CN101415845A - 借助红外线的无压力膨胀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将一种涂层、优选一种底涂层涂覆至皮革的、特别是牛皮的粒面的方法，其中将包括含有发泡剂的紧密颗粒的一个水性塑料分散体(4)涂覆至此粒面并允许其固化，并通过供热由这些紧密颗粒形成空心微球(7)。根据本发明，使含有紧密颗粒的固化塑料分散体(4)暴露于波长在0.7μm和100μm之间的红外辐射。

Description

借助红外线的无压力膨胀

本发明涉及一种方法和一种装置，用于将一种涂层、优选一种底涂层涂覆至一种皮革、特别是牛皮的粒面上，将包括含有一种发泡剂的紧密颗粒(compact particles)的水性塑料分散体(aqueousplastic dispersion)涂覆至该粒面上并允许其固化，并且通过供热由这些紧密颗粒形成空心微球。

已知可以在皮革的可视面提供一种装饰(dressing)。由此向皮革涂覆一种水性塑料分散体并且通过供热允许其固化。已知可以将制备好的空心微球与这一水性塑料分散体混合来形成一种泡沫结构。已有提议向该水性塑料分散体中加入紧密颗粒，这些颗粒含有一种发泡剂并且通过在该固化塑料分散体中施加压力和热量由这些颗粒随后形成空心微球。

已提出在与皮革的可视面相反的背面提供一个泡沫涂层，该泡沫涂层由含有空心微球的固化塑料分散体组成。由此，AT 005281U1披露了一种皮革，其中在背面提供的厚泡沫涂层由一种水性塑料分散体形成，在涂覆时该水性塑料分散体既含有制备好的空心微球也有紧密颗粒，由这些颗粒通过供热形成空心微球。这一厚泡沫涂层具有一种缓冲功能；它具有多于10％的开放泡孔(开孔，opencells)并且它不能用作底涂层。

AT 006040 U1披露了一种皮革及其生产方法，其中与皮革的可视面相反的背面提供有一个泡沫涂饰(foam finish)，该泡沫涂饰是由一种以液体形式涂覆的塑料材料经固化而形成并且含有通过热空气的短暂作用而制备的空心微球。该热空气具有大于280℃的温度，优选是在350℃和650℃之间的一个温度，因此是非常热和干燥的，这导致了皮革中自然的水分被提出并且导致皮革收缩和硬化。此外，由于热量的可观的作用，在该泡沫涂饰最上层区域的空心微球经常被破坏。此涂层同样不能用作底涂层来建立进一步的装饰。

DE 20318311 U1披露了一种全粒面(full-grain)皮革，其中在该粒面层中的缺陷通过一种塑料填料进行修正，该塑料填料由一种固化塑料分散体所构成，该分散体含有通过供热由紧密颗粒形成的空心微球。空心微球是通过施加压力和在至少100℃的温度下进行加热而形成。此种已知的形成方式也具有缺点，即当使用所要求的压力和温度时，该皮革受到不利的影响。然而特别是，由于凹陷而形成的缺陷在该形成过程中没有被塑料填充材料完全填充，因为在压力下有回弹性的皮革在压力解除后恢复，而该塑料填充材料在体积上没有增加，因而该塑料填充材料在其顶端相对该皮革表面仍是凹陷的。因此，为达到一个完全平的表面，需要将该皮革的粒面层进行磨绒至整个表面齐平的一个深度，结果是该皮革的质量受到了不利的影响并且相当大地减少了它的价值。此外，施加经济上可接受的压力和热量时，用于形成空心微球的紧密颗粒的膨胀所要求的温度的增加不发生在粒面层的凹陷处的下部区域，因而此下部区域没有或者只有少量的空心微球。在足够长的时间使用较高的温度，在此区域中确实形成了空心微球但是该皮革更加紧密，这导致进一步的硬化。此外，在随后对该皮革生皮进行转鼓处理之后，松粒面的特征完全恢复，尤其是在牛生皮的腹部区域。

还尝试通过所谓的涂灰法来修复粒面的损伤。这里，将可以用刮刀进行涂覆的并且经常含有制备好的空心微球的一种塑料分散体手工地或机械地涂覆到皮革上。干燥时，材料按水分的比例收缩以致填充后的凹陷同样相对于该粒面而凹进，因此必须进行磨绒。

其中在固化塑料分散体中借助热量和压力由紧密颗粒形成空心微球的那些方法，以及其中通过使用非常热的空气而形成空心微球的那些方法都有缺点，并且不适于生产底涂层。如果使用热空气为形成空心微球供热，空心微球迅速形成在固化塑料分散体的表面，但是它们在此处形成一个热绝缘层并且阻止热量在一个足够的程度上穿透入更深区域以便由那里的紧密颗粒形成空心微球。如果提高热空气的温度来避免这一缺点，已在固化塑料分散体的表面上形成的空心微球就因此被破坏，并且皮革硬化和收缩。

DE 24 45 605 C3也已经披露了借助一个喷嘴喷至皮革表面的塑料分散体的固化，这借助一台红外线辐射器通过供应热量以蒸发掉部分的水而进行，同时由存在于该仍为液态的塑料分散体中的紧密颗粒形成空心微球。通过使用红外辐射在这一仍然湿的、未固化的塑料分散体中形成的这些空心微球导致了一个非常不规则、不均匀并因而无吸引力的表面，该表面散布着空心微球并且特别不适合作为底涂层而用于随后有待涂覆一个修饰涂覆(finish application)。

为了在皮革的一面形成一个涂层，用于将具有包含发泡剂的紧密颗粒一个水性塑料分散体涂覆至此面一些装置已经是已知的。此处，该涂覆过程是以0.015mm和0.08mm之间的薄涂层来进行的，这或者是通过在与皮革输送的方向相反的方向旋转的滚筒，或者优选地通过喷雾，因为低风险粘度的塑料分散体随后靠自己更好地渗透到精细凹陷中并且还从皮革的表面开始深入皮革之中。该涂覆过程也可以手工进行，例如通过所谓的绒垫法。

本发明的目的是避免提供有泡沫涂层的已知皮革的缺点并且提供一种皮革、特别是牛皮革，它在其粒面具有一个泡沫涂层，该泡沫涂层可以由经济的方式生产，其中避免了在泡沫涂层的形成过程中的收缩和硬化，并且其中皮革表面的缺陷可以被消除而不会被随后的顶层处理损坏所存在的粒面结构。另外，本发明的目的是提供一种皮革，其中消除了或至少可观地降低了在软的全粒面牛皮、尤其是在腹部区域的情况下始终存在的松粒面的特征，并且提供了一个底涂层，该底涂层也紧紧粘附至该皮革的全粒面并且具有一个表面，在该表面上可以通过任何所希望的方法毫无问题地涂覆修饰层(精细层，finished layers)，这些修饰层形成了对于该底涂层的一个紧密和牢固的粘附。

为了达到此目的，在根据本发明的方法用于制备此种皮革时，提出了为了从紧密颗粒形成空心微颗粒的热量的供应是通过将含有紧密颗粒的固化的塑料分散体暴露于波长为0.7μm和100μm之间的红外辐射中进行。已发现，在将此种红外辐射应用于已固化塑料分散体(因此它不再含有任何显著量的水)时，不仅加热了塑料分散体的表面且在表面形成空心微球，而且热量也作用于固化塑料分散体的更深的区域，以致于空心微球在总固化塑料分散体中均匀地形成而在此加热过程中皮革的特性不会受到不利影响并且不会发生皮革的硬化和收缩。

有利的是如果将含有紧密颗粒的固化塑料分散体暴露于波长为2μm和10μm之间的暗红外辐射(dark infrared radiation)，因为在此种情况下确保了热量更深地穿透到皮革中因此确保了对用于形成空心微球的固化塑料分散体在所有区域中在短时间内的均匀加热。根据本发明，如果将含有紧密颗粒的固化塑料分散体在红外辐射中暴露一段少于30秒，优选少于20秒的持续时间，就是足够的。

如果在根据本发明的方法中，通过红外辐射将含有紧密颗粒的固化塑料分散体加热至在90℃和115℃之间的温度，则获得最佳结果。

为了形成该涂层，使用了热塑性和/或热弹性的塑料分散体，该热塑性和/或热弹性的塑料分散体包括含有一种发泡剂的紧密颗粒。这些紧密颗粒以一种已知方式由一种热塑性的或塑料的共聚物优选聚偏二氯乙烯共聚物组成，含有例如异丁烷作为发泡剂并且具有少于20μm，优选少于10μm的尺寸。当用在一个塑料分散体中时(该塑料分散体优选含有一种润湿剂和/或增加密度的添加剂，如重晶石)，它们容易渗透入皮革表面的凹陷中。硬度为70肖氏A的软塑料分散体是特别合适的。在一个直径为6mm的福特杯中测量的塑料分散体的优选的粘度是在5秒和15秒之间的范围内，特别是如果将所述塑料分散体通过一种喷雾装置或通过所谓的绒垫法施加到该皮革上，其中该低粘度塑料分散体甚至在最精细的凹陷处也特别深入地进行渗透。如果将该塑料分散体通过一个滚筒施加到皮革，该滚筒在与所述皮革的输送方向相反的方向旋转，以促进该塑料分散体在皮革表面的凹陷中的渗透，则在一个直径为6mm的福特杯中测量的粘度是在10和40秒之间。

根据本发明用于将一个涂层、优选一个底涂层涂覆到皮革粒面的装置，它具有一个已知的涂覆器件用来将包括含有发泡剂的紧密颗粒的一个水性塑料分散体涂覆至该皮革的粒面，并且具有使塑料分散体产生固化的一个热源，其特征在于，提供了一个红外线辐射器，该红外线辐射器具有指向该固化塑料分散体的一个辐射表面，其辐射表面发射波长在0.7μm和10μm之间的红外光线。方便的是，提供一个暗红外线辐射器，其辐射表面发射波长在2μm和10μm之间的红外光线。由于使用此种红外线辐射器，通过向该固化塑料分散体的所有区域、特别是还在其更深的区域中(即在其固化之前塑料分散体渗透入受损的粒面区域之处)均匀供应热量而形成空心微球，因此在这些区域中也形成了不经受任何收缩过程的一种泡沫结构。因为空心微球的形成发生在已固化的、基本上不可透过水的涂层中，所以皮革在红外线的作用下不失去任何显著量的其天然强度并且不硬化或收缩、或者不显著地硬化或收缩。

根据本发明的一个另外的特征，当在离固化塑料分散体的表面45mm和220mm之间的一个距离处提供红外线辐射器的辐射表面时，获得了最佳结果。

如果该红外线辐射器安排在支撑着带有固化塑料分散体的皮革的旋转输送装置的上方，以使得在固化塑料分散体中空心微球的形成发生在皮革借助该输送装置而在红外线辐射器的辐射表面之下通过时。此处，该输送装置方便地由间隔一距离的多个平行的、旋转的塑料细丝(诸如聚酰胺或聚酯细丝)构成。此类塑料细丝未被红外线加热到与含有水分的皮革同样的程度，这样它们经受由红外辐射作为连续负载而产生的温度。

优选地，红外线灯为板式辐射器的形式以使得经输送装置在红外线辐射器的下面前进的皮革广泛暴露于红外辐射之中。

从皮革输送的方向看，如果在一个干燥通道(皮革通过该干燥通道)之后提供红外线辐射器已被证实是方便的，这样在通过该干燥通道后，不仅涂覆到皮革上的塑料分散体是没有水的，并因此是固体的，而且皮革和固化塑料分散体已经在红外辐射的作用下处于65℃和80℃之间的温度。在这种情况下，可以在小于12秒内由红外辐射进行加热至105℃的一个温度。

从皮革的输送方向看，优选是在该红外线辐射器之后还提供一个干燥通道，在该干燥通道中对提供有泡沫涂层的皮革进行随后的干燥。

使用根据本发明的装置所生产的皮革的特征在于在其表面上已用红外辐射处理过的涂层具有一个均匀的、磨砂革状的(nubuck-like)、无凹陷的外观，例如像精细磨绒的粒面皮革，甚至具有磨砂革所特有的一种轻微的书写效果，并且当在显微镜下观察时，具有内径少于35μm的非常精细的孔。这些闭合的孔被紧密地填充并且由良好地形成的空心微球所构成，当在显微镜下在25倍的放大率下观察时这些空心微球的壳具有涂层的颜色且为带色的透明形式。例如，如果涂层是蓝色，则空心微球的壳是透明的蓝色。

此种皮革的涂层优选含有颜料和/或一种有机硅乳液，优选是基于该固化塑料分散体按重量计固体含量多于2％的一种有机硅分散体，以及一种交联剂。在这种情况下，可以省略一个额外的修饰层。

尽管此种皮革具有柔软性，但它不是或实际上不是松粒面的。如果将一个修饰层涂覆到使用根据本发明的装置生成的一个底涂层上，则此皮革具有一个最佳外观，因为压缩导致形成许多小皱褶，这些皱褶具有高质量全粒面苯胺革的外观。由于该底涂层的表面具有磨砂革状的外观，一个随后涂覆的修饰层的也可以被机械地固定。

在于表面上形成空心微球后，该皮革的涂层可以用非常精细的砂纸进行处理，这样只是具有泡沫结构的涂层而不是天然粒面层被去除。

由于主要由空心微球所形成的闭合泡孔存在于该涂层中，这样一种皮革特别适用于生产汽车部件，其中将皮革拉入模具中，并且适当时，提供一个模具内(in-mould)涂层。

参照附图对本发明进行更详细的说明。图1示出了根据本发明的装置的原理并且图2示意性地示出了此装置的一个工作实例。

一个水性塑料分散体4被涂覆在皮革3上，该水性塑料分散体含有紧密颗粒并且通过供热(例如通过热空气)被固化，该涂覆过程按一种本身已知的方法进行并且未具体示出，例如通过喷洒或通过辊涂，优选是通过在与输送方向1相反的方向上旋转的一个涂覆辊，该皮革被支撑于在输送方向1上旋转的输送装置2上。此处，输送装置2方便地由间隔一距离的多个平行的聚酰胺或聚酯细丝构成，在这些细丝间留有空间。这些细丝在图中放大示出。在实践中，直径少于4mm。

存在于皮革3上的固化塑料分散体4之上提供有一个红外线辐射器5，从该红外线辐射器的广泛辐射表面6，波长为0.7μm和100μm之间的红外辐射出现在固化塑料分散体4的方向上。通过此种辐射，在提供有固化塑料分散体4的皮革3通过时，在一段非常短的时间内由紧密颗粒形成空心微球7，以致在皮革上形成了表面为磨砂革状并且无表皮的泡沫涂层，而皮革的特性不会由此受到不利影响。为了更加清晰将空心微球7放大示出。辐射表面6与固化塑料分散体4的顶端之间的距离是在45mm和220mm之间并且被选择为确保在少于30秒的时间段内形成空心微球7。

在根据图2的实施方案中，从输送方向1观察，在红外线辐射器5之前提供有一个热空气通道9，在该通道中可以通过聚酰胺或聚酯细丝之间的间距将热空气也送到皮革3的底面。涂覆到皮革3上，并且通常，预热到65℃和80℃之间的塑料分散体4的完全固化因此发生在于红外线辐射器5的区域中从紧密颗粒形成空心微粒7之前。

Claims (12)

1.将一种涂层、优选一种底涂层，涂覆至一种皮革、特别是牛皮的粒面上的方法，将包括含有一种发泡剂的紧密颗粒的一个水性塑料分散体(4)涂覆至此粒面并允许其固化，并通过供热由这些紧密颗粒形成空心微球(7)，其特征在于，将含有紧密颗粒的固化塑料分散体(4)暴露于具有0.7μm和100μm之间的波长的红外辐射。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，含有这些紧密颗粒的固化塑料分散体(4)被暴露于具有2μm和10μm之间的波长的暗红外辐射。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，含有这些紧密颗粒的固化塑料分散体(4)在红外辐射中暴露少于30秒，优选少于20秒的持续时间。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，通过红外辐射将含有这些紧密颗粒的固化塑料分散体(4)加热至90℃和115℃之间的一个温度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，不再含有任何显著量的水的一种固化塑料分散体(4)被暴露于波长在0.7μm和100μm之间的红外辐射中，特别是用这些紧密颗粒涂覆的该分散体已经固化。

6.用于将一种涂层、优选一种底涂层，涂覆至一种皮革(3)、特别是牛皮的粒面上的装置，包括一个涂覆器件，该涂覆器件用于将包括含有一种发泡剂的紧密颗粒的一个水性塑料分散体(4)涂覆至该粒面上，并且包括一个热源，该热源作用于所涂覆的塑料分散体上并且产生其固化以及这些塑料颗粒的膨胀用于形成空心微球(7)，其特征在于，提供了具有指向该固化塑料分散体(4)的一个辐射表面(6)的一个红外线辐射器(5)，其辐射表面发射0.7μm和10μm之间的红外光线。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，提供了一个暗红外线辐射器(5)，该暗红外线辐射器指向该固化塑料分散体(4)并且其辐射表面(6)发射波长为2μm和10μm之间的红外线。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在离该固化塑料分散体(4)的表面45mm和220mm之间的一个距离处提供该红外线辐射器(5)的辐射表面(6)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，该红外线辐射器(5)安排在一个旋转输送装置(2)的上方，该旋转输送装置支撑带有该固化塑料分散体(4)的皮革(3)。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该输送装置(2)由间隔一距离的多个平行的、旋转的塑料细丝构成。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的装置，其特征在于，该红外线辐射器(5)是一种板式辐射器的形式。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的装置，其特征在于，在该皮革(3)的输送方向(1)上在红外线辐射器(5)之前提供了一个热空气通道(9)。

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