中，将收缩的无纺布半成品通过表面温度在100到180℃范围内的轧辊，将无纺布的表面光滑地熨烫。
热水收缩的无纺布是高密度的孔收缩型，其中通过收缩无纺布内的孔使无纺布具有高的密度，由于聚乙烯醇纤维的纵向收缩，因而增加了无纺布的密度。
热水的温度优选在无纺布混合物中使用的水溶性聚乙烯醇纤维的分解温度的60到95％的范围内，更优选在78到89％的范围内。这是因为在热水温度高于聚乙烯醇纤维水溶温度的情况下，聚乙烯醇纤维分解，而热水温度低于聚乙烯醇纤维水溶温度的60％时，由于聚乙烯醇纤维收缩不足，所以在获得高密度方面可能有问题。
在无纺布半成品生产期间，通过在热水收缩过程中向无纺布半成品中添加适量的具有热收缩特性的合成纤维，如热收缩型聚酯、热收缩型尼龙等，可以均匀且最大地实现收缩，其中优选使用无纺布量的5到35％(重量)的热收缩型纤维。
另外，根据本发明的另一方式，在经过蒸汽收缩过程而不是热水收缩过程增加产品的膨松性之后，通过使膨松性增加的无纺布半成品穿过温度为100到180℃的轧辊的方法，制造具有缓冲性质的使用表面熨烫无纺布半成品的合成革和人造革。
即，优选地，在蒸汽收缩期间没有向无纺布上施加张力的情况下，通过向无纺布喷蒸汽压力为2到6kg/cm2的蒸汽而收缩无纺布，之后用温度为100到130℃的热辊干燥无纺布的两个表面。此外，在无纺布半成品生产期间，以与在热水收缩过程中相同的方法通过向无纺布半成品中添加5到15％(重量)的热收缩合成纤维，可以实现收缩均匀性和最大化，其中使用过量热收缩型合成纤维不是优选的，因为蒸汽收缩的无纺布的密度增加，而不是膨松度增加。
在以常规方法用聚氨基甲酸酯浸渍或涂布前述本发明的无纺布，生产合成革和人造革之后，通过将合成革和人造革浸入温度等于或高于聚乙烯醇纤维水溶温度的热水溶液中，除去聚乙烯纤维醇，并且干燥浸入热水溶液中的合成革和人造革，获得无纺合成革和人造革。
获得的无纺布合成革和人造革具有结构流动性，这种流动性通过在聚乙烯醇纤维的位置具有空间而被增加，其通过与具有优越弹性的聚氨基甲酸酯的互补作用而显示优越的弹性或缓冲性质。
以下将详细地描述本发明。但是应该理解，以下实施例不限制本发明的范围，因为它们只是说明性的。[实施例1]
根据无纺布的常规生产方法，通过将50％(重量)的常规溶剂洗脱海岛型复合短纤维与50％(重量)的在90℃水溶的聚乙烯醇短纤维混合而制造混合纤维的纤维网和混合纤维的绒毛，其中海岛型复合短纤维的细度为3.5旦，纤维长度为51mm，而聚乙烯醇短纤维的细度为1.5旦，纤维长度为38mm，之后，通过在总针刺密度(PPSC)为约每平方厘米1200圈的条件下，对混合纤维网和绒毛实施针刺并粘合纤维，获得具有约240到250g/m2重量的无纺布。
选择海岛型复合短纤维，其中使用约30％(重量)被碱性处理还原的海组份原材料。
每单位面积重量约590到610g/m2和厚度约1.0mm的用于合成革的无纺布通过以下方法生产：将所获得的无纺布半成品浸入温度为74到76℃的热水池中5到10秒而收缩无纺布半成品，挤压和干燥收缩的无纺布半成品之后，将干燥的无纺布半成品通过轧辊而熨烫表面。最终含有约20％(重量)的聚氨基甲酸酯树脂并具有每单位面积约270到290g/m2重量的绒面合成革通过如下方法获得：用含有10％树脂固体含量的聚氨基甲酸酯树脂浸渍通过上述方法获得的无纺布，固化浸渍后的无纺布，将固化的无纺布浸入温度为90到95℃的碱溶液中，从而溶解海岛型复合短纤维中的海组份，以使纤维超微化并溶解及同时提取聚乙烯醇纤维，干燥并打磨纤维表面。[实施例2]
除了将40％(重量)的细度为2旦的普通尼龙短纤维、10％(重量)的细度为1.4旦且纤维长度为51mm的收缩聚酯短纤维，以及50％(重量)的细度为1.5旦且纤维长度为38mm的在40℃水溶的聚乙烯醇纤维混合之外，用与实施例1相同的方法，获得具有每单位面积270到280g/m2重量的无纺布半成品。
每单位面积重量约300到320g/m2和厚度约1.7mm的用于合成革的无纺布通过如下方法生产：将所获得的无纺布半成品通过蒸汽处理装置，该装置在零张力条件下具有约3kg/cm2的蒸汽流出压力，收缩无纺布半成品，之后，用表面温度为140到150℃的轧辊熨烫收缩的无纺布半成品表面。
最终含有约20％(重量)的聚氨基甲酸酯树脂并具有每单位面积约210到230g/m2重量和约1.5mm厚度的浸渍态的合成革半成品通过如下方法获得：用含有10％树脂固体含量的聚氨基甲酸酯树脂浸渍所生产的无纺布，固化浸渍后的无纺布，将固化的无纺布浸入温度为90到95℃的水溶液中，从而溶解并提取聚乙烯醇纤维，并用常规方法干燥纤维。[比较例1]
按照与实施例1相同的方法，使用100％(重量)的与实施例1相同的常规溶剂洗脱的海岛型复合短纤维，获得每单位面积约300到310g/m2重量并具有3.5旦细度和51mm纤维长度的无纺布半成品。
每单位面积约310到330g/m2重量和约1.3mm厚度的用于人造革的无纺布通过如下方法生产：将所获得的无纺布半成品浸入水溶液温度为74到76℃的含有3到5％(重量)的聚乙烯醇树脂的热水池中5到10秒钟，挤压和干燥浸过的织物，之后，将干燥的无纺布半成品通过轧辊而熨烫表面。
通过用与实施例1相同的方法处理用于人造革的无纺布获得最终含有约20％(重量)的聚氨基甲酸酯树脂并具有每单位面积约270到290g/m2重量的绒面人造革。[比较例2]
通过用与实施例2相同的针刺和蒸汽干燥方法，混合90％(重量)的细度为2旦且纤维长度为51mm的普通尼龙短纤维与10％(重量)的细度为1.4旦且纤维长度为51mm的收缩聚酯短纤维，获得具有每单位面积约260到280g/m2重量和约1.6mm厚度的用于合成革的无纺布。
通过用含有10％树脂固体含量的聚氨基甲酸酯树脂浸渍所生产的用于合成革的无纺布，固化浸渍的无纺布，并用常规方法干燥固化的无纺布，获得最终含有约20％(重量)的聚氨基甲酸酯树脂并具有每单位面积约320到340g/m2重量和约1.5mm厚度的浸渍态合成革半成品。
通过ASTM(美国试验和材料标准，the American Standard forTesting and Materials)，测量根据实施例和比较例生产的无纺布以及合成革和人造革半成品的物理性质，如抗张强度、伸长率和撕破强度。通过下面的方法测量伸长回复率。通过感觉的方法测量弹性、缓冲性质、延性、回弹性等。无纺布的性质列于表1中，而合成革和人造革的性质列于表2中。
伸长回复率的测量通过包含下列步骤的方法进行：分别取5个5cm宽的试验片，试验片的长度部分与无纺布的长度和宽度方向平行；在将标记的试验片放在固定速率伸长型的拉伸测试器上后，通过在所采集的试验片上在5cm的检验位之间标记距离(L)，以10cm/min的伸长速率拉伸每个试验片；在伸长分别达到50％和100％时停止伸长，之后分开它们，然后从拉伸测试器上拆下试验片；测量每个试验片上的检验位间的距离(L1)，在伸长后试验片的拉伸力被移走的状态下，试验片足以单独留下；最后通过在下面的公式中代入测量的距离，计算每个伸长回复率并记录代数平均值。
伸长回复率：50％伸长率时，[(L×1.5-L1)/(L×1.5-L)]×100
50％伸长率时，[(L×2-L1)/(L×2-L)]×100
[表1]无纺布的性质类别实施例1实施例2比较例1比较例2重量(g/m2)618 303 325 271厚度(mm)1.52 1.69 1.27 1.57表观密度(g/cm3)0.406 0.179 0.256 0.173抗张强度(Kg/英寸)长度方向35.7 45.2 36.3 41.5宽度方向29.7 44.3 30.5 44.9伸长率(％)长度方向92.0 80.7 77.8 98.3宽度方向180.1 100.3 127.4 115.7撕破强度(Kg)长度方向14.8 16.4 12.6 16.2宽度方向15.2 13.2 12.7 15.5
[表2]合成革和人造革的性质类别实施例1实施例2比较例1比较例2重量(g/m2)284 225 282 327厚度(mm)0.93 1.53 0.86 1.60表观密度(g/cm3)0.305 0.147 0.328 0.204抗张强度(Kg/英寸)长度方向34.3 36.4 52.4 50.5宽度方向25.2 32.7 32.7 42.7伸长率(％)长度方向175.3 75.9 62.4 75.4宽度方向252.8 120.2 142.6 112.3撕破强度(Kg)长度方向6.5 6.2 5.6 10.7宽度方向7.2 5.7 5.3 11.9 50％伸长回复率(％)长度方向87.2 43.8 22.1 21.1宽度方向100 72.5 35.2 29.8 100％伸长回复率(％)长度方向55.3 18.6 撕破 撕破宽度方向79.8 32.3 21.3 18.2弹性极好 一般 不令人满意 不令人满意缓冲性质- 极好 - 不令人满意延性极好 好 一般 一般回弹性好 好 不令人满意 不令人满意
根据表1和表2，可以看出尽管根据本发明实施例生产的无纺布本身并未表现弹性或缓冲性质，但是在用该无纺布生产合成革和人造革的情况下，表现出优越的弹性和缓冲性质。这是因为在本发明的无纺布中，表现弹性或缓冲性质的能力是潜在的。
另外，可以看出与用常规无纺布生产的无纺布合成革和人造革相比，根据本发明的方法生产的无纺布合成革和人造革的弹性或缓冲性质以及延性和回弹性都得到了很大的改善。因此，现有合成革和人造革的延性和回弹性也可以使用本发明的方法得到改善。
根据本发明，通过在无纺布生产期间，混合适量水溶性聚乙烯醇的简单处理过程，可以获得具有更优越的弹性和缓冲性质的合成革和人造革。而且，本发明的方法适用于改善由于使用现有基质时不稳定的无纺布结构所引起的合成革和人造革的弱的强度或变质。
聚乙烯醇纤维过去主要用作生产用于手工编织挂毯的高强度编织布或基质，根据本发明其应用领域可以通过在生产无纺布期间使用聚乙烯醇纤维而被扩展。
尽管参照优选的实施方案对本发明进行了具体的描述，但是本领域技术人员将会理解，在不背离本发明的范围和实质的前提下，可以对本文所述的内容做出形式和细节上的改变。