DE1635510A1 - Kunstleder - Google Patents

Description

"betreffend
Kunstleder

Die Erfindung bezieht sich, auf die Herstellung von Kunstleder und Lederaustauschstoffen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Leder una Lederaustauschstoffen umfaßt die Bildung einer Ausgangsschicht aus einer ersten oder unteren Lage aus weichgedrehten Garnen und/oder Faserbändern bzw. Lunten und aus einer gemischten zweiten oder oberen watteschichtähnlichen Lage jeweils aus ähnlichen Fasern, wobei die gedrehten G-arne und/oder Faserbänder aus verschiedenen Fasern vermischt mit zwei oder mehr wärmeschrumpffähigen synthetischen Faserartea unterschiedlicher Schrumpfeigenschaften bestehen, daß Nadeln der Ausgangsschicht, deren Wärmebehandlung una schließlich eine Kunstharzbehandlung zur Bindung und FlLLIuag .

ί n π y rn ν

Das erfindungsgemäße Produkt hat eine weiche Textur und trotzdem eine besonders hohe Zähigkeit, Biegbarkeit, Luftdurchlässigkeit und Wasserfestigkeit. Es weist nicht nur eine Faseranordnung auf, die der der Lederhaut eines gutgegerbten echten Leders gleichkommt, sondern hat auch gegerifcer anderen gleichartigen Produkten überragende Eigenschaften, so daß es besonders weitgehende Anwendungsmöglichkeiten als lederartiges oder Lederaustausch-Material hat.

Es wurden viele Anstrengungen zur Entwicklung eines Gerüsts gemacht, das gute Eigenschaften zur Herstellung von Kunstleder aufweist, jedoch bisher ohne zufriedenstellenden Erfolg.

Für alle auf dem heutigen Markt erhältlichen Vliese ergab sich, daß sie als Gerüst nicht verwendbar sind, da ihnen die erforderliche Festigkeit fehlt. Um die Festigkeit zu erhöhen, mußte man die durch die Kunstharzbehandlung erzielte Kunstharzbindung ebenso wie die Bindungsstärke erhöhen. Im Endeffekt werden die Vliese dadurch steif unu verlieren ihren guten Griff und Charakter, die für

TextilerZeugnisse guter Qualität bezeichnend sind. Erfolgt die Wärmebehandlung mit besonderem Hinblick auf Weichheit des Erzeugnisses, so werden die Yliese dehnungsfähiger una verlieren gleichzeitig an Festigkeit. Aus diesem G-runde ist der erfindungsgemäße Einbau YO.. Geweben in das Gerüst erforderlich, um zu verhindern, daß das Gefüge des fertigen Produktes bei ausreichender Festigkeit rauh und grob wird.

Erfindungsgemäß werden jedoch zur Vermeidung der oben angeführten Nachteile die Fasern in der Gerüstschicht so angeordnet, daß sie dem Gefüge echten Leders weitgehend ähneln, in welchem nämlich die Fasern in dreidimensionaler Anordnung und miteinander ge^ceuzt una verbunden vorliegen. Es ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, daß die weichen Garne und/oder Faserbänder der ersten Lage aus verschiedenen Fasern gemischt mit zwei oder mehreren wärmeschrumpfbaren synthetischen Faserarten bestehen und zu einem ein- oder mehrlagigen Gewebe mit dreidimensionaler Struktur und erwünschter Dicke kreuzweise verarbeitet werden.

Außer diener ersten Lage wird eine weitere watte- bzw. vliesähnliche Lage aus verschiedenen Fasern vermischt mit zwei oder mehr wärmehärtbaren synthetischen

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Faserarten gebildet una auf die erste lage vorzugsweise in der Weise geschichtet, daß die Fasern der ersten Lage diagonal zu denen der zweiten Lage verlaufen. Die so hergestellte Ausgangsschicht wird dann zunächst einer !federbehandlung "bzw. Nadelung, bei der die !Tadeln senkrecht und/oder schräg zur Oberfläche der Äusgangsschicht arbeiten una anschließend einer Wärmebehandlung mittels heißem Wasser, Dampf oder trockener Wärme zur Schrumpfung unterworfen.

Durch diese Behandlung ist der Schicht die Orientierung ihrer !Fasern genommen und sie iät dichter geworden, wobei alle Fasern in allen Richtungen zueinander laufen una miteinander verbunden sind* so dati die Schicht eine dreidimensionale Struktur hat.

Zur Erhöhung der Faserdichte in der Schicht wird diese als nächstes mit einer kunstharzhaltigen Flüssigkeit imprägniert und anschließend heiß gepreßt. Hierzu dient eine organische Substanz, die für Kunstharz kein Lösungsmittel darstellt, und mit einem in einem organischen Lösungsmittel, das für die Fasern der Schicht kein Lösungsmittel darstellt, geUästen Kunstharz vermischt ist. Die organische Substanz hat einen höheren Kochpunkt als das organische Lösungsmittel.

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Naehdem die Ausgangs sohicht mit dieser Kunstharzlösung imprägniert ist, wird sie mit einem Koagulier-

das
mittel behandelt,/sowohl für die Fasern als auch für das Kunstharz kein Lösungsmittel darstellt, aber das im organischen Lösungsmittel der Kunstharzlösung lösbar ist, wobei das Kunstharz schnell und gleichmäßig in der Schicht abgelagert wird.

Unmittelbar anschließend wird die Schicht getrocknet, um das Lösungsmittel wiederzugewinnen. Das Kunstharz haftet zum einen Teil an den Pasern, während der andere Teil bzw* Rest als Füllstoff dient. Auf diese Weise ist ein zähes und festes, aber weiches lederartiges Material hergestellt.

Für die normalen Fasern und die wärmeschrumpffähigen synthetischen Fasern, aus denen die weichgedrehten Garne und Faserbänder bestehen, eignen sich synthetische Fasern, Stapelfasern und Kräuselfasern aus Polyamid, Polyester, Polyacrylnitril, Polyvinylalkohol, Polypropylen, Polyäthylen, Polyurethan usw. sowie naturliche Fasern aus Wolle oder Baumwolle. Die wärmeschrumpfbaren synthetischen Fasern sind aus den angegebenen Fasern auszuwählen.

Das Mischungsverhältnis von normalen Fasern zu wärmeschrumpfbaren synthetischen Fasern liegt im allgemeinen zwischen 80:20 und 50:70. Besonders vorteilhaft ist ein Mischungsverhältnis zwischen 70:30 und 50:50. Das Deniergewicht der Fasern soll kleiner gleich 6 sein.

Um ein mögliches Reissen der Garne im Webstuhl zu verhindern, werden Fasern von 10 Ms etwa 20 cm Länge den Fasern mit einer Länge von weniger als 10 cm in einem Verhältnis von 10 bis 40?S so zugemischt, daß der Anteil der ersteren 10 bis 40$ und der der letzteren, kürzeren Fasern90 bis 60$ beträgt. Diese Mischgarne werden mit einem Dreiiungsbeiwert kleiner oder gleich 2,0 hergestellt unct zu einem weichgedrehten Garn zur Verwendung für die erfindungsgemäße Schicht verarbeitet. Der erwähnte Drehungsbei-. wert ergibt sich aus der Formel:

Anzahl der Drehungen⁷Zoll

ü-arnnummer

wobei die Garnnummer als Einheitslänge je Einheitsge-

kg wicht und im metrischen System als Länge eines/Garnes

in km definiert ist.

Das erfindungsgemäß zu verwendende Faserband ist als ein loses Stapelfaserband in form eines nicht gedrehten Strangs definiert. Weiche oder niedrig

drehte Garne mit einem Drehungsbeiwert kleiner gleich 1 oder Faserbänder werden vorzugsweise parallel zueinander zusammengebracht, miteinander verzwirnt oder um Endlosgarne aus einem oder mehreren Fäden vor ihrer Verarbeitung gewickelt.

Zu den Endlosgarnen zählen synthetische Fäden, wie sie in weichen oder niedrig gedrehten Garnen verwendet werden, und natürliche Fasern, wie Sijeae oder regenerierte Fasern,wie Acetatseide und Viskoseseide. Insbesondere werden mir Vorteil wärmeschrumpffähige synthetische Fasern oder in heißem Wasser oder Lösungsmittel lösbare Fasern oder verschmelzbare und erweichbare Fasern als Endlosgarne verwendet.

Lösbare Fasern oder schmelz- bzw. erweichbare Fasern, wie sie erfindungsgemäß zu verwenden sind, können je nach dem angewendeten Wärme schrumpf verfahren frei gewählt werden. Kommen beispielsweise Heißwasser oder Dampf zur Anwendung, so lassen sich Endlösgarne aus nicht mit Formalin behandelten Polyvinylalkoholfasern verwenden, die bei einer Temperatur von etwa 9O°G oder darunter lösbar sind. Werden Dampf

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oder trockene Wärme angewandt, so lassen sich. Polyäthylenfasern mit relativ niedrigem Erweichungsgrad verwenden. Wenn es der FaIl erfordert, können auch, solche Fasern verwendet werden, die in einem Lösungsmittel lösbar sind, das in einem anderen Verfahren als der Wärmeschrumpfbehandlung, beispielsweise der Kunstharzbehandlung, verwendet wird.

Wild beispielsweise Dimethylformamid beider Kunstharzbehandlung verwendet, so werden Endlosgarne aus Polyacrylnitril- oder Urethanfasern um die weichgedrehten Garne oder Faserbänder gewickelt, die dann in der anschließenden Kunstharzbehandiung aufgelöst werden. Es bleiben also nur in einer dreidimensionalen Struktur miteinander verbundene Stapelfasern zurück, die eine Lage bilden. Außer dieser Methode kann man, wenn erforderlich, Endlosgarn einer zur Auflösung ψ der Endlosgarne geeigneten Spezialbehandlung unterwerfe^ Werden Acretatseide oder Acrylnitrilfasern aus Oopolymeren des Acrylnitrils und Vinylchlorids als Endlosgarne verwendet, gelingt die Auflösung der Endlosgarne mit eher Acetonlösung.

Die erste Lage wird aus weichgedrehten Garnen der Faserbänder gebildet, die nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt und zu

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Köperstoffen oder dessinierten Geweben oder leytilstoffen aus einer oder mehreren lagen mit einer dreidimensionalen Struktur aus einer Kombination der Konstruktion dieser Stoffe verarbeitet wurden.

Andererseits wird das Fasermaterial für die zweite watteähnliche Lage (batt), die von der ersten lage getrennt hergestellt wird, aus den gleichen IFaserarten ausgewählt, die für die Herstellung der niedrig gedrehten Garne verwendet werden. Die die zweite lage bildenden Fasern sind parallel, kreuzweise oder statistisch unregelmäßig geordnet. Da die Unterlage, auf die die zweite . lage aufgebracht wird, kreuzweise aufgebaut ist und eine dreidimensionale Struktur aufweist, ist es vorzuziehen, daß die Fasern der zweiten oder ^uberlage abgeschrägt oder schräg angeordnet sind. Eine solche lage wird auf einer Karde oder einem Randomwebber hergestellt.

Wie bereits angedeutet, wird die Ausgangs- bzw. Gerüstschicht aus einer vorgefertigten watteähnlichen Oberlage und Unterlage aus niedriggedrehten Garnen oder Faserbändern, etie durch Aufbringen der Oberlage auf die we£ ein Tuch gewebte Unterlage gebildet.

Die so entstehende Schicht wird dann mit einer Vorrichtung zum Nadeln weiterverarbeitet, deren Nadeln senkrecht oder in senkrechter una schräger Richtung zur Schichtoberfläche hin- und herbewegt werden. Als Folge davon, daß die Nadelung auf beiden Seiten der Schicht abwechselnd erfolgt, werden bei der Hin- und Herbewegung der Nadeln die strukturellen Fasern der Oberlage in die Unterlage aus den weich bzw. niedrig gedrehten Garnen oder Faserbändern gedruckt und dort belassen oder die niedrig gedrehten Garne oder Faserbänder der Unterschicht werden in die Oberschicht gedruckt und dort in Form einzelner Fasern oder Faserbündel zurückgelassen. Durch diese Behandlung wird die Form und Struktur der niedrig gedrehten Garne zersta?ört und deren Fasern kreuzweise und in dreidimensionaler Struktur miteinander verbunden, so daü eine völlig integrierte und zusammenhängende Gerüstschicht gebildet wird.

Nach der Nadelung wird die Schicht der Wärmeschrumpf behandlung unterworfen, die im allgemeinen mit Heißwasser, Dampf oder trockener Wärme erfolgt. Vorzugsweise wird Heißwasser mit einer Temperatur von etwa 80 bis 100⁰C, Dampf mit einer Temperatur von 100° bis 180⁰O und troGkene Wärme mit einer Temperatur von

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120 "bis 23O°G angewendet. Die Wärmebehandlung dauert 10 bis 60 see bei Verwendung von Heißwasser oder Dampf und 1 bis 10 min bei Anwendung von trockener Wärme. Da die Schicht zwei oder mehrere wärmeschrumpffähige synthetische Faserarten unterschiedlichen Schrumpfvermögens enthält, ergeben sich keine Unregelmäßigkeiten in der Schicht, die eine stufenweise oder gleichmäßige Schrumpfung beeinflussen.

Durch die zunehmende Paserdichte und die nachfolgende Kunstharzbehandlung erhält die Schicht das Aussehen einer dreidimensionalen Struktur, in der die Fasern bündelweise wie in der Lederhaut echten Leders angeordnet sind, in welchen die Kollagenfasern gruppenweise zusammengefaßt sind.

Nach der tfärmebehandlung wird die Schicht einer zweistufigen Kunstharzbehandlung unterworfen. Die erste Stufe erfolgt in konventioneller Weise, beispielsweise durch Sauchen oder Sprühen. Die zu Haftung gebrachte Kunstharzmenge entspricht vorzugsweise 2 bis 10$ des gesamten Pasergewichts.

Die in der ersten Stufe zu verwendende kunstharz haltige Substanz liegt entweder als Emulsion eines synthetischen Kautschuks, der aus einem Copolymer mit

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mit Carboxylgruppen aus Acrylnitril und Butadien, Nylon, Acrylharz, Frethanharz usw. besteht, vor oder ist in einem organischen lösungsmittel gelöst. Wach dieser Stufe wird die Schicht im nassen Zustand einer Wärme- und Druckbehandlung bei einer Temperatur von 120 bis 160⁰C und einem Druck von 1 kg/cm bis 10 kg/cm unterworfen. Das spezifische Gewicht der Schicht der getrockneten und dichteren Schicht ergibt sich zu 0,20 bis 0,33.

Die zweite Stufe der Kunstharzbehandlung sieht vor, daß die Schicht in eine Kunstharzlösung mit einem oder mehreren organischen Lösungsmitteln, in denen die fasern nicht lösbar sind, getaucht wird. Eine organische Substanz, in der Kunstharze nicht lösbar sind, wird der Harzlösung zugegeben, wobei die organische Substanz einen höheren Siedepunkt als das organische Lösungsmit- w tel aufweist.

Als nächstes wird die Ausgangsschicht durch Quetschwalzen geleitet, um die überschüssige Imprägnierflüssigkeit sowiet zu entfernen, daß die haftengebliebene Kunstharzmenge etwa 10 bis 4C -Gr-ewichts^ des gesamten Fasergewichts ausmacht. Unmittelbar nach dem Auspressen wird die

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Ausgangsschicht mit einem Koaguliermittel behandelt, das in dem organischen !lösungsmittel, das für die Kunstharzlösung verwendet ist, löslich ist; das Kunstharz wird so schnell und gleichmäßig in der Ausgangsschicht abgelagert. Der günstigere Zeitraum für die ablagerung beträgt 0,5 min. bis 10 min.

Anschließend erfolgt eine schnelle Trocknung der Ausgangsschicht, um das Lösungsmittel wiederzugewinnen. Das Harz haftet zum einen Teil an den lasern und wirkt zum anderen Teil als Füllstoff. Auf diese Weise erhält man ein zähes aber weiches lederartiges Material bzw. Kunstleder.

Von den Kunstharzen für die zweite Kunstharzbehandlung eignet sich am besten Urethanharz. Zur Herstellung des Urethane wird vorzugsweise ein Polyester verwendet, der mit Polyisocyanat umgesetzt wird. Den Polyester gewinnt man durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Polyolen, wobei man durch Verwendung eines Überschusses an Polyol einen Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen erhält.

Zu den verwendbaren Dicarbonsäuren zählen gesättigte fettsäuren wie Adipinsäure, Sebacinsäure und Bernsteinsäure oder ungesättigte Fettsäuren wie Maleinsäure und

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Fumarsäure. Zu den Polyolen zählen Diole wie Äthylenglycol, Diäthylenglycol, Iriäthylenglycol, Propylenglycol und Butylenglycol ebenso Triole wie Trimethylolpropan, TrimethylolixxlS, Hexantriol und Glycerin.

Durch verschiedene Kombinationen von Dicarbonsäure und Polyol erhält man verschiedene Polyester. A Ein bevorzugtes Polyester erhält man durch die Umsetzung von Adipinsäure und Diäthylenglycol. Zu den vorzugsweise verwendeten Diisocyanate^ die mit dem Polyester umgesetzt werden, zählen Tolylen-2,4-diisocyanat, Diphenylmethan-4,4-diisocjaaat. Zur Bildung von Polyurethan gibt man etwas Triol zu einer Mischung aus Diisoeyanat und im Überschuß vorhandenen Polyester, um die Reaktion einzuleiten, wobei ein nicht mehr reaktionsfähiges Polyurethan eitsteht, das keine endständigen-NCO-G-ruppen, jedoch eine Reihe Querverbindungen aufweist. Es kann auch ein Polyester mit im Überschuß vorhandenem Diisocyanat zu einem Vorpolymer mit -NGO-Gruppen an beiden Enden zur Reaktion gebracht werden, wobei man eine kleine Menge Diamin, wie beispielsweise Hydracin oder Ühylendiamin zusetzt, so daß die Isocyanatgruppen mit den Aminogruppen unter Bildung von Urethanbindungen reagieren,

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Als nächstes werden die endständigen Isocyanatgruppen des restlichen Vorpolyraerisats mit den Urethan!)indungen umgesetzt» wobei ein Polyurethanelastomer mit teilweise ausgebildeten Vernetzungen über Bi-Uretbinaungen gebildet wird.

Bei einem anderen Verfahren läßt man ein Diol mit im Überschuß vorhandenem Diisocyanat zu einem Vorpolymer mit -NGO-Gruppen an beiden Enden reagieren, worauf durch Reak- Λ tion Ton Diearbonsäure, Biol oder Triol ein Polyester mit endständigen -OH-Gruppen gebildet wird, das dann mit im Überschuß vorhandenem Diisocyanat zu einem Vorpolymer mit -KCO-Gruppen an beiden Enden umgesetzt wird. Dann wird eine Mischung aus den beiden Vorpolymerisaten bereitet und in der folgenden Verfahrensstufe gleichzeitig verschäumt und vernetzt.

Zu den für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten organischen Lösungsmitteln zählen Dimethylformamid, Aceton, Methyläthylceton und Toluol. Als Koaguliermittel werden Wasser oder Methanol verwendet und als organische Substanz, in der ein Harz nicht lösbar ist, deren Siedepunkt höher als der des organischen Lösungsmittels liegt, wird eine Lösung mit 2 bis 10 Gew.-^ Polyol verwendet. Solche organischen Substanzen werden

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verwendet, weil so eine Yerfahrensstufe zum Austreiben des organischen Lösungsmittels mittels Wasser entfällt, um zu verhindern, daß das Harz an den Fasern haftet.

Erfindungsgemäß kann beispielsweise die Ausgangsschicht mit einer Lösung eines Polyurethans, welches ^ keine endständigen -NCO-Gruppeη zu der ein Polyol mit höherem Siedepunkt als Dimethylformamid gegeben wird, impräg-

werden
niert,/worauf man das Harz schnell und gleichmäßig in der Ausgangsschicht durch Behandlung mit Wasser ablagert, welches als Koaguliermittel wirkt und schließlich schnell trocknet.

Da das Wasser bei dieser Behandlung zunächst entfernt wird, löst sich das koagulierte Harz teilweise in dem restlichen Dimethylformamid una wirkt so gleich- w zeitig als Binder bzw. Klebemittel, wobei jedoch der größere Harzanteil, ohne gelöKt zu werden, koaguliert bleibt und als Füllstoff dient, da der Siedepunkt des darin enthaltenen Polyols höher als der des Dimethylformamids ist, und da das Dimethylformamid entfernt wird. So ist das erfindungsgemäße Produkt nicht nur mit niedrigen Kosten herstellbar, sondern verursacht auch keine Wasserverunreinigungsprobleme.

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Die so behandelte Ausgangsschicht wird noch einer Spalfbehandlung und/oder Glanzbehandlung sowie einer Finishbehandlung unterworfen unu schließlich zu einem ausgezeichneten lederartigen Material mit zäher, aber weicher Textur und mit besonders hoher !Flexibilität, Luftdurchlässigkeit und itfasserwiderstandsfähigkeit gemacht.

Beispiel 1;

Ein weichgedrehtes Garn mit 10 Drehungen/Zoll (10¹S), einem Drehungsbeiwert von 2 und der Garnnummer 10 (10km/kg) wird aus einer Mischung aus 20$ 5cm langen und 3 Denier starken Polymaidkräuselfasern, 30$ 15 cm langen und 1,5 Denier starken Polyamidkräuselfasern, 20$ 7cm langen, 3 Denier Polyamidfasern mit einem Schrumpfwert von 15$ und 30$ 7 cm langen und 2 Denier starken Polyamidfasern mit einem Schrumpfwert von 40$ hergestellt. Aus diesem Garn für Kette und Schuß wird ein 2/2 grobes doppellagiges Gewebe mit einem Iflächengewicht von 300 g/m hergestellt. Auf dieses Gewebe wird dann eine zweite watteartige lage mit der gleichen Faserzusammensetzung wie das weichgedrehte Garn mit einem Plächengewicht von 80g/m aufgelegt, um so die Ausgangsschicht zu bilden.

Diese wird nun durch, eine Nadelungsvorrichtung gegeben, in der sie abwechselnd von beiden Seiten senkrecht und schräg zur Schichtoberfläche genadelt wird.

Die Nadelung erfolgt mit etwa 200 Nadeln/cm . Aufgrund der Nadelung werden die Fasern des weichgedrehten Garns mit denen der oberen watteartigen Lage verhakt und verbunden und gleichzeitig die V/irkungen der Drehung der _ gedrehten Garne vermindert. Der Abstand zwischen den Garnen wird kleiner und die Schicht weiter verfestigt, wobei die Fasern bündelweise in dreidimensionaler Struktur und Anordnung vorliegen.

Fach der Nadelung wird die Schicht etwa 30 see lang in heißes Wasser von 92°0 getaucht, so daß sie langsam und gleichmäßig um etwa 35 Flächen-^ ihrer FlächenerStreckung schrumpft.

" Bei der ersten Harzbehandiung wird die Schicht

dann in eine Emulsion bzw. Lösung aus einem selbstvernetzenden Acrylharz mit den Carboxylgruppen getaucht und zur Entfernung der überschüssigen Emulsion bzw. Lösung anschließend mittels Preßwalzen ausgedruckt, so daß nur noch etwa 8 Gew.-^ Harz bezogen auf das gesamte Fasergewicht haften.

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Each einer Vorwärmung auf eine Temperatur van 80⁰C zur Erniedrigung des Feuchtigkeitsgehalts auf 40%

wird die Schicht mit einem Druck von 2 kg/cm "bei einer Temperatur von 14O⁰G heißgepreßt. Die so erhaltene ganz getrocknete und verhältnismäßig dichte Schicht hat ein spezifisches Gewicht von 0,27.

Das "bei der zweiten Harzbehandlung verwendete Harz "besteht aus einem Polyester, Triol und Diphenylmethan-4, 4-diisoeyanat mit den folgenden Molverhältnissen: ©instabiles nicht mehr reaktionsfähiges Polyurethan, das keine endständigen -NCO-Gruppen aufweist, wird dadurch gebildet, daß zunächst ein Mol eines Polyesters aus Adipinsäure und Diäthylenglycol mit endständigen -QH-G-ruppen und einem Molekulargewicht von etwa 2000 mit einem Mol Diphenylmethan-4,4-diisocyanat und 0,15 Mol Trimethylolpropan vermischt wird und dann das Gemisch etwa 4 Stunden auf etwa 90 G gehalten wird.

In dem Maße, in dem sich die Viskosität während der Reaktion erhöht, \^ird dem nicht mehr reaktionsfähigen Polyurethan etwa 20 min nach Beginn der Reaktion nach und nach wasserfreies Dimethylformamid zugegeben, so daß die Viskosität einen tfert von etwa 900 bis 1000 P erreicht.

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Bei der zweiten Harzbehandlung wird das nicht mehr reaktionsfähige Polyurethan im Dimethylformamid zu einer 20?'oigen Lösung gelöst, der 5$ Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von etwa 3000 zugegeben werden. Nach dem Heißpressen wird die Ausgangsschicht dann zweimal in die Harzlösung getaucht und danach durch Preßwalzen geleitet, so daß die Harzablagerung etwa 25 Gew.-^ des gesamten Fasergewichts beträgt. Nun wird die Schicht 1 min lang in Wasser getaucht, um das nicht mehr reaktionsfähige Polyurethan gleichmäßig auf und zwischen den Fasern abzulagern. Die Schicht wird dann aus dem Wasser herausgenommen und bei einer Temperatur von 17O⁰G getrocknet.

Das als Xoaguliermittel dienende Wasser verdampft während der Trocknung, während das Dimethylformamid, das ein Lösungsmittel für das Harz darstellt, zurückbleibt. Ein Teil des koagulierten Harzes wird im zurückbleibenden Lösungsmittel wieder gelöst, jedoch bleibt der größte Teil es Harzes wegen der Anwesenheit des Polyäthylenglycols, weil dieses für das Harz ein Wichtlösungsmittel darstellt und einen höheren Siedepunkt als das Dimethylformamids hat, in koaguliertem Zustand, wodurch das Dimethylformamid entfernt wird.

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Die so gewonnene Schickt wird dann einer Endbehandlung unterworfen, wie Spalten und Schaben. Das so erhaltene lederartige Material ist zäh, aber weich und weist eine gute Luft durchlass igte it auf.'

Beispiel 2:

Es wird ein Faserband mit der Garnnummer 6 (6 km/kg) ä aus einer Mischung von 20$ 5 cm langen und 2 Denier starken Polyamidkräuselfasern, 20$ 12 cm langen, 3 Denier starken Polyamidkräuselfasern, 20$ 20 cm langen und 3 Denier starken Polyamidkräuselfasern, 20$ 6 cm und· 2 Denier starken Polyesterfasern mit einem Schrumpfwert von 20$ und 20$ 8 cm langer^ und 2 Denier starken Polyesterfasern mit einem Schrumpfwert von 40$ hergestellt.

Als nächstes wird ein 120 Denier wasserlösliches

I Polyvinylalkoholfaserbündel aus 20 6 Denier Multifilgarnen um das zunächst hergestellte Faserband mit etwa 30 Windungen/10 cm gewickelt, wobei darauf geachtet wird, daß das Faserband nicht gedreht wird.

Nun wird ein 3/1 grobes Doppelgewebe mit einem Flächengewicht von 250 g/m^ aus diesem Band gewebt. Auf dieses Gewebe wird dana eine watteartige obere lage mit

einem Gewicht von 100 g/m aus einem Fasergemisch der gleichen Zusammensetzung wie der des Faserbandes aufgelegt, und zwar so, daß die Fasern der oberen lage diagonal zu denen des Gewebes verlaufen.

Die so gebildete Ausgangsschicht wird dann von

beiden Seiten mit 180 Stichen/cm senkrecht genadelt, wodurch die Fasern des Banues und der oberen Lage miteinander verhakt und verbunden werden.

Anschließend an die Madelung erfolgt 60 see lang eine Tauchung der Ausgangsschicht in 95 C heißes Wasser, wobei sich das wasserlösliche Polyvinylalkoholfaserbündel auflöst, so daß die Faserbänder unverändert zurückbleiben. Durch diese Heißwasserbehandlung schrumpft die Schicht langsam und gleichmäßig um 40 Flächen-^ ihrer gesamten Flächenerstreckung.

Die anschließende erste Kunstharzbehandlung una Heißpressung erfolgen in gleicher Weise wie in Beispiel 1.

Zur Herstellung des Kunstharzes für die zweite Kunstharz behandlung wird ein Vorpolymer mit den endständigen -NGO-Gruppen durch Vermischen von einem Mol Polyester

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den endständigen -OH-Gruppen und einem MolekiiLargewicht von etwa 1500 zu 1,5 Mol Diphenylmethan-4,4-diisocyanat unu anschließendes dreistündiges Halten der Mischung auf einer Temperatur von 85 C gebildet. In dem Maße, in dem die Viskosität während der Reaktion zunimmt, wird dehydriertes Dimethylformamid zugegeben, damit die Viskosität auf etwa 600 P gehaxten "bleibt.

Nun werden 0,2 Mol im Dimethylformamid gelöstes f

Äthylendiamin zu der o^ijhen Vorpolymerlösung gegeben, wobei die Isocyanatgruppen mit den Aminogruppen unter Bildung der Urethanbindungen reagieren. Danach werden die endständigen -NCO-Gruppeη mit den Urethanbindungen bei einer Temperatur von 1 j?O°G umgesetzt, wobei sich ein teilweise vernetztes, nicht mehr reatkionsfähiges Polyurethan mit Biuretverbindungen bildet.

Das so gewonnene Polyurethan wurde in Dimethylformamid zu einer 15$-igen Lösung gelöst, der dfo PoIypropylenglycol mit einem Molekulargewicht von etwa 2:?uO zugegeben wurden.

iiach ?- Heißpressung wird die Ausgangsschicht zweimal in die Harzlösung eingetaucht und anschließend einer Preiswalzung unterworfen, so daß der zur Haftung gebrachte Harzanteil etwa 30 Gew.-,ώ des gesamten Faser-

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gewichts ausmacht. Dann wird die so ausgebildete Schicht 3 min lang in Wasser getaucht, um das nicht mehr reaktionsfähige Polyurehtan gleichmäßig auf und zwischen den Fasern abzulagern. Mit der gleichen Weiterbehandlung wie in Beispiel 1 erhält man ein lederartigea Material.

Beispiel 3;

Ein Faserband mit der Garnnummer 3(3 km/kg) wird aus einer Mischung von 30$ 3 Denier Wollefasern, 25$ 16 cm langen und 2 Denier atarken Polyesterfasern, 15$ 7 cm langen und 3 Denier starken Polyesterfasern mit einem Schrumpfwert von 15$ und 3ufo 7 cm langen und 3 Denier starken Polyesterfasern mit einem Schrumpfwert von 35$ hergestellt.

Um dieses Faserband wird ein 80 Denier multifiles Acetatseidegarn aus 20 4 Denier Fäden mit 25 Windungen/10 cm so gewickelt, daß es dabei nicht gedreht wird.

Mit dem umwickelten Faserband wird ein 2/2 einlagiges Köpergewebe mit einem Flächengewicht von 200 g/m gewebt. Auf dieses Gewebe wird eine watteähnliche Oberschicht mit einem Flächengewicht von 80 g/m'" mit der gleichen Faserzusammensetzung wie das Faserband so aufgelegt, daß die Fasern der Oberlage diagonal zu denen des Gewebes ausgex'ichtet sind.

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Diese Ausgangsschicht wird nun auf "beiden Seiten mit senkrecht- und schräggestellten Fädeln,mit 150 Mädeln/cm , genadelt. Durch die Nadelung werden die Fasern der Ober- und Unterlage miteinander verbunden und verhakt.

Nach der Nadelung wird die Schicht 40 see lang in 96°C heißes V/asser getaucht, wobei es langsam und glei mäßig um 45 Bächen-^ der G-esamtflache schrumpft.

Bei der ersten Harzbehandlung wird die Ausgangsschicht in eine Acetonlösung getaucht, die durch Zugabe einer kleinen Menge DibutyMnndilaurat als Katalysator in ein Pol^ätherurethanvorpolymer hergestellt wurde, und anschließend durch ein Quetschwalzenpaar zum Abpressen der überschüssigen Imprägnierungslösung geleitet, so dau das zur Haftung gebrachte Harz 3 Gew.-% des gesamten Fasergewichts ausmacht. Gleichzeitig löst sich das Acetatseidegarn, so dan die Schicht dann aus Faserbundeln mit dreidimensionaler Struktur besteht. Die nasse

ο Schicht wird dann heißgepreßt mit einem Druck von 1 kg/cm und einer Temperatur von 130 G, wobei sie in eine gut getrocknete Schicht hoher Dichte mit einem spezifischen Gewicht von 0,30 überführt wird.

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Bei der Herstellung des Harzes für die zweite Kunstharz behandlung wird zunächst ein Vorpolymer mit -ITCO-Endgruppen durch Mischung von 1 Mol Polyester mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 und den -OH-Endgruppen mit 1,1 Mol Diphenylmethan-4, 4-diisocyanat una zweistündiges Halten der Mischung auf einer Temperatur von 80⁰C hergestellt. Außer dem Vorpolymer wird ein anderes Vorpolymer gebildet, indem man 1 Mol Polyester mit 3 Mol 2,4 Tolylendiisocyanat umsetzt, wobei der Polyester aus Adipinsäure, Diäthylenglycol und Triraethylolpropan besteht.

Diese beiden Vorpolymere werden zusammen mit einer kleinen Menge Dibutylzinndilaurat in einer Acetonlösung gelöst. Nach dem Eintauchen in diese Lösung wird die Schicht durch Preßwalzen geleitet, so daß die zur Haftung gekommene Kunstharzmenge 20 Gew.-^ des gesamten Fasergewichts ausmächt. Hieran anschließend wird die Schicht dann wieder in Wasser getaucht, um Polyurethan gleichmäßig auf und zwischen den Fasern abzulagern und dabei gleichzeitig eine schaumbildende Reaktion und Vernetzungen zu bewirken. Durch die gleiche iieiterbehandlung

Iewie in Beispiel 1 erhält man ein/derartiges Material,

- 27 Beispiel 4:

Ein Zwirngarn mit der Garnnummer 8 (8 km/kg), dessen Garnfäden 4 Drehungen/cm aufweisen, wird aus einer Mischung von 30$ 7 cm langen und 3 Denier starken gekräuselten Polyesterfasern, 3O?b 12 cm langen und 2 Denier starken gerkäuselten Polyesterfasern, 20$ 8 cm langen und 3 Denier starken Polyesterfasern mit einem g Schrumpfwert von 20$ und 20$ 8 cm langen und 3 Denier starken Polyesterfasern mit einem Schrumpfwert von 35$ hergestellt. Das 8¹S Garn wird mit einem 140 Denier multifilen Polyäthylengarn aus 20 mulitifilen Garnen von je 7 Denier mit einer Rate von 30 zweiten Drehungen gedreht, um ein weichgedrehtes Garn mit einer Drehungskonstante von 1 zu erhalten.

Aus diesem Garn wird dann ein dsreilagiger Stoi'f

2 I

mit einem Gewicht von 350 g/m gewoben, auf den eine watteähnliche Oberlage mit gleicher Easerzusammensetzung wie das weichgedrehte Garn und einem iläehengewicht von

ί?0 g/cm aufgebracht wird.

Diese Ausgangsschicht durchläuft dann eine nadelmaschine, bei der die Nadeln auf beide Seiten der Schicht

senkrecht mit 200 Hadeln/cm arbeiten.

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Wach dem .Nadeln erfolgt eine Trockenschrumpfung der Schicht bei einer Temperatur von 180⁰G. Duipch diesen Verfahrensschritt wird das Polyäthylengarn geschmolzen bzw. erweicht unu die Gerüstschicht langsam und gleichmäßig um 4ü Flächen-;*» der Gesamtfläche geschrumrjft. Die erste Harzbehandlung und die v/eiteren Verfahrensstufen erfolgen ebenso wie in Beispiel 1.

Beispiel 5'·

Ein weichgedrehtes Garn mit der Garnnummer 12 (12 km/kg) mit einem Drehungsbeiwert 1 wird aus einer Mischung von 30^> 15 cm langen unu 4 Denier starken gekräuselten Polyacrylnitrylfasern, 15^ 12 cm langen und 3 Denier starken Polypropylenfasern, 15?°, 16 cm langen und 3 Denier starken Polypropylenfasern, 20^ 7 cm langen und ^-2 Denier starken Polyesterfasern mit einem Schrumpfwert von 15/° und 20?'= 7 cm langen und 2 Denier starken Polyesterfasern mit einem Schrumpfwert von hergestellt.

Das weichgedrehte Garn wird mit einem 80 Denier wärmeschrumpffähigen multifilen Polymaidgarn aus 2ü multifilen Garnen von je 4 Denier zur Bildung eines Schuiugarus

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zusaramengelegt. Außerdem wird ein Kettgarn aus einem 8^!s Faserband mit der gleichen Easerzusammensetzung wie οDen gebildet, das mit dem erwähnten 80Deaier wärmeschrumpffähigen multifilen Polyamidgarn mit 10 Drehungen/10 cm zusammengedreht wird. Aus den so gebildeten Kett- una Schußgarnen wird ein glattes Gewebe mit einem Fläohengewicht von 250 g/cm gewebt, auf das dann eine watteähnliche Oberlage mit der gleichen Paserzusammensetzung wie oben angegeben und einem Plächengewicht von 80 g/m so aufgelegt wird, daß die Pasern diagonal zu den Pasern der Unterlage liegen. Die so aufgebaute Ausgangsschicht wird,wie in Beispiel 3 angegeben,weiterbehandelt.

Patentansprüche:

Claims (5)

JKR. ITTG. F. WUESTHOFF DIPIi. INO. G. PULS DB. T.. γ. PECHMANN 1A-32 988 PATBA 8 MÜNCHEN0· Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Kunstleder oder Lederaustauschstoff en, dadurch gekennzeichnet , daß man ein eirlagiges oder mehrlagiges Gewebe aus weichgedrehtem G-arn mit einem Drehungsbeiwert von kleiner oder gleich 2 aus einer Mischung aus synthetischen und/oder natürlichen Fasern mit zwei oder mehr wärmeschrumpffähigen synthetischen Faserarten unterschiedlicher Schrumpfwerte herstellt, daß man eine Ausgangsschicht durch Auflegen einer watteähnlichen Faserlage der gleichen oder ähnlichen Faserzusammensetzung wie das weichgedrehte G-arn auf das Gewebe bildet, daß man diese Schicht nadelt, dann einer Wärmeschrumpfbehandlung mittels Heißwasser, Dampf oder trockener Wärme und einer bekannten Harz- und Heißpreßbehandlung unterwirft, worauf die Schicht in eine Kunstharzlösung aus einer organischen Substanz, die für das Kunstharz kein Lösungsmittel darstellt, und mit einem in einem organischen Lösungsmittel, das für die Fasern der Schicht kein Lösungsmittel darstellt, gelösten Kunstharz vermischt ist und einen höheren Siedepunkt als das organische Lösungsmittel aufweist, getaucht und

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dann mit einem Koaguliermittel behandelt wird, das in dem organischen Lösungsmittel der Kunstharzlösung lösbar ist, um das Kunstharz schnell und gleichmäßig in der Schicht abzulagern, worauf die Schicht schließlich schnell getrocknet wird, um den Gehalt an organischem Lösungsmittel nach Erreichen des zuvor angegebenen Zwecks zu senken unu den Rest des Kunstharzes als Füllmittel abzulagern. g

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Garns, das durch Zusammenlegen oder -drehen eines Endlosgarnes und eines weichgedrehten Garns oder Umwickeln des letzteren mit dem Endlosgarn hergestellt ist, und. einer watteähnlichen Lage aus Fasern der gleichen Zusammensetzung wie das weichgedrehte Garn, welches einen Drehungsbeiwert von kleiner oder gleich 1 hat und aus einer Mischung von synthetischen Fasern und/oder natürlichen Fasern mit ' zwei oder drei wärmeschrumpffähigen synthetischen Faserarten mit unterschiedlichen Schrumpfwerten besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Faserbandes, das durch Zusammenlegen oder -drehen eines Enulosgarns und eines Faserbanaes oder Umwickeln des Faserbandes mit dem ii.ndlosgarn hergestellt ist, unu einer watteähnlichen Lage

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aus Fasern der gleichen Zusammensetzung wie das Faserband, welches zwei oder mehrere wärmeschrumpffähige synthetische Faserarten mit unterschiedlichen Schrumpfwerten enthält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Endlosgarn aus wärmeschrumpffähigen synthetischen Fasern oder in Heißwasser oder einem Lösungsmittel löslichen oder schmelzbaren Fasern besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das weichgedrehte Garn und das Faserband 10 bis 40 Gew.-# des gesamten Fasergewichts Fasern mit einer Länge im Bereich zwischen 10 und 20 cm aufweisen.

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