DE2951307C2 - - Google Patents
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- Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
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- Y10T442/2893—Coated or impregnated polyamide fiber fabric
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein wildlederartiges Produkt
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren
zur Herstellung eines solchen Produkts gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 11.
Ein derartiges Produkt sowie zugehöriges Verfahren sind bereits aus der DE-OS 25 05 272 bekannt.
Zwar weist ein derartiges Produkt
eine hohe mechanische Festigkeit bei
gleichzeitig hoher Geschmeidigkeit auf,
jedoch ergeben sich durch das Träger
material, das aus einem Gewebe oder
Gewirke besteht, einige Nachteile, z. B.
scheint bei geringer Flordichte die
Textur durch.
Zwar ist es aus der DE-AS 25 39 725
bekannt, Vliese zur Herstellung von
wildlederartigen Produkten zu verwenden,
doch ist dort die Geschmeidigkeit aufgrund
der Verklebung der einzelnen Fäden untereinander beein
trächtigt. Aufgrund der Verwendung von
Mehrkomponentenfasern des See-Insel-
Typs, bei denen die Matrix durch Auflösen
entfernt wird, entstehen Nachteile von
z. B. hohen Gewichtsverlust, aufwendige
Entfernung und Gefahr einer unerwünschten Verklebung
durch nicht vollständig entfernte Polymer
lösung, worunter dann die Geschmeidigkeit
leidet.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb,
ein wildlederartiges Produkt auf
Vlies-Basis sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung zu stellen,
das ähnlich wie wildlederartige Produkte
auf der Basis von Geweben und Gewirken
über eine gute mechanische Festigkeit
bei gleichzeitig hoher Geschmeidigkeit
verfügt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist den
Patentansprüchen 1 bzw. 11 zu entnehmen.
Die erfindungsgemäßen Produkte zeichnen
sich durch hohe mechanische Festigkeit
bei gleichzeitig hoher Geschmeidigkeit aus.
Das Verfahren zeichnet sich durch
einfache und preisgünstige Verfahrens
schritte aus.
Die Unteransprüche geben zweckmäßige
Weiterbildungen der Gegenstände der
Ansprüche 1 bzw. 11 wieder und ge
nießen nur Schutz in enger Verbin
dung mit den genannten Gegenständen
der Ansprüche 1 und 11.
Vorzugsweise beträgt der Titer des ungespaltenen Fadens etwa
1 bis 5 dtex und der Titer der Matrix bzw. der Titer der
einzelnen Segmente ca. 0,1 bis 0,5 dtex. Der Polyester
komponentenanteil, berechnet als Flächenanteil des Querschnitts
der ungespaltenen Faser, kann mindestens 10% betragen.
Es ist vorteilhaft, wenn im Produkt
ein Dichtgradient vorhanden ist der Art, daß die Dichte von
der Mitte nach den Außenflächen, d. h. zu der Ober- und Unter
fläche hin abnimmt.
In einer besonderen Ausführungsform
des Verfahrens werden Mehrkomponentenfasern verwendet, deren
Komponenten beim Behandeln mit Wasser einen Schrumpfunter
schied von mindestens 20% aufweisen.
Der Schrumpf der Fasern im Vlies wird vorzugsweise durch
Behandlung mit Methylenchlorid ausgelöst. Das Methylenchlorid
kann 0,5-5 Gew.-% einer methylenchloridlöslichen Avivage,
insbesondere ein Kondensationsprodukt aus Fettsäure und Amin
enthalten.
Es ist wichtig, daß bei den Vorbehandlungen der Fasern
keine Fixierung in dem Sinne vorgenommen wird, daß das Schrumpf
vermögen, welches den Mehrkomponentenfäden aufgrund ihrer Vor
geschichte innewohnt, herabgesetzt wird, so ist es nicht
empfehlenswert, die Fäden zu dämpfen und bei höheren Tempera
turen zu trocknen.
Mittel zum Auslösen des Schrumpfes sind insbesondere
organische Flüssigkeit in der die einzelnen
Komponenten einen Schrumpfunterschied von mindestens 10% auf
weisen. Hierzu sind vor allem die organischen Lösungsmittel
geeignet, die die Nullschrumpftemperatur des verwendeten
Polyester um mindestens ca. 160°C herabsetzen. Dazu gehören
die in der obengenannten Patentanmeldung aufgezählten organi
schen Lösungsmittel: Methylenchlorid, 1,1,2,2-Tetrachloräthan;
1,1,2-Trichloräthan und Chloroform, wobei Methylenchlorid bevor
zugt wird.
Ein Auslösen des Schrumpfes, bei dem eine zufriedenstellende
Spaltung der Fasern erreicht wird, ist auch mit Dimethylformamid
möglich, das eine Temperatur von mindestens 120°C besitzt.
Durch die Schrumpf-Behandlung wird ein Flächenschrumpf von im allgemeinen mehr
als 30%, vorzugsweise sogar 35 bis 55% erzielt. Die Dicke des
Vlieses bleibt jedoch nahezu konstant; daher nimmt während der
Schrumpfbehandlung die Dichte stark zu.
Das Imprägnieren des Vlieses kann auf verschiedene Weise
durchgeführt werden. Sehr geeignet ist ein Verfahren, bei dem
das Vlies im wesentlichen ohne Zug durch eine Wanne geleitet
wird, die die Polyurethanlösung enthält. Die Temperatur der
Polyurethanlösung, welche zum Imprägnieren verwendet wird,
liegt höher als Raumtemperatur und höher als die Gelbildungs
temperatur der Polyurethanlösung und vorzugsweise bei 40-
70°C. Auf diese Weise kann die Viskosität bis auf ca. 0,5 Pa · S
herabgesetzt werden, was eine gute und schnelle Imprägnierung
des Vlieses erlaubt.
Nach dem Abquetschen wird das Vlies noch durch eine Luftstrecke
von Raumtemperatur geführt, innerhalb derer die Viskosität der
Lösung stark zunimmt und schon eine gewisse Koagulation
stattfindet. Sodann wird das Vlies einem Koagulationsbad
zugeführt, das einen Nichtlöser für das Polyurethan enthält.
Vorzugsweise wird ein Bad verwendet, das Wasser und gegebenen
falls einen Anteil eines Polyurethanlösungsmittel enthält.
Die durch die Abkühlung an der Luft bereits eingeleitete
Koagulation wird im Koagulierbad, auch Fällbad genannt, ver
vollständigt.
Es ist auch möglich, das Vlies asymmetrisch zu imprägnieren,
d. h. in einer Weise, daß sich im Vlies eine unterschiedliche
Konzentration an Imprägniermittel einstellt, also ein
Imprägniermittelgradient vorhanden ist. Dies kann z. B. auf
die Weise geschehen, indem man das imprägnierte Vlies über
eine scharfe Kante oder einen Stab mit einem kleinen Durch
messer führt. Auf diese Weise wird die Seite, die über die
scharfe Kante oder den Stab läuft, zusammengequetscht, was
bewirkt, daß das Vlies, nachdem es wieder in gerader Linie
weiterläuft, an den zusammengequetschten Stellen weniger Poly
urethan enthält. Diese Seite des Vlieses besitzt auch nach
dem Koagulieren weniger Polyurethan als die gegenüberliegende
Seite. Auf diese Weise kann man das Abrollverhalten des
Wildleders, die Knickfaltenbildung und verschiedene weitere
Eigenschaften steuern. Die Schicht, die weniger Polyurethan
enthält, ist bei dem Endprodukt die Florseite. Derartige
Produkte sind durch einen asymmetrischen Aufbau gekennzeichnet.
Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert:
Es wird aus Polyäthylen
terephthalat (rel. Visk. 1,63) und Polyamid 6 (rel. Visk. 2,5)
im Gewichtszustand von 80 : 20 ein Matrix-Segment-Faden
des Querschnittes gemäß Fig. 6 mit einem Einzeltiter von
1,7 dtex aus einer 150 Lochdüse gesponnen.
Der Spinnabzug beträgt 1500 m/min., das Verstreckungsverhältnis
1 : 3,3. Der Schrumpf des Fadens in Methylenchlorid beträgt
ca. 24%. Die erhaltenen Fadenbündel werden zu einem Kabel
von 51 000 dtex zusammengefügt, durch ein Avivage-Bad und
sodann einer Stauchkräuselung in einem Turbo Crimper zugeführt.
Das Kabel erhält eine Kräuselung mit einer Bogenzahl von
110 Bögen/100 mm und einer Einkräuselung von 10,3%. Nach
einer Trocknung bei 50°C wird mit einer Faserschneide auf
eine Länge von 40 mm geschnitten.
Aus diesen noch nicht gespaltenen, kardierfähigen Mehr
komponentenfasern wird mittels Krempeltechnik ein Vlies
gelegt (Ablage 180 g/m2 2 × 12 Lagen à 7,7 g/m2 ). Durch eine
Nadelung mit 43er Nadeln wird nach ca. 16 Passagen eine
Einstichzahl von 1000 Einstichen/cm2 und ein Gewicht von
120 g/m2 bei einer Vliesdichte von ca. 0,17 g/cm3 erreicht.
Dieses Vlies wird zur Fibrillierung der Matrix-Segment-Fäden
und zur Verdichtung stark geschrumpft. Dazu wird die Vliesbahn
locker und verzugsarm durch ein ca. 25°C-30°C warmes Methylen
chloridbad geführt. Nach einer Verweilzeit von ca. 30 sec
ist der Vorgang weitgehendst abgeschlossen; mittels eines
Abpressduos wird das Methylenchlorid abgequetscht. Es bleibt
ca. 100-150% bezogen auf das Vliesgewicht zurück. Diese
Menge wird durch eine Trocknung bei ca. 80°C entfernt und
zurückgewonnen.
Fibrillierung und Flächenschrumpf führen zu einer deutlichen
Verdichtung des Vlieses (ca. 0,27 g/cm3), was sich in einem
kompakten Griff und einem dichten Nadelbild ausdrückt.
Besonders beeindruckt die Vergleichsmäßigung, die Verfilzung
und die Weichheit des Vlieses nach der Behandlung. Die Dicke
änderte sich nicht wesentlich. Schrumpf: ca. 19% längs,
24% quer, Flächenschrumpf: ca. 40%. Die Festigkeit nimmt
sowohl durch die Verfilzung und die höhere Anzahl der
Fibrillen pro Raumeinheit zu.
Sodann wird das Vlies durch eine 10%ige, pigmentierte
Polyätherurethanlösung in Dimethylformamid mit einem Zusatz
von 4% Wasser geführt. Der Gelpunkt dieser Lösung liegt bei
ca. 35°C. Um ein gutes Durchdringen der PU-Lösug zu gewähr
leisten, wird die Imprägnierlösung auf ca. 55°C temperiert.
Dadurch wird die Viskosität der Lösung auf ca. 5 Poise gesenkt.
Mittels Abquetschspalt stellt man eine Füllung von ca. 300%
ein. Nach dem Verlassen der Imprägnierwanne kühlt die Ware
an der Luft ab und unterschreitet den Gelpunkt. Dies bewirkt
eine sofortige Stabilisierung des Flächengebildes durch den
damit verbundenen Viskositätsanstieg des Gels auf über
50 Poise und eine mikroporöse Koagulationsstruktur mit geringer
Haftung an den Fasern. Die Koagulation wird in einem Bad mit
einem Dimethylformamid/Wasser-Gemisch ca. 20 : 80 bei ca. 30°C
vervollständigt. Anschließend wird in kaltem, später in 40°C
warmen Wasser bis zur restlichen Entfernung des Dimethyl
formamid gewaschen und bei 100°C getrocknet.
Diese Rohware bekommt seinen velourartigen Charakter durch
Schleifen der beiden Seiten mittels einer Trommelschleif
maschine, welche mit 120er Papier bezogen war. Der Flor wird
so herausgearbeitet und die velourige Oberfläche entwickelt.
Die feinen Fibrillen, die hohe Nadelzahl und die deutliche
Verdichtung beim Splittprozeß erwirken in diesem Zusammenspiel
einen dichten Flor mit lebhaftem Schreibcharakter.
Das so erhaltene Produkt besitzt eine Dichte von ca. 0,4 g/cm3
und ein Polyurethangehalt von ca. 22%.
Mittels einer HT-Färbung werden die Fasern der Ware in einer
Jet-Anlage gefärbt und der geschmeidige Griff entwickelt.
Durch ein Bürsten bzw. Schmirgeln mit 180er Papier wird der
Flor wieder gerichtet und man erhält so ein optisch und
grifflich ansprechendes Produkt mit guten Trageeigenschaften.
Claims (20)
1. Wildlederartiges Produkt auf der Basis eines mit Poly
urethan imprägnierten textilen Flächengebildes, aus ganz
oder teilweise gespaltenen und geschrumpften Fasern von Mehrkomponentenfäden
des Matrixsegmenttyps aus den Komponenten des Polyester und Poly
amid, deren Querschnitt im ungespaltenen Zustand neben der
Matrix mindestens 6 periphere, nicht völlig von der Matrix
umhüllte Segmente mit keilförmigem oder linsenförmigem Quer
schnitt aufweist, wobei der Titer des ungespaltenen Fadens
etwa 0,5 bis 10 dtex beträgt und der Titer der Matrix und
der Titer der einzelnen Segmente zwischen ca. 0,1 und 1 dtex liegen,
dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde ein genadeltes
Vlies aus gekräuselten Stapelfasern ist, die Segmente gegenüber
der Matrix um mindestens 10%
mehr geschrumpft sind, das Polyurethan aus
Polyglykolen, Diisocyanat, und niedermolekularen Glykolen
als Kettenverlängerer aufgebaut ist und die Fasern mit
mindestens 30% ihrer Oberfläche keine feste Verbindung zu
der sie umgebenden Imprägniermasse besitzen.
2. Wildlederartiges Produkt nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Segmen
te gegenüber der Matrix um mindestens 20%
mehr geschrumpft sind.
3. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 oder 2,
gekennzeichnet durch Mehrkomponentenfäden mit einer
Polyamid-Matrix und peripheren Polyestersegmenten.
4. Wildlederartiges Produkt nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch Mehrkomponentenfäden mit
einem Polyesteranteil, bezogen auf den Querschnitt der
ungespaltenen Faser, von 70 bis 90%.
5. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 4,
gekennzeichnet durch Polyesterkomponenten aus Copolyestern,
auf der Basis von Terephthalsäure und
Äthylen- und Butylenglykol.
6. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1, 2 oder 4,
gekennzeichnet durch eine Komponente aus Copolyamid auf
der Basis von ε-Caprolactam und Adipinsäure/Hexamethylen
diamin-Salz.
7. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 6,
gekennzeichnet durch eine Imprägnierung aus Polyurethanen
auf der Basis von Polytetramethylenglykol, Äthylenglykol
und 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat.
8. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 7,
gekennzeichnet durch eine Gesamtdichte von mindestens
0,25 g/m3, insbesondere von mindestens 0,3 g/cm3.
9. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 8,
gekennzeichnet durch einen Dichtegradienten mit von
der Mitte des imprägnierten Vlieses zu der Ober- und
der Unterfläche abnehmenden Dichtewerten.
10. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 9,
gekennzeichnet durch eine microporöse Imprägniermasse,
welche zumindestens teilweise die Fasern röhrenartig
umgibt, wobei das Volumen des Rohrabschnitts
mindestens doppelt so groß wie das Volumen des umhüllten
Faseranteils ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines wildlederartigen Produkts
durch Herstellen und Schrumpfen eines textilen Flächengebildes aus
Mehrkomponentenfasern des Matrixsegmenttyps aus den Komponenten Polyester und Polyamid,
wobei der Querschnitt der Fäden
neben der Matrix mindestens 6 periphere, nicht völlig
von der Matrix umhüllte, keilförmige oder linsenförmige
Segmente aufweist, Imprägnieren desselben mit
einer Polyurethanlösung, Koagulation des Polyurethans, Waschen, Trocknen
und Schleifen, dadurch gekennzeichnet, daß man
aus Stapelfasern von stauchgekräuselten Mehrkomponentenfäden
ein Vlies herstellt, dieses durch Nadeln mecha
nisch verfestigt, durch Auslösen eines Schrumpfens um
mehr als 30% verdichtet und dabei die Mehrkomponenten
fasern ganz oder teilweise in die Komponenten aufteilt,
wobei die Segmente um mindestens 10% gegenüber
der Matrix geschrumpft werden, daß die Polyurethanlösung aus
Polyurethanen auf der Basis von Polyglykolen, Diiso
cyanaten und niedermolekularen Gylkolen als Kettenver
längerer aufgebaut ist, wobei deren Gelbildungstemperatur höher
als die Raumtemperatur und höher als die Temperatur des ver
wendeten Koagulierbads liegt, und das Polyurethan durch Ab
kühlen an Luft und Behandeln mit einem Koagulations
bad, das einen Nichtlöser für das Polyurethan enthält,
koaguliert.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß man vor oder nach dem Imprägnieren das
Vlies ein oder mehrmals spaltet.
13. Verfahren nach den Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß man Mehrkomponentenfäden verwendet, deren
Segmente bei einer Behandlung in Methylenchlorid von
Zimmertemperatur gegenüber der Matrix um mindestens
10% mehr schrumpfen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schrumpfunterschied in Methylenchlorid mindestens
20% beträgt.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß man Mehrkomponentenfäden mit einer Matrix
komponente aus Polyamid und peripheren Segmenten aus
Polyester verwendet.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Polyesteranteil im Querschnitt der Mehr
komponentenfäden 70 bis 90% beträgt.
17. Verfahren nach den Ansprüchen 11-16, dadurch gekenn
zeichnet, daß man zum Imprägnieren eine Lösung von Poly
urethanen auf der Basis von Polytetramethylglykol,
Äthylenglykol und Diphenylmethandiisocyanat verwendet.
18. Verfahren nach den Ansprüchen 11-17, dadurch gekenn
zeichnet, daß man zum Imprägnieren ein Polyurethan ver
wendet, welches ein Stoffgemisch auf der Basis von
(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-Propionsäureester
des Pentaerythrits oder des Octadecanols als Licht
schutzmittel enthält.
19. Verfahren nach den Ansprüchen 11-18, dadurch
gekennzeichnet, daß man zur Auslösung des Schrumpfs
Dimethylformamid mit einer Temperatur von über 120°C
verwendet.
20. Verfahren nach den Ansprüchen 11-19, dadurch gekenn
zeichnet, daß man asymmetrisch imprägniert.
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