CN1214745A - 用于人造革的复合层材 - Google Patents

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Abstract

一种适合用作人造革的改进的复合层材是由用弹性树脂处理的织物制备的,该织物具有一内部纱线网眼织物和一个纤维充分分离的外层,所述的纤维成圈在纱线网眼织物的内外部。而树脂完全或部分地浸渍外层。

Description

用于人造革的复合层材
发明领域
本发明涉及一种复合层材及用于制造该层材的工艺方法，在该层材中一种织物是由线的平面网眼织物和一外层组成，其外层含有一些具有纺织纤度的分离纤维，整个平面纱线网眼织物的线圈后面和前面是被一种弹性树脂处理的。更确切地说本发明涉及一种具有一些特殊组合特征的复合层材，这样制造的层材特别适合用作人造革。
现有技术描述
由浸渍或涂覆树脂的，尤其是浸渍或涂覆聚氨基甲酸酯树脂的织物对于用于人造革技术领域来说是已知的技术。化学技术的Kirk-Othmer百科全书，第4版，John Wiley & Sons,Inc.,第15卷P177-192,(1995)名为“类似皮革材料”部分概述了这种材料的改进设计。该百科全书指出，在30年代，研制出了一种塑化聚氯乙烯薄膜涂覆到机织或针织织物上作为一种类似皮革材料，但这种材料是刚硬的，表现出塑化剂泳移，并具有非常低的透气性，不良的抗弯曲性和冷的触感。在60年代，合成皮革材料已改善了外观，手感和抗晶粒断裂性，这种合成皮革材料是由浇铸的聚氨基甲酸酯薄膜层压到起绒织物上而构成的。利用多孔人造革聚氨基甲酸酯涂覆织物的加入而实现了挠性的进一步改善；所述的多孔人造革聚氨基甲酸酯涂覆织物是以下述方式生产的：把有机溶剂中的聚氨基甲酸酯树脂溶液施加到一种起绒织物上，然后把织物浸在一个非溶解浴(如水)中，以便凝结聚氨基甲酸酯并且形成微孔性结构。一般情况下，在微孔结构的顶部施加一层浇铸聚氨基甲酸酯薄膜。被聚氨基甲酸酯浸渍和涂覆的非织造织物还被研制生产类似仿麂皮和其它人造革制品，其中非织造织物具有超细纤维或微纤维(即小于0.3旦)的结构。
各种机织或针织织物与非织造材料的组合物也已被公开地用在制造人造革中，例如，授予Honda等人的美国专利US 5,256,429就揭示了如下所述的制造复合层材的技术。把非常低旦的特殊短纤维的面层针刺到高捻度复丝的致密机织或针织织物上，然后用一种粘合剂涂覆或浸渍所得到的结构材料上。这种特殊纤维是由“海-岛”型复合纤维形成的，其是把溶解聚合物的“海”围绕于第二种聚合物的“岛”，使纤维具有非常低的纤度(即，0.001至0.1旦)。然而，由“海-岛”型纤维制造人造革产品是不经济的。
在PCT国际公开号WO 94/19523中，本发明人揭示了一种浸有抗磨树脂非织造复合层材，该复合层材是一种浸有树脂的织物，它是由一种轻质非织造纤维层附着到一种收缩的线平面网眼织物上而形成的，如一种织物是用在张力下拉伸的弹性纱线缝编一纤维状的层材然后松驰纱线张力而形成的。由于在松驰纱线张力的同时收缩的结果，织物具有一个紧密集中“类似绒毛纤维”的外层。通常，纤维状的层材被收缩到小于其原始面积的一半，同时引起成组纤维变形并形成一层从层材平面上凸起的倒U形圈状物。对于进行收缩织物的附加方法可以进一步增加织物密度和类似绒毛纤维的集中度。被收缩的织物用树脂浸渍以固定类似绒毛纤维并稳定化织物。尽管这样的复合层材有高的抗耐磨牢度和适合用于各种用途，但该层材还是太硬，不可压缩，不渗透和非吸收性的以致无法用来替代柔软、可顺从的和柔韧的皮革。
本发明的目的是提供一种具有柔软度、弹性变形、适应性、吸湿性和其它物理特性的综合性的经济复合层材，这样的综合性使该层材特别适于用作人造革。
发明概述
本发明提供一种改进型复合层材，它包括一种用弹性树脂处理的织物并具有：
总厚度的范围为0.5至3.0mm，单位重量范围为200至1000g/m2，孔隙率范围为60至90％。
一个纵向方向，一个横向方向，一个上部外层，一个下部外层和一个缝编，针织或机织的线平面网眼织物，该网眼织物平行于上下外层且在上部外层与下部外层之间；
线的平面网眼织物含有许多联结点并具有织物总厚度的1/10至1/3范围的厚度，和
至少上部外层或下部外层为0.3至2.0mm范围的厚度，所述外层是由0.5g对5分特的纤维构成，这些纤维大体上是相互分离开的并形成一些线圈，所述的线圈来回地穿过线平面网眼织物，所述的外层用弹性树脂进行处理。
本发明的改进包括，其中
复合层材具有范围为0.2至0.45g/cm3的总密度，
织物具有范围为25至400联结点/cm2的联结点密集度，在各纵向和横向方向上联结点出现率不多于25/cm，
被树脂处理的外层具有范围为0.03至0.25g/cm3的有效纤维密集度，平均密度不大于0.35g/cm3并且一层参量P不大于0.25g/cm3。
当用于人造革时，复合层材的被树脂处理的外层成为人造革的一个表面层。复合层也可具有一个施加在被树脂处理层之顶部上的任选薄度的聚合物涂层。
通常，被树脂处理的复合层材至少在纵向或横向方向上具有最少15％的弹性拉伸性，较好的是至少为20％，它还具有10至40％的压缩性，它至少80％是可回复的，弯曲长度不大于复合层材厚度的5.5cm/mm，至少1.25倍于浸有树脂复合织物总面积重量的保水性(以g/m2为单位)。复合层材也是很坚固的，一般在各方向上具有至少2kg(较好至少5kg)的舌形撕破强度，和在各方向上具有至少5kg(较好至少10kg)的拉伸强度(strength)。
在复合层材的一个较佳实施例中，树脂是一种透气性聚氨基甲酸酯，在纱线平面网眼织物的至少一个方向上的纱线包括斯潘德克斯弹性纱线或部分取向的聚酯可收缩纱线或尼龙纱线。在另一较佳实施例中，在被树脂处理的外层中至少30％(重量百分比)的纤维是纤维素纤维，最好是粘胶纤维。
本发明还提供一种用于制造复合层材的工艺方法，该工艺方法包括如下顺序步骤：
较好的是用至少一组可收缩的纱线，最好是用无包覆的斯潘德克斯纱线或弹性混合股纱线缝编、针织、或机织一种织物，从而在织物中形成纱线平面网眼织物，该纱线平面网眼织物在织物的各纵向和横向方向上具有3至20联结点/厘米。
至少在一个方向上收缩织物至少20％，较好是至少25％，以便在至少一个方向上增加每厘米的联结点数量，从而提供联结点密度范围为20至400g/cm2，并且在各方向上联结点出现率范围为5至25/cm，进而使在织物上形成至少一外层，该外层具有0.3至2mm范围的厚度，其中，纤维是被膨化的并且一般是相互分离的，膨化变形的纤维重复地成圈在线平面网眼织物的内外侧上且在外层中产生一个有效的密集度为0.05至O.35g/cm3的范围；和
把弹性树脂足量地施加到织物上，以使被树脂处理的织物具有总密度为0.29至0.45g/cm3的范围，和外部纤维层具有不大于0.35g/cm3的平均密度以及层参量P不大于0.25g/cm3。
在工艺方法的较佳实施例中，织物被收缩到小于其原始面积的75％，弹性树脂是聚氨基甲酸酯树脂，施加到织物上的树脂数量是织物加上树脂的20至45％(重量百分比)，平面网眼织物是用至少一组可收缩纱线制备的，可收缩的纱线是无包覆的斯潘德克斯纱线，或一组弹性混合股纱线。在另一较佳实施例中，被施加的树脂是作为一种有机溶剂中的聚氨基甲酸酯的溶液使用的，并且通过分离出有机溶剂与水而凝结聚氨基甲酸酯，由此形成一种透气性结构。
附图简介
本发明通过结合下列附图描述将会得到更好理解，其中：
图1，2，和3各绘出了本发明复合层材的理想化的横截面图，图1绘出一种织物，该织物被弹性树脂浸溃了整个厚度，图2绘出相同的织物与一个可选择的薄的聚合物顶部涂层，图3绘出了具有一个外纤维层的织物，其被部分地浸溃了弹性树脂和一种可选择的薄的聚合物顶部涂层；
图4描绘了一种与一纤维层共同应用的典型双梳栉线圈花纹组织，以便形成一种用于本发明的缝编非织造织物；
图5和图8示出的是缝编织物在收缩步骤之前的横截面图，图6，7和9示出的是其缝编织物在收缩和施加树脂步骤之后的横截面图；
图10和11分别表示平行于线圈延展线的针织织物在收缩和施加树脂步骤前后的横截面图，图12和13分别类似地表示针织织物在收缩和树脂施加步骤前后的横向截面图；和
图14和15分别表示机织织物在收缩和树脂施加步骤前后的横截面图。
最佳实施例的描述
本发明下列最佳实施例的描述仅用于举例说明之目的并不意味着限定本发明的范围。而本发明的范围是通过附加的权利要求来限定的。
在此文中使用的一些术语被定义如下。“斯潘德克斯”是一种人造纤维的通用术语，其中成纤材料是一种由至少85％嵌段聚氨基甲酸酯构成的长链弹性体。“弹性树脂”是指这样一种树脂，它通常具有不大于约70的肖氏A硬度计硬度，并且以厚度为0.025至0.05mm的铸膜形式，它有至少约125％的断裂伸长并立即大体恢复到其原始长度，或在薄膜样品由100％伸长被松开之后不大于其原始长度的约1.3倍。
术语“混合股纱线”意指这样一种纱线，它是至少两个不同组份纱线。在本发明中，组分纱线是由至少一种可收缩或弹性纱线和一种天然或合成纺织纤维的普通非弹性纱线构成。后者纤维类型在此有时称为“硬”纤维，这种纤维通常被全拉伸。“部分取向纱线”在此有时称为“POY”，它是这样的一种纱线，在纱线中纤维或长丝是部分分子取向的(即，不是全拉伸)。“纺织纤度”纤维通常是0.5至5分特。
在用于制备本发明复合层材的织物中的“联结点”表示(a)在缝编织物中线圈(stitch)或纱线嵌入点，或(b)线圈接结在针织织物组织上的点，或(c)在机织织物中经纱(纵向方向)和纬线(横向方向)相互交叉的点。
下面结合附图进一步详细解释说明本发明，其中相同引用的数字表示相同元件。
图1,2和3各绘出了本发明复合层材的一理想化的横截面图。图1示出了由织物制成的复合层材中各层的排列情况，在其整个厚度上被浸渍有弹性树脂80。所述的层结构包括一线平面网眼织物30，该网眼织物位于上部外纤维层50与下部外纤维层60之间。纱线网眼织物30含有许多联结点40。浸渍树脂由80表示。图2举例说明了在外纤维层50的顶部上有一可选择的薄的聚合物涂层70。可选择的涂层70能够渗入到被弹性树脂浸渍的纤维层50内一短距离，但主要保持在纤维层50的上部，以便在复合层材的外表面上提供某些美学特征，例如颜色，织物质地等等。图3表示了一种类似图2的复合层材，只是弹性树脂80没有浸渍纤维层50的整个厚度。
图4表示用于把缝编纱线引入到纤维层内的一种简单双梳栉线迹花纹组织的成圈图，其形成缝编非织造织物，而该织物可用树脂处理从而形成本发明的复合层材。为举例说明目的，纱线32表示为由多针合缝机的前梳栉形成的(1-0,0-1)链式线迹或线圈组织，而纱线34表示为由多针合缝机的后梳栉形成的(1-0,1-2)经平组织。这样结合的纱线互相结合并形成一种纱线平面网眼织物，在后面附图中所述的纱线网眼织物用30表示。多个线圈或纱线引入点形成联结点，这些联结点在后面附图中用40表示。通常的针织名称和示意图都被用来绘制组织图。还需表示出织物的纵向方向(LD)和横向方向(TD)。
图5,6和7分别表示了在纵向方向上沿缝编织物的一排成圈所剖示的横截面，图5为收缩步骤之前的横截面图，图6和7为收缩和施加树脂步骤之后的横截面图。这些图具体说明了纱线31构成平面网眼织物30和联结点40。源于非织造纤维层的纤维20要经受用于生产织物的缝编操作。纤维20成圈在平面纱线网眼织物30的内外部分上并形成上部外层50和下部外层60。图6和7是按近似相同于图5的尺寸比例绘制的，并且示出了在收缩步骤期间上部和下部外层中产生的纤维膨松性，所述的收缩迫使联结点40之间的距离减小。树脂80覆于上部外层中所有纤维的顶部。纤维的顶部是指由平面纱线网眼织物30延伸出来的最远纤维的最外部分。应注意到在图6中，所示出的织物在其整个厚度上都浸渍有弹性树脂80。在图7中，所示出的织物仅在外纤维层的上部浸渍有弹性树脂80，并且该织物还有一可选择的聚合物涂层70其在含有弹性树脂层的顶部。
图8和图9为近似相同尺寸比例的示意图，它们分别表示缝编织物在收缩和施加树脂步骤之前和之后沿缝编织物一方向所剖示的横截面图，所述的缝编织物平行于数行成圈之间的延展线。在图9中，平面网眼织物30的纱线被高度收缩，其结果形成在联结点40之间，和示出的局部成圈之间的距离会大量减小。应注意的是在上部外层50里的纤维20会更加高度地被膨化，从而提供了比下部外层60更加厚的外层。弹性树脂80浸渍织物的整个厚度。
图10和11分别表示在收缩和施加树脂之前和之后的针织织物的横截面图，其平行于具有可膨松纱线35和可收缩纱线36的一系列缝编织物的延展线。可膨松纱线35根据所使用的特殊缝编花纹能够在单个，双个或多个结点上弯折。图12和13分别表示在收缩和施加树脂之前和之后一针织织物的横截面图，其近似横向于图10和11图示的经过一系列缝编成圈所剖示的横截面图。
图14和15分别表示在收缩和施加树脂步骤之前和之后，经机织织物的经纱/纬纱交叉(即联结点)线所剖示的机织织物的横截面图，该织物采用可膨松纱线35和可收缩纱线36机织而成。
本发明提供一种适用于人造革的高强度，抗撕裂，耐用，柔软和可挠性复合层材。根据本发明，复合层材有一织物，经过该织物的至少一个表面使其被弹性树脂处理。该织物具有一种下述结构特征的特有组合。树脂较好是聚氨基甲酸酯弹性树脂，其通常构成复合层材总重量的10至70％，更常用的是20至45％。一般，复合层材具有单位重量为200至1000g/m2的范围，总厚度为0.5至3.0mm的范围，总密度为0.2-0.45g/m3的范围。
用于制备本发明的复合层材的织物可以是一种缝编织物，一种针织织物或一种机织织物。该织物随后要经历一收缩步骤以提供织物具有为形成令人满意的人造革所需要的结构特征的特有组合。该织物被缝编，针织或机织以形成一纤维上部外层和下部外层，在所述外层之间设置有一粗的平面纱线网眼织物。在使用于本发明的缝编织物中，外层的纤维从缝编纤维层中产生，和从可有膨松而纱线中产生，这时候缝编层包括这种纱线。在适合用于制备本发明复合层材的针织和机织物中，外层的纤维从可膨松纱线中产生并从该可膨松纱线可被针织或机织成织物。外层的纤维为纺织纤度，并且通常是相互清楚分离的。所谓通常相互清楚分离指的是对于任何可看得出的长度上纤维不会形成相互并列的直线或螺旋的接触，而是纤维相互离开和交叉。每当缝编织物用于制备复合层材时，则被多针缝编的起始非织造纤维层就成为一种充分打开的、非结合的短纤维或连续长丝的纤维网。这样的纤维网，在缝编收缩时，在复合层材的外纤维层中会产生充分打开和分离的纤维。当可膨松纱线用来制造一种缝编、针织或机织织物而用于本发明复合层材时，可膨松纱线通常是一种变形纱线或松散缠结的混合股纱线。这些可膨松纤维在被收缩时就会表面起霜(“bloom”out)并为织物外层提供充分分离的纤维。通过把纤维机械地针剌到稀松的或非膨化的织物例如丝绒，毛圈织物以及类似产物而形成的织物是不适于用作那些可被树脂处理以形成本发明复合层材的织物的。
至少上部外层或下部外层的厚度为0.3至2mm的范围，有效纤维密集度为0.05至0.35g/cm3。外层的纤维以相对网眼织物的平面为较大角度(如40°至90°)描绘成一些轨迹，其重复地形成圈环来和回地通过纱线平面网眼织物。
与用于制备本发明复合层材的织物外层的精细的、充分分离的纤维相比较，织物的平面纱线网眼织物相当紧密和粗糙。纱线平面网眼织物约为织物总厚度的1/10至1/3并且也是被树脂处理的复合层材的最终厚度的1/10至1/3。平面网眼织物是由用于缝编，针织或机织织物的收缩纱线形成的，并且收缩纱线保持在网眼织物的平面上。适于应用在本发明复合层材的织物中常用的可收缩纱线包括被张紧的弹性纱线，部分取向的可收缩的纱线以及类似纱线。一些保持在平面网眼织物内的纱线实例包括平直的纱线或在张力下热定形的变形纱线，具有紧密包覆纱线的包缠花式纱线和类似纱线。
为实现复合层材中最终被树脂处理的织物有令人满意的特性，在纱线平面网眼织物内每单位面积之联结点的数量和在其纵向方向和横向方向上联结点的出现率是在一定要求范围内的。为达到对于联结点所要求的范围。联结点之间的间距要被调整(例如至少一方向上通常减少20％)，以致于在织物的纵向方向和横向方向上每厘米不多于25个联结点(较好是5-20/cm)，和25至400联结点/cm2(较好是50至250/cm2)。纱线网眼织物是复合层材总厚度的1/10至1/3。
根据本发明，复合层材包括一种弹性树脂，该树脂被施加到和/或通过收缩织物外纤维层的表面。弹性树脂可部分地渗入织物内较小深度，或能浸透整个织物或能大部分保持在织物外层的表面上。
当外层中的有效纤维密集度相对高(例如，至少0.25g/cm3)时，对于人造革来说许多所希望的特性，或者除了表面外观和手感之外，其余则是通过织物本身而提供的。在这样的织物情况下，弹性树脂需要浸渍外层深度仅0.3mm。然而，如果在被树脂处理的外纤维层上部有一薄的聚合物涂层，那么弹性树脂浸透到外层的深度仅需0.1mm。在织物的相对紧密的外层情况下，这种弹性树脂浸渍的较小深度和聚合物顶部涂层则明显地足以能保持被树脂处理的外层的完整性，并且当复合层材被弯曲或折叠时可防止表面断裂。当外层中的纤维密集度相对低(例如小于0.2g/cm3)时，通常需要弹性树脂渗入到织物内较大的渗透，以提供对于复合层材所希望的特性。对于在外层中具有低的纤维密集度的织物，最好是树脂浸渍外层(或甚至全部织物)的厚度，以便制造用于人造革的复合层具有所希望的特性。
为确保本发明复合层材所希望的特性的实现，除了用于树脂处理的织物认真制备外，尤其是树脂必须是弹性的，并且具有至少125％的弹性拉伸，较好是200％的弹性拉伸，其肖氏A硬度不大于70，较好是不大于60，还具有在由100％的拉伸松开之后几乎立刻恢复到其原始长度的性能。较好的是弹性树脂为一种聚氨基甲酸酯弹性体，最好是一种透气性聚氨基甲酸酯弹性体。此外，为确保最终复合层材中所希望的特性的实现，外纤维层具有0.03至0.25g/cm3范围的有效纤维密集度，0.15至0.35g/cm3范围的平均密度，和不大于0.25g/cm3的层参量P。
上述的树脂，织物和复合层材之特征保证了本发明的复合层材将非常适合于用作人造革。尤其是，本发明浸有树脂的复合层材通常具有，(共同)，最大弯曲长度为每毫米的复合层材厚度不大于5厘米，可压缩性为10至40％，其在除去压力负载时至少恢复80％，每单位面积水分保持量为复合层材每单位面积重量的至少1.2倍。本发明一典型的复合层材还在至少层材的纵向，横向或对角方向上具有至少15％的拉伸性(通常大于20％)，在纵向或横向方向上至少5kg的带状物拉伸强度和在层材纵向或横向方向上至少2kg舌形撕破强度。下面描述一些实验方法，通过这些实验方法可测得各种复合层材特性。
用于制造本发明令人满意的复合层材的工艺方法包括制备一种特殊的织物，该织物具有一种特定的组合特征，随后以特定方式用树脂处理该织物。
用于制备本发明复合层材的织物能够以不同的方式生产。例如，特殊的缝编、针织或机织方法都是适用的。
在缝编方法中，纱线被多针缝编到一种纺织纤度充分分离的纤维的非造织层内。缝编纱线形成纱线平面网眼织物和多个联结点，并且非织造层的纺织纤度纤维形成上部和下部纤维外层。用于缝编的非织造层实际上是一种非结合的，稀松的非织造纤维层。不紧密地射流喷网法非织造卷曲纤维层或不紧密地机械针刺法非织造卷曲纤维层尤其适用于这种起始非织造层。非织造层是由下述原因引起的在起始非织造层的平面之上和下面变形的层，原因(a)被超喂给多针缝编机和/或(b)收缩或皱缩由缝编机引入到非织造纤维层内的缝编线。比较起来，一种致密的、多层的非织造纤维起始层，例如一种非卷曲长丝的平直非织造层材，一种充分结合的纤维层材，或一种纺粘层材，当变形时，能够形成一种薄的，致密的“起皱”层材，但这样的起皱层材是不适合用于本发明的。
根据本发明在被树脂处理的织物中形成平面纱线网眼织物的缝编纱线可以是平直可收缩的纱线，可收缩的弹性纱线，可收缩的部分取向的纱线，斯潘德克斯纱线，可收缩混合股线和类似纱线。在由纺织纤度的充分分离的纤维组成的基本非结合膨松层的多针缝编中，缝编纱线形成平面纱线网眼织物和有多个联结点，并使膨松纤维在网眼织物内外形成圈。
根据本发明准备用来树脂处理的所需织物也可通过特殊针织和机织技术而形成。可膨松的或被膨松的纱线和不可膨松的或硬质纱线的各种组合物都能够用于针织织物的纵行和横行，和用于机织织物的经纱和/或纬纱。可膨松的纱线是这样的纱线，当经历收缩处理时，纱线能够膨松地无规律地离开平面。较好的是，纱线是变形纱线。可膨松的纱线可从机织织物中分离的经纱或纬纱中产生，或从可膨松的复合纱线中产生。可膨松的复合纱线是通过下述方式形成的，通过普通技术例如气流喷射交缠纱线把一种硬质或不可膨松纱线与一种可膨松的纱线松散的结合在一起，或松散的把纱线加捻在一起(例如，要少于每厘米2个捻回)。最好的复合纱线为一种变形的硬质纱线与一种斯潘德克斯弹性纱线相结合。
用于本发明工艺方法的一种较好所希望的织物在织物的至少纤维外层中具有纤维素纤维。纤维素纤维(例如人造纤维)能够容易被包住，以设置在缝编织物中的纤维非织造层中或纤维中，其结果是膨化在复合可膨松的纱线中，或作为分离的可膨松的纱线。纤维素纤维沿着织物和在织物(和最终复合层材)内提供优良的水分吸收作用和传输作用。这种优良的水分吸收作用和传输作用在人造革制品中会产生良好的“干燥舒适感”。
为调整每单位面积联结点的最终密集度和在织物的一个或多个方向中联结点的出现率，织物至少在一个方向上经受一种收缩，这也就减少了联结点间距和织物面积。这种织物面积减少是通过增加两外纤维层的至少一层的膨松而达到的。在减少织物面积的方法中，其中有(a)在一个方向上延长织物以实现在垂直于延长方向的方向上更大的减少，(b)用无包覆的或复合弹力纱线在张力和拉伸下形成织物，然后松开纱线张力，(c)松驰张紧的织物，该织物是用可膨松的复合弹性纱线在张力下针织成的，和(d)活化织物中纱线的收缩，所述的织物是用可收缩的纱线和可膨松的硬质纱线的结合而机织或针织而成的。根据本发明减少织物面积和增加外纤维层的膨松的这些方法的一些具体说明被例举在下述的实例中。在所有收缩方法中非织造纤维层或被稀松的纱线的弯曲和膨化其结果是织物的上下外层存在于织物联结点之间。施加于起始织物上的收缩量是被调节的，以便使织物具有所希望的联结点密集度和出现率和具有膨松的外纤维层，该外纤维层具有0.3至2mm的厚度并且在外层内有效纤维密集度为0.05至0.35g/cm3的量级。
在起始织物已被收缩之后，树脂施加到织物上。树脂是一种弹性树脂，较好的是一种聚氨基甲酸酯树脂，它可作为一种溶液，干燥物或作为原地形成树脂的组成部分(例如，一种多元醇和聚异氰酸酯)而被应用。在另一较佳的树脂施加步骤中，在有机溶剂中的树脂溶液被经过织物表面施加，然后随着水从溶液中排出而分离出溶剂，由此使树脂凝结并形成一种透气性结构。施加到织物上的树脂数量被控制到这样的程度，使提供作为结果而产生的复合层材具有总密度范围为0.2至0.45g/cm3，外层具有不大于0.35g/cm3(和通常至少0.15g/cm3)的平均密度，和层参量P(如下述确定的)不大于0.25g/cm3并且较好是不小于0.1g/cm3。
尽管在外层中弹性树脂的充分均匀分布是较好的，但这样的均匀分布不是必需的。在0.5至2.0mm厚的外纤维层中，被经过层的外表面施加的树脂可大部分集聚在表面下方附近，只要在全部外层内的平均密度为0.15至0.35g/cm3，层参量P为0.1至0.25g/cm3就行。
可选择地，一附加的薄的聚合物涂层，较好是聚氨基甲酸酯涂层可被提供在复合层材的表面上。这种薄的涂层可作为一附加涂覆层被分别地施加其上或可作为用于被树脂处理织物的过剩量树脂施加其上。在这种情况下，涂层通常不厚于0.2mm，并且通常渗入到被树脂处理的外纤维层内0.1mm左右。这样，可选择的涂层延伸在外部纤维层的纤维顶部或成圈之上以外，并在被树脂处理的纤维外层的顶部提供一种无纤维的表面。这种可选择的涂层不会损伤有关复合层材在此记载的特性。因而，可利用这种可选择的涂层来设置复合层材表面的色彩和质地。
本发明的复合层材能够通过普通技术进行进一步处理，从而提供一种类似麂皮的表面。对于这种类似麂皮的人造革，复合层材最好具有一个全被浸渍的外层和没有顶部涂覆层。具有可选择的顶部涂层的复合层材适合直接用作人造革制品的外表面层。
实验方法
下列的方法和程序可用于测定本发明被树脂处理的复合层材的各种特征。在任何特征被测定之前，除去复合层材上的任何可选择的顶部涂层。
本发明的复合层材的每单位面积重量或由其生产复合层材的纤维或织物的每单位面积重量根据ASTM方法D 3776-79而测得。被树脂处理的织物的密度由其单位重量和其被测得的厚度而求出。一层的孔隙百分率是由该层的整个密度和在复合层材或其一层中的纤维与树脂的重量和密度的测量结果而测定的。
复合层材或由其生产复合层材的织物的厚度用一种“触感”测微计测得，该测微计具有一个直径为1/4英寸(0.64cm)平直的圆柱形测头，其把一个10g的载荷施加到被接触的表面上。
复合层材的总厚度的百分率能够通过两个方法的任何一种而测定，所述的复合层材构成纱线平面网眼织物。在第一种方法中，采用下列顺序步骤：(a)测得复合层材总厚度Z0；(b)复合层材的上部和下部外层用粒度320的砂纸磨蚀，以去除足够的材料，直到暴露出纱线平面网眼织物表面；(c)测得没有外层的该层材的厚度Z1(即纱线平面网眼织物厚度)；和(d)全部层厚度即平面纱线网眼织物的厚度的百分率由公式％Z1=100Z1/Z0计算出。在第二种方法中，纱线网眼织物的厚度是由沿垂直于纱线网眼平面所剖的复合层材横截面放大(如15-20倍)显微照片测定的。
在纵向方向或横向方向上每厘米联结点的数量或在给定面积上的联结点的数量通过计数这些联结点可容易地测定出，如在放大镜下观察到。在树脂浸渍之前在制造复合层材期间在各阶段都能做这种计数。另一方面，在树脂浸渍之后，用砂纸磨擦掉被树脂浸渍的复合层材的外层直到可看见联结点，这时在放大镜下能够数出联结点。
在此使用的术语在复合层材外部纤维层中的“有效纤维密集度”表示在层内的纤维的密集度，这些纤维是呈弯曲的成圈形式，其位于纱线网眼织物的平面之上和/或之下。对于这样的织物，其中外层的纤维是从被弯曲、变形，硬质纤维纱线(如在被收缩的针织织物中)中产生的，有效纤维密集度是在层的给定单位面积中之变形的硬质纤维纱线重量除以该层的厚度。同样，如果外层中的纤维是由被弯曲的纱线提供的，该纱线已绕着缝编弹性纱线松散地包缠并随后被充许收缩，这种包缠纱线的总重量被包括在所计算的有效纤维密集度中，但弹性芯的重量不被包括其中。在由一种收缩和变形的非织造纤维层形成的复合层材中，外部纤维层的纤维形成一些成圈，该成圈以小角度从平面纱线网眼织物平均地延伸。对于这些结构类型，仅有50％重量的非织造纤维层包括在有效纤维密集度的计算中。因此，通过公式Ceff=10-4kw/t计算出层中有效纤维密集度Ceff，以g/cm3为单位。在公式中，K是0.5并表示从变形的非织造纤维产生的纤维，这些纤维一般与纱线网眼织物有一小角度，而1.0表示由变形的纱线提供的纤维；W是纤维的单位重量，以每平方米克计；t是外部纤维层的厚度，以厘米计。本发明人经验地发现，当以这种方式计算出的被树脂处理的外层的有效纤维密集度是在本发明所要求的范围内时，便能获得复合层材对于人造革所希望具有的特征(只要本发明的其它要求也被满足)。
含有树脂的外纤维层的平均密度d1可由层的厚度和总重量计算求出。层(即树脂和纤维)的重量通过测量复合层材在被砂纸磨蚀去除被树脂处理的外层之前和之后不同的厚度和重量而测定的。
含有树脂的外纤维层还通过层参量P被表征。本发明人已经发现P参量可便利地显示出在各种抗磨复合层材中适用于人造革的特色。参量P是由外层中的有效纤维密集度Ceff和被浸渍层的平均密度d1并通过公式P=[(Ceff)(d1)]1/2而计算求出的。刚性耐磨的层材通常具有参量P为0.30g/cm3或更大。相反，本发明复合层材一般具有小于0.25g/cm3的参量P，通常范围为0.10至0.20g/cm3。
下面的附加试验用于测量根据实例而制备的复合层材样品的各种性能特征。
复合层材的硬挺性和挠性根据ASTM-1388-64，方案A，在复合层材的纵向，横向和对角(即与纵向和横向成45角)方向上进行测量。在具有较低弯曲长度的两个方向上的测量结果被平均并且被记录于此作为复合层材的“挠性”，以每毫米复合层材厚度的伸出厘米计。
舌形撕破强度和条状物拉伸强度是用2cm宽的样品在复合层材的纵向和横向方向上分别通过ASTM试验方法D 2261-83和ASTM试验方法D-5035-90进行测量的。每个方向的强度被记录，以Ug为单位。
拉伸性S是通过下述方式测定的：(a)切割出试验样品，其取自于纵向方向(LD)，横向方向(TD)和与其它两方向成45度的对角线方向(DD)上的复合层材，测出2cm宽，10cm长；(b)在平行于长度尺寸的样品上制订一标准长度Lo；(c)由样品悬挂一个1.0公斤的重物，时间为2分钟；(d)利用被悬挂的重物，再测量这个“标准长度”，该被再测出的长度称为Lf；和(e)由公式％S=100(Lf-Lo)/L。计算出百分比拉伸性。该最高的LD,TD或DD％拉伸(长度)在此被记录作为复合层材的拉伸性。应用这种拉伸性试验的低应力去模拟在人造革被加工，弯曲或起皱时出现的应力。同样，应当相信的是至少15％的拉伸性和较好的是至少20％，或甚至更高，会使本发明的复合层材具有优良的抗断裂性，该断裂是源于反复弯曲的。
压缩性C是通过测量复合层材的厚度而测定的(a)在没有压力下，to，和(b)在70千帕(10.2 1b/in2)的压力下，t1。使用一个厚度测定计，它把一个2.5磅(1.14kg)的载荷经过一个直径为1/4英寸(0.64cm)的圆筒脚座而施加给复合层材的表面。然后通过公式％C=100(t0-t1)/t0而计算出压缩性百分率％C。复合层材对于从压缩回复的能力可表示为压缩回复百分率％CR，并且通过下述方式测定，在将用于层材压缩性试验的70Kpa的压力去除之后，测量在30秒内的复合层材的厚度tf，由公式％CR=100-100(tf/t0)计算出压缩回复百分率。这种低压缩的压缩性试验可模拟人造革承受加工时的一般压缩。
复合层材对于传输和保留水分的能力在此表示为“保水性”WR，它是由下式方式测定的(a)切制一个复合层材样品5cm×5cm,(b)测出样品重量Wo,(c)把样品放在一个装满水的槽中，并且转动置于样品表面上的辊，以便压出样品中的空气，(d)让样品保持在水中10分钟，(e)把水从样品中去除，(f)把样品放在粗糙水平筛网上并让样品沥干1分钟，和(f)测定被沥干的样品重量，Wf。这种保水性可表示为复合层材的重量的百分率并且根据WR=100Wf/Wo计算求出。对于每个样品，5次试验的结果被平均。该试验可模拟皮革制品用于鞋时容纳水分(例如汗水)的能力。
超喂比率和收缩比率是在此被记录的工艺参数。超喂比率仅适用于本发明的实施例，其使用一种变形非织造纤维层，而超喂比率被定义为这样的比率，即起始纤维非织造层的初始面积与紧跟前面的第一加工步骤(例如缝编步骤)该层的面积之比。超喂将引起非织造层在要被喂入到操作的方向上的弯曲，褶裥或压缩。这种收缩比率是非织造层由于经历特殊收缩步骤而进一步收缩量的量度。该收缩比率被定义为织物进入特殊操作时的面积除以纤维层离开该操作时的面积。
本发明典型的被树脂处理的复合层材具有下列所希望的性能特征的组合：
压缩性，％C           10-40％
压缩后的回复性，％CR  至少80％
拉伸性，％S           至少15％
挠性(弯曲长度)        5cm/mm厚度，或较小
舌形撕破强度          至少2kg
拉伸强度              至少5kg
保水性，％WR          至少125％
如在下面的实例所示，在本发明以外的复合层材(比较样品)缺少一种或多种上述性能特征和/或对于本发明复合层材来说所要求的收缩织物结构。值得注意的是上述所希望的性能特征还被目前销售的某些最高质量的人造革所拥有，例如“Ultrasued”，它是由日本Kuraray Co.,Ltd出品的，并通过一种含有海-岛复合纤维形成的微纤维以相当昂贵的工艺制做。
实例
描述一下各种复合层材的制备。本发明的复合层材与除了本发明以外的复合层材比较。本发明的样品用阿拉伯数字表示，而比较样品用大写字母表示。在实例中，常用的经编专门术语用来描述特殊的重复缝编花纹组织，其适用于制备各种已被使用的针织或缝编织物。所有重量百分比，除非另作说明，都是以复合层材的总重量为基础的(即，在被树脂处理的织物中树脂和织物的重量)。每种复合层材的加工说明和结构与性能特征都伴随实例概述在表中。
在某些实例中，弹性纱线被用于制备某些随后要被树脂处理的织物。除非另作解释，由弹性纱线制造的每一织物，在离开织物成形机之后，要按下述方式(a)使其实现最初的收缩，(b)浸入沸水(100℃)1至2分钟，(c)干燥，然后(d)在一拉幅机上以380°F(193℃)热定形1至1.5分钟。在热定形期间施加于LD和TD上的尺寸改变的特殊量用于调整将被树脂处理的织物中的收缩量。
织物的各种类型可被使用在实例中从而制备一些复合层材。这些织物的详细说明给出在每一实例中，但为了在概括表中识别方便起见，在用树脂处理之前，被指定的织物简述在下述表中：
F-1，一种用非弹性纱线缝编的射流喷网成型的纤维层材，随后在沸水中被收缩，打褶裥和热定形。
F-2，一种用弹性纱线缝编的射流喷网成型的纤维层材，随后在沸水中被收缩，打褶裥和热定形。
F-3，一种用弹性纱线针织成的织物，随后在沸水中收缩，打褶裥和热定形。
F-4，一种经纱采用弹性斯潘德克斯纱线机织而成的织物，随后在沸水中被收缩，打褶裥和热定形。
F-5，一种不被打褶裥的射流喷网成型的纤维层材，准备用作制造一种比较复合层材。
F-6，一种拉绒机织棉织物，准备用作制造一种比较复合层材。
F-7，一种弹性拉绒机织棉织物，准备用作制造一种比较复合层材。
用于制备本发明各种复合层材样品的织物用4种弹性树脂中的一种树脂进行处理。用于比较目的所包括的第5种树脂(R-5)发现不适合用来制造企图用作柔软，挠性人造革的复合层材。用一种长7英寸，宽1英寸，厚0.1至0.2英寸(17.8cm×2.5cm×0.25～0.51cm)的树脂铸膜来测量每种树脂的肖氏A硬度，断裂伸长％，和由100％拉伸的回复％，并且被简述如下：
树脂    肖氏A硬度    断裂伸长％    拉伸回复％
R-1        60        153            100
R-2        50        360            100
R-3        55        650            100
R-4        60        650            100
R-5        80        10             0
树脂R-1,QC-4191，可从K.J.Quinn & Co.Of Seabrook,NewHampshire获得，它是一种双部分聚氨基甲酸酯树脂系统，其包括每部分异氰酸盐、3部分多元醇。除非另作说明，当用于处理织物时，R-1在60℃下被混合，然后刷到织物样品上，之后被固化。
树脂R-2是一种在二甲基甲酰胺溶剂中的聚氨基甲酸酯的溶液。当用于处理织物时，织物样品浸在溶液里，然后溶剂从被树脂处理的含水的样品中析出，同时聚氨基甲酸酯被凝结并形成一种透气性结构。
树脂R-3,Bayer 638512，由德国Bayer AG销售，它是一种双部分聚氨基甲酸酯树脂合成物，其被刷到织物上，然后被固化。
树脂R-4，是树脂R-3溶入二甲基甲酰胺并以与树脂R-2相同的方式施加到织物上，从而形成一种透气性结构。
比较树脂R-5，“ZAR”，它是一种透明的聚氨基甲酸酯整理剂，由United Gilsonite Laboratories of Scranton,Pennsylvania销售。
被树脂R-1,R-2,R-3或R-4处理的织物在一个温度约为65℃的烘箱中被干燥和固化。被树脂R-5处理的织物由一刮刀整平，然后在室温下干燥和固化，时间约为两天。
实例Ⅰ
这个实例说明本发明的一种复合层材，样品1的制备，并且用它与本发明之外的复合层材，样品A,B和C进行比较。在该实例中，所有织物用相同的透气性结构成型树脂R-2浸渍。样品1由一种非结合的射流喷网成型的纤维层材制备，其用非弹性纱线缝编并被收缩，以形成一种类型F-1的织物，随后它用弹性聚氨基甲酸酯溶液(R-2)浸渍，从而提供一种本发明的复合层材。比较样品A的织物与样品1的织物是一样的，但被浸渍较大数量的树脂。用于比较样品B的织物是一种射流喷网成型样品，其不被缝编或收缩，而样品C的织物是一种常常用于制备商品化人造革类型的起绒与机织的棉织物。
样品1和比较样品A的原材料是SONTARAStyle 8423射流喷网成型的层材，由E.I.du Pont de Nemours & Co.销售。射流喷网成型的层材称重2.3 oz/yd2(80g/cm3)并且由重量70％的1.7旦(1.9分特)人造纤维和重量30％的1.35旦(1.5分特)聚酯纤维组成，纤维长度为7/8英寸(2.2cm)。射流喷网成型的层材以约25％地超喂到双梳栉14-机号多针合缝机上，其在横向方向上有14缝针/每英寸(5.5/cm)，在纵向方向上被引入22线圈/每英寸(8.7/cm)。变形的70旦(78分特)34-长丝聚酯纱线使用在两个梳栉上。前梳栉引入1-0,0-1链式线圈，而后梳栉引入3-4,1-0经平组织。随后缝编织物通过被浸入到沸水中而经受收缩处理。其后，被缝编的层材被纵向拉伸16％，同时横向收缩25％，并在380°F(193℃)下热定形，从而形成具有51联结点/cm2,LD 7.5联结点/cm,TD6.8联结点/cm的织物。在显微镜观察这种被处理的织物横截面，其显示出一些变形的非织造成圈形成一上部外部纤维层，该层在缝合纱线的平面网眼织物之上伸出约1.0mm，在纱线网眼织物之下伸出约0.3mm。这种平面纱线网眼织物测得约0.3mm厚。在树脂施加之前织物总厚度为1.6mm。
上述织物的样品然后用树脂R-2浸渍以形成样品1和比较样品A，样品1浸渍的树脂少于比较样品A(分别为68％和83％，基于被浸渍织物的总重量)。在树脂浸渍之后，每一样样品有1.3mm的总厚度。超过纤维端部或纤维成圈范围没有额外树脂。这种没有额外树脂是用320粒度的砂纸轻轻的磨蚀直到暴露出“第一纤维端部”而确定的，随后的作法用于所有实例。
比较样品B是由长为7/8英寸(2.2cm),1.35旦(1.5分特)的聚酯纤维的射流喷网成型层材(织物类型F-5)而制备的，该层材为9oz/yd2(305g/m2)SONTARA,以与样品1和A同样的方式浸渍树脂。比较样品C是用一种4.8oz/yd2(159 g/m2)商业用的起绒机织棉织物(类型F-6)而制备的，其浸渍有与样品1相同数量的树脂百分比。
下列的表1概述了样品1和3个比较样品的结构和性能特征。
                         表1-实例Ⅰ样品符号                 1      A      B      C织物类型                F-1    F-1    F-5    F-6面积重量，g/m2         150    150    306    163厚度，mm                1.6    1.6    2.3    0.7密度，g/cm3            0.09   0.09   0.13   0.23浸渍深度                full   full   full   full树脂符号                R-2    R-2    R-2    R-2复合层材面积重量，g/m2         473    926    557    465厚度，mm                1.3    1.3    2.3    0.7密度g/cm3              0.36   0.71   0.24   0.66％树脂                  68     83     45     65％孔隙                  70     41     80     45平面纱线网眼织物％复合厚度              23     23     0      55联结点/cm2             51     51     0      624LD联结点/cm             7.5    7.5    0      24TD联结点/cm             6.8    6.8    0      26被浸渍的外层总厚度，mm              1.0    1.0    2.3    0.7浸渍深度，mm            1.0    1.0    2.3    0.7纤维密集度，Ceff,g/cm3 0.04   0.04   0.07   na平均密度g/cm3          0.33   0.68   0.24   na参量P,g/cm3            0.11   0.16   0.13   na复合特征％压缩性，％C           23     4      4      7％压缩恢复，％CR        95     100    80     80挠性，cm/mm厚度         3.8    6.7    6.4    12.6％拉伸性，％S           28     3      3      12％保水性                140    30     60     50LD舌形撕裂强度，kg      2.8    1.1    1.6    1.3TD舌形撕裂强度，kg      5.1    3.3    1.9    1.2LD拉伸强度，Kg          27     33     60     28TD拉伸强度，kg          18     22     24     40
注：“na”指不可施加的
由表1中概述的数据所示，样品1的复合层材是相对柔软，易挠的，有吸收力的，以及强度好的，并且非常适合于用作人造革。相反，比较样品A，它有较大于本发明复合层材所要求的复合和外纤维密度，它在压缩性，挠性，抗撕裂性和保水性方面存在严重缺陷。同样，与样品1比较，两个比较样品B和C在压缩性，挠性，抗撕裂性和保水性方面也是不良的。值得注意的是这两个比较样品缺少本发明所要求的结构特性，例如与适宜的外纤维层恰当结合的适应的平面纱线网眼织物。
实例Ⅱ
这些实例说明了本发明复合层材(样品2和3)的制备，其由纤维层形成的织物构成，而纤维层用弹性纱线缝编(如，类型F-2织物)，随后收缩和树脂处理。所使用的树脂含量和特殊树脂体现在形成的复合层材特性上的效果用比较样品D和E表明。这个实例还包括另一比较样品F，其为一种用于某些人造革生产的商业化类型(类型F-6织物)的浸有树脂的，起绒弹性机织物。
用于样品2,3,D和E的织物是由一种0.7oz/yd2(24g/m2)SONTARAstyle 8017射流喷网成型的层材制备的，而该层材由1.35旦(1.5分特)，长为7/8英寸(2.2cm)的聚酯纤维构成。层材是用双梳栉多针缝合机缝编的。各梳栉有14缝针/英寸TD(5.5/cm)，嵌入29针脚/英寸(11.4/cm)，并用一种混合股线形成一种1-0,4-5/4-5,1-0缝编花纹组织，其混合股线是由280旦(320分特)LYCRA斯潘德克斯纱线松散地用70旦(78分特)变形的聚酯长丝缠结而成的。已缝编的织物具有面积重量256g/m2，其包括聚脂短纤维24g/m2，聚酯变形纱线256g/m2和斯潘德克斯长丝115g/m2。这种已缝编的织物浸入在沸水中并随后被干燥和在拉幅机上被热处理，同时织物受到LD 20％和TD 73％的收缩。被收缩的织物具有536g/m2的单位重量。由于这种收缩的结果该斯潘德克斯纱线形成纱线平面网眼织物和短纤维层发生膨化及变形的聚酯长丝也膨化，从而形成约1.6mm厚的低密度外部上部纤维层以及更薄的低密度外部下部纤维层。观察被收缩的织物横截面则显示出约有一半的(总重量)松散纱线，并且基本上所有的短纤维都在上部外层中。
被收缩的织物用树脂浸渍，以形成复合层材，其特征列在下面的表2中。样品2用树脂溶液R-2浸渍；样品3用树脂R-1浸渍；比较样品D用树脂R-1浸渍，但比样品3有较高的树脂含量；样品E用树脂R-5浸渍。
样品F的商品化的起绒弹性织物是用经纱为非弹性棉纤维纺的纱线和纬纱为被短棉纤维包覆的弹性纱线机织而成。其有LD 22纱线/cm,TD26纱线/cm,所提供的织物具有572联结点/cm2。该织物用树脂R-2浸渍，从而在样品F的复合层材中形成一种透气性聚氨基甲酸酯结构。
该实例样品的结构和性能特征被简述在下面的表2中。概述的数据表明本发明的样品2和3具有用作人造革所希望的特性。相反，样品D是用与样品3相同的织物和相同的树脂制成的，但树脂含量为68％对21％，其复合密度和外层密度是非常高的，结果是，缺少本发明样品3的压缩性，挠性，保水性和撕裂强度。
比较样品E是用与本发明的样品2和3相同的织物制成的，但是浸渍非常小量的聚氨基甲酸酯树脂R-5(总复合重量的12％)。树脂R-5是非“弹性的”，如在此所限定的。由于使用树脂R-5的结果，尤其当与样品2和3的复合层材比较时，样品E的复合层材具有不希望的非压缩性，挠性和相对低的抗撕裂性。
比较样品F是由商品化的起绒弹性机织棉织物制成的，并且被凝结有透气性聚氨基甲酸酯树脂R-2，其表现出比本发明样品2和3的复合层材有较小的压缩性，较小的挠性，较小的抗撕裂性和较小的保水性。
                      表2-实例Ⅱ样品符号                2      3      D      E      F织物类型                F-2    F-2    F-2    F-2    F-7面积重量，g/m2         536    536    536    536    329厚度，mm                2.4    2.4    2.4    2.4    1.4密度，g/cm3            0.22   0.22   0.22   0.22   0.24浸渍深度                full   full   full   full   full树脂符号                R-2    R-1    R-1    R-5    R-2比较层材面积重量，g/m2         840    680    1660   610    564厚度，mm                2.4    2.4    2.4    2.4    1.4密度g/cm3              0.35   0.28   0.69   0.25   0.40％树脂                  36     21     68     12     42％孔隙度                71     77     43     79     67平面纱线网眼织物％复合厚度              17     17      17    17     50联结点/cm2             129    129    129    129    572LD联结点/cm             13.6   13.6   13.6   13.6   22TD联结点/cm             9.5    9.5    9.5    9.5    26被浸渍的外层总厚度，mm              1.6    1.6    1.6    1.6    1.4被浸渍深度，mm          1.6    1.6    1.6    1.6    1.4纤维密集度，Ceff,g/cm3 0.11   0.11   0.11   0.11   na平均密度g/cm3          0.22   0.16   0.54   0.15   na参量P,g/cm3            0.14   0.12   0.22   0.13   na复合特征％压缩性，％C           25     25     8      0      7％恢复性，％CR          90     90     100    na     80挠性，cm/mm厚度         3.4    4.8    7.1    18     6.5％拉伸性，％S           23     31     3      3      17％保水性                170    250    85     240    95LD舌形撕裂强度，kg      11     9      3.1    2.3    1.8TD舌形撕裂强度，kg      6      6      2.2    2.1    1.8LD拉伸强度，Kg          24     19     33     43     43TD拉伸强度，kg          32     46     52     58     24
实例Ⅲ
本实例也是说明本发明复合层材的制备，每一复合层材包括一织物，其外部纤维仅部分地浸渍树脂(样品5-8)。这些样品与两个复合层材(样品4和H)进行比较，这两个复合层材各包括一个通过其总厚度被全部浸渍的织物。样品4是一种本发明的复合层材，而样品H是一种本发明以外的比较复合层材。
本发明的复合层材样品4-7和比较样品H是各用相同的织物，双梳栉多针缝合Style 8k00 SONTARA射流喷网成型的非织造层材而制备的。射流喷网成型的层材具有面积重量0.7oz/yd2(24g/m2)并且是由重量93％的聚酯纤维和重量7％的KEVLAR芳族聚酰胺纤维组成，其聚酯纤维是7/8英寸(2.2cm)长和1.35旦(1.5分特)，而芳族聚酰胺纤维是3/4英寸(1.9cm)长和1.5旦(1.7分特)。层材以约39％超喂方式供给缝合机。各梳栉有14缝针/英寸TD(5.5/cm)，和嵌入14针脚/英寸LD(5.5/cm)。前梳栉用220旦(240分特)的变形的高强度，150-长丝聚酯纱线引入一种1-0,3-4缝编花纹组织。后梳栉用松散地被70旦(78分特)变形聚酯长丝缠结的LYCRA斯潘德克斯280旦(320分特)弹性纱线引入一种1-0,4-5缝编花纹组。已缝编的织物具有面积重量192g/m2，其中射流喷网成型层材的纤维称重33g/m2，高强度聚酯纱线称重90g/m2，斯潘德克斯纱线称重33g/m2，和聚酯纱线与其缠结的斯潘德克斯纱线的称重36g/m2。已缝合织物被浸入到沸水中，干燥和在390 °F(199℃)下被拉幅，其条件是允许收缩到其已缝编的TD尺寸的约1/2，和其已缝编的LD尺寸的约2/3，或到其已缝编的面积的约1/3。这样收缩的织物称重为576g/m2。由于收缩和织物收缩的结果，斯潘德克斯纱线所形成的平面网眼织物可占织物和膨化射流喷网成型的短纤维层的总厚度的14％，该变形的聚酯纱线和膨化聚酯缠结纱线有助于外纤维层的组织成形。上部外部纤维层为1.0mm厚。
非弹性缝编织物(类型F-1)用于制备本发明样品8的复合层材。该织物是双梳栉，多针缝编Style 8017 SONTARA射流喷网成型的非织造层材。射流喷网成型的层材具有面积单位重量0.7oz/yd2(24g/m2)并且由长度为7/8英寸(2.2cm)和1.35旦(1.5分特)的聚酯纤维构成，该层材以约56％超喂方式供给双梳栉缝合机。每个梳栉具有TD 18缝针/英寸(7.1/cm),和LD引入14线圈/英寸(5.5/cm)。前梳栉用200旦(220分特)的34-长丝并部分取向的聚酯纱线引入1-0,3-4线圈花纹组织。后梳栉用34-长丝70旦(78分特)变形聚酯纱线引入3-4,1-0线圈花纹组织。已缝编的织物具有面重为135g/m2，其中射流喷风成型层材称重为37g/m2，部分取向的聚酯纱线称重为27g/m2，和变形聚酯纱线称重为71g/m2。这种已缝编的织物被浸入到沸水中，随后干燥并在175℃下于拉幅机中热定形，使其收缩到其已缝编LD和TD尺寸的约一半，即其已缝编织物面积的约1/4。该收缩的织物称重为544g/m2。由于这种缝编织物结构和收缩的结果。部分取向的聚酯纱线被收缩并且所形成的平面网眼织物占据织物总厚度的约1/5，而变形的射流喷网成型的短纤维层和弯折变形的聚酯纱线则形成外纤维层。上面外部纤维层为0.6mm厚，称重为152g/m2，而下面外部纤维层为0.5mm厚，称重为42g/m2。
样品4和比较样品H的织物均全部浸渍双部分聚氨基甲酸酯树脂R-1。样品5-8的织物被树脂处理要达到这样的程度，仅让树脂部分地浸渍到织物上面外部纤维层内。样品7和8在部分浸渍树脂外部纤维层顶部有一薄的额外涂覆层(约0.1mm厚)，在测定该层特征之前则去掉该涂覆层。树脂R-1通过下列顺序步骤施加到样品5的织物上，(a)把树脂涂抹到一张纸上，(b)保持树脂原状的在纸上5分钟，(c)把该纸压到带树脂的织物上，从而与织物的上面外部纤维层接触，(d)移走纸材，和(e)在160°F(71℃)下固化树脂8小时。对于样品6的织物，少量树脂R-4溶液涂刷到织物的上面外部纤维层上，并在100℃下干燥。树脂R-3采用和用于样品5的织物之相同方法而施加到样品7的织物上，只是在施加到纸上之后，在其转移到织物外纤维层之前，树脂则被允许保持原状20分钟。
                      表3-实例Ⅲ样品符号                4      5      6     7*      8*     H织物类型                F-2    F-2    F-2    F-2    F-1    F-2面积重量，g/m2         576    576    576    576    544    576厚度，mm                2.1    2.1    2.1    2.1    1.4    2.1密度，g/cm3            0.27   0.27   0.27   0.27   0.39   0.27浸渍深度                full   0.25   0.25   0.30   0.30   full树脂符号                R-1    R-1    R-4    R-3    R-3    R-1复合层面积重量，g/m2         676    708    685    776    603    1629厚度，mm                2.1    2.1    2.1    2.1    1.4    2.1密度g/cm3              0.32   0.34   0.33   0.35   0.43   0.78％树脂                  15     19     16     26     10     65％孔隙率                73     72     73     70     64     35平面纱线网眼织物％复合厚度              14     14     14     14     21     14联结点/cm2             91     91     91     91     151    91LD联结点/cm             8.3    8.3    8.3    8.3    11     8.3TD联结点/cm             11     11     11     11     14     11被浸渍的外层总厚度，mm              1.0    1.0    1.0    1.0    0.6    1.0被浸渍深度，mm          1.0    0.25   0.25   0.30   0.30   1.0纤维密集度，Ceff,g/cm3 0.18   0.18   0.18   0.18   0.22   0.18平均密度g/cm3          0.27   0.32   0.30   0.34   0.32   0.69参量P,g/cm3            0.22   0.22   0.21   0.23   0.21   0.36复合特征％压缩性，％C           15     19     19     18     15     3％恢复，％CR            90     90     90     90     100    100挠性，cm/mm厚度         3.3    2.8    2.2    2.1    3.7    9.3％拉伸性，％S           160    80     140    60     21     2％保水性                290    320    350    280    280    20LD舌形撕裂强度，kg      15     16     18     23     22     9TD舌形撕裂强度，kg      9      14     18     25     24     12LD拉伸强度，Kg          91     103    101    118    51     74TD拉伸强度，kg          20     32     27     28     43     24
*注：这些样品有一个0.1mm厚的顶部涂层
上述表3概述了本发明样品4-8和比较样品H复合层材的各种结构和性能特征。
样品4、5和比较样H比较，其用相同的织物和相同的树脂制成，它们比较说明的是复合层材由于把树脂混入到织物中的方式则导致性能不同。样品4和样品H是完全浸渍树脂；在样品5中，树脂仅渗透外部纤维层的25％。结果形成的样品4和5的复合层材具有符合本发明的复合密度，浸渍外层平均密度和参量P。样品H则不属于本发明的复合层材，其复合密度，层的密度和层参量P均大于本发明所允许的数值。与样品H比较。样品4和5的复合层材则具有非常好的压缩性，挠性以及保水性。因此，不管被树脂处理的织物的外层是完全浸渍树脂还是部分浸渍树脂，只要层材和树脂的结构参量与本发明相适应，其复合层材将是用作人造革的适宜材料。
本发明样品5,6,7和8的复合层材各由具有外部纤维层的织物制备，其仅部分地浸渍树脂为层厚度的25-50％。顶部涂覆层对复合层材的特性没有不利的影响。值得注意的是外层和复合层材的特征，例如密度、厚度，面积重量，参量P等等，是在额外的顶部涂覆层从复合表面磨蚀掉时而测定的。表3表示出了每个样品5-8都适于用作人造革。
实例Ⅳ
这个实例描述了本发明的复合层材(样品9-12)，其是由被树脂处理的，收缩和膨化的针织或机织织物制备的。在这些织物中，外部纤维层是由膨化的纱线形成的。样品9和10各是一种收缩的，双梳栉针织织物。样品9是完全浸渍树脂的；样品10仅是部分浸渍树脂。样品11是完全浸渍树脂的，收缩的，单梳栉针织的织物。样品12是完全浸渍树脂的，收缩的，机织的织物。比较样品Ⅰ举例说明了不良的硬挺性，其是当织物经受过渡收缩时产生的，这样的复合层材由于变得太僵硬以致于不能满意地用作人造革。
该实例的所有织物用弹性树脂R-1处理。复合层材样品的特征概述在下列的表4中。下文将作进一步说明。
样品9和10的复合层材是用相同的织物生产的。织物是在一种双梳栉经编机上针织而成，各梳栉为机号10，即各梳栉有TD10缝针/英寸(3.9/cm),LD引入22线圈/英寸(8.7cm)。前梳栉用280旦(320分特)LYCRA斯潘德克斯纱线松散地缠结有变形的70旦(78分特)聚酯纱线的混合股纱引入一种2-3,1-0线圈花纹组织。后梳栉用一种50长丝，220旦(240分特)高强度变形聚酯纱线引入一种1-0,3-4线圈花纹组织。已缝编的织物称重为76g/m2，其由高强度聚酯纱线约41g/m2,LYCRA斯潘德克斯纱线17g/m2和聚酯变形纱线18g/m2组成。该织物被经过沸水和热处理，从而使织物收缩到其在针织时LD尺寸的约38％和其在针织时TD尺寸的2/3，或其针织时面积的27％。这种收缩伴随有织物的褶裥和膨化。收缩的织物称重为274g/m2。树脂R-1施加到织物上，以致样品9是完全浸渍树脂，而样品10的上面外部纤维层之厚度的仅36％含有树脂。这两个复合层材样品都适合用作人造革。
样品11的复合料的单梳栉针织织物是以机号20，用TD7.9缝针/cm，引入7.9线圈/cm，以1-0,2-3线圈花纹组织，通过280旦(320分特)LYCRA斯潘德克斯纱线松散地缠结有变形的70旦(78分特)聚酯纱的混合股线而制备的。该织物被收缩和热定形，以致LD和TD尺寸各被收缩到其针织时的尺寸的约一半，或收缩到针织时的面积的约1/4，由此提供的织物重约200g/m2和具有LD 15.7联结点/cm及TD 11联结点/cm。被收缩的织物具有上部和下部的外部纤维层，各层厚约为0.6mm。各外层是由混合股线的膨化包覆纱线而形成的。混合股线的斯潘德克斯纱线在织物的中部形成一平面网眼织物。如下列表4所示，样品11的完全浸渍的织物提供一种适合于用作人造革的复合层材。
为举例说明用于类似本发明复合层材的所制备的复合层材的平面纱线网眼织物中联结点过多数量的不利影响，制备了比较样品Ⅰ。与用于制备样品11的织物相同的单梳栉针织机，TD缝针数量/cm，LD线圈数量/cm，针织纱线，和重复线圈花纹组织来制造比较Y的织物。然而，样品Y的针织时的织物比样品11的织物收缩更多。比较样品Y的织物收缩到其针织时TD尺寸的约24％和收缩到其针织时LD尺寸的约40％，或收缩到其原面积的约10％。如表4所示，联结点出现率增加到TD32/cm,LD 19/cm，以及联结点浓缩到616/cm2。此外，即使相对少量的树脂用来浸渍织物(仅复合总重量的24％)，结果形成的复合料仍非常硬。比较样品Y的挠度为11.2cm/mm，可是本发明的样品11的挠度3.1cm/mm。
本发明的样品12是用一种浸有树脂被收缩的机织织物而制备的。织物是用48经纱/英寸和16纬纱/英寸(LD 18.8/cm,TD 6.3/cm)机织而成。每根经纱由两根纱线组成。其中是：140旦(160分特)无包覆的LYCRA斯潘德克斯纱线和34-长丝，150旦(167分特)变形的、可膨松的聚酯纱线。每根纬纱是一种150旦(167分特)聚酯纱线。在机织时织物称重为136g/m2，并且由聚酯纬纱65g/m2，斯潘德克斯纱线14g/m2和变形的，可膨松的聚酯纱线57g/m2组成。该织物被浸入在沸水中并且随后干燥和热定形，以产生织物收缩并收缩到其机织时的TD尺寸的1/3，这时保持其机织时的LD尺寸。表4表示出在树脂处理之后，样品12为用作人造革的适合材料。
                      表4-实例Ⅳ样品符号              9       10    11     12     I织物类型              F-3    F-3    F-3    F-4   F-3面积重量，g/m2       274    274    200    408   594厚度，mm              1.4    1.4    1.2    1.8   2.6密度，g/cm3          0.20   0.20   0.17   0.23  0.23浸渍深度              Full   0.25   Full   Full  full树脂符号              R-1    R-1    R-1    R-1    R-1复合层材面积重量，g/m2       333    335    354    685    784厚度，mm              1.4    1.4    1.2    1.8    2.6密度g/cm3            0.24   0.24   0.30   0.38   0.30％树脂                18     18     43     40     24％孔隙率              80     80     75     68     80平面纱线网眼织物％复合厚度            14     14     17     33     15联结点/cm2           133    133    172    361    616LD联结点/cm           22.5   22.5   15.7   19     19TD联结点/cm           5.9    5.9    11     19     32被浸渍的外层总厚度，mm            0.7    0.7    0.6    0.9    1.1浸渍深度，mm          0.7    0.25   0.6    0.9    1.1纤维密集度，Ceff,g/cm30.15   0.15   0.08   0.09   0.14平均密度g/cm3        0.19   0.24   0.21   0.25   0.21参量P,g/cm3          0.17   0.19   0.13   0.15   0.17复合特征％压缩性，％C         21      21    17     17      12％恢复，％CR          90      90    90     90      85挠性，cm/mm厚度       2.9     2.3   3.1    5.0     11.2％拉伸性，％S         80      80    74     60      9％保水性              190     210   150    220     120LD舌形撕裂强度，kg    5.0     8.5   4.5    23      2.7TD舌形撕裂强度，kg    5.0     9.5   4.0    9.0     23LD拉伸强度，Kg        13      12    18     13      19TD拉伸强度，kg        10      22     9     19      19

Claims (14)

1．一种改进的复合层材，它包括一种用弹性树脂处理的织物，
复合层材具有总的厚度为0.5至3.0mm的范围，单位重量为200至1000g/m2的范围和孔隙率为60至90％的范围；
织物具有一个纵向方向，一个横向方向，一个上部外层，一个下部外层和一个平行于上下外层且设置在它们之间的缝编的，针织的或机织的纱线平面网眼织物；
纱线平面网眼织物含有许多联结点并具有织物总厚度的1/10至1/3范围的厚度，和
至少上外层或下外层具有范围为0.5至2.0m的厚度，其含有弹性树脂并由0.5至5分特的纤维构成，所述纤维大体上是相互分离的并形成一些线圈，这些线圈来回地通过纱线平面网眼织物，
本发明的改进包括：其中
复合层材具有范围为0.2-0.45g/cm3的总密度，
织物具有范围为25至400联结点/cm2的联结点密集度，在各纵向方向和横向方向上联结点出现率不大于25/cm，和
含有树脂的外层具有范围为0.03至0.25g/cm3的有效纤维密集度，范围为0.15至0.35g/cm3的平均密度，和不大于0.25g/cm3的层参量。
2．根据权利要求1的复合层材，其特征在于：弹性树脂是一种聚氨基甲酸酯，其具有至少125％的断裂伸长率，不大于70的肖氏A硬度，并且在从100％的拉伸松开之后基本上立刻回复到其原始长度。
3．根据权利要求2的复合层材，其特征在于：联结点密集度是50至250/cm2的范围，联结点出现率为5-20/cm的范围，并且树脂包括复合层材为20至40的重量百分比；该树脂至少部分地浸渍织物的外层。
4．根据权利要求2的复合层材，其特征在于：弹性树脂浸渍织物的整个厚度。
5．根据权利要求2的复合层材，其特征在于：复合层材在含有弹性树脂的外层之顶部置有一薄的聚合物涂层。
6．根据上述权利要求之一的复合层材，其特征在于：该复合层材的压缩性为10-40％，其至少是80％可恢复的，弯曲长度不大于复合层材厚度的5.5cm/mm，水分保持率至少为浸有树脂的复合织物总面积重量的1.25倍以g/m2为单位。
7．根据权利要求6的复合层材，其特征在于：复合层材在各方向上具有舌形撕破强度至少2kg，在各方向上具有拉伸强度至少5kg，并且至少在纵向方向或横向方向上具有最少15％的拉伸性。
8．根据权利要求6的复合层材，其特征在于：在平面纱线网眼织物的至少一个方向上的纱线包括斯潘德克斯弹性纱线。
9．根据权利要求6的复合层材，其特征在于：在平面纱线网眼织物的至少一个方向上的纱线包括聚酯或尼龙的部分分子取向纤维的纱线。
10．根据权利要求6的复合层材，其特征在于：在上层或下层中的至少30％重量百分比的纤维是纤维素纤维。
11．用于制造复合层材的工艺方法，其包括的步骤是：
缝编，针织，或机织一种织物，以在该织物中形成一种纱线平面网眼织物，该纱线平面网眼织物在织物的各纵向方向和横向方向中具有3-20联结点/cm；
在至少一个方向上收缩织物至少20％，从而在至少一个方向上增加每厘米联结点的数量，以便提供织物具有联结点密集度为20-400/m2的范围，在每个方向上联结点出现率至少为5/cm和不多于25/cm，并且在织物中形成至少一个外层，该外层厚度为0.3至2mm的范围，其中，纤维是被膨化的并且通常是相互分离的，被膨化的纤维重复地成圈在纱线平面网眼织物的内外侧，并且在外层中提供有效的密集度为0.03至0.25g/m3的范围；然后
以足以至少部分地浸渍外纤维层的数量来把弹性树脂施加到织物上，并且提供被树脂处理的织物具有总密度为0.2至0.45g/cm3的范围，再有，被树脂处理的外层具有平均密度为0.15至0.35g/cm3的范围，以及层参量P不大于0.25g/cm3。
12．根据权利要求11的工艺方法，其特征在于：织物被收缩到小于其原始面积的75％，弹性树脂是一种聚氨基甲酸酯，施加到织物上的树脂数量是织物加上树脂重量百分比的20至45％，该平面纱线网眼织物是用至少一组可收缩纱线制备的，可收缩纱线是无包覆的斯潘德克斯纱线或弹性混合股纱线。
13．根据权利要求11或12的工艺方法，其特征在于：弹性树脂以足以浸渍外层全部厚度的数量被施加到织物外层上。
14．根据权利要求13的工艺方法，其特征在于：被树脂浸渍的外层要经历仿麂皮处理。
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