人造革產品耐折牢度和耐堿液水解牢度的影響因素分析

馬 玲，賈滿蘭，王艷庚

(上海市質量監督檢驗技術研究院，上海200233)

0 前言

耐折牢度是人造革一項非常重要的物理性能指標。耐折牢度主要包括常溫狀態下耐折牢度、低溫耐折牢度。耐折牢度不好的人造革涂層長期使用中涂層表面會出現裂紋、損傷等現象，不僅影響美觀，也嚴重影響產品耐用性能。人造革低溫耐折牢度是人造革韌性在低溫環境中的一項重要指標。低溫耐折牢度不好，表現為涂層在低溫環境下使用過程中出現涂層表面有裂紋、涂層損傷、涂層面與基布分離等現象。人造革的低溫耐折牢度反映人造革涂層在不同環境溫度下的耐用性能。

人造革耐堿液水解牢度測試是通過模擬人造革日常清洗維護狀態來測試其使用性能。考核人造革在日常維護中使用洗滌劑（堿液）出現涂層表面龜裂現象、損傷以及涂層與基布分離情況的一種使用性能。

1 檢測標準對比

人造革性能的檢測需要選用合適的標準，不同類型、不同應用的人造革的測試標準、檢測技術參數和技術要求各不相同。因此，分析了人造革常用耐折牢度和耐堿液的測試標準。

FZ/T 73028—2009《針織人造革服裝》[1]適用范圍為以針織布料為基布，以合成樹脂為主要原料加工而成，成批生產的各類服裝。針織人造革服裝耐折牢度測試為常溫狀態下2.5 萬次和低溫-10 ℃狀態下3 000次條件下皮革表面是否出現裂紋。針織人造革服裝耐堿液水解牢度測試是經常溫條件下ω（NaOH）為5%的溶液24 h，其表面出現龜裂、分離等現象。

FZ/T 81018—2014《機織人造革服裝》[2]適用范圍為以各種人造革（紡織機織物為基布）為主要面料生產的服裝。機織人造革耐折牢度為常溫狀態下2.5萬次和低溫-10 ℃狀態下3 000次條件下皮革表面是否出現裂紋。機織人造革耐堿液水解牢度是常溫下ω（NaOH）為5%的溶液24 h，其表面出現龜裂、分離、涂層損傷等現象。

GB/T 8948—2008《聚氯乙烯人造革》[3]的適用范圍為平紋或斜紋織物為基布，在聚氯乙烯樹脂中加入增塑劑和其他添加劑經過壓延或涂覆等方法支撐的聚氯乙烯人造革。聚氯乙烯人造革耐折牢度是常溫和低溫-10 ℃狀態下3萬次表面產生裂紋的情況。聚氯乙烯人造革不考核耐堿液水解牢度。

GB/T 8949—2008《聚氨酯干法人造革》[4]的適用范圍為以針織布基為底基，經過干法聚氨酯涂層工藝制作的人造革，聚氨酯干法人造革耐折牢度是常溫下2.5萬次和低溫-10 ℃狀態下5 000次條件下的裂紋現象，該標準不考核耐堿液水解牢度。

2 人造革制作工藝影響

人造革制作包括基布處理、膠料制備、涂覆工藝、貼合凝膠化、表面處理、壓花和冷卻以及卷取等工序。不同人造革對應的制作工藝及組成部分見表1。

表1 人造革的組成部分

3 耐折牢度的影響因素分析

3.1 基布對人造革耐折牢度的影響

據研究，底布密度增加，可能導致人造革強度增加，但是底布硬度增加，可能會導致耐折牢度降低[1]。底部厚度和單位面積質量不影響耐折牢度，機織底布PU 革和針刺粘合非織造布PU 革耐折牢度相對較好。

3.2 生產工藝對人造革的影響

耐折牢度差會使涂層易產生裂紋，發生損傷。究其原因，可能是在人造革的發泡層工藝和增塑劑的使用中，由于發泡倍率過高，使得涂層硬度過高，比較脆弱，涂層在使用過程中易破裂，產生裂紋、涂層損傷等。因此，增塑劑的正確使用可提升產品質量，提高涂層的耐用性能，提高涂層的耐折牢度，但是過度使用又容易導致增塑劑超標。

提高人造革的耐折牢度可采用以下方法：一是選擇合適的涂層表面處理劑，以改善人造革的耐用性能和耐折牢度；二是添加適合的熱穩定劑，以提高人造革耐寒耐折性能。

3.3 提高耐折牢度的方法

從聚氨酯彈性體耐折性能的相關研究中，發現幾種提高皮革涂層產品耐折性能的方法，在生產工藝中應注意以下幾個問題：

（1）在聚氨酯材料的耐折測試過程中，分為裂紋引發與裂紋擴展兩個階段。首先在材料內部或表面出現微觀和細觀的損傷，然后引發宏觀裂紋，最終裂紋不斷擴展至斷裂破損[2]。因此，涂層的設計非常重要，以主流的產品設計配方為基礎，可采用聚己二酸乙二醇二甘醇酯二醇（PEDA）作擴鏈劑，為聚酯二醇、乙二醇作擴鏈劑進行擴鏈，來達到耐折性能和低溫耐折性能的提高。

（2）研究發現，擴鏈劑含量越高，耐折性能越差；預聚體異氰酸酯基含量越低，耐折性能越佳；表觀密度越高，耐折性能越佳[3]。

4 耐堿液牢度的影響因素分析

4.1 基布對人造革耐堿液牢度的影響

檢測過程中發現底布低彈不容易發卷，可能會提高耐堿液水解牢度。經研究，兩層基布能夠將堿液吸收排出，達到耐堿液的工藝。底布形成耐堿層，因而提高了耐堿液水解牢度。

4.2 生產工藝對人造革的影響

耐堿液水解牢度測試是模擬人造革日常清洗維護情況。考核人造革在日常維護時使用洗滌劑（堿液）出現涂層表面龜裂現象、損傷和涂層與基布分離情況的使用性能。

導致耐堿液牢度差的原因一般有兩種：一種是人造革基布不耐堿液，容易導致基布與涂層分離；另一種是膠黏劑效果不佳，容易導致涂層與基布的分離。

4.3 提高耐堿液牢度的方法

提高耐堿液牢度方法的相關研究文獻較少，但從相關專利中可找到提高人造革耐堿液牢度的解決途徑：

（1）選擇增強人造革使用特性的表面處理劑，能夠緊密地鍵合在合成革表面，改進涂層耐堿液性能。該專利公開了一種使用于人造革的表面處理劑，該處理劑能夠緊密地鍵合在人造革表面，在高機械剪切力的作用下，不會從皮革表面脫落，經濟環保，能夠達到人造革表面耐堿、耐水性能[4]。

（2）使用一種增強耐堿性基布的人造革，能夠在涂布表面形成耐堿層，有效提高耐堿液效果。該專利公開了一種耐堿性人造革的制作方法，其改進了基布，在基布中增加內部無紡布層，在基布的上表面和下表面均設置了切割槽，并且基布上均有粘膠層，涂布表面也加入了耐堿層，極大地提高了耐堿效果，有利于加工和推廣[5]。

（3）選擇一種改善的膠黏劑，可以提高耐堿液水解牢度。在人造革的表面層和底面層加入使結構穩定的材料，增強了整體的耐堿液性能[6]。

5 結論

綜上所述，影響耐折牢度的因素：一是基布的選擇。基布硬度對人造革的強度有積極影響，但增加基布硬度，會導致耐折牢度降低；二是耐折牢度反應皮革耐用性能、低溫耐折反應面料韌性。發泡倍率能使合成革的硬度增加，但會導致其耐折牢度降低，容易產生裂紋；三是增塑劑的使用。增塑劑會增加人造革的耐折牢度。

影響耐堿液牢度的因素：一是基布的選擇。基布不能發卷，彈性不能過高，否則會增加耐堿液水解牢度；二是膠黏劑的選擇。很多市面上的膠黏劑并不耐堿液，會降低耐堿液牢度，出現涂層與基布分離的情況。