DE102011112656A1

DE102011112656A1 - Lederverbundstoff sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102011112656A1
Application number: DE201110112656
Authority: DE
Inventors: Hubert Mense
Original assignee: Haensel & Co GmbH; Hansel & Co GmbH
Current assignee: Haensel & Co GmbH; Hansel & Co GmbH
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2013-03-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lederverbundstoff, aufweisend ein textiles Flächengebilde, das mit Hotmelt mit einem Lederspaltprodukt kaschiert ist, wobei das Lederspaltprodukt ein geschrumpftes, fleischseitig mit Hotmelt getränktes Lederprodukt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lederverbundstoff sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung, aufweisend ein textiles Flächengebilde, das zumindest auf einer Flächenseite über einen Klebstoff mit einem Lederspaltprodukt kaschiert ist.
Leder wird aus Tierhaut erzeugt. Überwiegend wird Leder aus Rind-, Ziegen-, Schaf- oder Schweinehäuten hergestellt.
Eine Tierhaut weist im Querschnitt im Wesentlichen drei Schichten auf, nämlich die hornartige Oberhaut mit etwa 1% der Gesamtdicke, die Lederhaut, die etwa 85% der Dicke ausmacht und die Unterhaut mit etwa 14% der Dicke.
Die Oberhaut ist für die Lederherstellung unbrauchbar. Hauptsächlich wird Leder aus der Lederhaut hergestellt. Sie weist eine obere Papillarschicht, die den Narben bildet und im Wesentlichen aus sehr feinen und dicht verfilzten bzw. verflochtenen Fasern besteht, und eine untere für die Spaltlederherstellung geeignete Rektikularschicht auf, die im Wesentlichen aus dickeren Fasern und Faserbündeln besteht, die unregelmäßig und grob poröser verfilzt bzw. verflochten sind.
Die Unterhaut besteht im Wesentlichen aus einer relativ losen, noch gröber porigen Faserverfilzung bzw. -verflechtung. Sie wird für die Lederherstellung als unbrauchbar bewertet und wird in der Regel entfernt und anderweitig verarbeitet, z. B. zur Erzeugung von Gelatine.
Dementsprechend hat eine Tierhaut im Querschnitt kein gleichmäßiges Fasergefüge. Auch die gesamte Fläche der Haut besitzt kein gleichmäßiges Fasergefüge und auch keine gleichmäßige Dicke, woraus qualitative Unterschiede resultieren.
Die Haut, z. B. die Rinderhaut hat eine Dicke von z. B. 3 bis 12 mm. Sie wird durch horizontales Spalten in der Regel vor dem Gerben, aber auch nach dem Gerben in einen wertvollen Narbenspalt gleichmäßiger Dicke und den weniger wertvollen Fleischspalt relativ ungleichmäßiger Dicke aufgeteilt. Zudem gibt es noch einen sogenannten Mittelspalt, der weder die Narbenseite noch die Fleischseite trägt.
Die brauchbaren Spaltprodukte werden gegerbt und zu Leder weitergehend bearbeitet und danach ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung zugeführt. Dabei sind die Eigenschaften des Leders für die jeweilige Anwendung nicht immer optimal, weshalb sogenannte Lederverbundstoffe hergestellt werden, die dann als Bezugsstoffe z. B. für Sitzmöbel, Fahrzeugsitze, Täschnerwaren oder Bekleidung verwendbar sind ( DE 20 2004 015 663 U , DE 10 2005 042 470 B3 ).
Ein Qualitätsmerkmal von Leder ist u. a. die Zugfestigkeit, z. B. ermittelbar nach DIN 53327. Aus der Unterhaut lässt sich kein Leder mit ausreichender Zugfestigkeit herstellen, weshalb die Unterhaut – wie oben bereits erwähnt – insoweit verworfen wird. Gleiches gilt auch für minderwertige fleischseitige Bereiche der Rektikularschicht, die häufig aus diesem Grund nicht zu Leder weiterverarbeitet wird.
Aufgabe der Erfindung ist, die Unterhaut und auch fleischseitige für die Lederproduktion ungeeignete oder minderwertige Bereiche der Rektikularschicht für ein Lederprodukt brauchbar zu machen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung ist gelungen, indem die negative Eigenschaft des Werkstoffs Leder, nämlich das Schrumpfen bei höheren Temperaturen, ausgenutzt wird. Leder beginnt bekanntlich ab etwa 70°C zu schrumpfen. Bei der bekannten Herstellung von Lederverbundstoffen wird diese Eigenschaft gezielt ausgeschaltet, indem die Lederseite bei der Herstellung bei niedrigeren Temperaturen gehalten wird ( DE 10 2005 042 470 B3 ).
Im Rahmen der Erfindung wird das Schrumpfen durch die Einwirkung mit höheren Temperaturen gezielt herbeigeführt, um das Fasergefüge zu verdichten. Während der Verdichtung wird gleichzeitig dafür gesorgt, dass flüssiger, heißer Klebstoff in die schrumpfende Faserstruktur eindringt. Nach einem Abkühlen ist die Faserstruktur geschrumpft und durch den erkalteten Klebstoff verfestigt und es werden Ledereigenschaften wie z. B. die Haptik, das Aussehen, der Grip, die Verarbeitbarkeit und Festigkeit erzielt.
Insbesondere kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Lederwerkstoff bereitgestellt werden, der ganzflächig homogene oder gezielt gerichtete Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Geschmeidigkeit, Grip und Verarbeitbarkeit aufweist. Diese Eigenschaften bleiben nach der Weiterverarbeitung z. B. als Lederbezugsstoff von Sitzmöbeln erhalten, weshalb der neue Lederverbundwerkstoff meist insoweit bessere Eigenschaften aufweist als die bekannten Lederverbundstoffe.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im Folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch den groben Aufbau einer Tierhaut
2 schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Lederverbundstoffs.
Eine zur Gerbung aufbereitete und für die Spaltung vorgesehene Tierhaut weist z. B. eine Narbenspaltschicht 1 (Papillarschicht), eine obere Rektikularschicht 2 sowie eine untere Rektikularschicht 3 und eine Unterhautschicht 4 auf. Untere Bereiche 3a der unteren Rektikularschicht 3 sowie die fransige Unterhautschicht werden in der Regel nicht für die Weiterverarbeitung zu Leder verwendet. Die fransenartige Ausbildung der Unterhautschicht 4 ist in 1 an der Unterseite der Unterhautschicht 4 durch die Wirrlinien angedeutet. Die Bereiche 3a und 4 der Tierhaut, die erfindungsgemäß nach der Gerbung bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Lederverbundwerkstoffs ertüchtigt werden, werden im Folgenden Unterhautlederprodukt genannt.
Diese Unterhautlederprodukte sind Flächengebilde wie normales Leder und weisen nach der Gerbung Zugfestigkeiten z. B. zwischen 10 und 23, insbesondere zwischen 13 und 20 N/cm² auf. Sie sind insofern für die übliche Verwendung als Leder unbrauchbar. Außerdem schwinden sie sehr stark bei Einwirkung von Wärmeenergie bei höheren Temperaturen über z. B. 60°C.
Die Porositäten dieser erfindungsgemäß verarbeitbaren Unterhautlederprodukte liegen zwischen 25 und 60, insbesondere zwischen 45 und 55 Vol.-%. Die Rohdichte nach DIN 53327 liegt zwischen 0,3 und 0,6, insbesondere zwischen 0,4 und 0,5 g/cm³.
Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Lederverbundstoffs sieht unterseitig ein textiles Flächengebilde 5 vor, das Flächengewichte z. B. zwischen 0,0010 und 0,021, insbesondere zwischen 0,010 und 0,02 g/cm² aufweist. Das textile Flächengebilde ist z. B. ein Gewebe, Gewirke oder Gestrick, vorzugsweise aber ein Gewebe. Das textile Flächengebilde weist vorzugsweise eine geringe Elastizität und eine geringe Flächendehnungsmöglichkeit von z. B. 5% in alle Richtungen auf und bestimmt somit die Festigkeitseigenschaften des erfindungsgemäßen Lederverbundstoffs.
Auf das textile Flächengebilde 5 ist oberseitig bzw. lederseitig mit einem thermoplastischen Hotmelt 7 (auch Schmelzklebstoff oder Heißklebestoff genannt) ein geschrumpftes Unterhautlederprodukt 6 angeklebt. Hotmelt kann auf verschiedenen chemischen Rohstoffen basieren. Erfindungsgemäß werden Hotmelts verwendet mit Applikationstemperaturen zwischen 100 und 200°C, insbesondere zwischen 130 und 170°C.
Hotmelt kann erfindungsgemäß in Form eines Web oder einer Folie oder als Pulver auf das textile Flächengebilde 5 aufgetragen werden.
Der Hotmelt ist vorzugsweise das textile Flächengebilde 5 durchdringend und an der Unterseite zumindest zum Teil austretend vorhanden. Der Hotmelt ist außerdem in das geschrumpfte Unterhautlederprodukt 6 eingedrungen, wobei der Hotmelt vorzugsweise nicht außenseitig an der Oberfläche vorhanden sein soll. Das geschrumpfte Unterhautlederprodukt 6 erhält durch den Hotmelt den Zusammenhalt bzw. die Festigkeit, die ein normales Leder, z. B. ein Spaltleder, aufweist, wobei auch andere Ledereigenschaften wie Haptik, Aussehen und Grip gewährleistet werden. Die eigentlichen Festigkeitseigenschaften, insbesondere die Dehnungs- und Schrumpfungseigenschaften erhält der erfindungsgemäße Lederverbundstoff aber insbesondere bzw. hauptsächlich durch die entsprechenden Eigenschaften der ausgewählten Textilie.
In 2 ist das Durchdringen bzw. Eindringen von Hotmelt durch die Strichelung angedeutet. Die Strichelung soll Hotmeltmasse und deren Verteilung im erfindungsgemäßen Lederverbundstoff beispielhaft und schematisch verdeutlichen.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Lederverbundstoffs wird das textile Flächengebilde 5 oberseitig bzw. lederseitig mit kaltem Hotmelt kontaktiert und darauf das gegerbte vorzugsweise nach der Gerbung von den wertvollen Lederschichten abgespaltene, minderwertige untere Rektikularschichtprodukt und/oder das Unterhautlederprodukt aufgebracht. Anschließend erfolgt eine allseitige Erhitzung und beidseitige Pressung des Laminats, wobei Hotmelt-Schmelztemperaturen angewandt werden, bei denen der Hotmelt so flüssig wird, dass er das textile Flächengebilde 5 durchdringt und in das Unterhautlederprodukt 6 eindringt, wobei gleichzeitig dafür gesorgt wird z. B. durch die Zeitdauer der Temperatureinwirkung, dass das Unterhautlederprodukt schrumpft, z. B. zwischen 3 und 15, insbesondere zwischen 5 und 10% schrumpft.
Das Ergebnis dieses Herstellungsverfahrens ist ein Lederverbundstoff mit geschrumpftem ertüchtigtem Lederwerkstoff an der Sichtseite des Lederverbundstoffs, wobei die Schrumpfung ohne weiteres am fertigen Produkt feststellbar ist und das Unterhautlederprodukt aufgrund seines Chemismus und seiner Bestandteile analysierbar und erkennbar ist.
Die Dicke des erfindungsgemäßen Lederverbundstoffs liegt z. B. zwischen 0,8 und 1,3, insbesondere zwischen 0,9 und 1,0 mm. Das Flächengewicht liegt z. B. zwischen 1,9 und 2,5, insbesondere zwischen 2,0 und 2,3 g/cm². Die Dicke des noch nicht ertüchtigten, abgespaltenen Unterhautlederprodukts liegt z. B. zwischen 1 und 1,5 mm.
Das textile Flächengebilde vermittelt dem erfindungsgemäßen Lederverbundstoff durch seine gewählten Eigenschaften in Längs- und Querrichtung die erwünschten Eigenschaften des Lederverbundstoffs, wobei das ertüchtigte Unterhautlederprodukt im Wesentlichen ein „Lederimage” und lederartige Eigenschaften z. B. lederartige Oberflächeneigenschaften und Haptik gewährleistet. Durch die Verbindung mittels Haftmasse kann darüber hinaus die Eigenschaft des Lederverbundstoffs in jede beliebige Richtung mit einem Mindest/Maximal-Dehnungskoeffizienten ausgestattet werden. Mit der Erfindung gelingt es, die Unterhautprodukte zu gebrauchsfähigem Lederwerkstoff zu verarbeiten. Dadurch wird es möglich, den Nutzungsgrad beim üblichen Spalten der Häute um eine zusätzliche Spaltschicht zu erhöhen. Aufgrund der Erfindung wird diese zusätzliche Spaltschicht zu einer Lederschicht im Lederverbundstoff, deren Dehnverhalten und Festigkeit bestimmt ist durch das Dehnverhalten und die Zugfestigkeit der Textilie. Es liegt im Rahmen der Erfindung, ein textiles flächiges Gewebe oder Gewirke zu verwenden, das in Querrichtung eine andere Materialdehnung aufweist als in Längsrichtung, wobei diese Dehnungen auf die neue Lederschicht bei Beanspruchung übertragen werden. Die Verbindung zwischen dem textilen Flächengebilde und der neuen lederartigen Schicht ist sowohl kraftschlüssig als auch formschlüssig.
Ein wesentlicher Erfindungsgedanke ist, dass Temperaturen bei der Kaschierung lederseitig angewendet werden, die über der kritischen Schrumpftemperatur von Lederwerkstoffen liegen und dass die Schrumpfung ein wesentlicher Verfahrensschritt zur Erzeugung der erwünschten Ledereigenschaften ist.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, das textile Flächengebilde 5 auf beiden Flächenseiten mit einem Unterhautlederprodukt erfindungsgemäß über Hotmelt zu beschichten.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, das Unterhautlederprodukt fleischseitig mit Hotmelt zu beaufschlagen, Indem fleischseitig Hotmelt aufgetragen wird und anschließend unter Einwirkung von Wärmeenergie das Schrumpfen des Lederprodukts und Schmelzen und Eindringen des Hotmelt in das Lederprodukt bewirkt wird. Nach dem Abkühlen erhält man ein ertüchtigtes Unterhautlederprodukt, das wie normales Leder verarbeitbar ist, und zwar auch bei höheren Temperaturen über 75°C, weil das erfindungsgemäße, ertüchtigte Lederprodukt bereits geschrumpft ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202004015663 U [0008]
DE 102005042470 B3 [0008, 0012]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 53327 [0009]
DIN 53327 [0020]

Claims

Lederverbundstoff, aufweisend ein textiles Flächengebilde, das mit Hotmelt mit einem Lederspaltprodukt kaschiert ist, wobei das Lederspaltprodukt ein geschrumpftes, fleischseitig mit Hotmelt getränktes Lederprodukt ist.
Lederverbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lederspaltprodukt ein geschrumpftes Unterhautschichtmaterial und/oder ein geschrumpftes Rektikularschichtmaterial ist.
Lederverbundstoff nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch Flächengewichte zwischen 1,9 und 2,5, insbesondere zwischen 2,0 und 2,3 g/cm².
Lederverbundstoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde ein Gewebe oder Gestrick ist.
Lederverbundstoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde vom Hotmelt durchsetzt ist und vorzugsweise Hotmelt an der Unterseite des textilen Flächengebildes aus der Fläche austretend angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Lederverbundstoffs, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein textiles Flächengebilde auf einer Flächenseite mit Hotmelt versehen wird und darauf ein gegerbtes flächiges Lederspaltprodukt in Form eines Unterhautschichtprodukts oder eines Rektikularschichtprodukts aufgebracht wird, welche vorzugsweise eine Rohdichte zwischen 0,3 und 0,7, insbesondere zwischen 0,4 und 0,6 g/cm³ aufweisen, anschließend Wärmeenergie beidseitig auf die Schichtung in einer Menge aufgebracht wird, dass das Lederspaltprodukt schrumpft und während des Schrumpfens geschmolzener Hotmelt in das Lederspaltprodukt und in die Textilie eindringt, wonach das so kaschierte Verbundprodukt auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeenergie bei Temperaturen über 100°C bis z. B. 200°C eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde beim Eintrag der Wärmeenergie mit Hotmelt durchtränkt wird, bis Hotmelt aus der unteren Fläche austritt.
Verfahren nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt auf ein textiles Flächengebilde Hotmelt auf eine mit Hotmelt nicht verklebbare Unterlage, z. B. auf Silikonpapier, oder direkt auf die Fleischseite des Lederspaltprodukts aufgebracht wird und anschließend Wärmeenergie beidseitig aufgebracht wird, so dass das Lederspaltprodukt schrumpft und während des Schrumpfens geschmolzener Hotmelt in das Lederspaltprodukt eindringt, wonach das so beschichtete geschrumpfte Lederprodukt abgekühlt wird.
Lederprodukt hergestellt nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die geschrumpfte Matrix eines Unterhautschichtmaterials oder einer Rektikularschicht einer tierischen Haut sowie einer fleischseitigen Tränkung mit Hotmelt.