CN113302355B - 用作仿制皮革的层状复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用作仿制皮革的层状复合材料、生产该层状复合材料的方法及其用途。

Description

用作仿制皮革的层状复合材料
本发明的主题
本发明涉及用作仿制皮革的层状复合材料、生产该层状复合材料的方法及层状复合材料的用途。
背景技术
皮革工业是极有可能造成环境污染的分支之一。鞣制期间使用的化学品，特别是抗生素、鞣制剂、杀生物剂和挥发性有机化学品(例如甲醛)，如果使用不当，可能会对环境造成长期损害。但是，相应地正确使用化学品需要大量金钱和时间投入。另外，所使用的物质有时可以保留在材料中，并且仅在之后使用期间才会脱离。这与最终消费者的健康风险有关。此外，还存在与使用动物兽皮相关的道德方面的顾虑。
因此，长时间以来人们一直在努力用合成产生的材料代替皮革。这些替代物通常被称为人造皮革。通常，这是纺织品基础载体和施加到其上的塑料层(例如，聚氯乙烯(PVC)或聚氨酯(PU))的复合材料。
DE 1 635 546 A描述了一种通过造纸方法生产的人造皮革，其中，该人造皮革基本由非纤维弹性聚氨酯组成，并且，短纤维(优选合成纤维或皮革纤维)的添加量相对较少。
DE 199 37 808 A1涉及一种皮革替代材料，其具有基本布状的载体层、施加于其上的较薄的阻隔层和设置在该阻隔层上的覆盖层。
DE 10 2015 101 331 A1涉及一种具有纺织品载体结构并且具有至少一层由PU或PVC制成的层的半透明人造皮革。层状复合材料还可以具有表面涂漆。
通过这些方法获得的人造皮革具有优于动物皮革的多个优点。就价格和坚固(robust)而言，PVC人造皮革是有利的，而PU人造皮革具有有利的材料性能，例如，可重复清洗性。由于人造皮革是作为连续材料获得的，因此切成合适的尺寸比动物皮革要容易得多。由于省去了费力的鞣制过程，因此生产过程也大大缩短了。此外，人造皮革生产商不受特定动物兽皮市场供应的限制。
然而，先前已知的人造皮革材料基本基于合成塑料，所述合成塑料由有限的化石资源(例如石油)生产并且不是可生物降解的。另外，通常，这种人造皮革材料仍然具有溶剂或分散剂残留物和增塑剂，因此对健康并不是完全无害的。此外，人造皮革通常不能获得与动物皮革相同的视觉和触觉性能。
发明目的
因此，在该背景下，本发明的目的是提供一种人造皮革，其视觉和触觉性能与合成革相当或比合成革更好，并且可以比天然皮革和/或合成皮革更环保且可持续的方式生产，并且至少部分是可生物降解的。
发明详述
根据本发明，该目的通过用作仿制皮革的层状复合材料来实现，所述层状复合材料具有以下的层：
a)载体层，其包含纺织品材料；
b)装饰层；
c)覆盖层，其包含塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物，
其中，装饰层设置在纺织品载体层覆盖层之间，并且，装饰层包含植物叶片材料或由植物叶片材料组成，所述植物叶片材料优选烟草。
根据本发明，“植物叶片材料”是指完整或切碎的未经处理或经处理的叶片，特别是叶粉末。“经处理的叶片”是指已经通过发酵、化学处理(特别是用醇进行处理)或通过干燥进行保存的那些植物叶子或其切碎部分。在优选实施方式中，使植物叶片材料发酵，即，经受发酵过程，使干燥的叶片达到可储存和可使用的状态。
作为替代或者附加方式，可以对植物叶片材料进行化学处理，优选使用水和多元醇(例如甘油)的混合物进行化学处理。结果，植物叶片材料获得了弹性变形能力和提高的极限断裂强度，特别是提高的抗张强度和抗弯拉强度(bending tensile strength)。此外，已经确定，植物叶片材料还可以在层状复合材料中经历熟化过程，这改进了材料的变形能力和极限断裂强度。熟化过程的持续时间至少为一周，优选为两周，更优选为一个月，最优选为两个月。尤其是当覆盖层包含蜡材料或由蜡材料组成时，熟化过程导致性能的改善。
具有植物叶片材料的装饰层在层状复合材料中基本上承担视觉和触觉功能。然而，取决于植物叶片材料和施加于其上的覆盖层，装饰层不仅赋予层状复合材料良好的感觉和吸引人的外观，而且赋予其令人愉悦的气味。通过对复合材料的各个层进行部分或完全针刺并且未使其胶合和/或压制在一起，尤其可以增强该效果。结果，层状复合材料具有增加的渗透性。
在本发明的优选实施方式中，装饰层基本不含木纤维。在本发明的框架内，这意味着木纤维(例如由刨花、锯末、原木和树枝制成的材料)的比例小于5％，优选小于1％，甚至更优选小于0.5％，并且最优选小于0.1％。
植物叶片材料特别优选选自玫瑰叶(rose leaf)、葡萄藤叶、桂樱叶和烟草。植物叶片材料特别优选为烟草。在优选的实施方式中，植物叶片材料可以是复原烟草。
烟草具有超越其它植物叶片材料的许多优势。作为起始材料，它具有非常好的全年可获得性。由于对烟草的需求下降，通常生产能力过剩，所以可以以合理的价格购买。此外，烟草具有高比例的天然生物碱，特别是尼古丁，其可用作杀虫剂。因而，可以使螨虫和其他害虫远离层状复合材料，并且可以获得特别耐用的仿制皮革。另外，特别是在用水和多元醇的混合物处理之后，烟叶具有特别高的柔韧性和撕裂强度。除了视觉性能外，天然气味也支持在仿制皮革中使用烟草作为装饰层。在经发酵烟草的情况下，这些有利性质特别明显。
另外，烟草还具有水分调节性能，因此当用作仿制皮革时，使层状复合材料具有高度穿着舒适性。当对层状复合材料进行部分或完全针刺时，该效果尤其明显，因为这导致材料的高渗透性。
在优选的实施方式中，植物叶片材料用合成染料、或者优选用天然染料进行染色。由此可以模仿不同类型动物皮革的视觉性质。在本发明特别优选的实施方式中，染料是部分或完全食品安全的，并且/或者由作为生物营养素或者作为工艺养分的物质组成，所述生物营养素可以反馈到生物循环中，所述工艺养分可以在技术循环中连续保存(摇篮到摇篮认证(cradle-to-cradle certification))。
载体层带来了复合材料的结构强度并且确保了良好的可加工性，特别是在对层状复合材料进行缝纫时尤为显著。
在优选的实施方式中，纺织品载体层包含选自下组的材料或由选自下组的材料组成：非织造织物、织造织物、针织织物、网状物、或上述物质的混合物。
非织造织物、织造织物、针织织物、网状物、或上述物质的混合物是由纤维构成但纤维排列彼此不同的纺织品布料。
根据本发明，非织造织物是指由有限长度的纤维、任意类型和任意来源的连续纤维(纤丝)或切制纱线(cut yarn)制成的织物，其已以任意方式组合来形成纤维层，并且已经以任意方式彼此连接。这不包括在织造、经编、针织、制花边、编织和簇绒产品生产期间发生的纱线交织或缠结。该定义对应于标准DIN EN ISO 9092。根据本发明，术语“非织造织物”还包括毡布。然而，非织造织物不包括薄膜和纸张。
非织造织物优选是各向异性非织造织物，即，具有纤维取向的那些。结果，可以产生层状复合材料的各向异性机械性能，由此提高其撕裂强度。
根据本发明，织造织物是指两个线体系组成的纺织品织物，即，经纱(经线)和纬纱(纬线)，从织造织物的表面观察，其根据图案以精确90°的角度或大约90°的角度彼此交叉。这两个体系各自可以由多个类型的经纱或纬纱构成(例如，地经、绒头经纱、和填充经纱(filling warp)；地纬、接结纬(binding weft)和填充纬纱(filling weft))。经线沿着与在织边平行的织造织物纵向方向延伸，而纬线沿着与织物的端部平行的织造织物横向方向延伸。线主要通过摩擦锁定而接合以形成织造织物。为了使织造织物充分防滑，经线和纬线通常必须相对紧密地织造。因此，除了少数例外，织造织物还具有致密外观。该定义对应于标准Standard DIN 61100，第1部分。
根据本发明，术语织造织物和非织造织物还包括已簇绒的那些纺织品材料。簇绒是使用压缩空气和/或电力驱动的机器，使纱线在织造织物或非织造织物中锚固的过程。
根据本发明，针织织物是指由线系统通过形成线迹所生产的纺织品布料。这包括钩编和针织的布料。
在本发明的意义上，编织是指几股柔性材料的规则交织。与织造的区别在于，编织时，线不会按照与产品的主方向成直角来进料。
非织造织物、织造织物、针织织物、网状物或这些材料的混合物的纤维可以是天然纤维、人造纤维或上述材料的混合物。
纤维优选是植物或动物来源的，或者是由天然聚合物或基于天然原料的聚合物所制成的人造纤维。因此，可以提高层状复合材料的天然成分的比例，并因此提高其可持续性和可生物降解性。
天然纤维优选选自下组：种子纤维、韧皮纤维、叶纤维和动物纤维。其特别优选选自下组：棉花、动物毛(animal wool)、动物发(animal hair)、丝绸、木棉、阿孔(akon)、杨梅(yumberry)、竹纤维、普通荨麻、大麻、鼬瓣花(hempnettle)、黄麻、梵天花(urena)、亚麻、苎麻、洋麻、玫瑰麻、柽麻、青麻、蓬杉(pung)、蓖麻、剑麻、蕉麻(abaca)、柑桂(curaua)、菲比(Fibe)、伊斯特尔野纤维(ixtle fibre)、桄榔(arenga)、阿弗里克(Afrik)、灰叶剑麻(henequen)、菲奎叶纤维(fique)、新西兰麻(phormium)、非洲蒲草(alfa)、龙舌兰(maguey)、丝兰、皮塔(pita)、椰子壳纤维(coir)、金雀花(broom)、蛇麻草(hop)、芦苇和韧皮(bast)。
人造纤维优选选自天然聚合物或基于天然原料的聚合物。其特别优选选自下组：粘胶、莫代尔、莱赛尔、铜氨纤维、乙酸纤维素、蛋白质纤维(例如酪蛋白纤维)、聚交酯、藻酸盐、甲壳素、生物基聚酰胺、聚酯和聚异戊二烯。
在其它实施方式中，人造纤维由选自下组的合成聚合物制成：聚酯，例如PET或PBT，聚酰胺，聚酰亚胺，聚酰胺酰亚胺，芳族聚酰胺，聚(甲基)丙烯酸酯，变性聚丙烯腈(modacrylic)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚乙烯，聚丙烯，多氯化物，PVC，氨纶，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚乙烯醇，乙烯醇纤维(vinylal)、聚苯硫醚、三聚氰胺、聚脲、聚氨酯、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑。
在优选实施方式中，纺织品载体层的厚度为0.1至10mm，优选0.1至5mm，更优选0.1至2mm，最优选0.2至1mm。
在优选实施方式中，纺织品载体层的单位面积质量(克重)为50至200g/m2，优选65至130g/m2，特别优选80至120g/m2，最优选90至110m2。特别是可以通过低的单位面积质量来生产轻质的层状复合材料。
在优选实施方式中，装饰层的植物叶片材料是精细研磨的烟草和/或烟草粉末和/或烟草碎料，其中，植物叶片材料优选通过多糖粘结入装饰层中。在本发明的优选实施方式中，在形成装饰层之前，使多糖溶解或悬浮在溶剂或分散剂中，所述溶剂或分散剂包含多元醇(如甘油)或由多元醇(如甘油)组成。
在另一优选实施方式中，植物叶片和/或区段和/或穗(panicle)是装饰层的植物叶片材料。该装饰层使层状复合材料具有特别自然且优异的视觉外观，因此也可以称为饰面层。与动物皮革(如鳄鱼皮或蛇皮)的情况类似，该装饰层使复合材料层具有独特的、始终不同的结构和鲜明的视觉外观。为了获得视觉和触觉特性特别良好的复合材料，在本发明的优选实施方式中，将叶子重叠放置。这产生具有不同厚度的区段的装饰层。层状复合材料的这些“不规则性”给使用者留下了特别天然的仿制皮革的印象。
在其它优选实施方式中，装饰层的植物叶片材料是复原烟草。根据本发明，复原烟草是指一种薄膜，其中，经压制的烟草废料、烟草粉末、经研磨的烟叶片和/或秸秆已与粘结剂(通常是纤维素和多糖衍生物)结合，或沉积在用硬化剂(setting agent)涂覆的纤维状纤维素制成的载体材料上，并进行加工以形成厚度和质量几乎均匀的平坦连续带状物。已经证实，用水和多元醇(特别是甘油)的混合物对复原烟草进行处理是特别有利的。
复原烟草的优点在于，在低购买价下，可获得性特别好。另外，可以使用再生烟草来生产特别均匀的装饰层。这在层状复合材料的一些应用中可能是有利的，例如，当需要特别均匀的着色时尤其有利。
在优选实施方式中，装饰层的厚度为0.1至10mm，优选0.1至5mm，更优选0.1至2mm，最优选0.2至1mm。
在优选实施方式中，装饰层的单元面积质量(克重)为40至150g/m2，优选65至120g/m2，特别优选70至120g/m2，最优选80至110m2。特别是可以通过低的单位面积质量来生产轻质的层状复合材料。
层状复合材料的覆盖层包含塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物，或者由塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物组成。它基本用于保护设置在其下的装饰层免受外部影响，所述外部影响包括例如湿气、磨损和/或辐照。
在高标准的强度、防水性和耐磨性的情况下，优选塑料材料。根据本发明，这包括所有由天然或合成来源的大分子组成的布料。
在优选实施方式中，塑料包括选自下组的材料或由选自下组的材料组成：聚丙烯(PP)；聚乙烯(PE)；聚乙烯醇缩丁醛(PVB)；聚酰胺(PA)；聚酯，尤其是聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；聚氨酯(PU)；聚环氧乙烷；聚苯醚；热塑性聚氨酯(TPU)；聚脲；聚缩醛；聚丙烯酸酯；聚(甲基)丙烯酸酯；聚甲醛(POM)；聚乙烯醇缩醛；聚苯乙烯(PS)；丙烯酸-丁二烯-苯乙烯(ABS)；丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)；多糖，特别是果胶和琼脂；聚碳酸酯；聚醚砜；聚磺酸酯；聚四氟乙烯(PTFE)；聚脲；甲醛树脂；三聚氰胺树脂；聚醚酮；聚氯乙烯；聚交酯；聚硅氧烷；酚醛树脂；环氧树脂；聚酰亚胺；双马来酰亚胺-三嗪；热塑性聚氨酯；乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)；聚交酯(PLA)；聚羟基丁酸酯(PHB)；上述聚合物的共聚物和/或混合物。特别优选PE、PET、PU和PA。
塑料优选以薄膜形式使用。根据本发明，这是指以层厚度＜5mm、优选＜1mm的幅材所生产的平坦塑料材料。
在高标准的触感、气味和外观的情况下，由蛋白质材料或蜡制成的装饰层是优选的。
根据本发明，蜡是指天然或人工产生的物质，其在20℃下是可捏合的，呈固体至硬脆，具有粗糙至精细的晶体结构，是有色半透明至不透明的但不是玻璃状的，高于40℃时熔融而不分解，并且刚高于熔点时呈略液状，即，有点粘稠，具有很强的温度依赖性和溶解性，可以在轻压力下抛光。这对应于根据罗姆普化学词典(Chemie Lexikon)，第10版，1999年，乔治·蒂姆出版社(Georg Thieme Verlag)的定义。
在蜡的情况下，可以区分天然蜡、化学改性蜡和合成蜡。在本发明的实施方式中，蜡材料选自下组：天然蜡，特别优选选自植物蜡的组，特别是小烛树蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡、西班牙草蜡(esparto wax)、软木蜡(cork wax)、小冠挪子腊(guaruma wax)、米糠蜡、甘蔗蜡、蜡叶油椰蜡(ouricury wax)、褐煤蜡。
在另一优选实施方式中，天然蜡选自动物蜡和矿物蜡，特别是选自蜂蜡、紫胶蜡、鲸蜡、羊毛脂(羊毛蜡)、尾脂(uropygial fat)、微晶蜡(ceresin)、地蜡(ozokerite/earthwax)。
天然蜡的优点是其并不基于石油，因此有助于层状复合材料的可持续性和可生物降解性。
在另一实施方式中，蜡选自化学改性蜡或合成蜡，特别是选自褐煤酯蜡(montanester wax)、沙索蜡(Sasol wax)、石蜡、氢化霍霍巴蜡、聚亚烷基蜡、聚乙二醇蜡。
在其它优选实施方式中，层状复合材料的覆盖层包含蛋白质材料或由蛋白质材料组成。这些蛋白质优选为植物来源的。这里特别优选羽扇豆、大豆、豌豆、亚麻籽、小麦、玉米和/或油菜籽中所含的蛋白质。
在其它实施方式中，蛋白质是动物来源的，其中，特别优选明胶、酪蛋白、乳清蛋白和/或其衍生物。
蛋白质覆盖层的优点是生产蛋白质层的成本非常低，并且对健康无害。所述层还可以在没有有机溶剂(即，是水基的)的情况下进行加工过。进一步强调的是，蛋白质覆盖层由可生物降解以及自粘或粘性的可再生原料组成。
在优选实施方式中，覆盖层的厚度为5μm至1mm，更优选10μm至0.5mm，特别优选20μm至0.1mm，最优选50μm至0.1mm。
此外，覆盖层可以包含添加剂，例如，染料、UV滤光剂、粘结剂或填料。通过添加添加剂和填料，可以改变覆盖层的性质，特别是颜色、强度和生产成本。
添加剂优选选自下组：碳酸钙、化学和物理UV滤光剂(例如二氧化钛、硫酸钙和硫酸钡)、氢氧化铝、硅酸盐(例如滑石粉、粘土或云母、高岭土或硅灰石)、玻璃纤维、染料、二氧化硅、玻璃纤维和玻璃珠以及纤维素粉末、炭黑和石墨。
在优选实施方式中，层状复合材料具有以下的层：
a)载体层，其由纺织品材料组成；
b)装饰层，其由植物叶片材料组成；
c)覆盖层，其由塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物组成，
其中，装饰层设置在纺织品载体层和覆盖层之间。
在其它优选实施方式中，层状复合材料具有以下的层：
a)覆盖层，其由纺织品材料组成；
b)装饰层，其由植物叶片材料组成；
c)覆盖层，其包含塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物。
在其它优选实施方式中，层状复合材料具有以下的层：
a)载体层，其由纺织品材料组成；
b)装饰层，其包含植物叶片材料；
c)覆盖层，其包含塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物，
其中，装饰层设置在纺织品载体层和覆盖层之间。
在另一优选实施方式中，层状复合材料由以下的层组成：
a)载体层，其由纺织品材料组成；
b)装饰层，其由植物叶片材料组成；
c)覆盖层，其由塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物组成，
其中，装饰层设置在纺织品载体层和覆盖层之间。
在另一优选实施方式中，层状复合材料具有以下的层：
a)载体层，其由纺织品材料组成；
b)装饰层，其由烟草组成；
c)覆盖层，其由塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物组成，
其中，装饰层设置在纺织品载体层和覆盖层之间。
在其它优选实施方式中，层状复合材料具有以下的层：
a)载体层，其由纺织品材料组成；
b)装饰层，其由烟草组成；
c)覆盖层，其包含塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物。
在其它优选实施方式中，层状复合材料具有以下的层：
a)载体层，其由纺织品材料组成；
b)装饰层，其包含烟草；
c)覆盖层，其包含塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物，
其中，装饰层设置在纺织品载体层和覆盖层之间。
在另一优选实施方式中，层状复合材料由以下的层组成：
a)载体层，其由纺织品材料组成；
b)装饰层，其由烟草组成；
c)覆盖层，其由塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物组成，
其中，装饰层设置在纺织品载体层和覆盖层之间。
在特别优选的实施方式中，层状复合材料由如下的层组成：亚麻非织造织物或织造织物制成的载体层、由植物材料烟草制成的装饰层、和覆盖层，所述覆盖层由塑料材料、蜡材料或蛋白质材料制成，优选由聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、聚酰胺或上述塑料的混合物制成。
层状复合材料还可以具有其它层。这些层优选选自下组：载体层、装饰层、粘合剂层和覆盖层。层状复合材料特别优选具有一个或多个附加的装饰层，其设置在载体层和覆盖层之间。在优选实施方式中，附加层设置在载体层两侧上。就此而言，例如，各层相对于载体层的对称设置特别优选为如下的层顺序：第一覆盖层、第一装饰层、载体层、第二装饰层、第二覆盖层。
在本发明的优选实施方式中，层状复合材料仅具有粘合剂层作为其它层。在另一优选实施方式中，层状复合材料不具有除了载体层、装饰层和覆盖层之外的其它层。
在优选实施方式中，这些附加层的单独厚度为0.1至10mm，更优选0.5至8mm，特别优选1至5mm，最优选2至4mm。
在优选实施方式中，附加层的单元面积质量(克重)为50至200g/m2，更优选65至130g/m2，特别优选80至120g/m2，最优选90至110m2。特别是可以通过低的单位面积质量来生产轻质的层状复合材料。
在优选实施方式中，层状复合材料可以具有一层或多层粘合剂层。粘合剂层的粘合剂可以是化学固化和/或物理凝固(setting)的。
粘合剂层的粘合剂优选选自下组：氰基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、不饱和聚酯、分散粘合剂、包含溶剂或分散剂的湿粘合剂、蛋白质基粘合剂、热熔粘合剂、增塑溶胶、环氧粘合剂、聚氨酯粘合剂、硅酮、树脂(特别是酚醛树脂)、聚酰亚胺、多硫化物、聚(甲基)丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、橡胶和双马来酰亚胺。
为了以极其环保的方式生产该材料，特别优选蛋白质粘合剂。
粘合剂的固化优选受到化学硬化或冷却凝固的影响。结果，可以使用少量的溶剂或分散剂，或者甚至可以完全省去溶剂和分散剂。这不仅具有特别高的可持续性，通常层状复合材料内的加工时间和粘结也更好。
在其它有利的实施方式中，一个、多个或全部覆盖层和/或载体层的拉伸强度和/或抗弯拉强度大于至少一个装饰层的拉伸强度和/或抗弯拉强度。
拉伸强度，也就是撕裂强度，其是主体经受的最大拉伸应力。其可以通过拉伸试验来确定。
抗弯拉强度表示在通过弯曲施加载荷的情况下主体可吸收的最大拉伸应力。其可以通过3点或4点弯曲试验来确定。
在有利的实施方式中，当一个、多个或全部覆盖层和/或载体层的强度(特别是拉伸强度和/或抗弯拉强度)大于注射一个装饰层时，载体层和/或覆盖层可以吸收在机械载荷的情况下形成的应力，因此至少一个装饰层不会破裂，或者仅在更高载荷下破裂，由此，在确定视觉外观的层中形成了不利的裂纹。
装饰层的弹性及其强度可以通过植物材料的发酵和/或化学处理来提高。已经证实，用水和多元醇(特别是甘油)的混合物对经发酵叶片进行处理是特别有利的。
烟叶是特别适合的，因为其具有固有的良好水分调节性能，并且不易破裂。
本发明还涉及包括用于生产层状复合材料的方法，所述方法具有以下步骤：
A)将植物叶片材料施加到载体层或覆盖层上，从而形成装饰层，所述装饰层优选覆盖载体层或覆盖层的≥90％的平坦面，
B)如果在步骤A)中将装饰层施加到载体层上，将由塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物制成的覆盖层施加到装饰层上；或者，如果在步骤A)中将装饰层施加到覆盖层上，则施加载体层。
根据本发明，施加是指在层之间产生牢固连接。例如，这可以通过胶合、使层固化、针刺或3D打印来实现。
在本发明的优选实施方式中，在生产方法中使用转移膜。
在本发明的优选实施方式中，在步骤A)中，将植物叶片材料施加到载体层上，并且在步骤B)中，将覆盖层施加到装饰层上。
在本发明的另一优选实施方式中，在步骤A)中，将植物叶片材料施加到覆盖层上，并且在步骤B)中，将载体层施加到装饰层上。
在优选实施方式中，可以将已固化的层(例如塑料薄膜)施加到装饰层上。例如，这可以通过如下方式而发生：将粘合剂施加到装饰层和/或塑料薄膜上，将薄膜放置在装饰层上并且优选在压力下将各层压制在一起。作为替代和/或另外的方式，覆盖层可以与装饰层一起针刺。
在该方法的特别优选的实施方式中，在纸制品的层压系统中，将聚乙烯层胶合至装饰层上。
在本发明的另一实施方式中，可以将形成覆盖层的尚待固化的组合物沉积在装饰层上。例如，可以将一种或多种会固化在装饰层上的蜡沉积在装饰层上。
组合物的硬化和覆盖层的形成也可以在升高的温度、压力和/或辐照的影响下实现。
在本发明的另一实施方式中，这些层还进行针刺。对这些层进行针刺的优点在于，可以显著提高渗透性，例如对于气体(如水蒸气)的渗透性。
由于载体层通常作为连续网状物供应，因此，层状复合材料的生产可以以连续法实现，这是相对于不连续的动物皮革生产方法而言的显著优势。
用于纺织品部门常用的丝网印刷的覆盖层也已成功测试。在这方面，特别优选由用于纺织品印刷的水基混合体系所生产的覆盖层。这些水基混合体系具有水基粘结剂，特别是合成树脂分散体粘结剂，其优选具有≥80％的透明度和/或包含其他成分，例如颜料、粘合促进剂或填料。不含有机溶剂或分散剂、邻苯二甲酸酯、甲醛、烷基酚和烷基酚聚氧乙烯醚的水基混合体系是特别优选的。水基混合体系优选不含需要标记、无毒且对皮肤友好的成分。
在使水基混合体系沉积在装饰层上之后，优选水基混合体系在供应热量的情况下进行干燥，然后在150℃至160℃的温度下进行热固定。可以使用压铸机、烘道、热风枪、熨斗、熨烫机或在烤箱中进行固定。在上述温度下，固定时间为2-3分钟。
在特别优选的实施方式中，生产方法按如下所述进行。首先，载体层通过辊运输。粘合剂沉积在第一区域中。将涂覆有粘合剂的植物叶子放置在下面的区域中。植物叶子通过经加热的压延机进行压制，或者在该区域后的区域中压辊进行压制。覆盖层沉积在其它区域中。如果覆盖层是薄膜形式的塑料材料，则可以使用经加热的压延机来胶合覆盖层。
在本发明的优选实施方式中，该方法具有以下额外方法步骤：
C)在将植物叶片材料施加到载体层或覆盖层之前，先使其分散在水性溶剂或分散剂中，其中，植物材料优选为烟草，
D)在将分散体施加至载体层或覆盖层之后，优选在升高的温度和/或降低的压力下，从分散体中去除水性溶剂或分散剂，从而形成装饰层。
任选地：
E)将层状复合材料的至少两个层针刺和/或胶合在一起。
在优选实施方式中，步骤A)至E)以A)、B)、C)、D)、E)的顺序进行。
在该方法的优选实施方式中，将粘合剂施加到植物叶片材料和/或载体层上，然后，将植物叶片材料施加到纺织品载体层上。由此,可以在载体层和装饰层之间获得特别牢固的粘结。
在该方法的优选实施方式中，在升高的压力下，将复合材料的层压制在一起，其中，在压铸机中和/或使用升高的温度压制在一起。
在该方法的优选实施方式，水性溶剂或分散剂包含选自多糖的粘结剂，所述多糖具体是琼脂、果胶和黄原胶、天然和合成树脂、明胶、藻酸盐、壳聚糖、纤维素醚、改性淀粉、粘质或上述物质的混合物。
在生产方法期间，粘结剂用于获得更高粘度的分散体。结果，可以将粘结剂更好地施加至载体层。在生产方法之后，保留在装饰层中的粘结剂确保了植物叶片材料之间更好粘结。如果溶剂或分散剂是水和多元醇(特别是甘油)的混合物，则该效果特别显著。
在本发明的优选实施方式中，水性溶剂或分散剂包含醇，优选多元醇，例如甘油、乙二醇、聚乙二醇或聚环氧乙烷。
此外，本发明包括根据本发明的层状复合材料的各种用途。
该层状复合材料是稳定的，比动物皮革轻，耐刮擦和斥水。因此，其可以优选用作服装和时尚配件的材料。根据本发明，服装表示作为人工覆盖物或多或少紧密贴合人体周围的所有材料的总和。其还包括覆盖物，尤其是帽子和鞋子。根据本发明，时装配件是指用于服装的配件。其优选是皮带、手套、扇、阳伞或雨伞、包、围巾和珠宝，尤其是表带。
该层状复合材料也可以用于衬里和室内装饰。
在优选实施方式中，层状复合材料的覆盖层在可见光波长范围内的透射率≥30％，优选≥50％，更优选≥70％，并且最优选≥90％。这使得烟草的光学性能特别好地脱颖而出。
在其它优选实施方式中，纺织品载体层和覆盖层在可见光波长范围内的透射率≥30％，优选≥50％，更优选≥70％，并且最优选≥80％。结果，可以获得层状复合材料，该层状复合材料可以特别良好地进行背光照明，并且因此可以用于照明领域的各种应用中，例如，用作灯罩或用于机动车的内部。
实施例
现在参考根据本发明的层状复合材料的具体实施方式、生产实施例以及附图对本发明进行进一步解释。
在以下实施方式中，层状复合材料具有包含相应单元格中所列材料的层。这些层包含相应单元格中所述的材料或由其组成。
1.具有不同载体层的实施方式
# 载体层 装饰层 覆盖层
T1 非织造织物 烟草 PE/PP/PET/PU/PA
T2 非织造织物 烟草 蜡
T3 非织造织物 烟草 蛋白质材料
# 载体层 装饰层 覆盖层
T4 亚麻非织造织物 烟草 PE/PP/PET/PU/PA
T5 亚麻非织造织物 烟草 蜡
T6 亚麻非织造织物 烟草 蛋白质材料
# 载体层 装饰层 覆盖层
T7 织造织物 烟草 PE/PP/PET/PU/PA
T8 织造织物 烟草 蜡
T9 织造织物 烟草 蛋白质材料
# 载体层 装饰层 覆盖层
T10 天然纤维织造织物 烟草 PE/PP/PET/PU/PA
T11 天然纤维织造织物 烟草 蜡
T12 天然纤维织造织物 烟草 蛋白质材料
# 载体层 装饰层 覆盖层
T13 人造纤维织造织物 烟草 PE/PP/PET/PU/PA
T14 人造纤维织造织物 烟草 蜡
T15 人造纤维织造织物 烟草 蛋白质材料
# 载体层 装饰层 覆盖层
T16 针织织物 烟草 PE/PP/PET/PU/PA
T17 针织织物 烟草 蜡
T18 针织织物 烟草 蛋白质材料
2.具有不同装饰层的实施方式
3.具有不同覆盖层的实施方式
# 载体层 装饰层 覆盖层
P1 亚麻非织造织物 烟草 PE
P2 织造织物 烟草 PE
P3 针织织物 烟草 PE
P4 亚麻非织造织物 烟草 PP
P5 织造织物 烟草 PP
P6 针织织物 烟草 PP
P7 亚麻非织造织物 烟草 PET
P8 织造织物 烟草 PET
P9 针织织物 烟草 PET
P10 亚麻非织造织物 烟草 PU
P11 织造织物 烟草 PU
P12 针织织物 烟草 PU
P13 亚麻非织造织物 烟草 PA
P14 织造织物 烟草 PA
P15 针织织物 烟草 PA
4.具有额外层的实施方式
# 载体层 第一装饰层 额外层 覆盖层
F20 亚麻非织造织物 烟草 装饰层 PE/PP/PET/PU/PA
F21 织造织物 烟草 装饰层 PE/PP/PET/PU/PA
F22 针织织物 烟草 装饰层 PE/PP/PET/PU/PA
F23 亚麻非织造织物 玫瑰叶 装饰层 PE/PP/PET/PU/PA
F24 织造织物 玫瑰叶 装饰层 PE/PP/PET/PU/PA
F25 针织织物 玫瑰叶 装饰层 PE/PP/PET/PU/PA
F26 亚麻非织造织物 烟草 装饰层 蜡
F27 织造织物 烟草 装饰层 蜡
F28 针织织物 烟草 装饰层 蜡
F29 亚麻非织造织物 玫瑰叶 装饰层 蜡
F30 织造织物 玫瑰叶 装饰层 蜡
F31 针织织物 玫瑰叶 装饰层 蜡
F32 亚麻非织造织物 烟草 装饰层 蛋白质材料
F33 织造织物 烟草 装饰层 蛋白质材料
F34 针织织物 烟草 装饰层 蛋白质材料
F35 亚麻非织造织物 玫瑰叶 装饰层 蛋白质材料
F36 织造织物 玫瑰叶 装饰层 蛋白质材料
F37 针织织物 玫瑰叶 装饰层 蛋白质材料
5.具有由复原烟草制成的其它装饰层的实施方式
# 载体层 第一装饰层 第二装饰层 覆盖层
S1 亚麻非织造织物 烟草 复原烟草 PE/PP/PET/PU/PA
S2 织造织物 烟草 复原烟草 PE/PP/PET/PU/PA
S3 针织织物 烟草 复原烟草 PE/PP/PET/PU/PA
S4 亚麻非织造织物 玫瑰叶 复原烟草 PE/PP/PET/PU/PA
S5 织造织物 玫瑰叶 复原烟草 PE/PP/PET/PU/PA
S6 针织织物 玫瑰叶 复原烟草 PE/PP/PET/PU/PA
S7 亚麻非织造织物 烟草 复原烟草 蜡
S8 织造织物 烟草 复原烟草 蜡
S9 针织织物 烟草 复原烟草 蜡
S10 亚麻非织造织物 玫瑰叶 复原烟草 蜡
S11 织造织物 玫瑰叶 复原烟草 蜡
S12 针织织物 玫瑰叶 复原烟草 蜡
S13 亚麻非织造织物 烟草 复原烟草 蛋白质材料
S14 织造织物 烟草 复原烟草 蛋白质材料
S15 针织织物 烟草 复原烟草 蛋白质材料
S16 亚麻非织造织物 玫瑰叶 复原烟草 蛋白质材料
S17 织造织物 玫瑰叶 复原烟草 蛋白质材料
S18 针织织物 玫瑰叶 复原烟草 蛋白质材料
6.在载体层的两侧上具有另外的层的实施方式(不对称的)
7.在载体层的两侧上具有另外的层的实施方式(对称的)
生产实施例
使50g玫瑰叶分散在50ml甘油/水溶液中，并且在倾析出溶剂或分散剂之后，以100g/m2的克重沉积在亚麻非织造织物的表面区域上。通过在50℃下进行空气干燥来去除水性溶剂或分散剂，以获得均匀的装饰层。加热至60℃的液体蜂蜡沉积在其上并任其冷却，以产生均匀的覆盖层。
附图说明：
图1：具有载体层、粘合剂层、装饰层、第二粘合剂层、第二装饰层和覆盖层的层状复合材料的示意性截面图；
图2：具有载体层、粘合剂层、装饰层、第二粘合剂层和覆盖层的层状复合材料的示意性截面图；
图3：具有载体层、粘合剂层、装饰层和覆盖层的层状复合材料的示意性截面图；
图4：具有载体层、粘合剂层、装饰层、第二粘合剂层、第二装饰层和覆盖层的层状复合材料的示意性截面图；
图5a/b：示例性装饰层的烟叶的铺设图案。
附图编号
1 载体层
2 粘合剂
3 复原烟草
4 粘合剂物质层
5 烟草
6 粘合剂层
7 覆盖层
附图详述
图1显示了根据本发明的层状复合材料的层结构，其具有载体层、粘合剂层、装饰层、第二粘合剂层、第二装饰层和覆盖层。载体层1通过粘合剂2接合至由复原烟草制成的装饰层3。由烟草制成的第二装饰层5通过粘合剂4接合至装饰层3和覆盖层7。装饰层5的植物叶片材料通过粘接剂接合在一起。
图2显示了根据本发明的层状复合材料的层结构，其具有载体层、粘合剂层、装饰层、第二粘合剂层和覆盖层。载体层1通过粘合剂2接合至装饰层5。由烟草制成的装饰层5通过粘合剂4接合至装饰层3和覆盖层7。装饰层5的植物叶片材料通过粘接剂接合在一起。
图3显示了根据本发明的层状复合材料的层结构，其具有载体层、粘合剂层、装饰层和覆盖层。载体层1通过粘合剂2接合至装饰层5。由烟草制成的装饰层5通过粘合剂4接合至装饰层3和覆盖层7。装饰层5的植物叶片材料通过粘接剂接合在一起。
图4显示了根据本发明的层状复合材料的层结构，其具有载体层、粘合剂层、装饰层、第二粘合剂层、第二装饰层和覆盖层。载体层1通过粘合剂2接合到由复原烟草制成的装饰层3上。由烟草制成的第二装饰层5通过粘合剂4接合至装饰层3和覆盖层7。装饰层5的植物叶片材料通过粘接剂接合在一起。
图5a/b中显示了可能的烟叶铺设图案。铺设图案用于确保载体层的平坦侧之一上被叶材覆盖≥90％、特别优选完全被叶材覆盖。

Claims (16)

1.用作仿制皮革的层状复合材料，其具有以下的层：
a)载体层，其包含纺织品材料；
b)装饰层；
c)覆盖层，其包含塑料材料、蜡材料或蛋白质材料，或上述材料的混合物，
其中，装饰层设置在纺织品载体层和覆盖层之间，
其特征在于：
装饰层包含植物叶片材料或由植物叶片材料组成，所述植物叶片材料包括烟草。
2.如权利要求1所述的层状复合材料，其特征在于，载体层包含非织造织物；和/或织造织物。
3.如权利要求1所述的层状复合材料，其特征在于，装饰层的植物叶片材料是精细研磨的烟草和/或烟草粉末和/或烟草碎料，其中，装饰层包含基于多糖的粘结剂。
4.如权利要求1至3中任一项所述的层状复合材料，其特征在于，覆盖层包含塑料，所述塑料选自聚丙烯(PP)；聚乙烯(PE)；聚酰胺(PA)；聚酯；聚氨酯(PU)；聚环氧乙烷；聚苯醚；聚脲；聚缩醛；聚丙烯酸酯；聚(甲基)丙烯酸酯；聚甲醛(POM)；聚乙烯醇缩醛；聚苯乙烯(PS)；丙烯酸-丁二烯-苯乙烯(ABS)；丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)；多糖；聚碳酸酯；聚醚砜；聚磺酸酯；聚四氟乙烯(PTFE)；甲醛树脂；三聚氰胺树脂；聚醚酮；聚氯乙烯；聚硅氧烷；酚醛树脂；环氧树脂；聚酰亚胺；双马来酰亚胺-三嗪；热塑性聚氨酯；乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)；聚交酯(PLA)；聚羟基丁酸酯(PHB)；上述聚合物的共聚物和/或混合物。
5.如权利要求4所述的层状复合材料，其特征在于，覆盖层包含塑料，所述塑料选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和热塑性聚氨酯(TPU)。
6.如权利要求1至3中任一项所述的层状复合材料，其特征在于，层状复合材料由如下组成：亚麻非织造织物或织造织物制成的载体层、由植物材料烟草制成的装饰层、和覆盖层，所述覆盖层由塑料材料、蜡材料或蛋白质材料制成。
7.如权利要求1至3中任一项所述的层状复合材料，其特征在于，所述层状复合材料具有一层或多层附加装饰层，其设置在载体层和覆盖层之间。
8.如权利要求1至3中任一项所述的层状复合材料，其特征在于，所述层状复合材料具有一个或多个粘合剂层。
9.如权利要求1至3中任一项所述的层状复合材料，其特征在于，一个、多个或全部覆盖层和/或载体层的拉伸强度和/或抗弯拉强度大于至少一个装饰层的拉伸强度和/或抗弯拉强度。
10.用于生产如权利要求1至9中任一项所述的层状复合材料的方法，所述方法具有以下步骤：
A)将植物叶片材料施加到载体层或覆盖层上，从而形成装饰层，所述装饰层覆盖载体层或覆盖层的≥90％的平坦面，
B)如果在步骤A)中将装饰层施加到载体层上，将由塑料材料、蜡材料或蛋白质材料或上述材料的混合物制成的覆盖层施加到装饰层上；或者，如果在步骤A)中将装饰层施加到覆盖层上，则施加载体层。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下额外方法步骤：
C)在将植物叶片材料施加到载体层或覆盖层之前，先使其分散在水性溶剂或分散剂中，其中，植物材料为烟草，
D)在将分散体施加至载体层或覆盖层之后，在升高的温度和/或降低的压力下，从分散体中去除水性溶剂或分散剂，从而形成装饰层，
任选地：
E)将层状复合材料的至少两个层针刺和/或胶合在一起。
12.如权利要求10至11中任一项所述的方法，其特征在于，将粘合剂施加到植物叶片材料和/或载体层上，然后将植物叶片材料施加到纺织品载体层上。
13.如权利要求10至11中任一项所述的方法，其特征在于，将复合材料的层压制在一起，其中，在压铸机中和/或使用升高的温度压制在一起。
14.如权利要求10至11中任一项所述的方法，其特征在于，水性溶剂或分散剂包含选自以下的粘结剂：多糖，天然和合成树脂，明胶，藻酸盐，纤维素醚，改性淀粉，粘质或上述物质的混合物。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，水性溶剂或分散剂包含醇。
16.如权利要求1至9中任一项所述的层状复合材料的用途，用于服装和时尚配件。
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