第二节 磨绒

非织造合成革经剖层后还须进行磨光或磨绒,这一过程是在辊上包有刚玉磨料的磨绒机上进行的。根据合成革表面效果的不同要求,可以选择不同号数的砂纸进行磨绒。一般采用数台磨绒机和多道工序加工。首先对表面进行粗磨,然后再细磨,即可得到麂皮绒外观。磨绒后需经过刷毛、拍打和吸尘,去除磨下的尘屑。磨绒加工后的产品,手感柔软、悬垂性好。

一、磨绒机

磨绒机由进布装置、磨绒装置、吸尘装置和落布装置等部分组成,其关键部分是砂磨辊或砂磨带。磨绒时,对非织造布的磨削状态可呈线接触或面接触状态,接触方式如图5-5所示。

图5-5 非织造布与磨削件的接触状态

辊式接触占用空间小,动力消耗小,速度高,但磨削时产生的大量热量不易散发,因此须通冷水冷却砂磨辊。辊式接触除单辊式之外,还有多辊式。多辊式一般采用4~6根磨绒辊,其分布状态有立式和卧式两种,接触方式如图5-6、图5-7所示。

多辊磨绒机上的砂磨辊可以分别驱动,可正转和反转。在砂磨辊上下装有两根非织造布调节辊,以调节非织造布与砂磨辊之间的间隙。带式磨绒机虽便于散热,但不利于高速磨绒,且动力消耗大。

图5-6 立式磨绒机砂磨辊排列

图5-7 卧式磨绒机砂磨辊排列

无论是磨绒辊上包覆的砂皮还是磨绒带上的磨粒(磨料),都是由硬度高、耐热性好并有适当韧性的磨料组成的。一般采用氧化物(刚玉)、碳化物和高硬磨料。刚玉的主要成分是Al2O3,由于其纯度不同和加入的金属元素不同,又可分为棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、锆刚玉等不同品种。碳化物类磨料的主要成分是碳化硅,根据纯度高低可分为黑碳化硅、绿碳化硅两种。高硬磨料主要是天然金刚石,人造金刚石等。

磨料的大小常以粒度或号数表示。对于小于40μm的磨料以实测微粒的微米单位来表示磨料的粒度;若用号数表示,则号数越高,表示磨料粒子直径越小,粒度越小。

二、磨绒机理

在磨砂辊表面包覆的砂皮上密集排列着许多刚玉砂磨粒,这些磨石一面牢固的黏附在砂皮表面,另一面呈尖锐的刀锋和尖角状,大小不一。当磨绒辊高速运转时,磨粒与非织造布紧密接触,每一颗磨粒相当于一个微小的切削刀具。

在磨绒过程中,非织造布中的纤维被拉出并割断成1~2mm的单根纤维,随着磨绒的继续进行,被拉出并割断的单根纤维进一步被磨粒磨削成绒面。由于粒度高低和形状不同,当非织造布与磨粒接触时,有些磨粒对非织造布的磨削作用大,有些磨粒的磨削作用小,有的仅与非织造布产生滑动摩擦。

三、影响磨绒效果的因素

磨绒整理是以牺牲强力等力学性能为前提条件的。因此,必须了解各因素对磨绒效果的影响,合理选择工艺参数,以平衡磨绒效果与强力等力学性能间的关系。

1.纤维原料规格,纤网密度及树脂含量 纤维越短越粗,纤网密度越大,树脂含量越多,则起绒越困难;长而细的纤维起绒效果好,易形成短而密且手感柔软的绒面。

2.成网方式 机械成网比气流成网方式的起绒效果好,因为合成革基布多采用交叉铺网,纤维排列以横向为主,易被纵向运动的磨料切削,磨料对纤维的抓取效果好。气流成网中纤维是随机排列的,磨料对纤维的抓取效果差,故磨绒效果差。

3.磨料的粒度 由于非织造布是依靠磨砂辊上磨料的锋刃割断纤维而产生绒毛的,所以在相同条件下,不同粒度的磨料对磨绒效果有很大影响。一般来讲,磨料颗粒硬度越高,越耐磨。颗粒粗,起毛长而稀,但成品强力下降较大;颗粒细,起毛短而密,仿麂皮效果好,且强力下降小。所以,轻薄产品宜选用高号数粒度的磨料,而粗厚产品宜用低号数粒度的磨料。

4.磨料的运行速度与非织造布速度差 磨绒时,一般磨料的线速度大大超过非织造布的运行速度,两者的速度差越大,容易生成短密匀的绒毛,且绒面较丰满;如速差小,则生成的绒毛长而稀,且手感也比较粗硬。

5.砂磨辊(带)与非织造布的接触面积 磨绒时非织造布与磨料接触成包覆角,其包覆状态对磨绒效果与强力有较大的影响。一般来讲,包覆角越大,起绒程度越强烈,非织造布强力损失也越大。同时,橡胶握持辊产生线压力,对磨绒效果也有较大影响,弹性越好,压力越大,则效果越佳。

6.磨绒次数 为了取得理想的磨绒效果,有些非织造布要采取多次磨绒,但随磨绒次数的增加,产品强力下降幅度增加,柔软性有所增加。磨绒次数为奇数为好,偶数磨绒可能会引起倒毛。

四、磨绒工艺举例

海岛纤维仿真皮革是目前市场上流行的产品,其生产一般要经过基布生成和基布成革两个过程,即打包→开松→精开松→气压棉箱→梳理→铺网→预刺→多道主刺→修面针刺→基布成品→热轧→热收缩→湿式处理→连续碱减量→刮涂PU树脂→干燥→磨绒→染色→皮革成品。

聚氨酯牛巴革一般采用柔软、吸湿性强的聚氨酯树脂并以非织造布或机织布为基布制成,生产流程为基布→预处理→涂敷PU→凝固→水洗→干燥→磨绒→印花或轧花后处理。这种产品主要用作生产高档运动鞋、旅游鞋、时装鞋的面料及墙壁、门窗、沙发、汽车、航空等包覆材料,在国际市场上受到日益广泛的欢迎。

上述两种产品均需进行磨绒加工。在聚氨酯对基布涂敷形成含有无数微孔的连续性弹性体的基础上,再将表面致密层磨去,使革表面具有一层分布均匀、触感丰满细腻的短绒毛,使革产品具有光泽柔和,质地柔软,富有弹性和良好的透湿性等天然皮革的优良特性。磨绒工艺参数见表5-1。

表5-1 牛巴革成品磨毛参数

磨绒效果是体现牛巴革风格的关键。半成品在一定张力下,以一定的速度通过运行的砂带,经接触摩擦后,将半成品表面致密层的部分聚氨酯磨削掉,制成表面有一层短绒毛、手感丰满的牛巴革产品。在磨绒过程中,对磨绒操作技术要求较高,特别是磨绒机前后张力调整是控制磨削程度的关键。同时,吸尘部位的风量、风门等对磨削均匀性也有影响。半成品与砂带接触时的张力,通过调节卷取张力来实现。

一种致密薄型非织造布的磨绒工艺是,采用200目的砂皮,车速10~15m/min ,包覆角15°~20°。该工序难点在于如何选择好压力与车速,以及布面与砂皮之间的包覆角。选择好这三个关键的参数才能得到较好的磨绒效果及理想的强力。选用200目的细砂皮,是为了得到匀而密的绒毛效果,既保证布面良好的绒毛效果,又保证了成品的强力。