1.本发明涉及人造皮革技术领域，具体涉及一种人造皮革及其制备方法。


背景技术：

2.天然皮革由于具有优良的天然特性被人们广泛用于生产日用品和工业品，但随着世界人口的增长，人类对皮革的需求倍增，数量有限的天然皮革早已不能满足人们这种需求。为解决这一矛盾，科学家们几十年前已开始研究开发人造皮革，以满足天然皮革无法满足人们日益增长的需求。
3.人造皮革是在纺织布基或无纺布基上，由各种不同配方的pvc和pu等发泡或覆膜加工制作而成。人造皮革作为天然皮革的替代品，在各个领域有着广泛的应用。现有人造皮革主要存在以下问题：1、现有人造防污皮革有一定防污作用，但在恒温恒湿耐老化七天后，防污效果会变差；2、在阴暗潮湿的环境中，现有人造皮革表面往往会有细菌、霉菌滋生，现有的技术通常是依靠在配方中添加砷氧化物来实现抑菌功能。但砷氧化物属剧毒物质，在加工生产过程中一旦操作不当，会对操作工的身体造成损害；同时，顾客在长期接触这种添加了砷氧化物的人造革后，也可能会有过敏、皮炎等不良反应。欧盟已于2008年将砷氧化物列入高度关注物质，要求进口商品中限制其含量在1000ppm以内。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服上述不足，提供了一种人造皮革，具有优异的耐磨性、抗菌性、抗皱性及柔软性，良好的抗污性能；此外，本发明还提供了一种人造皮革的制备方法。
5.为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种人造皮革，包括依次层叠设置的基材层、面层；
6.其中，所述基材层包括依次层叠设置的布料层、粘结层、pu层；所述pu层包括依次层叠设置的第一pu层、第二pu层，所述第二pu层背离所述第一pu层的一侧设置有所述面层；
7.所述第一pu层由以下重量份数组分制成：油性聚氨酯树脂100份、聚酯纤维5～10份、尼泊金丙酯0.5～1份、耐磨剂0.5～1份、分散剂a0.5～1份、溶剂a 100～180份；
8.所述第二pu层由以下重量份数组分制成：油性聚氨酯树脂100份、纳米竹炭粉末20～50份、柔软剂3～10份、分散剂b 0.5～1份、溶剂b 100～180份；
9.所述面层由以下重量份数的原料制成：改性聚硅氧烷水性乳液15～30份、氟素树脂5～10份、负离子粉2～5份、纳米银离子抗菌剂1～3份、溶剂c 80～100份。
10.通过采用采用上述技术方案，采用油性聚氨酯树脂、聚酯纤维、尼泊金丙酯、耐磨剂、分散剂a、溶剂a制备所得第一pu层，具有优异的耐磨性、抗菌性、抗皱性；通过油性聚氨酯树脂、纳米竹炭粉末、柔软剂、分散剂b、溶剂b制备所得第二pu层，增加了人造皮革的柔软性，同时也使得人造皮革具有消毒、除臭、净化及杀灭病原微生物的作用；面层由改性聚硅氧烷水性乳液、氟素树脂、负离子粉、纳米银离子抗菌剂及溶剂c制成，改性聚硅氧烷水性乳液增加了人造皮革的柔软度，使人造皮革具有更好的延展性，且提高了人造皮革的抗污性
能，纳米银离子抗菌剂使得人造皮革实现长效抑菌，负离子粉上使得邻近人造皮革的空气电离成空气负离子，提高空气舒适度。
11.优选地，所述分散剂a和所述分散剂b均为牌号为sp-780的嵌段高分子分散剂，所述溶剂a和所述溶剂b均为环己酮。
12.优选地，所述纳米竹炭粉末通过以下方法制备而成：
13.a、将天然竹子干燥后煅烧成为竹炭；
14.b、将步骤a中所得竹炭通过粉碎机粉碎至100～110目，再通过纳米研磨设备，研磨成100～500nm的超细粉体，即得纳米竹炭粉末。
15.优选地，所述柔软剂为二甲基硅油。
16.优选地，所述负离子粉为电气石粉；所述溶剂c为去离子水。
17.进一步优选地，所述电气石粉的细度为3000目。
18.本发明第二方面提供了上述一种人造皮革的制备方法，包括以下步骤：
19.s1、将油性聚氨酯树脂、聚酯纤维、尼泊金丙酯、耐磨剂、分散剂a、溶剂a按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到第一pu层浆料；
20.s2、将步骤s1中所得第一pu层浆料涂布于离型纸上，热风烘干，干燥后在离型纸上形成第一pu层；
21.s3、将油性聚氨酯树脂、纳米竹炭粉末、柔软剂、分散剂b、溶剂b按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到第二pu层浆料；
22.s4、将步骤s3中所得第二pu层浆料涂布于第一pu层上，热风烘干，干燥后在第一pu层上形成第二pu层，去除离型纸，得到pu层；
23.s5、将粘结浆料放入流延机中流延成膜，流延温度为140℃～150℃，形成粘结层；
24.s6、准备布料层，将步骤s5中所得粘结层覆盖于布料层上，然后将步骤s4中所得pu层覆盖于所述粘结层上，120℃下热压贴合，得到基材层；其中，pu层中的第二pu层朝向所述粘结层；
25.s7、将改性聚硅氧烷水性乳液、氟素树脂、负离子粉、纳米银离子抗菌剂、溶剂c按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到面层浆料；
26.s8、将步骤s7中所得面层浆料涂布于步骤s6中所得基材层中的第一pu层上，热风烘干，干燥后得到人造皮革。
27.进一步地，所述粘结浆料为水性丙烯酸改性粘合剂，水性丙烯酸改性粘合剂无异味，且不会挥发有害物质。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
29.1、本发明中的一种人造皮革，具有优异的耐磨性、抗菌性、抗皱性及柔软性，良好的抗污性能，可广泛应用于箱包、鞋子、沙发、家庭软装、汽车内饰等领域；其中，第一pu层具有优异的耐磨性、抗菌性、抗皱性；第二pu层增加了人造皮革柔软性，同时也使得人造皮革具有消毒、除臭、净化及杀灭病原微生物的作用；面层由改性聚硅氧烷水性乳液、氟素树脂、负离子粉、纳米银离子抗菌剂及溶剂c制成，改性聚硅氧烷水性乳液增加了人造皮革的柔软度，使人造皮革具有更好的延展性，且提高了人造皮革的抗污性能，纳米银离子抗菌剂使得人造皮革实现长效抑菌，通过负离子粉使得本发明中的人造皮革还具有长期释放负离子的功能，提高用户使用舒适度的同时进一步提高了人造皮革的除臭、抑菌性能。
wf-5238的改性聚硅氧烷水性乳液。
56.本实施例中的纳米银离子抗菌剂为宇瑞化学有限公司生产的牌号为7440-22-4的纳米银离子抗菌剂。
57.参照图3所示，本实施例中的人造皮革的制备方法，包括以下步骤：
58.s1、将油性聚氨酯树脂、聚酯纤维、尼泊金丙酯、耐磨剂、分散剂a、溶剂a按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到第一pu层浆料；
59.s2、将步骤s1中所得第一pu层浆料涂布于离型纸上，热风烘干，干燥后在离型纸上形成第一pu层3；
60.s3、将油性聚氨酯树脂、纳米竹炭粉末、柔软剂、分散剂b、溶剂b按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到第二pu层浆料；
61.s4、将步骤s3中所得第二pu层浆料涂布于第一pu层3上，热风烘干，干燥后在第一pu层3上形成第二pu层4，撕去离型纸，得到pu层；
62.s5、将粘结浆料放入流延机中流延成膜，流延温度为140℃～150℃，形成粘结层2；
63.s6、准备布料层1，将步骤s5中所得粘结层2覆盖于布料层1上，然后将步骤s4中所得pu层覆盖于粘结层2上，120℃下热压贴合，得到基材层；其中，pu层中的第二pu层4朝向粘结层2；
64.s7、将改性聚硅氧烷水性乳液、氟素树脂、负离子粉、纳米银离子抗菌剂、溶剂c按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到面层浆料；
65.s8、将步骤s7中所得面层浆料涂布于步骤s6中所得基材层中的第一pu层3上，热风烘干，干燥后得到人造皮革。
66.其中，本实施例中粘结浆料为水性丙烯酸改性粘合剂，水性丙烯酸改性粘合剂无异味，且不会挥发有害物质。
67.实施例2
68.参照图1所示，本实施例提供了一种人造皮革，包括依次层叠设置的布料层1、粘结层2、第一pu层3、第二pu层4、面层5，其中，依次层叠设置的布料层1、粘结层2、第一pu层3、第二pu层4组成了人造皮革的基材层，第一pu层3、第二pu层4组成了人造皮革的pu层。
69.第一pu层3由以下重量的组分制成：油性聚氨酯树脂100kg、聚酯纤维10kg、尼泊金丙酯1kg、耐磨剂1kg、分散剂a 1kg、溶剂a 180kg。
70.第二pu层4由以下重量的组分制成：油性聚氨酯树脂100kg、纳米竹炭粉末50kg、柔软剂10kg、分散剂b 1kg、溶剂b 180kg。
71.面层5由以下重量的原料制成：改性聚硅氧烷水性乳液30kg、氟素树脂10kg、负离子粉5kg、纳米银离子抗菌剂3kg、溶剂c 100kg。
72.本实施例中的分散剂a和分散剂b均为牌号为sp-780的嵌段高分子分散剂，溶剂a和溶剂b均为环己酮。
73.本实施例中的耐磨剂为碳化硅。
74.参照图2所示，本实施例中的纳米竹炭粉末通过以下方法制备而成：
75.a、将天然竹子干燥后煅烧成为竹炭；
76.b、将步骤a中所得竹炭通过粉碎机粉碎至110目，再通过纳米研磨设备，研磨成400nm的超细粉体，即得纳米竹炭粉末。
77.本实施例中的柔软剂为二甲基硅油。
78.本实施例中的负离子粉为电气石粉；溶剂c为去离子水。
79.进一步地，电气石粉的细度为3000目。
80.本实施例中的改性聚硅氧烷水性乳液为科莱恩化工有限公司生产的牌号为melio wf-5238的改性聚硅氧烷水性乳液。
81.本实施例中的纳米银离子抗菌剂为宇瑞化学有限公司生产的牌号为7440-22-4的纳米银离子抗菌剂。
82.参照图3所示，上述的一种人造皮革的制备方法，包括以下步骤：
83.s1、将油性聚氨酯树脂、聚酯纤维、尼泊金丙酯、耐磨剂、分散剂a、溶剂a按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到第一pu层浆料；
84.s2、将步骤s1中所得第一pu层浆料涂布于离型纸上，热风烘干，干燥后在离型纸上形成第一pu层3；
85.s3、将油性聚氨酯树脂、纳米竹炭粉末、柔软剂、分散剂b、溶剂b按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到第二pu层浆料；
86.s4、将步骤s3中所得第二pu层浆料涂布于第一pu层3上，热风烘干，干燥后在第一pu层3上形成第二pu层4，撕去离型纸，得到pu层；
87.s5、将粘结浆料放入流延机中流延成膜，流延温度为140℃～150℃，形成粘结层2；
88.s6、准备布料层1，将步骤s5中所得粘结层2覆盖于布料层1上，然后将步骤s4中所得pu层覆盖于粘结层2上，120℃下热压贴合，得到基材层；其中，pu层中的第二pu层4朝向粘结层2；
89.s7、将改性聚硅氧烷水性乳液、氟素树脂、负离子粉、纳米银离子抗菌剂、溶剂c按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到面层浆料；
90.s8、将步骤s7中所得面层浆料涂布于步骤s6中所得基材层中的第一pu层3上，热风烘干，干燥后得到人造皮革。
91.其中，本实施例中粘结浆料为水性丙烯酸改性粘合剂，水性丙烯酸改性粘合剂无异味，且不会挥发有害物质。
92.实施例3
93.参照图1所示，本实施例提供了一种人造皮革，包括依次层叠设置的布料层1、粘结层2、第一pu层3、第二pu层4、面层5，其中，依次层叠设置的布料层1、粘结层2、第一pu层3、第二pu层4组成了人造皮革的基材层，第一pu层3、第二pu层4组成了人造皮革的pu层。
94.第一pu层3由以下重量的组分制成：油性聚氨酯树脂100kg、聚酯纤维8kg、尼泊金丙酯0.7kg、耐磨剂0.5kg、分散剂a 0.5kg、溶剂a 120kg。
95.第二pu层4由以下重量的组分制成：油性聚氨酯树脂100kg、纳米竹炭粉末48kg、柔软剂5kg、分散剂b 0.6kg、溶剂b 130kg。
96.面层5由以下重量的原料制成：改性聚硅氧烷水性乳液20kg、氟素树脂5.2kg、负离子粉3.7kg、纳米银离子抗菌剂2.5kg、溶剂c 92kg。
97.本实施例中的分散剂a和分散剂b均为牌号为sp-780的嵌段高分子分散剂，溶剂a和溶剂b均为环己酮。
98.本实施例中的耐磨剂为碳化硅。
99.参照图2所示，本实施例中的纳米竹炭粉末通过以下方法制备而成：
100.a、将天然竹子干燥后煅烧成为竹炭；
101.b、将步骤a中所得竹炭通过粉碎机粉碎至110目，再通过纳米研磨设备，研磨成400nm的超细粉体，即得纳米竹炭粉末。
102.本实施例中的柔软剂为二甲基硅油。
103.本实施例中的负离子粉为电气石粉；溶剂c为去离子水。
104.进一步地，电气石粉的细度为3000目。
105.本实施例中的改性聚硅氧烷水性乳液为科莱恩化工有限公司生产的牌号为melio wf-5238的改性聚硅氧烷水性乳液。
106.本实施例中的纳米银离子抗菌剂为宇瑞化学有限公司生产的牌号为7440-22-4的纳米银离子抗菌剂。
107.参照图3所示，上述的一种人造皮革的制备方法，包括以下步骤：
108.s1、将油性聚氨酯树脂、聚酯纤维、尼泊金丙酯、耐磨剂、分散剂a、溶剂a按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到第一pu层浆料；
109.s2、将步骤s1中所得第一pu层浆料涂布于离型纸上，热风烘干，干燥后在离型纸上形成第一pu层3；
110.s3、将油性聚氨酯树脂、纳米竹炭粉末、柔软剂、分散剂b、溶剂b按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到第二pu层浆料；
111.s4、将步骤s3中所得第二pu层浆料涂布于第一pu层3上，热风烘干，干燥后在第一pu层3上形成第二pu层4，撕去离型纸，得到pu层；
112.s5、将粘结浆料放入流延机中流延成膜，流延温度为140℃～150℃，形成粘结层2；
113.s6、准备布料层1，将步骤s5中所得粘结层2覆盖于布料层1上，然后将步骤s4中所得pu层覆盖于粘结层2上，120℃下热压贴合，得到基材层；其中，pu层中的第二pu层4朝向粘结层2；
114.s7、将改性聚硅氧烷水性乳液、氟素树脂、负离子粉、纳米银离子抗菌剂、溶剂c按照重量份比例混合，搅拌均匀后得到面层浆料；
115.s8、将步骤s7中所得面层浆料涂布于步骤s6中所得基材层中的第一pu层3上，热风烘干，干燥后得到人造皮革。
116.其中，本实施例中粘结浆料为水性丙烯酸改性粘合剂，水性丙烯酸改性粘合剂无异味，且不会挥发有害物质。
117.对比例1
118.现有市售人造皮革dn085。
119.试验例1
120.将实施例1至实施例3中制得的人造皮革依次标记为样品1、样品2、样品3，将对比例中的人造皮革标记为样品4，对样品1、样品2、样品3及样品4的拉伸强度、撕裂强度、崩裂强度及耐磨性进行检测，检测结果如表1所示。
121.表1拉伸强度、撕裂强度、崩裂强度及耐磨性检测结果表
122.测试内容测试方法样品1样品2样品3样品4拉伸强度/mpaiso 33760.660.680.710.51
撕裂强度kn/miso 3377-23.03.23.52.1崩裂强度n/mastm d470480.284.186.572.0
123.由表1、图4至图6中各项性能指标变化曲线图可知，本发明中各实施例中的人造皮革的拉伸强度、撕裂强度及崩裂强度均优于市售产品。
124.试验例2
125.通过深圳市银飞电子科技有限公司制造的万能磨耗试验机gt-7012-s进行皮革磨耗测试；测试结果如表2所示。
126.表2样品1-4耐磨耗性测试结果表
[0127][0128]
由表2可知，本发明中各实施例中的人造皮革的耐磨性能远远优于市售产品。
[0129]
试验例3
[0130]
对样品1-4依照gb/t20944.3-2008的标准进行抑菌性能检测，实验方法为震荡法。测试结果如表3所示。
[0131]
表3样品1-4抑菌率检测结果表
[0132][0133]
由表3、图7至图8中各项性能指标变化曲线图可知，本发明中各实施例中的人造皮革的抑菌率优于市售产品。gb/t20944.3-2008中的合格标准为大肠杆菌抑菌率≧70％，金黄色葡萄球菌抑菌率≧70％，市售产品的大肠杆菌抑菌率、金黄色葡萄球菌抑菌率均不合格，即市售人造皮革无法实现抑菌效果。
[0134]
试验例4
[0135]
对样品1、样品2、样品3及样品4的抗污性能进行检测。
[0136]
将样品1-4均置于恒温恒湿条件(温度为70℃，湿度为85℃)下7天，然后对其防污性能进行检测。
[0137]
防污性能检测方法如下：采用圆珠笔分别在样品1-4表面进行涂鸦，然后用纸巾进行擦拭。
[0138]
结果显示，样品1-3上的涂鸦污渍均可被擦拭去除，样品4上的涂鸦污渍有残留。
[0139]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。