皮革的靜電植絨

文 | 劉永慶

皮革的靜電植絨

文 | 劉永慶

家畜和野生動物胴體是由皮板和毛被兩部分組成的，通常叫做生皮。生皮是一種很復雜的生物組織，是動物在生活時期起保護機體、調節體溫、排泄分泌物和感覺的作用。而皮革的性質、用途、制造方法的擬定等都與生皮的組織構造有著直接的關系，對于制革原料皮張來說，皮板是利用的對象，而毛被和表皮在加工中都要完全除掉，所以皮板的質量好壞與制革價值的關系極大。

在衡量制革原料皮質量時，皮板就是要求的主要方面。皮板的質量，主要從板質好壞、面積大小和皮形的完整程度等幾個方面來確定。除了板質、重量、面積以外，制革原料皮的皮形完整與否是衡量其質量的又一項重要條件。如一張板質很好面積也很大的原料皮，就因其帶有較重的傷殘，而大大降低了甚至完全失去了制革的價值。為此，傷殘也是衡量制革原料皮質量的一項重要條件。

對于粒面有傷殘、不適宜制作正面服裝革的原料皮，還可以通過磨去粒面傷殘的辦法加工成絨面服裝革（有的時候無粒面傷殘的也可以加工成絨面革）或加工成反絨服裝革。其中反絨面服裝革已有20余年的歷史，可謂是經典產品。無論市場怎么變化，絨面革總是占有一席之地，不過這靠的是其質量水平的不斷提高和更新。

對于平細度、均勻度等優良的絨面革，主要影響因素不是制革中化學加工，而依靠的是機械加工。所以，要制作出好的絨面革，必須在片皮、削勻、磨革等工序中有良好的機械設備和技術熟練、認真負責的操作技術工人，否則生產不出好的絨面革，從而出現各部顏色不均勻一致，染色后會自然出現一條一條的色花印，磨革時由于操作不當和革本身耐濕能力所限而出現磨焦現象。為了避免上述現象的發生，再加上近些年來，人們對皮革顏色的追求和迷戀，對產品的品味的要求也越來越高，僅靠通過單純的磨制技術生產皮革面料，顯然已無法滿足廣大消費者對豐富多彩的流行色彩的追求。

靜電植絨彩色皮革開始問世，不但是對皮革面料品種與色彩的極大補充與發展，而且也克服了原有皮革染色時的不濃不艷、敗色問題和不能及時地隨市場流行色的變化而變化的缺點。

一、靜電植絨原理

靜電植絨技術最早于上個世紀30年代出現在德國，到60年代取得了突破性的進展。在70年代中期曾經停滯不前，后來植絨技術向衣料應用范圍的開拓又呈現出了新的突破。當前德國、意大利、日本、美國等都在技術上比較領先。我國已有100多家企業從事靜電植絨生產，其中大、中型企業也有50多家。植絨產品已經展現出了無限廣闊的前景及良好的經濟效益。

靜電植絨是利用高壓靜電感應原理，經過一定電著處理的絨毛在靜電場作用下產生極化和駐極而帶電，這些帶了電的絨毛經過轉動、振動、平動等復雜運動后，由于電場的作用便直立定向運動，借助電場力而植入已經預先涂有粘合劑的基材表面上，形成了一定厚度的絨毛層。

雖然當今植絨產品繁多，設備都各不相同，但絨毛的植入加工方法主要分為下降法、上升法、橫向飛躍法和向上向下飛躍法。目前國內使用的加工設備約有80%都是采用下降法。故以下降法為例說明工作原理，如圖1所示。

上極板（位于植絨毛料斗下方）是一塊平板型的金屬網框，下極板是一塊金屬平板托架，要植絨的工件（此工件已事先均勻涂布了粘合劑）放在上、下兩塊極板之間，兩塊極板分別用導線與高壓靜電發生器上的正、負輸出端連接。料斗中裝有絨毛，料斗中有一個旋轉供毛軸，絨毛在往下降落過程中，與帶有負電極的金屬網接觸而帶電，導致部分絨毛按電場方向排列，同時絨毛在電場中發生極化，并帶有與負極極性相同電荷，集中在遠離負極的一端，而正電荷卻集中在靠近負極的一端。當絨毛和負極接觸時，由于電極的電導率比絨毛高，會使絨毛產生凈負電荷，使絨毛在電場中具有很大的伸直度和飛翔性，會以較高的速度垂直下落到事先涂了粘合劑的皮革面上，形成精美的絨面皮革。

靜電植絨完畢后即可進行烘干處理，使絨毛、粘合劑與皮革三者牢固結合在一起。隨后即可除去沒有植入的浮絨，因為已經完成植絨的絨毛間隙中還存有一些殘余的絨毛。除去浮毛的方法有：用毛刷逆向基皮運行走向進行刷毛清洗；也可采用機械拍打、風力吹毛等方式相互結合進行除毛其效果會更佳。這樣一張絨面革就制成了。

二、靜電植絨絨面革的工藝流程

植絨工藝流程大體如下：

皮革靜電植絨工藝示意圖如圖1所示。

1．進料

對粒面有傷殘，不適宜制作正面服裝革的原料皮，可通過靜電植絨加工成絨面革。不過根據產品要求，粒面無傷殘的也可通過植絨加工成絨面革。

2．靜電植絨膠粘劑

粘著劑是決定靜電植絨產品價值的主要因素，要求植絨粘著劑所應有的性質是：①粘著強度大；②經久不變；③操作方便且安全；④對絨毛的栽插具有適當的粘度和干燥速度；⑤易于和其他樹脂以及顏料等混合；⑥高溫處理簡單；⑦無損于基體材料；⑧因干燥而引起的體積變化小；⑨溶劑無毒，不易于燃燒等。

在植絨技術發展的初期，是以天然高分子材料為主的粘合劑，而現在主要以合成樹脂為粘著劑，其中有溶劑型和乳劑型。

A．溶劑型即將樹脂溶于溶劑中，雖然溶劑價格高而且易燃有毒，在操作上困難較多，但粘著力強、耐水性及柔軟性能良好。作為粘著劑以揮發速度慢為好，可采用丁醇、混合二甲苯、丁基乙二醇等高沸點溶劑。粘著劑可采用氯丁橡膠、酸異丁烯、聚乙烯醇縮丁醒醛以及其他天然橡膠、合成橡膠以及變性樹脂等。

B．乳劑型是使乳液聚合的不溶性樹脂彌散在水中的一種粘著劑。它可以用水隨意地稀釋。另外，它具有操作方便、價格低廉的優點。服裝革的靜電植絨膠粘劑和鞋面革的靜電植絨膠粘劑參考配方如下：

3．絨毛的加工

絨毛是靜電植絨產品的關鍵材料，用于靜電植絨的短纖維，叫做絨絮或絨毛。它有如下種類根據產品加工的需要進行選用：天然纖維主要是棉纖維，手感柔軟、吸濕性及保暖性好。粘膠纖維是植絨絨毛的人造纖維的代表品種，該絨毛的特點是手感柔滑，吸濕、染色、導熱等性能均好，能滿足各個領域的需要。合成纖維絨毛以聚酰胺纖維（尼龍）為代表，其優點是彈性好，強度高，耐磨、耐疲勞性強于各類絨毛，染色后色澤鮮艷，廣泛適用于裝飾材料、文具用品、沙發、地毯和制鞋帽業。

靜電植絨用絨毛目前主要采用磨碎法和切割法加工。磨碎法加工缺點是絨毛長短不齊，質量控制困難，產量較低。切割法適用于加工長絲絨毛，方法有旋切和平切兩種，該法生產的絨毛的優點是絨毛長度可隨意調節，產量高。絨毛質量目前尚無統一標準，大體有如下一些標準要求：導電性、飛升性、均長度、色牢度、含水率。影響植絨質量的主要因素是切割質量和電著處理。用于植絨的絨毛必須經過前處理、染色和電石處理，從獲得需要的顏色以及在一定靜電場中的飛升速度。

纖維本身都是非導體，電石處理的目的，是為了增加絨毛表面的電子數，使絨毛帶有多余的數量受控的負電荷。絨毛附帶的電荷在電場的作用下，使絨毛沿電力線方向定向移動。另一種電著處理是將絨毛浸入電著處理液中，通過吸附作用，使具有電氣性能的藥品吸附在絨毛的表面，絨毛就會在靜電場中具有良好的飛翔性、分散性和導電性。工廠中所采用的處理液是將無機鹽（硫酸鈉、碳酸鈉、硅酸鈉、硫酸鎂、氯化鋇、氯化鈉等）、表面活性劑（非離子、陰離子、兩性活性劑）和有機硅（膠質氧化硅、氧化鋁溶液）配合起來使用。

三、皮革彩色轉移植絨印花

前邊介紹的是殘損皮革的單色絨毛的靜電植絨，下邊介紹轉移植絨革的印花工藝。近年來開發出的轉移植絨彩印技術，是將預先印制好的轉移植絨花型紙，平鋪于皮板之上，經高溫壓燙，使紙上的植線花型轉移到皮板上。它具有絲絨感強，色澤鮮艷，柔軟的毛絨絨的立體感，彈性好等優點。

轉移植絨印花紙是由基紙，植絨粘合劑、植絨毛、印花粘合劑和轉移粘合劑等組成，轉移植絨印花紙的結構如圖2所示。

植絨粘合劑首先要平整、光滑、均勻地涂布于基紙上，在靜電場的作用下，使植絨毛垂直植入在基紙表面的粘合劑之中，為使絨毛粘結鞏固對粘合劑必須達到如下幾點要求：①絨毛在基紙上的密度要適當。一般制成的絨毛革絨毛密度為每平方毫米含20根以上的絨毛。②當植絨花型經壓燙轉移到皮板上后，在剝離時花型底紙應脫離容易。③轉移印花后絨毛表面不應殘留有粘合劑。為此，應選擇適宜的植絨粘合劑，它們是：纖維素衍生物（如羥甲基纖維素）、天然橡膠、聚乙烯醇以及海藻酸鈉、淀粉等，還可用日本產的代普倫PE40和PE42。

對印花粘合劑的要求：靜電植絨后印花粘合劑要通絲印網版在植絨紙上印制出所需要的花型和圖案，在印花粘合劑尚未干燥固化之前，就要將轉移粘合劑干粉末立即撒上，未被粘著上干粉通過真空吸除方法弄掉。所以，粘合劑應達到如下要求：①與靜電植絨的絨毛轉移粘著力要強；②具有良好的延伸性；③印后皮板手感柔軟；④要容易配制各種適宜的粘度；⑤水溶性要好，應方便于印花的清洗。為此應選擇如下材料作印花的粘合劑：聚丙烯酸酯，聚醋酸乙烯、天然膠乳、合成膠乳等。

轉移植絨紙上的各種花型圖案可以通過絲網印版印制（具體制版、刮印等內容這里略去），將該種印花紙通過熨革機或者電熨斗等來壓燙完成。壓燙時溫度、壓力和時間的控制均與所選用的轉移粘合劑的成分和性質有關。一般壓燙溫度控制在80～170℃，壓力控制在0.98～4.9×103Pa，壓燙時間為10～40s，轉移粘合劑隨熨燙溫度升高，粘合劑就越易變軟、熔融，就越具有流動性，形成的熔融液體就容易浸入粘著在皮板的表面。通過冷卻后，粘合劑就會牢固地將植絨毛與皮革堅固地結合在一起。這種植毛轉移印花革以其濃重靚麗的色澤，簡潔挺括的風姿，絨毛柔軟豐滿的手感，深受人民大眾的喜愛。