DE2703654A1 - Flaechiges textiles verbundmaterial und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Flaechiges textiles verbundmaterial und verfahren zu seiner herstellung

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Description

VON KREISLER SCHONWALD MEYER EISHOLO FUES VON KREISLER KELLER SELTING
PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler f 1973
Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Sealing, Köln
Ke/Ax
5 Köln ι 27. Januar 1977
DEICHMANNHAUS AM HAUP1BAHNHOF
ASAHI KASEI KOGYO KABUSHIKI KAISHA,
25-1, Dojimahamadori 1-chome, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka, (Japan)
Flächiges textiles Verbundmaterial und Verfahren zu
seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein flächiges Verbundmaterial und ein Verfahren zu seiner Herstellung, insbesondere ein flächiges textiles Verbundmaterial, das aus wenigstens einem Vlies und einem fest damit verbundenen Gewebe oder Gewirke besteht und als Trägermaterial für Lederaustauschstoffe oder Kunstleder geeignet ist, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Es ist bekannt, Kunstleder durch Imprägnieren einer aus einem Vlies bestehenden Gerüstsubstanz mit einem elastischen Polymermaterial, z.B. Polyurethan und Butadien-Styrol-Kautschuk, herzustellen. Es ist ferner bekannt, daß zur Herstellung von Kunstleder, das als Bekleidungsmaterial geeignet ist, ein spezielles flächiges Trägermaterial, das hohe Weichheit und hohe Bruchbeständigkeit aufweist, erforderlich ist. Es wurden daher zahlreiche Versuche gemacht, die vorstehend genannte Art des speziel-
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Telefon: (02 21) 23 45 41 - < Tele«: 8882307 dopa d - Telegramm: Dompolenl Köln
len flächigen Trägermaterials für das Kunstleder herzustellen. Beispielsweise beschreibt die japanische Auslegeschrift 48 583 (1974) (entsprechend der US-PS 3 932 687) ein Faservlies aus Faserbündeln von extrem feinen Fasern, die aus speziellen Verbundfasern, nämlich "Inseln-im-Meer"-Verbundfasern (islands-in-sea) hergestellt worden sind. Die japanische Auslegeschrift 6261 (1976) beschreibt ein Faservlies, das aus Faserbündeln aus extrem feinen oder porösen Fasern besteht, die ein wabenartiges Querschnittsprofil aufweisen und hergestellt worden sind, indem Verbundfasern aus einem Gemisch von wenigstens zwei Arten von Polymerisaten hergestellt werden und wenigstens ein Polymerisat aus den Verbundfasern entfernt wird.
Die vorstehend genannte Art von flächigen Trägermaterialien für Kunstleder wurden in der Erkenntnis hergestellt, daß Naturleder aus einer Vielzahl von Faserbündeln von feinen Kollagenfasern besteht, die regellos miteinander verschlungen und verwirrt sind. Die bekannten Arten von Faservliesen werden hergestellt, indem man als Vorprodukt ein Faservlies aus Inseln-im-Meer-Verbundfasern oder einem Gemisch von polymeren Verbundfasern herstellt und den See-Bestandteil aus den Inseln-im-Meer-Verbundfasern oder wenigstens eine Polymerkomponente aus dem Gemisch der polymeren Verbundfasern herauslöst, wobei man Faserbündel aus den aus der Insel-Polymerkomponente bzw. der verbliebenen Polymerkomponente bestehenden Fasern erhält. Bei dem bekannten Typ des Faservlieses werden demgemäß die Faserbündel trotz ihrer regellosen Verschlingung und Verfilzung in gleichzeitiger Bündelform gehalten. Ferner hat aufgrund der Tatsache, daß eine Polymerkomponente aus den Verbundfasern nach der Verarbeitung der Verbundfasern zum Faservlies entfernt worden ist, das erhaltene Faservlies eine verhältnismäßig geringe Dichte. Es ist jedoch zu bemerken, daß Naturleder
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aus verschiedensten Kollagenfaserbündeln unterschiedlicher Dicke oder, mit anderen Worten, mit unterschiedlicher Zahl von Kollagenfasern im Bündel besteht. In den Kollagenfaserbündeln von natürlichem Leder ist ein Stammbündel von verhältnismäßig großer Dicke unter Bildung einer Vielzahl von primären Zweigbündeln verzweigt. Jedes primäre Zweigbündel ist wiederum zu mehreren se-" kundären Zweigbündeln verzweigt, und jedes sekundäre Zweigbündel ist zu einer Vielzahl von tertiären Zweigbündeln verzweigt. Es ist somit offensichtlich, daß das innere Gefüge der Faservliese des vorstehend genannten üblichen Typs vom inneren Gefüge von Naturleder sehr verschieden ist. Kunstleder, das unter Verwendung des üblichen Faservlieses als Trägermaterial hergestellt worden ist, hat eine verhältnismäßig geringe Weichheit und Dichte und daher einen anderen Griff als Naturleder.
Die üblichen Typen der Faservliese haben eine verhältnismäßig geringe Bruchfestigkeit, d.h. Zugfestigkeit und Einreißfestigkeit, und eine verhältnismäßig geringe dimensioneile Stabilität. Demgemäß hat auch das aus den üblichen Faservliesen hergestellte Kunstleder eine verhältnismäßig geringe Bruchfestigkeit und dimensioneile Stabilität.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein flächiges textiles Verbundmaterial verfügbar zu machen, das sich als Gerüstsubstanz oder Trägermaterial für Kunstleder eignet, das gute Weichheit aufweist, als Bekleidungsmaterial geeignet ist, hohe Bruchfestigkeit und dimensionelle Stabilität sowie eine nubukartige Oberfläche hat, die mit einem Flor bedeckt ist, der aus extrem feinen in hoher Dichte vorliegenden Fasern und Faserbündeln besteht. Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Herstellung der flächigen Trägermaterialien mit den genannten Eigenschaften.
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Die vorstehend genannten Aufgaben können mit dem flächigen Verbundmaterial gemäß der Erfindung gelöst werden, das aus einer Gewebe- oder Wirkstoffkomponente und wenigstens einer Vlieskomponente besteht, die aus zahlreichen Faserbündeln, die aus einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Einzelfasern bestehen und in der Zahl von Einzelfasern, aus denen die Bündel hergestellt sind, variieren, und einer großen Zahl von Einzelfasern bestehen, die voneinander und von den Faserbündeln unabhängig sind, wobei die Einzelfasern und die Faserbündel regellos verteilt und unter Bildung einer Vliesstruktur miteinander verschlungen und verfilzt sind, und die Vlieskomponente und die Gewebe- oder Wirkstoffkomponente unter Bildung eines flächigen Verbundmaterials so übereinander gelegt und miteinander verbunden sind, daß Teile der Einzelfasern und der Faserbündel der Vlieskomponente in das Innere der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente eindringen und mit einem Teil der Fasern der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente verschlungen und verfilzt sind.
Das flächige Verbundmaterial gemäß der Erfindung weist hohe Dichte, Bruchfestigkeit und ausgezeichnete dimensionelle Stabilität, Zusanunendruckbarkeit und Erholung nach der Druckbeanspruchung auf. Es kann zu Kunstleder verarbeitet werden, das eine nubukartige Oberfläche aufweist, die mit einem Flor aus extrem feinen Fasern und Faserbündeln mit hoher Dichte bedeckt ist. Das aus dem Verbundmaterial gemäß der Erfindung hergestellte Kunstleder hat hohe Bruchfestigkeit und dimensioneile Stabilitat, gute Weichheit und einen Griff wie Naturleder.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung dieses flächigen Verbundmaterials ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Faserbahn bildet, die aus einer Vielzahl
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von Verbundstapelfasern besteht, von denen jede aus einem Faserbündel aus einer Vielzahl von aneinander haftenden Fasern besteht, wobei die Verbundstapelfaser in mehrere dünne Faserbündel und Einzelfasern unterteilbar ist, ein mehrlagiges flächiges Vorprodukt bildet, das aus einer Gewebe- oder Wirkstoffkomponente und wenigstens einer Faserbahn der vorstehend genannten Art besteht, und eine Vielzahl von Fluidströmen unter hohem Druck auf die Oberfläche der Faserbahnkomponente des flächigen Vorprodukts richtet, wobei man einen Teil der Verbundstapelfasern veranlaßt, sich in dünne Faserbündel mit unterschiedlicher Anzahl von Einzelfasern in den Bündeln und in voneinander und von den dünnen Faserbündeln unabhängige Einzelfasern zu unterteilen, die dünnen Faserbündel, die Einzelfasern und die verbleibenden Verbundstapelfasern veranlaßt, sich miteinander zu verschlingen und zu verfilzen, und hierdurch die Faserbahn in ein Faservlies umwandelt und Teile der Einzelfasern, der dünnen Faserbündel und der verbliebenen Verbundstapelfasern veranlaßt, in das Innere der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente einzudringen und sich mit einem Teil der Fasern in der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente zu verschlingen und zu verfilzen, und hierdurch die Vlieskomponente mit der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente fest verbindet.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Abbildungen weiter erläutert.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht des Innengefüges von Naturleder.
Fig. 2 zeigt zur Veranschaulichung das Querschnittsprofil eines üblichen Kunstleders, das Faserbündel aus extrem feinen Fasern als Gerüstsubstanz enthält.
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Fig. 3A veranschaulicht das Querschnittsprofil eines
aus drei Komponenten bestehenden, als Trägermaterial
dienenden flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung.
Fig. 3B zeigt zur Veranschaulichung das Querschnittsprofil eines aus zwei Komponenten bestenenden flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung.
Fig. 4 veranschaulicht das Querschnittsprofil eines
flächigen Vorprodukts für die Herstellung eines aus drei Komponenten bestehenden flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung.
Fig. 5A veranschaulicht das innere Gefüge eines üblichen Vliesstoffs, in dem zahlreiche übliche Faserbündel, die jeweils aus mehreren feinen Fasern besteht, regellos
miteinander verschlungen und verfilzt sind.
Fig. 5B veranschaulicht das innere Gefüge eines üblichen Faservlieses, in dem zahlreiche übliche Faserbündel, die jeweils aus mehreren feinen Fasern besteht, miteinander verschlungen und verfilzt sind, und in dem eine verhältnismäßig geringe Menge eines elastischen Polymerisats
zwischen den Faserbündeln vorhanden ist.
Fig. 5C veranschaulicht das innere Gefüge eines üblichen Faservlieses, in dem eine große Zahl üblicher Faserbündel, die jeweils aus vielen feinen Fasern bestehen, miteinander verschlungen ist und eine verhältnismäßig große Menge eines elastischen Polymerisats zwischen den Faserbündeln vorhanden ist.
Fig. 5D veranschaulicht das innere Gefüge einer Ausführungsform des flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung.
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Fig. 5E veranschaulicht das innere Gefüge einer Ausführungsform des mit einer verhältnismäßig geringen Menge eines elastischen Polymerisats imprägnierten flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung.
Fig. 5F veranschaulicht eine Ausführungsform des mit einer verhältnismäßig großen Menge eines elastischen Polymerisats imprägnierten flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung.
Fig. 6 ist ein Querschnitt durch eine für die Zwecke der Erfindung geeignete Verbundstapelfaser, die aus einer Vielzahl von feinen aneinander haftenden Fasern besteht.
Fig. 7A, Fig. 7B und Fig. 7C sind Querschnitte durch verschiedene Verbundstapelfasern, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind und jeweils aus zwei Typen von PoIymerisaten bestehen.
Fig. 8A zeigt schematisch eine Probe des erfindungsgemäßen flächigen Verbundmaterials für die Prüfung der Weiterreißfestigkeit.
Fig. 8B zeigt schematisch eine Probe des erfindungsgemäßen flächigen Verbundmaterials in der für die Prüfung der Weiterreißfestigkeit erforderlichen Stellung.
Fig. 9 veranschaulicht eine Probe des erfindungsgemäßen flächigen Verbundmaterials für die Prüfung der Nähfestigkeit.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten inneren Gefüge von Naturleder ist eine Vielzahl von Kollagenfaserbündeln von unterschiedlicher Dicke miteinander verschlungen und verfilzt. Die in der Rückseite oder Fleischseite von Naturleder lie-
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genden Kollagenfaserbündel 1 haben eine verhältnismäßig große Dicke und bestehen aus verhältnismäßig dicken einzelnen Kollagenfasern. Die Narbenseite des Naturleders besteht jedoch aus einer Vielzahl von sehr dünnen Kollagenfaserbündeln und sehr dünnen einzelnen Kollagenfasern.
Demgemäß ist bei einem durch Schleifen 5er Fleischseite des Leders hergestellten Wildleder die geschliffene Oberfläche mit einer Vielzahl von Florfaden bedeckt, die aus den verhältnismäßig dicken, mit Abstand zueinander angeordneten Kollagenfaserbündeln bestehen. Im Gegensatz zu Wildleder besteht bei einem Nubukleder, das durch Schleifen der Narbenseite des Leders hergestellt wird, der die geschliffene Oberfläche bedeckende Flor aus dicht beieinanderstehenden sehr dünnen Kollagenfaserbündein und dünnen einzelnen Kollagenfasern. Zur Herstellung eines Kunstleders mit nubukartiger geschliffener Oberfläche ist es daher wichtig, daß der aus sehr dünnen Faserbündeln und sehr feinen Einzelfasern bestehende Flor eine hohe Dichte aufweist.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten inneren Gefüge eines üblichen Kunstleders ist eine Vielzahl von Faserbündeln von verhältnismäßig großer Dicke regellos miteinander verfilzt. Die Florfasern 4 auf der geschliffenen Oberfläche befinden sich im Abstand voneinander und der Flor hat eine verhäitnismäßig geringe Dichte. Daher ist zuweilen ein Teil des durch Imprägnierung zwischen den Faserbündeln 3 eingelagerten Polymerisats nicht vollständig vom Flor bedeckt. Hierbei ergibt sich ein Kunstleder von geringer Qualität.
Fig. 3A zeigt das innere Gefüge eines Kunstleders, das mit einem flächigen Verbundmaterial gemäß der Erfindung hergestellt worden ist. Eine Gewebe- oder Wirkstoffkomponente 11 ist zwischen einer oberen Vliesstoffkomponente 12
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und einer unteren Vliesstoffkomponente 13 eingebettet. Auf der Oberseite der oberen Vliesstoffkomponente 12 ist ein Flor 14 vorhanden. Jede Vlieskomponente enthält eine große Zahl von Faserbündeln 15 von unterschiedlicher Dicke, d.h. mit unterschiedlicher Zahl von feinen Einzelfasern, und feine Einzelfasern 16, die durch Aufspalten der Faserbündel gebildet worden sind.Diese verschiedenen Faserbündel 15 und die Einzelfasern 16 sind regellos verteilt und regellos miteinander verschlungen und verfilzt, wobei sie das Faservlies bilden. Ferner dringen Teile der Faserbündel und der Einzelfasern aus den Vlieskomponenten 12 und 13 in das Innere der Wirkstoff- oder Gewebekomponente 11 ein und verschlingen und verwirren sich mit einem Teil der Fasern in der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente 11, wodurch die Vlieskomponenten 12 und 13 mit der Gewebeoder Wirkstoffkomponente 11 fest verbunden werden und ein flächiges Verbundmaterial entsteht.
Bei der in Fig. 3B dargestellten Ausführungsform ist eine Vlieskomponente 17 über einer Gewebe- oder Wirkstoffkomponente 18 angeordnet. Die beiden Komponenten sind in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, fest miteinander verbunden.
Durch die vorstehend genannte Verschlingung und Verfilzung der Faserbündel von unterschiedlicher Dicke und der feinen Einzelfasern werden Vlieskomponenten, die ein inneres Gefüge wie Naturleder aufweisen, und hohe Zusammendrückbarkeit und Erholung nach Zusammendrückung beim erhaltenen flächigen Verbundmaterial erzielt. Die durch Aufspalten der Faserbündel gebildeten Einzelfasern steigern wirksam die Weichheit des erhaltenen flächigen Verbundmaterials und erhöhen im Zusammenwirken mit der Gewebeoder Wirkstoffkomponente die Dichte des Verbundmaterials. So ist es durch Verwendung des flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung möglich, ein Kunstleder herzustellen,
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das eine Dichte von etwa 0,4 g/cm oder mehr hat. Dies ist die gleiche Dichte, wie sie Naturleder aufweist. Kunstleder mit einer solchen hohen Dichte läßt sich aus den üblichen Vliesen nicht herstellen. Im flächigen Verbundmaterial gemäß der Erfindung ist die Menge der feinen Einzelfasern vorzugsweise größer als die Menge der Faserbündel, weil die feinen Einzelfasern sieh leichter als die Faserbündel miteinander verschlingen und verfilzen lassen und leichter als die Faserbündel in das Gewebe oder Gewirke eindringen. Dies ist dadurch bedingt, daß die feinen Einzelfasern flexibler und dünner sind als die Faserbündel und ihre Verschlingung und Verfilzung stärker ist als die der Faserbündel. Ferner kann eine große Menge der feinen Einzelfasern in das Innere der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente eindringen und sich mit den Fasern der letzteren verschlingen und verfilzen. Wenn eine feine Einzelfaser aus der Vlieskomponente in das Innere der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente eindringt und sich an ihrem Endteil mit einer oder mehreren Fasern in der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente verschlingt oder verfilzt, ist der Endteil der feinen Einzelfasern in der verschlungenen Lage fixiert oder festgelegt. Der andere Endteil der feinen Einzelfaser legt sich um den Festlegungspunkt des vorstehend genannten Endteils und verschlingt und verfilzt sich mit einer anderen feinen Einzelfaser oder einem Faserbündel in der Vlieskomponente. Wenn ein Faserbündel an einem Endteil mit dem anderen Endteil der vorstehend genannten feinen Einzelfaser verschlungen und verfilzt ist, legt sich der andere Endteil des Faserbündels um den vorstehend genannten Fixierpunkt oder Festlegungspunkt und verschlingt oder verfilzt sich mit einem anderen Faserbündel oder einer anderen feinen Einzelfaser.
Anschließend findet das Verschlingen und Verfilzen in der vorstehend beschriebenen Art statt, und ein Ende der erhaltenen Ketten von verschlungenen Faserbündeln und feinen
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Einzelfäden werden in der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente fest verankert. Die Gewebe- oder Wirkstoffkomponente ist daher sehr wichtig für die Ausbildung der Vliesstoffkomponente mit hoher Dichte und hoher dimensioneller Stabilitat, und die feste Verbindung der Vlieskomponente mit der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente wird durch die vorstehend genannten Verankerungen gesteigert.
Es wird ferner bevorzugt, daß die Faserbündel und die feinen Einzelfasern ungefähr im rechten Winkel zur Oberfläche des flächigen Verbundmaterials in das Innere der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente eindringen. Dieses Eindringen der Faserbündel und feinen Einzelfasern steigert die Zusammendrückbarkeit und Erholung nach Zusammendrückung bei dem erhaltenen flächigen Verbundmaterial.
Das aus dem flächigen Verbundmaterial gemäß der Erfindung hergestellte Kunstleder hat einen ähnlichen Flor wie Nubukleder. Wenn man das Kunstleder schleift, bildet sich auf seiner Oberfläche ein weicher Flor von hoher Dichte aus, der aus den Faserbündeln und feinen Einzelfasern besteht.
Das flächige Verbundmaterial gemäß der Erfindung hat einen vollen, weichen, elastischen Griff. Hierunter sind die beim Zusammendrücken in der Hand auftretenden Empfindungen der richtigen Weichheit, Zusammendrückbarkeit und guten Erholung nach dem Zusammendrücken zu verstehen. Die richtige Weichheit, die nach der ASTM-Methode D 1388-64 bestimmt wird, beträgt 40 mm oder weniger; die richtige Zusammendrückbarkeit liegt im Bereich von 15 bis 40 % und die gute Erholung nach dem Zusammendrücken bei 80 % oder mehr.
Wenn das Verbundmaterial eine Weichheit von 40 bis 60 mm hat, fühlt es sich etwas steif an. Ein Verbundmaterial
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mit einer Weichheit von 60 mm oder mehr fühlt sich steif an. Ein Verbundmaterial mit einer Zusammendrückbarkeit von 40 bis 80 % hat einen schwammartigen Griff. Bei einer Zusammendrückbarkeit von weniger als 15 % ergibt sich beim Zusammendrücken in der Hand die Empfindung, daß das Verbundmaterial praktisch keine Elastizität hat. Wenn das Verbundmaterial nach dem Zusammendrücken eine Erholung von 50 % oder weniger hat, ist die Elastizität des Verbundmaterials beim Griff schlecht. Eine Erholung von 50 bis 80 % nach dem Zusammendrücken hat das Gefühl einer etwas ungenügenden Elastizität zur Folge.
Der hier gebrauchte Ausdruck "Faserbündel" bezeichnet ein Bündel aus einer Vielzahl von feinen Einzelfasern, die parallel zueinander verlaufen. Die feinen Einzelfasern im Bündel können mit oder ohne Klebstoff miteinander verklebt oder freibeweglich zueinander sein. Die für die Zwecke der Erfindung geeigneten Faserbündel lassen sich in zwei oder mehr dünne Faserbündel und in eine Vielzahl von feinen Einzelfasern unterteilen. Das Faserbündel umfaßt die Verbundstapelfasern, die aus einer Vielzahl von feinen Einzelfasern bestehen, und dünne Faserbündeln, die durch Unterteilung aus der Verbundstapelfaser gebildet worden sind und unterschiedliche Dicke aufweisen. Die Verbundstapelfaser, die die dickste Faser in den Faserbündeln der Vlieskomponente ist, hat vorzugsweise einen Titer von 1 bis 200 den, vorzugsweise von 2 bis 60 den. Wenn Faserbündel mit zu großem Titer vorhanden sind, ergibt sich eine geringe Dichte und geringe Weichheit des erhaltenen Verbundmaterials. Ferner verursachen zu dicke Faserbündel einen unerwünschten rauhen Flor auf dem Kunstleder.
Die feinen Einzelfasern, aus denen die Faserbündel bestehen, oder die durch Unterteilen der Faserbündel gebildet werden, sollten vorzugsweise einen Titer von 0,5 oder
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weniger, vorzugsweise von 0,005 bis 0,5 den haben, wobei ein Titer von 0,01 bis 0,3 den besonders bevorzugt wird. Aus feinen Einzelfasern mit einem Titer von mehr als 0,5 den läßt sich schwierig ein Kunstleder von hoher Weichheit wie bei Naturleder herstellen. Ferner haben zu dicke feine Einzelfasern einen steifen Flor auf dem erhaltenen Kunstleder zur Folge. Aus feinen Einzelfasern mit einem Titer von weniger als 0,01 den ist es ebenfalls schwierig, ein Kunstleder mit hoher Elastizität herzustellen. Ferner haben sie einen unerwünschten Flor zur Folge, in dem die Fasern an der Oberfläche des Leders flach liegen und sich miteinander verschlingen und verflechten, da die Steifigkeit der Fasern zu gering ist. Mit feinen Einzelfasern von 0,01 bis 0,3 den läßt sich sehr wirksam ein nubukartiges Kunstleder mit guter Weichheit, guter Elastizität, erwünschtem Stricheffekt (writting effect) und elegantem Aussehen und gutem Griff herstellen. Dieses Kunstleder eignet sich natürlich als Material für die Herstellung von Bekleidung.
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Die Faserbündel und die feinen Einzelfasern haben vorzugsweise die Form von Stapelfasern und vorzugsweise eine Länge von 15 mm oder weniger, insbesondere von 2 bis 15 mm, wobei eine Länge von 3 bis 10 mm besonders bevorzugt wird. Zu lange Faserbündel und feine Einzelfasern sind unerwünscht, weil durch die übermäßige Länge der Grad der Verschlingung und Verflechtung der Faserbündel und feinen Einzelfasern miteinander verringert wird. Daher hat eine zu große Länge geringe Dichte und geringe Bruchfestigkeit der erhaltenen Verbundfasern zur Folge. Ferner ist es zur Herstellung von Kunstleder, das die gleiche Dichte wie Naturleder hat, erforderlich, das Verbundmaterial mit einer großen Menge eines elastischen Polymerisats zu imprägnieren. Die Verwendung einer großen Polymermenge hat große Steifigkeit des hergestellten Kunstleders zur Folge. Demgemäß sind Faserbündel und Einzelfasern einer Länge von 15 mm oder weniger vorteilhaft für die Herstellung von nubukartigem Kunstleder mit dichtem Flor und geschmeidigem, weichem und feinem Gefüge.
Die Vlieskomponente und die Gewebe- oder Wirkstoffkomponente des flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung kann aus Viskosereyonfasern, Kupferreyonfasern, Celluloseacetatfasern, Polyamidfasern, Polyesterfasern, Polyacrylfasern, Polyolefinfasern o.dgl. bestehen. Die Vlieskomponente und die Gewebe- oder Wirkstoffkomponente können aus einem Gemisch von zwei oder mehr Fasern der vorstehend genannten Art, z.B. aus einem Gemisch von Viskose- oder Kupferreyonfasern und Polyamidfasern oder einem Gemisch von Polyesterfasern und Polyamidfasern, bestehen. Als Polyamidfasern eignen sich Fasern aus Nylon 6, Nylon 66, Nylon 10, Nylon 11, Nylon 12, Copolymerisaten von Nylon 6 mit Nylon 66, Copolymerisaten von Nylon 6 mit Nylon 10, Copolymerisaten von Nylon 6 mit Isophthalamid, Copolymerisaten von Nylon mit Polyoxyäthylendiamin, Copolymerisaten von Nylon 66
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mit Polyoxyäthylendiamin, Copolymerisaten von Nylon 66 mit Polyäthylenglykol, Gemischen von Nylon 6 und PoIyäthylenglykol, Gemischen von Nylon 6 oder Nylon 66 mit wenigstens einem der vorstehend genannten Copolymerisäten und aromatischen Polyamiden, z.B. Polymethaphenylentetraphthalamid und Poly-N-methylphenylentetraphthalamid.
Als Polyesterfasern kommen Fasern aus den folgenden Polyestern in Frage: Polyathylenterephthalat, PoIyäthylenterephthalat-isophthalat-Copolymerisate, Polyäthylen tereph thai a t-Adipat-Copol ymeri sate, Polyäthy1entere phthalat-Trimedi a t-Copolymerisate, Polyäthylenterephthalat-Sebacat-Copolymerisate, Polyäthylenterephthalat-Succinat-Copolymerisate, Polyäthylen-Diäthylenglykolterephthalat-Copolymerisate, Polyäthylen-Äthylenglykolterephthalat-Copolymerisate und Gemische von zwei oder mehreren der vorstehend genannten Polymerisate.
Die Polyacrylfasern können Fasern aus Polyacrylnitril, Copolymerisate von Acrylnitril mit Methylacrylat, Methylmethacrylat und/oder Äthylacrylat oder Gemischen von zwei oder mehreren der vorstehend genannten Polymerisate sein. Als Polyolefinfasern kommen Fasern aus Polyäthylen, Polypropylen oder Gemischen von Polyäthylen und Polypropylen in Frage.
Das für die Zwecke der Erfindung verwendete Gewebe oder Gewirke muß zwischen den Fasern oder Garnen Zwischenräume aufweisen, die groß genug sind, um die Faserbündel oder feinen Einzelfasern, die aus der Vlieskomponente eindringen, aufzunehmep. Das Gewebe oder Gewirke hat vorzugsweise ein Quadratmetergewicht von 10 bis 100 g, insbesondere von 30 bis 70 ς. Gewebe oder Gewirke mit einem Quadratmetergewicht von weniger als 10 g lassen sich schwierig gleichmäßig öffnen und knittern leicht. Ferner ist es bei solchen dünnen Ge-
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weben und Gewirken schwierig, die Faserbündel und die feinen Einzelfasern im wesentlichen im rechten Winkel zur Oberfläche des Gewebes oder Gewirke eindringen zu lassen. Bei Verwendung von dünnen Geweben oder Gewirken ist es somit schwierig, ein Verbundmaterial mit weichem, vollem und elastischem Griff zu erhalten.
Bei Geweben oder Gewirken mit einem Quadratmetergewicht von mehr als 100 g können die Faserbündel und feinen Einzelfasern nur schwierig in das Gewebe oder Gewirke eindringen, so daß es schwierig ist, die Bündel und Fäden fest mit dem Vlies zu verbinden. Bei Verwendung von Geweben oder Gewirken mit dem vorstehend genannten hohen Quadratmetergewicht könnten die erhaltenen Verbundmaterialien das in Fig.4 dargestellte innere Gefüge haben. Bei diesem Material ist ein Gewebe oder Gewirke 19 zwischen zwei Vliesen 20 und 21 eingefügt. Jedoch ist das Gewebe oder Gewirke nicht mit den Vliesen verbunden.
Zur Herstellung von flächigen Verbundmaterialien mit verhältnismäßig hoher Weichheit werden Gewebe oder Gewirke bevorzugt, die aus Multifilamentgarnen mit einem Titer von 70 oder weniger, vorzugsweise von 10 bis 70 bestehen.
Für die Zwecke der Erfindung eignen sich Schußwirkware, Kettenwirkware, z.B. Trickotstoff, Spitzenwirkware, Wirkware mit Phantasiebindungen, Leinwandgewebe, Köpergewebe, Atlasgewebe und gemusterte Gewebe. Wie bereits erwähnt, muß das Gewebe oder Gewirke eine Bindung aufweisen, die das Eindringen der Faserbündel und Einzelfasern in das Innere des Gewebes oder Gewirkes ermöglicht. Ferner haben die Fasern, aus denen das Gewebe oder Gewirke hergestellt wird, vorzugsweise einen Titer von 3 den oder weniger, insbesondere von 0,5 bis 3 den. Wenn der Titer der Fasern übermäßig hoch ist, ist das aus dem Trägermaterial hergestellte
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Kunstleder sehr steif.
Zur Herstellung des flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung wird vorzugsweise ein Gewebe oder Gewirke zwischen zwei regellose Bahnen, die in die Vlieskomponente umzuwandeln sind, eingefügt und fest damit verbunden, wie in Fig. 3A dargestellt. Das Gewebe oder Gewirke kann jedoch auch auf eine in eine Vlieskomponente umzuwandelnde regellose Bahn gelegt und fest damit verbunden werden, wie in Fig. 3B dargestellt. Diese Art von Verbundmaterial hat die folgenden besonderen Vorteile:
1) Es enthält nur eine verhältnismäßig geringe Menge von Verbundstapelfasern, die verhältnismäßig teuer sind.
2) Das flächige Verbundmaterial hat eine geringe Dicke.
3) Es nutzt eine Musterung des Gewebes oder Gewirkes aus.
4) Es nutzt die hohe Bindefähigkeit der Außenseite des Gewebes oder Gewirkes zu anderen Artikeln aus.
Zur Bildung des flächigen Verbündmaterials gemäß der Erfindung, bei dem ein Gewebe oder ein Gewirke zwischen zwei Vliesen eingefügt ist, wie in Fig. 3 dargestellt, beträgt der Gewichtsanteil des Gewebes oder Gewirkes am Verbundmaterial 40% oder weniger, vorzugsweise 5 bis 40%, insbesondere 15 bis 35%. Wenn dieser Anteil höher ist als 40%, d.h. wenn die Vliese übermäßig dünn sind, können die folgenden Nachteile auftreten:
l) Leichter Bruch der Vlieskomponenten. Dieser Bruch hat zur Folge, daß das Gewebe oder Gewirke in uner-
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wünschter Weise sichtbar wird.
2) Unerwünschter gewebeartiger oder wirkstoffartiger Griff des erhaltenen Verbundmaterials als Folge eines übermäßig hohen Anteils des Gewebes oder Gewirkes am Verbundmaterial.
Zur Herstellung des Verbundmaterials, bei dem eine Gewebe- oder Wirkstoffkomponente mit einer Vlieskomponente verbunden ist, wie in Fig. 3B dargestellt, beträgt vorzugsweise der Gewichtsanteil des Gewebes oder Gewirkes am Verbundmaterial 60% oder v/eniger, insbesondere 5 bis 60%. Um jedoch ein Verbundmaterial mit gutem Griff zu erhalten, beträgt dieser Anteil vorzugsweise 15 bis 40%. Bei diesem Anteil hat das erhaltene Verbundmaterial einen ausgezeichneten Griff, der sich durch die Kombination hoher Elastizität und guter Geschmeidigkeit des Verbundmaterials ergibt, und hohe dimensioneile Stabilität.
In der Vlieskomponente des Verbundmaterials gemäß der Erfindung beträgt der Gewichtsanteil der feinen Einzelfasern an den Faserbündeln 5 % oder mehr, vorzugsweise 20 bis 85%. Je höher der Gewichtsanteil der Einzelfasern, um so größer ist die Dichte des erhaltenen Vlieses. Ferner hat der hohe Gewichtsanteil der feinen Einzelfasern im Vlies einen hohen zahlenmäßigen Anteil der durch die feinen Einzelfasern gebildeten Polfasern gegenüber den durch die Faserbündel gebildeten Polfasern in der auf der aufgerauhten Seite des erhaltenen Kunstleders gebildeten Flordecke zur Folge. Dieser hohe Anteil der feinen Einzelfasern in der Flordecke ergibt eine glatte, feine Textilware mit aufgerauhter Oberfläche. Ein übermäßig hoher Anteil der feinen Einzelfasern im Vlies kann jedoch eine unerwünscht geringe Steifheit des gebildeten Verbundmaterials als Folge des geringen Einflusses der Faserbündel, die ver-
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er"
hältnismäßig hohe Steifheit aufweisen, verursachen. Es ist daher zweckmäßig, das Vlies aus einem Gemisch von feinen Einzelfasern und Faserbündeln im richtigen Mengenverhältnis zu bilden. Die Faserbündel können ein Gemisch der verbliebenen Verbundstapelfasern und der dünnen Faserbündel sein oder nur aus den dünnen Faserbündeln bestehen. Zur Herstellung eines Kunstleders mit dem Griff von Naturleder ist es daher wichtig, daß die Vlieskomponente aus verschiedenen Fasermaterialien besteht, die in der Dicke von derjenigen der Verbundstapelfasern bis zu derjenigen der feinen Einzelfasern variieren und dreidimensional miteinander verschlungen sind.
Das Gewichtsverhältnis der feinen Einzelfasern zu den Faserbündeln kann nach der folgenden Methode bestimmt werden: Mit einem Abtast-Elektronenmikroskop werden bei 700-facher Vergrößerung Mikroskopaufnahmen des Faservlieses an 20 Querschnittsprofilen gemacht. Auf jedem Bild ist eine große Zahl vorgedruckter Linien in Abständen von 2 mm in Richtung der Abszisse und Ordinate vorhanden. Auf jedem Bild werden die von den Einzelfasern eingenommenen Abschnitte rot gefärbt. Dann wird jedes Bild längs der vorgedruckten Linien zerschnitten. Die rot gefärbten Abschnitte werden von 5 den nicht gefärbten Abschnitten getrennt. Das Gesamtgewicht der gesammelten roten Abschnitte wird ermittelt. Getrennt hiervon wird das Gesamtgewicht der nicht gefärbten Abschnitte ermittelt. Das Gewichtsverhältnis der feinen Einzelfasern zu den Faserbündeln im Vlies ergibt sich aus dem durchschnittlichen Verhältnis des Gesamtgewichts der roten Abschnitte zum Gesamtgewicht der ungefärbten Abschnitte der 20 Bilder.
Wenn das aus dem flächigen Verbundmaterial gemäß der Erfindung hergestellte Kunstleder aufgerauht wird, zeigt die aufgerauhte Oberfläche eine gut aus-
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sehende nubukartige Flordecke. Diese Flordecke besteht aus zahlreichen feinen Einzelfasern und Faserbündeln von unterschiedlicher Dicke in hoher Dichte. Die Dichte der Polfasern hängt von der Länge der Verbundstapelfasern ab, d.h. wenn ein Vlies aus einer vorbestimmten Menge von Verbundstapelfasern hergestellt wird, ist die Zahl der im Vlies enthaltenen Enden der Verbundstapelfasern um so größer, die Zahl der auf der aufgerauhten Seite gebildeten Polfasern um so größer und die Dichte der Flordecke um so höher, je kürzer die Verbundstapelfasern sind. Das unter Verwendung des flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung hergestellte Kunstleder hat eine glatte, volle Flordecke wie die aufgerauhte Narbenseite von natürlichem Nubukleder.
Die Polfasern in der Flordecke sind an ihren Endteilen mit den in den Verbundfasern vorliegenden feinen Einzelfasern oder Faserbündeln verschlungen und verflochten. Daher zeigen die Polfasern einen hohen Widerstand gegen Abschieben vom Trägermaterial.
Zur Herstellung des Kunstleders wird das flächige Verbundmaterial gemäß der Erfindung mit einem als Bindemittel dienenden Polymerisat, z.B. Polyurethan, Butadien-Styrol-Kautschuk, Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, Polyaminosäuren und Klebstoffen auf Acrylharzbasis, imprägniert. Hierdurch werden die leeren Stellen im Trägermaterial mit dem Polymerisat ausgefüllt. Durch die Imprägnierung wird die Bruchfestigkeit des erhaltenen Kunstleders erhöht. Wenn die Imprägnierung mit einem elastischen Polymerisat vorgenommen wird, hat das erhaltene Kunstleder den Griff und die Bruchfestigkeit von Naturleder. Wenn eine verhältnismäßig geringe Menge des elastischen Polymerisats verwendet wird, hat das erhaltene Kunstleder eine verhältnismäßig hohe Weichheit. Wenn jedoch eine verhältnismäßig große Menge des elastischen Polymerisats
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verwendet wird, wird ein Kunstleder mit verhältnismäßig hoher Steifigkeit erhalten. Beide vorstehend genannten Kunstleder eignen sich für die Herstellung von Bekleidung. Dies ist auf die sehr dichte Struktur des Verbundmaterials gemäß der Erfindung schon vor der Imprägnierung mit dem elastischen Polymerisat zurückzuführen, d.h. das Trägermaterial ermöglicht seine Imprägnierung mit einer verhältnismäßig geringen Menge des elastischen Polymerisats. Dies ist dadurch bedingt, daß das Gesamtvolumen der leeren Stellen im flächigen Verbundmaterial gemäß der Erfindung verhältnismäßog klein ist. Im Gegensatz hierzu ist das Gesamtvolumen der leeren Stellen bei üblichen Faservliesen, die nur aus verhältnismäßig dicken Faserbündeln bestehen, verhältnismäßig groß. Wenn die Hohlräume des üblichen Faservlieses mit einer verhältnismäßig geringen Menge des elastischen Polymerisats ausgefüllt werden, hat das erhaltene Kunstleder eine verhältnismäßig geringe Dicke und einen papierartigen Griff. Wenn dagegen die Hohlräume des üblichen Vlieses mit einer verhältnismäßig großen Menge des elastischen Polymerisats ausgefüllt werden, ist das erhaltene Produkt ein gummiartiges flächiges Erzeugnis.
Die vorstehenden Darlegungen werden unter Bezugnahme auf Fig.5A bis 5F veranschaulicht.
Das in Fig.5A dargestellte übliche Vlies besteht aus einer großen Zahl üblicher Faserbündel 22, die miteinander verschlungen sind, und enthält zahlreiche leere Stellen 23 zwischen den Faserbündeln 22. Oa die Faser bündel 22 eine verhältnismäßig geringe Dichte haben, ist das Gesamtvolumen der leeren Stellen und Hohlräume 23 sehr gering. Ferner hat jeder leere Raum zwischen den Faserbündeln 22 ein verhältnismäßig großes Volumen. Demgemäß sind nach dem Imprägnieren des üblichen
Vlieses mit einem Elastomeren die in den leeren Räumen
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gebildeten Teilchen des Elastomeren verhältnismäßig groß.
Fig.5B veranschaulicht das innere Gefüge des in Fig.5A dargestellten Vlieses, das mit einer verhältnismäßig geringen Menge eines elastischen Polymerisats imprägniert ist. Einige Räume 23 in Fig.5B sind mit Teil_ chen 24 des elastischen Polymerisats -besetzt. Wenn ein imprägniertes Vlies mit diesem Gefüge zusammengepreßt wird, wird das Volumen der Räume 23 kleiner, und die Faserbündel werden im gepreßten Zustand mit dem elastischen Polymerisat verklebt. Das Pressen bewirkt somit eine bleibende Verminderung der Dicke des imprägnierten Vlieses, wobei ein papierartiges flächiges Erzeugnis erhalten wird. Um die vorstehend beschriebene Erscheinung zu vermeiden, kann das elastische Polymerisat in Form eines würfelförmigen Netzwerks in das Vlies eingebracht werden. In diesem Fall ist jedoch das erhaltene Produkt ein schwammartiges flächiges Erzeugnis, das im Griff von Naturleder sehr verschieden ist.
In Fig.SC ist eine große Menge von Teilchen 24 des elastischen Polymerisats in den Räumen 23 des Vlieses verteilt. Dieses flächige Erzeugnis hat einen gummiartigen Griff.
Fig.5D veranschaulicht das innere Gefüge des flächigen Verbundmaterials gemäß der Erfindung, bei dem eine Gewebe- oder Wirkstoffkomponente zwischen zwei Vlieskomponenten eingefügt und fest damit verbunden ist. Bei diesem inneren Gefüge sind die Einzelfasern und Faserbündel sehr dicht gelagert. Das Gesamtvolumen der leeren Räume im Verbundmaterial ist verhältnismäßig gering. Ebenso ist das Volumen jedes einzelnen leeren Raums verhältnismäßig gering. Daher sind nach dem Imprägnieren des Trägermaterials mit einem Elastomeren zahlreiche kleine Teilchen des Elastomeren in
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den leeren Räumen verteilt. Durch dieses Merkmal wird dem erhaltenen Kunstleder der Griff von Naturleder verliehen.
In Fig.5E ist eine verhältnismäßig geringe Menge eines elastischen Polymerisats in den leeren Räumen des in Fig.5D dargestellten Verbundmaterials eingelagert. In Fig.5F ist das in Fig.5D dargestellte flächige
Verbundmaterial mit dem elastischen Polymerisat in einer geringeren Menge als im Falle des in Fig.5Edargestellten Trägermaterials imprägniert. Als Folge des verhältnismäßig kleinen Gesamtvolumens der leeren Räume ist jedoch die Menge des elastischen Polymerisats, mit dem das verbundmaterial imprägniert werden kann, nicht sehr groß. Ferner ist als Folge der verhältnismäßig geringen Größe jedes leeren Raumes die Größe der in den leeren Räumen gebildeten Teilchen des Elastomeren verhältnismäßig gering. Hierdurch hat das erhaltene Produkt eine verhältnismäßig große Weichheit und eignet sich als Material für Bekleidung. Mit anderen Worten, das Kunstleder, das eine verhältnismäßig geringe Menge des elastischen Polymerisats enthält, ist sehr weich und vorteilhaft als Material für KostUme oder einteilige Kleider. Das Kunstleder, das eine verhältnismäßig große Menge des elastischen PoIymerisats enthält, ist verhältnismäßig steif und eignet sich als Material für Sportjacken (Blazer), Mantel und Schuhe.
Es ist ferner zu bemerken, daß das in Fig.5A, 5B und 5C dargestellte übliche Vlies lediglich zu einem WiIdleder oder velourartigem Kunstleder mit verhältnismäßig dünner Flordecke verarbeitet werden kann. Dagegen kann das flächige Verbundmaterial gemäß der Erfindung zu nubukartigem Kunstleder mit sehr dichter, voller Florderke verarbeitet werden, das wertvoller ist als das wildlederartige oder veloursartige · Kunstleder.
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Das flächige Verbundmaterial gemäß der
Erfindung hat eine Dichte von 0,2 bis 0,5 g/cmJ, vorzugsweise von 0,25 bis 0,40 g/cm . Eine übermäßig geringe Dichte hat übermäßig hohe Weichheit, schlechte dimensionelle Stabilität und geringe Zugfestigkeit und Einreißfestigkeit zur Folge. Wenn daher diese Art von Verbundmaterial in eine Flüssigkeit, die das elastische Polymerisat enthält, getaucht und abgequetscht wird, ist es mit dem elastischen Polymerisat ungleichmäßig imprägniert und im ausgedrückten Zustand durch das elastische Polymerisat fixiert, d.h.
das erhaltene Kunstleder hat einen papierartigen Griff.
Wenn andererseits das Verbundmaterial eine zu hohe Dichte von beispielsweise mehr als 0,5 g/ cm hat, läßt es sich schwierig mit dem elastischen Polymerisat imprägnieren, und das erhaltene Kunstleder hat eine unerwünscht hohe Steifigkeit.
Das flächige Verbundmaterial gemäß der Erfindung kann durch Imprägnieren mit einer verhältnismäßig geringen Menge des elastischen Polymerisats zu Kunstleder, das die gleiche Dichte von etwa 0,4 g/cm wie Naturleder hat, verarbeitet werden.
In flächigen Verbundmaterial gemäß der Erfindung haben die Verbundstapelfasern die in Fig. 6 dargestellte Querschnittsform. Die Verbundstapelfaser in der mehrere feine Fasern spontan ohne Verwendung eines Klebstoffs aneinander haften, kann nach den nachstehend beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Beispielsweise wird zur Herstellung der feinen Fasern durch Naßspinnen eine Polymerlösung durch eine Spinndüse mit einer Vielzahl von Bohrungen gedrückt, und die ausgepreßten feinen Strahlen der Polymerlösung werden in eine Koagulierungslösung getaucht. Wenn die feinen Strahlen der Polymerlösung unvollständig unter Bildung
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von halb erstarrten Fäden koagulieren, werden die halb, erstarrten Fäden, deren Oberfläche klebrig ist, mit Hilfe einer Bündelungsführung gebündelt, wobei die klebrigen Oberflächen der halb erstarrten Fäden miteinander in Berührung kommen und aneinander haften bleiben. Das Bündel der spontan miteinander verklebten Fäden wird dann vollständig koaguliert und zu den Verbundstapelfasern geschnitten.
Wenn die feinen Fasern durch Schmelzspinnen (flush spinning) beispielsweise von Polyamiden hergestellt werden, werden die gesponnenen feinen Fäden mit Wasserdampf behandelt und zu einem Bündel von feinen Fäden zusammengefaßt, die ohne Klebstoff aneinander haften.
Die Haftfestigkeit muß so hoch sein, daß die feinen Fasern in den Verbundstapelfasern sich nicht voneinander lösen, wenn die Verbundstapelfasern zu einem Rohvlies verarbeitet werden. Die Haftfestigkeit kann nach üblichen Methoden eingestellt werden.
Die für die Zwecke der Erfindung geeignete Verbundetapelfaser kann beispielsweise die in Fig.7A bis 7C
dargestellten Querschnittsformen aufweisen und in
mehrere feine Fasern aufgespalten werden, die aus
verschiedenen Polymerisaten bestehen, die nicht oder
sehr schlecht aneinander haften.
Bei der in Fig.7A dargestellten Querschnittsform einer Verbundfaser sind vier Segmente 42 mit einem kreuzförmigen Segment 43 zu einem Körper einer Verbundfaser oder Heterofaser zusammengefügt. Die Segmente 42 bestehen aus einem anderen Polymerisat als das Segment 43· Das Polymerisat der Segmente 42 haftet nicht oder nur ; sehr schlecht am Polymerisat des Segments 43. Demgemäß kann die in Fig.7A dargestellte Verbundstapelfaser in vier feine Fasern, die aus dem Segment 42 bestehen, und eine feine Faser aus dem Segment 43 unterteilt werden.
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In Fig.7B ist ein quadratisches Segment 44 in einem runden Segment 45 eingebettet. Das Polymerisat, aus dem das Segment 44 besteht, hat keine oder nur sehr schlechte Haftfähigkeit an dem Polymerisat des Segments 45. Wenn daher das Segment 45 an seinen dünnsten Teilen durch Schlageinwirkung auf die Verbundstapelfaser zerbrochen wird, werden die Verbundfasern in vier feine Fasern, die aus dem Segment 45 bestehen und eine feine Faser aus dem Segment 44 unterteilt.
Die in Fig.7C dargestellte Verbundfaser besteht aus Segmenten 46 und Segmenten 47, die aus zwei verschiedenen Polymerisaten bestehen und abwechselnd um ein zentrales Segment 48 angeordnet sind. Das Polymerisat der Segmente 46 hat keine oder nur sehr schlechte Haftfähigkeit am Polymerisat der Segmente 47.
Die vorstehend beschriebenen Arten von aufspaltbaren Verbundstapelfasern können aus einem Polyamid und einem Polyester nach dem in der japanischen Patentanmeldung 13 476/1975 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Sie können auch aus einem Acrylnitrilpolymeren und Polyvinylalkohol hergestellt werden. Die für die Zwecke der Erfindung verwendeten Verbundstapelfasern können durch Bündeln und Verkleben einer großen Zahl von feinen Fasern mit einem Klebstoff oder Schlichtemittel hergestellt werden.
Die Verbundstapelfaser hat vorzugsweise einen Titer von 1 bis 200 den, vorzugsweise von 2 bis 60 den. Die Verbundstapelfasern mit einem Titer von 2 bis 60 den lassen sich leicht zu einem Rohvlies verarbeiten. Die durch Unterteilung der Verbundstapelfasern gebildeten Einzelfasern können einen beliebigen Titer haben, der jedoch vorzugsweise 0,5 den oder weniger beträgt. Feine Einzelfasern mit einem Titer von mehr als 0,5 den sind für die Herstellung von Kunstleder mit guter
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Weichheit und dem Griff von Naturleder unerwünscht. Feine Einzelfasern mit einem Titer von mehr als 0,5 führen zu verhältnismäßig steifen Flordecken auf dem hergestellten Kunstleder.
Die direkte Herstellung des Trägermaterials aus feinen Einzelfasern von 0,5 den oder weniger ist sehr schwierig. Die üblichen Faservliese, die sich als Material für Bekleidung eignen, werden hergestellt, indem ein Flächengebilde aus Stapelfasern von 1 bis 10 den mit Hilfe des Papierherstellungsverfahrens oder durch Kardieren gebildet und einem Nadelprozess unterworfen wird. Die feinen Einzelfasern, die feiner sind als 0,5 den, eignen sich jedoch nicht zum Kardieren und Nadeln, da die Fasern sich während des Prozesses leicht miteinander verschlin gen und sich leicht auf der Kardiermaschine absetzen und daran haften bleiben. Es ist ferner bekannt, daß feine Fasern von weniger als 0,5 den sich schwierig mit Hilfe des Papierherstellungsverfahrens zu einem Rohvlies verarbeiten lassen, wenn die feinen Fasern nicht eine Länge von 1 mm oder weniger haben. Die sehr kurzen feinen Fasern bilden jedoch ein Rohvlies mit sehr geringer Bruchfestigkeit.
Die erfindungsgemäß verwendeten Verbundstapelfasern lassen sich ohne Schwierigkeiten leicht in ein Rohvlies nach einem üblichen Vlieslegeverfahren umwandeln. Die Verbundstapelfasern können eine Länge von 15 mm haben.
Zur Herstellung des Rohvlieses ist es zweckmäßig, die Fasern in Form von Stapelfasern zu verwenden. Bei Verwendung von Endlosfäden zur Herstellung eines Rohvlieses im Rahmen der Erfindung ist es schwierig, das Rohvlies in eine Vlieskomponente umzuwandeln und das Vlies mit der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente fest zu verbinden, da die Fäden sich schlecht miteinander verschlingen. Diese Schwierigkeiten treten bei den erfindungsgemäß verwendeten Verbundstapelfasern nicht auf. Insbesondere
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sind Verbundstapelfasern einer Länge von etwa 3 bis 10 mm für die Herstellung von nubukartigem Kunstleder geeignet.
Die für die Zwecke der Erfindung geeigneten Verbundstapelfasern können aus beliebigen faserbildenden Polymerisaten hergestellt werden. Geeignet hierzu sind regenerierte Cellulose, Celluloseacetat, Polyamide, Polyester, Polyacrylnitril, Polyäthylen, Polypropylen und Copolymerisate von 2 oder mehreren Monomeren, die die vorstehend genannten Polymerisate bilden.
Gemäß der Erfindung kann das Rohvlies aus den Verbundstapelfasern mit Hilfe des Papierherstellungsverfahrens hergestellt werden. Dieses Verfahren ist für die Herstellung von Rohvliesen mit gleichmäßiger und sehr geringer Dichte mit sehr hoher Geschwindigkeit von einigen 100 m/Min, sehr vorteilhaft.
Das Verbundmaterial gemäß der Erfindung kann aus einem Vorprodukt aus einem Gewebe oder Gewirke, das über ein Rohvlies gelegt oder zwischen zwei Rohvliese eingefügt ist, nach einem der folgenden beiden Verfahren hergestellt werden.
Beim ersten Verfahren wird eine große Zahl von Strahlen eines Fluids mit hoher Geschwindigkeit auf das flächige Vorprodukt gerichtet. Die Fluidstrahlen werden gebildet, indem ein Fluid, z.B. Wasser, unter hohem Druck durch eine große Zahl von Düsen ausgestoßen wird. Die Düsenöffnungen sind nicht auf kreisrunde Querschnittsformen begrenzt, jedoch ist eine Düsenöffnung mit kreisrundem Querschnitt am beliebtesten. Der Querschnitt der Düsenöffnung hat vorzugsweise einen Innendurchmesser von 0,5 mm oder weniger, insbesondere von 0,05 bis 0,3 mm. Wenn der Innendurchmesser größer ist als 0,5 mm, entfernen die aus den Düsen ausgestoßenen Fluidstrahlen die Fasern vom flächigen Vorprodukt, so daß das ge-
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wünschte Verbundmaterial nicht gebildet werden kann. Die Fluidstrahlen können die Form eines geraden dünnen Strahls oder die Form eines Kegels haben. Das Fluid kann unter einem Druck von 10 bis 100 kg/cm ausgestoßen werden. Wenn das flächige Vorprodukt verhältnis mäßig dünn ist, wird ein verhältnismäßig niedriger Druck zur Bildung der Fluidstrahlen angewendet. Wenn beispielsweise das flächige Vorprodukt eine Dicke von 1 mm oder weniger hat, wird das Fluid unter einem Druck 2 von 50 kg/cm oder weniger ausgestoßen.
Der Abstand zwischen dem Austrittsende der Düsen und der Oberfläche des zu behandelnden flächigen Vorprodukts beträgt vorzugsweise 100 mm oder weniger, insbesondere 20 bis 60 mm. Bei einem Abstand von mehr als 100 mm ist der Aufprall der Fluidstrahlen auf das flächige Vorprodukt ungenügend. Als Fluid wird aus wirtschaftlichen Gründen vorzugsweise Wasser verwendet.
Beim zweiten Verfahren zur Herstellung des Verbundmaterials gemäß der Erfindung wird das aus den Verbund- stapelfasern bestehende Rohvlies durch Aufspritzen oder Aufblasen von Strahlen eines Fluids unter hohem Druck oder durch Nadeln in das Vlies umgewandelt. Bei diesem Umwandlungsverfahren werden die Verbundstapelfasern in dünne Faserbündel von unterschiedlicher Dicke und in feine Einzelfasern zerteilt. Anschließend werden die in dieser Weise gebildeten feinen Einzelfasern und dünnen Faserbündel regellos miteinander und mit den verbliebenen Verbundstapelfasern verschlungen und verflochten. Anschließend wird ein Gewebe oder Gewirke mit einem oder zwei Vliesen, die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt worden sind, fest verbunden.
Das flächige Verbundmaterial gemäß der Erfindung kann nach dem üblichen Verfahren zur Herstellung von Kunstleder zu einem nubukartigen Kunstleder verarbeitet
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werden. Da das Verbundmaterial gemäß der Erfindung hohe Dichte und hohe Erholung nach Zusammendrückung auch dann aufweist, wenn es mit einer Lösung oder Emulsion des elastischen Polymerisats imprägniert und mit einer Mangel abgequetscht worden ist, nimmt es wieder seine Dicke an, die es vor dem Abquetschen hatte. Das hergestellte Kunstleder hat somit eine genügende Dicke für die Herstellung der verschiedensten Bekleidungsstücke und die richtige Weichheit.
Das vorstehend genannte zweite Verfahren kann wie folgt durchgeführt werden: Ein Gewebe oder Gewirke wird mit einem oder zwei Rohvliesen in der vorstehend beschriebenen Weise zusammengefügt. Das Rohvlies wird dann in das Vlies umgewandelt, ohne es mit dem Gewebe oder Gewirke zu verbinden. Anschließend wird das Gewebe oder Gewirke mit dem Vlies unter Bildung des Verbundmaterials verbunden. Um das Rohvlies in das Vlies umzuwandeln, ohne es mit dem Gewebe oder Gewirke zu verbinden, kann das Rohvlies mit Nadeln ohne Häkchen mit hoher Stichzahl genadelt werden, oder das Rohvlies wird mit einem Metallnetz bedeckt, worauf eine große Zahl von Fluidstrahlen, die aus einer großen Zahl von Düsen mit einem Innendurchmesser von beispielsweise 0,1 mm
2 unter hohem Druck von beispielsweise 20 bis 50 kg/cm ausgestoßen werden, durch das Netz auf das Rohvlies gerichtet werden. Beim letztgenannten Verfahren wird die Aufprallwucht der Fluidstrahlen durch Berührung mit dem Netz abgeschwächt, und jeder Fluidstrahl wird in eine Vielzahl von dünnen Strahlen zerteilt. Durch die verhältnismäßig geringe Aufprallwucht der Fluidstrahlen werden die Verbundstapelfasern lediglich in dünne Faserbündel und in feine Einzelfasern zerteilt. Die Faserbündel und die feinen Einzelfasern können jedoch nicht in das Innere des Gewebes oder Gewirkes eindringen und sich mit den Fasern im Gewebe oder Gewirke verschlingen.
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Das vorstehend genannte Eindringen und Verschlingen der Faserbündel und feinen Einzelfasern kann durch den Nadelprozess oder durch das Aufspritzen oder Aufblasen von Fluidstrahlen unter hohem Druck bewirkt werden. Bei Anwendung des Nadelprozesses zur Verarbeitung des Rohvlieses muß verhindert werden,daß Fasern sowohl im Gewebe oder Gewirke als auch in der Vlieskomponente brechen.
Bei dem Verfahren, bei dem Fluidstrahlen unter hohem Druck aufgespritzt oder aufgeblasen werden, kann der Druck der Fluidstrahlen örtlich so variiert werden, daß ein Muster auf der behandelten Oberfläche des flächigen Verbundmaterials entsteht.
Die Vlieskomponente hat vorzugsweise eine Dichte von 0,20 bis 0,50 g/cm . Wenn die Dichte geringer ist als 0,20 g/cm , hat das hergestellte Kunstleder einen papierartigen oder stoffartigen Griff.
Bei dem Verfahren, bei dem Fluidstrahlen aufgespritzt oder aufgeblasen werden, kann ein Rohvlies einer Dicke von 1 mm oder weniger ohne Bruch des Rohvlieses in einen Vliesstoff umgewandelt werden. Der Nadelungsprozess ist jedoch auf ein solches dünnes Rohvlies einer Dicke von 1 mm oder weniger nicht anwendbar. Daher wird bei Anwendung des Nadelungsverfahrens ein verhältnismäßig dickes Vlies gebildet und anschließend parallel zu seinen Oberflächen in zwei oder mehr dünne Vliesen aufgespalten. Das Aufspalten ist ein schwieriger Arbeitsgang, bei dem eine große Menge Abfall anfällt. Dieses Verfahren ist daher vom wirtschaftlichen Standpunkt nachteilig. Da ferner beim Nadelungsprozess zahlreiche Löcher auf der Oberfläche des Verbundmaterials entstehen, muß die Oberflächenschicht vom Verbundmaterial abgespalten oder abgeschliffen werden. Dieses Abschleifen stellt ebenfalls einen wirtschaftlichen Nachteil dar.
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Das flächige Verbundmaterial gemäß der Erfindung kann zu Kunstleder verarbeitet werden, indem es mit einer Lösung, Emulsion oder einem Latex eines elastischen Polymerisats imprägniert und das imprägnierte flächige Erzeugnis getrocknet wird. Als elastische Polymerisate kommen Polyurethan, Synthesekautschuk, z.B. Butadien-Acrylnitril-Kautschuk und Butadien-Styrol-Kautschuk, elastische Polyvinylchloride, elastische Acrylpolymerisate, Polyaminosäuren und elastische Copolymerisate von zwei oder mehr der in den genannten Polymerisaten enthaltenen Monomeren in Frage.
Das aus dem Verbundmaterial gemäß der Erfindung hergestellte Kunstleder kann durch Verwendung beliebiger üblicher Rauhmaschinen, z.B. einer mit Kratzenbeschlag versehenen Rauhmaschine und der sog. Sandpapier-Schleifmaschine aufgerauht werden. In der mit Kratzenbeschlag versehenen Rauhmaschine wird ein Kratzenbeschlag, ein dünnes Gummituch, das mit einer großen Zahl feiner Nadeln in hoher Dichte besetzt ist, um eine drehbare Walze gewickelt. Zum Aufrauhen wird die Walze mit hoher Geschwindigkeit gedreht, wobei die oberen Enden der Nadeln mit der Oberfläche des aufzurauhenden Kunstleders in Berührung gebracht werden, so daß die Faserbündel und die feinen Einzelfäden im Oberflächenteil des Kunstleders zu Pol- oder Florfasern aufgerichtet werden·
Die Sandpapier-Schleifmaschine arbeitet mit einer drehbaren Trommel, um die Sandpapier gewickelt ist, oder mit einem aus Sandpapier bestehenden endlosen rotierenden Band. Bei beiden Arten von Schleifmaschinen wird das Sandpapier mit der Oberfläche des Kunstleders in Berührung gebracht, wobei die Oberfläche aufgerauht wird.
Die mit Kratzenbeschlag arbeitende Aufrauhmaschine eignet sich zur Bildung von verhältnismäßig langen
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si
Florfasern und die Sandpapier-Schleifmaschine zur Bildung von verhältnismäßig kurzen Flordecken. Zur Herstellung von nubukartigem Kunstleder kommt daher als Aufrauhmaschine die Sandpapier-Schleifmaschine und nicht die mit Kratzenbeschlag versehene Rauhmaschine in Frage. Das Kunstleder kann jedoch durch gleichzeitige Verwendung der Sandpapier-Schleifmaschine und der Kratzenbeschlag-Schleifmaschine aufgerauht werden. Ferner kann das aufgerauhte Kunstleder gebürstet oder geschert werden, um die Qualität der aufgerichteten Flordecke des Kunstleders zu verbessern.
Die Oberfläche des Kunstleders kann ferner mit einem Polyurethan dünn beschichtet werden. In diesem Fall wird eine Narbenschicht auf dem Kunstleder gebildet.
Das Verbundmaterial gemäß der Erfindung und das daraus hergestellte Kunstleder können nach üblichen Verfahren gefärbt oder bedruckt werden. Ferner kann das Kunstleder einem Knautschprozess unterworfen werden, um es weicher zu machen.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht. Die in diesen Beispielen und in den Vergleichsbeispielen genannten Eigenschaften des Verbundmaterial und des Kunstleders wurden nach den folgenden Methoden bestimmt:
1) Zugfestigkeit und Bruchdehnung
Proben von 20 cm Hänge und 1 cm Breite wurden aus dem zu prüfenden flächigen Erzeugnis geschnitten. Die volle Breite der Endteile der Proben wurde in einer Länge von 5 cm eingespannt, worauf die Probe mit einer mit Registriervorrichtung versehenen Zugprüfmaschine bis zum Bruch gereckt wurde. Die maximale Bruchlast und die Bruchdehnung wurden gemessen.
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HO
2) Weiterreißfestiqkeit
Proben der in Fig.8A dargestellten Art mit 10 cm Länge und 2 cm Breite wurden aus dem zu prüfenden flächigen Erzeugnis geschnitten. Die Probe wurde von einem Ende bis zu einem Punkt C (Fig.8A) eingeschnitten. Die je 5 cm langen Endteile A und B wurden eingespannt und mit einer Zugprüfmaschine in der durch die Pfeile in Fig.8B angedeuteten Weise bis zum Bruch der Probe gereckt. Die maximale Bruchlast wurde gemessen.
3) Nähfestigkeit
Proben von je 10 cm Länge und 2 cm Breite wurden aus dem zu prüfenden flächigen Erzeugnis geschnitten. Zwei Probestücke wurden in der in Fig.9 dargestellten Weise überlappt und mit einer Nähmaschine unter Verwendung eines Polyesternähgarns Nr.50 metrisch und einer Nähnadel Nr.11 bei einer Stichzahl von 12 Stichen/3 cm zusammengenäht. Die Endteile der zusammengenähten Proben wurden über die volle Breite und über eine Länge von 5 cm eingespannt und mit einem Autographen gereckt, bis die Naht riß. Die maximale Bruchlast wurde gemessen.
4) Erholung nach Dehnung
Proben von 20 cm Länge und 1 cm Breite wurden aus dem zu prüfenden flächigen Erzeugnis geschnitten. Das obere Ende der Probe wurde über eine Länge von 5 cm und über die volle Breite eingespannt. Der untere Endteil der Probe von 5 cm Länge wurde mit einem Gewicht von 1,0 kg belastet. Nachdem die Probe 10 Minuten unter Belastung gehalten worden war, wurde die Länge der Probe gemessen. Die Belastung der Probe wurde aufgehoben. Nach 10 Minu ten im unbelasteten Zustand wurde die Länge der Probe erneut gemessen. Die Erholung nach der Dehnung wurde mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet:
L1 - L. Erholung in % * —=■ -— χ 100
Ll - L0
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Hierin ist LQ die ursprüngliche Länge der Probe vor der Belastung, L^ die Länge der Probe nach der Belastung und L2 die Länge der Probe nach Aufhebung der Belastung·
5) Zusammendrückbarkeit und Erholung nach Zusammendrückunq
Proben von 10 cm Länge und 10 cm Breite wurden aus dem zu prüfenden flächigen Erzeugnis geschnitten. Zehn Proben wurden übereinandergelegt. Ein dünnes Metallblech, das die gleiche Größe wie die Proben und ein Gewicht von 50 g hatte, wurde auf die übereinanderliegenden Proben gelegt. Die Gesamtdicke (tQ) der übereinanderliegenden Proben wurde gemessen. Ein Gewicht von 10 kg wurde so auf das Metallblech gelegt, daß der Probenstapel gleichmäßig zusammengedrückt wurde. Die Proben wurden 30 Minuten im belasteten Zustand gehalten. Anschließend wurde die Gesamtdicke (t*) des zusammengedrückten Stapels der Proben gemessen. Das Gewicht wurde entfernt, worauf der Probenstapel 30 Minuten im unbelasteten Zustand gehalten wurde. Dann wurde die Gesamt- dicke (t_) des Stapels der Proben erneut gemessen.
Die Zusammendrückbarkeit und die Erholung nach Zusammendrückung wurden aus den folgenden Gleichungen berechnet:
fc0 * fcl Zusammendrückbarkeit i%) » r x 100
t0
*0 - t2 Erholung in % = ~—;;—~ χ 100
6) Abriebfestigkelt
Proben von 200 mm Länge und 50 mm Breite wurden aus dem zu prüfenden flächigen Erzeugnis geschnitten. Die Proben wurden auf einem flachen Abriebgerät des Typs CASTOM befestigt. Der Abriebtest wurde durchgeführt, indem die Probe 1000mal mit Sandpapier Nr.AA 400 unter einer Belastunt von 456 g mit 125 Zyklen/Minute gerieben wurde. Nach beendetem Abriebtest wurde die Abrieb-
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festigkeit nach den folgenden Richtlinien bewertet:
Klasse 5 Unverändert
4 Ein kleiner Teil der Oberflächen
schicht ist abgescheuert.
3 Ein größerer Teil der Oberflächen
schicht ist abgescheuert.
2 Die Innenschicht ist durchge
scheuert.
1 Ein Loch hat sich gebildet.
7) Dichte
Proben von 10 cm Länge und 10 cm Breite wurden aus dem zu prüfenden flächigen Erzeugnis geschnitten. Das Volumen der Probe in cm und das Gewicht in g wurden ermittelt. Die Dichte der Proben wurde mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet:
Beispiel 1
Eine Celluloselösung wurde nach dem Cuoxamverfahren hergestellt und durch 2000 Spinndüsen mit je 100 Bohrungen in ein Koagulierungswasserbad gesponnen, wobei 2000 Gruppen von je 100 fadenförmigen Strahlen der Lösung gebildet wurden. Nach unvollständigem Koagulieren der fadenförmigen Lösungsstrahlen im Wasserbad wurde jede Gruppe von je 100 Fäden mit Hilfe einer Bündelungsführung so gebündelt, daß die Fäden spontan ohne Bindemittel miteinander verklebten. Anschließend wurden die Fadenbündel im Wasserbad vollständig koaguliert. Die erhaltenen Fadenbündel hatten einen Titer von je 20 den und wurden dann alle zu einem Kabel von 40 000 den zusammengefügt. Die Einzelfäden in den Faden bündeln hatten einen Titer von 0,2 den. Das Kabel wurde gewaschen und dann getrocknet. Das getrocknete Kabel wurde zu Kupferreyon-Stapelfasern geschnitten, die jeweils aus einem Faserbündel einer Länge von 10 mm be-
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standen. 500 g der erhaltenen Stapelfasern wurden nach und nach in einen Behälter gegeben, der 600 1 Wasser enthielt, wobei das Wasser gerührt und eine wässrige Suspension gebildet wurde. Die wässrige Suspension wurde mit 2 1 einer wässrigen Lösung, die 0,5 Gew.-% Polyacrylamid enthielt, gemischt und in eine Aufschlämmung mit einer Viskosität von 200 cPs umgewandelt. Aus der Aufschlämmung wurde auf einer Langsiebmaschine des Typs "Hydroformer" ein Blatt gebildet. Hierbei wurde ein Rohvlies erhalten, das aus den Stapelfasern bestand und ein Quadratmetergewicht von 120 g hatte. In der oben beschriebenen Weise wurde aus den Stapelfasern außerdem ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 70 g hergestellt.
Eine dünne Interlock-Wirkware, bestehend aus Filamentgarn aus Nylon 66 von 40 den/34 Fäden mit einem Quadratmetergewicht von 40 g, wurde gleichmäßig geöffnet
2 und zwischen das Rohvlies von 70 g/m und das Rohvlies
2 von 120 g/m gelegt. Das erhaltene dreilagige Vorpro dukt wurde einem Vereinigungsprozess unterworfen, bei dem eine große Zahl von Wasserstrahlen aus Düsen mit einem Innendurchmesser von 0,1 mm unter einem Druck
von 40 kg/cm gleichmäßig auf die Oberseite des flächigen Vorprodukts und dann auf die Unterseite des Vorprodukts gerichtet wurden. Dieser Aufspritzprozess wurde einmal auf jeder Seite des flächigen Vorprodukts wiederholt. Anschließend wurde eine große Zahl von
2 Wasserstrahlen unter einem Druck von 60 kg/cm erneut auf die Oberseite und Unterseite des flächigen Vorprodukts gerichtet. Durch diese Behandlung wurden Teile der Stapelfasern, die jeweils aus 100 feinen spontan aneinanderheftenden Fäden bestanden, in den Rohvliesen in dünne Faserbündel und in feine Einzelfasern unterteilt. Die hierbei gebildeten Faserbündel und Einzelfasern wurden miteinander und mit den verbleibenden
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Vf
Stapelfasern verschlungen und verfilzt, so daß die Rohvliese in Faservliese umgewandelt wurden. Ferner drangen durch das vorstehend beschriebene Aufspritzen des Wassers Teile der dünnen Faserbündel, der Einzelfasern und der verbliebenen Stapelfasern in den Rohvliesen in die Wirkstoffkomponente ein, wo sie mit einem Teil der Fasern im Wirkstoff so verschlungen und verfilzt wurden, daß der Wirkstoff mit den Vliesen fest verbunden wurde.
Das in der beschriebenen Weise hergestellte Verbundmaterial wurde unter dem Abtast-Elektronenmikroskop beobachtet. Die Beobachtung bestätigte, daß die Rohvliese in Faservliese umgewandelt und die Vliese mit der Wirkstoffkomponente so fest verbunden waren, daß ein zusammenhängender Körper aus Verbundmaterial mit der in Fig.3A dargestellten Querschnittsgefüge gebildet worden war. Ferner wurde festgestellt, daß die Vlieskomponenten zu etwa 75 Gew.-% aus Stapelfasern und dünnen Faserbündeln und zu etwa 25 Gew._% aus feinen Einzelfäden bestanden und eine äußerst hohe Dichte von 0,36 g/cm hatten.
Das in der beschriebenen Weise hergestellte Trägermaterial wurde in eine Lösung von 15 Gew.-% eines Polyurethanelastomeren in Dimethylformamid getaucht und mit einer Mangel so abgequetscht, daß das Trägermaterial mit 300% Polyurethanlösung, bezogen auf das Gewicht des Trägermaterials, imprägniert war. Das imprägnierte Trägermaterial wurde dann in eine wässrige Lösung getaucht, die 30 Gew.-% Dimethylformamid enthielt, und 30 Minuten in der Lösung gehalten, wobei das Polyure than im Trägermaterial vollständig koagulierte. An schließend wurde das Material mit Wasser gespült und getrocknet.
Das erhaltene flächige Verbundmaterial wurde einem Zurichtprozess unterworfen, bei dem eine Seite mit Sandpapier geschliffen wurde. Ein Kunstleder mit glatter
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geschliffener Oberfläche und nubukartigem Aussehen und Griff wurde erhalten. Die geschliffene Oberfläche des Kunstleders wurde mit einem Abtast-Elektronenmikroskop beobachtet. Diese Beobachtung bestätigte, daß die auf der zugerichteten Oberfläche gebildeten Chlorfasern aus den Stapelfasern aus feinen Fasern, die ohne Bindemittel aneinander hafteten, dünnen Faserbündeln und den feinen Einzelfasern in dem in Fig.3A dargestellten Zustand bestanden.
Das zugerichtete Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Dicke
Gewichtsverhältnis von Trägermaterial zu Polyurethan
Zugfestigkeit Kette
Schuß
Weiterreißfestigkeit Kette
Schuß
20 Nähfestigkeit Kette
Schuß
Erholung nach Dehnung Kette
Schuß
Zusammendruckbarkeit 25 Erholung nach Zusammendrückung
Verqleichsbeispiel 1
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch kein Wirkstoff verwendet wurde. Das erhaltene Zweikomponenten-Faservlies hatte eine verhältnismäßig geringe Dichte von 0,17 g/cm . Unter dem Elektronenmikroskop wurde festgestellt, daß das Zweikomponenten-Faservlies zwar aus Stapelfasern, dünnen Faserbündeln und Einzelfasern bestand, die dreidimensional miteinander verschlungen und verfilzt waren, jedoch nur eine geringe Zahl der Stapelfasern, der dünnen Faserbündel und der Einzelfasern sich in Rich-
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300 9 kg/cm
kg/cm
0,7 mm kg/cm
kg/cm
77/23 kg/cm
kg/cm
8,9
8,1
3,5
3,0
6,5
5,8
92%
85%
27%
89%
tung der Dicke des flächigen Erzeugnisses erstreckten. Dieses Erzeugnis hatte daher eine geringe Dichte und einen papierartigen Griff. Das Flächengebilde wurde mit der Polyurethanlösung in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise imprägniert. Nach dem Abquetschen stellte sich das flächige Produkt nicht vollständig zu seiner ursprünglichen Dicke zurück. Das erhaltene Vergleichsprodukt hatte daher eine sehr geringe Dicke. Nach dem Zurichten hatte das Vergleichsprodukt die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Trägermaterial rückunq 225 g
Dicke Kette
Schuß		 0,5 mm
Gewichtsverhältnis von
zu Polyurethan		 Kette
Schuß		 85/15
Zugfestigkeit Kette
Schuß		 4,4 kg/cm
3,7 kg/cm
Weiterreißfestigkeit Kette
Schuß		 1,2 kg/cm
1,1 kg/cm
Nähfestigkeit 4,1 kg/cm
3,8 kg/cm
Erholung nach Dehnung 45%
41%
Zusammendrückbarkeit 6%
Erholung nach Zusammend 65%
Ein Vergleich der vorstehend genannten Eigenschaften des Vergleichsprodukts mit dem Produkt von Beispiel 1 zeigt, daß das Vergleichsprodukt eine wesentlich schlechtere Zugfestigkeit, Einreißfestigkeit und Nähfestigkeit hat als das gemäß Beispiel 1 hergestellte Produkt. Dies läßt erkennen, daß die Verschlingung und Verfilzung der Stapelfasern, der dünnen Faserbündel und der Einzelfasern im Trägermaterial nicht völlig ausreichen. Aus der Tatsache, daß das Vergleichsprodukt eine verhältnismäßig geringe Dicke von 0,5 mm und schlechte Zusammendrückbarkeit von 6% hatte, ist er-
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kennbar, daß das Vergleichsprodukt eine geringe Dichte hatte. _—-—
uie vorstehenden Ergebnisse zeigen eindeutig, daß die Gewebe- oder Wirkstoffkomponente unerlässlich ist, um ein flächiges Mehrkomponenten-Verbundmaterial mit überlegenen physikalischen Eigenschaften und hoher Dichte zu erhalten.
Beispiel 2
Inseln-im-Meer-Verbundstapelfasern wurden aus 40 Gew.-% Nylon 6 als Iηseikomponente mit einer relativen Viskosität (V-) In Schwefelsäure von 3,2 und 60 Gew.-% Polystyrol als Meerkomponente durch übliches Schmelzspinnen hergestellt. Die Inseln-im-Meer-Verbundstapelfasern wurden mit Chloroform bei einer Temperatur von 500C behandelt, um das Meer-Polymerisat aus den Verbundstapelfasern zu entfernen. Das erhaltene Produkt bestand aus Fadenbündeln, die einen Titer von je 15 den hatten und aus feinen Fäden von 0,3 den bestanden. Die
Fadenbündel wurden mit Wasserdampf unter einem Druck
2 von 3 kg/cm behandelt, wodurch die Einzelfäden in jedem Bündel ohne Bindemittel leicht aneinander hafteten und jedes Fadenbündel in einen Verbundfaden umgewandelt wurde. Die erhaltenen Verbundfäden wurden in einer Stauchkammer gekräuselt und dann zu Verbundstapelfasern einer Länge von 35 mm geschnitten.
Die in dieser Weise hergestellten Stapelfasern aus Nylon 6 wurden mit einer Karde so geöffnet, daß mehrere flächige Produkte, in denen die Stapelfasern regellos verteilt waren, gebildet wurden. Die Rohvliese wurden mit einer Kreuzlegemaschine zu einem Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 100 g und zu einem weiteren Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 50 g verarbeitet. Ein gazeartiges Gewebe aus einem Polyester-Filamentgarn von 30 den/24 Fäden und einem Quadratmeter-
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gewicht von 45 g wurde zwischen die Rohvliese von 100 bzw.50 g/m eingefügt, so daß ein dreilagiges Vorprodukt erhalten wurde. Das Vorprodukt wurde mit einer
2 Nadelmaschine mit einer Stichzahl von 233/cm genadelt, worauf eine große Zahl von Wasserstrahlen unter einem
2
Druck von 60 kg/cm einmal auf jede Oberfläche des genadelten flächigen Produkts gerichtet wurden. In dem erhaltenen Verbundmaterial waren die Rohvliese in Vliese umgewandelt, die mit der Polyester-Gewebekomponente fest verbunden waren. Ein Teil der Verbundstapelfasern war in dünne Faserbündel mit unterschiedlicher Zahl von Einzelfasern und in Einzelfasern zerteilt. Im flächigen Verbundmaterial betrug das Gewichtsverhältnis der Summe von Verbundstapelfasern und dünnen Faserbündeln zu Einzelfasern 80:20. Das Produkt hatte eine Dichte von 0,34 g/cm .
Das flächige Verbundmaterial wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise mit Polyurethan imprägniert und durch Schleifen zugerichtet. Das Kunstleder war wildlederähnlich und hatte eine sehr dicke, volle Decke von feinen Florfasern auf der zugerichteten Seite. Die Florfasern bestanden aus den Verbundstapelfasern, den dünnen Faserbündeln und den Einzelfasern. Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Trägermaterial rUckunq 325 g
Dicke Kette
Schuß		 0,8 mm
Gewichtsverhältnis von
zu Polyurethan		 Kette
Schuß		 82/18
Zugfestigkeit Kette
Schuß		 9,7 kg/cm
8,7 kg/cm
Weiterreißfestigkeit Kette
Schuß		 3,9 kg/cm
3,7 kg/cm
Nähfestigkeit 7,1 kg/cm
6,8 kg/cm
Erholung nach Dehnung 88%
84%
Zusammendrückbarkeit 31%
Erholung nach Zusammend 90%
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na
Vergleichsbeispiel 2
Der in Beispiel 2 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch die Inseln-im-Meer-Verbundfäden ohne Entfernung der Meerkomponente aus den Verbundfäden verwendet wurden. Das erhaltene Mehrkomponenten-Verbundmaterial bestand aus zwei Vlieskomponenten, die beide aus den Verbundfasern bestanden, und einem zwischen die Vliese eingefügten Polyestergewebe, das mit den beiden Vlieskomponenten fest verbunden war. Das flächige Mehrkomponentenprodukt wurde mit siedendem Chloroform unter Rückfluß behandelt, um die Meer-Polymerkomponente, d.h. das Polystyrol, aus den Verbundfasern zu entfernen. Durch die Behandlung mit Chloroform wurden die Verbundfasern im Mehrkomponenten-Verbundmaterial in übliche Bündel von feinen Fasern aus der Insel-Komponente umgewandelt. Das in dieser Weise umgewandelte flächige Mehrkomponenten-Verbundprodukt war sehr rauh und hatte eine geringe Dichte von 0,14 g/cm .
Das umgewandelte Mehrkomponenten-Verbundprodukt wurde mit einem Polyurethan imprägniert und auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise durch Schleifen zugerichtet. Das erhaltene Kunstleder hatte nur geringe Dicke, geringe Fülligkeit und eine rauhe Oberfläche mit einer großen Zahl von Polfäden, in denen eine Vielzahl von feinen Fasern dicht in Form von Bündeln angeordnet waren. Das erhaltene Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
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340 g/m2 1 kg/cm
ο, 6 nun 5 kg/cm
82/18 2 kg
Kette 6, 0 kg
Schuß 5, 2 kg/cm
Kette 2, 9 kg/cm
Schuß 2, %
Kette 3, %
Schuß 2, %
Kette 62 %
Schuß 58
11
70
Gewicht
Dicke
Gewichtsverhältnis von
Trägermaterial zu Polyurethan
Zugfestigkeit
Weiterreißfestigkeit
Nähfestigkeit
Erholung nach Dehnung
Zusammendrückbarkeit
Erholung nach Zusammendrückung
Die vorstehenden Eigenschaften zeigen, daß erhebliche Unterschiede in der Zugfestigkeit, Weiterreißfestigkeit und Nähfestigkeit sowie in der Zusammendrückbarkeit zwischen dem Kunstleder von Vergleichsbeispiel 2, das aus einer Gewebekomponente und zwei nur aus feinen Faserbündeln bestehenden Vlieskomponenten besteht, und dem gemäß Beispiel 2 hergestellten Kunstleder bestehen, in dem die Stapelfasern in dünne Faserbündel mit unterschiedlicher Zahl von Einzelfasern, die das Bündel bilden, und in Einzelfasern zerteilt waren. Die Unterteilung der Stapelfasern in dünne Faserbündel und in Einzelfasern gemäß der Erfindung ist somit sehr wichtig für die Erzielung eines Kunstleders mit hoher Bruchfestigkeit und hoher Dichte. Mit anderen Worten, zur Herstellung eines Kunstleders mit ausgezeichneten Eigenschaften ist es unerläßlich, daß die Vlieskomponente aus Stapelfasern, die aus einer Vielzahl von spontan aneinander haftenden feinen Fasern bestehen, und dünnen Faserbündeln und Einzelfasern besteht, die durch Unterteilung eines Teils der Stapelfasern gebildet worden sind, und eine hohe Dichte aufweist.
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Vergleichsbeispiel 3
Das gleiche Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 120 g wie in Beispiel 1 wurde hergestellt. Dieses Rohvlies wurde zu einem Vliesstoff umgewandelt, indem eine große Zahl von Wasserstrahlen auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise auf die Oberfläche des Rohvlieses gerichtet wurde. In der vorstehend beschriebenen Weise wurde auch das gleiche Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 70 g wie in Beispiel 1 behandelt, wobei ein weiteres Faservlies erhalten wurde.
Der gleiche Wirkstoff mit einem Quadratmetergewicht von 40 g wie in Beispiel 1 wurde unter Bildung eines dreilagigen flächigen Produkts zwischen das Vlies
2 2
von 12O g/m und das Vlies von 70 g/m eingefügt. Das dreilagige flächige Material wurde mit einer Stichzahl von 15,5/cm genadelt. Hierdurch wurden die drei Lagen leicht miteinander verbunden. Es wurde festgestellt, daß ; die drei Lagen durch wenige Faserbündel und Einzelfasern, die sich durch zwei oder drei Lagen erstreckten, verbunden waren.
Das gebundene dreilagige Flächenprodukt wurde mit Polyurethan auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise imprägniert. Das erhaltene Kunstleder hatte das gleiche Aussehen wie das gemäß Beispiel 1 hergestellte Kunstleder und die folgenden Eigenschaften:
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Gewicht
Dicke
Gewichtsverhältnis des dreilagigen Flächenprodukts zu Polyurethan
Zugfestigkeit Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit Erholung nach Dehnung Z usanunendrUckbarke it
Erholung nach Zusammendrückung
300 g/m- mm 77/23 7 kg/cm
o( ,7 4, 0 kg/cm
L 4, 1 kg
Kette 2, 9 kg
Schuß 1, 8 kg/cm
Kette 3, 5 kg/cm
Schuß 3, %
Kette 62 %
Schuß 71 %
Kette 13 %
Schuß 65
Die vorstehenden Eigenschaften zeigen, daß das gemäß Beispiel 3 hergestellte Kunstleder eine wesentlich geringere Reißfestigkeit, Zusammendrückbarkeit und Erholung nach Zusammendrückung als das gemäß Beispiel 1 hergestellte Produkt hat, und daß das Vergleichsprodukt als Kunstleder unbrauchbar ist. Dies zeigt eindeutig, daß die ausgezeichneten Eigenschaften des Mehrkomponenten-Verbundmaterials gemäß der Erfindung nicht nur vom dreilagigen Aufbau herrühren, es ist wichtig, daß ein Teil der Stapelfasern, von denen jede aus einem Faserbündel besteht, in dünne Faserbündel und Einzelfasern unterteilt ist, und daß die verbleibenden Stapelfasern, die dünnen Faserbündel und die Einzelfasern miteinander so verschlungen und verfilzt sind, daß die Vlieskomponenten entstehen. Ferner ist es wichtig, daß Teile der verbleibenden Stapelfasern, der dünnen Faserbündel und der Einzelfasern mit einem Teil der Fasern, aus denen die Wirkstoffkomponente besteht, miteinander verschlungen und verfilzt sind, so daß die drei Lagen fest miteinander vereinigt sind.
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- VT -
Beispiel 3
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden nach dem Cuoxam-Verfahren Verbundstapelfasern mit einem Titer von je 20 den und einer Länge von 7 mm hergestellt. Jede Faser bestand aus 100 extrem feinen Fasern, die spontan ohne Bindemittel aneinander hafteten. Jede Faser hatte einen Einzeltiter von 0,2 den. In ein Gefäß, das 1200 Liter Wasser enthielt, wurden unter Rühren 1000 g der Verbundstapelfasern gegeben, wobei eine wässrige Suspension der Verbundstapelfasern gebildet wurde. Die wässrige Suspension wurde mit 4 Liter einer wässrigen Lösung, die 0,5 Gew.-% Polyacrylamid enthielt, gemischt. Eine wässrige Aufschlämmung mit einer Viskosität von 200 cPs wurde erhalten. Aus der wässrigen Aufschlämmung wurden auf einer geneigten Langsieb-Papiermaschine vom Hydroformer-Typ ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 80 g und ein weiteres Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 60 g hergestellt. Ein weitmaschiger Interlock-Wirkstoff, der ein Quadratmetergewicht von 60 g hatte und aus Filamentgarn aus Nylon 66 bestand, wurde zwischen die vorstehend genannten Rohvliese eingefügt. Hierbei wurde ein dreilagiges flächiges Vorprodukt erhalten. Eine große Zahl von Wasserstrahlen wurde unter einem Druck von
20 kg/cm aus Düsen mit öffnungen von 0,1 mm Innendurchmesser einmal auf die Oberseite und einmal auf die Unterseite des flächigen Vorprodukts gerichtet. Der Abstand zwischen der Mündung der Düsen und der Oberfläche des flächigen Vorprodukts betrug 2 cm. Während dieser Behandlung wurde das flächige Vorprodukt auf ein Metallnetz gelegt, durch das ein Vakuum von-35 mm Hg an das flächige Produkt gelegt wurde. Anschließend wurde das flächige Produkt noch je zweimal an der Oberseite und Unterseite in der vorstehend beschriebenen Weise mit Wasserstrahlen unter einem Druck von 30 kg/cm behandelt, worauf die Oberseite und Unterseite des zusätzlich verdichteten flächigen Produkts noch je einmal der gleichen Behandlung
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unter einem Druck von 40 kg/cm unterworfen wurden. Die Beobachtung des Querschnittsprofils des erhaltenen Mehrkomponenten-Verbundprodukts mit einem Abtast-Elektronenmikroskop bestätigte, daß die drei Lagen zu einem einheitlichen Körper des Verbundprodukts fest verbunden waren, daß ein Teil der Verbundstapelfasern in den Vlieskomponenten zu dünnen Faserbündeln mit unterschiedlicher Zahl von Einzelfasern und in Einzelfasern unterteilt war, und daß die dünnen Faserbündel, die Einzelfasern und die verbleibenden Stapelfasern regellos miteinander verschlungen und verfilzt waren.
Das in der beschriebenen Weise hergestellte flächige Mehrkomponenten-Verbundprodukt wurde in eine wässrige Lösung getaucht, die 5 Gew.-% Polyvinylalkohol enthielt, und so abgesaugt, daß das flächige Produkt mit 120 % Polyvinylalkohol, bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials, imprägniert war. Das abgesaugte flächige Produkt wurde durch Aufblasen von Heißluft bei einer Temperatur von 1000C getrocknet. Das getrocknete Material wurde in eine wässrige Lösung getaucht, die 10 Gew.-% Polyurethan in Dimethylformamid enthielt, und mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Material mit 250 % der Lösung, bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials, imprägniert war. Das imprägnierte flächige Material wurde 30 Minuten in ein Gemisch von 3O Gew.-% Dimethylformamid und 70 Gew.-% Wasser getaucht, wodurch das Polyurethan unvollständig koaguliert wurde, worauf es zur vollständigen Koagulierung des Polyurethans in Wasser getaucht wurde. Das in der beschriebenen Weise behandelte flächige Mehrkomponentenprodukt wurde in siedendes Wasser getaucht, um den Polyvinylalkohol zu entfernen, und getrocknet. Das getrocknete flächige Mehrkomponentenprodukt wurde mit dem gleichen Schleifpapier zugerichtet und hierdurch in ein Kunstleder umgewandelt. Das Kunstleder wurde unter den folgenden Bedingungen ge-
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SS
färbt:
Färbeflotte
Bestandteile Menge in %, bezogen auf
das Gewicht der Ware'
Kayarus Supra Red 6BL 3 (CI. Nr. 29065)
Karalon Polyester Black BF 3 (CI. Nr.)
Kochsalz 5
Dispergiermittel "Disper TL" 5
Flottenverhältnis 1/50
Zeit 1 Stunde
* Hersteller: Meisei Chemical Co., Ltd., Japan
Die Farbe des gefärbten Kunstleders war äußerst lebhaft und brillant. Es war sehr weich und hatte nubukähnliche Beschaffenheit und zeigte einen starken "chalk marking"-Effekt. Das gefärbte Kunstleder eignete sich daher als Material für Kostüme und einteilige Kleider.
Das gefärbte Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
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- ββ- -
Gewicht
Dicke
Gewichtsverhältnis von Trägermaterial zu Polyurethan
Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu Einzelfasern
Zugfestigkeit
Bruchdehnung
Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit
Erholung nach Dehnung
Zusammendrückbarkeit Erholung nach Zusammendrückung Dichte: Kunstleder
Trägermaterial Abriebfestigkeit
250 g/m2 0,6 mm
200/50
40/60 ,5 kg/cm
Kette 9 ,0 kg/cm
Schuß 9 %
Kette 75 %
Schuß 60 ,9 kg
Kette 4 ,5 kg
Schuß 4, ,5 kg
Kette 6, ,0 kg
Schuß 6, %
Kette 95 %
Schuß 87 %
30 %
92 42 g/cm"
0, 34 g/cnf
0, Klasse 4
Ein Kostüm wurde aus dem in der beschriebenen Weise hergestellten Kunstleder angefertigt und 1 Monat täglich getragen. Das Kostüm wurde täglich zwanzigmal oder mehr zuge-25 knöpft und aufgeknöpft, und wenigstens fünfmal täglich wurde etwas in die Taschen des Kostüms gesteckt und herausgenommen. Es wurde jedoch keine Veränderung an den Knopflöchern und Taschen festgestellt.
Stücke des gefärbten Kunstleders wurden auf die Knie-30 bereiche von Sporthosen genäht. Die Sporthosen wurden 1 Monat zum Sporttraining getragen. Die Knieteile der Hosen wurden während der Ausübung des Sports häufig auf dem Fußboden der Sporthalle gerieben. Nachdem die Hosen 1 Monat getragen worden waren, wurde festgestellt, daß die
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Kunstlederstücke leicht abgescheuert waren, daß jedoch die Wirkstoffkomponente des Kunstleders noch von der Vlieskomponente bedeckt war.
Beispiel 4
Auf die im Beispiel 3 beschriebene Weise wurden Kupferreyon-Verbundstapelfasern einer Länge von 5 mm hergestellt. 500 g dieser Stapelfasern wurden mit lOO g Polyvinylalkohol-Stapelfasern gemischt, die eine Länge von 3 mm und einen Titer von 3,0 den hatten. Das Gemisch wurde nach und nach in 1200 Liter Wasser, das in einem Gefäß enthalten war, unter leichtem Rühren des Wassers suspendiert. Die erhaltene Suspension wurde mit 4 Liter einer wässrigen Lösung von 0,5 Gew.-% Polyacrylamid gemischt. Eine wässrige Aufschlämmung mit einer Viskosität von 200 cPs wurde erhalten. Unter Verwendung dieser Aufschlämmung wurde ein dreilagiges Flächenprodukt hergestellt. Hierbei wurden unter Verwendung einer geneigten "Hydroformer"-Langsiebmaschine ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 100 g und ein weiteres Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 60 g hergestellt. Ein weitmaschiger Wirkstoff aus Filamentgarn aus Nylon 66 mit einem Quadratmetergewicht von 40 g wurde zwischen die beiden Rohvliese eingefügt.
Das erhaltene dreilagige flächige Vorprodukt wurde der Behandlung mit Wasserstrahlen unterworfen. Hierbei wurde eine große Zahl von Wasserstrahlen durch Düsenöffnungen mit einem Innendurchmesser von 0,1 mm unter einem Druck
2
von 30 kg/cm einmal auf die Oberseite und dann auf die Unterseite des flächigen Vorprodukts gerichtet. Das Austrittsende der Düsen hatte einen Abstand von 3 cm zur Oberfläche des zu behandelnden flächigen Vorprodukts. Bei dieser Behandlung wurde das flächige Vorprodukt auf ein Metallnetz gelegt, durch das das Material unter einem
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verminderten Druck von -35 mmHg abgesaugt wurde, um den Durchgang der Wasserstrahlen durch das flächige Vorprodukt zu erleichtern. Das in dieser Weise behandelte flächige Vorprodukt wurde noch weitere dreimal auf der Oberseite und Unterseite der gleichen Behandlung mit Wasserstrahlen unter einem Druck von 30 kg/cm unterworfen.
Ein Mehrkomponenten-Verbundprodukt aus zwei Vlieskomponenten und einer zwischen die Vlieskomponenten eingefügten Wirkstoffkomponente, die mit den beiden Vlieskomponenten fest verbunden war, wurde erhalten. In den Vlieskomponenten war ein Teil der Verbundstapelfasern in dünne Faserbündel und Einzelfasern unterteilt. Die verbliebenen Verbundstapelfasern, die dünnen Faserbündel und die Einzelfasern waren regellos miteinander verschlungen und verfilzt.
Das flächige Mehrkomponenten-Verbundmaterial wurde im Spalt zwischen zwei Walzen, die auf eine Temperatur von 120°C erhitzt waren, zusammengepreßt, wobei die PoIyvinylalkoholfasern in den Rohvliesen geschmolzen wurden.
Das flächige Verbundprodukt wurde dann gekühlt, um zunächst die Relativbewegung der Verbundstapelfasern in den Rohvliesen zueinander im Polyvinylalkohol zu begrenzen. Das in dieser Weise behandelte flächige Mehrkomponenten-Verbundmaterial wurde in eine Lösung von 10 % Polyurethan in Dimethylformamid getaucht und mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Verbundprodukt mit 230 % der Lösung, bezogen auf das flächige Produkt, imprägniert war. Das imprägnierte Material wurde dann 30 Minuten in ein Gemisch von 30 Gew.-% Dimethylformamid und 70 Gew.-% Wasser getaucht, um das Polyurethan unvollständig zu koagulieren, und dann zur vollständigen Koagulierung in Wasser getaucht. Das flächige Verbundprodukt wurde in siedendes Wasser getaucht, um den Polyvinylalkohol zu entfernen und getrocknet. Das getrocknete flächige Produkt wurde mit
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- «■ 3
Sandpapier geschliffen. Ein nubukartiges Kunstleder mit feinem Flor auf seiner Oberfläche wurde erhalten. Dieses Kunstleder war sehr weich wie das gemäß Beispiel 3 hergestellte Kunstleder und hatte die folgenden Eigenschaften:
Gewicht
Dicke
Gewichtsverhältnis von
Trägermaterial zu Polyurethan
Gewichtsverhältnis der Faser-
245 g/πΓ 0,6 mm
2OO/45
bündel zu den Einzelfasern Kette 20/80
Zugfestigkeit Schuß 8,0 kg/cm
Kette 7,2 kg/cm
Weiterreißfestigkeit Schuß 3,5 kg
Kette 3,0 kg
Nähfestigkeit Schuß 6,0 kg/cm
Kette 5,3 kg/cm
Erholung nach Dehnung Schuß 95 %
85 %
Zusammendrückbarkeit 32 %
Dichte: Kunstleder 0,41 g/cm
Trägermaterial 0,33 g/cm
Abriebfestigkeit Klasse 4
Ein Teil des Kunstleders wurde für einen Tragetest auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise verwendet. Sehr gute Ergebnisse wurden erhalten.
Beispiel 5
Der in Beispiel 4 beschriebene Versuch wurde wiederholt, , wobei jedoch eine 15%ige Polyurethanlösung verwendet wurde und das Gewichtsverhältnis des flächigen Mehrkomponen- " ten-Verbundmaterials zu Polyurethan im erhaltenen Kunst- ! leder 200/70 betrug. Das Kunstleder war etwas steifer als das gemäß Beispiel 4 hergestellte Kunstleder und hatte einen guten, vollen, elastischen Griff. Dieses Kunstleder j
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CO
eignete sich als Material für Mäntel und Sportjacken (Blazer).
Vergleichsbeispiel 4
Nach dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren wurden die gleichen Verbundstapelfasern von 5 mm Länge hergestellt. Diese Verbundstapelfasern wurden nach dem gleichen Papierherstellungsverfahren wie in Beispiel 4 zu einem Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 200 g verarbeitet. Auf das Rohvlies wurde eine große Zahl von Wasserstrahlen durch Düsen mit Öffnungen von 0,1 mm Innendurchmesser un-
ter einem Druck von 20 kg/cm gerichtet. Aufgrund des Fehlens einer mit dem Rohvlies zu verbindenden Wirkstoffoder Gewebekomponente und der geringen Länge der Verbundstapelfasern im Rohvlies wurde ein Teil der Verbund-Stapelfasern, die von den Wasserstrahlen getroffen wurden, durch die Wasserstrahlen zerstreut, so daß keine Umwandlung des Rohvlieses in einen Vliesstoff stattfand. Es war somit unmöglich, unter Verwendung des Rohvlieses ein Kunstleder herzustellen.
Auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise wurde ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 500 g auf der Papiermaschine hergestellt. Das Rohvlies wurde einem Nadelprozeß unterworfen und hierdurch in einen Vliesstoff umgewandelt. Durch das Nadeln wurden die Verbund-Stapelfasern jedoch nicht miteinander verschlungen und verfilzt, weil sie zu kurz waren. Daher konnte kein Vliesstoff hergestellt werden.
Beispiel 6
Die gleichen Verbundstapelfasern wie in Beispiel 1 wurden zur Herstellung eines Rohvlieses mit einem Quadratmetergewicht von 100 g nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Papierherstellungsverfahren hergestellt. Ein Wirkstoff aus Nylon 66-Filamentgarn mit einem Quadratmetergewicht von :
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40 g wurde auf das Rohvlies gelegt. Das erhaltene zweilagige flächige Produkt wurde auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise zu einem Kunstleder verarbeitet. Das erhaltene Kunstleder eignete sich als Material für Bekleidung, war jedoch in seiner Oberflächenbeschaffenheit und im Griff etwas schlechter als das gemäß Beispiel 3 hergestellte Produkt. Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Gewicht Dicke
Gewichtsverhältnis von flächigem Verbundmaterial zu Polyurethan
Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu den Einzelfasern
Zugfestigkeit
Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit
Erholung nach Dehnung Dichte: Kunstleder
flächiges Verbundmaterial Abriebfestigkeit
185 g/nr 0,5 mm
140/45
70/30
Kette 7,0 kg/cm
Schuß 6,8 kg/cm
Kette 2,9 kg
Schuß 2,8 kg
Kette 6,0 kg/cm
Schuß 5,5 kg/cm
89 %
0,37 g/cm
0,29 g/cm
Klasse 4
25 Beispiel 7
Verbundfaden mit der in Fig. 7B dargestellten Querschnittsform wurden aus Nylon 6 und Polyäthylenterephthalat hergestellt. Die Verbundfäden hatten einen Titer von 1,7 den und konnten in einen feinen Einzelfaden, der einen Titer : von 0,5 den hatte und aus Polyäthylenterephthalat bestand, und vier feine Einzelfäden aus Nylon 6 mit einem Titer von 0,3 den unterteilt werden. Die Verbundfäden wurden zu Verbundstapelfasern einer Länge von 5 mm geschnitten. Aus den Verbundstapelfasern wurden zwei Rohvliese mit einem '
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6A
Quadratmetergewicht von 60 g nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Papierherstellungsverfahren hergestellt. Ein Wirkstoff, der ein Quadratmetergewicht von 40 g hatte und aus Garnen von 50 den/24 Fäden bestand, wurde zwischen die beiden Rohvliese eingefügt. Das erhaltene dreilagige flächige Vorprodukt wurde mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen behandelt, die aus Düsen von 0,1 mm Durchmesser
2
unter einem Druck von 20 kg/cm auf das Produkt gerichtet wurden. Dieser Behandlung wurden die Oberseite und Unterseite des dreilagigen flächigen Produkts je einmal unterworfen. Anschließend wurde die gleiche Behandlung mit Wasserstrahlen je zweimal auf die Oberseite und Unterseite des dreilagigen flächigen Produkts unter einem Druck von
ο
40 kg/cm und anschließend ein weiteres Mal unter einem Druck von 60 kg/cm angewendet. Die Betrachtung unter dem Abtast-Elektronenmikroskop bestätigte, daß die Wirkstoffkomponente mit den Vlieskomponenten fest verbunden war und ein einheitliches flächiges Verbundprodukt vorlag.
Das flächige Verbundprodukt wurde in eine 5%ige wässrige Polyvinylalkohollösung getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Material mit 7 Gew.-% Polyvinylalkohol imprägniert wurde, und dann mit Heißluft bei einer Temperatur von 1000C getrocknet. Das in dieser Weise behandelte flächige Verbundmaterial wurde in eine 10%ige Lösung von Polyurethan in Dimethylformamid getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Verbundmaterial mit 250 % (bezogen auf das Gewicht des flächigen Trägermaterials) der Polyurethanlösung imprägniert war, in ein Gemisch von 30 Gew.-Teilen Dimethylformamid und 70 Gew.-Teilen Wasser getaucht, um das Polyurethan unvollständig zu koagulieren, und dann in Wasser getaucht, um das Polyurethan vollständig zu koagulieren. Das koagulierte flächige Verbundprodukt wurde in siedendes Wasser getaucht, um den Polyvinylakohol zu entfernen, und getrocknet. Das getrocknete flächige Verbundprodukt wurde
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mit Sandpapier zugerichtet. Ein nubukartiges Kunstleder mit glatt aufgerichteter Flordecke wurde erhalten. Das Kunstleder war sehr weich und hatte die folgenden Eigenschaften:
5 Gewicht
Dicke
Gewichtsverhältnis von flächigem Verbundmaterial zu Polyurethan
Gewichtsverhältnis der Faser-10 bündel zu den Einzelfasern
Zugfestigkeit Kette
Schuß Weiterreißfestigkeit Kette
Schuß Nähfestigkeit Kette
Schuß Erholung nach Dehnung Kette
Schuß
Dichte: Kunstleder
20 flächiges Verbundmaterial
Abriebfestigkeit
200 g/m
0,5 mm
160/40
10/90
8.3 kg/cm 8,0 kg/cm
3.4 kg 3,0 kg
6.5 kg/cm 6,0 kg/cm
92 %
87 %
0,40 g/cm 0,32 g/cm
Klasse 5
Beispiel 8
Verbundfäden des Typs Inseln-im-Meer wurden aus 40 Gew,-Teilen Nylon 6 als Inselkomponente und 60 Gew.-Teilen Polystyrol als Meer-Komponente durch Schmelzspinnen hergestellt. Die polymere Meer-Komponente wurde aus den Verbundfäden mit Chloroform bei einer Temperatur von 50°C entfernt. Fadenbündel, die einen Titer von je 20 den hatten und aus feinen Nylon-6-Fäden von 0,2 den bestanden, wurden erhalten. Die Fadenbündel wurden kurzzeitig mit Wasserdampf auf eine Temperatur von 140 C erhitzt, um die feinen Fäden spontan und leicht miteinander zu verkleben, und dann zu Verbundstapelfasern geschnitten, die aus je t 10 feinen aneinander haftenden Fasern einer Länge von
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10 nun bestanden. Aus den Verbundstapelfasern wurden unter Verwendung der Papiermaschine, die bei dem in Beispiel 3 beschriebenen Versuch verwendet wurde, zwei Rohvliese mit einem Quadratmetergewicht von 100 g gleichzeitig hergestellt. Ein Gewebe aus Polyester-Filamentgarn mit einem Quadratmetergewicht von 45 g wurde zwischen die beiden Rohvliese gelegt, wobei ein dreilagiges flächiges Vorprodukt erhalten wurde.
Das flächige Vorprodukt wurde der Behandlung mit Wasserstrahlen unterworfen, wobei eine Vielzahl von Wasserstrahlen durch Düsen, die einen Innendurchmesser von 0,1 mm hatten und an einen Düsenkopf angeordnet waren, unter einem Druck von 60 kg/cm ausgestoßen wurden, während der Düsenkopf in seitlicher Richtung des flächigen Materials geschwenkt wurde. Dieser Behandlung mit Wasserstrahlen wurden die Oberseite und die Unterseite des flächigen Vorprodukts je dreimal unterworfen. Ein flächiges Verbundprodukt wurde erhalten, in dem die Gewebekomponente mit den aus den Rohvliesen gebildeten Vliestoffkomponenten fest verbunden war. Es wurde festgestellt, daß während der Behandlung mit Wasserstrahlen ein Teil der Verbundstapelfasern in dünne Faserbündel und in Einzelfasern zerteilt wurde und die dünnen Faserbündel, die Einzelfasern, die verbliebenen Verbundstapelfasern und die Fasern in der Gewebekomponente miteinander verschlungen und verfilzt waren. Aus diesem flächigen Verbundmaterial wurde ein Kunstleder auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise hergestellt. Die gerauhte Oberfläche des erhaltenen Kunstleders war gleichmäßig und glatt mit einem feinen Flor bedeckt und hatte eine nubukähnliche Beschaffenheit und einen nubukartigen Griff.
Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
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Gewicht Dicke
Gewichtsverhältnis von flächigem Verbundmaterial zu Polyurethan
Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu den Einzelfasern
320 g/πΓ 0,8 mm 245/75
80/20
Zugfestigkeit Kette Erholung nach Zusammendrückung Vergleichsbeispiel 5 9,1 kg/cm
Schuß Dichte: Kunstleder 8,5 kg/cm
Weiterreißfestigkeit Kette Trägermaterial 3,9 kg
Schuß Abriebfestigkeit 3,5 kg
Nähfestigkeit Kette 7,0 kg/cm
Schuß 6,5 kg/cm
Erholung nach Dehnung Kette 88 %
Schuß 85 %
Zusammendrückbarkeit 30 %
90 %
0,40 g/cm
0,31 g/cm
Klasse 5
Auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise wurde ein dreilagiges flächiges Vorprodukt hergestellt, wobei jedoch die polymere Meer-Komponente nicht aus den Verbundfäden des Typs Inseln-im-Meer entfernt wurde und die Verbundstapelfasern eine Länge von 10 mm hatten. Das flächige dreilagige Vorprodukt wurde der gleichen Behandlung mit Wasserstrahlen wie in Beispiel 8 unterworfen und hierdurch in das flächige Verbundmaterial umgewandelt. Nach dem Im- : prägnieren des Verbundmaterials mit dem Polyvinylalkohol auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise wurde die polymere Meer-Komponente mit Trichloräthylen herausgelöst. Nach der Entfernung dieser Polymerkomponente wurde festgestellt, daß nur ein Teil der Verbundstapelfasern in den Vlieskomponenten mit den Fasern der Gewebekomponente verflochten und verfilzt waren. Das flächige Verbundmaterial
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hatte eine sehr geringe Dichte von 0,18 g/cm . Bei einem aus diesem Verbundmaterial auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise hergestellten Kunstleder war die gerauhte Oberfläche mit einer geringen Zahl von Polfasern bedeckt, und die Oberfläche hatte eine unerwünscht rauhe Beschaffenheit.
Beispiel 9
Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden Verbund— stapelfasern hergestellt, die eine Länge von 0,5 mm und einen Titer von 20 den hatten und aus 100 extrem feinen Fasern mit einem Einzeltiter von 0,2 den bestanden, die ohne Bindemittel aneinander hafteten. In einem Gefäß, das 1200 Liter Wasser enthielt, wurden 1000 g der Verbund— stapelfasern allmählich suspendiert. Zur wässrigen Suspension wurden 4 Liter einer wässrigen Lösung von 0,5 Gew.-% Polyacrylamid gegeben, wobei eine wässrige Aufschlämmung mit einer Viskosität von 200 cPs erhalten wurde. Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurden zwei Rohvliese mit einem Quadratmetergewicht von 75 g gleichzeitig aus der wässrigen Aufschlämmung hergestellt. Ein dünner Trikotstoff, der ein Quadratmetergewicht von 50 g hatte und aus Nylon-66-Garnen von 40 den/13 Fäden bestand, wurde zwischen die beiden Rohvliese eingefügt, wobei ein dreilagiges flächiges Vorprodukt erhalten wurde. Dieses Vorprodukt hatte eine Breite von 1 m. Ein Metallnetz mit einer Maschenweite von 0,177 mm (80 mesh) wurde auf das flächige Vorprodukt gelegt. Eine große Zahl von Wasserstrahlen wurde durch das Metallnetz unter den nachstehend genannten Bedingungen je einmal auf die Oberseite und die Unterseite des flächigen Vorprodukts gerichtet.
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- <rtr-
ο, 11 nun 7
kg/cm
70O nunHg
400/Minute m/Minute
20
30
2
Innendurchmesser der Wasserdüsen
Zahl der Düsen
Frequenz der Schwenkbewegung des
Düsenkopfes
Austrittsdruck der Wasserstrahlen
Verminderter Druck zum Absaugen
Laufgeschwindigkeit des flächigen
Vorprodukts
Abstand zwischen Düsenaustritt und
flächigem Vorprodukt 2 cm
Ein Teil des in der beschriebenen Weise mit Wasserstrahlen behandelten flächigen Verbundprodukts wurde abgeschnitten und getrocknet. Die Beobachtung des Querschnittsprofils und der Außenseiten des flächigen Produkts ergab, daß fast alleVerbundstapelfasern in den Rohvliesen im Verbundmaterial in dünne Faserbündel und in Einzelfasern zerteilt waren. Ferner wurde festgestellt, daß die Außenseiten des flächigen Verbundprodukts hauptsächlich aus Einzelfasern bestanden und daß die Wirkstoffkomponente sich leicht von den Rohvliesen abstreifen ließ.
Das vorstehend beschriebene, mit Wasserstrahlen behandelte flächige Produkt wurde erneut in der gleichen Weise der Wasserstrahlenbehandlung unterworfen, wobei jedoch der
2 Austrittsdruck der Wasserstrahlen 30 kg/cm betrug. Dieser Behandlung wurden die Oberseite und die Unterseite des flächigen Materials je einmal unterworfen. Nach Beendigung dieser Behandlung wurde mit einem Abtast-Elektronenmikroskop festgestellt, daß die Rohvliese im flächigen \ Verbundprodukt in Vliese umgewandelt waren, in denen die
dünnen Faserbündel und Einzelfasern regellos verschlungen :■■ und verfilzt waren. Ferner wurde festgestellt, daß die ; Wirkstoffkomponente mit den Vlieskomponenten durch das j Verschlingen von Teilen der Faserbündel und der Einzelfasern in den Vliesstoffkomponenten mit einem Teil der ; Fasern in der Wirkstoffkomponente fest verbunden war. ;
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Das erhaltene flächige Verbundmaterial wurde in eine wässrige Lösung von 5 Gew.-% Polyvinylalkohol getaucht, so abgesaugt, daß das Verbundmaterial mit 150 % Lösung (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials) imprägniert war, und dann mit Heißluft bei einer Temperatur von 100°C getrocknet.
Das getrocknete flächige Verbundprodukt wurde in eine Lösung von 10 Gew.-% Polyurethan und 7 % des Pigments CI. Pigment Red 50, bezogen auf das Gewicht des PoIyurethans, in Dimethylformamid getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Material mit 25O % (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials) der Lösung imprägniert war, 30 Minuten in ein Gemisch aus 30 Gew.-Teilen Dimethylformamid und 70 Gew.-Teilen Wasser getaucht, um das Polyurethan unvollständig zu koagulieren, und dann zur Vollendung der Koagulierung in Wasser getaucht.
Das in der beschriebenen Weise imprägnierte flächige Verbundmaterial wurde in siedendes Wasser getaucht, um den Polyvinylalkohol herauszulösen, und dann getrocknet. Das erhaltene getrocknete flächige Verbundmaterial wurde mit Sandpapier zugerichtet und dann unter den folgenden Bedingungen gefärbt:
Färbeflotte Menge
(bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials)
Farbstoff "Kayarus Supra Red 6BL" 3 % Färbehilfsmittel
Kochsalz 5 %
Dispergiermittel "Disper TL" 5 %
Flottenverhältnis 1/20
Färbezeit 1 Stunde
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- w-
Die Farbe des gefärbten flächigen Verbundmaterials war sehr lebhaft und brillant. Das gefärbte flächige Produkt wurde zusätzlich durch Schleifen zugerichtet. Das erhaltene Kunstleder war sehr weich und hatte eine nubukartige 5 Beschaffenheit, nubukähnlichen Griff und Kreidemarkierungseffekt und eignete sich als Material für Kostüme und einteilige Kleider.
Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Gewicht 255 g/m2
10 Dicke 0,6 mm
Gewichtsverhältnis von flächigem 200/50 Verbundmaterial zu Polyurethan
Gewichtsverhältnis der Faser- 5/95
bündel zu den Einzelfasern
Zugfestigkeit Bruchdehnung Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit Erholung nach Dehnung
Zusammendrückbarkeit Erholung nach Zusammendrückung Dichte: Kunstleder
Trägermaterial Scheuerfestigkeit
30 Das Kunstleder wurde dem in Beispiel 3 beschriebenen Tragetest unterworfen. Ähnliche Ergebnisse wie in Beispiel 3 wurden erhalten.
Kette
Schuß		 9,6
9,2		 kg/cm
kg/cm
Kette
Schuß		 85 %
95 %
Kette
Schuß		 4,5
4,3		 kg
kg
Kette
Schuß		 6,5
6,2		 kg/cm
kg/cm
Kette
Schuß		 97 %
96 %
26 %
94 %
0,43 g/cm
0,35 g/cm
Klasse 4
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Beispiel 10
Polyacrylnitriläden wurden hergestellt, indem eine Lösung von Polyacrylnitril in konzentrierter Salpetersäure durch Spinndüsen gedruckt und die große Zahl der fadenförmigen Lösungsstrahlen in verdünnter wässriger Salpetersäure koaguliert wurde. Die keagulierten Fäden wurden mit Wasser gewaschen, um die Salpetersäure vollständig zu entfernen, und bei einem Verstreckungsverhältnis von 10 verstreckt, während die Fäden mit Wasserdampf erhitzt wurden. Die verstreckten Fäden wurden getrocknet und auf eine Spule gewickelt. Während des Koagulierens wurden die koagulierten Fäden mit einer Bündelungsführung so gebündelt, daß die koagulierten Fäden ohne Bindemittel spontan aneinander hafteten. Die erhaltenen Fadenbündel hatten einen Titer von 20 den und bestanden aus je 100 Polyacrylnitril äden. Die Fadenbündel wurden unter Bildung von Verbundstapelfasern einer Länge von 5 mm geschnitten. In 1200 1 Wasser wurden 1000 g der Verbundstapelfasern unter Rühren des Wassers allmählich suspendiert. Mit der wässrigen Suspension wurden 4 1 einer wässrigen Lösung von 0,5 Gew.-% Polyacrylamid gemischt, wobei eine wässrige Aufschlämmung mit einer Viskosität von 200 cPs erhalten wurde. Aus dieser Aufschlämmung wurden ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 100 g und ein weiteres Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 50 g gleichzeitig auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise hergestellt. Ein Trickotstoff mit einem
2
Gewicht von 50 g/m wurde zwischen den beiden Rohvliesen unter Bildung eines dreilagigen flächigen Vorprodukts eingefügt.
Dieses dreilagige flächige Vorprodukt wurde der Behandlung mit Wasserstrahlen auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise unter den folgenden Bedingungen unterworfen:
709831/0933
Innendurchmesser der WasserdUsen 0,1 mm
Zahl der Düsen 700
Frequenz der Schwenkbewegung des
Düsenkopfes 600/Min.
Austrittsdruck der Wasserstrahlen 30 kg/cm Verminderter Druck zum Absaugen -30 mm Hg
Laufgeschwindigkeit des flächigen
Materials 2 m/Min.
Abstand zwischen Düsenende und
Metallnetz 3 cm
Der Behandlung mit Wasserstrahlen wurden die Oberseite und Unterseite des flächigen Vorprodukts je einmal unterworfen. Während dieser Behandlung war ein Metall» netz mit einer Maschenweite von 0,125 mm (120 mesh) im Abstand von 3 mm von der Oberfläche des zu behandelnden flächigen Materials angeordnet. Die Wasserstrahlen wurden durch das Metallnetz auf die Oberfläche des flächigen Materials gerichtet.
Ein Teil des mit Wasserstrahlen behandelten flächigen Materials wurde abgeschnitten und getrocknet. Das abgeschnittene Stück wurde am Querschnittsprofil und an den Oberflächen beobachtet. Hierbei wurde festgestellt, daß fast alle Verbundstapelfasern in den Rohvliesen in Faserbündel und in Einzelfasern so aufgeteilt waren, daß die Masse der dünnen Faserbündel und der Einzelfasern die Wirkstoffkomponente gleichmäßig bedeckten, so daß die Wirkstoffkomponente sich leicht von den Rohvliesen abziehen ließ, d.h. die Rohvliese waren nur ganz leicht mit der Wirkstoffkomponente verbunden. Das in der beschriebenen Weise behandelte flächige Mate- ; rial wurde zusätzlich mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen in der oben beschriebenen Weise behandelt· :
Hierbei wurden die Wasserstrahlen je einmal unter einem·
2
Druck von 40 kg/cm und je einmal unter einem Druck
von 20 kg/cm auf die Oberseite und Unterseite des
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— GO" —
flächigen Vorprodukts gerichtet. Durch dieses zusätzlichen Behandlungen wurden die Rohvliese in Vliesstoffe umgewandelt und mit der Wirkstoffkomponente fest verbunden.
Das erhaltene flächige Verbundprodukt wurde in eine 5%ige wässrige Lösung von Polyvinylalkohol getaucht, so abgesaugt, daß das flächige Verburvdprodukt mit 100% (bezogen auf das Gewicht des flächigen Produkts) der Lösung imprägniert war, und dann durch Aufblasen von Heißluft bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Das getrocknete flächige Verbundmaterial wurde in eine wässrige Dispersion von 20 Gew.-% eines Polyurethans getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Verbundmaterial mit 150% (bezogen auf das Gewicht des Trägermaterials) der Dispersion imprägniert war, und dann in einem Heißlufttrockner bei einer Temperatur von 140°C getrocknet. Das getrocknete flächige Verbundprodukt wurde in siedendes Wasser getaucht, um den Polyvinylalkohol zu entfernen, und getrocknet. Das getrocknete flächige Material wurde mit Sandpapier aufgerauht. Das erhaltene aufgerauhte Kunstleder hatte eine nubukartige Beschaffenheit und nubukartigen Griff und die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht 250 g
Dicke 0,65 mm
Gewichtsverhältnis von Trägermaterial
zu Polyutethan 200/50
Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu
den Einzelfasern 10/90
Zugfestigkeit Kette
Schuß		 10,5 kg/cm
9,8 kg/cm
Dehnung Kette
Schuß		 80%
110%
Weiterreißfestigkeit Kette
Schuß		 5,2 kg/cm
4,7 kg/cm
Nähfestigkeit Kette
Schuß		 6,6 kg/cm
6,4 kg/cm
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Erholung nach Dehnung Kette 96%
Schuß 93%
Zusammendrückbarkeit 22%
Erholung nach Zusammendrückung 95%
Dichte: Kunstleder 0,41 g/cm3
flächiges Verbundmaterial 0,32 g/cm
Scheuerfestigkeit Klasse 5
Das Kunstleder wurde dem in Beispiel 3 beschriebenen Trageversuch unterworfen. Die Ergebnisse waren sehr gut.
Verqleichsbeispiel 6
Auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise wurden Verbundstapelfasern aus Polyacrylnitril mit einer Länge von 5 mm hergestellt. Ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 200 g wurde auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise aus diesen Verbundstapelfasern hergestellt und in einen Vliesstoff umgewandelt, wobei jedoch keine Wirkstoffkomponente verwendet wurde. Durch die Behandlung mit Wasserstrahlen unter Verwendung eines Metallnetzes wurden fast alle Verbundstapelfasern in den Oberflächenteilen des Rohvlieses zum kleineren Teil in dünne Faserbündel und zum größeren Teil in Einzelfasern zerteilt, jedoch wurde nur ein geringer Teil der im Innern des Vlieses vorhandenen Verbundstapelfasern zerteilt. Nach der oben beschriebenen Behandlung mit Wasserstrahlen wurde diese Behandlung ohne Verwendung des Metallnetzes wiederholt. Fast alle von den Wasserstrahlen getroffenen Verbundstapelfasern wurden entfernt, weil die Verbundstapelfasern zu kurz waren und die Wirkstoffkomponente fehlte. Es war daher unmöglich, das Rohvlies in ein Vlies mit hoher Reißfestigkeit umzuwandeln.
Ein weiteres Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 500 g wurde aus den Verbundstapelfasern aus PoIyacrylnitril hergestellt und genadelt. Da die Fasern
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jedoch zu kurz waren, konnten sie nicht miteinander verschlungen und verfilzt werden, um das Rohvlies in einen Vliesstoff umzuwandeln.
Beispiel 11
Die gleichen Kupferreyon-Verbundstapelfasern wie in Beispiel 9 wurden auf die in Beispiel, 9 beschriebene Weise in ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 80 g umgewandelt. Ein zweilagiges flächiges Vorprodukt wurde gebildet, indem das Rohvlies auf den gleichen Trikotwirkstoff wie in Beispiel 9 gelegt wurde. Die Oberseite der Vliesstoffkomponente des flächigen Vorprodukts wurde mit einem Metallnetz einer Maschenweite von 0,177 mm (80 mesh) bedeckt und mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen durch das Metallnetz unter den folgenden Bedingungen behandelt:
Innendurchmesser der Düsenöffnungen 0,1 mm Zahl der Düsen 700
Frequenz der Schwenkbewegung des Düsenkopfes 400/Min.
Austrittsdruck der Wasserstrahlen 20 kg/cm Verminderter Druck zum Absaugen -20 mm Hg
Laufgeschwindigkeit des flächigen
Materials 1 m/Min.
Abstand zwischen Düsenaustritt und Metallnetz 4 cm
Abstand zwischen Düsenaustritt und
flächigem Trägermaterial 5 cm
Ein Teil des mit Wasserstrahlen behandelten flächigen Materials wurde abgeschnitten, um seine Oberfläche und sein Querschnittsprofil zu beobachten. Hierbei wurde festgestellt, daß fast alle Verbundstapelfasern in eine geringere Menge von dünnen Faserbündeln und in eine größere Menge von Einzelfasern unterteilt war, dass die Wirkstoffkomponente im wesentlichen vollständig mit den zerteilten dünnen Faserbündeln und Einzel-
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fasern in der Vlieskomponente bedeckt war und leicht von der Vlieskomponente abgezogen abgezogen werden konnte. Das mit Wasserstrahlen behandelte flächige Material wurde zusätzlich einer Behandlung mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen unter einem Druck von
2
35 kg/cm in der oben beschriebenen Weise unterworfen· Als Folge dieser zusätzlichen Behandlung wurde die Vlieskomponente mit der Wirkstoffkomponente fest verbunden und ein zusammenhängendes flächiges Verbundmaterial gebildet.
Die Beobachtung unter dem Abtast-Elektronenmikroskop bestätigte, daß Teile der dünnen Faserbündel und der Einzelfasern in das Innere der Wirkstoffkomponente eingedrungen (aber nicht durch die Wirkstoffkomponente hindurch gedrungen) und mit einem Teil der Fasern in der Wirkstoffkomponente fest verschlungen und verfilzt waren.
Aus dem in dieser Weise hergestellten flächigen Verbundmaterial wurde ein wildlederähnliches Kunstleder auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise hergestellt. Dieses Kunstleder hatte eine nubukähnliche aufgerauhte Oberfläche und eine durch den Wirkstoff gebildete Oberfläche. Es hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht 170 g
Dicke 0,51 mm
Gewichtsverhältnis von Trägermaterial zu Polyurethan 130/40
Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu den Einzelfasern 5/95
30 Zugfestigkeit Bruchdehnung
Weiterreißfestigkeit 35
Nähfestigkeit
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Kette
Schuß		 7,0 kg/cm
6,8 kg/cm
Kette
Schuß		 75%
96%
Kette
Schuß		 3,0 kg
2,6 kg
Kette
Schuß		 5,4 kg/cm
4,8 kg/cm
Zusammendrückbarkeit 26%
Erholung nach Zusammendrückung 94%
Dichte: Kunstleder 0,38 g/cm
Trägermaterial 0,30 g/cm
Scheuerfestigkeit Klasse 4
Beispiel 12
Verbundstapelfasern, die aus je 100 feinen Fäden von je 0,2 den, die ohne Bindemittel aneinander hafteten, bestanden und einen Titer von 20 den und eine Länge von 7 mm hatten, wurden auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise hergestellt. Die Stapelfasern wurden zu einem Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 100 g und zu einem weiteren Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 50 g verarbeitet. Mit den Rohvliesen wurde auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise ein dreilagiges flächiges Vorprodukt hergestellt, das mit einer großen Zahl von Nadeln ohne Häkchen mit einer Stichzahl
2
von 465/cm (3000/Quadratzoll) genadelt wurde, um die Verbundstapelfasern im flächigen Material in dünne Faserbündel und Einzelfasern zu zerteilen.
Ein Teil dieses genadelten flächigen Materials wurde abgeschnitten und unter dem Abtast-^lektronenmikroskop beobachtet. Hierbei wurde bestätigt, daß ein erheblicher Teil der Verbundstapelfasern zerteilt war, daß jedoch die Zahl der zerteilten Verbundstapelfasern geringer war als die Zahl, die durch die in Beispiel beschriebene Behandlung mit Wasserstrahlen zerteilt worden war.
Das genadelte flächige Material wurde mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen aus einer großen Zahl von Düsen, die über die gesamte Oberfläche des flächigen Materials hin- und hergeführt wurden, unter den folgenden Bedingungen behandelt:
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Durchmesser der Düsenöffnungen 0,1 mm
Zahl der Düsen . 700
Frequenz der Hin- und Herbewegung des Düsenkopfes 600/Min.
Der Austrittsdruck der Wasserstrahlen wurde so verändert, daß das flächige Vorprodukt zuerst mit 200
Wasserstrahlen unter einem Druck von-Ί0 kg/cm , dann mit 300 Wasserstrahlen unter einem Druck von 20 kg/cm und abschließend mit 100 Wasserstrahlen unter einem Druck von 30 kg/cm behandelt wurde.
Nach Beendigung der vorstehend beschriebenen Behandlung mit Wasserstrahlen waren die Rohvliese in Vliesstoffe umgewandelt und mit der Wirkstoffkomponente so fest verbunden, daß die Vlieskomponenten nicht von der Wirkstoffkomponente abgezogen werden konnten, ohne zu reißen. Die Beobachtung des Querschnittsprofils des erhaltenen flächigen Verbundmaterials bestätigte, daß ein größerer Teil der verbundstapelfasern in dünne Faserbündel und feine Einzelfasern zerteilt war. Ferner wurde festgestellt, daß die zerteilten dünnen Faserbündel und Einzelfasern regellos miteinander und mit den verbliebenen Verbundstapelfasern verschlungen und verfilzt waren und daß Teile der Faserbündel und Einzelfasern mit einem Teil der Fasern in der Wirkstoffkomponente so verschlungen waren, daß ein zusammenhängendes flächiges Verbundmaterial vorlag.
Das flächige Verbundmaterial wurde in eine wässrige Lösung von 5 Gew.-% Polyvinylalkohol getaucht, so abgesaugt, daß das flächige Material mit 150% (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials) imprägniert war und mit Heißluft bei einer Temperatur von 100°C getrocknet. Das getrocknete flächige Verbundmaterial wurde in eine wässrige Dispersion von 20 Gew.-% Polyurethan getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Material mit 125% (bezogen auf das
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Gewicht des flächigen Materials) der Lösung imprägniert wurde, und in einem Heißlufttrockner bei einer Temperatur von 140°C getrocknet. Das getrocknete flächige Material wurde in siedendes Wasser getaucht, um den Polyvinylalkohol zu entfernen, und dann getrocknet. Durch Schleifen mit Sandpapier wurde das mit Polyurethan imprägnierte flächige Verbundmaterial in ein nubukähnliches Kunstleder umgewandelt, das eine sehr glatte Flordecke und die folgenden Eigenschaften hatte:
Quadratmetergewicht 250 g
Dicke 0,7 mm
Gewichtsverhältnis von Trägermaterial
zu Polyurethan 200/50
Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu
den Einzelfasern 10/90
Zugfestigkeit Kette
Schuß		 8,5 kg/cm
8,0 kg/cm
Bruchdehnung Kette
Schuß		 80%
98%
Weiterreißfestigkeit Kette
Schuß		 5,4 kg
4,9 kg
Nähfestigkeit Kette
Schuß		 6,5 kg/cm
6,4 kg/cm
Erholung nach Dehnung Kette
Schuß		 92%
90%
Zusammendrückbarkeit 26%
Erholung nach Zusammendrückung 94%
Dichte: Kunstleder 0,42 g/cm
Trägermaterial 0,35 kg/cm
Scheuerfestigkeit Klasse 5
Beispiel 13
Auf die in Beispiel 7 beschriebene Weise wurde ein dreilagiges flächiges Vorprodukt hergestellt, das aus einem Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 60 g, einem Wirkstoff mit einem Quadratmetergewicht von 40 g und einem Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von g bestand. Das flächige Vorprodukt wurde mit einem
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Metallnetz mit einer Maschenweite von 0,125 mm
(12O mesh) bedeckt und unter den folgenden Bedingungen der Behandlung mit Wasserstrahlen unterworfen;
Innendurchmesser der Düsenöffnungen 0,1 im Zahl der Düsen 500
Frequenz der Hin- und Herbewegung des Düsenkopf es „ 400/Min. Austrittsdruck 20 kg/cm Verminderter Druck zum Absaugen -30 mm Hg Laufgeschwindigkeit des flächigen Trägermaterials 15 m/Min.
Ein Teil des in dieser Weise behandelten flächigen Materials wurde abgeschnitten und getrocknet. Die Beobachtung der Oberfläche und des Querschnitts des getrockneten Materials unter dem Mikroskop ergab, daß ein größerer Teil der Verbundstapelfasern in den Rohvliesen in dünne Faserbündel und in feine Einzelfasern zerteilt war. Ferner wurde festgestellt, daß die Oberfläche der Wirkstoffkomponente hauptsächlich von Einzelfasern bedeckt war und daß die Rohvliese sich leicht von der Wirkstoffkomponente trennen ließen.
Anschließend wurde das behandelte flächige Verbundmaterial einer weiteren Behandlung mit Wasserstrahlen unterworfen, bei der kein Metallnetz verwendet wurde
2 und der Austrittsdruck des Wassers 30 kg/cm betrug.
Die Rohvliese wurden hierdurch in Vliesstoffe umgewandelt, die mit der Wirkstoffkomponente so fest verbunden waren, daß ein zusammenhängendes flächiges Verbundmaterial vorlag. In den beiden Vliesen betrug das Gewichtsverhältnis von dünnen Faserbündeln zu Einzelfasern 30:70.
Das flächige Verbundmaterial wurde in eine wässrige Lösung von 5 Gew.-% Polyvinylalkohol getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das Material mit 200% (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials)
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der Lösung imprägniert wurde, und dann mit Heißluft bei 1OO°C getrocknet. Das getrocknete flächige Verbundmaterial wurde in eine Lösung von 10 Gew.-% Polyurethan in Dimethylformamid getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Material mit 280% (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials) der Lösung imprägniert wurde, in ein Gemisch von Dimethylformamid und Wasser im Gewichtsverhältnis von 30:70 so getaucht, daß das Polyurethan unvollständig koaguliert wurde, und dann in Wasser getaucht, um das Polyurethan vollständig zu koagulieren. Das in dieser Weise behandelte flächige Verbundmaterial wurde in siedendes Wasser getaucht, um den Polyvinylalkohol zu entfernen, und getrocknet.
Das getrocknete flächige Produkt wurde durch Schleifen mit Sandpapier zugerichtet. Ein Kunstleder mit nubukähnlicher glatter Oberfläche wurde erhalten.
Beispiel 14
Auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise wurden Fadenbündel aus Nylon 6, die einen Titer von je 20 den hatten und aus 100 feinen Fäden mit einem Einzeltiter von 0,2 den bestanden, aus Inseln-im-Meer-Verbundfäden, die aus Nylon-6-Inselkomponenten und einer Polystyrol-Meerkomponente bestanden, durch Herauslösen der Meerkomponente in Chloroform bei einer Temperatur von 50°C hergestellt. Die Fadenbündel wurden in eine wässrige Lösung von 0,5 Gew.-% Polyvinylalkohol getaucht, so abgequetscht, daß die Bündel mit 6% (bezogen auf das Gewicht der Bündel) der Lösung imprägniert wurden, und dann getrocknet, wobei die Einzelfäden in jedem Bündel sich leicht aneinander hefteten und ein zusammenhängender Körper aus Verbundfäden gebildet wurde. Die Verbundfaden wurden zu Stapelfasern einer Länge von 10 mm geschnitten. Die Verbundstapelfasern wurden zu zwei Rohvliesen mit
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einem Quadratmetergewicht von 100 g verarbeitet. Zwischen die beiden Rohvliese wurde ein gazeartiger Stoff aus Polyesterfäden mit einem Quadratmetergewicht von 45 g eingefügt. Das erhaltene dreilagige Vorprodukt wurde mit einem Metallnetz einer Maschenweite von 0,125 mm (120 mesh) bedeckt, worauf eine große Zahl von Wasserstrahlen unter^den folgenden Bedingungen aufgespritzt wurde:
Innendurchmesser der Düsenöffnungen 0,1 mm Zahl der Düsen 1000
Frequenz der Hin- und Herbewegung
des Düsenkopfes 400/Min.
2 Austrittsdruck der Wasserstrahlen 60 kg/cm Verminderter Druck zum Absaugen -20 mm Hg Laufgeschwindigkeit des flächigen
Materials 1 m/Min.
Der Behandlung mit Wasserstrahlen wurden die Oberseite und Unterseite des flächigen Vorprodukts je einmal unterworfen. Ein Teil des in dieser Weise behandelten flächigen Materials wurde abgeschnitten und getrocknet. Das Querschnittsprofil des abgeschnittenen Produkts wurde mit dem Abtast-Elektronen· mikroskop beobachtet. Hierbei wurde festgestellt, daß ein größerer Teil der Verbundstapelfasern in dünne Faserbündel und Einzelfasern zerteilt war, daß die Wirkstoffkomponente tatsächlich mit den Einzelfasern bedeckt war und daß die Vliesstoffkomponenten sich leicht von der Wirkstoffkomponente abziehen ließen.
Das behandelte flächige Material wurde erneut der Behandlung mit Wasserstrahlen unter einem Druck von
30 kg/cm ohne Verwendung des Metallnetzes unterworfen. Diese Behandlung wurde einmal für jede Seite des flächigen Materials vorgenommen. Sie hatte zur Folge, daß die Fließstoffkomponenten mit der Wirk-
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stoffkomponente unter Bildung eines zusammenhängenden Verbundmaterials fest verbunden wurden.
Das flächige Verbundmaterial wurde auf die in Beispiel 9 beschriebene Weise zu einem Kunstleder verarbeitet. Das erhaltene Kunstleder hatte eine glatte Flordecke und die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Dicke
Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu den Einzelfasern
Zugfestigkeit Bruchdehnung Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit Erholung nach Dehnung
Zusammendrückbarkeit Erholung nach Zusammendrückung Dichte: Kunstleder
Trägermaterial Scheuerfestigkeit
Kette Schuß
Kette Schuß
Kette Schuß
Kette Schuß
Kette Schuß
320 g 0,7 mm
2/98
9,0 kg/cm 8,9 kg/cm
42% 40%
3,5 kg 3,5 kg
6,5 kg/cm 6,3 kg/cm
92% 93%
24%
94%
0,46 g/cm 0,35 g/cm3 Klasse 5
Beispiel 15
Auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise wurde ein dreilagiges flächiges Vorprodukt hergestellt, das aus zwei Rohvliesen mit einem Quadratmetergewicht von 100 g und einem Trikotstoff aus Nylon-66-Fäden mit einem Quadratmetergewicht von 45 g bestand, das zwischen die Rohvliese eingefügt war. Zur Herstellung der Inseln-im-Meer-Verbundfäden wurden jedoch 50 Gew.-Teile Nylon 6 und 50 Gew.-Teile Polystyrol verwendet.
Das flächige Vorprodukt wurde mit 5OO Nadeln ohne
2 Häkchen mit einer Stichzahl von 620/cm (4000/Qua-
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- Tr- -
dratzoll) genadelt. Eine gewisse Anzahl der Verbundstapelfasern wurde hierbei in dünne Faserbündeln und Einzelfasern erteilt.
Ein Metallnetz mit einer Maschenweite von 0,177 mm (80 mesh) wurde auf das flächige Vorprodukt gelegt, auf das dann eine große Zahl von Wasserstrahlen
2 unter einem Druck von 60 kg/cm auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise gerichtet wurde. Ein Teil des flächigen Materials wurde abgeschnitten und zur mikroskopischen Beobachtung seines Querschnittprofils getrocknet. Es wurde festgestellt, daß ein größerer Teil der Verbundstapelfasern aus Nylon 6 in dünne Faserbündel und Einzelfasern verteilt war. Ferner wurde festgestellt, daß die Rohvliese nicht fest mit dem Wirkstoff verbunden waren. Nachdem das Metallnetz vom flächigen Material entfernt worden war, wurde dieses mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen unter den vorstehend genannten Bedingungen behandelt, wobei jedoch das flächige Material mit einer Geschwindigkeit von 7 m/Min, bewegt wurde. Im erhaltenen flächigen Verbundmaterial war die Wirkstoff komponente mit den Vliesstoffkomponenten fest verbunden. Im Vliesstoff betrug das Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu den Einzelfasern 15:85.
Das flächige Verbundmaterial wurde in ein nubukähnliches Kunstleder umgewandelt, das sehr weich und dicht war und eine glatte Flordecke aufwies.
Verqleichsbeispiel 7
Die gleichen Verbundfäden des Typs Inseln-im-Meer wie in Beispiel 14 wurden zu Verbundstapelfasern einer Länge von 50 mm geschnitten. Ein flächiges Vorprodukt wurde auf die in Beispiel 15 beschriebene Weise unter Verwendung der Verbundstapelfasern hergestellt und mit Polyurethan imprägniert. Das im-
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prägnierte flächige Material wurde in Trichlorethylen getaucht, um das die Meerkomponente bildende Polystyrol aus den Verbundfasern herauszulösen. Durch diese Behandlung wurden die Verbundfasern in Bündel aus feinen Fasern aus Nylon 6 umgewandelt. Das hergestellte Kunstleder hatte eine geringe Dichte von 0,18 g/cm und eine rauhe Florseite.
Beispiel 16
Eine Kupferreyonlösung wurde durch 1000 Spinndüsen mit je 100 Bohrungen in ein Koagulierungswasserbad gedruckt, wobei 2000 Gruppen von je 100 fadenförmigen Lösungsströmen gebildet wurden. Nachdem die Lösungsströme im Wasserbad unvollständig koaguliert waren, wurde jede Gruppe von 100 Fäden durch eine Bündelungsführung zu einem Fadenbündel von 15 den gebündelt, wobei die Einzelfäden ohne Bindemittel spontan aneinander haften blieben. Die Fadenbündel wurden im Wasserbad vollständig koaguliert und dann sämtlich zu einem Fadenkabel mit einem Titer von 15000 den zusammengefügt. Das Kabel wurde gewaschen und getrocknet. Das getrocknete Kabel wurde zu Verbundstapelfasern einer Länge von 10 mm geschnitten, die aus Faserbündeln von je 100 feinen Fasern bestanden. In 600 1 Wasser wurden 400 g der Stapelfasern allmählich unter Rühren dispergiert. Zur wässrigen Dispersion wurden 2 1 einer wässrigen Lösung von 0,5 Gew.-% Polyacrylamid gegeben, wobei eine wässrige Aufschlämmung mit einer Viskosität von 250 cPs gebildet wurde. Aus der Aufschlämmung wurde nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Papierherstellungsverfahren ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 100 g hergestellt. Dieses Rohvlies wurde auf einen groben Trikotstoff gelegt, der ein Quadratmetergewicht von 50 g hatte und aus Nylon-66-Fäden von 40 den/34 Fäden bestand. Das erhaltene zweilagige
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flächige Vorprodukt wurde der Behandlung mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen unterworfen, die durch Düsenöffnungen mit einem Innendurchmesser von
2 0,1 mm unter einem Druck von 20 kg/cm ausgestoßen wurden. Dieser Behandlung wurden die Oberseite des Rohvlieses und die Unterseite des Wirkstoffs des flächigen Vorprodukts je einmal unterworfen. Anschließend wurden die Oberseite und die Unterseite des flächigen Produkts noch zweimal in der vorstehend beschriebenen Weise mit Wasserstrahlen behandelt, die unt<
wurden.
die unter einem Druck von 40 kg/cm ausgestoßen
Die Beobachtung des Querschnittsprofils des erhaltenen flächigen Verbundmaterials mit dem Abtast-Elektronenmikroskop bestätigte, daß ein größerer Teil der Verbundstapelfasern in dünne Faserbündel und in feine Einzelfasern zerteilt worden war. Das Rohvlies war in einen Vliesstoff umgewandelt, und die Vliesstoffkomponente war mit der Wirkstoffkomponente so fest verbunden, daß ein zusammenhängendes flächiges Verbundmaterial vorlag. Es wurde ferner festgestellt, daß das Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu den Einzelfasern in der Vliesstoffkomponente 30:70 und die Dichte der Vliesstoffkomponente 0,33 g/cm betrug.
Das erhaltene flächige Verbundmaterial war sehr weich und hatte eine durch den Vliesstoff gebildete glatte Oberfläche und eignete sich als Material für die verschiedensten Bekleidungen.
Das flächige Verbundmaterial hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht 148 g
Dicke 0,45 mm
Dichte 0,33 g/cm3
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10
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Kette
Schuß		 8,6 kg/cm
8,2 kg/cm
Kette
Schuß		 91%
73%
Kette
Schuß		 3,8 kg
4,1 kg
Kette
Schuß		 5,1 kg/cm
6,2 kg/cm
Kette
Schuß		 32 mm
36 mm
Kette
Schuß		 95%
93%
27%
94%
Zugfestigkeit
Bruchdehnung
Weiterreißfestigkeit
Nähfestigkeit
Weichheit
Erholung nach Dehnung
Zusammendrückbarkeit
Erholung nach Zusammendrückung
Das in der beschriebenen Weise hergestellte flächige Verbundmaterial wurde in eine Lösung von 15 Gew.-% eines Polyurethanelastomeren in Dimethylformamid getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Material mit 300% (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials) der Lösung imprägniert war, und 30 Minuten in eine 30%ige wässrige Dimethylformamidlösung getaucht, um das Polyurethan vollständig zu koagulieren. Das in dieser Weise behandelte flächige Verbundmaterial wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet und durch Schleifen mit Sandpapier zugerichtet, um die Oberfläche des Materials aufzurauhen. Ein Kunstleder mit glatter Flordecke wurde erhalten. Mit dem Abtast-Elektronenmikroskop wurde festgestellt, daß die aufgerauhte Oberfläche des Kunstleders gleichmäßig mit sehr feinen Polfasern bedeckt war, die aus einem Gemisch der dünnen Faserbündel und der feinen Einzelfasern bestanden. Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht 193 g
Dicke 0,4 mm
Gewichtsverhältnis von Trägermaterial
zu Polyurethan Dichte
77/23
0,48 g/cnT
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Zugfestigkeit Bruchdehnung Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit
Weichheit
Erholung nach Dehnung Zusammendrückbarkeit Erholung nach Zusammendrückung
Kette
Schuß 		8,8 kg/cm
8,3 kg/cm
Kette
Schuß 		93%
75%
Kette
Schuß 		4,1 kg
4,2 kg
Kette
Schuß 		5,2 kg/cm
6,4 kg/cm
Kette "
Schuß 		35 mm
41 mm
Kette
Schuß 		97%
95%
36%
α 95%
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10
15
Vergleichsbeispiel 8
Ein Rohvlies aus Kupferreyon-Verbundfasern mit einem Quadratmetergewicht von 150 g wurde auf die in Beispiel beschriebene Weise hergestellt und der Behandlung mit Wasserstrahlen auf die in Beispiel 16 beschriebene Weise unterworfen. Ein Gewebe oder ein Wirkstoff wurde nicht verwendet. Während der Behandlung mit Wasserstrahlen dehnte sich das Rohvlies in seitliche Richtung in unerwünschter Weise aus. Mit dem Abtast-Elektronenmikroskop wurde festgestellt, daß ein Teil der Verbundstapelfasern im gebildeten Vlies sich in dünne Faserbündel und Einzelfasern unterteilt hatte, daß geringe Teile der dünnen Faserbündel, der feinen Einzelfasern und der verbleibenden Verbundstapelfasern miteinander verschlungen und verfilzt waren, und daß nur sehr wenige der dünnen Faserbündel, der feinen Einzelfasern und der verbliebenen Verbundstapelfasern ungefähr im rechten Winkel zur Oberfläche des flächigen Materials ausgerichtet waren.
Das erhaltene Vlies hatte einen papierartigen Griff und papierähnliches Aussehen und eine geringe Dicke und wurde daher als unbrauchbar angesehen. Das Vlies hatte die folgenden Eigenschaften:
Gewicht Dicke 25 Dichte
Zugfestigkeit
Bruchdehnung
Einreißfestigkeit
Nähfestigkeit
Weichheit
133 g/m"
0 ,29 mm
0 ,46 g/cm
Kette
Schuß		 2
2		 ,6 kg/cm
,1 kg/cm
Kette
Schuß		 31
42		 %
%
Kette
Schuß		 0,
1,		 ,9 kg
,2 kg
Kette
Schuß		 1,
0,		 ,3 kg/cm
, 8 kg/cm
Kette
Schuß		 66
78		 mm
mm
709831/0933
270365A
Erholung nach Dehnung
Zusairanendrückbarkeit Erholung nach Zusammendrückung
Kette Schuß
37 % 20 %
7 % %
5 Das Vlies wurde mit Polyurethan auf die^in Beispiel 16 beschriebene Weise imprägniert. Beim Abquetschen nach der Imprägnierung mit der Polyurethanlösung mit der Mangel blieb das Vlies im zusammengedrückten Zustand ohne Erholung .
10 Nach dem Zurichten durch Schleifen hatte das erhaltene Kunstleder die folgenden Eigenschaften:
Gewicht
Dicke
Gewichtsverhältnis von Vlies zu Polyurethan
Dichte
Zugfestigkeit
Bruchdehnung
20
Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit Weichheit
Erholung nach Dehnung
Zusammendrückbarkeit Erholung nach Zusammendrückung
Kette Schuß
Kette Schuß
Kette Schuß
Kette Schuß
Kette Schuß
Kette Schuß
g/πΓ 0,23 mm
91/9 0,63 g/cm"
3.1 kg/cm 2,6 kg/cm
43 % 52 %
0,9 kg
1.2 kg
1,4 kg/cm 1,1 kg/cm
75 mm 93 mm
52 % 30 %
5 % %
Ein Vergleich dieser Eigenschaften mit den Eigenschaften des Produkts von Beispiel 16 zeigt, daß das Kunstleder des Vergleichsbeispiels sehr schlechte Zugfestigkeit, Weiterreißfestigkeit und Nähfestigkeit hat. Ferner ist zu
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bemerken, daß trotz der Tatsache, daß das Kunstleder des Vergleichsbeispiels im wesentlichen das gleiche Gewicht wie das gemäß Beispiel 16 hergestellte Kunstleder hat, seine Dicke, Zusammendrückbarkeit und Weichheit viel geringer sind als die entsprechenden Eigenschaften des Produkts von Beispiel 16. Das gemäß dem Vergleichsbeispiel hergestellte Kunstleder hat daher eine s*ehr schlechte Elastizität und ein sehr schlechtes Rückstellvermögen.
Ferner wurde festgestellt, daß ein größerer Teil der Flordecke auf der aufgerauhten Oberfläche des Kunstleders durch Hochbiegen der auf der Oberfläche des Kunstleders flachliegenden Faserbündel und feinen Einzelfasern gebildet war. Diese Polfasern hatten daher die Neigung, sich auf die Oberfläche umzulegen, wenn das Kunstleder gedrückt wurde.
Der Vergleich des gemäß dem Vergleichsbeispiel hergestellten Kunstleders mit dem gemäß Beispiel 16 hergestellten Kunstleder zeigt eindeutig, daß das in das flächige Verbundmaterial gemäß der Erfindung einzuarbeitende Gewebe oder Gewirke sehr wichtig ist, um ein Kunstleder zu bilden, das hohe Zugfestigkeit, Weiterreißfestigkeit und Nähfestigkeit, hohe Zusammendrückbarkeit, hohe Erholung aus Dehn ing und Zusammendrückung sowie eine große Dicke hat. Ferner wurde bestätigt, daß das Gewebe oder der Wirkstoff die Orientierung eines Teils der Faserbündel und der feinen Einzelfasern in der Vlieskomponente im wesentlichen im rechten Winkel zur Oberfläche des flächigen Verbundmaterials bewirkt und das Verschlingen und Verfilzen der Faserbündel und Einzelfasern miteinander begünstigt.
Beispiel 17
Verbundfäden des Typs Inseln-im-Meer, die jeweils aus 50 Inselkomponenten und einer Meer-Komponente bestanden, wurden aus 40 Gew.-Teilen Nylon 6 mit einer relativen
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Viskosität in Schwefelsäure von 3,2 für die Inse!komponenten und 60 Gew.-Teilen Polystyrol für die Meer-Komponente hergestellt. Die Verbundfaden wurden bei einer Temperatur von 5O°C in Chloroform getaucht, wobei ein Fadenbündel, das einen Titer von 15 den hatte und aus 50 feinen Fäden mit einem Einzeltiter'von 0,3 den bestand, gebildet wurde. Das Fadenbündel wurde mit 3 atü-Bampf behandelt, wodurch es durch leichtes Verkleben der Einzelfäden in eine zusammenhängende Masse von Verbundfäden umgewandelt wurde. Eine große Zahl von Verbundfäden wurde zu einem Kabel gebündelt, das in einer Stauchkräuselkammer gekräuselt und zu Verbundstapelfasern einer Länge von 35 mm geschnitten wurde. Die Stapelfasern wurden mit Hilfe einer Kardenina sch ine und einer Kreuz legemaschine zu einem Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 120 g verarbeitet. Das Rohvlies wurde auf ein gazeartiges Gewebe gelegt, das aus Polyester-Filamentgarnen von 30 den/ 24 Fäden bestand und ein Quadratmetergewicht von 55 g hatte, wobei ein zweilagiges flächiges Vorprodukt gebildet wurde. Dieses Vorprodukt wurde mit einer Stichzahl
2
von 15,5/cm (lOO/Quadratzoll) genadelt. Anschließend wurde es mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen behandelt, die unter einem Druck von 40 kg/cm ausgestoßen wurden. Dieser Behandlung wurden die Oberseite und Unterseite des flächigen Vorprodukts je zweimal unterworfen. Es wurde festgestellt, daß das Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu den feinen Einzelfasern in der Vlieskomponente 20:80 und die Dichte des erhaltenen flächigen Verbundmaterials 0,37 g/cm betrug. Das erhaltene flächige Verbundprodukt war weich und elastisch und hatte die folgenden Eigenschaften:
Gewicht 170 g/m2
Dicke 0,46 mm .
Zugfestigkeit Kette 7,5 kg/cm
Schuß 6,3 kg/cm
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Bruchdehnung Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit Weichheit
Erholung nach Dehnung Zusaininendrückbarkeit
Erholung nach Zusanunendrückung
Kette
Schuß		 62
81		 % kg
kg
Kette
Schuß		 3
4		 ,9
,1		 kg/cm
kg/cm
Kette
Schuß		 4
3		 ,8
,7
Kette
Schuß		 34
38		 mm
mm
Kette
Schuß		 89
92		 ;
25 %
91 %
Das flächige Verbundmaterial wurde auf die in Beispiel 16 beschriebene Weise mit Polyurethan imprägniert und durch
15 Schleifen zugerichtet. Das erhaltene Kunstleder hatte eine nubukähnliche, glatte, aufgerauhte Oberfläche, die mit einer Flordecke, die aus einer großen Zahl dünner Faserbündel und extrem feiner Einzelfasern bestand, die die Zwischenräume zwischen den Faserbündeln in hoher
20 Dichte ausfüllten, belegt war. Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Gewicht
Dicke
Dichte
Gewichtsverhältnis von
Trägermaterial zu Polyurethan
Zugfestigkeit Bruchdehnung
Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit
Weichheit
Erholung nach Dehnung
220 g/m"
0,55 mm
0,41 g/cm
72/25
Kette
Schuß		 8,3 kg/cm
8,5 kg/cm
Kette
Schuß		 77 %
90 %
Kette
Schuß		 4,2 kg
4,8 kg
Kette
Schuß		 5,5 kg/cm
4,2 kg/cm
Kette
Schuß		 39 mm
41 mm
Kette
Schuß		 93 %
93 %
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Zusanunendrückbarkeit 31 %
Erholung nach Zusairanendrückung 93 %
Vergleichsbeispiel 9
Die gleichen Verbundfaden des Typs Inseln-im-Meer wie in Beispiel 17 wurden hergestellt und auf die in Beispiel beschriebene Weise gekräuselt und zu Verbundstapelfasern von 35 mm Länge geschnitten. Die Verbundstapelfasern wurden mit einer Kardenmaschine und einer Kreuzlegemaschine zu einem Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 300 g verarbeitet. Das Rohvlies wurde auf das gleiche Polyestergewebe, das im Falle von Beispiel 17 verwendet wurde, gelegt. Das erhaltene zweilagige flächige Vorprodukt wurde auf die in Beispiel 17 beschriebene Weise genadelt und der Behandlung mit Wasserstrahlen unterworfen, wobei ein flächiges Verbundmaterial erhalten wurde. In der Vlieskomponente des flächigen Verbundmaterials waren die Verbundstapelfasern regellos miteinander verschlungen und verfilzt. Das flächige Verbundmaterial wurde in siedendes Trichloräthylen unter Rückfluß des verdampften Trichloräthylens getaucht, um die Polystyrol-Meerkomponente der Verbundfasern herauszulösen. Die Verbundfasern wurden zu Bündeln von feinen Fasern aus Nylon 6, die voneinander unabhängig waren, zusammengefügt. Daher waren in der Vliesstoffkomponente nur die feinen Faserbündel aus Nylon miteinander verschlungen. Das erhaltene flächige Verbundmaterial hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Dicke Dichte 30 Zugfestigkeit
Bruchdehnung
Weiterreißfestigkeit 35
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220 g mm
1,1 g/cm
0,19 kg/cm
kg/cm
Kette
Schuß		 4,2
3,7
Kette
Schuß		 78 %
90 %		 kg
kg
Kette
Schuß		 2,2
2,6
Kette
Schuß		 1
2		 ,4 kg/cm
,1 kg/cm
Kette
Schuß		 32
34		 nun
mm
Kette
Schuß		 72
83		 %
%
42 %
51 %
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Nähfestigkeit
Weichheit
Erholung nach Dehnung
Zusammendrückbarkeit
Erholung nach Zusammendrückung
Die vorstehend genannten Eigenschaften zeigen, daß das flächige Verbundmaterial sehr füllig war und nur geringe Erholung nach der Dehnung zeigte, und daß das Verschlingen nur der Faserbündel eine verhältnismäßig geringe Dichte des flächigen Verbundmaterials zur Folge hat. Diese Merkmale sind die Folge der Tatsache, daß der Vliesstoff durch Verschlingen und Verfilzen der Verbundfäden vom Typ Inseln-im-Meer mit verhältnismäßig großem Titer gebildet worden ist.
Da beim Verfahren gemäß der Erfindung ein Teil der Verbundstapelfasern in dünne Faserbündel und feine Einzelfasern zerteilt wird und gleichzeitig mit diesem Unterteilungsvorgang die dünnen Faserbündel und die feinen Einzelfasern regellos miteinander und mit den verbleibenden Verbundstapelfasern verschlungen und verfilzt werden, hat das gebildete Vlies eine verhältnismäßig hohe Dichte.
Das in der beschriebenen Weise hergestellte flächige Material wurde auf die in Beispiel 17 beschriebene Weise mit Polyurethan imprägniert und aufgerauht. Wenn nach dem Imprägnieren das imprägnierte Verbundmaterial mit der Mangel zusammengedrückt wurde, behielt das flächige Produkt die Dicke, die es im zusammengedrückten Zustand angenommen hatte. Das damit hergestellte Kunstleder hatte einen papierartigen Griff und eine unerwünschte rauhe Flordecke.
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- r\ r\
~ OJ —
Die Betrachtung der Querschnittsfläche des Kunstleders unter dem Abtast-Elektronenmikroskop ergab, daß verhältnismäßig große Polyurethanstücke zwischen den verschlungenen Faserbündeln vorhanden waren, und daß die auf der aufgerauhten Oberfläche vorhandenen Polfasern aus den Faserbündeln bestanden.
Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Kette
Schuß		 285 g
Dicke Kette
Schuß		 0,6 mm
Dichte Kette
Schuß		 0,47 g/cm3
Gewichtsverhältnis von
Trägermaterial zu Polyurethan		 Kette
Schuß		 77/23
Zugfestigkeit Kette
Schuß		 4,5 kg/cm
3,9 kg/cm
Bruchdehnung Kette
Schuß		 82 %
97 %
Weiterreißfestigkeit 2,4 kg
3,1 kg
Nähfestigkeit 1,5 kg/cm
2,1 kg/cm
Weichheit 62 mm
59 mm
Erholung nach Dehnung 76 %
88 %
Z u s ammendrückbarke i t 12 %
Erholuna nach Zusammendrückuna 84 %
Das gemäß diesem Vergleichsbeispiel hergestellte Kunst' leder hatte schlechtere Eigenschaften in bezug auf Zugfestigkeit, Weiterreißfestigkeit, Nähfestigkeit sowie Zusammendrückbarkeit und Weichheit als das gemäß Beispiel 17 hergestellte Kunstleder.
Beispiel 18
Eine Lösung von Polyacrylnitril in konzentrierter Salpetersäure wurde durch eine Spinndüse mit 60 Bohrungen
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- 9Θ--
3b
gedrückt, die einen Innendurchmesser von 0,1 mm hatten, wobei fadenförmige Lösungsstrahlen gebildet wurden. Die Strahlen wurden in verdünnter wässriger Salpetersäurelösung koaguliert, wobei ein Fadenbündel gebildet wurde. Das Fadenbündel wurde mit Wasser gut gewaschen und dann mit einem Verstreckungsverhältnis von 8,0 in einem Dämpfkasten bei einer Temperatur von 12O°C verstreckt. Das verstreckte Fadenbündel wurde 10 Sekunden in eine wässrige Lösung von 50 Gew.-% Dimethylformamid getaucht und dann bei einer Temperatur von 100°C getrocknet, wobei das Fadenbündel sich in einen Körper aus Verbundfaden umwandelte , in dem die Einzelfäden spontan aneinander hafteten, Ein Polyacrylnitril-Verbundfaden wurde erhalten, der einen Titer von 18 den hatte und aus 60 Einzelfäden mit einem Einzeltiter von 0,3 den bestand. Die Verbundfäden wurden zu 5 mm langen Verbundstapelfasern geschnitten. In 12OO Liter Wasser wurden 800 g der Verbundstapelfasern allmählich dispergiert, während das Wasser sachte gerührt wurde. Die erhaltene wässrige Dispersion wurde durch Zusatz von 3 Liter einer wässrigen Lösung von 0,5 Gew.-% Polyacrylamid in eine Aufschlämmung mit einer Viskosität von 150 cPs umgewandelt. Aus der Aufschlämmung wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 150 g hergestellt.
Das Rohvlies wurde mit einem Interlock-Wirkstoff bedeckt, der aus Filamentgarn aus Nylon 6 von 30 den/24 Fäden bestand und ein Quadratmetergewicht von 40 g hatte, wobei ein zweilagiges flächiges Vorprodukt gebildet wurde. Dieses flächige Vorprodukt wurde auf die in Beispiel 16 beschriebene Weise mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen behandelt. Hierbei wurde ein flächiges Verbundmaterial erhalten, in dem das Rohvlies in eine Vlieskomponente, die mit der Wirkstoffkomponente fest verbunden war, umgewandelt war. Ein Teil der Verbundstapelfasern im Vlies war in dünne Faserbündel und in feine Einzelfasern zerteilt.
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Es wurde festgestellt, daß das Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu den Einzelfasern in der Vlieskomponente 15/85 betrug. Das flächige Verbundmaterial war sehr weich und hatte hohe Elastizität.
Das flächige Verbundmaterial wurde in eine Lösung von 12 Gew.-% eines elastomeren Polyurethans in Methyläthylketon getaucht, so abgequetscht, daß das flächige Material mit 300 % (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials) der Lösung imprägniert war, und 30 Minuten bei einer Tem-
peratur von 35°C in Wasser getaucht, um das Polyurethan vollständig zu koagulieren. Anschließend wurde das imprägnierte flächige Material mit Wasser gewaschen, getrocknet und dann durch Schleifen mit Sandpapier zugerichtet. Ein nubukähnliches Kunstleder mit glatter Oberfläche, die mit einer Flordecke aus feinen Polfasern bedeckt war, wurde erhalten.
Die Beobachtung unter dem Abtast-Elektronenmikroskop ergab, daß die auf der aufgerauhten Oberfläche des Kunstleders gebildeten Polfasern zu einem kleineren Teil aus den Faserbündeln und zu einem größeren Teil aus den feinen Einzelfasern bestanden. Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Dicke Dichte
Gewichtsverhältnis von Trägermaterial zu Polyurethan
Zugfestigkeit
Bruchdehnung
Weiterreißfestigkeit
Nähfestigkeit
2 36 g ,9 kg/cm
,5 kg/cm
0 ,7 mm %
%
0 ,34 g/cm ,9 kg
,2 kg
80/20 ,2 kg/cm
,9 kg/cm
Kette
Schuß		 7
7
Kette
Schuß		 93
105
Kette
Schuß		 4
4
Kette
Schuß		 4
3
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Weichheit Kette 36 mm
Schuß 31 mm
Erholung nach Dehnung Kette 89 %
Schuß 81 %
Zusammendrückbarkeit 26 %
Erholung nach Zusammendrückung 90 %
Vergleichsbeispiel 10
Ein Rohvlies mit einem Quadratmetergewicht von 150 g wurde aus den in Beispiel 18 beschriebenen Polyacrylnitril-Verbundstapelfasern nach dem in Beispiel 18 beschriebenen Vlieslegeverfahren hergestellt. Das Rohvlies wurde auf die in Beispiel 18 beschriebene Weise der Behandlung mit Wasserstrahlen unterworfen, um ein Vlies zu bilden. Das Vlies wurde auf den in Beispiel 18 beschriebenen Interlock-Wirkstoff gelegt, wobei ein zweilagiges flächiges Vorprodukt gebildet wurde. Dieses Vorprodukt
2 wurde mit einer Stichzahl von 15,5/cm (100/Quadratzoll) genadelt, wodurch die Vlieskomponente leicht mit der Wirkstoff komponente verbunden wurde.
Die Beobachung der Querschnittsfläche des genadelten flächigen Materials unter dem Mikroskop ergab, daß nur eine sehr geringe Zahl der Faserbündel und Einzelfasern in die Wirkstoffkomponente eingedrungen war.
Das flächige Verbundmaterial wurde auf die in Beispiel 18 beschriebene Weise mit Polyurethan imprägniert. Das erhaltene Kunstleder wurde durch Schleifen zugerichtet. Ein Vergleich der aufgerauhten Oberfläche des Kunstleders mit dem gemäß Beispiel 18 hergestellten Kunstleder ergab, daß die auf dem Vergleichsprodukt gebildete Flordecke aus den Faserbündeln und Einzelfasern bestand und eine verhältnismäßig große Zahl der Polfasern flach auf der Oberfläche lag, so daß die Flordecke eine verhältnismäßig schlechte Elastizität hatte. Das Kunstleder hatte die folgenden
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Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Dicke Dichte
Gewichtsverhältnis von Trägermaterial zu Polyurethan
Zugfestigkeit
Bruchdehnung
Weiterreißfestigkeit
Nähfestigkeit
Weichheit
Erholung nach Dehnung
Zusanunendrückbarkext Erholung nach Zusammendrückung
235 g ,7 kg/cm
,9 kg/cm
0 , 5 mm %
%
0 ,47 g/cm ,1 kg
,7 kg
80/20 ,2 kg/cm
,6 kg/cm
Kette
Schuß		 4
3		 mm
mm
Kette
Schuß		 82
96		 %
%
Kette
Schuß		 2
1		 %
Kette
Schuß		 1
1		 %
Kette
Schuß		 69
63
Kette
Schuß		 52
71
8
62
Die vorstehenden Werte zeigen, daß das gemäß dem Vergleichbeispiel hergestellte Kunstleder sehr schlechte Eigenschaften in bezug auf Zugfestigkeit, Weiterreißfestigkeit und Nähfestigkeit, Zusammendrückbarkeit, Weichheit und Erholung nach Zusammendrückung hatte. Das Kunstleder war daher für praktische Zwecke unbrauchbar.
Die vorstehend genannten Eigenschaften zeigen ferner, daß es für die Herstellung des flächigen Verbundmaterials wichtig ist, daß die Vlieskomponente mit der Gewebe-30 oder Wirkstoffkomponente durch Verschlingen und Verfilzen der Faserbündel fest verbunden wird, und daß die Einzelfasern in das Innere der Wirkstoffkomponente eindringen und sich mit einem Teil der Fasern im Wirkstoff verschlingen.
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JoO
Beispiele 19 bis 22
In Beispiel 19 wurde Nylon 66 mit einer relativen Viskosität in Ameisensäure von 39 bei einer Temperatur von 29 5 C geschmolzen und durch eine Spinndüse einer mit einem Schmelzrost versehenen Spinnmaschine gepreßt. Die Spinndüse war mit 72 Bohrungen mit einem Innendurchmesser von 0,15 mm versehen. Das geschmolzene Polymerisat wurde in einer Menge von 8,8 g/Minute ausgepreßt. Die ausgepreßten fadenförmigen Schmelzflußstrahlen aus Nylon 66 wurden durch Kühlen zum Erstarren gebracht und mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/Minute auf eine Spule gewickelt. Die erhaltenen und verstreckten Fäden wurden bei einem Verstreckungsverhältnis von 2,743 mit einer Geschwindigkeit von 600 m/Minute verstreckt. Ein aus 72 Einzelfäden mit einem Einzeltiter von 0,4 den bestehendes Filamentgarn von 29 den wurde erhalten. Das Filamentgarn aus Nylon 66 wurde 3 Sekunden in eine wässrige Lösung von 30 Gew.-% Ameisensäure bei einer Temperatur von 25°C getaucht, wobei die Einzelfäden spontan miteinander verklebten und ein Verbundfaden erhalten wurde. 1000 dieser Verbundfaden wurden zu einem Kabel gebündelt, das zu Verbundstapelfasern einer Länge von 10 mm geschnitten wurde.
In 500 Liter Wasser wurden 65Og der Verbundstapelfasern dispergiert. In der Dispersion wurden 0,0002 Gew.-% Polyacrylamid gelöst. Hierbei wurde eine wässrige Aufschlämmung erhalten, die 0,13 Gew.-% Verbundstapelfasern enthielt. Die wässrige Aufschlämmung wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise zu zwei Rohvliesen mit einem Quadratmetergewicht von 80 g verarbeitet. Ein eingewirktes Spitzengewebe, das aus Polyester-Filamentgarnen
2 von 20 den/15 Fäden bestand und ein Gewicht von 10 g/m hatte, wurde zwischen die Rohvliese eingefügt, wobei ein dreilagiges flächiges Vorprodukt erhalten wurde. Die Oberseite und Unterseite des flächigen Vorprodukts wurden
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gleichmäßig je zweimal mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen behandelt, die aus Düsen mit einem Innendurch-
messer von 0,2 mm unter einem Druck von 45 kg/cm ausgestoßen wurden. Das behandelte flächige Material wurde einem Nadelprozeß unterworfen, bei dem sehr dünne Querhäkchen (cross barbs) Nr. 48, mit denen die Nadelung durchgeführt werden konnte, ohne die Fasern hochzuwerfen, bei einer Stichtiefe von 10 mm und bei einer Stichzahl von 93/cm (600/Quadratzoll) verwendet wurden. Das genadelte flächige Material wurde erneut der Behandlung mit Wasserstrahlen, die aus den Düsen unter einem Druck
2
von 30 kg/cm austraten, unterworfen. Durch die erste Wasserstrahlenbehandlung wurde eine gewisse Menge der Verbundfasern zerteilt. Eine zusätzliche Menge der Verbundfasern wurde durch den Nadelungsprozeß unterteilt.
Ferner wurde durch die zusätzliche Behandlung mit Wasserstrahlen die Zerteilung der Verbundstapelfasern und das Verschlingen und Verfilzen der erhaltenen Faserbündel und der feinen Einzelfasern miteinander und mit den verbliebenen Verbundfasern begünstigt. Durch die zusätzliche Wasserstrahlenbehandlung wurden ferner die Löcher beseitigt, die auf dem flächigen Material durch das Nadeln gebildet worden waren.
Die Beobachtung des Querschnitts des erhaltenen flächigen Verbundmaterials mit dem Abtast-Elektronenmikroskop ergab, daß die Vlieskomponenten mit dem Wirkstoff fest verbunden waren. Das flächige Verbundmaterial war weich und füllig und hatte hohe dimensioneile Stabilität.
In Beispiel 20 wurde der in Beispiel 19 beschriebene Versuch wiederholt mit dem Unterschied, daß ein gazeartiges Leinwandgewebe, das ein Quadratmetergewicht von 30 g hatte und aus Viskosereyon-Filamentgarnen von 40 den/30 Fäden bestand, anstelle des Polyester-Wirkstoffs verwendet wurde.
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In Beispiel 21 wurde der in Beispiel 19 beschriebene Versuch wiederholt, wobei jedoch eine Schußwirkware aus
2 gezwirntem Schußgarn, das ein Gewicht von 80 g/m hatte und aus Nylon-66-Filamentgarn von 70 den/24 Fäden bestand, anstelle der Polyester-Wirkware verwendet wurde.
In Beispiel 22 wurde der in Beispiel 19'beschriebene Versuch wiederholt, wobei jedoch eine Trikotwirkware, die
2
ein Gewicht von 100 g/m und aus Nylon-6-Filamentgarnen von 50 den/26 Fäden bestand, anstelle des Polyester-Wirkstoffs verwendet wurde.
Die Eigenschaften der hergestellten flächigen Verbundmaterialien sind in der folgenden Tabelle genannt.
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Beispiel
19
Wirkstoff von IO g/m 20
Gewebe
von
g/m^
21
Wirkstoff
von
22
Wirkstoff von
80 g/m 100 g/m*
Quadratmetergewicht, g 170 190
240
260
Dicke, mm
0,60
0,65 0,7
1,00
Dichte, g/citT
0,28 0,29 0,34
0,26
Kette 6 ,8
Schuß 6 ,1
Kette 62
Schuß 55
Zugfestigkeit,
kg/cm
Bruchdehnung, %
Weiterreißfestig- Kette 6,1 keit, kg
Nähfestigkeit,
kg/cm
Weichheit, mm
Erholung nach
Dehnung, %
Zusammendrückbarkeit, % 33
Erholung nach Zusammen- 78 drückung, %
Schuß 5 ,7
Kette 6 ,4
Schuß 6 ,1
Kette 32
Schuß 30
Kette 79
Schuß 80
7 ,6 9 ,4
7 ,5 7 ,3
43 89
46 95
7 ,4 8 ,5
6 ,9 7 ,3
7 ,2 10 ,3
7 ,3 9 ,7
36 39
33 37
85 89
84 83
36 40
84 89
10 ,5
8 ,8
72
68
9 ,9
9 ,2
11 ,3
10 ,2
42
40
95
90
44
76
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270365A
Das gemäß Beispiel 20 hergestellte flächige Verbundmaterial wurde mit 23 % Butadien-Styrol-Kautschuk, bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials, imprägniert und dann durch Schleifen zugerichtet. Ein nubukartiges Kunstleder von hoher Weichheit und glatter Flordecke wurde erhalten.
Beispiel 23
Eine Viskoselösung, die einen verhältnismäßig hohen Gehalt an Schwefelkohlenstoff hatte und 8 Gew.-% Cellulose enthielt und ein spezifisches Gewicht von 1,1 hatte, wurde durch eine Spinndüse mit 50 Bohrungen von 0,1 mm Innendurchmesser gepreßt, wobei fadenförmige Lösungsstrahlen gebildet wurden. Die Lösungsstrahlen wurden in einer wässrigen Lösung von 90 g Schwefelsäure/Liter bei einer Temperatur von 40 C koaguliert, wobei die unvollständig koagulierten Fäden spontan aneinander hafteten. Der erhaltene Verbundfaden bestand aus 50 Einzelfäden, die miteinander verklebt waren und einen Titer von 2 5 den hatten. Der Verbundfaden wurde zu Verbundstapelfasern von 15 mm Länge geschnitten. Aus den Verbundstapelfasern wurden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise zwei Rohvliese mit einem Quadratmetergewicht von 90 g hergestellt. Ein Köpergewebe, das ein Quadratmetergewicht von 50 g hatte und aus Kupferreyon-Filamentgarnen von 20 den/23 Fäden bestand, wurden zwischen die beiden Rohvliese unter Bildung eines dreilag igen flächigen Vorprodukts eingefügt.
Das flächige Vorprodukt wurde in ein flächiges Verbundprodukt auf die in Beispiel 19 beschriebene Weise umgewandelt. Das erhaltene flächige Verbundmaterial wurde in eine wässrige Emulsion von 15 Gew.-% Polyurethan getaucht und so abgequetscht, daß das flächige Material mit 200 % (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials) der Emulsion imprägniert wurde. Das imprägnierte flächige Material wurde in einem Heißluftofen bei einer Tempera-
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tür von 12O°C getrocknet. Ein sehr weiches Kunstleder wurde erhalten und mit einer mit Trommel versehenen Schleifmaschine aufgerauht. Ein nubukähnliches Kunstleder wurde erhalten, dessen Oberfläche mit verhältnismäßig langen feinen Florfasern in hoher Dichte bedeckt war. Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Dicke
Dichte
10 Gewichtsverhältnis von Trägermaterial zu Polyurethan Zugfestigkeit
Bruchdehnung 15
Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit 20 Erholung nach Dehnung
Zusanunendrückbarkeit Erholung nach Zusammendrückung
Beispiel 24
5 Eine nach dem Cuoxam-Verfahren hergestellte Celluloselösung wurde durch eine Spinndüse mit 100 Bohrungen von je 0,15 mm Innendurchmesser gepreßt, wobei 100 fadenförmige Lösungsstrahlen gebildet wurden. Die Lösungsstrahlen wurden in einem Wasserbad unvollständig koaguliert, und die erhaltenen Fäden wurden mit Hilfe einer Bündelungsführung so gebündelt, daß die Fäden aneinander haften konnten. Die Fäden wurden dann vollständig koaguliert. Ein Verbundfaden, der einen Titer von 5 den hatte und aus 100 feinen Einzelfäden von je 0,05 den bestand, wurde erhalten. 10000 Verbundfäden wurden zu einem Kabel gebündelt. Das Kabel wurde zu Verbundstapelfasern von 7 mm Länge geschnitten. Ein Ge-
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270 g kg/cm
kg/cm
0,8 mm
0,34 g/cm3 		kg
kg
Kette
Schuß		 87/13 kg/cm
kg/cm
Kette
Schuß		 7,2
7,4
Kette
Schuß		 37 %
43 %
Kette
Schuß		 8,5
8,7
Kette
Schuß		 10,2
10,6
87 %
91 %
38 %
86 %
JOb
misch aus 200 g der Verbundstapelfasern aus Viskosereyon und 200 g der in Beispiel 19 verwendeten Verbundstapelfasern aus Nylon 66 wurde hergestellt. Das Gemisch wurde allmählich in 700 Liter Wasser dispergiert, während das Wasser gerührt wurde. Der Dispersion wurden 0,0004 Gew.-% eines Dispergiermittels auf Acrylesterbasis zugesetzt. Eine wässrige Aufschlämmung, die 0,057 Gew.-% Fasern enthielt, wurde erhalten. Die wässrige Aufschlämmung wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise zu zwei Rohvliesen mit einem Quadratmetergewicht von 105 g bzw. 75 g verarbeitet.
Ein Trikotwirkstoff mit einem Gewicht von 50 g/m , bestehend aus Polyester-Filamentgarnen von 50 den/48 Fäden, wurden zwischen die vorstehend genannten Rohvliese unter Ausbildung eines dreilagigen flächigen Vorprodukts eingefügt. Jede Oberfläche dieses Vorprodukts wurde gleichmäßig der Behandlung mit Wasserstrahlen wie folgt unterworfen:
Zunächst wurden die Wasserstrahlen durch Düsen mit einem
2 Innendurchmesser von 0,3 mm unter einem Druck von 20 kg/cm auf das Material gerichtet, um die Verbundstapelfasern in dünne Faserbündel und in feine Einzelfasern zu zerteilen und die Rohvliese in Vliesstoffe umzuwandeln. Dann wurden weitere Wasserstrahlen aus anderen Düsen mit einem Innen-
2 durchmesser von 0,1 mm unter einem Druck von 30 kg/cm auf das Material gerichtet, um die Vlieskomponenten mit der Wirkstoffkomponente fest zu verbinden. Die erste Wasserstrahlenbehandlung wurde einmal auf jede Seite des flächigen Vorprodukts und die zweite Behandlung je dreimal auf beide Seiten des Vorprodukts angewendet.
Die Beobachtung des Querschnitts des erhaltenen flächigen Verbundmaterials unter dem Abtast-Elektronenmikroskop ergab, daß die beiden Vlieskomponenten mit der Wirkstoffkompomponente durch regelloses Verschlingen und Verfilzen der Faserbündel fest miteinander verbunden waren. Es wurde
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ferner festgestellt, daß die Einzelfasern in das Innere der Wirkstoffkomponente eingedrungen und mit den Fasern, aus denen der Wirkstoff bestand, verschlungen waren. Ferner wurde gefunden, daß das Gewichtsverhältnis von Faserbündeln zu Einzelfasern im flächigen Verbundmaterial 40:60 betrug.
Das flächige Verbundmaterial wurde in eine wässrige Lösung von 5 Gew.-% Polyvinylalkohol getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Mate rial mit 100% (bezogen auf das flächige Material) der Lösung imprägniert wurde, mit Heißluft getrocknet und bei einer Temperatur von 100°C gepreßt, um eine ebene Oberfläche auf dem flächigen Verbundmaterial auszubilden. Das Material wurde in eine Lösung von 15 Gew.-% eines elastomeren Polyurethans in Dimethylformamid getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Material mit 250% (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials)der Lösung imprägniert wurde, in eine wässrige Lösung von 20 Gew.-% Dimethylformamid getaucht, um das Polyurethan unvollständig zu koagulieren, und dann zur vollständigen Koagulierung des Polyurethans in Wasser getaucht.
Das in der beschriebenen Weise imprägnierte flächige Verbundmaterial wurde in siedendes Wasser getaucht, um den Polyvinylalkohol zu entfernen, und getrocknet. Das getrocknete Material wurde durch Schleifen zugerichtet, wobei ein wildlederähnliches Kunstleder mit glatter Flordecke aus extrem feinen Polfasern gebildet wurde. Das Kunstleder war sehr weich und hatte einen vollen elastischen Griff und eignete sich als Material für Sportjacken, Damenmäntel und Kostüme.
Das Kunstleder wurde wie folgt gefärbt: Das Kunstleder wurde 30 Minuten in einer Waschlauge, die pro
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Liter 2 g eines nichtionogenen Tensids ("Scourol 400", Hersteller Kao-Soap Co.Ltd., Japan) und 0,5 g NapCO, enthielt, bei einer Temperatur von 60°C gewaschen. Das gewaschene Kunstleder wurde 30 Minuten in einer Färbeflotte, die 1% Alizarine Brilliant Sky Blue R (CI. Nr.62045, Hersteller Bayer AG) und 3% Ammoniumacetat enthielt (bezogen jeweils auf das Gewicht des Kunstleders), bei einer Temperatur von 100°C behandelt, um die Fasern aus Nylon 66 und das Polyurethan im Kunstleder zu färben. Das gefärbte Kunstleder wurde unter den gleichen Bedingungen wie beim vorstehend genannten Waschen geseift. Es wurde dann weiter 60 Minuten in einer Färbeflotte, die 3% Cibacron Blue 2R-A (CI. Reactive Blue 13, Hersteller Ciba-Geigy) (bezogen jeweils auf das Gewicht des Kunstleders), pro Liter 30 g NaSO4 und 15 g Na?C03 enthielt, bei einer Temperatur von 900C behandelt, um die Kupferreyonfasern zu färben. Das Kunstleder wurde dann unter den gleichen Bedingungen wie beim Waschen geseift.
Das in dieser Weise gefärbte Kunstleder zeigte eine besonders lebhafte und brilliante Farbe und schönen Glanz und hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Dicke
25 Dichte
Gewichtsverhältnis von Trägermaterial zu Polyurethan
Zugfestigkeit 30 Bruchdehnung
Weiterreißfestigkeit
Nähfestigkeit 35
Weichheit
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310 g
0,83 mm
0,37 g/cm3
-ial 73/27
Kette
Schuß		 8,4 kg/cm
8,2 kg/cm
Kette
Schuß		 65%
59%
Kette
Schuß		 7,3 kg
6,9 kg
Kette
Schuß		 9,3 kg/cm
9,1 kg/cm
Kette
Schuß		 38 mm
40 mm
Erholung nach Dehnung Kette 88%
Schuß 75%
Zusammendrückbarkeit 33%
Erholung nach Zusammendrückung 82%
Beispiel 25
Granulat aus kristallinem Polypropylen mit einem v> . -Wert von 1,8 wurde in η-Hexan mit 1 Gew.-% Ruß (bezogen auf das Gewicht des Granulats) einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 3 mu gemischt. Das Gemisch wurde bei einer Temperatur von 28O°C geschmolzen und als Schmelze durch eine Spinndüse mit 100 Bohrungen von 0,1 mm Innendurchmesser in einer Menge von 16,8 g/ Minute gepreßt. Die gebildeten fadenförmigen Schmelzflußstrahlen wurden durch Kühlen zum Erstarren gebracht und mit einer Geschwindigkeit von 1200 m/Min, auf eine Spule gewickelt. Die erhaltenen unverstreckten Fäden wurden bei einem Verstreckungsverhältnis von 4,2 verstreckt. Ein schwarzes Filamentgarn, das einen Titer von 30 den hatte und aus 100 Einzelfäden mit einem Einzeltiter von 0,3 den bestand, wurde erhalten. Das Filamentgarn wurde in eine wässrige Lösung von 2 Gew.-% Polyvinylalkohol getaucht und in einem Heißlufttrockner unter Spannung so getrocknet, daß die Einzelfäden aneinander haften konnten. Ein verbundgarn ähnlich einem geschlichteten Filamentgarn wurde erhalten. 1000 Verbundfäden wurden zu einem Kabel zusammengefaßt. Das Kabel wurde in einer Stauchkräuselkammer mit einer Kräuselungszahl von 276/m (7/Zoll) gekräuselt und dann zu Verbundstapelfasern von 15 mm Länge geschnitten. Aus den Verbundstapelfasern wurden mit Hilfe einer Kardenmaschine, einer Kreuzlegemaschine und einem Random Webber zwei Rohvliese mit einem Quadratmetergewicht von 70 g hergestellt. Zwischen die beiden Rohvliese wurde ein atlasbindiges Gewebe, das ein Quadratmetergewicht von 60 g hatte und aus Polyäthylenterephthalat-Filamentgarnen von 30 den/40 Fäden bestand,
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unter Bildung eines dreilagigen flächigen Vorprodukts eingefügt. Das flächige Vorprodukt wurde wie folgt zu einem flächigen Verbundmaterial verarbeitet:
Zunächst wurden beide Seiten des flächigen Materials einmal gleichmäßig mit einer großen Zahl heißer Wasserstrahlen, die aus Düsen mit einem Innendurchmesser von
2 0,4 mm unter einem Druck von 15 kg/cm* austraten, bei einer Temperatur von 800C behandelt, um den Polyvinylalkohol herauszulösen und die Verbundfasern zu zerteilen. Dann wurden die beiden Oberflächen je dreimal gleichmäßig mit Wasserstrahlen, die aus Düsen mit einem Innendurchmesser von 0,08 mm unter einem Druck von 30 kg/cm austraten, so behandelt, daß die Verschlingung und Verfilzung der Faserbündel und der Einzelfasern miteinander verstärkt wurde. Anschließend wurde jede Seite des flächigen Materials gleichmäßig mit einer großen Zahl von Wasserstrahlen, die durch Düsen mit einem Innendurchmesser von 0,3 mm ausgestoßen wur-
2 den, unter einem Druck von 20 kg/cm so behandelt, daß die Oberflächen des flächigen Materials gleichmäßig geglättet wurden. Das Material wurde dann getrocknet.
Bei der Beobachtung der Querschnittsfläche des erhaltenen flächigen Verbundmaterials unter dem Abtast-Elektronenmikroskop wurde festgestellt, daß die Rohvliese vollständig'in Vliesstoffe, die mit dem atlasbindigen Gewebe fest verbunden waren, umgewandelt waren. Ferner wurde festgestellt, daß das Gewichtsverhältnis der Faserbündel zu den feinen Einzelfasern in den beiden Vliesen 25:75 betrug. Das flächige Verbundmaterial hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht 196 g
Dicke 0,71 mm
Dichte 0,28 g/cm
Zugfestigkeit Kette 7,2 kg/cm
Schuß 7,9 kg/cm
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10
15
20
30
35
40
2703654
Kette
Schuß 		34%
36%
Kette
Schuß 		6,1 kg
7,0 kg
Kette
Schuß 		8,5 kg/cm
9,2 kg/cm
Kette
Schuß 		29 mm
31 mm
Kette,
Schuß 		86%
90%
38%
83%
4M
Bruchdehnung Weiterreißfestigkeit Nähfestigkeit
Weichheit
Erholung nach Dehnung Zusammendrückbarkeit Erholung nach Zusammendrückung
Das flächige verbundmaterial wurde in eine wässrige Emulsion von 10 Gew.-% Polyurethan und 10% Ruß (bezogen auf das Gewicht des Polyurethans) getaucht, mit einer Mangel so abgequetscht, daß das flächige Material mit 300% (bezogen auf das Gewicht des flächigen Materials) der Emulsion imprägniert wurde, und in einem Heißlufttrockner getrocknet. Das getrocknete flächige Material wurde durch Schleifen mit einer Trommelschleifmaschine zugerichtet. Ein nubukähnliches Kunstleder mit einer glatten Plordecke aus feinen Polfasern wurde erhalten. Das Kunstleder hatte die folgenden Eigenschaften:
Quadratmetergewicht Trägermaterial 255 g
Dicke Kette
Schuß 		0,69 mm
Dichte Kette
Schuß 		0,37 g/cm
Gewichtsverhältnis von
zu Polyurethan 		Kette
Schuß 		77/23
Zugfestigkeit Kette
Schuß 		8,6 kg/cm
8,9 kg/cm
Bruchdehnung Kette
Schuß 		35%
37%
Weiterreißfestigkeit Kette
Schuß 		7,8 kg/cm
8,5 kg/cm
Nähfestigkeit 9,1 kg/cm
9,9 kg/cm
Weichheit 34 mm
37 mm
Erholung nach Dehnung 88%
90%
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— IOC ~
J4SL
Zusammendrückbarkeit 37%
Erholung nach Zusammendrückung 86%
Dieses Kunstleder war als Material für Bekleidung sehr gut geeignet.
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Leerseite

Claims (21)

Patentansprüche
1) Flächiges textiles Verbundmaterial, bestehend aus einer Gewebe- oder Wirkstoffkomponente und wenigstens einer Vlieskomponente, die aus einer großen Zahl von Faserbündeln, die aus einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Einzelfasern bestehen, deren Zahl in den Bündeln variiert, und einer großen Zahl von voneinander und von den Faserbündeln unabhängigen Einzelfasern besteht, wobei die Einzelfasern und die Faserbündel regellos verteilt und unter Bildung eines zusammenhängenden Vliesstoffs miteinander verschlungen und verfilzt sind, die Vlieskomponente und die Gewebeoder Wirkstoffkomponente übereinanderliegen und unter Bildung eines zusammenhängenden flächigen Verbundmaterials so miteinander verbunden sind, daß Teile der Einzelfasern und der Faserbündel der Vliesstoffkomponente in das Innere der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente eindringen und mit einem Teil der Fasern in der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente verschlungen und verfilzt sind.
2) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebe- oder Wirkstoffkomponente zwischen zwei Vliesstoffkomponenten eingefügt ist.
3) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gewebe- oder Wirkstoffkomponente über eine Vliesstoffkomponente gelegt ist.
4) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasern in der Vlieskomponente bzw. in den Vlieskomponenten extrem feine Fasern mit einem Titer von 0,5 den oder weniger sind.
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5) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasern und die Faserbündel in den Vlieskomponenten eine Länge von 15 mm oder weniger haben.
6) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasern in den Vlieskomponenten aus regenerierter Cellulose oder einem synthetischen Polymerisat bestehen.
7) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus regenerierter Cellulose aus Viskosereyon oder Kupferreyon bestehen.
8) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasern in den Vlieskomponenten aus einem Polyamid, Polyester oder Polypropylen bestehen.
9) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebe- oder Wirkstoff komponente ein Quadratmetergewicht von IO bis 100 g hat.
10) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 2 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebe- oder Wirkstoff komponente ein auf das Gesamtgewicht des flächigen Verbundmaterials bezogenes Gewicht von 40% oder weniger hat.
11) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebe- oder Wirkstoff komponente ein auf das Gesamtgewicht des flächigen Verbundmaterials bezogenes Gewicht von 60% oder weniger hat.
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12) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbündel in den Vlieskomponenten einen Titer von 1 bis 200 den, vorzugsweise von 2 bis 60 den haben·
13) Flächiges textiles Verbundmaterial nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es eine durchschnittliche Dichte von 0,2 bis 0,5 g~/cm hat.
14) Flächiges textiles Verbundmaterial nach AnSpruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine große Zahl von Florfasern, die aus den Einzelfasern und den Faserbündeln bestehen, auf der Oberfläche der Vliesstoffkomponente ausgebildet sind.
15) Verfahren zur Herstellung von flächigen textilen Verbundmaterialien nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man ein flächiges Fasermaterial bildet, das aus einer großen Zahl von Faserbündeln, von denen jedes aus einer großen Zahl von spontan aneinanderheftenden Fasern besteht, einer großen Zahl von Faserbündeln, von denen jedes spontan in eine Vielzahl von Einzelfasern und dünnen Faserbündeln zerteilbar ist, oder einem Gemisch der beiden vorstehend genannten Arten von Faserbündeln besteht, ein mehrlagiges flächiges Vorprodukt bildet, das aus einer Gewebe- oder Wirkstoffkomponente und wenigstens einem der vorstehend genannten flächigen Fasermaterialien besteht, wobei die Gewebe- oder Wirkstoffkomponente und das flächige Fasermaterial übereinanderliegen, und eine große Zahl von Fluidstrahler die unter einem hohen Druck ausgestoßen werden, auf die Oberfläche der flächigen Fasermaterialkomponente des flächigen Vorprodukts richtet und hierdurch einen Teil der Faserbündel in dünne Faserbündel mit unterschiedlicher Zahl von Einzelfasern und in voneinander und von den dünnen Faserbündeln unabhängige Einzelfasern zerteilt, die dünnen Faserbündel, die Einzelfasern und die verblie-
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<f
benen verbundstapelfasern veranlaßt, sich miteinander zu verschlingen und zu verfilzen, und hierdurch das flächige Fasermaterial in eine Vliesstoffkomponente umwandelt, und Teile der Einzelfasern, der dünnen Faserbündel und der verbliebenen Verbundstapelfasern veranlasst, in das innere der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente einzudringen und sich mit einem Teil der Fasern in der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente zu verschlingen und zu verfilzen und hierdurch die Vlieskomponente mit der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente fest verbindet.
16) Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Gewebe- oder Wirkstoffkomponente zwischen zwei Vlieskomponenten einfügt und die große Zahl von Fluidstrahler! auf die Oberfläche einer Vliesstoffkomponente und dann auf die Oberfläche der anderen Vliesstoffkomponente richtet.
17) Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Vlieskomponente über eine Gewebe- oder Wirkstoffkomponente legt.
18) Verfahren nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man das flächige Fasermaterial durch Filtration einer Suspension, in der die Verbundstapelfasern in einer Flüssigkeit suspendiert sind, herstellt.
19) Verfahren nach Anspruch 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Sieb auf das flächige Fasermaterial des flächigen Vorprodukts legt und die Fluidstrahlen durch das Sieb auf das flächige Vorprodukt richtet.
20) Verfahren nach Anspruch 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Behandlung des flächigen Vorprodukts mit den unter hohem Druck durch das Sieb auf das flächige Vorprodukt gerichteten Fluidstrahlen
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das Sieb vom flächigen Vorprodukt entfernt und die Fluidstrahlen unter hohem Druck auf das flächige Vorprodukt richtet.
21) Verfahren zur Herstellung von flächigen textlien Verbundmaterialien nach Anspruch 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei Rohvliese bildet, die aus einer großen Zahl von Verbundstapelfasern, die jeweils aus einer Vielzahl von aneinanderhaftenden Einzelfasern bestehen, und einer großen Zahl von Faserbündeln bestehen, die jeweils in eine große Zahl von dünnen Faserbündeln und Einzelfasern zerteilbar sind, wobei die Verbundstapelfasern eine Länge von 15 mm oder weniger und die Einzelfasern einen Titer von 0,5 den oder weniger haben, indem man die Verbundstapelfasern gleichmäßig in einer Flüssigkeit suspendiert und die Suspension einem Papierherstellungsverfahren unterwirft, eine Gewebe- oder Wirkstoffkomponente mit einem Quadratmetergewicht von 10 bis 100 g zwischen die beiden Rohvliese unter Bildung eines flächigen Vorprodukts einfügt und eine große Zahl von Fluidstrahlen, die unter hohem Druck ausgestoßen werden, auf eine Oberfläche des flächigen mehrlagigen Vorprodukts richtet und hierdurch einen Teil der Verbundstapelfasern in dünne Faserbündel mit unterschiedlicher Zahl von Einzelfasern und in voneinander und von den dünnen Faserbündeln unabhängige Einzelfasern zerteilt, die dünnen Faserbündel, die Einzelfasern und die verbliebenen Verbundstapelfasern veranlaßt, sich miteinander zu verschlingen und zu verfilzen, und hierdurch die Rohvliese in Vliesstoffkomponenten umwandelt, und Teile der Einzelfasern, der dünnen Faserbündel und der verbliebenen Verbundstapelfasern veranlaßt, in das Innere der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente einzudringen und sich mit einem Teil der Fasern in der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente zu verschlingen und zu verfilzen und hierdurch die Vlies-
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stoffkomponenten mit der Gewebe- oder Wirkstoffkomponente fest verbindet.
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