DE3010797A1 - Material auf basis von lederfasern sowie ein verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Material auf basis von lederfasern sowie ein verfahren zu dessen herstellung

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DE3010797A1
DE3010797A1 DE19803010797 DE3010797A DE3010797A1 DE 3010797 A1 DE3010797 A1 DE 3010797A1 DE 19803010797 DE19803010797 DE 19803010797 DE 3010797 A DE3010797 A DE 3010797A DE 3010797 A1 DE3010797 A1 DE 3010797A1
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Elias Agouri
Philippe Gautron
Terence Albert Holt
Gerard Pichon
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ATO Chimie SA
Centre Technique Cuir Chaussure Maroquinerie
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Description

SCHIFF V. FONER STREHL SCHDBa-HOPF EBBINSHAUS FlNCK
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8 -
Beschreibung
Vorliegende Erfindung betrifft einen auf der Basis von Lederfasern hergestellten Werkstoff, genauer - ein verbessertes lederartiges Material. Ferner betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung dieses Werkstoffes sowie die Verwendung des genannten Werkstoffes für Schuhwerk und Saffianherstellung .
Bei nach den bekannten Verfahren hergestellten lederartigen oder -ähnlichen Materialien werden die Lederfasern durch chemische Bindemittel, die im allgemeinen als Emulsion verwendet werden, verbunden. Die mechanischen Eigenschaften solcher Materialien sind beschränkt durch die geringe Länge der Lederfasern. Darüberhinaus sind die hygienischen Eigenschaften dieser lederartigen Materialien, insbesondere die Absorption und Desorption von Wasserdampf, infolge der Umhüllung der Lederfasern durch Emulsionsbindemittel recht mittelmäßig.
Für die Verwendung zur Herstellung von Schuhwerk, insbesondere von Brandsohlen, wurden auch auf der Grundlage von Cellulosefasern hergestellte Materialien und als Emulsion angewandte chemische Bindemittel vorgeschlagen. Diese CeI-lulosematerialien weisen zwar bessere mechanische Eigenschaften als lederartige Werkstoffe auf r doch sind bei ihnen die hygienischen Eigenschaften schlechter.
Erfindungsgemäß wird ein auf der Grundlage von Lederfasern aufgebauter Werkstoff vorgeschlagen, der gleichzeitig mindestens ebenso gute mechanische Eigenschaften wie die be-
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~ 9 —
kannten Materialien auf Gellulosefasergrundlage und eindeutig "bessere hygienische Eigenschaften aufweist als die genannten Cellulosewerkstoffe oder die klassischen lederartigen Materialien.
Einen solchen Werkstoff erhält man einerseits dadurch, daß man das übliche chemische Bindemittel, das die Leder- oder Cellulosefasern vollständig umhüllt, durch thermoplastische faser- oder/und pulverförmige polymere Bindemittel ersetzt, welche die Verbindung an den Punkten, wo die i"asern ineinandergreifen, ermöglichen, und andererseits dtirch die Beigabe einer gewissen Menge verstärkender Fasern zu den Lederfasern. Auf diese Weise erhält man die hydrophilen Eigenschaften der Lederfasern in dem Werkstoff und verbessert gleichseitig die mechanischen Eigenschaften des genannten Werkstoffs, insbesondere seine Biegefestigkeit, Zerreißfestigkeit und Iiaf3abriebfestigkeit.
Der Gegenstand der Erfindung ist aus den vorstehenden Ansprüchen ersichtlich.
Der erfindungsgemäße Werkstoff zeichnet sich also dadurch aus, daß er in Bezug auf sein Gewicht χ f* Lederfasern, y ia eines thermoplastischen faser- oder/und pulverförmigen polymeren Bindemittels und ζ 7& Verstärkungsfasern enthält, wobei die Werte x, y und ζ sich wie 3O£ χ £r80, 20 «£ y ^7O und 5 ^ ζ ^= 25 verhalten und χ + y + ζ = 100 beträgt, und daß die Pasern des genannten Werkstoffes punktweise durch einen Teil des thermoplastischen faseroder/und pulverförmigen polymeren Bindemittels verbunden werden.
Die in der Masse des Werkstoffs enthaltenen Lederfasern weisen im allgemeinen eine Länge der Größenordnung von 0,2
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"bis 5 mm auf, wobei die Länge insbesondere innerhalb der Grenzen τοη 0,5 bis 3 mm liegt. Die lederfasern können' entweder durch. Zerfaserung von Lederabfällen, durch Naßvermahlen oder durch Trockenzerkleinerung gewonnen werden.
Unter der Bezeichnung "Thermoplastisches faser- oder/und pulverförmiges polymeres Bindemittel"ist ein thermoplastisches polymeres Bindemittel zu verstehen, das in Form von Fibrillen (Pibrillen-Bindemittel) oder/und eines Pulvers (pulverförmiges Bindemittel) auftritt, wobei das genannte thermoplastische Polymere seinen Erweichungspunkt unter 1800C hat, und das aus der Gruppe der Polyolefine gewählt wurde, insbesondere Polyäthylen und Polypropylen, der kristallinen Copolymere der Olefine untereinander, insbesondere Block-Copolymere von Äthylen/Pz'opylen oder Propylen/ Bubylen, kristalline Copolymere von Olefinen und Vinylmonomeren, besonders kristalline Copolymere von Äthylen und Vinylacetat, kristalline Copolymere von Äthylen und Alkylacrylaten oder -methacrylaten, Gemischen von Polyolefinen oder/und Olefin-Copolymeren der erwähnten Typen, Polyamide oder Copolyamide, Polyester, Polycarbonate, Acry!polymere und Vinylpolymere. Das als Bindemittel verwendete thermoplastische Polymere kann vorteilhafterweise aus einem Polymeren oder Copolymeren, sowie aus einer Mischung aus dem Polymeren oder/und den Copolymeren der oben erwähnten Typen, die aus der Verwertung von Industrieabfällen stammen, bestehen. Vorzugsweise.wird das zum Bindemittel verwendete thermoplastische Polymere unter den Polyäthylenen hoher oder geringer Dichte ausgewählt, da die relativ niedrige . Erweichungstemperatur dieser Polymere sich besonders gut mit der begrenzten Wärmefestigkeit der Lederfasern verträgt .
Das thermoplastische faser- oder/und pulverförmige polymere Bindemittel wird dadurch gewonnen, daß man von dem ge-
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wählten thermoplastischen Polymeren ausgeht, wobei man sich beliebig einer der zur Herstellung von Fibrillen oder/und Pulvern aus einer Polymermasse bekannten Methoden bedient.
In dem Fibrillen-Bindemittel weisen die Pibrillen des thermoplastischer) Polymeren eine Länge innerhalb der Größenordnung von 0,1 bis 10 mm, vorzugsweise jedoch von 0,5 bis 5 Mn auf. Der Durchmesser beträgt von 0,3 bis 100 Mikron, vorzugsweise liegt er zwischen 0,5 und 50 Mikron. Bei pulverförmigem Bindemittel kann die Korngröße des Pulvers sich innerhalb der Grenzen von 60 bis 300 Mikron bewegen .
Die Verstärkungafasern 3ind vorteilhafterweise Textilfasern hoher Reißfestigkeit. Sie werden durch Spinnen oder Extrudieren/Fließpressen von verechiedenen Polymeren, insbesondere von Polyestern, Polyamiden, Polypropylen oder Polyvinylchlorid gewonnen.
Diese Verstärkungsfasern können vor ihrer Verwendung einer der bekannten Arten- von Schmelz- bzw. Schlichtbehandlung unterzogen werden. Die Länge der in dem erfindungsgemäßen Werkstoff enthaltenen Verstärkungsfasern kann 5 bis 50 mm, vorzugsweise jedoch 5 bis 20 mm betragen bei einem Denier von 1 bis 6.
Der erfindungsgemäße Werkstoff kann ferner verschiedene Zusätze enthalten, wie z.B. Pigmente, Farbstoffe, !Füllstoffe, Quellmittel, Weichmacher und insbesondere tierische oder pflanzliche Öle wie Fischtran und Rinderklauenöl, sowie Netzmittel wie Polyvinylalkohol.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann ein Teil der
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im orfindungsgemäßen Werkstoff enthaltenen Lederfasern durch Cellulose fas em ersetzt v/erden. In diesem lall enthält er einen prozentualen Gesamtgewichtsanteil an Leder- und Oellulosefasern von χ °/o, wobei der Wert von χ bereits oben definiert ist und die Menge der Cellulosefasern bis nu 40 Gew.-'b, vorzugsweise zwischen 10 und 35 Gew.-^ innerhalb dor Gesamtmenge an Leder- und Cellulosefasern betra- lrxii lean η.
Dor erfindungijgumäße Werkstoff kann in verschiedenen Formen voi'liegon, vorzugsweise als .Folien oder Platten. Die stärke dieser .Folien oder Platten kann entsprechend dem beabsichtigten Verwendungszweck weitgehend variiert werden - von einigen Zehntolmillimetern bin au ein paar !Dutzend ram, z.B. von 0,5 Ms 20 mm.
Die Dichte des erfindTingsgemäßen Werkstoffes kann ebenfalls entsprechend dem beabsichtigten Verwendungszweck innerhalb eines weiten Bereichs variiert werden und liegt im allgemeinen zwischen 0,2 und 0,9-
Ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffes teilt sich in eine erste Stufe, wo in einer wässerigen Phase eine innige Mischung hergestellt wird, die an Gewicht der Trockenmasse χ fo Lederfasern oder Leder- und Cellulosefasern enthält, wobei die Cellulosefasern bis zu 40 Gew.-5^, vorzugsweise 10 bis 35 Gew.-ji der Gesamtmenge an Leder- und Cellulosefasern darstellen, sowie y fo des thermoplastischen faser- und/oder pulverförmigen polymeren Bindemittels und ζ fo Verstärkungsfasern, mit 30 Z. χ ^=-80, 20 L y ■£=■ 70, 5^· ζ ^. 25 und χ + y + ζ = 100. Von der so gewonnenen Dispersion ausgehend,erhält man in IOlien- oder Plattenform den noch feuchten Werkstoff, der sodann in der zweiten Stufe des Verfahrens bei einer Temperatur
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getrocknet wird, welche niedriger ist als diejenige der Leder-Zersetzung und Erweichungstemperatur des faeer- oder/ und pulverförmigen Bindemittels. In der dritten Stufe wird das im wesentlichen trockene Material "bis zu einer dem Erweichungspunkt des Bindemittels naheliegenden Temperatur erwärmt und dabei einem gesteuerten Druck ausgesetzt, der sicherstellt, daß die Fasern des Werkstoffs punktweise durch einen Teil des Bindern!tfaels verbunden werden, und daß der erfindungsgemäße Werkstoff die gewünschte Dichte erhält.
Die erste Stufe den erfindungügemüßen Verfahrene besteht darin, daß in einer.· wässexvigen Phase die Bestandteile des Werkstoffen innig gemischt werden, damLt sich aus den genannten Bestand toi Leri eine wänserige Dispersion ergibt, aus der eine feuchte Masse in Po Lien- oder Plattenform hergestellt wird. Der.1 in der väöüerigen Phase stattfindende Mischvorgang kann auf jede geeignete Art erfolgen. Zur Gewinnung einer homogenen Wischung aus den Bestandteilen des herzustellenden Werkstoffes kann die wässerige Dispersion durch netzmittel angereichert werden, welche die Dispersion der genannten Bestandteile erleichtern. Eventuell verwendete Zusätze, wie κ.B. Farbstoffe zum Pärbon der Pasern, Quellmittel, Püllstof fe, Weichmacher, werden der wässerigen Phase während der Mischphase zugegeben. Die Hera teilung des feuchten Materials in Pollen- oder Plat tenform aus der wässerigen Dispersion der Bestandteile kann unter Zuhilfenahme* eines der klassischen Verfahren aur Herstellung von Papier erfolgen. Insbesondere das Mischen der Bestandteile kann in einem Holländer stattfinden. Die gewonnene Dispersion kann nach der Verdiinnung in den Kopf behälter einer Maschine aur Papierherstellung vom Typ Poudrinier geleitet worden.
Die Stärke des feuchten erfindungsgemäßen Werkstoffes in PoJ.ien- oder Plattenform kann entsprechend dem für den fer~
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tiggesteilten Werkstoff vorgesehenen Verwendungszweck weit gehend variiert werden und etwa von 0,5 bis ca. 40 mni "betragen, xvobei sie vorzugsweise zwischen 1 und 20 min liegen wird. Das feuchte Material läßt man zweckmäßigerweise mäßig abtropfen, um vor dem Trocknen auf mechanische Art das meiste Wasser zu entfernen und die aufgebaute Faserstruktur zu erhellten.
Die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im Trocknen des folien- oder plattenförmigen, noch feuchten Werkstoffes, eier auch nach dem Abtropfen noch einen wesentlichen Anteil an Wasser enthält. Dieser kann sich auf 100 bis 200 ',u des Trockengewicht« des Materials belaufen. Das Trocknen dos feuchten Werkstoffen hat bei einer Temperatur zu erfolgen, die niedriger int als diejenige der Leder-Zersetzung und dos Erweichungspunktes des faser- oder/und pulver ö fm t.'ige η Bindoaii ttels, damit jegliche hydro thermische Degradation der; Lederfasern und ein vorzeitiges Schmelzen des faceL1- oder/und pulverförmiger! Bindemittels vermieden v/erden. Die Trockentemperatur liegt vorzugsweise zwischen 40 und 'lOO (,', wobei eine Temperatur von ca. 50 bis 60 G befriedigende Ergebnisse bringt. Der Trockenvorgang kann in jedem beliebigen Typ eines automatischen Trockners mit regulierbarer Temperatur erfolgen. Es ist dabei vorteilhaft, einen Tunneltrockner mit Warmluft zu verwenden.
Das nach dem TrockenVorgang zur Verfugung stehende Material ist zwar noch zerbrechlich, doch behandlungsfähig. Zur Weiterbehandlung, die zum fertigen erfindungsgemäßen Werkstoff führt, kann das Material als fortlaufende Folie oder Fiat te belassen und so behandelt oder in Folien oder PLatten geeigneter Längen geschnitten und einzeln behandelt v/erden.
Die dritte Stufe, die man als thermisches Binden bezeich-
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non kann, bsateht darin, daß man das aus ^er Trocknungsstufe austretende Material durch gesteuerten Druck und gesteuerte Wärme behandelt, um eine punktweise Verbindung der Fasern mit dem faser fb'rmigen und/oder pulverför.migen Bindemittel r,u erreichen und ein Endprodukt mit einer gleichmäßigen Haftfestigkeit dor gesamten iVi:irk<: de;; Materials und ei nur gewünschten Dichte ku orlnlien,
Nach der thermischen Bindung hat das au:; der Erv/ärmungs- »tufe austretende Material eine Temperatur nahe dein Erweichungspunkt dor» faserforiaigen und/oder pulverförmigen Bindemittels erreicht. Je nach Natur des Binden! btols kann die Erwärmungateniperatur für das getrocknet.»; Materiel im Bereich von 80 bis IGO0O gewählt werden. Fiiv -Ims vorliegende faser- und/oder pulverförmige JVindemi'ttel bov/egt sich diese Temperatur voriiugsweioe im Bereich zv/isohen einer l'emperatiir, die im we.yentliohen deia Ei-wei chungr.punkt den Bindemittels entöpriclit, und einer diesen Erweiohungspunkt um etwa 30 C übersteigenden Temperatxir. Venn das polymere thermoplastische faser·- und/oder pulverförmige Bindemittel ein Polyäthylen darstellt, bewegt sich diese Erwärnningstemperatur vorzugsweise im Bereich zwischen 100 und 1500G.
Die Erwärmungsdauer sollte so sein, daß eine homogene Temperatur im Inneren des Materials erreicht wird. Je nach Stärke des Materials dürfte die Erwärmungsdauer zwischen 2 und 10 Minuten oder mehr betragen.
Das Erwärmen des Materials wird durch Passieren durch einen Ofen vom gewöhnlichen Typ in Form von Platten, eines PiIms oder Folie durchgeführt. Zu solchen öfen gehören insbesondere Mikrowellen-, Hochfrequenz- und IR-Ofen.
Das Material wird nun nach der oben erwähnten Wärmebehandlung bis auf eine gewünschte Stärke verprr/?t, um ihm eine
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gleichmäßige Dichte im gesamten Stärkebereich zu verleihen, die je nach Wunsch (von Fall zu Fall) 0,2 bis 0,9 betragen kann.
Das Verpressen des erwärmten Materials kann auf mannigfaltige Weise vorgenommen werden. Man kann nach einem diskontinuierlichen Verfahren, z.B. mit einer Presse mit parallelen Heizplatten, ausgestattet mit Distanzscheiben, oder aber nach einem kontinuierlichen Verfahren mit einem Kalander mit Wärmesteuerung vorgehen.
Das erfindungsgemäße Material kann in vielen Bereichen der Industx'ie Anwendung finden. Man kann es vor allem in der Saffianleder- und Schuhwerkherstellung einsetzen, insbesondere auf dem Gebiet der Versteifungen für Schuhe und der Fertigung von Brandsohlen. So hat der erfindungsgemäße Werkstoff in Form von Filmen oder Folien eine Dichte von ungefähr 0,6 bei einer Stärke zwischen 1,5 und 2,5 mm und besitzt als Brandsohlenmaterial physikalisch-mechanische Eigenschaften, vor allem eine Abriebfestigkeit und' Aufsaug- und Abweiseeigenschaften für Wasser, die diese Eigenschaften bei herkömmlichen lederartigen Materialien oder Materialien zur Herstellung von Brandsohlen auf Cellulosefaserbasis übersteigen.
Der erfindungsgemäße Werkstoff bzw. das erfindungsgemäße Material kann gleichermaßen zur Herstellung von Filtereinlagen oder Isolierplatten verwendet werden.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zum besseren Verständnis der Erfindung, ohne sie einzuschränken.
Beispiel 1
In einem Holländer bereitet man eine wässerige Suspension aus einem ternären Fasergemisch, bezogen auf das Trockenma-
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terial von 50 Gew.-^ Lederfasern mit einer mittleren länge von ca. 1 mm, erhalten durch Trockenzerkleinerung von Chromlederabfällen, 35 "/> Polyäthylenfasern geringer Dichte, erhalten durch "flash-spinning" mit einer durchschnittlichen Länge von ca. 1 mm und einem mittleren Durchmesser von 10 u, sowie 15 a/° Polyesterfasern mit einer Durchschnittslänge von 10 mm und einem Denier-Wert von 2,7, wobei diese Patern aua Polyester mit Hilfe eines Polyathylenglycols geschlichtet wurden. Man gibt 10 Gew.-$ Rinderklauenöl und 2 Ge\i.-°/> sauren Farbstoff zu, wobei diese beiden Proaentmengen, bezogen auf das Gewicht der Lederfasern berechnet werden, und außerdem 0,1 $ eines nichtionogenen oberflächenaktiven Mittels, bezogen auf das Wassergewicht. Die auf diese Weise erhaltene Dispersion, enthaltend 5 g Peststoff/Liter in Suspension, wird in einem Vorratsbehältnis gelagert. Danach verdünnt man diese Dispersion bis au einer Konzentration von 0,5 g !'"est stoff/Lit er, wonach man die verdünnte Dispersion zum Einspeisungskopf einer Papierherstellungsmaschine leitet, worin man die Masse zu einer feuchten Schicht mit einer Stärke von 10 mm verarbeitet.
Das feuchte Material wird sofort mit einem Druck von 1kg/
ρ
cm behandelt, wonach die Stärke ungefähr 6 mm beträgt. Das abgetropfte Material wird danach bei ungefähr 50 C in einem Warmlufttunnel und danach in einem Warmlufttunnel bei 1200O während 5 Minuten getrockne" auf eine Stärke von 2 mm kalandriert.
bei 1200O während 5 Minuten getrocknet und darauf sofort
Das erhaltene Material besitzt eine Dichte von ca. 0,6; einige seiner Eigenschaften werden unten angeführt:
Zerreißfestigkeit 2,5 kg/mm
(gemäß NP G 52-004)
Abrißfestigkeit im Einschnitt 6 kg/mm
(gemäß NE G 52-005)
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Biegefestigkeit 9000 Biegeversuche
Was s er auf η ahme 100 bis 110 fo
(gemäß ETB1 G 52-009) in 8 Stunden
Das auf diese Weise hergestellte Material ist vor allem für die Herstellung von Brandsohlen einsetzbar und erweist sich den herkömmlichen lederartigen Stoffen und Brandsohlen auf Basis von Oellulosefasern als überlegen. Insbesondere weist das erfindungsgemäße Material eine Wasseraufnähme von 100 bis 110 fo im Vergleich zu 80 bis 90 fo bei herkömmlichen lederartigen Stoffen und von 60 bis 70 f> bei Cellulosematerialien, wobei seine Abriebfestigkeit die von lederartigen hedcöimalichen Materialien und Celluloseprodukten um das 2- bis 3-fache übersteigt.
Beispiel 2
Man stellt eine wässerige Suspension eines ternären Gemisches aus 70 G-ew -fo Lederfasern mit einer Länge von durchschnittlich ca. 1 mm, 24 Gew.-^ Polyäthylenfasern geringer Dichte (analog Beispiel 1) und 6 Gew.-fo Polypropylentextilfasern von z.B. 2,8 Denier und b mm Länge her.
In einer Papierherstellungsmaschine erhält man aus der Masse einen feuchten Folie mit einer Stärke von 10 mm. Das feuchte Material wird abgetropft, wonach seine Stärke ungefähr 6 mm beträgt. Daraufhin wird das abgetropfte Material bei ca. 500C getrocknet,dann bei 125°C erwärmt und schließlich auf eine Stärke von 5 mm kalandriert.
Das erfindungsgemäße Material findet Anwendung als Isolierstoff in Form von Isolierplatten in Hochhäusern.
Beispiel 3
Man arbeitet analog Beispiel 1 und stellt aus einem ter- " nären Fasergemisch, bezogen auf das Trockenmaterial 45
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Ge\-i.-fo Le der fasern, die durch. Trockenzerkleinerung von Chromlederabfällen erhalten worden sind, mit einer Länge von ca. 1 mm, 40 Gew.-fo Pasern, hergestellt durch "Plash-Verspinnen" eines Geraisches aus Polyolefin, die aus Industrieabfallen gewonnen wurden, wobei die Fasern eine Länge von ungefähr 1,5 mm und einen mittleren Durchmesser von ca. 12 ja aufweisen, sowie 15 Gew.-^ Polyamidfasern mit einer mittleren Länge von 10 mm und einem Denier-Wert von 2,5» eine Zusammensetzung her.
Das erhaltene erfindungsgeraäße Material weist dieselben physikalisch-rnechanlachen Eigenschaften auf wie das von Beispiel 1.
Beispiel 4
Man arbeitet analog Beispiel 1 und stellt aus einem Geinifjch, enthaltend 35 Gew.-7& Lederfasern (analog Beispiel 2), 50 Gew.~'/> eines Polyäthylenpulvero geringer Dichte mit einer Korngröße von 100 bis 200 iu und 15 c/> geschlichteten Polyesterfasern (analog Beispiel 1) eine Masse her.
Das Material besitzt Eigenschaften, vergleichbar mit denen von Beispiel 1.
Beispiel 5
Man arbeitet analog Beispiel 1 und stellt aus einem Gemisch, enthaltend 35 Gew.-^ Lederfasern, 15 Gew.-^ gebleichte CeI-lulosefasern, 32 Gew. -f> Polyäthylen fasern geringer Dichte und 18 Gew.-fo geschlichtete Polyesterfasern, ein Material her, wobei die Leder-, Polyäthylen- und die geschlichteten Polyesterfasern denen des Beispiels 1 entsprechen.
Das erhaltene Material hat zu Beispiel 1 analoge physikalisch-mechanische Eigenschaften.
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In der vorliegenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen bedeuten die Ausdrücke "punktweise Verbindung" und davon abgeleitete Begriffe, daß das Bindemittel die Pasern des Materials bzw. Werkstoffs nicht vollständig umhüllt, sondern, daß es nur diskontinuierliche Bindungen zwischen den Pasern gewährleistet und einen Teil der Paseroberfläche
vom Bindemittel frei läßt.
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Claims (20)

30 10707 SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-800O MÖNCHEN 95 ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE ATO CHIMIE S.A. und CENTRE TECHNIQUE DU CUIR KARL LUDWIQ SCHIFF <1964~1978) DIPL. CHEM. DR. ALEXANOER V. FÜNER DIPL. ING. PETER STREHL DlPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF DIPL. INO. DIETER EBSINSHAUS OR. ING. DIETER FINCK TELEFON (OSS) 482OO* TELEX 5-33 565 AURO D TELEGRAMME AUROMAHCPAT MÜNCHEN DEA-19985 20. März 1980 MATERIAL AUI)1 BASIS VON LEDERi1ASERH SOWIE EIN VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG Patentansprüche
1. Material auf Basis von Lederfasern, Verstärkungsfasern und eines polymeren Bindemittels, worin die Pasern punktweise durch einen Teil des Bindemittels verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Bindemittel ein thermoplastisches faser- und/oder pulverförmiges Polymeres mit einem Erweichungspunkt unter 1800C darstellt, ausgewählt aus der Gruppe der Polyolefine, kristalliner Copolymere von Olefinen untereinander, kristalliner Copolymere von Olefinen und Vinylmonomeren der Gemische von Polyolefinen und/oder olefinischen Copolymere der Polyamide oder Copolyamide, der Polyester, der Polycarbonate, der Acry!polymere, der Vinylpolymere sowie Ge-
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mische dieser Polymere und/oder Copolymere, wobei es χ Gew.-$ Lederfasern, y Gew.-^ des Bindemittels und ζ G-ew.-?£ der Verstärkungsfasern bei einem Verhältnis τοη
^ 30 ^ χ ^. 80, 20 ^ ζ ^. 70 und 5 ^ ζ £. enthält und die Werte χ + y + ζ gleich 100 sind.
2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der Fasern 0,2 bis 5 mm, insbesondere o,5 bis 3 mm beträgt.
3. Materiell nach Anspruch 2, dadurch g e -
Ic e η "η ζ e i c h η e t , daß die Lederfasern durch Def!brillieren (Zerfaserung) von Lederabfällen entv/eder durch Eeuchtvermahlung oder durch Trockenzerkleinerung erhalten wurden.
4· Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymere das Bindemittel Polyäthylen ist.
5. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ther moplastische Bindemittel ein Faserprodukt ist, dessen Pasern eine Länge von 0,1 bis 10 mm, vorzugsweise 0,5 5 mm und einen Durchmesser von 0,3 bis 100 p, vorzugs weise von 0,5 bis 50 u aufweisen.
6. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -
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durch gekennzeichnet, daß das ther
moplastische Bindemittel pulverförmig ist und eine Korngröße zwischen 60 und 300 u aufweist.
7. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfaoern eine Länge von 5 bis 50 mm, vorzugsweise 5 bis 20 ram bei einem Denier-V'ert zwischen 1 und 6 aufweisen .
8. Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Verstärkungsfasern Tex tilfasern, insbesondere Textilfasern, ausgewählt aus der Gruppe der Polymex-e, wie Polyester, Polyamide, Polypropylen sowie Polyvinylchlorid sind, wobei diese Fasern gegebenenfalls durch Schlichten behandelt v/erden.
9f Material nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Zusatzstoffe, insbesondere Pigmente, Farbstoffe, Quellmittel, Füllstoffe, Netzmittel und/oder Weichmacher enthält.
10. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie CeI-lulosefasern enthält, wobei der G-esamtgehalt an Cellulose und Iiederfasern χ Gew.-$ beträgt, und zwar höchstens 40 "%> an Cellulosefasern, vorzugsweise zwischen 10 und 35
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des Gesamtgewichtes von Cellulose- und Lederfasern.
11. Material nach einem der Ansprüche 1 TdIs 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Zusammensetzung zwischen 0,2 und 0,9 schwankt.
12. Verfahren zur Herstellung eines Materials auf der Basis von lederfasern, wobei man ±n einer ersten Stufe die leder- und Cellulosefasern sowie das Bindemittel in einer wässerigen Phase innig vermischt und eine feuchte Masse in Form von Folien oder Platten aus einer auf diese ¥eise hergestellten Suspension herstellt, dann in einer zweiten Stufe dieses feuchte Material bei einer Temperatur unter der Zersetzungstemperatur des Leders und beim Schmelzpunkt des Bindemittels trocknet, und in einer dritten Stufe das im wesentlichen trockene Material erwärmt und diese erwärmte Masse einem Druck aussetzt, um eine punktweise Verbindung der Fasern durch einen Teil des Bindemittels zu gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Bindemittel ein faser- oder pulverförmiges thermoplastisches Polymer mit einem Erweichungspunkt unter 180 G ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyolefinen, kristallinen Copolymeren aus Olefinen und untereinander kristallinen Copolymeren von Olefinen und Vinylmonomeren, Gemischen aus Polyolefinen und/oder Copolymeren von Olefinen, Polyamiden oder Copolyamiden, Polyestern, Polycarbonaten, Acry!polymeren, Viny!polymeren und Gemi-
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sehen aus diesen Polymeren und/oder Gopolymeren, daß dieses innige Gemisch in der wässerigen Phase, bezogen auf das Trockenmaterial, χ i<> Lederfasern enthält, wovon ein Teil durch Cellulosefasern ersetzt sein kann, und zwar in einer Menge bis zu 40 %, vorzugsweise 10 bis 35 $» bezogen auf das Gesamtgewicht an Leder- und Cellulosefasern, y /» an thermoplastischem Bindemittel und ζ "/> an Verstärkungsfasern mit einem Verhältnis von
30 .4 x ^:80, 20 £■ y ^ 70 und 5 ~= ζ £-;:25 und χ + y + ζ = 100,
und daß man das im wesentlichen trockene Material bei einer Temperatur nahe dem Erweichungspunkt; des Bindemittels erwärmt, wobei der Druck, dem die Hasse bei dieser Temperatur ausgesetzt ist, zwecks Erhalt der gewünschten Dichte des Materials gesteuert wird.
13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Lederfasern eine Länge von 0,2 bis 5 mm, insbesondere 0,5 bis 3 mm aufweisen und durch Zerfaserung von Lederabfällen, insbesondere durch Eeuchtvermahlen oder Trockenzerkleinerung erhalten werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , daß dieses thermoplastische Bindemittel ein Faserprodukt ist und daß die Pasern, aus denen das Bindemittel besteht, eine Länge von 0,1 bis
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10 mm, vorzugsweise 0,5 bis 5 mm und einen Durchmesser von 0,3 bis 100 p, vorzugsweise 0,5 bis 50 u aufweisen.
15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , daß das thermoplastische Bindemittel pxilverförmig ist und das Pulver, aus dem dieses Bindemittel besteht, eine Korngröße von 60 bis 300 ti aufweist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungöfaserri eine Länge von 5 bis 50 mm, vorzugsweise 5 bis 20 mm und einen Denier-Wert von 1 bis 6 aufweisen, wobei sie insbesondere TtiXtilfasern darstellen, vorzugsweise ausgewählt aus der Cfruppe Polyester, Polyamide, Polypropylene und Polyvinylchlorid, wobei man diese Pasern gegebenenfalls durch Schmelzen behandelt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Erwärmungstemperatur des Materials in einem Bereich zwischen einer dein Erweichungspunkt des Bindemittels im wesentlichen gleichen Temperatux* und einer diese Erwichungstemperatur um ungefähr 300C übersteigenden Temperatur bewegt .
18. Verfahren nach eindem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dieses
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thermoplastische polymere faserförmige und/oder pulverförmige Bindemittel Polyäthylen ist, und daß sich die Erwärmungstemperatur des aus der Erwärmungsstufe austretenden Materials zwischen 100 und 150°0 bewegt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 "bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der auf das erwärmte Material angewandte gesteuerte Druck durch ein der gewünschten Dichte entsprechendes Verpressen, vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,9, erreicht wird.
20. Verwendung des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 11 im Bereich der Saffianlederherstellung, insbesondere zur Herstellung von Brandsohlen und Versteifungen bei Schuhen.
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