張伍平
（福建福能南紡衛(wèi)生材料有限公司，福建 南平 353000）
在人造革的生產(chǎn)過程中，基材的各項指標(biāo)，對人造革技術(shù)質(zhì)量具有非常大的影響。當(dāng)前，我國主要運用機織布、針織布、針刺非織造布、水刺非織造布等作為人造革基材?；闹械乃谭强椩觳技夹g(shù)相比于其他非織造布技術(shù)起步較晚，發(fā)展時間較短，但性能具有顯著優(yōu)勢，且仿真性較高，總體而言，水刺非織造布具有巨大的開發(fā)潛力，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各類人造革行業(yè)。
水刺法又稱水力噴射法、射流噴網(wǎng)法，是第三代非織造布加工工藝，是利用高速高壓水流對纖網(wǎng)沖擊，使纖維相互纏結(jié)抱合而達到加固纖網(wǎng)的目的。
水刺非織造布具有非常強的吸水效果，并且透氣性好，質(zhì)地柔軟、堅韌，有懸垂性，在實際應(yīng)用中不需要粘合劑進行加固，制作出的成品與傳統(tǒng)紡織品非常接近[1]。具有這些優(yōu)點的水刺非織造布，雖然出現(xiàn)時間較短，但是憑借其優(yōu)越的性能，已經(jīng)成為發(fā)展速度最迅猛的非織造布工藝之一。近年來，無論是產(chǎn)品、工藝，還是相關(guān)的制作設(shè)備，都得到了十分顯著地發(fā)展。水刺非織造布的用途十分廣泛，不僅可以應(yīng)用于人造革行業(yè)中，還能應(yīng)用于醫(yī)用簾、手術(shù)服、手術(shù)口罩、傷口敷料等醫(yī)用行業(yè)中。
合成革對基布的要求較高，要生產(chǎn)出符合要求的基布，就必須對從選擇原料開始到成品的整個生產(chǎn)過程進行有針對性的分析，找出影響水刺基布質(zhì)量的因素并逐一進行控制。由于本文是針對水刺設(shè)備及突出水刺特色而言，故只著重討論原料、加工工藝及設(shè)備對水刺基布質(zhì)量的影響，以及為了滿足合成革基布的要求所采取的解決辦法。
2.1 原料的選擇及配比
纖維的選擇和合理的配比至關(guān)重要，是保證合成革基布具有較好的物理機械性能及表面光潔度、柔軟性、彈性、密度、上染性能的先決條件。目前制造基布的主要纖維有滌綸、錦綸、粘膠、超細纖維，其主要性能見表1。
表1 幾種纖維的主要特性
滌綸具有較高的強力及剛挺性，而且粘膠剛挺性能很好，上染性能佳，強力較低；
錦綸彈性及柔軟性佳，強力好；
超細纖維可以提供較好的強力、柔性及基布表面密度。另外，纖維的軟硬度、截面形狀也是選擇原料時需要考慮的因素。生產(chǎn)廠家可根據(jù)客戶對基布性能（強力、透氣性、柔軟性、剛挺度、密度、拒水性、彈性等）的不同要求，選擇原料及原料的不同配比。
2.2 梳理及鋪網(wǎng)
2.2.1 梳理鋪網(wǎng)的克重、鋪網(wǎng)層數(shù)、牽伸倍數(shù)對水刺基布物性指標(biāo)的影響
由表2可知，全滌水刺革基布的MD方向、CD方向的斷裂強力和撕裂強力均隨克重的增加而增大，故良好的水刺革基布需要保證具有一定的克重。
表2 不同克重的物性指標(biāo)對比表
由表3可知，在一定范圍內(nèi)，水刺革基布的斷裂強力隨鋪網(wǎng)層數(shù)的增加而增加，其斷裂伸長率卻隨層數(shù)的增加而下降，這主要是由于在其他參數(shù)不變的情況下，增加鋪網(wǎng)層數(shù)，就會使排列在MD方向和CD方向的纖維都有所增加，因而出現(xiàn)這樣的結(jié)果。
表3 鋪網(wǎng)層數(shù)對基布拉伸性能的影響
由表4可知，牽伸倍數(shù)越大，取向為MD方向的纖維越多，CD方向的纖維越少，水刺革基布的MD方向斷裂強力越高，斷裂伸長率越小，CD方向與之呈相反規(guī)律。
表4 牽伸倍數(shù)對布的拉伸性能的影響
2.2.2 梳理成網(wǎng)方式及特性
基布成網(wǎng)的方式主要分為：直鋪成網(wǎng)水刺非織造布、半交叉成網(wǎng)水刺非織造布、交叉成網(wǎng)水刺非織造布。不同的成網(wǎng)非織造布，其特性也會有所差異，在具體應(yīng)用時，相關(guān)人員必須要選用合適的類型，再進行應(yīng)用。
表5 水刺非織造布不同成網(wǎng)的特點
在制作低端鞋里革產(chǎn)品時，有的客戶用直鋪全滌革基布產(chǎn)品代替半交叉革基布產(chǎn)品，成本更低，物性指標(biāo)也能夠滿足質(zhì)量要求。高檔鞋里革產(chǎn)品一般選用半交叉產(chǎn)品，這樣其橫向強力要比普通直鋪產(chǎn)品的更高，而且不容易變形。一般高檔的鞋面革、商標(biāo)革、包裝革等產(chǎn)品多數(shù)采用全交叉產(chǎn)品作為革的基布，這種基布的縱、橫向強力都很高，因而制成的革抗形變能力好。
2.3 水刺工藝參數(shù)與水針板
2.3.1 水刺壓力、水針道數(shù)
從表6數(shù)據(jù)來看，隨著水刺壓力的增大，水刺布的縱橫向斷裂強力也隨之增大，伸長率也隨之降低，這樣布面就會更緊實，不易變形和收縮。但是隨著壓力的增大會使布面的水針痕增多，因此從綜合效果來看，水壓的選擇要適當(dāng)，既要保證布面的緊實度，同時也要兼顧產(chǎn)品的外觀。
表6 水刺壓力對布的拉伸性能的影響
2.3.2 水針板孔徑與型號
由表7可知，在水刺壓力相同的情況下，水針板孔徑越小，水射流的能量越大，使水刺革基布MD方向的斷裂強力增加，CD方向的斷裂強力降低。
表7 水針板孔徑對布的拉伸性能的影響
從表8的數(shù)據(jù)看，采用雙排針板，布面強力變化不大，但是布面的伸長率下降較多，即布面的形變更小，不易收縮，更利于人造革的生產(chǎn)。
表8 水針板型號對布的拉伸性能的影響
2.3.3 托網(wǎng)簾目數(shù)
在合成革的實際生產(chǎn)過程中，托網(wǎng)簾目數(shù)對水刺布的外觀和生產(chǎn)效率也有一定影響。托網(wǎng)簾目數(shù)太小，水針穿透纖網(wǎng)后難以形成有效的反射，從而導(dǎo)致纖維纏結(jié)效果差，而托網(wǎng)簾目數(shù)太大，其透水性就會降低，因而網(wǎng)簾表面容易形成積水，布面也可能形成網(wǎng)痕。因此，在具體應(yīng)用過程中，工作人員需要結(jié)合實際，選擇合適的托網(wǎng)簾目數(shù)。
3.1 外觀質(zhì)量
3.1.1 毛刺問題
水刺革基布的外觀不能有毛刺，針對水刺革基布表面的毛刺問題，在生產(chǎn)中普遍采用高溫燙壓處理。傳統(tǒng)燙光溫度一般在160 ℃，不足以使毛刺貼服，但用高壓軋輥又會使革基布厚度太低，導(dǎo)致革漿原料的不必要浪費，故綜合考慮采用180～200 ℃高溫燙光，再使用上壓輥0.5～1.0 kg，下壓輥0.5～1.0 kg的軋輥處理，在保證水刺革基布有一定厚度的情況下，盡可能解決毛刺問題。
3.1.2 水針痕
水刺革基布表面不允許有明顯的水針痕，高端革基布甚至輕微的針痕都不允許有，目前的解決方法是使用專業(yè)的高質(zhì)量水針板、提高循環(huán)水質(zhì)量等方法。
3.1.3 收縮痕
針對水刺革基布表面不能有收縮痕的問題，生產(chǎn)過程中采用160～180 ℃的烘干溫度烘干革基布，并提前在烘干過程中完成革基布的預(yù)收縮，避免后續(xù)革基布再次收縮形成收縮痕。
3.2 性能質(zhì)量
3.2.1 尺寸收縮
水刺革基布的尺寸收縮主要指CD方向的收縮，可通過提高MD方向的斷裂強力，降低MD的斷裂伸長率來避免，在生產(chǎn)過程中還可以通過適當(dāng)提高牽伸倍數(shù)等方法來達到該目的。
3.2.2 卷邊問題
水刺革基布卷邊是由于交叉鋪網(wǎng)時，纖網(wǎng)的邊緣厚度大于中間厚度，所以在水刺加固后會形成硬邊，硬邊的強力大于中間布的強力，所形成的強力差導(dǎo)致卷邊，工作人員可以通過吸邊工序減少硬邊。為保證水刺革基布的幅寬不變，還可以采用較寬鋪網(wǎng)、較多吸邊的方式，在保證幅寬的同時避免卷邊問題。
綜上所述，水刺法生產(chǎn)的合成革基布具有致密的三維結(jié)構(gòu)，且布面密度均勻一致，布面均勻度好、無明顯水針痕、縮率低、布面平整、不卷邊等特點。水刺布經(jīng)過涂層處理成革后，其三維結(jié)構(gòu)具有良好的仿真皮效果，所以是生產(chǎn)合成革的良好基材。
水刺人造革基布通常選用全滌、全粘、粘滌混紡、超細纖維等進行生產(chǎn)，通常情況下基布克重為45～120 g/m2，可滿足薄型、中厚型合成革生產(chǎn)的要求，同時產(chǎn)品還必須滿足斷裂、撕裂、伸長率、縮率、剝離強度等技術(shù)指標(biāo)的要求。目前市場上的人造革主要應(yīng)用的基布克重為45 g/m2、55 g/m2、65 g/m2的全滌、粘滌、全粘基布。
經(jīng)查閱資料得知，以水刺非織造布為原料的人造革，其三維結(jié)構(gòu)已經(jīng)十分接近天然皮革，具有諸多方面的優(yōu)勢，主要包括質(zhì)量輕、抗摩擦性強、手感柔軟、良好的加工性能、耐老化等。相較于天然皮革，在強度、防水、防霉變等方面完成了超越。以雙組分紡粘水刺無紡織超限革基布為例，該非織造布在人造革制造過程中，可以作為原材料，完成高檔人造革的生產(chǎn)[2]。相較于普通人造革，其致密性更強，且三維結(jié)構(gòu)相對雜亂，從而使人造革的性能可以達到新的高度，非專業(yè)人士難以分辨，且剝離強度和耐折牢度顯著增加，克服了天然皮革的缺陷。
4.1 水刺非織造布在聚氨酯濕法人造革中的運用
聚氨酯濕法人造革是凝固涂層產(chǎn)品中的一種，在使用該方法時，聚氨酯會在凝固浴中生成多孔性膜，形成多孔膜的具體原理為：運用溶劑二甲酰胺將聚氨酯溶解為液態(tài)，再將溶液均勻涂抹在底布上，然后浸入反應(yīng)池中，利用二甲酰胺的特性，將反應(yīng)池中的物體與二甲酰胺進行置換，從而降低底布上二甲酰胺的濃度，使聚氨酯逐漸凝聚，形成膜體。
將聚氨酯作為人造革的涂層薄膜，會使人造革的彈性、柔軟度、強度大幅度提升，并擁有其他膜體沒有的特性，后續(xù)的使用范圍非常廣。PU樹脂與水刺布的結(jié)合可以使聚氨酯人造革的強度更高，并且在透氣、便于加工、耐磨、耐污漬、耐化學(xué)等方面都有顯著提升。所以，用這種方式制作出的人造革已經(jīng)成為人造革中的佼佼者。
人造革有不同的用途，因而需要用不同的方法進行加工制作，使人造革的具體特性與其用途相符。近年來，國內(nèi)的濕法PU革企業(yè)已經(jīng)利用水刺法非織造布開發(fā)出許多全新的技術(shù)。
4.2 在鞋襯里革中的應(yīng)用
鞋襯里革對運用到的水刺非織造布有嚴格的質(zhì)量要求，其大小必須為80 g/m2左右、厚度必須為0.5 mm左右（誤差不能超過0.05 mm）、幅寬必須為1.54 m，原料的比例為：粘膠50%/滌綸50%、粘膠80%/滌綸20%、錦綸50%/滌綸50%等。在原材料中加入適量的粘膠，能夠明顯改善人造革成品的吸濕性，并且能夠使其更加柔軟；
在原料中適當(dāng)加入錦綸，有利于提高人造革的彈性，使其有更好的手感。為滿足鞋子的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)以及國家相關(guān)的PU標(biāo)準(zhǔn)，水刺布各方向強度都應(yīng)該達到以下條件：縱向＞90 N，橫向＞150 N；
抗撕裂強度：縱向＞8 N，橫向＞10 N。根據(jù)不同制鞋廠家的要求不同，應(yīng)該運用不同的生產(chǎn)工藝，使其達到目標(biāo)特性，其工藝包括含涂法和含浸法。
4.2.1 含涂法
該方法是將水刺非織造布放置在濃度較低的液態(tài)PU樹脂中浸泡，浸泡完成后再將其進行一段時間的風(fēng)干處理，然后將表面的PU樹脂刮掉一層，再運用濕法凝固，最終形成多孔性皮膜。含涂法的具體工藝流程為：水刺布→預(yù)浸→預(yù)凝固→涂刮→凝固→水洗→烘干→成品。該方法相對較為簡單，并且使用方法比較容易掌握，用該方法生產(chǎn)出的合成革成品質(zhì)感柔軟、美觀，因而是一種價值非常大的制作方法。
4.2.2 含浸法
這種方法是先將水刺非織造布進行濕法處理，待其形成半成品后再運用離型紙轉(zhuǎn)移法對半成品進行處理，從而制成聚氨酯合成革。這種方法的主要工藝流程為水刺布→凝固→水洗→烘干→半成品→貼合→烘干→剝離→成品離型紙→PU涂層。應(yīng)用該方法制作的合成革產(chǎn)品，其反面的強度與質(zhì)感非常好，因為其中含有大量的PU樹脂，并且這種人造革與真正的皮革質(zhì)感相似，但抗水性較差，遇到水后很容易發(fā)生變形，因而在制作過程中，必須要選用纖網(wǎng)均勻、表面平整的水刺布，防止其遇到水后產(chǎn)生不可控的變化。近年來，國內(nèi)已經(jīng)有很多制鞋企業(yè)采用此種方法進行生產(chǎn)。
4.3 應(yīng)用于鞋面革
4.3.1 太空革
此類產(chǎn)品主要被用于制作旅游鞋和運動鞋的鞋面，并且在實際生產(chǎn)過程中，會采用噴涂法。水刺非織造布的表面非常光滑，且密度非常高，所以用其制作的產(chǎn)品彈性、剝離強度都非常好[3]。在制作太空革前，工作人員需要挑選水刺布的規(guī)格，通常會選用克重為200 g/m2、厚度為1.0 mm的水刺布。規(guī)格不適用的水刺布對于成品質(zhì)量的影響非常大，所以在挑選時原料的誤差絕不能太大。
4.3.2 牛巴革
這種產(chǎn)品又被稱為磨砂革，與其他類型的人造革不同，這種產(chǎn)品沒有光滑的表面，質(zhì)地較為粗糙。這種革在皮膜凝固后所形成的結(jié)構(gòu)非常特殊，而且膜內(nèi)的氣泡較大。牛巴革在生產(chǎn)過程中可以根據(jù)客戶的需求進行調(diào)整，無論是密度、平衡程度、硬度，都可以進行調(diào)整。該種人造革通常會采用克重為190 g/m2、厚度1.8 mm的水刺布，原材料的比例一般為滌綸70%/錦綸30%。
4.3.3 細旦纖維合成革
細旦纖維合成革是利用細旦纖維特性進行制作的產(chǎn)品，通常會用高含浸的生產(chǎn)加工方式。這種革的生產(chǎn)成本相較于其他類型的革更高，并且制造過程較為復(fù)雜，但成品的質(zhì)感、質(zhì)量都非常好，所以這種革一般都會被應(yīng)用于制作高檔的鞋子、球和箱包等[4]。
在生產(chǎn)過程中，為保障產(chǎn)品質(zhì)量，提高其檔次，工作人員應(yīng)該重點注意以下幾點：第一，在制作之前，應(yīng)將非織造布進行預(yù)處理，將其收縮定性、表面定型，從而增加后續(xù)工作中產(chǎn)品的穩(wěn)定性，盡量不出現(xiàn)變形現(xiàn)象。第二，通常情況下，在制作合成革產(chǎn)品時會采用化學(xué)上漿法，也就是運用聚乙烯醇對非織造布進行上漿處理，以保證人造革表面的光滑程度。應(yīng)用此種方法不僅能夠增加人造革的平整性，還能將其表面的纖維和聚氨酯分離，在加工的同時，將表面的聚乙烯醇洗掉，進而產(chǎn)生一種“離型效果”，加強了皮革本身的柔軟性及各方面的強度。需要注意的是，在使用聚乙烯醇時，生產(chǎn)人員必須要調(diào)整好其濃度。如果濃度過高，很可能會使“離型效果”過強，導(dǎo)致人造革過于柔軟，不能使用，而如果濃度較低，可能會導(dǎo)致后續(xù)反應(yīng)不夠充分，達不到理想的目標(biāo)效果[5]。
對生產(chǎn)此類產(chǎn)品的水刺非織造布的要求通常為克重200 g/m2、厚度為0.9 mm。為保證產(chǎn)品優(yōu)越的彈性以及較高的強度，相關(guān)人員必須要對原材料的比例進行合理、科學(xué)地調(diào)配，通常情況下該產(chǎn)品的比例為錦綸80%/滌綸20%或者錦綸70%/滌綸30%。如果其比例沒有進行合理地調(diào)配，就會對后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量的具有非常大的影響。
當(dāng)前，國內(nèi)很多企業(yè)充分運用了水刺法非織造布的優(yōu)良特性，開發(fā)出很多前所未有的新型產(chǎn)品，例如運用濕法刮涂以及貼膜工藝生產(chǎn)出高檔運動鞋、高檔皮革面料；
運用分裂纖維水刺布制作高檔衣物等。這種新開發(fā)出的生產(chǎn)形式非常多，可以預(yù)見的是，隨著人們生活的不斷提高，人造革制作技術(shù)的飛快發(fā)展，水刺法非織造布將在人造革行業(yè)得到更廣泛的應(yīng)用，并促進這一行業(yè)邁入全新的發(fā)展階段。