人工皮革及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及人工皮革及其制造方法。該人工皮革包括聚酯纖維基材及熱塑性聚酯彈性體樹脂層。該聚酯纖維基材具有多根聚酯纖維。該熱塑性聚酯彈性體樹脂層鄰近于該聚酯纖維基材，且其材質(zhì)為熱塑性聚酯彈性體。藉此，該人工皮革的所有層的材質(zhì)皆為聚酯類，因此，日后廢棄時可直接將該人工皮革整塊熔融以回收再利用，可達到環(huán)保概念。
【專利說明】人工皮革及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人工皮革及其制造方法，特別涉及聚酯類的人工皮革及其制造方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]已知的人工皮革的制造方法是利用無紡布含浸涂料后，經(jīng)擠壓使該涂料滲進該無紡布，最后將其通過凝固水槽，使得該PU涂料中的二甲基甲酰胺(DMF)溶劑與水產(chǎn)生交換，導致PU與水產(chǎn)生化學反應而固化，以制得人工皮革。此方法的缺點為需耗費大量的二甲基甲酰胺溶劑，其經(jīng)過水洗過程后會造成大量廢水，且該廢水的回收步驟相當繁復。此外，所制得的人工皮革中，PU樹脂層與該無紡布因為材質(zhì)不同而無法分離作回收再利用。因此，此方法會產(chǎn)生龐大的廢棄物，其對環(huán)境影響甚巨。
[0003]因此，有必要提供創(chuàng)新且富進步性的人工皮革及其制造方法，以解決上述問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004](一 )本發(fā)明提供人工皮革的制造方法，其包括以下步驟:(a)提供熱塑性聚酯彈性體(Thermoplastic Polyester Elastomer, TPEE) ； (b)將該熱塑性聚酯彈性體形成熔融狀態(tài)的TPEE ； (c)將該熔融狀態(tài)的TPEE淋膜(coating)形成TPEE樹脂層且利用冷卻滾筒(Chilling Roller)壓合該TPEE樹脂層至聚酯纖維基材，以形成人工皮革。
[0005]( 二)本發(fā)明還提供人工皮革的制造方法，其包括以下步驟:(a)提供熱塑性聚酯彈性體；(b)添加發(fā)泡劑至該熱塑性聚酯彈性體中，以形成第一原料，并加熱該第一原料，使該第一原料形成熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE，其中該發(fā)泡劑的重量為該熱塑性聚酯彈性體的重量的1%至10%; (c)加熱第二原料以形成熔融狀態(tài)的第二原料；(d)將該熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE及第二原料淋膜形成雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)具有發(fā)泡TPEE樹脂層及第二原料層；及
(e)附著該雙層結(jié)構(gòu)至聚酯纖維基材，以形成人工皮革。
[0006](三)本發(fā)明還提供人工皮革，其包括聚酯纖維基材及發(fā)泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層。該聚酯纖維基材具有多根聚酯纖維。該發(fā)泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層鄰近于該聚酯纖維基材，且其材質(zhì)為熱塑性聚酯彈性體。
[0007]在本發(fā)明中，該人工皮革的制造方法中并不需要任何溶劑參與，因此不會產(chǎn)生如已知的制程的廢水，可達到環(huán)保概念。此外，該人工皮革的所有層的材質(zhì)皆為聚酯類，因此，日后廢棄時可直接將該人工皮革整塊熔融以回收再利用，同樣也可達到環(huán)保概念。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1顯示本發(fā)明人工皮革的制造方法的一個實施例的方塊示意圖；
[0009]圖2顯示本發(fā)明人工皮革的一個實施例的剖視示意圖；
[0010]圖3顯示本發(fā)明人工皮革的制造方法的另一實施例的方塊示意圖；
[0011]圖4顯示本發(fā)明人工皮革的另一實施例的剖視示意圖；
[0012]圖5顯示本發(fā)明人工皮革的制造方法的另一實施例的方塊示意圖；及[0013]圖6顯示本發(fā)明人工皮革的另一實施例的剖視示意圖。
[0014]主要符號說明
[0015]2人工皮革
[0016]2a人工皮革
[0017]2b人工皮革
[0018]10熱塑性聚酯彈性體
[0019]11發(fā)泡劑
[0020]12第一原料
[0021]13擠出機
[0022]14熔融狀態(tài)的TPEE
[0023]15T型模頭
[0024]IOTPEE 樹脂層
[0025]17聚酯纖維基材
[0026]18冷卻滾筒
[0027]19第二原料層
[0028]30熱塑性聚酯彈性體
[0029]31發(fā)泡劑
[0030]32第一原料
[0031]33第一擠出機
[0032]34熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE
[0033]35第二原料
[0034]36第二擠出機
[0035]37熔融狀態(tài)的第二原料
[0036]38多層T型模頭
[0037]39雙層結(jié)構(gòu)
[0038]40熱塑性聚酯彈性體
[0039]41發(fā)泡劑
[0040]42第一原料
[0041]43第一擠出機
[0042]44熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE
[0043]45第二原料
[0044]46第二擠出機
[0045]47熔融狀態(tài)的第二原料
[0046]48多層T型模頭
[0047]49雙層結(jié)構(gòu)
[0048]50熱壓合制程
[0049]51第二原料層
【具體實施方式】[0050]實施例一:
[0051]參考圖1，顯示本發(fā)明人工皮革的制造方法的一個實施例的方塊示意圖。首先，提供熱塑性聚酯彈性體10。在本實施例中，該熱塑性聚酯彈性體10為AP007 (購自伊士曼化學公司(Eastman Chemical Company)),且將其干燥3至4小時,使其含水率低于300ppm,可添加發(fā)泡劑11 (例如:Hydrocerol (購自克萊恩化學公司(Clariant Chemical Company)))或者可不加該發(fā)泡劑11以形成第一原料12。
[0052]接著，加熱該第一原料12以形成熔融狀態(tài)的TPEE14。在本實施例中，利用擠出機13加熱該第一原料12且擠出形成熔融狀態(tài)的TPEE14。該擠出機13具有流道(圖中未示出)，以供該第一原料12流動，且該流道在不同位置有不同的溫度設(shè)定，例如將該流道分為五個區(qū)域，且將該五個 區(qū)域依序設(shè)定為200°c、220°c、24(rc、25(rc、26(rc。
[0053]接著，將該熔融狀態(tài)的TPEE14淋膜形成TPEE樹脂層16。在本實施例中，該擠出機13的流道連通至T型模頭(T-Die) 15，且利用該T型模頭15將該熔融狀態(tài)的TPEE14淋膜形成該TPEE樹脂層16。接著，附著該TPEE樹脂層16至聚酯纖維基材17，以形成人工皮革2。在本實施例中，該聚酯纖維基材17由多根聚酯纖維構(gòu)成，且利用冷卻滾筒18壓合該TPEE樹脂層16及該聚酯纖維基材17，以形成該人工皮革2。優(yōu)選地，該冷卻滾筒18具有成型輪及從動輪，該成型輪接觸該TPEE樹脂層16，該從動輪接觸該聚酯纖維基材17。該成型輪的表面具有紋路，使得該TPEE樹脂層16在壓合后其表面會具有相對應的紋路。然而，在其他實施例中，也可以將該TPEE樹脂層16利用粘膠直接貼合至該聚酯纖維基材17，以形成該人工皮革2。
[0054]參考圖2，顯示本發(fā)明人工皮革的一個實施例的剖視示意圖。該人工皮革2包括聚酯纖維基材17及發(fā)泡或未發(fā)泡的熱塑性聚酯彈性體樹脂層16。該聚酯纖維基材17具有多根聚酯纖維。該TPEE樹脂層16鄰近于該聚酯纖維基材17，且其材質(zhì)為熱塑性聚酯彈性體。在本實施例中，該TPEE樹脂層16直接貼合且接觸該聚酯纖維基材17上。優(yōu)選地，該TPEE樹脂層16的上表面具有紋路。在其他實施例中，該TPEE樹脂層16利用粘膠貼合至該聚酯纖維基材17上。
[0055]在本實施例中，該聚酯纖維基材17的厚度為0.75、.8mm,該TPEE樹脂層16的厚度為0.1^0.15mm,且該人工皮革2的軟硬度大于3.5mm,優(yōu)選大于4.5mm。
[0056]在本發(fā)明中，該人工皮革2的制造方法中并不需要任何溶劑參與，因此不會產(chǎn)生如已知的制程的廢水，可達到環(huán)保概念。此外，該人工皮革2的所有層的材質(zhì)皆為聚酯類，因此，日后廢棄時可直接將該人工皮革2整塊熔融以回收再利用，同樣也可達到環(huán)保概念。
[0057]實施例二:
[0058]參考圖3，顯示本發(fā)明人工皮革的制造方法的另一實施例的方塊示意圖。首先，提供熱塑性聚酯彈性體30。在本實施例中，該熱塑性聚酯彈性體30為AP007(購自伊士曼化學公司(Eastman Chemical Company)),且將其干燥3至4小時，使其含水率低于300ppm。接著,添加發(fā)泡劑31 (例如:Hydrocerol購自克萊恩化學公司(Clariant ChemicalCompany))至該熱塑性聚酯彈性體30中，以形成第一原料32。在本實施例中，該發(fā)泡劑31的重量為該熱塑性聚酯彈性體30的重量的1%至10%,優(yōu)選的重量為2%~4%。
[0059]接著，加熱該第一原料32以形成熔融狀態(tài)的發(fā)泡ΤΡΕΕ34。在本實施例中，利用第一擠出機33加熱該第一原料32且擠出形成熔融狀態(tài)的發(fā)泡ΤΡΕΕ34。該擠出機33具有第一流道(圖中未示出)，以供該第一原料32流動，且該第一流道在不同位置有不同的溫度設(shè)定，例如將該第一流道分為五個區(qū)域，且將該五個區(qū)域依序設(shè)定為200°C、22(TC、24(rC、250。。、260。。。
[0060]與此同時，加熱第二原料35以形成熔融狀態(tài)的第二原料37。在本實施例中，該第二原料35為熱塑性聚酯彈性體(TPEE)，其并未發(fā)泡，且利用第二擠出機36加熱該第二原料(TPEE) 35以形成熔融狀態(tài)的第二原料(TPEE) 37。該第二擠出機36具有第二流道，以供該第二原料35流動。
[0061]接著，將該熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE34及該熔融狀態(tài)的第二原料37共擠出淋膜形成雙層結(jié)構(gòu)39。在本實施例中，該第一擠出機33的第一流道及該第二擠出機36的第二流道皆連通至多層T型模頭38，且利用該多層T型模頭38共擠出該熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE34及該熔融狀態(tài)的第二原料(TPEE) 37以淋膜形成該雙層結(jié)構(gòu)39。該雙層結(jié)構(gòu)39具有發(fā)泡TPEE樹脂層16及第二原料層19 (未發(fā)泡TPEE樹脂層)(圖4)，該發(fā)泡TPEE樹脂層16的孔隙率為30%至80%，優(yōu)選孔隙率為50%?70%。
[0062]接著，附著該雙層結(jié)構(gòu)39至聚酯纖維基材17，以形成人工皮革2a。在本實施例中，該聚酯纖維基材17由多根聚酯纖維構(gòu)成，且利用冷卻滾筒18壓合該雙層結(jié)構(gòu)39及該聚酯纖維基材17，以形成該人工皮革2a，其中該發(fā)泡TPEE樹脂層16接觸該聚酯纖維基材17。優(yōu)選地，該冷卻滾筒18具有成型輪及從動輪，該成型輪接觸該第二原料層19 (未發(fā)泡TPEE樹脂層)，該從動輪接觸該聚酯纖維基材17。該成型輪的表面具有紋路，使得該第二原料層19 (未發(fā)泡TPEE樹脂層)在壓合后其表面會具有相對應的紋路。
[0063]參考圖4，顯示本發(fā)明人工皮革的另一實施例的剖視示意圖。該人工皮革2a包括聚酯纖維基材17、發(fā)泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層16及未發(fā)泡TPEE樹脂層19。該聚酯纖維基材17具有多根聚酯纖維。該發(fā)泡TPEE樹脂層16位于該聚酯纖維基材17上，且其材質(zhì)為熱塑性聚酯彈性體。在本實施例中，該發(fā)泡TPEE樹脂層16的孔隙率為30%至80%，孔隙直徑為微米級，且其接觸該聚酯纖維基材17。該未發(fā)泡TPEE樹脂層19位于該發(fā)泡TPEE樹脂層16上，且其材質(zhì)為熱塑性聚酯彈性體。優(yōu)選地，該未發(fā)泡TPEE樹脂層19的上表面具有紋路。
[0064]在本實施例中，該聚酯纖維基材17的厚度為0.75mnT0.8mm,該發(fā)泡TPEE樹脂層16的厚度為0.lmnT0.15mm，該未發(fā)泡TPEE樹脂層19的厚度為0.lmnT0.15mm，且該人工皮革2a的軟硬度大于3.5mm,優(yōu)選大于4.5mm。
[0065]實施例三:
[0066]參考圖5，顯示本發(fā)明人工皮革的制造方法的另一實施例的方塊示意圖。首先，提供熱塑性聚酯彈性體40。在本實施例中，該熱塑性聚酯彈性體40為AP007(購自伊士曼化學公司(Eastman Chemical Company)),且將其干燥3至4小時，使其含水率低于300ppm。接著,添加發(fā)泡劑41 (例如:Hydrocerol購自克萊恩化學公司(Clariant ChemicalCompany))至該熱塑性聚酯彈性體40中，以形成第一原料42。在本實施例中，該發(fā)泡劑41的重量為該熱塑性聚酯彈性體40的重量的19T10%，優(yōu)選的重量為29T4%。接著，加熱該第一原料42以形成熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE44。在本實施例中，利用第一擠出機43加熱該第一原料42且擠出形成熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE44。該擠出機43具有第一流道(圖中未示出)，以供該第一原料42流動，且該第一流道在不同位置有不同的溫度設(shè)定，例如將該第一流道分為五個區(qū)域，且將該五個區(qū)域依序設(shè)定為200°C、220°C、240°C、25(rC、26(rC。
[0067]與此同時，加熱第二原料45以形成熔融狀態(tài)的第二原料47。在本實施例中，該第二原料45為熱熔膠(例如PET熱熔膠)，其并未發(fā)泡，且利用第二擠出機46加熱該第二原料(熱熔膠)45以形成熔融狀態(tài)的第二原料(熱熔膠)47。該第二擠出機46具有第二流道，以供該第二原料45流動。
[0068]接著，將該熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE44及該熔融狀態(tài)的第二原料47淋膜形成雙層結(jié)構(gòu)49。在本實施例中，該第一擠出機43的第一流道及該第二擠出機46的第二流道皆連通至多層T型模頭48， 且利用該多層T型模頭48共擠出該熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE44及該熔融狀態(tài)的第二原料(熱熔膠)47以淋膜形成該雙層結(jié)構(gòu)49。該雙層結(jié)構(gòu)49具有發(fā)泡TPEE樹脂層16及第二原料層51 (熱熔膠層)(圖6)，該發(fā)泡TPEE樹脂層16的孔隙率為30%至80%，優(yōu)選孔隙率為50%~70%。接著，附著該雙層結(jié)構(gòu)49至聚酯纖維基材17，以形成人工皮革2b。在本實施例中，該聚酯纖維基材17由多根聚酯纖維構(gòu)成，且利用熱壓合制程50熱壓該雙層結(jié)構(gòu)49及該聚酯纖維基材17，以形成該人工皮革2b，其中該第二原料層51 (熱熔膠層)接觸該聚酯纖維基材17。
[0069]優(yōu)選地，該雙層結(jié)構(gòu)49也可以先經(jīng)過滾壓制程后再與該聚酯纖維基材17壓合。該滾壓制程是利用冷卻滾筒壓合該發(fā)泡TPEE樹脂層16及該第二原料層51 (熱熔膠層)，該冷卻滾筒具有成型輪及從動輪，該成型輪接觸該發(fā)泡TPEE樹脂層16，該從動輪接觸該第二原料層51 (熱熔膠層)。該成型輪的表面具有紋路，使得該發(fā)泡TPEE樹脂層16在壓合后其表面會具有相對應的紋路。
[0070]參考圖6,顯不本發(fā)明人工皮革的另一實施例的剖視不意圖。該人工皮革2b包括聚酯纖維基材17、熱熔膠層51及發(fā)泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層16。該聚酯纖維基材17具有多根聚酯纖維。該熱熔膠層51位于該發(fā)泡TPEE樹脂層16及該聚酯纖維基材17之間，且該發(fā)泡TPEE樹脂層16利用該熱熔膠層51貼合至該聚酯纖維基材17，即，該熱熔膠層51直接接觸該發(fā)泡TPEE樹脂層16及該聚酯纖維基材17。該發(fā)泡TPEE樹脂層16的材質(zhì)為熱塑性聚酯彈性體。在本實施例中，該發(fā)泡TPEE樹脂層16的孔隙率為30%~80%，孔隙直徑為微米級。優(yōu)選地，該發(fā)泡TPEE樹脂層16的上表面具有紋路。
[0071]在本實施例中，該聚酯纖維基材17的厚度為0.75mnT0.8mm,該熱熔膠層51的厚度為0.1mnT0.15mm,該發(fā)泡TPEE樹脂層16的厚度為0.lmnT0.15mm,且該人工皮革2b的軟硬度大于3.5mm,優(yōu)選大于4.5_。
[0072]上述實施例僅為說明本發(fā)明的原理及其功效，并非限制本發(fā)明，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)利范圍應如權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1.人工皮革的制造方法，包括以下步驟: (a)提供熱塑性聚酯彈性體(TPEE)； (b)將該熱塑性聚酯彈性體形成熔融狀態(tài)的TPEE； (c)將該熔融狀態(tài)的TPEE淋膜形成TPEE樹脂層且利用冷卻滾筒壓合該TPEE樹脂層至聚酯纖維基材，以形成人工皮革。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該步驟(b)是利用擠出機加熱該熱塑性聚酯彈性體且擠出形成該熔融狀態(tài)的TPEE，該擠出機具有流道，以供該熱塑性聚酯彈性體流動，該流道在不同位置有不同的溫度設(shè)定；且該步驟(c)是利用T型模頭將該熔融狀態(tài)的TPEE淋膜形成該TPEE樹脂層，該流道連通至該T型模頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該步驟(b)中進一步添加發(fā)泡劑至該熱塑性聚酯彈性體中，使該熱塑性聚酯彈性體形成該熔融狀態(tài)的TPEE，其中該發(fā)泡劑的重量為該熱塑性聚酯彈性體的重量的1%至10%。
4.人工皮革的制造方法，包括以下步驟: (a)提供熱塑性聚酯彈性體； (b)添加發(fā)泡劑至該熱塑性聚酯彈性體中，以形成第一原料，并加熱該第一原料，使該第一原料形成熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE，其中該發(fā)泡劑的重量為該熱塑性聚酯彈性體的重量的1% 至 10% ； (c)加熱第二原料以形成熔融狀態(tài)的第二原料； (d)將該熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE及第二原料淋膜形成雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)具有發(fā)泡TPEE樹脂層及第二原料層；及 (e)附著該雙層結(jié)構(gòu)至聚酯纖維基材，以形成人工皮革。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中該步驟(b)是利用第一擠出機加熱該第一原料且擠出形成該熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE，該第一擠出機具有第一流道，以供該第一原料流動，且該第一流道在不同位置有不同的溫度設(shè)定；該步驟(c)是利用第二擠出機加熱該第二原料以形成熔融狀態(tài)的第二原料，該第二擠出機具有第二流道，以供該第二原料流動；且該步驟(d)是利用多層T型模頭共擠出該熔融狀態(tài)的發(fā)泡TPEE及第二原料以淋膜形成該雙層結(jié)構(gòu)，其中該第一流道及該第二流道皆連通至該多層T型模頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中該步驟(c)中，該第二原料為熱塑性聚酯彈性體；該步驟(d)中，該雙層結(jié)構(gòu)的第二原料層為未發(fā)泡TPEE樹脂層；該步驟(e)是利用冷卻滾筒壓合該雙層結(jié)構(gòu)及該聚酯纖維基材，以形成該人工皮革，其中該發(fā)泡TPEE樹脂層接觸該聚酯纖維基材。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中該步驟(c)中，該第二原料為PET熱熔膠；該步驟(d)中，該雙層結(jié)構(gòu)的第二原料層為PET熱熔膠層；該步驟(e)是熱壓貼合該雙層結(jié)構(gòu)及該聚酯纖維基材，以形成該人工皮革，其中該PET熱熔膠層接觸該聚酯纖維基材。
8.人工皮革，包括: 聚酯纖維基材，具有多根聚酯纖維 '及 發(fā)泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層，鄰近于該聚酯纖維基材，且其材質(zhì)為熱塑性聚酯彈性體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的人工皮革，其中該發(fā)泡TPEE樹脂層的孔隙率為30%至80%，且該發(fā)泡TPEE樹脂層貼合至該聚酯纖維基材。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的人工皮革，進一步包括未發(fā)泡TPEE樹脂層，位于該發(fā)泡TPEE樹脂層上，且其 材質(zhì)為熱塑性聚酯彈性體，該發(fā)泡TPEE樹脂層接觸該聚酯纖維基材。
【文檔編號】B32B27/36GK103726344SQ201210392369
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月16日
【發(fā)明者】馮崇智, 林至逸, 楊高隆, 陳政偉, 黃耀民 申請人:三芳化學工業(yè)股份有限公司