（纺织化学与染整工程专业论文）海岛超细纤维合成革基布性能及染整研究[纺织化学与染整工程专业优秀论文].pdf

东华大学博上学位论文 摘要 海岛超细纤维聚氨酯( p u ) 合成革基布浸渍聚氨酯后，开纤困难，碱剂进 入和水解困难，开纤质量不易控制。针对这一难点，本论文对海岛超细纤维p u 合成革基布开纤进行新的探索，采用氢氧化钠和乙二胺对合成革基布进行开纤处 理，利用碱胺协同效应提高合成革基布开纤效率和开纤质量，降低碱剂用量和开 纤温度，节水节能。同时还研究开纤处理对合成革基布强力、透气性、透湿性、 比表面积和刚度的影响。研究结果表明：失重率和开纤率随氢氧化钠和乙二胺浓 度的增加而增大，也随开纤时问的延长、开纤温度的升高和浴比的增大而增大。 开纤处理后纤维表面变得粗糙，比表面积增大。随着开纤率的增加，合成革基布 纵向断裂强力先减小后增大，但变化幅度不大，横向断裂强力一直在增加，且增 幅较大，撕裂强力先减小后略有增加。基布的透气性、透湿性随着开纤率的增加 逐渐增加。对于海岛超细纤维p u 合成革基布而言，开纤越完全，其弯曲刚度值 越小。 海岛超细纤维p u 合成革基布染色难度很大，匀染性差，深染性差，难以得 到较高的染色牢度。本论文探索应用助剂增溶作用改善合成革基布分散染料、酸 性染料、中性染料染色性能，提高染料上染率，降低染色温度，缩短染色时间。 本论文采用甲基丙烯酸甲酯改善分散染料染色性能，并对合成革基布分散染 料染色动力学、热力学进行了研究，为海岛超细纤维合成革基布分散染料染色提 供了新途径。实验结果表明：甲基丙烯酸甲酯对纤维有增塑作用，对染浴中的分 散染料有增溶作用，染色过程中在纤维表面形成低聚物，可提高平衡上染百分率 和染色牢度，降低染色温度，缩短染色时间。分散染料在两组分上的分配系数k 随着温度的升高而减小，但始终大于l 。分散染料在海岛超细纤维p u 合成革基 布中的吸附和扩散行为是由l a n g m u i r 定位吸附和n e m s t 分配型吸附两种不同方 式共同作用完成，吸附等温线符合l a n g m u i r - n e m s t 二元吸附模型。海岛超细纤 维合成革基稚分散染料染色提升性较好，当染料用量小于8 时显色性较好，染 料用量大于8 以后显色性较差。 本论文探讨了p h 滑动剂对酸性染料染色的影响，探讨了双尾表面活性剂存 在下合成革基靠酸性染料染色性能，并对合成革基和酸性染料染色动力学、热力 学进行了系统的研究。实验结果表明：双尾表面活性剂一方面可与染料阴离子发 东华人学博。i j 学位论文 生较强作用，另一方面可以吸附在纤维上，使各种不同性质的分子结合在一起， 起到增进移染、增加深染性和起到匀染的作用。在合成革基布酸性染料染色过程 中，加入一定浓度的双尾表面活性剂，可以降低初始上染速率，半染时问增加， 并提高上染百分率和k s 值。酸性染料在合成革基布两组分上的分配系数k 始 终大于1 ，分配系数k 值在不同温度时相差较大。酸性染料在海岛超细纤维p u 合成革基布中的吸附等温线符合l a n g m u i r 吸附模型。海岛超细纤维合成革基布 酸性染料的染色提升性较好，当染料用量小于8 时显色性较好，染料用量大于 8 以后显色性较差，加入双尾表面活性剂后合成革基布的皂洗牢度和摩擦牢度 略有下降。 本论文探讨了溶剂苯甲醇存在下合成革基布中性染料染色性能，并对合成革 基布中性染料染色动力学、热力学进行系统的研究。实验结果表明：苯甲醇的加 入使得中性染料对合成革基布的上染速率和扩散速率加快，半染时间缩短，平衡 吸附量明显增大。苯甲醇作为溶剂染色，可减少染色用水，降低染色温度，缩短 染色时间，实现节水节能。中性染料在合成革基布两组分上的分配系数k 始终 大于1 ，中性染料的k 值在不同温度时相差较大，合成革基布的两组分在中性染 料染浴中不易染匀。中性染料在海岛超细纤维p u 合成革基布中的吸附等温线符 合l a n g m u i r 吸附模型。在一定浓度范围内，海岛超细纤维合成革基布中性染料 的染色提升性较好，当染料用量小于8 时显色性较好，染料用量大于8 以后 显色性较差，苯甲醇的加入对合成革基布的皂洗牢度和摩擦牢度基本没有影响。 本论文通过结构生色和稀土的络合作用，采用自行研制的稀土增深剂z s j 一1 和低折射率有机硅树脂n t f 3 对海岛超细纤维p u 合成革基布进行增深处理。实 验结果表明：稀土增深剂z s j l 对合成革基布染色有明显的增深效应，对酸性、 中性染料的增深效果优于分散染料。稀土的增深作用主要来自络合作用，在合成 革基布染色过程中，稀土起到桥梁作用，使染料分子和纤维分子之问能更好地结 合在一起，提高了染料和合成革基布的结合力，使染色深度和染色牢度增加。有 机硅树脂整理后，合成革基布表面形成不规则的包覆膜，使合成革基布表面折射 率下降，发生了结构生色效应，从而达到增深效果。有机硅树脂对合成革基布的 透气、透湿性存在不利影响。经有机硅树脂整理后，合成革基布柔软、滑爽，手 感较好。 东华人学博一l ：学位论文 本论文采用阳离子固色剂c i b a t e xp a 对染色后的合成革基布进行固色整理， 并探索了溶胶凝胶技术对染色后合成革基布的固色整理。实验结果表明：阳离 子固色剂与染料阴离子能结合成较大的难溶性化合物沉积在纤维中，可以提高酸 性染料和中性染料染色后的合成革基布的湿牢度。溶胶凝胶处理可在合成革基 布表面形成一层干凝胶膜，对染料分子起到“锚固”作用，降低染料分子从织物 上脱离的倾向，起到固色作用。经溶胶凝胶固色整理后，合成革基布的水洗牢 度和摩擦牢度可提高半级左右。溶胶一凝胶整理对合成革基御的断裂强力和撕裂 强力影响较大，整理后合成革基布断裂强力和撕破强力均有下降。溶胶凝胶整 理后合成革基布的透气、透湿性能下降，手感变差。 关键词：海岛超细纤维合成革基布，开纤，染色，增深，固色 东华人学博一l ：学位论文 a b s t r a c t t h ed e t a c h i n gp r o c e s so fp o l y u r e t h a n e ( p u ) s u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i c l e a t h e rw a ss t u d i e di nt h i sp a p e r s o m ep r o p e r t i e so fp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo f s y n t h e t i cl e a t h e rw e r ed e t e c t e d p us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rc a n b ea c c e s s i b l et od i s p e r s e ，a c i da n dn e u t r a ld y e s s o m en e wd y e i n gm e t h o d so fp u s u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i c l e a t h e rw e r er e s e a r c h e d t h ek i n e t i ca n d t h e r m o d y n a m i cp r o p e r t i e so fs u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rw e r e i n v e s t i g a t e db ym e a s u r i n gt h ea d s o r p t i o ni s o t h e r m ，t h er a t eo fd y eu p t a k e ，t h et i m eo f h a l fd y e i n ga n da m o u n to fe q u i l i b r i u ma d s o r p t i o n s o m en e wa u x i l i a r ya g e n t sa n d t e c h n i c sw e r es t u d i e dt oi m p r o v et h ed y e a b i l i t ya n df a s t n e s so fp us u p e r f i n ef i b e r s u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e r p us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rw a sd e t a c h e dw i t hc h e m i c a l t r e a t m e n t n a o ha n de t h y l e n e d i a m i n ep l a yi m p o r t a n tr o l e si nd e t a c h i n gp r o c e s s 。t h e w e i g h tl o s sr a t i oa n dd e t a c h i n gr a t i ow e r er e s e a r c h e du n d e rd i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o no f a l k a l ia n de t h y l e n e d i a m i n e ，b a t hr a t i o ，p r o c e s s i n gt i m ea n dt e m p e r a t u r e s o m e p r o p e r t i e s o fp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rc o n c e r n i n g c o m f o r t a b i l i t ys u c ha ss t i f f n e s s ，w a t e rv a p o rp e r m e a b i l i t y , g a sp e r m e a b i l i t yw e r e i n v e s t i g a t e d t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ew e i g h tl o s sr a t i oa n dd e t a c h i n gr a t i oi n c r e a s e w i t ht h er i s i n go fa l k a l ia n de t h y l e n e d i a m i n ec o n c e n t r a t i o n ，b a t hr a t i o ，p r o c e s s i n g t i m ea n dt e m p e r a t u r e d e t a c h i n gt r e a t m e n tc a u s e st h ei n c r e a s eo fs u r f a c er o u g h n e s s a n dt h es p e c i f i cs u r f a c ea r e ao ft h es a m p l e s w i t ht h er i s i n go ft h ed e t a c h i n gr a t i o ， s t i f f n e s s ，g a sa n dw a t e rv a p o rp e r m e a b i l i t yi n c r e a s eg r a d u a l l y b u tw a r pb r e a k i n g s t r e n g t ha n dt e a r i n gs t r e n g t hd e c r e a s ef i r s t l ya n dt h e ni n c r e a s es l i g h t l y l a t i t u d i n a l b r e a k i n gs t r e n g t ha l w a y si n c r e a s e sw i t ht h er i s i n go f t h ed e t a c h i n gr a t i o t h ed i s p e r s ed y e i n go fp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e ri nt h e p r e s e n c eo fm e t h y lm e t h a c r y l a t e ( m m a ) w a si n v e s t i g a t e d i nt h i s p a p e r t h e i n c o r p o r a t i o no fal o wc o n c e n t r a t i o nm e t h y lm e t h a c r y l a t e m o n o m e rt od i s p e r s e d y e i n gb a t hw a sf o u n dt ob ev e r yu s e f u li ni m p r o v i n gd y e a b i l i t y t h ed y eu p t a k ea n d c o l o rs t r e n g t hw e r ei m p r o v e ds i g n i f i c a n t l yb yi n c o r p o r a t i n gm m ai nt h ed y e i n gb a t h 东华人学博上学位论文 t h ei n f l u e n c eo fm m ao nd y e i n gi se x p l a i n e dt oh a v et w oa s p e c t s ：( a ) m m ac a n e n t r a pt h ed i s p e r s ed y ei ni t sm i c e l l ea n df o r mac o n c e n t r a t e dd y el a y e ro nt h e s u p e r f i n ef i b r es u r f a c e s t h ed y el a y e rf a c i l i t a t e sd i f f u s i o na n df i x a t i o no ft h ed y e m o l e c u l e so ns u p e r f i n ef i b r e s ( b ) m m aa c t sa sad y ec a r t i e rf o rt h ep o l y a m i d e s u p e r f i n ef i b r ed u r i n gd y e i n g i tl o o s e n st h em o l e c u l a rs t r u c t u r eo ft h es u p e r f i n ef i b r e a n df a c i l i t a t e st h ee n t r yo fd y e s t u f fm o l e c u l e s p a r t i t i o nc o e f f i c i e n t ( 固o fd i s p e r s ed y e d e c r e a s e sw i t ht h er i s i n go ft e m p e r a t u r e ，b u ta l w a y sm o r et h a n1 t h ea d s o r p t i o n i s o t h e r m sf o rp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rw i t hd i s p e r s ed y e p r e s e n tl a n g m u i r - n e m s ts o r p t i o nm o d e l d i s p e r s ed y ee x h i b i t se x c e l l e n tb u i l du pa n d d e e pd y e i n gf o rp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e r p us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rw a sd y e dw i t ha c i dd y e si nt h e p r e s e n c ea n da b s e n c eo fd o u b l e - c h a i ns u r f a c t a n t t h ed y e i n gp r o p e r t i e so ft h es a m p l e w e r es t u d i e db ym e a s u r i n gt h ea d s o r p t i o ni s o t h e r m ，t h er a t eo fd y eu p t a k e ，t h et i m eo f h a l fd y e i n ga n da m o u n to fe q u i l i b r i u ma d s o r p t i o n t h es u r f a c t a n th a v i n ga l i p h a t i c d o u b l ec h a i n sa g g r e g a t e st h e m s e l v e si na q u e o u ss o l u t i o nt of o r mb i l a y e rs t r u c t u r e s i t s e e m st oh a v ea f f i n i t yt ob o t ha c i dd y ea n dp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i c l e a t h e r t h eu l t i m a t ec o n s e q u e n c eo ft h ef u n c t i o ni st of a c i l i t a t ed i f f u s i o ni n t oa n d a b s o r p t i o no ft h ed y em o l e c u l e so nt h es a m p l e s t h ek i n e t i cr e s u l t ss h o wt h ed y e i n g s a m p l e si nt h ep r e s e n c eo fd o u b l e c h a i ns u r f a c t a n th a v eah i g h e re q u i l i b r i u md y e u p t a k ec o m p a r e dt ot h a ti nt h ea b s e n c eo ft h es u r f a c t a n t t h et h e r m o d y n a m i ca n a l y s i s s h o w st h a tt h ea d s o r p t i o ni s o t h e r m sf o rp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i c l e a t h e rw i t ha c i dd y ep r e s e n tl a n g m u i rs o r p t i o nm o d e l p a r t i t i o nc o e f f i c i e n t o f a c i dd y ec h a n g e sl a r g e l yw i t ht h ev a r i e t yo ft e m p e r a t u r e ，b u ta l w a y sm o r et h a n1 t h e d e e pd y e i n ga n db u i l du po fa c i dd y ef o rp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i c l e a t h e ri sg o o d t h ew a s h i n gf a s t n e s sa n dr u b b i n gf a s t n e s so fa c i dd y ei nt h ep r e s e n c e o fd o u b l e c h a i ns u r f a c t a n tl o w e rt h a ni ni t sa b s e n c e p us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rw a sd y e dw i t hn e u t r a ld y e si n t h ep r e s e n c ea n da b s e n c eo fb e n z o i ca l c o h 0 1 d y e i n gk i n e t i c sa n dt h e r m o d y n a m i co f t h es a m p l e sw e r ei n v e s t i g a t e d t h er e s u l t si n d i c a t et h a tt h ed y eu p t a k ea n dc o l o r s t r e n g t hi nt h ep r e s e n c eo fb e n z o i ca l c o h o la r es u b s t a n t i a l l yh i g h e rt h a ni ni t sa b s e n c e 东华人学博。i ：学位论文 b e n z o i ca l c o h o la c t si nt w ow a y s ：f i r s t ，i td i s s o l v e sl a r g ea m o u n t so fn e u t r a ld y ea n d i sc o n s i d e r a b l ya d s o r b e do nt h ef i b e r s t h ec o n c e n t r a t e dd y el a y e ro nt h es a m p l e s u r f a c e sp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei ni m p r o v i n gd y e i n gr a t ea n dd y ee x h a u s t i o n s e c o n d ， ， i ti n t e r a c t sw i t ht h ef i b e r , b r e a k st h ei n t e r m o l e c u l a rb o n d s ，a n dr e d u c e st h eg l a s s t r a n s i t i o nt e m p e r a t u r e d u et ot h es o l v e n tf u n c t i o n ，t h ed i f f u s i o na n da b s o r p t i o no ft h e d y em o l e c u l e sa r ee n h a n c e d p a r t i t i o nc o e f f i c i e n t ( 固o fn e u t r a ld y ei s d i f f e r e n t d r a s t i c a l l yw i t ht h ec h a n g eo ft e m p e r a t u r e ，b u ta l w a y sm o r et h a n1 t h el e v e l d y e i n g p r o p e r t yo fp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rw i t hn e u t r a ld y e i sn o t v e r yg o o d t h ea d s o r p t i o ni s o t h e r m sf o rp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i c l e a t h e rw i t hn e u t r a ld y ep r e s e n tl a n g r n u i rs o r p t i o nm o d e l t h ed e e pd y e i n ga n db u i l d u po fn e u t r a ld y ef o rp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e ri s e x c e l l e n t b e n z o i ca l c o h o lh a sn oe f f e c to nw a s h i n gf a s t n e s sa n dr u b b i n gf a s t n e s so fp u s u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e r t w ot e c h n i q u e sc o n c e r n i n gd e e pd y e i n go fp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo f s y n t h e t i cl e a t h e rw e r ep r e s e n t e d o n ei sm i x i n gt h u l i u md e e p e n i n ga g e n tz s j 一1i n t o d y eb a t ht oi n c r e a s ed y ed e p t h t h eo t h e ri s t or e d u c es u r f a c er e f r a c t i v ei n d e xb y f i n i s h i n gw i t ho r g a n o s i l i c o nr e s i nn t f - 3 t h er e m a r k a b l ed e e p e n i n ge f f e c tw a s s h o w nw h e np us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rt r e a t e dw i t ht h u l i u m d e e p e n i n ga g e n t t h ed e e p e n i n ge f f e c to ft h u l i u md e e p e n i n ga g e n tf o ra c i da n d n e u t r a ld y e si sb e t t e rt h a nf o rd i s p e r s ed y e t h ed e e p e n i n gf u n c t i o no ft h u l i u mm a i n l y c o m e sf r o mm o r d a n t i n ga c t i o n t h u l i u ma c t sa sab r i d g ed u r i n gt h ed y e i n gp r o c e s s t h ed y em o l e c u l e sa n df i b e rm o l e c u l e sa r el i n k e dt o g e t h e rt h r o u g ht h u l i u m ，w h i c h e n h a n c et h ed y ed e p t ha n df a s t n e s s au n i f o r mf i l mi sf o r m e do nt h es u r f a c eo fp u s u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e ra f t e rt r e a t e dw i t ho r g a n o s i l i c o nr e s i n ， w h i c hr e d u c e st h er e f r a c t i v ei n d e xo ft h es a m p l e s i ti so b v i o u st h a tt h eo r g a n o s i l i c o n r e s i nc a nd e e p e nt h ed y e ds a m p l e s t h ek sa n da ec a nb ee n h a n c e da f t e rr e s i n f i n i s h i n g t h eo r g a n o s i l i c o nr e s i nh a sa nu n f a v o r a b l ee f f e c to ng a sp e r m e a b i l i t ya n d m o i s t u r ep e n e t r a b i l i t y p us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rh a sas o f ta n d s m o o t hh a n d l ea f t e rr e s i nf i n i s h i n g t w op r o c e s s e sc o n c e r n i n gf i x a t i o no fp us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i c 东华人学博：卜学位论文 l e a t h e rw e r ei n v e s t i g a t e d , w h i c hi n c l u d e d u s i n gc a t i o nf i x i n ga g e n ta n ds o l g d t r e a t m e n t t h ee x p e r i m e n t a ld a t as h o w e dt h a tt h ew e t t i n gf a s t n e s s e so fa c i da n d n e u t r a ld y e sw e r ee n h a n c e da f t e rc a t i o nf i x i n ga g e n tt r e a t m e n t c a t i o nf i x i n ga g e n t c a nd i s s o c i a t et oo r g a n i cc a t i o n si nt h es o l u t i o n t h e s eo r g a n i cc a t i o n si n t e g r a t e dw i t h d y en e g a t i v ei o n sa n df o r m e du n d i s s o l v a b l es e d i m e n ti nt h ef i b e r s t h u s ，t h es a m p l e s d y e dw i t ha c i da n dn e u t r a ld y e sg o tg o o dc o l o rf a s t n e s s t h er e s u l t sa l s os h o w e dt h a t t h es o l - g e lt r e a t m e n th a saf u n c t i o no nf i x a t i o n at h i no x i d ef i l mc a nb ef o r m e do n t h es u r f a c eo fp u s u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e ra f t e rs o l - g e lt r e a t m e n t t h ed y em o l e c u l e sa l et h u sa n c h o r e do nt h es a m p l e s ，w h i c he n h a n c et h ec o l o r f a s t n e s st os o m ee x t e n t s t h ew a s h i n gf a s t n e s sa n dr u b b i n gf a s t n e s so fp us u p e r f i n e f i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e rc a nb ei m p r o v e dh a l fg r a d eo r s o b r e a k i n g s t r e n g t ha n dt e a r i n gs t r e n g t hd e c r e a s eg r e a t l ya n dg a sp e r m e a b i l i t ya n dm o i s t u r e p e n e t r a b i l i t yd e c r e a s es l i g h t l ya f t e rs o l - g e lt r e a t m e n t t h eh a n d l eo ft h et r e a t e d s u b s t r a t ec h a n g e sb a d k e y w o r d s ：p us u p e r f i n ef i b e rs u b s t r a t eo fs y n t h e t i cl e a t h e r , d e t a c h i n g ，d y e i n g ， d e e p - d y e i n g ，c o l o r - f i x i n g i v 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所早交的学位论文，是本人在导师的 指导下，独立进行研究r ：作所取得的成果。除文中己明确注明和引用的内容外，本论文不包 含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作晶及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识剑本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 加7 年，2 月厂 e l 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本版权书。 不保密 学位论文作者签名：指导教师签名： 日期：细7 r 年，2 月歹f 1 日期： 司年膳月多咱 毒 一 心 并 东# 人学博? l ：学位论文 1 1 概述 第一章绪论 聚氨酯( p o l y u r e t h a n e ，p u ) 合成革自2 0 世纪6 0 年代研制成功以来，经过几 十年的研究开发，在产品质量、品种、产量上都得到了快速增长，其产品应用领 域也不断拓宽，从开始的鞋用、箱包领域发展到服装、运动器材、装饰、军用装 备的防护等其它特殊应用领域，它已经成为许多产业部门必不可少的基本材料和 配套材料。 合成革基御是合成革制作的关键原料，可用作合成革基布的材料主要有机织 布、针织布和非织造布。普通的机织布、针织布和非织造布难以满足高档合成革 对基布的要求 1 】，而以三维网络结构海岛超细纤维非织造命为基布的聚氨酯合 成革却可与高级天然皮革相媲美，具有天然皮革所固有的吸湿透气性，并且在耐 化学性、防水、防霉变性、耐磨性等方面超过天然皮革 2 3 】，是目前人工制革 领域技术水平最高的新产品。 对于海岛超细纤维p u 合成革基布而言，开纤是至关重要的一步，它直接决 定着超细纤维能否真正形成，从而决定着海岛超细纤维p u 合成革基布的多项性 能指标能否达到 4 】。因此，对海岛超细纤维p u 合成革基布开纤机理、开纤工艺 及开纤与服用性能关系的研究势在必行。 海岛超细纤维p u 合成革基布组成复杂，由于基布用纤维是超细纤维，其染 色性能大大异于常规纤维，主要表现在上染速度快 5 - 6 、匀染性差 7 8 】、深染 性差、颜色不够鲜艳 9 、染色牢度差 1 0 1 3 】等方面。同时，由于海岛超细纤维 p u 合成革基布还含有聚氨酯组分，染色过程中存在染料在两种组分上的分配和 沾色问题，使得其染色变得更为复杂。海岛超细纤维p u 合成革基布在染色方面 存在的这些问题严重制约了它的发展，对其染整加工进行系统性、基础性、理论 性研究是广大印染工作者面临的重要课题。 东华人学博i ：学位论文 1 2 人工皮革的发展概况 1 2 1 人工皮革的发展历史 为弥补天然皮革的供给不足，适应人类的广泛需求，国际上很早就开始研制 天然皮革的替代材料，即人工皮革。人工皮革主要包括人造革和合成革，人造革 一般指以纤维织物为底基、以聚氯乙烯等合成树脂为浸涂原料制成的仿革材料， 它缺乏天然皮革的一些固有结构和特性，一般用于中低档仿革制品。合成革在结 构和性能上模拟天然皮革，以非织造布为基材，经聚氨酯等高分子物质浸渍处理， 形成带有连续开孔的三维网络结构，具有天然皮革所特有的透气、透湿性能。 最早的人造革是1 9 2 1 年利用硝酸纤维素溶液涂覆织物所制成的硝化纤维漆 布。聚氯乙烯树脂于1 9 3 1 年工业化生产后，出现了贴合法聚氯乙烯人造革。到 1 9 5 4 年丌始生产聚氯乙烯泡沫人造革，1 9 5 6 年丌发了涂刮法聚氯乙烯人造革， 1 9 5 9 年出现了聚酰胺人造革 1 4 。此外，还有聚烯烃人造革。虽然随着科技进步、 新工艺、新技术、新助剂的出现，使生产的聚氯乙烯人造革的物理机械性能、外 观及手感有所提高，但这些代用品的内部结构及性能都与天然皮革存在很大的差 距，未能成为理想的替代产品。 化工工业的发展，特别是异氰酸酯的研制成功，为合成革的开发打下了良好 的基础。1 9 3 7 年，德国拜耳公司利用异氰酸酯与多元醇化合物发生加聚反应制 得了聚氨酯树脂，为聚氨酯合成革的诞生奠定了基础。1 9 5 3 年德国首先取得聚 氨酯人造革方面的专利。1 9 6 2 年日本从德国引进该项专利，同年，同本兴国化 学工业公司制成了干法聚氨酯人造革。1 9 6 3 年美国杜邦公司研制成功湿法聚氨 酯合成革，以商品名柯芬( c o r f a m ) 投放市场。其胶层是聚氨酯纤维人造多孔材 料，基材是聚酯短纤织物，具有良好的透气性，可替代天然皮革用做靴鞋等。但 由于质量以及美图产业政策等方面的原因，8 年后就不再继续研究生产。1 9 6 5 年日本仓敷人造丝公司( 即可乐丽公司前身) 开发出商品名可乐明娜( c l a r i n o ) 的聚氨酯合成革，其基材是尼龙丝。随后同本东洋橡胶工业公司和帝人公司也相 继研制成功湿法聚氨酯合成革，其商品名分别为帕特拉( p a t o r a ) 和哥得勒。这 种湿法合成革的性能、结构与干法合成革相比，在透气性能及外质量方面有明显 的改进。 2 东华大学博j j 学位论文 1 9 6 6 年日本东丽公司采用扫瞄电子显微镜来观察不同纤维和纺织品的微观 结构，揭示了麂皮的微观结构，为超细纤维合成革的仿制奠定了基础。1 9 6 8 年 日本东丽公司首先开发出涤纶超细纤维合成革，同年同本可乐丽公司开发出锦纶 超细纤维合成革。 到了7 0 年代，合成纤维的非织造布出现针刺、粘结成网等工艺，使基材具 有藕状、空心纤维状断面，达到了多孔结构，符合天然皮革的网状结构要求。合 成革表层已能做到微细