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" procédé pour la fabrication de cuir artificiel. '
Il est connu de fabriquer du'cuir artificiel en im- prégnant des fibres végétales ou animales, par exemple un voile de carde ou un voile de feutre, d'une dispersion de caoutchouc et en les pressant. par les procédés appliqués jusqu'à présent on ob- tenait un produit qui est, il est vrai, assez serré et pré- sente une cohésion convenable, mais a cependant plus le ca- ractère d'une matière fibreuse que celui du cuir naturel.
Ceci doit être attribué à la teneur relativement faible en caoutchouc, que possédaient les produits fabriqués jusqu'ici.
L'invention est relative à un procédé pour la fa- brication d'un cuir artificiel qui a complètement perdu la structure fibreuse de la matière textile, dont on est parti, et dont l'aspect et les propriétés mécaniques correspondent entièrement à celles du cuir naturel. Ce procédé est carac- térisé en ce qu'on incorpore à la masse fibreuse une quan-
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tité de caoutchouc telle qae le produit final ait une teneur en caoutchouc au moins d'environ 38% et non supérieure à 60%.
Suivant l'invention, pour la fabrication d'un cuir artificiel de cette espèce, avec une teneur en caoutchouc con- sidérablement plus élevée que celle de tous les produits con- nus jusqu'à présent, on peut utiliser avantageusement des dis- persions de caoutchouc à pourcentage élevé, par exemple du latex ou des émulsions encore plus concentrées obtenues en partant de celui-ci, qui ont été mises dans le commerce sous les noms de revertex, yatex et analogues. En utilisant ces dispersions de caoutchouc concentrées on peut, en imprégnant avec des quantités de liquides relativement minimes, incorpo- rer de grandes quantités de caoutchouc à la masse à imprégner.
Toutefois, on a constaté que, pour l'imprégnation, par exemple d'un voile de carde par calandrage du voile avec la dispersion du caoutchouc, la pression des cylindres doit être élevée. De ce fait, ,ne grande partie des dispersions de caoutchouc absorbées par la masse fibreuse est de nouveau exprimée, de sorte que la teneur en caoutchouc du produit final reste dans une mesure non négligeable en dessous de la limite susmentionnée.
Par l'application d'une pression moin- dre, on maintient, il est vrai, une plus grande quantité de caoutchouc dans le produit traité, mais en pratique ce procé- dé n'était pas réalisable, car le voile de fibres reste adhé- rer aux cylindres dans une mesure plus ou moins grande, de sorte que le produit final présente une surface irrégulière,
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non lisse et àÀf1 ù4é' pi\all.\sa s'a\lI1m>i.\i\ et, pendant le ca- landrage, le voile de carde est même soument désintégré.
Suivant l'invention, on peut éviter ces inconvénients en traitant la matière fibreuse, avant l'imprégnation par la dispersion de caoutchouc, superficiellement par une minime quantité d'un liant, ou d'un agglutinant. De préférence, on
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emploie également à cette fin une émulsion ou une solution de caoutchouc, par exemple du latex ou de la dissolution.
Après ce traitement préalable, si c'est nécessaire, un sécha- ge a lieu, par lequel on obtient une masse fibreuse dont la surface est agglutinée dans une mesure plus ou moins grande.
Lorsqu'on imprègne un voile traité préalablement de cette ma- nière, les difficultés susmentionnées ne se présentent plus et la surface de la couche de fibres reste parfaitement lis- se pendant tout le traitement .
Ce traitement préalable est de préférence réalisé de la manière suivante. On pulvérise du latex, dilué avec de l'eau ammoniacale, ou une solution de caoutchouc sur la sur- face de la masse fibreuse. Le brouillard de liquide produit la cohésion voulue à la surface du voile. On peut encore em- ployer d'autres liants ou agglutinants liquides pour ce trai- tement préalable; toutefois, dans ce cas la liaison entre les fibres et le caoutchouc dans le produit final est en général moins bonne.
Avant de pulvériser le liant sur la masse fibreuse, on peut, si on le désire, rendre cette masse fibreuse, par exemple un voile de carde, en quelque sorte plus compacte à l'aide d'un cylindre éventuellement chauffé.
Il est apparu qu'un voile de fibres traité de cette manière peut très bien être imprégné d'une dispersion de caoutchouc concentrée, même en appliquant des pressions très faibles, de sorte que, déjà par un seul traitement, on peut ob- tenir un produit de qualité remarquable ayant une teneur en caoutchouc supérieure à 38%.
Toutefois, on a constaté qu'on peut obtenir des pro- duits qui présentent une solidité beaucoup plus grande et une élasticité plus faible qi l'on travaille, suivant l'invention, comme suit.
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Après la première imprégnation par la dispersion de caoutachouc (à laquelle on peut ajouter les matières néces- saires à la vulcanisation, des colorants, des charges et ana- logues), l'émulsionnant ou le dissolvant (eau, benzol, benzine et analogue) est évaporé par séchage à la températu- re voulue. Il est apparu que, directement après l'imprégna- tion, le voile est de nouveau plus lâche par suite de l'élas- ticité de la masse fibreuse, car l'agent d' imprégnation ne colle pas encore pendant le traitement. Par suite de cela, il se reforme, après l'imprégnation, des espaces ouverts qui sont encore agrandis par l'évaporation de l'émulsionnant ou du dissolvant. Quand l'évaporation est terminée, chaque fibre du voile est entourée d'une mince couche de caoutchouc très adhérente.
Le voile est alors passé à travers une calan- dre lisse. Par ce traitement,les fibres du voile sont pressées les unes contre les autres, usage étant fait de la propriété d'une masse de caoutchouc non vulcanisée de se laisser réunir par pressage en une masse bien cohérente.
Des observations microscopiques font apparaître que la masse fibreuse présente une bonne cohésion, mais qu'il existe encore des espaces ouverts entre les fibres, vien que cependant plus dans la même mesure qu'avant le calandrage.
On réalise alors une deuxième imprégnation, suivie de séchange et de calandrage, de la même manière que décrit ci- dessus. Par cette deuxième imprégnation chaque croisement entre deux fibres est revêtu d'une deuxième couche de caout- chivc; ceci augmente considérablement la solidité de la masse artificielle et remplit en outre les espaces existant encore, ce qui diminue fortement l'élasticité dé la matière. C'est le ca., surtout, quant on ajoute de plus grandes quantités de
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charges à la dispersion de caoutchouc utilisée pour cette deuxième imprégnation.
Le produit est finalement vulcanisé, par exemple par chauffage au moyen d'air très chaud.
Lorsqu'on emploie des émulsions de caoutchouc, on imprégnera en général deux fois, ce qui permet d'obtenir facilement la teneur en caoutchouc susmentionnée, tandis qu'on imprègne plus souvent lorsqu'on emploie des dispersions de caoutchouc diluées (par exemple des solutions de' caoutchouc).
L'imprégnation sous faible pression par de l'émulsion de caoutchouc concentrée est surtout importante pour la fabri- cation d'un produit flexible. Pour obtenir des produits plus rigide,5 et moina élastiques, on peut faire exercer une pres- sion plus élevée par les cylindres pendant l'imprégnation, et dans ce cas on peut aussi partir de voiles de fibres qui n' ont pas été traités préalablement de la manière susmention- née. Suivant l' invention, l'imprégnation est alors répétée aussi souvent qu'il le faut, jusqu'à ce que la teneur en caoutchouc voulue soit atteinte.
L'imprégnation en plusieurs fois, permet aussi d'uti- liser des solutions de caoutchouc qui ont en général une te- neur en caoutchouc considérablement plus faible que celle des émulsions de caoutchouc, car les solutions, déjà pour une te- neur en caoutchouc modérée, sont très visqueuses. En répétant l'imprégnation un nombre de fois suffisant, suivant l'inven- tion, on peut aussi arriver, par l'emploi de ces solutions, à un produit qui ait une teneur en. caoutchouc de 38% ou plus.
Les espèces de cuir artificiel fabriquées en partant de caoutchouc, connues jusqu'à présent, présentent en général, par suite de l'élasticité du caoutchouc même, une élasticité assez grande et se distinguent en cela du cuir véritable, qui,
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comme on le sait, n'a qu'une faible élasticité. Suivant l'in- vention, on peut donc obtenir un produit ayant de meilleures opopriétés mécaniques en soumettant la masse fibreuse, avant l'imprégnation, à. un traitement préalable par cuisson.
Il est apparu, chose étonnante, qu'après un traitement préalable de ce genre on obtient une masse art if ic ielle de trèsfaible élasticité et de grande solidité, dont les propriétés mécani- ques se rapprochent fortement de celles du cuir et même les dépasse@t à. certains égards. Il se produit manifestement une liaison très intime du caoutchouc avec les fibres, par la- quelle l'élasticité de la matière est fortement diminuée.
La cuisson des fibres peut se faire de la manière con- nue, avec de l'eau, @ des solutions salines, des liquides acides ou alcalins et analogues. De préférence, la masse fi- breuse est chauffée avec de la lessive de soude et le produit ainsi traité préalablement, après qu'il a été lavé, séché et transformé en un voile de carde, est imprégné de la disper- sion decaoutchouc.
On peut, par exemple, chauffer du coton ou d'autres fi- bres avec de la. lessive de soude diluée, éventuellement sous pression. Pour faciliter le mouillage des fibres par la lessi- ve de soude, on peut y ajouter des agents de mouillage connus.
Après la cuisson, la masse fibreuse est lavée, séchée et trans- formée en un voile de carde.
Dans la présente demande, on entend aussi par caout- chouc, d'autres matières ayant des propriétés similaires tel- les que le, gutta-percha, le caoutchouc synthétique et analo- gues.
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"process for the manufacture of artificial leather. '
It is known to manufacture artificial leather by impregnating plant or animal fibers, for example a card web or a felt web, with a rubber dispersion and pressing them. by the processes applied heretofore a product has been obtained which is admittedly fairly tight and exhibits a suitable cohesion, but nevertheless has more the character of a fibrous material than that of natural leather.
This must be attributed to the relatively low rubber content possessed by products produced so far.
The invention relates to a process for the manufacture of an artificial leather which has completely lost the fibrous structure of the textile material, from which one started, and whose appearance and mechanical properties correspond entirely to those of leather. natural. This process is characterized in that a quantity of fibers is incorporated into the fibrous mass.
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A rubber content such that the final product has a rubber content of at least about 38% and not more than 60%.
According to the invention, for the manufacture of an artificial leather of this kind, with a rubber content considerably higher than that of all the products heretofore known, advantageously dispersions can be used. high percentage rubber, for example latex or even more concentrated emulsions obtained therefrom, which have been commercially available under the names revertex, yatex and the like. By using these concentrated rubber dispersions it is possible, by impregnating with relatively small amounts of liquids, to incorporate large amounts of rubber into the mass to be impregnated.
However, it has been found that for the impregnation, for example of a card web by calendering the web with the rubber dispersion, the pressure of the rolls must be high. As a result, a large part of the rubber dispersions absorbed by the fibrous mass is expressed again, so that the rubber content of the final product remains to a significant extent below the above-mentioned limit.
By applying less pressure, it is true that a greater quantity of rubber is maintained in the treated product, but in practice this process was not practicable because the web of fibers remains adhered. - rer the rolls to a greater or lesser extent, so that the final product has an irregular surface,
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not smooth and atÀf1 ù4é 'pi \ all. \ sa is \ lI1m> i. \ i \ and, during calibration, the card web is even sharply disintegrated.
According to the invention, these drawbacks can be avoided by treating the fibrous material, before impregnation with the rubber dispersion, superficially with a small amount of a binder, or of an agglutinant. Preferably, we
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also employs for this purpose an emulsion or a rubber solution, for example latex or dissolution.
After this pretreatment, if necessary, drying takes place, whereby a fibrous mass is obtained, the surface of which is agglutinated to a greater or lesser extent.
When impregnating a web previously treated in this way, the above-mentioned difficulties no longer arise and the surface of the fiber layer remains perfectly smooth throughout the treatment.
This pretreatment is preferably carried out as follows. Latex, diluted with ammoniacal water, or a rubber solution is sprayed onto the surface of the fibrous mass. The liquid mist produces the desired cohesion on the surface of the web. It is also possible to use other liquid binders or agglutinants for this pretreatment; however, in this case the bond between the fibers and the rubber in the final product is generally poorer.
Before spraying the binder on the fibrous mass, it is possible, if desired, to make this fibrous mass, for example a card web, in a way more compact using an optionally heated cylinder.
It has been found that a web of fibers treated in this way can very well be impregnated with a concentrated rubber dispersion, even by applying very low pressures, so that, already by a single treatment, one can obtain a Outstanding product with a rubber content greater than 38%.
However, it has been found that products can be obtained which exhibit much greater strength and lower elasticity which is worked according to the invention as follows.
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After the first impregnation with the rubber dispersion (to which can be added the materials necessary for vulcanization, dyes, fillers and the like), the emulsifier or the solvent (water, benzine, benzine and the like) is evaporated by drying at the desired temperature. It has been found that directly after impregnation the web is again looser as a result of the elasticity of the fibrous mass, since the impregnating agent does not yet stick during processing. As a result of this, after impregnation, open spaces are reformed which are further enlarged by the evaporation of the emulsifier or the solvent. When evaporation is complete, each fiber of the veil is surrounded by a thin layer of very adherent rubber.
The veil is then passed through a smooth calender. By this treatment, the fibers of the web are pressed against each other, use being made of the property of an unvulcanized rubber mass of being allowed to join together by pressing into a very coherent mass.
Microscopic observations show that the fibrous mass has good cohesion, but that there are still open spaces between the fibers, although more to the same extent as before calendering.
A second impregnation is then carried out, followed by drying and calendering, in the same manner as described above. By this second impregnation, each crossing between two fibers is coated with a second layer of rubber; this considerably increases the solidity of the artificial mass and moreover fills the spaces still existing, which greatly reduces the elasticity of the material. It is the ca., especially, when one adds larger quantities of
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fillers with the rubber dispersion used for this second impregnation.
The product is finally vulcanized, for example by heating with very hot air.
When rubber emulsions are used, in general the impregnation will be carried out twice, which easily achieves the rubber content mentioned above, whereas the impregnation more often when dilute rubber dispersions (e.g. solutions) are used. of 'rubber).
The low pressure impregnation with concentrated rubber emulsion is especially important for the manufacture of a flexible product. In order to obtain more rigid, and less elastic products, a higher pressure can be exerted by the rolls during the impregnation, and in this case it is also possible to start from webs of fibers which have not been previously treated. in the aforementioned manner. According to the invention, the impregnation is then repeated as often as necessary, until the desired rubber content is reached.
The impregnation in several steps also allows the use of rubber solutions which in general have a considerably lower rubber content than that of rubber emulsions, since the solutions, already for a rubber content moderate, are very viscous. By repeating the impregnation a sufficient number of times, according to the invention, it is also possible, by the use of these solutions, to arrive at a product which has a content of. rubber of 38% or more.
The species of artificial leather produced from rubber, known hitherto, in general, owing to the elasticity of the rubber itself, have a fairly high elasticity and in this are distinguished from genuine leather, which,
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as we know, has only low elasticity. According to the invention, it is therefore possible to obtain a product having better mechanical properties by subjecting the fibrous mass, before impregnation, to. a preliminary treatment by cooking.
It appeared, surprisingly, that after a preliminary treatment of this kind an artificial mass of very low elasticity and great solidity is obtained, the mechanical properties of which are very similar to those of leather and even exceed them. t at. some respects. Obviously, a very intimate bond of the rubber to the fibers occurs, whereby the elasticity of the material is greatly reduced.
Cooking of the fibers can be done in the known manner, with water, saline solutions, acidic or alkaline liquids and the like. Preferably, the fibrous mass is heated with sodium hydroxide solution and the product thus pretreated, after it has been washed, dried and transformed into a card web, is impregnated with the rubber dispersion.
For example, cotton or other fibers can be heated with. dilute sodium hydroxide solution, possibly under pressure. In order to facilitate the wetting of the fibers with the sodium hydroxide solution, known wetting agents can be added thereto.
After cooking, the fibrous mass is washed, dried and formed into a card web.
In the present application, the term “rubber” is also understood to mean other materials having similar properties such as, gutta-percha, synthetic rubber and the like.