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Verfahren zur Herstellung von Kunstleder
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beziehtGewöhnlich ist es notwendig, die Faserbahn mit dem polymeren thermoplastischen Faserbindemittel mehr als einmal zu behandeln, bis die Bahn hievon die gewünschte Menge aufnimmt. So wird nach der ersten Imprägnierung und Trocknung zur Bindung der Fasern untereinander die mit Harz gebundene, nicht verwebte Bahn neuerlich ein-und mehrmals mit dem Bindemittel imprägniert und nach jeder ImprägI1ie- rung getrocknet. Dabei kann für die wiederholte. Imprägnierung das gleiche oder ein anderes Bindemittel als jenes für die erste Imprägnierung verwendet werden, soferne es nur einen Erweichungspunkt besitzt, der unterhalb jenes der Fasern der Bahn liegt.
Bei einer Ausführungsform des bereits früher vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung von leder- artigen Materialien wird die Bahn aus dem Stapel von nicht verwebten Fasermatten mit einem Harzbindemittel imprägniert und so getrocknet, dass das Harz gegen beide Oberflächen der Bahn zu zum Wandern gebracht wird, die alsdann gespalten wird, so dass ein Material entsteht, das an einer Seite an Bindemittel und an der andern Seite an Fasern reicher ist. Erfindungsgemäss wird vorgezogen, ein solches Wandern des Bindemittels während des Trocknens weitmöglichst zu unterbinden.
Dies kann beispielsweise durch Koagu- lierung der Lösung des Bindemittels nach dem Imprägnieren und vor dem Trocknen der Bahn erfolgen oder dadurch, dass keine verdünnte Lösung oder Dispersion des Bindemittels für die Imprägnierung verwendet oder dass die Erhitzung der imprägnierten Bahn so weit als möglich durchwegs gleichmässig gestaltet und
Verhältnisse vermieden werden, welche eine grössere Verdampfung an einer Seite der Bahn als an der andern Seite derselben verursachen.
Vorgezogen werden bei der Verfahrensdurchführung getrennte Trocknungs-und Heizpressstufen. Die imprägnierte und trockene Bahn kann zwischen Platten heissgepresst werden, von denen eine nicht erhitzt, die andere auf eine Temperatur erhitzt ist, die wohl ausreicht, ein Erweichen des Harzes hervorzubrin- gen, aber die Fasern nicht schädigt. Vorzugsweise wird die Bahn unter Druck zwischen einem Walzenpaar hindurchgeschickt, von denen eine beheizt wird und vorzugsweise aus Metall besteht, während die andere nicht beheizt wird. Die Verhältnisse beim Erhitzen und Pressen sollen derart sein, dass das Bindemittel an einer Seite der Bahn zum Erweichen kommt, nicht aber an der andern Seite.
Die Zeit des Erhitzens ist vorzugsweise kurz, beispielsweise kürzer als 1 min, vorzugsweise kürzer als 15 sec ; Temperatur und Druck stehen zur Erhitzungsdauer im umgekehrten Verhältnis. Temperatur und Druck sind umgekehrt propor- tional. Der auf die Bahn ausgeübte Druck beträgt vorzugsweise mindestens etwa 27 kg/cm. Die nicht be- heizte Walze kann zweckmässig aus einem weicheren Material als Metall, beispielsweise aus gepresster
Baumwolle bestehen.
Wegen der kurzen Erhitzungszeit und der für die erhitzte Walze verwendeten Tem- peraturen und wegen des dementsprechend hohen Masses an Abkühlung sowie auch wegen der Isolierwir- kung der Bahn, bleibt die ungeheizte Walze verhältnismässig kühl und die gewählten Verhältnisse für die
Beheizung sollen so sein, dass die unbeheizte Walze keine Temperatur erreicht, bei welcher sie das Bin- demittel zum Weichwerden bringt.
Gleichzeitig mit dem Heisspressen oder auch getrennt hievon, kann die Narbenseite des Materials mit einer Musterung versehen werden, um seiner Oberfläche das Aussehen von wirklichem Leder zu ver- leihen. Man kann aber auch das Material durch einen"Schwedischen Kalander"hindurchschicken, der aus zwei oder mehreren Druckgliedern (bowls) besteht, von denen jenes, das in Kontakt mit der Narben- seite des Materials steht, eine Oberfläche von grossem Reibungskoeffizienten, beispielsweise einen Über- zug aus Schmiergelpulver aufweist und mit grösserer Geschwindigkeit als die Bahn angetrieben wird. Das in dieser Weise behandelte, fertige Material hat das charakteristische Aussehen und den Griff von schwe- dischem Leder.
Nach dem Heisspressen oder der Musteraufbringung bzw. der Behandlung der Bahn für schwedisches
Leder, kann das Material mit den üblichen Lederbehandlungsmitteln, einschliesslich Pigmenten besprengt werden, welche zusammen mit einem entsprechenden Bindemittel verwendet werden, worauf ein Trock- nen erfolgt.
Die Dicke des, erfindungsgemäss hergestellten Materials kann je nach dem Verwendungszweck ver-. schieden sein und es kann durch Wärme und Druck geformt werden.
Ausführungsbeispiele :
1. Eine Bahn aus Nylonfasern, in welcher diese Fasern auf das Geratewohl liegen und die unter Verwendung eines"Lufttunnels" (brit. Patentschrift Nr. 659, 088) hergestellt ist, wurde mit einer 20% eigen wässerigen Dispersion-eines Carboxybutadien/Acrylonitril Copolymeren (beispielsweise des unter dem Markennamen HYCAR Nr. 1571 von der British Geon Ltd. verkauften Produktes) imprägniert. Überschüssige Dispersion wurde abgezogen, so dass in der Bahn 15,,/0 Copolymeren verblieben, gerechnet auf das Trocken-
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gewicht der abgebundenen Bahn. Die imprägnierte Bahn wurde durch Hindurchblasen von Heissluft mit hoher Geschwindigkeit getrocknet.
Die getrocknete Bahn wurde dann neuerlich mit einer 40% gen Dispersion von Carboxybutadien/Acrylonitril Copolymeren imprägniert, überschüssige Dispersion durch Auswringen beseitigt, damit die erforderliche Menge Copolymeren im Material verbleibt. Neuerliches Trocknen durch Durchblasen von heisser Luft fand statt.
Die in dieser Weise hergestellte gebundene Faserbahn wog zirka 32 g/rrr und enthielt 48 Gew.-% Fasern und 52 Gew.-% Bindemittel, berechnet auf das Gesamtgewicht der trockenen gebundenen Bahn.
(Spätere derartige Prozentangaben beziehen sich stets auf das vorgenannte Gesamtgewicht.) Nach dem Trocknen wurde die Bahn an einer Seite erwärmt und durch Hindurchschicken zwischen einer auf 145 ? C erhitzten Metallwalze und einer ungeheizten, aus gepresster Baumwolle bestehenden Walze gepresst. Die unbeheizte, ausschliesslich durch die Berührung mit der Metallwalze und durch die Bahn hindurch etwas erwärmte Walze verblieb während des ganzen Pressvorganges auf etwa 400C. Der Druck zwischen beiden Walzen war 45, 3 kg/cm und die Zeit, während welcher die Bahn mit der heissen Walze in Berührung stand, betrug ungefähr 0, 3 sec.
Das fertige Material hatte ein Aussehen wie wirkliches Leder und eine Seite war glatt, die andere faserig. Aus diesem Material in allen Richtungen ausgeschnittene Streifen hatten eine Zugfestigkeit von zirka 10, 9 kg/cm Streifenbreite, bei Erprobung in einer Testmaschine mit einer konstanten Dehnung von 45 cm je min, wobei der Abstand zwischen den den Streifen haltenden Backen der Maschine bei Beginn des Testes 17, 5 cm betrug. Die Reissfestigkeit des Materials war 18 kg bei der Zerreissprobe mit zwei Zungen und einer konstanten Dehnung von 44, 50 cm/min. Das Material hatte einen Hohlraum (Poren) in Grösse von etwa 52% und war für Wasserdampf durchlässig.
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eigension abgetrennt und die Bahn wie im Beispiel 1 getrocknet, so dass sie 151o Bindemittel enthielt.
Diese Bahn wurde dann mit einem wässerigen Carboxybutadien/Acrylonitril Copolymeren und einem
Latex aus Polyvinylchlorid neuerlich imprägniert, wobei der Feststoffgehalt der Dispersion im Verhältnis von zwei Drittel des ersteren zu einem Drittel des letzteren Bestandteiles stand. Überschüssige Dispersion wurde durch Hindurchschicken der Bahn zwischen den Walzen einer Mangel entfernt, so dass im Material die notwendige Bindemittelmenge verblieb. Hierauf wurde wie im Beispiel 1 neuerlich getrocknet.
Die Bahn aus gebundenen Fasern wog zirka 30 g/nr'und enthielt 4fi1/0 Bindemittel. Hierauf wurde sie zwischen einer erhitzten Metallwalze und einer solchen aus gepresster Baumwolle hindurchgeschickt ; die
Metallwalze war auf 1200C erhitzt ; der Druck zwischen den Walzen betrug etwa 90 kg/cm und die Bahn stand mit der heissen Walze ein Drittel Sekunde lang in Berührung.
Das fertige Material hatte das Aussehen von wirklichem Leder und gleiche physikalische Eigenschaf- ten wie jenes nach Beispiel 1, doch zusätzlich noch thermoplastische Eigenschaften. Es konnte daher ge- formt werden.
3. Eine wie im Beispiel 1 hergestellte Bahn aus Nylonfasern wurde mit einer wässerigen, 151o des
Copolymeren nach Beispiel 1 enthaltenden Dispersion imprägniert. Überschüssiges Copolymer wurde ent- fernt und die Bahn nach Beispiel 1 getrocknet, so dass das trockene Material 12 Grew.-% an Bindemittel enthielt.
Die getrocknete Bahn wurde mit einer wässerigen Dispersion mit 41% Acrylonitril/Butadien-Copoly- mer neuerlich imprägniert, zwischen einer Mangel leicht abgepresst, um überschüssige Dispersion zu be- seitigen, und dann durch eine wässerige Lösung gezogen, welche 20 Gew.-% Kalziumnitrat enthielt, da- mit eine Koagulierung des Acrylonitril/Butadien Copolymeren Dispersion eintritt. Die Bahn wurde dann zwischen den Gliedern einer Mangel abgequetscht, um überschüssige Kalziumnitratlösung zu beseitigen, sodann mit Wasser gewaschen, um das Kalziumnitrat zum Verschwinden zu bringen und hierauf auf mit
Wasserdampf beheizten Trommeln getrocknet.
Die gebundene Faserbahn enthielt alsdann 521o Bindemittel ; sie wurde dann wie im Beispiel 1 gepresst und erhitzt.
Das fertiggestellte Material hatte Eigenschaften gleich jenem nach Beispiel 2, war aber zusätzlich weicher und schmiegsamer und die glatte Fläche des Materials zeigte weniger Neigung zum Knittern und
Springen wie das fertige Gut nach Beispiel l.
4. Eine Faserbahn wurde nach Beispiel 1 hergestellt und enthielt nach der ersten Imprägnierung 15% Carboxybutadien/Acrylonitril als Bindemittel. Sodann wurde sie neuerlich imprägniert, bis sie 2, Wo Bin- demittel enthielt und schliesslich nochmals bis zu einem Gehalt von 65% imprägniert. Die trockene Bahn
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wurde nach Beispiel l erhitzt und gepresst.
Die Bahn wurde dann durch einen schwedischen Kalander hindurchgeschickt, wobei ihre faserige Seite in Kontakt mit einer Walze stand, welche einen Schmiergelpulverüberzug aufwies und mit 1500 Umdr/ min umlief.
Die faserige Oberfläche der Bahn wurde durch diese Behandlung aufgerauht bzw. gelockert, so dass das fertige Material Aussehen und Griff von schwedischem Leder hatte.
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1Acrylonitril-Bindemittel hergestellt. Die trockene Bahn wurde dann mit einer Dispersion von natürlichem Kautschuklatex imprägniert, die 69%. Feststoffe sowie auch Härtemittel für den Kautschuk enthielt. Nach Beseitigung des Überschusses an Dispersion wurde die Bahn durch Überleiten über sechzehn dampfbeheizte Zylinder bei 110 C getrocknet, wobei beide Seiten der Bahn mit den heissen Trommeln in Berührung kamen. Das Material wurde insgesamt 2 min lang erhitzt. Diese Bedingungen für das Erhitzen und Trocknen sind dafür erstellt, ein Minimum an Härtung des Kautschuks vor dem Heisspressen zu ergeben.
Die abgebundene Faserbahn enthielt dann 75ouzo Bindemittel. Sie wurde hierauf an einer Seite erhitzt und zwi- schen. zwei Ballen Kalandern gepresst, wobei der obere Ballen aus Stahl bestand und auf 1500C erhitzt war, wogegen der untere Ballen aus gepresster Baumwolle bestand. Die Bahn trat in den Kalander zuerst über den. Scheitel des obersten Ballens ein und verlief dann zwischen diesen und dem Ballen aus gepresster Baumwolle. Der Druck zwischen den Ballen war 45,3 kg/cm, die Kontaktzeit 5'sec.
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1.,PATENTANSPRÜCHE :
1.
Verfahren zur Herstellung von Kunstleder aus mit thermoplastischen polymeren Bindemitteln imprägniertem Faservlies, dadurch gekennzeichnet, dass das Faservlies mit mindestens 40 Gew.-% und höchstens 75 Gew.-*) an Bindemittel imprägniert und das imprägnierte, luftporöse Faservlies getrocknet und gepresst wird, während das Bindemittel an einer Seite durch Erhitzen erweicht ist.
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