一种具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法，包括以下步骤：将DMSO

【技术实现步骤摘要】
一种具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法
本专利技术涉及革面层膜
，具体是一种具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法。
技术介绍
皮革作为必需品在人们日常生活中有着很高的需求量。由于生产天然皮革的原料皮资源有限，且生产过程会带来高能耗和高污染，因此，合成革作为近年来代替天然皮革的新材料受到了越来越多的关注。其中，超细纤维合成革(超纤革)由于其纤维具有直径小、比表面积大、弯曲刚度低、手感极其柔软等特点，成为代替天然皮革的理想选择，在高档合成革领域拥有巨大的市场潜力。超纤革面层膜的透气透湿性能是评价超纤革品质的关键因素，具有优异透气透湿性能的超纤革面层膜无论在卫生性能还是在舒适度上都会更加接近真皮。传统工艺中，制备超纤革面层膜的聚合物材料是溶剂型聚氨酯(PU)，由于使用了大量毒性溶剂，PU面层膜的生产过程不仅会对环境造成严重的污染，而且存在溶剂残留的风险，严重威胁人体健康。相比之下，水性聚氨酯(WPU)由于以水为分散介质，具有无毒、无害以及生产过程无需使用溶剂的特点，已经成为合成革行业传统溶剂型PU的理想替代品，近年来成为皮革面层膜改性的研究热点。以WPU为原料制备的超纤革面层膜包括绒面革面层膜和贴面革面层膜两种，其中，绒面革面层膜可以通过机械发泡的方法制备，由于机械发泡法可以构建尺寸较大的微孔通道，绒面革面层膜的透气透湿性能良好且手感舒适。不过，对于贴面革面层膜来说，由于对耐磨性和抗污染性能要求较高，贴面革面层膜的表面微孔尺寸不能过大，因此机械发泡法并不适用。目前，采用WPU制备超纤贴面革面层膜的方法相对简单，仅需将WPU刮制平板膜然后将膜层水分烘干即可。但是，由于WPU形成的是致密面层膜，其透气透湿性能达不到合成革的要求。文献《马兴元,高静,张浩然,等.合成革用无溶剂聚氨酯面层树脂的制备与性能研究[J].中国皮革,2017,46(3):59-61.》中公开了一种聚酯型PU涂层产品，其制备方法是将聚酯二醇2000及助剂与液化MDI均匀混合，以刮涂的方式成膜，最后经过高温干燥成型。由于该产品形成的是致密面层膜，经测试，面层膜的透气透湿性能较差。因此，目前需要找到一种合适的方法，构建超纤贴面革面层膜微孔通道以改善成膜的透气透湿性能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将DMSO2结晶体和WPU搅拌均匀，得到均相的铸膜液；(2)将铸膜液脱泡；脱泡完成后，将铸膜液刮制成平板状铸膜液；(3)将平板状铸膜液放入过饱和盐溶液凝固浴中，再将初生膜完全干燥，得到固化膜；(4)将固化膜清洗至DMSO2结晶体和过饱和盐溶液中的溶质完全洗出，得到具有微孔通道的超纤贴面革面层膜。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：(1)本方法通过引发DMSO2的自结晶效应与铸膜液体系的单扩散效应并将二者协同以构建超纤贴面革面层膜的微孔通道，简单有效，在不影响超纤贴面革产品的耐磨性和抗污染性能等品质的前提下大幅改善了超纤贴面革面层膜的透气透湿性能，对进一步提高超纤革品质，突破超纤革产业化瓶颈具有重要意义。(2)由于有益于人体健康以及重结晶可高效回收再利用的特点，DMSO2特别适用于环保要求严格的超纤革生产工艺当中，非常利于产业化应用。同时，DMSO2的回收再利用对于产业化生产成本的控制也有极大好处。(3)在常温下，DMSO2是一种水溶性的白色针状结晶物。由于DMSO2的自结晶特性，其在过饱和溶液中饱和析出的过程中会发生自结晶效应，这使得DMSO2在WPU铸膜液体系中可以起到致孔剂的作用。附图说明图1为本专利技术DMSO2在成膜过程中的致孔机理示意图；图2为本专利技术实施例1的上表面、横截面和下表面的SEM图；图3为本专利技术实施例2的上表面、横截面和下表面的SEM图；图4为本专利技术实施例3的上表面、下表面和横截面的SEM图；图5为本专利技术对比例1的上表面、横截面和下表面的SEM图；图6为本专利技术对比例2的上表面、横截面和下表面的SEM图；图7为本专利技术对比例3的上表面、横截面和下表面的SEM图。图8为本专利技术对比例3中DMSO2在成膜过程中的致孔机理示意图；图中：1、铸膜液体系中分散的DMSO2；2、结晶生长变大的DMSO2；具体实施方式下面给出本专利技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本专利技术，不限制本申请权利要求的保护范围。本专利技术提供了一种具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法(简称方法)，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将DMSO2(二甲基砜)结晶体和WPU(水性聚氨酯)在10℃-60℃的温度下搅拌15-20min至搅拌均匀，得到均相的铸膜液；步骤(1)中，DMSO2结晶体的质量占铸膜液总质量的至多50％，优选DMSO2结晶体的质量占铸膜液总质量的至多20％，更加优选的是DMSO2结晶体的质量占铸膜液总质量的至多15％，更加优选的是DMSO2结晶体的质量占铸膜液总质量的10％-15％；步骤1)中，铸膜液的配置温度为10-40℃，优选室温。(2)将铸膜液放入真空烘箱中脱泡至少3h(优选4h)；脱泡完成后，将铸膜液倒在玻璃板上，用刮膜棒将铸膜液刮制成平板状铸膜液；(3)将平板状铸膜液放入过饱和盐溶液凝固浴中至少0.5h(优选0.5h)以引发协同效应，再放入烘箱中干燥固化至少1h(优选2h)至初生膜完全干燥，得到固化膜；步骤3)中，凝固浴的温度为4℃-80℃，优选室温。所述过饱和盐溶液为氯化钠溶液、氯化钾溶液、无水硫酸钠溶液或无水硫酸钾溶液等。步骤3)中，烘箱的干燥温度为10℃-90℃，优选60℃-80℃。(4)将固化膜放入20℃-50℃(优选25℃)的去离子水中清洗至少0.5h(优选0.5h)至DMSO2结晶体和过饱和盐溶液中的溶质完全洗出，得到具有微孔通道的超纤贴面革面层膜。如图1所示，为DMSO2在成膜过程中的致孔机理示意图。当DMSO2在铸膜液体系中的固含量较低时，DMSO2会随铸膜液体系的单扩散效应扩散到过饱和盐溶液凝固浴中，此时DMSO2没有足够的时间引发自结晶效应，成膜微孔通道尺寸较小；当DMSO2在铸膜液体系中的固含量较高时，部分DMSO2会随铸膜液体系的单扩散效应扩散到过饱和盐溶液凝固浴中，部分DMSO2扩散到过饱和盐溶液凝固浴中需要的时间更长，同时因为周围环境中水分的减少，这部分DMSO2有足够的时间和环境引发自结晶效应，结晶的生长导致成膜微孔通道尺寸增大。引发DMSO2自结晶效应的方法为通过控制DMSO2在铸膜液体系中的固含量并引入过饱和盐溶液凝固浴吸收铸膜液中的水分，使DMSO2在铸膜液体系中产生过饱和现象，进而引发DMSO2的饱和析出，使其产生自结晶效应。引发铸膜液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n(1)将DMSO

【技术特征摘要】
1.一种具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)将DMSO2结晶体和WPU搅拌均匀，得到均相的铸膜液；
(2)将铸膜液脱泡；脱泡完成后，将铸膜液刮制成平板状铸膜液；
(3)将平板状铸膜液放入过饱和盐溶液凝固浴中，再将初生膜完全干燥，得到固化膜；
(4)将固化膜清洗至DMSO2结晶体和过饱和盐溶液中的溶质完全洗出，得到具有微孔通道的超纤贴面革面层膜。


2.根据权利要求1所述的具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法，其特征在于步骤(1)具体是：将DMSO2结晶体和WPU在10℃-60℃的温度下搅拌15-20min至搅拌均匀，得到均相的铸膜液。


3.根据权利要求1所述的具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法，其特征在于步骤(1)中，DMSO2结晶体的质量占铸膜液总质量的至多50％。


4.根据权利要求3所述的具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法，其特征在于DMSO2结晶体的质量占铸膜液总质量的至多20％。


5.根据权利要求4所述的具有微孔通道的超纤贴面革面层膜的制备方法，其特征在于DMSO2结晶体的质量占铸膜液总质量的至多15％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，钱晓明，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12