TWI735379B - 人工皮革之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種人工皮革之製造方法。該人工皮革之製造方法包括以下步驟：提供一基材，該基材具有一第一表面及一第二表面，該第二表面相對於該第一表面；熔噴一熱塑性聚氨酯接著層至該基材之該第一表面上，其熔噴距離為100-300mm；熔噴一熱塑性聚氨酯層至該熱塑性聚氨酯接著層上，其熔噴距離為200-400mm；熱貼合處理該基材、該熱塑性聚氨酯接著層及該熱塑性聚氨酯層；及貼合一表面層於該熱塑性聚氨酯層上。利用本發明人工皮革之製造方法，無須使用任何有害環境的溶劑，以符合環保之要求，且本發明利用熔噴製程即可製作本發明之人工皮革，以節省繁複的製程及時間，可提高製造效率。

Description

人工皮革之製造方法

本發明關於一種人工皮革之製造方法。

習知製造人工皮革之方法普遍會採用多種繁複製程，且部分製程中需使用溶劑，該溶劑會危害環境，不符合環保需求。並且，習知製作人工皮革之材料，其剝離強度不佳，使得習知人工皮革之整體剝離強度不足，造成不適合皮革產品應用之情況。

因此，有必要提供一創新且具進步性之人工皮革及其製造方法，以解決上述習知缺失。

本發明係關於一種人工皮革之製造方法。在一實施例中，該人工皮革之製造方法包括以下步驟：提供一基材，該基材具有一第一表面及一第二表面，該第二表面相對於該第一表面；熔噴一熱塑性聚氨酯接著層至該基材之該第一表面上，其熔噴距離為100-300mm；熔噴一熱塑性聚氨酯層至該熱塑性聚氨酯接著層上，其熔噴距離為200-400mm；熱貼合處理該基材、該熱塑性聚氨酯接著層及該熱塑性聚氨酯層；及貼合一表面層於該熱塑性聚氨酯層上。

參閱圖1，其係顯示本發明一實施例人工皮革之結構示意圖。在一實施例中，本發明之人工皮革10包括：一基材11、一熱塑性聚氨酯(TPU)接著層12、一熱塑性聚氨酯層13及一表面層14。。

在一實施例中，該基材11具有一第一表面111及一第二表面112，該第二表面112相對於該第一表面111。該基材11可為織布、不織布或網布，或視實際所需變換不同之材質，以符合實際應用。在一實施例中，該基材為至少部分環保材質，亦即部分或全部為環保材質，例如：使用100%回收PET棉花或使用60%回收PET混40%一般PET，利用針軋的方式糾絡成不織布。或者，使用100%回收PET纖維或使用一般PET纖維編織成織布。

在一實施例中，該熱塑性聚氨酯接著層12設置於該基材11之該第一表面111上。該熱塑性聚氨酯接著層12設置於該基材11之該第一表面111上，其重量為50-200 g/m ²。該熱塑性聚氨酯接著層12的厚度為0.05-0.15 mm。在一實施例中，該熱塑性聚氨酯接著層12的厚度可為0.10 mm。

在一實施例中，該熱塑性聚氨酯層13設置於該熱塑性聚氨酯接著層12上，其密度為0.6-0.9 g/cm ³。並且，該熱塑性聚氨酯層13之重量為100-300 g/m ²，該熱塑性聚氨酯層13的厚度為0.15-0.35 mm。在一實施例中，該熱塑性聚氨酯層13的厚度可為0.25 mm。

在一實施例中，該表面層14設置該熱塑性聚氨酯層13上。該表面層14可為水溶性聚氨酯樹脂。

在一實施例中，該熱塑性聚氨酯層13設置於該基材11及該表面層14之間，由於該熱塑性聚氨酯層13之密度設計，使該熱塑性聚氨酯層13之剝離強度可達到3.0-10.0 Kg/cm。並且，該人工皮革10之整體剝離強度亦可達3.0-10.0 Kg/cm。

因此，利用該熱塑性聚氨酯層之密度設計，本發明之人工皮革10可具有高剝離強度，可提昇本發明之人工皮革10之材料物性。且利用該熱塑性聚氨酯層，可使本發明之人工皮革10具有皮革之手感。

圖2顯示本發明一實施例人工皮革之製造方法流程示意圖。配合參考圖1及圖2，首先參考步驟S21，提供一基材11，該基材11具有一第一表面111及一第二表面112，該第二表面112相對於該第一表面111。該基材11可為織布、不織布或網布，或視實際所需變換不同之材質，以符合實際應用。在一實施例中，該基材為至少部分環保材質，亦即部分或全部為環保材質，例如：使用100%回收PET棉花或使用60%回收PET混40%一般PET，利用針軋的方式糾絡成不織布。或者，使用100%回收PET纖維或使用一般PET纖維編織成織布。

參考步驟S22，熔噴一熱塑性聚氨酯接著層12至該基材11之該第一表面111上，其熔噴距離為100-300mm，熔噴距離係為一第一噴頭（圖未示出）至該基材11之該第一表面111之距離。上述之熔噴距離可具有較佳的纖維分布情況。

在一實施例中，在熔噴該熱塑性聚氨酯接著層12之步驟中，另包括利用低熔點熱塑性聚氨酯粒子，其熔點為100~150˚C，其蕭式硬度為70~90A，並於一設定乾燥溫度乾燥4小時，使得其含水率為100ppm以下。該設定乾燥溫度為60~80℃。

在一實施例中，另包括利用一第一押出機（圖未示出）熔融該熱塑性聚氨酯粒子之步驟，該第一押出機之熔融溫度為80℃-230℃，機頭溫度為210℃-230℃，DIE溫度為210℃-230℃，紡口熱風溫度為220℃-240℃，紡壓控制於4.5MPa-10MPa。該熱塑性聚氨酯接著層12的熔點為90~130℃。

參考步驟S23，熔噴一熱塑性聚氨酯層13至該熱塑性聚氨酯接著層12上，其熔噴距離為200-400mm，熔噴距離係為一第二噴頭（圖未示出）至該熱塑性聚氨酯接著層12之距離。上述之熔噴距離可具有較佳的纖維分布情況。

在一實施例中，在熔噴該熱塑性聚氨酯層13之步驟中，另包括利用熱塑性聚氨酯粒子，其熔點為150~180˚C，其蕭式硬度為70~90A，並於一設定乾燥溫度乾燥4小時，使得其含水率為100ppm以下。該設定乾燥溫度為80℃。

在一實施例中，另包括利用一第二押出機（圖未示出）熔融該熱塑性聚氨酯粒子之步驟，該第二押出機之熔融溫度為90℃-250℃，機頭溫度為210℃-230℃，DIE溫度為240℃-250℃，紡口熱風溫度為250℃-270℃，紡壓控制於4.5MPa-10MPa。該熱塑性聚氨酯層13的熔點為150~220℃。

參考步驟S24，熱貼合處理該基材11、該熱塑性聚氨酯接著層12及該熱塑性聚氨酯層13。在一實施例中，利用一履帶式貼合機（圖未示出）進行熱貼合處理，其預熱區溫度為120℃-130℃，壓縮區溫度為130-140℃，擠壓壓力4 Kg/cm ²。

在一實施例中，利用數個平面燙光輪（圖未示出）進行熱貼合處理，其包括預熱輪及壓制輪，該預熱輪之溫度為110℃-160℃，該壓制輪之溫度為50℃，擠壓間隙為0.3-0.8 mm。

參考步驟S25，貼合一表面層14於該熱塑性聚氨酯層13上。在一實施例中，係利用水性糊劑或高固糊劑貼合該表面層14至該熱塑性聚氨酯層13。該表面層14可為聚氨酯樹脂或水溶性聚氨酯樹脂。在一實施例中，係利用PU類塗料進行塗佈造面，以貼合該表面層14至該熱塑性聚氨酯層13。

因此，利用本發明人工皮革之製造方法，無須使用任何有害環境的溶劑，以符合環保之要求，且本發明利用熔噴製程即可製作本發明之人工皮革10，以節省繁複的製程及時間，可提高製造效率。並且，利用上述該熱塑性聚氨酯接著層12及該熱塑性聚氨酯層13之熔噴距離，以具有較佳的纖維分布情況，故本發明之人工皮革10可具有高剝離強度，以提昇本發明之人工皮革10之材料物性。且利用該熱塑性聚氨酯層13，可使本發明之人工皮革10具有皮革之手感。 [ 發明例 1]

使用100%回收PET棉花或使用60%回收PET混40%一般PET，利用針軋的方式糾絡成不織布作為基材11。

使用蕭式硬度70~90A、熔點100~150℃的熱塑性聚氨酯粒子，於設定乾燥溫度為60℃下乾燥4小時，測得含水率100ppm以下。再利用第一押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子，其溫度自餵料口至出口依序為80℃、120℃、170℃、 190℃、200℃、210℃，機頭溫度210℃，DIE溫度210℃，紡口熱風溫度220℃，紡壓控制在4.5MPa以上、10MPa以下，熔噴該熱塑性聚氨酯接著層12以纖維狀方式舖疊在不織布的基材11上，且該第一押出機之第一噴頭至該基材11之該第一表面111之熔噴距離為 300mm，熔噴該熱塑性聚氨酯接著層12之平均纖維細度約10µm，該熱塑性聚氨酯接著層12之堆疊厚度約0.15mm。

使用硬度70~90A、熔點150~180℃的熱塑性聚氨酯粒子，於設定乾燥溫度為80℃下乾燥4小時，測得含水率100ppm以下。再利用第二押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子，其溫度自餵料口至出口依序為90℃、190℃、210℃、220℃、230℃、240℃，機頭溫度240℃，DIE溫度240℃，紡口熱風溫度250℃，紡壓控制在4.5MPa以上、10MPa以下，熔噴該熱塑性聚氨酯層13以纖維狀方式舖疊在該熱塑性聚氨酯接著層12上，且第二押出機之第二噴頭至該熱塑性聚氨酯接著層12之熔噴距離為 250mm，熔噴該熱塑性聚氨酯層13之纖維細度分布量約80％介於5-30 µm，該熱塑性聚氨酯層13之堆疊厚度約0.25-0.35 mm。該熱塑性聚氨酯層13之密度為0.6-0.9g/cm ³。

將舖疊完成的三層結構（該基材11、該熱塑性聚氨酯接著層12及該熱塑性聚氨酯層13）經履帶式貼合機複合，其預熱區溫度為120℃，壓縮區溫度為130℃，擠壓壓力4 Kg/cm ²，產速5m/min。

以水性糊劑搭配水溶性聚氨酯樹脂做為表面層14，貼合於複合完成的三層結構上，以製得人工皮革。經剝離強度測試，本發明例人工皮革之剝離強度均在3 Kg/cm以上。 [ 發明例 2]

使用100%回收PET棉花或使用60%回收PET混40%一般PET，利用針軋的方式糾絡成不織布作為基材11。

使用蕭式硬度70~90A、熔點100~150℃的熱塑性聚氨酯粒子，於設定乾燥溫度為80℃下乾燥4小時，測得含水率100ppm以下。再利用第一押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子，其溫度自餵料口至出口依序為80℃、180℃、 200℃、210℃、220℃、230℃，機頭溫度230℃，DIE溫度230℃，紡口熱風溫度240℃，紡壓控制在4.5MPa以上、10MPa以下，熔噴該熱塑性聚氨酯接著層12以纖維狀方式舖疊在不織布的基材11上，且該第一押出機之第一噴頭至該基材11之該第一表面111之熔噴距離為300mm，熔噴該熱塑性聚氨酯接著層12之平均纖維細度約10µm，該熱塑性聚氨酯接著層12之堆疊厚度約0.15mm。

使用蕭式硬度70~90A、熔點150~180℃的熱塑性聚氨酯粒子，於設定乾燥溫度為80℃下乾燥4小時，測得含水率100ppm以下。再利用第二押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子，其溫度自餵料口至出口依序為90℃、200℃、 220℃、230℃、240℃、250℃，機頭溫度250℃，DIE溫度250℃，紡口熱風溫度260℃，紡壓控制在4.5MPa以上、10MPa以下，且第二押出機之第二噴頭至該熱塑性聚氨酯接著層12之熔噴距離為250mm，熔噴該熱塑性聚氨酯層13以纖維狀方式舖疊在該熱塑性聚氨酯接著層12上，熔噴該熱塑性聚氨酯層13之纖維細度分布量約80％介於5-30 µm，該熱塑性聚氨酯層13之堆疊厚度約0.25-0.35 mm。該熱塑性聚氨酯層13之密度為0.6-0.9g/cm ³。

將舖疊完成的三層結構（該基材11、該熱塑性聚氨酯接著層12及該熱塑性聚氨酯層13）經平面燙光輪複合，該預熱輪之溫度分別為110℃、140℃，該壓制輪之溫度為50℃，擠壓間隙為0.75mm，產速9m/min。

以高固糊劑搭配水溶性聚氨酯樹脂做為表面層14貼合於複合完成的三層結構上，以製得人工皮革。經剝離強度測試，本發明例人工皮革之剝離強度均在3 Kg/cm以上。 [ 發明例 3]

使用100%回收PET纖維或使用一般PET纖維編織成織布作為基材11。

使用蕭式硬度70~90A、熔點100~150℃的熱塑性聚氨酯粒子，於設定乾燥溫度為70℃下乾燥4小時，測得含水率100ppm以下。再利用第一押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子，其溫度自餵料口至出口依序為80℃、130℃、180℃、200℃、215℃、230℃，機頭溫度230℃，DIE溫度230℃，紡口熱風溫度240℃，紡壓控制在4.5MPa以上、10MPa以下，熔噴該熱塑性聚氨酯接著層12以纖維狀方式舖疊在織布的基材11上，且該第一押出機之第一噴頭至該基材11之該第一表面111之熔噴距離為300mm，該熱塑性聚氨酯接著層12之平均纖維細度約10µm，該熱塑性聚氨酯接著層12之堆疊厚度約0.15mm。

使用蕭式硬度70~90A、熔點150~180℃的熱塑性聚氨酯粒子，於設定乾燥溫度為80℃下乾燥4小時，測得含水率100ppm以下。再利用第二押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子，其溫度自餵料口至出口依序為90℃、190℃、 210℃、225℃、240℃、250℃，機頭溫度250℃，DIE溫度250℃，紡口熱風溫度260℃，紡壓控制在4.5MPa以上、10MPa以下，熔噴該熱塑性聚氨酯層13以纖維狀方式舖疊在該熱塑性聚氨酯接著層12上，且第二押出機之第二噴頭至該熱塑性聚氨酯接著層12之熔噴距離為250mm，該熱塑性聚氨酯層13之纖維細度分布量約80％介於5-30 µm，該熱塑性聚氨酯層13之堆疊厚度約0.25-0.35 mm。該熱塑性聚氨酯層13之密度為0.6-0.9g/cm ³。

將舖疊完成的三層結構（該基材11、該熱塑性聚氨酯接著層12及該熱塑性聚氨酯層13）經履帶式貼合機複合，其預熱區溫度為130℃，壓縮區溫度為140℃，擠壓壓力4 Kg/cm ²，產速9m/min。

以高固糊劑搭配水溶性聚氨酯樹脂做為表面層14，貼合於複合完成的三層結構上，以製得人工皮革。經剝離強度測試，本發明例人工皮革之剝離強度均在3 Kg/cm以上。 [ 發明例 4]

使用100%回收PET纖維或使用一般PET纖維編織成織布作為基材11。

使用蕭式硬度70~90A、熔點100~150℃的熱塑性聚氨酯粒子，於設定乾燥溫度為80℃下乾燥4小時，測得含水率100ppm以下。再利用第一押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子，其溫度自餵料口至出口依序為80℃、180℃、 200℃、210℃、220℃、230℃，機頭溫度230℃，DIE溫度230℃，紡口熱風溫度240℃，紡壓控制在4.5MPa以上、10MPa以下，熔噴該熱塑性聚氨酯接著層12以纖維狀方式舖疊在不織布的基材11上，且該第一押出機之第一噴頭至該基材11之該第一表面111之熔噴距離為300mm，該熱塑性聚氨酯接著層12之纖維細度分布量約80％介於5-30 µm，該熱塑性聚氨酯接著層12之堆疊厚度約0.25-0.35 mm。

使用蕭式硬度70~90A、熔點150~180℃的熱塑性聚氨酯粒子，於設定乾燥溫度為80℃下乾燥4小時，測得含水率100ppm以下。再利用第二押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子，其溫度自餵料口至出口依序為90℃、200℃、 220℃、230℃、240℃、250℃，機頭溫度250℃，DIE溫度250℃，紡口熱風溫度260℃，紡壓控制在4.5MPa以上、10MPa以下，熔噴該熱塑性聚氨酯層13以纖維狀方式舖疊在該熱塑性聚氨酯接著層12上，且第二押出機之第二噴頭至該熱塑性聚氨酯接著層12之熔噴距離為 300mm ，該熱塑性聚氨酯層13之纖維細度分布量約80％介於5-30 µm，該熱塑性聚氨酯層13之堆疊厚度約0.25-0.35 mm。該熱塑性聚氨酯層13之密度為 0.6-0.9g/cm ³。

將舖疊完成的三層結構（該基材11、該熱塑性聚氨酯接著層12及該熱塑性聚氨酯層13）經平面燙光輪複合，該預熱輪之溫度分別為110℃、140℃，該壓制輪之溫度為50℃，擠壓間隙為0.75mm，產速9m/min。

以高固糊劑搭配水溶性聚氨酯樹脂做為表面層14貼合於複合完成的三層結構上，以製得人工皮革。經剝離強度測試，本發明例人工皮革之剝離強度均在3 Kg/cm以上。

上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。習於此技術之人士對上述實施例所做之修改及變化仍不違背本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

10:人工皮革 11:基材 12:熱塑性聚氨酯接著層 13:熱塑性聚氨酯層 14:表面層 111:第一表面 112:第二表面 S21~S25:步驟

圖1顯示本發明一實施例人工皮革之結構示意圖。

圖2顯示本發明一實施例人工皮革之製造方法流程示意圖。

S21~S25:步驟

Claims (10)

1. 一種人工皮革之製造方法，包括以下步驟：提供一基材，該基材具有一第一表面及一第二表面，該第二表面相對於該第一表面；熔噴一熱塑性聚氨酯接著層至該基材之該第一表面上，其熔噴距離為100-300mm；熔噴一熱塑性聚氨酯層至該熱塑性聚氨酯接著層上，其熔噴距離為200-400mm；熱貼合處理該基材、該熱塑性聚氨酯接著層及該熱塑性聚氨酯層；及貼合一表面層於該熱塑性聚氨酯層上；其中在熔噴該熱塑性聚氨酯接著層之步驟中，另包括利用低熔點熱塑性聚氨酯粒子，其熔點為100~150℃，其蕭式硬度為70~90A。
2. 如請求項1之人工皮革之製造方法，其中在熔噴該熱塑性聚氨酯接著層之步驟中，另包括低熔點熱塑性聚氨酯粒子於一設定乾燥溫度乾燥4小時，使得其含水率為100ppm以下。
3. 如請求項2之人工皮革之製造方法，另包括利用一第一押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子之步驟，該第一押出機之熔融溫度為80℃-230℃，機頭溫度為210℃-230℃，DIE溫度為210℃-230℃，紡口熱風溫度為220℃-240℃，紡壓控制於4.5MPa-10MPa。
4. 如請求項1之人工皮革之製造方法，其中在熔噴該熱塑性聚氨酯層之步驟中，另包括利用熱塑性聚氨酯粒子，其熔點為150~180℃，其蕭式硬度為70~90A，並於一設定乾燥溫度乾燥4小時，使得其含水率為100ppm以下。
5. 如請求項4之人工皮革之製造方法，另包括利用一第二押出機熔融該熱塑性聚氨酯粒子之步驟，該第二押出機之熔融溫度為90℃-250℃，機頭溫度為210℃-230℃，DIE溫度為240℃-250℃，紡口熱風溫度為250℃-270℃，紡壓控制於4.5MPa-10MPa。
6. 如請求項1之人工皮革之製造方法，其中在熱貼合處理步驟中，係利用一履帶式貼合機，其預熱區溫度為120℃-130℃，壓縮區溫度為130-140℃，擠壓壓力4Kg/cm²。
7. 如請求項1之人工皮革之製造方法，其中在熱貼合處理步驟中，係利用數個平面燙光輪，其包括預熱輪及壓制輪，該預熱輪之溫度為110℃-160℃，該壓制輪之溫度為50℃，擠壓間隙為0.75mm。
8. 如請求項1之人工皮革之製造方法，其中在貼合該表面層之步驟中，係利用PU類塗料進行塗佈造面。
9. 如請求項1之人工皮革之製造方法，其中該熱塑性聚氨酯接著層的熔 點為90~130℃。
10. 如請求項1之人工皮革之製造方法，其中該熱塑性聚氨酯層的熔點為150~220℃。

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