CN111344451A - 用于制备层合体的由具有纤维素的植物材料、特别是来自苹果的废品构成的组合物，和用于从具有纤维素的植物材料、特别是来自苹果的废品制备层合体的方法，和由所述方法制备的层合体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于形成人造革的组合物。根据本发明，所述组合物包含至少一种聚合物和来自具有纤维素的并具有1μm至1mm的颗粒尺寸和小于20重量百分比的水分含量的植物残余物的植物粉末。

Description

用于制备层合体的由具有纤维素的植物材料、特别是来自苹 果的废品构成的组合物，和用于从具有纤维素的植物材料、特 别是来自苹果的废品制备层合体的方法，和由所述方法制备 的层合体

本发明涉及根据专利权利要求1的特征部分用于制备层合体的由具有纤维素的植物材料、特别是来自苹果的废品构成的组合物，和根据专利权利要求4的特征部分用于从植物材料、特别是从苹果的废品制备层合体的方法，和根据权利要求的特征部分通过所提及的方法制备的层合体。

公开文献WO 2008/012662描述由果实工业、特别是从苹果加工的残余物制备的组合物。在WO 2008/012662中描述的组合物由与粘合剂、特别是天然粘合剂混合的苹果粉末构成。可将由所述方法制备的组合物制成类似于皮革的层合体形式。所述组合物的问题是难以加工和低的耐应力和使用。从PD 2012 A000 227已知由人造革制成的产物，其为可生物降解的。其按顺序地包括以下层：

·天然纤维的载体层，

·由絮凝泡沫形成的中间层，

·聚合物优选可生物降解的聚合物的表面。尤其是，载体层由纤维、特别是天然纤维制成和/或由非织造物制成。使用这种方法制备的产物具有在美学和触感方面非常类似于皮革的表面。此外，还使用了一次资源。

从JP H04 30442A已知用于制备人造革的组合物。在JP H0430442A中使用的树脂是人造树脂并且仅可通过使用人造树脂实现期望的性质。此外还使用了植物蛋白质。为了制备植物蛋白质，植物材料必须经历一系列工艺。另外，植物蛋白质的使用与待使用材料的某些特性有关。

本发明的目的是形成用于实现层合体的组合物，特别是用于制备层合体的方法和通过所提及的方法制备的层合体，所述组合物由具有纤维素的植物材料形成，层合体该层合体包括来自食品工业的残余物并且可在工业规模上使用，并且所述层合体是可工业制备耐性层合体。

可通过根据本发明的组合物使用以下方法实现该目的，所述方法包括：通过施加组合物的第一方法和/或借助絮凝方法的第二方法。

根据本发明的第一方法包括以下步骤：

·第一步骤，准备纺织支撑结构，

·第二步骤，其中施加组合物，所述组合物具有至少一种聚合物和颗粒尺寸小于1mm的具有纤维素的植物残余物的粉末颗粒尺寸。

对于根据本发明的方法，可使用添加剂，其至少由聚合物、优选天然聚合物构成，并且由具有纤维素的植物残余物的粉末构成，其中水分含量小于20％并且颗粒尺寸小于1mm。

使用根据本发明的方法来制备层合体。该层合体在它的视觉特性方面类似于皮革，并且具有与皮革类似的耐性。从资源使用的观点来看，根据本发明的方法提出了比现有技术已知的更经济且生态相容的方案。

在第二方法中，这使用絮凝工序实现。该工业方法在于用溶解的聚合物浸渍载体材料例如非织造物。这种溶解的聚合物以聚氨酯为基础，优选来自可再生/生物来源，例如热塑性聚氨酯。

用这种溶液以优选的方式获得具有可调泡孔形成的泡沫。由包含热塑性聚氨酯的组合物形成这种絮凝的泡沫，其包含热塑性聚氨酯，以酯/醚/碳酸酯和它们的塑化混合物为基础、纤维素的粉末、用于絮凝的添加剂、多孔乙酸丁酯、颜料和水。

这样组合的材料在外观、耐性和其它特性方面例如在触觉方面类似于动物皮革。通过在使用水的絮凝浴中是放热的化学反应获得泡沫。

为了进行根据本发明的方法，需要高品质标准和使用特别选择的材料。以下在说明书中清楚且明确并参考附图列出本发明方法的优选的非限制性实施方案的另外的特征和细节。

附图描述：

·图1显示用于施加材料的分布器，

·图2显示根据本发明用于加工材料的设备，

·图3显示为了使用根据本发明方法的第二设备，

·图4a、4b、4c是使用第一方法制造的本发明层合体，和

·图4d、4e、4f显示使用包含浴的第二方法制备的本发明层合体。

在图1中，用附图标记1表示用于将材料施加至载体层的装置。根据本发明，自一层纺织材料2始，在其上施加聚氨酯溶液，该纺织材料2在优选实施方案中可为由天然纤维制成的材料例如非织造物。将这种聚氨酯溶液施加至织物载体2。这种聚氨酯溶液包含由具有纤维素的干燥的或经干燥的果实制成的粉末。这种具有纤维素的果实粉末具有1-20％之间、优选在2％和15％之间的水分含量和1μ-1mm之间、特别是1μ-450μ之间的颗粒尺寸。使用苹果粉末是特别有利的。特别是使用获自工业加工的残余物例如来自苹果汁工业的残余物等的苹果粉末。

在2.步骤中，添加颜料或其它添加剂以形成水基染料。

在3.步骤中，施加额外的絮凝添加剂。为了使所施加的材料更好地固定在织物载体上，由处于含水形式的聚氨酯聚合物或溶解的颜料和水基染料或絮凝溶剂和絮凝添加剂制成组合的聚合物的附加层。

在图4A、4b和4c中显示通过这样的方法制备的层合体300。在图4A中，该层合体300包含由以下制成的第一层301：聚氨酯，优选生物聚氨酯、用于促进流平的介质、用于硬化的介质、颜料、粘合剂等，和具有纤维素的植物材料。第二层303由聚氨酯和具有纤维素的植物材料制成。将所有这些施加至载体层307，该载体层307由非织造物、织物(Stoff)、天然纤维的织物、针织织物(Jersey Stoff))、聚酯的织物等构成。

在图4B中，在层301和303之间施加层302。这类似于层303地构造，并且可使用稍少量的具有纤维素的植物材料。

在图4C中，层304位于层301和303之间。这可由发泡的或致密的材料构造，其根据本发明是具有比层303中更高比例的具有纤维素的植物材料的组合物。

在2.方法中，将织物载体例如由100％粘胶制成的非织造物浸入溶剂，该溶剂包含根据本发明的组合物(优选来自以热塑性聚氨酯为基础的可再生来源的聚合物)，具有纤维素的经干燥的果实粉末(优选来自苹果工业的残余物的粉末)，各种颜色的其它植物物质和用于絮凝的添加剂。可再生/生物来源，技术人员理解由植物、果实、种子、藻类或其它可再生原材料制备的聚合物。

根据本发明的载体层和根据本发明的组合物在它们浸入具有溶剂的罐体之后絮凝并形成表面结构。该方法具有以下优点：使用根据本发明的组合物形成载体层，例如具有该组合物的载体物质形成单个层，由此连接材料，而在根据本发明的第一方法中将组合物施加至载体层。第一方法的优点是可更好地加工表面和/或可以例如通过印花/层结构化，并且不使用溶剂，而通过第二方法提高耐性并且没有两个层彼此分离即组合物从载体层分离的风险。通过这两种方法获得非常类似于天然皮革的外观的产品。

例如物理或机械性质的所有其它特征还允许在上述区域中使用，即其可用作皮革或皮革状产物的替代材料。

该方法可设计为施加印花/层至纸载体，在其表面上施加负片浮雕图像。根据本发明，将该浮雕施加至组合物并因此产生天然结构。

通过施加以热塑性材料为基础的聚合物例如生物热塑性水基聚氨酯来改善/压印表面。

通过如图1中所示的擦拭器/涂覆元件的系统和如图2中所示的具有干燥烘箱的系统100获得具有不同层的膜，其借助于以聚氨酯为基础的粘合剂与载体2一直连接。在工艺结束时，将产品与印花/层分离。将材料提供到烘箱101，在这里干燥。

在印花/层102分离之后，表面结构在材料中保持压印，这使表面看起来更自然并因此为皮革状。然后将如此制备的材料卷起103。

通过根据本发明的方法制备层合体。这种层合体是人造革，包含以下层：第一层，其作为天然纤维的织物的载体层，由根据本发明的组合物形成的第二层，该组合物包含至少一种聚合物和具有纤维素的并具有不超过1mm的颗粒尺寸的植物残余物的粉末，并且其中植物残余物含有小于20重量％的水分。

在组合物中，植物残余物和聚合物之间的比率为至多65％植物残余物和至少35％聚合物。

图3显示在使用根据本发明方法的装置200上的絮凝过程。

特别地，在第一步骤中松脱载体层例如非织造物201。然后，施加根据本发明的层202。然后在区域203中使材料预絮凝，然后可再次施加根据本发明的组合物202。具有根据本发明组合物的材料然后通过浴205，在浴205中激活絮凝。在随后的步骤206中，在材料上例如通过辊、压辊204多次施加压力，然后材料通过数个浴207进行洗涤。这帮助洗掉对于絮凝必要的试剂和/或洗掉未凝固部分。在此方法之后，卷起如此制备的层合体。

在图4D、4E、4F和4G中显示通过这样的方法制备的层合体310。在图4D中，这种层合体310包含由以下制成的第一层301：聚氨酯，优选生物聚氨酯、用于促进流平的试剂、用于硬化的试剂、颜料、粘合剂等，和具有纤维素的植物材料。

将所有这些施加至载体层309，该载体层309由以下构成并且通过絮凝工艺与根据本发明的层结合：非织造物、织物、天然织物、天然纤维的织物、针织织物、和聚酯的织物等。

在图4E中提到的层合体310包含由以下制成的第一层301：聚氨酯，优选生物聚氨酯、用于促进流平的装置、用于硬化的试剂、颜料、粘合剂等，和具有纤维素的植物材料。

第二层303由聚氨酯和具有纤维素的植物材料制成。将所有这些施加至载体层309，该载体层309由以下构成并且通过絮凝工艺与根据本发明的层结合：非织造物、织物、天然纤维的织物、针织织物和聚酯的织物等。

在图4F中，在层301和303之间施加层302。这与层303类似地构造：可使用稍少量的具有纤维素的植物材料。

在图4G中，层304位于层301和303之间。该层可由发泡的或致密的材料构造，其具有根据本发明的组合物，具有比层303更高比例的具有纤维素的植物材料。

上述方法和装置的变体仅用于更好地理解所提出方案的结构、功能和性质；它们没有将公开内容限制于示例性实施方案。附图是示意性的，其以部分放大的方式显示基本性质和效果，以便阐明功能、操作原理、技术配置和特征。在附图或文中公开的每个功能、每个原理、每个技术设计和每个特征，与所有权利要求、文中和其它附图中的每个特征、在本公开内容中含有的或由本公开内容产生的其它功能、原理、技术配置和特征一起，可自由地并且以任何方式结合，使得可归结所描述方案的所有可想到的组合。

还包括在文中即在说明书的每个部分中、权利要求书中所有单独形式之间的组合，和文中、权利要求书中和附图中不同变体之间的组合。在上下文中显示以上解释的装置和方法细节；然而，应注意它们也是彼此独立的，并且也可彼此自由地组合。

附图中所示的各零件及其部分的关系以及它们的尺寸和比例不应理解为限制性的。各个尺寸和比例也可不同于这里显示的那些。权利要求书也没有限制公开内容，并因此也没有限制所示的所有特征的可能组合。单独地并且与所有其它特征相结合地明确公开了所示的所有特征。

Claims (11)

1.用于形成人造革的组合物，包含至少一种聚合物和来自具有纤维素的植物残余物的植物粉末，其中颗粒尺寸为1μ至1mm并且水分含量小于20重量％。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于该聚合物是聚氨酯并且该具有纤维素的植物残余物是苹果，其中颗粒尺寸为1μ至450μ。

3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于该聚氨酯由生物材料制成。

4.根据前述权利要求1-3中一项所述的组合物，其特征在于植物残余物和聚合物的比，其中至多65重量％由植物材料构成并且至少35重量％由聚合物构成。

5.用于从可生物降解的人造革制备层合体的方法，其特征在于它包括根据权利要求1-4中任一项的组合物和以下步骤：

第一步骤：准备织物载体的第一层，

第二步骤：施加根据权利要求1-4中任一项的组合物，

第三步骤：流平施加至载体的组合物并干燥组合物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在织物载体侧的相对侧上在由该组合物形成的层上施加印花/层。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中载体材料是非织造物。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中该印花/层具有负片结构/浮雕。

9.用于从可生物降解的人造革制备层合体的方法，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项的组合物和以下步骤：

第一步骤：准备织物载体的第一层，

第二步骤：施加根据权利要求1-4中任一项的组合物，

第三步骤：絮凝和干燥该组合物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中载体材料是非织造物。

11.人造可生物降解的皮革的复合层合体，包含以下层：

第一层，其作为由织物制成的载体层，所述织物由纤维、优选天然纤维制成，

第二层，组成为至少一种聚合物和具有1mm的最大颗粒尺寸的具有纤维素的植物残余物的粉末，其中该植物残余物具有小于20重量％的水分含量。

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