IT201700008269A1 - Materiale composito multistrato microfibroso per applicazioni nell’automotive - Google Patents

Materiale composito multistrato microfibroso per applicazioni nell’automotive

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IT201700008269A1
IT201700008269A1 IT102017000008269A IT201700008269A IT201700008269A1 IT 201700008269 A1 IT201700008269 A1 IT 201700008269A1 IT 102017000008269 A IT102017000008269 A IT 102017000008269A IT 201700008269 A IT201700008269 A IT 201700008269A IT 201700008269 A1 IT201700008269 A1 IT 201700008269A1
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IT
Italy
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microfiber
fabric
composite material
semi
finished product
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Application number
IT102017000008269A
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English (en)
Inventor
Carmine Carlo Ammirati
Walter Cardinali
Giovanni Lelli
Gianni Romani
Giovanni Palomba
Andrea Marchili
Original Assignee
Alcantara Spa
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Description

DESCRIZIONE
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
“MATERIALE COMPOSITO MULTISTRATO MICROFIBROSO PER
APPLICAZIONI NELL’AUTOMOTIVE”
A nome: ALCANTARA S.p.A.
Via Mecenate 86
20138 MILANO MI
Mandatari: D.ssa Cristina BIGGI, Albo iscr. nr.1239 B, Ing. Dario ALDE,
Albo iscr. nr.1338 B, Ing. Marco BELLASIO, Albo iscr. nr.1088 B, D.ssa Michela ERRICO, Albo iscr. nr.1520 B, Ing. Simona INCHINGALO, Albo iscr. nr.1341 B, Ing. Giancarlo PENZA, Albo iscr. nr.1335 B, D.ssa Elena ROSSETTI, Albo iscr. nr.1124B, Elio Fabrizio TANSINI, Albo iscr. nr.697 BM, Ing. Luigi TARABBIA, Albo iscr. nr.1005 BM, Ing. Lucia VITTORANGELI, Albo iscr. nr.983 BM, Ing. Umberto ZERMANI, Albo iscr. nr.1518 B
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CAMPO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un materiale composito multistrato comprendente uno strato di tessuto-non-tessuto microfibroso scamosciato accoppiato ad un tessuto in fibra polimerica, avente prestazioni meccaniche migliorate che lo rendono particolarmente adatto per il rivestimento di interni di autovetture, in particolare per rivestire particolari formati di elevata complessità quale il sottotetto, anche definito padiglione o imperiale, o la cappelliera o i montanti. L’invenzione riguarda anche un processo per ottenere tale materiale composito.
STATO DELL’ARTE
Sono note nella tecnica pelli artificiali sintetiche ad aspetto scamosciato caratterizzate da una superficie ad alta densità di microfibra e da una matrice polimerica capace di legare tale struttura microfibrosa.
Le microfibre costituenti i materiali di questo tipo sono generalmente a base poliestere e/o poliammide e la matrice legante è di tipo poliuretanica. Solitamente il legante utilizzato, oltre che trattenere le microfibre costituenti il tessuto-non-tessuto, contribuisce al conferimento di superiori proprietà meccaniche e di maggiore resistenza all'usura della struttura composita. Nello stesso tempo però esso ne deprime le caratteristiche di sofficità e formabilità. Per tale motivo il quantitativo di legante generalmente utilizzato nella pelle artificiale ad alta qualità è compreso in un intervallo che consente di non deprimere eccessivamente alcuna delle caratteristiche citate.
I metodi utilizzati dalla Richiedente per la produzione di pelle artificiale di alta qualità ad aspetto scamosciato sono noti nel settore e sono riconducibili ad un procedimento che può essere così schematizzato:
1. Filatura di una fibra bicomponente del tipo "mare-isola" nella quale la componente "isola" è costituita da poliestere e/o poliammide e la componente "mare" è costituita da un polimero immiscibile nel componente isola ed in grado di dissolversi in opportuni solventi di tipo organico o inorganico. Le microfibre ottenute dopo dissoluzione del componente mare hanno tipicamente titoli inferiori a 0,5 dtex.
2. Preparazione di un feltro caratterizzato da ben definiti valori di densità e peso unitario per mezzo di un processo di agugliatura meccanica in grado di interfacciare tra loro le microfibre ottenute al punto 1.
3. Impregnazione del feltro con un legante in grado di trattenere le "isole" durante la successiva fase di eliminazione del componente "mare". Tale legante, che ha anche la funzione di rinforzare adeguatamente il feltro in misura tale da permetterne l'immersione nel solvente utilizzato per l'eliminazione del "mare", può essere di due diverse tipologie.
La prima è tipicamente basata su un polimero solubile in acqua, generalmente alcool polivinilico, destinato ad essere rimosso in una fase successiva del processo.
La seconda è tipicamente basata su un polimero insolubile, generalmente poliuretano, il quale, anche dopo le fasi successive del processo, permane parzialmente o totalmente nel composito finale.
4. Dissoluzione del componente "mare" in opportuno solvente organico (generalmente tricloroetilene) o inorganico (soluzione acquosa acida, basica o semplicemente in acqua calda) a dare del materiale microfibroso.
5. Impregnazione del suddetto materiale microfibroso con una soluzione di poliuretano (PU) in solventi organici (dimetilformammide, DMF); in alternativa, tale impregnazione può essere condotta con il poliuretano in emulsione o dispersione acquosa.
6. Eliminazione del legante utilizzato al punto 3 (se il legante non è un poliuretano).
7. Divisione in 2 parti uguali del laminato bicomponente (componente "isola" PU) per mezzo di un taglio longitudinale parallelo alle superfici. 8. Smerigliatura delle superfici del prodotto, per mezzo di idoneo trattamento con carte abrasive, al fine di conferire alla struttura il caratteristico aspetto scamosciato.
9. Tintura finale del prodotto.
Uno degli accorgimenti spesso adottati per ampliare il campo di applicazione delle pelli scamosciate artificiali è quello di ricorrere alla combinazione delle stesse con supporti di varia natura in grado di rendere il materiale compatibile con applicazioni che richiedono maggiore resistenza meccanica e/o diverse caratteristiche di formabilità.
Il metodo più semplice e diffuso per combinare i substrati microfibrosi con i diversi supporti è quello di accoppiarli con supporti tessili, mediante opportuni adesivi, successivamente al processo tintoriale. Il motivo per cui generalmente la tintura precede l'accoppiatura con i vari supporti è che risulta difficile l'individuazione di collanti che siano resistenti alle severe condizioni di processo utilizzate per la tintura delle pelli artificiali di tipo scamosciato e che al tempo stesso consentano di preservare una sufficiente sofficità del prodotto.
Una conseguenza di tale limitazione è l'impossibilità di ottenere un composito finale, accoppiato con un supporto tessile, avente entrambi i lati tinti nello stesso processo tintoriale e caratterizzato quindi da una più o meno marcata similarità nell'aspetto delle due superfici.
Queste differenze sono anche dovute al comune utilizzo, come supporti, di materiali aventi una struttura significativamente diversa da quella della superficie scamosciata. Solitamente infatti, al fine di conferire al prodotto le caratteristiche fisico-meccaniche necessarie alle diverse applicazioni, i supporti sono strutture tessili di vario tipo che hanno un aspetto visivo molto diverso dalla superficie microfibrosa a struttura non tessuta.
Materiali compositi multistrato ottenuti dall’accoppiamento della pelle artificiale scamosciata con strutture tessili di vario tipo, dopo il processo di tintura della pelle stessa (utilizzati per varie applicazioni di rivestimento nel settore automotive ed arredo di interni) sono ad esempio descritti nei seguenti brevetti.
GB2235652 e GB2235651 divulgano un materiale multistrato composto da uno strato di tessuto non tessuto microfibroso accoppiato a caldo, mediante un adesivo di tipo poliestere o poliammide, ad uno strato di tessuto in fibra di cotone, poliestere, nylon, viscosa o loro miscele. I due strati che compongono il materiale composito sono tinti separatamente prima dell’accoppiamento. Il materiale composito multistrato ha un peso di 435 g/m<2>e un allungamento longitudinale/trasversale di 2,8% e 3,3% (esempio 1); oppure un peso di 398 g/m<2>(esempio 2) e un allungamento longitudinale/trasversale di 19% e 26%. Il materiale composito è impiegato per il rivestimento di poltrone, divani, sedili per automobili e articoli simili.
Il brevetto US 5,277,969 divulga un materiale composito multistrato costituito da uno strato di tessuto non tessuto microfibroso accoppiato, mediante adesivo a base poliestere o poliammide, ad un tessuto di fibra mista cotone/poliestere o di fibra di nylon o fibra poliestere (esempi IV, VI e VII). Il peso del materiale composito va da 360 g/m<2>a 410 g/m<2>e l’allungamento % (ASTM D 1682) va da 15 a 55. Il materiale composito è utilizzato per ricoprire i sedili delle autovetture.
EP0744489 si riferisce ad un materiale composito multistrato specificamente studiato per essere applicato come rivestimento per articoli rigidi durante il processo di termoformatura degli articoli stessi. Gli articoli rigidi sono mobili per arredo oppure componenti per interni di autovetture. Il materiale composito multistrato è composto da un film polimerico (polietere, poliestere, polietilene, polipropilene e poliammide) accoppiato mediante calore ad un tessuto non tessuto microfibroso. La temperatura di accoppiamento è compresa tra 80 e 150ºC e corrisponde alla temperatura di rammollimento del film polimerico. L’accoppiamento avviene quindi senza l’impiego di un adesivo ma sfruttando la capacità di adesione del film polimerico rammollito al tessuto non tessuto microfibroso. Il processo di termoformatura avviene mediante riscaldamento di un materiale termoplastico tra 140 e 250ºC, applicazione del materiale composito multistrato al materiale termoplastico rammollito e poi termoformatura della struttura risultante per ottenere l’oggetto della forma desiderata.
In maniera simile, EP0786333 descrive un materiale composito multistrato da utilizzare come rivestimento di oggetti d’arredo e per interni automobili formati mediante stampaggio ad iniezione. Il materiale composito è costituito da un film di co-poliestere accoppiato, mediante adesivo a base poliestere o poliammide ad un tessuto non tessuto microfibroso. Il materiale composito è applicato allo stampo della forma desiderata con lo strato in tessuto non tessuto microfibroso rivolto verso lo stampo. Lo strato di co-poliestere è impermeabile al materiale polimerico che viene iniettato nello stampo per formare l’oggetto.
Un altro metodo già utilizzato per combinare efficacemente i substrati microfibrosi con i diversi supporti impiegati, che permette di superare anche le criticità sopra descritte, è quello di "legare" i vari strati in una fase di lavorazione "a monte" del processo tintoriale, senza ricorrere ai collanti sopra citati. Una particolare tecnologia di questo tipo è quella svelata nei brevetti US 4,368,227 e US 5,112,421. Entrambi tali brevetti contemplano il ricorso a strutture "multistrato" costituite dalla combinazione di un tessuto-non-tessuto microfibroso con un tessuto tradizionale o con un tessuto a maglia.
In tali brevetti il legame tra i vari strati del composito è garantito da un'interlacciatura delle fibre costituenti gli strati stessi ottenuta mediante opportune tecnologie di agugliatura.
I limiti della soluzione proposta dal brevetto US 4,368,227 sono dovuti principalmente alla necessità di utilizzare grandi quantità di legante poliuretanico a causa dell'utilizzo di fibre molto corte che vengono interlacciate mediante agugliatura ad acqua. L'agugliatura ad acqua infatti non riesce a garantire un grado di interlacciamento tale da consentire l'utilizzo di piccole quantità di legante poliuretanico nella successiva fase di impregnazione.
Un limite del brevetto US 5,112,421, che utilizza fibre più lunghe (> 20 mm) e richiede quindi minori quantità di legante per trattenere le stesse, è costituito invece dalla necessità di utilizzare filati altamente ritorti per la realizzazione dei tessuti costituenti lo strato di rinforzo. Questo perché la soluzione proposta prevede la sovrapposizione dei singoli strati, microfibrosi e non, e l'esecuzione di successive operazioni di agugliatura che portano ad ottenere un intermedio di lavorazione caratterizzato da opportuni valori di spessore e densità.
Il ricorso a filati altamente ritorti ha quindi lo scopo di preservare tali compositi da un eccessivo indebolimento strutturale, ma, d'altro canto, ha delle ripercussioni sull'aspetto del prodotto finito. Infatti l'alta densità di agugliatura necessaria è tale da trasportare verso la superficie microfibrosa (ossia la superficie "a vista" del prodotto finale) un numero significativo di "fasci" di fibre di denaratura convenzionale, che vanno ad inficiare l'omogeneità d'aspetto tipica della pelle scamosciata artificiale di alta qualità.
Una simile soluzione è proposta in EP1760189 dove è descritto un materiale composito in cui un semilavorato microfibroso è accoppiato ad un tessuto (mediante un adesivo a base copoliammide) prima dell’impregnazione con poliuretano e prima del processo tintorio. Il composito finale ottenuto presenta due strati distinti tra i quali non si verifica compenetrazione delle fibre ma che, invece, sono tenuti insieme dall’impregnazione del poliuretano in entrambi gli strati. Tale materiale composito può essere impiegato per il rivestimento di componenti imbottiti per l’arredo di autovetture (ad esempio, per il rivestimento dei sedili delle autovetture).
Nonostante i multistrati descritti in US 4,368,227, US 5,112,421 e EP1760189 possano da una parte risolvere il problema dei precedenti compositi (cioè l'impossibilità di ottenere un composito finale avente entrambi i lati tinti nello stesso processo tintoriale e caratterizzato quindi da una più o meno marcata similarità nell'aspetto delle due superfici), dall’altra parte essi non presentano prestazioni meccaniche sufficienti per specifiche applicazioni di rivestimento di componenti di autovetture, per le quali occorrono multistrati caratterizzati da una superiore elasticità e formabilità.
Permane quindi nel settore una forte esigenza di nuovi materiali compositi microfibrosi che possano essere utilizzati, ad esempio, per il rivestimento di padiglioni interni di autovetture, applicazione che richiede elevata elasticità e resistenza del materiale a causa delle condizioni di elevato stress a cui è sottoposto il materiale stesso durante l’applicazione al supporto rigido.
SOMMARIO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione riguarda un processo per produrre un materiale composito multistrato comprendente uno strato di tessuto non tessuto microfibroso accoppiato, mediante l’utilizzo di un adesivo in grado di resistere alle severe condizioni di processo utilizzate per la tintura delle pelli artificiali di tipo scamosciato, ad uno strato di tessuto (preferibilmente con lavorazione a maglia) di fibre di polietilene tereftalato.
Il processo dell’invenzione è caratterizzato dall’esecuzione dello step tintorio a valle della preparazione del multistrato; ciò è possibile grazie all’utilizzo di un adesivo che è in grado di resistere alle condizioni di tintura delle pelli scamosciate. In questo modo, il multistrato finale presenta un colore ed un aspetto uniforme su entrambe le superfici. Inoltre, l’accoppiamento con il particolare tessuto in fibra poliestere (polietilentereftalato) conferisce al multistrato caratteristiche di elasticità, flessibilità e formatura superiori a quelle ottenibili sia con i multistrati dei brevetti GB2235652, GB2235651 EP0744489, EP0786333 (tinti prima dell’accoppiamento) sia con i multistrati dei brevetti US 4,368,227, US 5,112,421 e EP1760189 accoppiati prima del processo tintorio.
Il multistrato microfibroso dell’invenzione, grazie alle sue migliorate caratteristiche di allungamento a rottura e di formabilità, può essere utilizzato in applicazioni particolari come ad esempio il rivestimento di sottotetti (padiglioni o imperiali) di mezzi di trasporto ed il rivestimento di altri componenti del settore arredo e automotive che richiedono una speciale capacità di resistenza alla rottura, allungamento ed un certo grado di deformabilità del rivestimento.
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE
Le figure 1-6 mostrano un padiglione per automobile rivestito con il materiale composito multistrato della presente invenzione; in particolare, le figure 5 e 6 mostrano un dettaglio dell’oggetto delle figure 1-4 relativo ai punti di ribordatura del padiglione stesso.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE
La presente invenzione riguarda un procedimento per la preparazione di un materiale composito multistrato microfibroso comprendente:
1) realizzare un semilavorato microfibroso non-tessuto costituito da microfibre di uno o più polimeri disperse in una matrice poliuretanica (semilavorato IE);
2) tagliare longitudinalmente il semilavorato in due strati;
3) sottoporre almeno uno strato a smerigliatura su un lato (lato N) per estrarne le microfibre e formare la nappa, ottenendo così un semilavorato greggio;
4) tagliare nuovamente almeno un semilavorato greggio in senso longitudinale parallelamente alle superfici producendo un intermedio nobile, contenente il lato smerigliato (lato N), ed uno strato di scarto (contenente il lato non smerigliato – lato S);
5) accoppiare l’intermedio nobile (dal lato opposto a quello N) ad un tessuto in fibre di polietilene tereftalato mediante l’applicazione di un adesivo poliuretanico termoplastico reticolabile tra l’intermedio nobile e il tessuto;
6) sottoporre il materiale composito multistrato ad un processo di tintura ad esaurimento con coloranti dispersi in macchina cosiddetta “Jet” a temperatura tra i 110 e i 140°C in un bagno acquoso tamponato a pH tra 4 e 5.
Il semilavorato microfibroso dello step 1) è preparato mediante procedimenti noti nel settore, ad esempio seguendo lo schema sotto riportato:
a. preparazione di un feltro mediante agugliatura di una fibra bicomponente del tipo “isola nel mare”,
b. impregnazione a caldo di detto feltro con una soluzione acquosa di polivinilalcool (PVA) avente un grado di saponificazione di almeno l’88%, oppure impregnazione a caldo di detto feltro con acqua e successivamente impregnazione a freddo con poliuretano (PU),
c. rimozione del componente mare della fibra bicomponente dall’intermedio del passaggio b,
d. impregnazione dell’intermedio microfibroso con PU,
e. fissazione del PU all’intermedio microfibroso mediante coagulo e rimozione del PVA eventualmente aggiunto al punto b.
In particolare, la preparazione del feltro secondo il passaggio a, avviene mediante agugliatura di una fibra bi-componente del tipo “isola nel mare”. Quest’ultima può essere ottenuta secondo tecniche note nell’arte, che prevedono l’alimentazione di due polimeri puri o di due miscele di polimeri ad una filiera in modo che uno dei due componenti polimerici (“mare”) circondi completamente l’altro componente costituito da vari filamenti polimerici che formano le diverse “isole”. A questo proposito, il componente isola può essere scelto tra: poliesteri modificati, poliesteri cationici, nylon o altri tipi di poliammidi, polietilene (PE), polipropilene (PP), politrimetilentereftalato (PTT), polibutilentereftalato (PBT), poliidrossialcanoati (PHA), polietilen furonato (PEF) e da polietilentereftalato (PET), essendo quest’ultimo particolarmente preferito. I suddetti polimeri posso essere prodotti a partire da materie prime ottenute da fonti rinnovabili (che sostituiscono completamente o in parte le attuali materie prime di origine fossile) o essere i polimeri stessi producibili attraverso processi fermentativi o mediante utilizzo di microrganismi. Esempi di polimeri appartenenti al primo caso sono PTT, PEF, PET e PLA, PE. Esempi di polimeri appartenenti al secondo caso sono i PHA. Un esempio di componente mare è, invece, rappresentato da un polimero filabile, preferibilmente scelto tra: polistirene (PS), polivinilalcol (PVA), copolimeri polistirenici contenenti PVA (co-PVA-PS), co-poliesteri contenenti PVA (co-PVA-PES) e co-poliestere contenente acido 5-sulfo-isoftalico o il suo sale sodico (co-PES), essendo quest'ultimo particolarmente preferito. Anche i suddetti polimeri possono essere prodotti a partire da materie prime ottenute da fonti rinnovabili o essere i polimeri stessi producibili attraverso processi fermentativi o mediante utilizzo di microorganismi.
Entrambi i componenti mare ed isola possono essere utilizzati in miscela con componenti aggiuntivi scelti tra pigmenti inorganici per il componente isola, normalmente utilizzati per incrementare la solidità alla luce (ad esempio pigmenti carbon black in percentuale fino al 2% in massa), e polimeri incompatibili per il componente mare che facilitano la rottura del guscio durante le fasi di stiro e produzione dell’intermedio feltro.
In una forma di realizzazione particolarmente preferita, il feltro del passaggio a. è ottenuto per agugliatura di una fibra bi-componente formata da PET e Co-PES eventualmente additivati con pigmenti inorganici nel componente isola e polimeri incompatibili nel componente mare.
La fibra bi-componente ha un rapporto tra componente isola e componente mare tale da permettere la filatura dei due componenti attraverso una filiera in modo rapido ed efficace. Detto rapporto isola/mare è preferibilmente compreso tra 20/80 e tra 80/20, più preferibilmente tra 50/50 e 80/20. Prima del processo di agugliatura, la fibra bi-componente è di solito trattata secondo metodi noti nell’arte che prevedono passaggi in olii lubrificanti e stiro per migliorare l’orientamento delle macromolecole nella direzione dello stiro e le proprietà fisico-meccaniche, oltre che diminuire il titolo della fibra così ottenuta, caratteristica questa particolarmente richiesta per la produzione di prodotti di pregio. In una forma preferita dell’invenzione, la fibra, prima di venire stirata, presenta un titolo compreso tra 6,5 e 19,4 dtex, preferibilmente compreso tra 9,2 e 17 dtex. Lo stiro inoltre è eseguito con rapporti che variano generalmente nell’intervallo 2-5, preferibilmente nell’intervallo 2,1-3,9. Al termine del passaggio a. si ottiene un feltro avente uno spessore preferibilmente compreso tra 2 e 4 mm, e una densità apparente compresa tra 0,1 e 0,5 g/cm<3>, più preferibilmente compresa tra 0,15 e 0,3 g/cm<3>. Vantaggiosamente, detti valori di densità e spessore risultano ottimali ai fini di ottenere un prodotto non tessuto finale dotato di buona mano, morbidezza, aspetto e resistenza meccanica alle condizioni di processo.
Il feltro ottenuto dopo il passaggio a. è quindi impregnato secondo il passaggio b. del presente processo. Praticamente, il passaggio di impregnazione del feltro può avvenire mediante contatto di quest’ultimo con una soluzione acquosa calda di PVA avente la caratteristica di diventare poco solubile nelle condizioni di rimozione del componente mare una volta essiccato e trattato ad alta temperatura o con opportuni additivi. In alternativa, il passaggio b può avvenire per rientro a caldo con acqua, e successiva impregnazione a freddo, con PU in ambiente acquoso. In quest’ultimo caso, dopo il rientro a caldo, il feltro viene preferibilmente sottoposto ad un passaggio di asciugatura, seguito dalla successiva impregnazione a freddo con il PU in ambiente acquoso. Se non altrimenti specificato, per “rientro a caldo” si intende un passaggio di immersione in acqua ad una temperatura di almeno 50° C, preferibilmente compresa tra 60 e 99° C. Per “impregnazione a freddo”, invece, si intende indicare una temperatura di impregnazione non superiore a 50° C, più preferibilmente compresa tra 15 e 40° C. In entrambi i casi, l’impregnazione può essere realizzata mediante tecniche note nell’arte, quali ad esempio, immersione e dosaggio mediante rulli spremitori. L’impregnazione a caldo del feltro con acqua o soluzione di PVA avviene ad una temperatura di almeno 50° C, preferibilmente compresa tra 60 e 99° C, in modo da ottenere anche la stabilizzazione dimensionale dell’intermedio grazie al rilascio delle tensioni accumulate con il processo di filatura, stiro e feltratura. La stabilizzazione dimensionale produce generalmente anche un incremento di densità con conseguente miglioramento delle caratteristiche estetiche del prodotto finale ottenuto.
In particolare, il PVA utilizzato nel passaggio b. è caratterizzato dal fatto di avere una solubilità in acqua, o in solventi acquosi, nettamente inferiore alla solubilità del componente ”mare” della fibra bi-componente nelle condizioni di dissoluzione . A questo scopo, il presente processo prevede l’utilizzo di un PVA ad elevato indice di saponificazione, cioè di almeno il 88%, ancor più preferibilmente superiore al 97%. Detto grado di saponificazione permette al PVA di avere un’insolubilità in ambiente acquoso tale da resistere al successivo trattamento di rimozione del componente mare, senza pregiudicare la sua dissoluzione in acqua dopo il passaggio e. del processo come di seguito descritto. Vantaggiosamente, l’utilizzo del PVA con detto grado di saponificazione permette la realizzazione del passaggio b. senza l’utilizzo di alcun agente reticolante, quale ad esempio, acido borico o composti di vanadio o zirconio, potenzialmente dannosi per la salute.
La solubilità del PVA può essere modulata anche dopo il passaggio di impregnazione b., mediante trattamenti termici ad alta temperatura. A tal proposito, il feltro impregnato con PVA è trattato dopo asciugatura ad una temperatura compresa tra circa 150° C e circa 250° C ad esempio mediante l’uso di forni o getti d’aria o radiazioni infrarosse, per un tempo che può variare da meno di un minuto a circa 15 minuti, a seconda tipicamente della temperatura utilizzata, del grado di resistenza alla dissoluzione richiesto e del grado di saponificazione.
Nel caso in cui il passaggio b. sia eseguito mediante impregnazione del feltro con PU, questo è preferibilmente scelto fra le formulazioni di poliuretano in ambiente acquoso, ad esempio sotto forma di emulsione o dispersione acquosa. Il fissaggio del poliuretano così addizionato può avvenire mediante coagulo ad aria calda, in soluzione contenente acidi, in soluzioni acquose contenenti elettroliti, a radiofrequenze, a microonde, a vapore. Come noto, il PU è un polimero avente una catena polimerica formata da soli legami uretanici (cioè –NH-(CO)-O-) o da un mix di legami uretanici ed ureici (cioè –NH-(CO)-NH-), ed è preparato per reazione tra un poliolo ed un di-isocianato. Nella presente invenzione, il PU è preferibilmente ottenuto mediante reazione di un di-isocianato, alifatico o aromatico, con polioli aventi un peso molecolare medio compreso tra 500 e 5000 Da, ancor più preferibilmente scelti tra: polietere, poliestere, policarbonato e poliestere-policarbonato.
In una forma di realizzazione, il passaggio b. può avvenire in presenza di ulteriori additivi quali, ad esempio, addensati, tensioattivi, regolatori di viscosità in generale, sali di metalli alcalini o alcalino terrosi quali CaCl2e simili e derivati siliconici. Al termine del passaggio di impregnazione, il feltro impregnato con PVA o PU è di solito sottoposto ad una fase di termo fissaggio (curing) del PVA o del PU, che avviene mediante trattamento termico ad una temperatura di almeno 90° C, preferibilmente compresa tra 150 e 250°C, ancor più preferibilmente compresa tra 180 e 220° C. Detto trattamento può avvenire mediante l’utilizzo di forni, secondo metodi noti nell’arte. In questo modo è possibile fissare stabilmente il PVA o il PU al feltro, permettendo di eseguire il successivo passaggio di rimozione del componente “mare”, senza modificare sostanzialmente il contenuto di PVA o di PU nel materiale.
A questo proposito, il passaggio c. di rimozione del componente “mare” avviene mediante contatto del feltro impregnato con PVA o PU ottenuto nel precedente passaggio b. con una soluzione acquosa basica di un idrossido alcalino o alcalino terroso, preferibilmente NaOH. Detto contatto avviene preferibilmente per immersione (lavaggio) del feltro impregnato con PVA o PU nella soluzione acquosa basica scelta e può anche essere seguito da ripetuti lavaggi con acqua, ai fini di garantire l’allontanamento di eventuali residui di soluzione basica sul campione che potrebbero causare una parziale dissoluzione, indesiderata, del componente “isola”. Preferibilmente, il pH di tale soluzione è di almeno 8, preferibilmente compreso tra 10 e 14. In una forma di realizzazione, la concentrazione della soluzione basica è compresa tra 1 e 48%, preferibilmente tra 5 e 15%. La rimozione del componente “mare” secondo il passaggio c. avviene ad una temperatura e per un tempo scelti in modo da ottimizzare la dissoluzione selettiva di tale componente, sciogliendo la minima quantità possibile di PVA o PU applicato, evitando al contempo la degradazione della microfibra della componente “isola”. Per ottenere una rimozione più efficace e tempi minori, la temperatura della soluzione basica è preferibilmente di almeno 40° C, più preferibilmente di almeno 60° C, ancor più preferibilmente compresa tra 65° C e 90° C se il passaggio di impregnazione b. viene effettuato utilizzando un PU. Nel caso in cui il passaggio b. venga effettuato con PVA, la temperatura del passaggio di rimozione è preferibilmente minore di 80° C.
L’intermedio microfibroso privo del componente “mare” è quindi sottoposto al passaggio d. di impregnazione con PU. Quest’ultimo in particolare può essere presente in ambiente acquoso, ad esempio in emulsioni o dispersioni acquose, o anche in ambiente organico, ad esempio in soluzione con solventi organici polari. Preferibilmente la concentrazione della soluzione di impregnazione è compresa tra 10 e 40%, più preferibilmente compreso tra 15 e 30%. Concentrazioni superiori al 30% potrebbero risultare particolarmente viscose e difficili da impregnare (specialmente per i poliuretani a solvente), mentre concentrazioni inferiori al 10% potrebbero causare una scarsa stabilità della dispersione di PU nel tempo e modificare sensibilmente la struttura del poliuretano coagulato ed il tipo di adesione fra poliuretano e microfibra al punto da compromettere la resistenza dell’intermedio in tintura. Analogamente al passaggio b. del presente processo, l’impregnazione con PU secondo il passaggio d. avviene tipicamente mediante immersione e dosaggio con rulli spremitori o mediante tecniche note nell’arte (ad esempio, onde di pressione). Preferibilmente, l’intermedio microfibroso è impregnato con il PU mediante immersione e dosaggio con rulli spremitori.
Nel caso di impregnazione con PU in ambiente acquoso, essa può essere convenientemente eseguita utilizzando un polimero poliuretanico così detto auto-emulsionante, e/o mediante l’aggiunta di opportuni emulsionanti esterni, quali ad esempio tensioattivi sia ionici che non-ionici. Preferibilmente, gli emulsionanti sono impiegati in concentrazioni comprese tra 0,5 e 10% rispetto al PU. Al fine di ottenere le caratteristiche meccaniche e di resistenza ai solventi desiderate, l’impregnazione del passaggio d. può avvenire in presenza di un agente reticolante preferibilmente in grado di attivarsi in fase di essiccamento del PU ad una temperatura compresa tra circa 100° C e 200° C, preferibilmente compresa tra circa 110° C e 160° C. Detto reticolante è preferibilmente utilizzato in quantità comprese tra 0,5 e 10%, e può essere scelto tra: melammine, aziridine, epossidi, composti di zirconio, derivati isocianato o preferibilmente, carbodiimidi e isocianati bloccati con bassa temperatura di sblocco. L’impregnazione con PU, inoltre, può avvenire in presenza di ulteriori additivi quali, ad esempio, addensanti, tensioattivi, regolatori di viscosità, agenti destabilizzanti, sali di metalli alcalini o alcalino terrosi e derivati siliconici, agenti espandenti, zuccheri semplici, polimeri compatibili e miscibili con il poliuretano che siano solubili in acqua, preferibilmente in quantità comprese tra 0 e 10% più preferibilmente comprese tra 0 e 5% rispetto al PU. Un esempio di sale alcalino è CaCl2e viene utilizzato per favorire la destabilizzazione della dispersione di poliuretano all’aumentare della temperatura (PU che coagulano termicamente), sia che si trovi nel corpo della dispersione, sia che si trovi all’esterno, disciolto nella soluzione di coagulo (T coagulo compresa fra 20 e 90°C).
Nel caso in cui il passaggio d. sia condotto in ambiente organico, il PU è generalmente sciolto in un solvente organico polare, preferibilmente scelto tra dimetilacetammide (DMAC) e dimetilformammide (DMF), essendo quest’ultimo particolarmente preferito. Inoltre, quando l’impregnazione è eseguita in ambiente organico, il successivo passaggio di fissazione e. avviene mediante coagulo in acqua o in una miscela acqua/solvente. In particolare, il coagulo dell’intermedio microfibroso impregnato con PU in soluzione organica avviene generalmente mediante immersione dell’intermedio microfibroso in un bagno di acqua, eventualmente in presenza di DMF, preferibilmente con un rapporto DMF/H2O compreso tra 0/100 fino a 50/50 in peso. La temperatura di coagulo è compresa tra 20 e 50° C, preferibilmente tra 25 e 40° C, a seconda della quantità di DMF eventualmente presente nel bagno di acqua del coagulo. Per migliorare l’adesione della microfibra al poliuretano, può essere necessario aggiungere alla soluzione di poliuretano in solvente organico dei bagnanti o sottoporre l’intermedio ottenuto con il passaggio c. ad un trattamento con agenti bagnanti o neutralizzanti della carica superficiale della microfibra prima di procedere all’impregnazione con il suddetto poliuretano in solvente organico. A questo proposito, agenti bagnanti utilizzabili possono essere scelti tra i saponi, i sali di metalli alcalino o alcalino terrosi o i composti comunemente utilizzati nell’arte per tale scopo, e noti al tecnico del ramo.
Successivamente al passaggio di impregnazione d., l’intermedio microfibroso è sottoposto al passaggio e. di fissaggio del PU. Nel caso in cui il precedente passaggio d. sia avvenuto in ambiente acquoso, il fissaggio può avvenire mediante: coagulo ad aria calda, coagulo ad acqua calda, in soluzione acquose di elettroliti, coagulo a radiofrequenze, coagulo a microonde, coagulo a vapore, o anche mediante coagulo acido. Preferibilmente, il coagulo avviene ad aria, acqua calda o radiofrequenze. Nel caso di coagulo in soluzione acquosa contenente degli elettroliti disciolti, è possibile ottenere il coagulo del poliuretano a bassa temperatura (cioè a temperatura non superiore a 50°C) con notevole risparmio di energia. Nel caso del coagulo a radiofrequenze o ad aria calda, invece, è possibile ottenere la fissazione del PU per via termica senza necessariamente giungere al completo essiccamento dell’intermedio impregnato, con notevole risparmio di energia e costi d’investimento iniziale, qualora il trattamento fosse abbinato a tipologie di poliuretani dispersi in acqua in grado di coagulare per via termica.
Nel caso del coagulo ad aria calda, il materiale ottenuto dopo il passaggio d. è messo a contatto con dell’aria ad una temperatura compresa tra circa 50° C e circa 200° C, preferibilmente compresa tra circa 60° C e circa 160° C per meglio controllare la migrazione del poliuretano durante il riscaldamento; la durata del riscaldamento può variare ad esempio a seconda della tipologia di poliuretano utilizzato in quanto, in caso di impiego di poliuretani che coagulano termicamente, è possibile limitare il riscaldamento dell’intermedio impregnato, evitando il completo essiccamento e risparmiando in questo modo sulla quantità di energia richiesta per evaporare l’acqua presente. Preferibilmente, il PU è coagulato sull’intermedio microfibroso in un forno, preferibilmente a spilli, a temperature crescenti comprese tra 60° C e 160° C. Detto gradiente di temperatura evita che l’acqua evapori così velocemente da trasportare anche la parte solida della dispersione verso la superficie, prima che riceva calore sufficiente a degradare i tensioattivi che tengono in sospensione il PU. Il coagulo ad aria calda come qui descritto permette vantaggiosamente di ottenere un prodotto finito dotato di ottima resistenza e durabilità. Inoltre, con il coagulo ad aria calda il PU tende a diventare trasparente, rendendo quindi meno evidenti eventuali fenomeni di specking. Per specking si intende un effetto visivo nel prodotto finito generato da un forte contrasto di colore tra la microfibra tinta e la matrice poliuretanica, non tinta o dotata di una colorazione differente da quella della microfibra.
Nel caso del coagulo ad acqua calda, invece, il materiale impregnato ottenuto dopo il passaggio d. è messo a contatto, preferibilmente per immersione, con acqua ad una temperatura compresa tra circa 20° C e 100°C, preferibilmente compresa tra circa 40° C e 90° C. L’acqua è generalmente acqua deionizzata o addolcita, e può inoltre contenere una certa quantità di un agente destabilizzante della dispersione di PU e che permetta di abbassare la temperatura alla quale il PU inizia a coagulare (definito anche con il termine “cloud point”).
Un esempio di agente destabilizzante sono gli alogenuri di calcio, preferibilmente CaCl2. L’agente scelto può essere utilizzato in quantità comprese tra 0,01% e 5% in peso, più preferibilmente comprese tra 0,1% e 1%. Il coagulo ad acqua calda è particolarmente conveniente quando si desidera avere una migliorata morbidezza del prodotto finale.
In una forma preferita dell’invenzione, inoltre, per minimizzare la migrazione di poliuretano durante il processo di coagulo e/o minimizzare la perdita di poliuretano nella vasca di coagulo, viene aggiunta alla preparazione contenente il PU anche un agente addensante in grado di aumentare la viscosità della preparazione stessa. Preferibilmente, l’addensante è di tipo associativo, in grado cioè di associarsi al PU presente in dispersione acquosa già sotto forma di micelle e produrre in questo modo delle strutture disperse più complesse nelle quali le micelle sono aggregate fra loro. Il funzionamento di questi sistemi associativi è ben noto ai tecnici del ramo.
Nel caso del coagulo a radiofrequenze, il materiale impregnato ottenuto dal passaggio d. del presente processo è sottoposto ad un trattamento di irraggiamento con radiofrequenze, ad esempio mediante l’utilizzo di un forno a radiofrequenze con campo parallelo, obliquo o verticale, al quale, è applicata una tensione fra gli elettrodi compresa tra 0,1 kV e 10 kV, preferibilmente un forno con campo obliquo o parallelo con tensione fra gli elettrodi compresa fra 0,1 e 6 kV, ancor più preferibilmente un forno con campo parallelo con tensione fra gli elettrodi compresa tra 0,3 e 5 kV. Vantaggiosamente, il coagulo mediante radiofrequenze permette di ottenere la fissazione del PU in tempi molto brevi (anche nell’ordine di qualche minuto), senza la necessità di portare il materiale a completa secchezza e contenendo in questo modo fenomeni di migrazione del poliuretano verso la superficie del materiale durante l’essiccamento dell’intermedio fino a coagulo avvenuto. All’uscita dal forno a radiofrequenze, infatti, anche se il materiale presenta dell’umidità residua, il coagulo del PU è avvenuto completamente, comportando in questo modo notevoli vantaggi sia in termini di risparmio energetico che di tempo, oltre ad un aspetto del prodotto finale qualitativamente migliore.
Se nel passaggio b. è stato utilizzato PVA come agente legante, dopo il fissaggio del PU l’intermedio prodotto viene sottoposto ad un lavaggio con acqua calda per la rimozione del legante.
Dopo il passaggio e., il semilavorato viene essiccato ottenendo un semilavorato IE.
Il semilavorato IE viene quindi tagliato in senso longitudinale al centro in due strati microfibrosi, preferibilmente di spessore identico (step 2).
Almeno uno strato microfibroso ottenuto dal taglio viene sottoposto a smerigliatura su un lato (definito come lato N) per estrarne le microfibre e formare la nappa, ottenendo così almeno un semilavorato microfibroso greggio (step 3). Il semilavorato microfibroso greggio preferibilmente ha uno spessore compreso tra 0,5 e 1 mm, preferibilmente tra 0,6 e 0,9 mm. Il semilavorato microfibroso greggio viene sottoposto nuovamente a taglio longitudinale in senso parallelo alle superfici con produzione di intermedio nobile (contenente il lato N del greggio) e di uno strato di scarto (contenente il lato non smerigliato del greggio – lato S) (step 4).
L’intermedio nobile viene accoppiato (dal lato opposto a quello N) ad un tessuto in fibre di polietilene tereftalato mediante l’applicazione di un adesivo poliuretanico termoplastico reticolabile tra l’intermedio nobile e il tessuto (step 5).
L’adesivo poliuretanico termoplastico reticolabile è un adesivo che reticola ad una temperatura superiore alla temperatura ambiente.
Dopo riscaldamento, il materiale accoppiato viene lasciato a riposto per un tempo compreso tra 30 e 80 ore per far completare la reazione di reticolazione.
Questa tecnica di accoppiamento si chiama “hot-melt”.
Lo strato di tessuto usato per l’accoppiamento è preferibilmente un tessuto di fibre di polietilene tereftalato. Il tessuto è preferibilmente un tessuto a maglia, preferibilmente a maglia circolare. In un’altra forma di realizzazione il tessuto è un tessuto a maglia indemagliabile. Il peso del tessuto è preferibilmente compreso tra 50 e 150 g/m<2>, preferibilmente tra 60 e 120 g/m<2>. Il tessuto presenta preferibilmente un allungamento a 50N (UNI-EN ISO 13934/1) longitudinale compreso tra 25% e 95%, trasversale compreso tra 30% e 150%. Il tessuto presenta un carico a rottura (UNI-EN ISO 13934/1), longitudinale compreso tra 300 N e 1200N, trasversale compreso tra 400 N e nessuna rottura.
Il tessuto presenta una resistenza allo strappo (EN ISO 13937-1) longitudinale compresa tra 8 N e 50 N, trasversale compresa tra 9 N e 40N.
Il materiale accoppiato viene sottoposto ad un processo di tintura con coloranti dispersi in macchine “Jet” in un bagno acquoso tamponato a pH tra 4 e 5 ad una temperatura tra i 110 e i 140°C, ottenendo così un materiale composito caratterizzato da un colore molto simile delle due superfici esterne (step 6).
Lo step tintoriale è preferibilmente seguito da una fase di pulizia riducente, eseguita per mezzo di idrosolfito di sodio, allo scopo di rimuovere l’eccesso di colorante presente sul materiale.
In una forma preferita di realizzazione, il materiale accoppiato, dopo asciugatura della tintura, può essere sottoposto ad una un ulteriore step di termofissaggio ad una temperatura compresa tra 80 e 130°C (step 7). Il materiale composito multistrato ha un peso unitario (UNI EN 29073-1) compreso tra 200 e 300 g/m<2>, preferibilmente tra 210 e 280 g/m<2>. Il materiale composito multistrato ha uno spessore (EN ISO 5084) compreso tra 0,6 e 1,0 mm.
Il materiale composito multistrato è caratterizzato da un allungamento a rottura (UNI-EN ISO 13934/1) longitudinale compreso tra 35% e 90%, trasversale compreso tra 50% e 170%.
Il materiale composito multistrato è caratterizzato da un carico a rottura (EN ISO13934-1) longitudinale compreso tra 300 e 800 N/5 cm, preferibilmente tra 100 e 600 N/5 cm.
Il materiale composito multistrato è caratterizzato da una resistenza alla lacerazione (EN ISO13937-2) longitudinale compresa tra 30 e 90 N, trasversale compresa tra 20 e 80 N.
Grazie alle ottime proprietà di allungamento, il materiale composito multistrato può essere utilizzato in applicazioni particolari come ad esempio il rivestimento di sottotetti (paglioni o imperiali) di mezzi di trasporto (ad esempio padiglioni di automobili) ed il rivestimento di altri componenti del settore arredo e automotive che richiedono una speciale capacità di resistenza alla rottura, allungamento ed un certo grado di deformabilità del rivestimento.
Per applicazioni di rivestimento di componenti automotive, ad esempio di padiglioni di automezzi, il materiale composito multistrato viene accoppiato ad una schiuma polimerica (preferibilmente una schiuma di poliuretano oppure una schiuma di poliuretano a base poliestere). Tale schiuma ha preferibilmente uno spessore di 2-8 mm ed una densità compresa tra 25 e 75 Kg/m<3>.
L’accoppiamento tra il materiale composito multistrato e la schiuma polimerica è effettuato mediante un processo di laminazione a caldo (o laminazione a fiamma). La schiuma polimerica è parzialmente fusa passando su una fonte di calore (ad esempio una fiamma) e successivamente calandrata con il materiale composito multistrato. La schiuma polimerica parzialmente rammollita dal calore rappresenta il collante.
In alternativa alla lavorazione a fiamma è possibile interporre un adesivo tra la schiuma polimerica e il materiale composito multistrato.
Il materiale composito multistrato accoppiato alla schiuma polimerica presenta uno spessore (SAE J882) compreso tra 2 e 8 mm.
Il peso unitario (SAE J860) è compreso tra 300 e 400 g/m<2>.
Il materiale composito multistrato accoppiato alla schiuma polimerica ha un carico a rottura (ASTM D5034) longitudinale compreso tra 300 e 850 N, trasversale compreso tra 100 e 700 N.
Il materiale composito multistrato accoppiato alla schiuma polimerica ha un allungamento a rottura (EN ISO 13934-1) longitudinale compreso tra 35 e 90%, trasversale compreso tra 50 e 150%.
l materiale composito multistrato accoppiato alla schiuma polimerica ha una resistenza alla lacerazione a pantalone (EN ISO 13937-2) longitudinale compresa tra 30 e 90 N, trasversale compresa tra 20 e 80 N. Il materiale composito multistrato accoppiato alla schiuma polimerica può quindi essere applicato all’oggetto da rivestire (ad esempio una capotta di automobile) mediante un adesivo termoplastico attivato termicamente e quindi ribordato intorno al perimetro dell’oggetto mediante una macchina pinzatrice.
Nell’applicazione all’oggetto da rivestire il materiale composito multistrato ha dimostrato buone proprietà di resistenza all’allungamento e alle condizioni di ribordatura perimetrale senza riportare rotture o strappi. Inoltre, con il materiale composito multistrato dell’invenzione è stato possibile rivestire oggetti con rientranze e sporgenze molto accentuate senza che si verificassero rotture e strappi in corrispondenza degli avvallamenti e delle curvature.
Ad esempio, le figure 1-6 mostrano una capotta per automobile rivestita con il materiale composito multistrato della presente invenzione. Come si nota dalle figure, il materiale composito multistrato consente di ottenere una perfetta aderenza alla forma della capotta rigida seguendo, senza grinze e rotture gli avvallamenti, gli angoli e le curvature dell’oggetto. Inoltre, dalle figure 5 e 6 si evince che la ribordatura del materiale composito multistrato avviene in maniera ottimale senza la formazione di rotture o strappi.
ESEMPI
In tabella è riportata la legenda delle abbreviazioni usate negli esempi per identificare le materie prime.
ABBREVIAZIONE MATERIA PRIMA PET Polietilentereftalato
PS Polistirene
Co-PES co-poliestere contenente acido 5-sulfo-isoftalico PVA Alcool polivinilico
PHC Poliesametilencarbonatoglicol
PNA Polineopentiladipatoglicol
MDI 4-4’ Difenilmetildiisocianato
DBA Dibutilammina
PUR Poliuretano termoplastico reattivo
PUD Dispersione acquosa di poliuretano
ESEMPIO 1
Viene preparata una fibra bicomponente in fiocco, costituita da microfibre di PET (0.14÷0.17 dtex) in una matrice di PS, avente le seguenti caratteristiche:
1 Denaratura: 4.2 dtex
2 Lunghezza: 51 mm
3 Arricciature: circa 4-5/cm
In particolare la fibra è formata da 57 parti in peso di PET e da 43 parti in peso di PS. Se osservata in sezione la fibra rivela la presenza di 16 microfibre di PET inglobate nella matrice di PS.
Con la fibra bicomponente viene preparato, mediante agugliatura meccanica, un feltro avente densità comprese nell’intervallo 0.150÷0.200 g/cm<3>e Pesi Unitari compresi nell’intervallo 580÷630 g/m<2>.
Il feltro agugliato è immerso in una soluzione acquosa al 12% in peso di alcool polivinilico e viene quindi sottoposto ad essiccamento. Il feltro agugliato, così trattato, viene successivamente immerso in tricloroetilene fino a completa dissoluzione della matrice polistirenica delle fibre. Si procede quindi con l’essiccamento del tessuto-non-tessuto così formato, ottenendo un prodotto intermedio chiamato “semilavorato D”.
A parte viene preparato un elastomero poliuretanico in forma di soluzione in DMF. In un primo stadio (prepolimerizzazione) si fanno reagire, alla temperatura di 65°C e sotto agitazione, PHC e PNA entrambi di peso molecolare 2.000, con MDI in un rapporto molare isocianato/dioli di 2,9/1. Dopo 3 ore dall’inizio della reazione, il prepolimero così ottenuto viene raffreddato alla temperatura di 45°C e diluito con DMF, avente un contenuto di acqua dello 0,03%, fino ad ottenere una soluzione al 25% di prepolimero con un contenuto di gruppi NCO liberi pari all’1,46%.
Quindi, mantenendo la temperatura a 45°C, vengono aggiunti lentamente, nell’arco di 5 minuti, DBA ed acqua disciolti in DMF, in modo da avere un poliuretano-poliurea di peso molecolare calcolato di 43.000. Dopo aver portato la temperatura a 65°C, il reattore viene mantenuto sotto agitazione per altre 8 ore, ottenendo, alla fine, una soluzione di poliuretano poliurea, stabile nel tempo, con viscosità a 20°C di 24.000 mPa*sec. La soluzione dell’elastomero così preparata viene quindi diluita con DMF, contenente Tinuvin® 622 e Tinuvin® 326 per formare una soluzione al 14 % in peso. Il polimero in soluzione ottenuto, se coagulato in acqua, è in grado di generare strutture ad elevata porosità.
Il “semilavorato D”, preparato come descritto sopra, viene immerso nella soluzione dell’elastomero poliuretanico, spremuto per passaggio attraverso una coppia di rulli e successivamente immerso per 1 ora in un bagno d’acqua mantenuto a 40°C. Si ottiene così un intermedio coagulato che viene fatto passare in un bagno d’acqua riscaldata a 80°C per estrarre il solvente residuo e l’alcol polivinilico. Dopo essiccamento, si ottiene un composito (“semilavorato IE”) che viene poi tagliato longitudinalmente al centro, in 2 strati microfibrosi di identico spessore. I semilavorati così ottenuti vengono sottoposti a smerigliatura, principalmente sulla superficie esterna (lato “N”), per estrarne le microfibre e formare il pelo: il risultato è un tessuto-non-tessuto microfibroso sintetico denominato “greggio” avente uno spessore medio di 0.74 mm.
Il “greggio” viene nuovamente sottoposto a taglio longitudinale in senso parallelo alle superfici con produzione di un intermedio nobile (contenente il lato “N” del “greggio”) di spessore medio 0,38 mm e di uno di scarto (contenente il lato “S” del greggio ispezionato). L’intermedio nobile viene quindi accoppiato dal lato opposto a quello “N” del “greggio” mediante un processo hot-melt (utilizzando un adesivo poliuretanico termoplastico reattivo ad una temperatura di 140°C) con un tessuto a maglia circolare realizzato con filati di PET, a costituire una struttura a 2 strati. Il tessuto utilizzato come rinforzo (“Mizar”) ha un peso unitario di 60 g/m² ed allungamenti a 50N longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 94% e 48% rispettivamente. Viene così ottenuto un “semilavorato Perform Mizar”, che viene infine tinto in jet secondo la tradizionale tecnologia utilizzata per le pelli scamosciate già note.
La pelle artificiale così ottenuta, in virtù della totale assenza di fibre appartenenti al tessuto di rinforzo nello strato microfibroso, ha un aspetto del tutto simile a quello della già nota pelle artificiale ad alta qualità. Essa si distingue però per le elevate proprietà fisico-meccaniche (conferite al composito dal tessuto utilizzato come rinforzo) che ne permettono il rivestimento di prodotti termoformati nei settori Auto & Arredamento con un preriscaldo debole o addirittura assente. Tale peculiarità consente inoltre l’ottenimento di un composito avente le due superfici esterne caratterizzate da un colore molto simile. Il composito finale ha un peso unitario di 210 g/m² ed allungamenti a rottura longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 65% e 125% rispettivamente.
In funzione della percentuale di restringimento in tintura e dell’applicazione finale, il prodotto tinto può essere sottoposto ad un trattamento opzionale di termofissaggio in ramosa a 10 m/min. e temperatura di 110°C.
ESEMPIO 2
Viene preparata una fibra bicomponente in fiocco, costituita da microfibre di PET (0.14÷0.17 dtex) in una matrice di PS, avente le seguenti caratteristiche:
1 Denaratura: 4.2 dtex
2 Lunghezza: 51 mm
3 Arricciature: circa 4-5/cm
In particolare la fibra è formata da 57 parti in peso di PET e da 43 parti in peso di PS. Se osservata in sezione la fibra rivela la presenza di 16 microfibre di PET inglobate nella matrice di PS.
Con la fibra bicomponente viene preparato, mediante agugliatura meccanica, un feltro avente densità comprese nell’intervallo 0.150÷0.200 g/cm<3>e Pesi Unitari compresi nell’intervallo 580÷630 g/m<2>.
Il feltro agugliato è immerso in una soluzione acquosa al 12% in peso di alcool polivinilico e viene quindi sottoposto ad essiccamento. Il feltro agugliato, così trattato, viene successivamente immerso in tricloroetilene fino a completa dissoluzione della matrice polistirenica delle fibre. Si procede quindi con l’essiccamento del tessuto-non-tessuto così formato, ottenendo un prodotto intermedio chiamato “semilavorato D”.
A parte viene preparato un elastomero poliuretanico in forma di soluzione in DMF. In un primo stadio (prepolimerizzazione) si fanno reagire, alla temperatura di 65°C e sotto agitazione, PHC e PNA entrambi di peso molecolare 2.000, con MDI in un rapporto molare isocianato/dioli di 2,9/1. Dopo 3 ore dall’inizio della reazione, il prepolimero così ottenuto viene raffreddato alla temperatura di 45°C e diluito con DMF, avente un contenuto di acqua dello 0,03%, fino ad ottenere una soluzione al 25% di prepolimero con un contenuto di gruppi NCO liberi pari all’1,46%.
Quindi, mantenendo la temperatura a 45°C, vengono aggiunti lentamente, nell’arco di 5 minuti, DBA ed acqua disciolti in DMF, in modo da avere un poliuretano-poliurea di peso molecolare calcolato di 43.000. Dopo aver portato la temperatura a 65°C, il reattore viene mantenuto sotto agitazione per altre 8 ore, ottenendo, alla fine, una soluzione di poliuretano poliurea, stabile nel tempo, con viscosità a 20°C di 24.000 mPa*sec. La soluzione dell’elastomero così preparata viene quindi diluita con DMF, contenente Tinuvin® 622 e Tinuvin® 326 per formare una soluzione al 14 % in peso. Il polimero in soluzione ottenuto, se coagulato in acqua, è in grado di generare strutture ad elevata porosità.
Il “semilavorato D”, preparato come descritto sopra, viene immerso nella soluzione dell’elastomero poliuretanico, spremuto per passaggio attraverso una coppia di rulli e successivamente immerso per 1 ora in un bagno d’acqua mantenuto a 40°C. Si ottiene così un intermedio coagulato che viene fatto passare in un bagno d’acqua riscaldata a 90°C per estrarre il solvente residuo e l’alcol polivinilico. Dopo essiccamento, si ottiene un composito (“semilavorato IE”) che viene poi tagliato longitudinalmente al centro, in 2 strati microfibrosi di identico spessore. I semilavorati così ottenuti vengono sottoposti a smerigliatura, principalmente sulla superficie esterna (lato “N”), per estrarne le microfibre e formare il pelo: il risultato è un tessuto-non-tessuto microfibroso sintetico denominato “greggio” avente uno spessore medio di 0.74 mm.
Il “greggio” viene nuovamente sottoposto a taglio longitudinale in senso parallelo alle superfici con produzione di un intermedio nobile (contenente il lato “N” del “greggio”) di spessore medio 0,38 mm e di uno di scarto (contenente il lato “S” del greggio ispezionato). L’intermedio nobile viene quindi accoppiato dal lato opposto a quello “N” del “greggio” mediante un processo hot-melt (utilizzando un adesivo poliuretanico termoplastico reattivo ad una temperatura di 140°C) con un tessuto a maglia circolare realizzato con filati di PET, a costituire una struttura a 2 strati. Il tessuto utilizzato come rinforzo (“Interlock”) ha un peso unitario di 105 g/m² ed allungamenti a 50N longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 25% e 140% rispettivamente. Viene così ottenuto un “semilavorato Perform Interlock”, che viene infine tinto in jet secondo la tradizionale tecnologia utilizzata per le pelli scamosciate già note.
La pelle artificiale così ottenuta, in virtù della totale assenza di fibre appartenenti al tessuto di rinforzo nello strato microfibroso, ha un aspetto del tutto simile a quello della già nota pelle artificiale ad alta qualità. Essa si distingue però per le elevate proprietà fisico-meccaniche (conferite al composito dal tessuto utilizzato come rinforzo) che ne permettono il rivestimento di prodotti termoformati nei settori Auto & Arredamento con un preriscaldo debole o addirittura assente. Tale peculiarità consente inoltre l’ottenimento di un composito avente le due superfici esterne caratterizzate da un colore molto simile. Il composito finale ha un peso unitario di 275 g/m² ed allungamenti a rottura longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 78% e 87% rispettivamente.
In funzione della percentuale di restringimento in tintura e dell’applicazione finale, il prodotto tinto può essere sottoposto ad un trattamento opzionale di termofissaggio in ramosa a 10 m/min. e temperatura di 110°C.
ESEMPIO 3
Viene preparata una fibra bicomponente in fiocco, costituita da microfibre di PET (0.14÷0.17 dtex) in una matrice di PS, avente le seguenti caratteristiche:
1 Denaratura: 4.2 dtex
2 Lunghezza: 51 mm
3 Arricciature: circa 4-5/cm
In particolare la fibra è formata da 57 parti in peso di PET e da 43 parti in peso di PS. Se osservata in sezione la fibra rivela la presenza di 16 microfibre di PET inglobate nella matrice di PS.
Con la fibra bicomponente viene preparato, mediante agugliatura meccanica, un feltro avente densità comprese nell’intervallo 0.150÷0.200 g/cm<3>e Pesi Unitari compresi nell’intervallo 580÷630 g/m<2>.
Il feltro agugliato è immerso in una soluzione acquosa al 12% in peso di alcool polivinilico e viene quindi sottoposto ad essiccamento. Il feltro agugliato, così trattato, viene successivamente immerso in tricloroetilene fino a completa dissoluzione della matrice polistirenica delle fibre. Si procede quindi con l’essiccamento del tessuto-non-tessuto così formato, ottenendo un prodotto intermedio chiamato “semilavorato D”.
A parte viene preparato un elastomero poliuretanico in forma di soluzione in DMF. In un primo stadio (prepolimerizzazione) si fanno reagire, alla temperatura di 65°C e sotto agitazione, PHC e PNA entrambi di peso molecolare 2.000, con MDI in un rapporto molare isocianato/dioli di 2,9/1. Dopo 3 ore dall’inizio della reazione, il prepolimero così ottenuto viene raffreddato alla temperatura di 45°C e diluito con DMF, avente un contenuto di acqua dello 0,03%, fino ad ottenere una soluzione al 25% di prepolimero con un contenuto di gruppi NCO liberi pari all’1,46%.
Quindi, mantenendo la temperatura a 45°C, vengono aggiunti lentamente, nell’arco di 5 minuti, DBA ed acqua disciolti in DMF, in modo da avere un poliuretano-poliurea di peso molecolare calcolato di 43.000. Dopo aver portato la temperatura a 65°C, il reattore viene mantenuto sotto agitazione per altre 8 ore, ottenendo, alla fine, una soluzione di poliuretano poliurea, stabile nel tempo, con viscosità a 20°C di 24.000 mPa*sec. La soluzione dell’elastomero così preparata viene quindi diluita con DMF, contenente Tinuvin® 622 e Tinuvin® 326 per formare una soluzione al 14 % in peso. Il polimero in soluzione ottenuto, se coagulato in acqua, è in grado di generare strutture ad elevata porosità.
Il “semilavorato D”, preparato come descritto sopra, viene immerso nella soluzione dell’elastomero poliuretanico, spremuto per passaggio attraverso una coppia di rulli e successivamente immerso per 1 ora in un bagno d’acqua mantenuto a 40°C. Si ottiene così un intermedio coagulato che viene fatto passare in un bagno d’acqua riscaldata a 80°C per estrarre il solvente residuo e l’alcol polivinilico. Dopo essiccamento, si ottiene un composito (“semilavorato IE”) che viene poi tagliato longitudinalmente al centro, in 2 strati microfibrosi di identico spessore. I semilavorati così ottenuti vengono sottoposti a smerigliatura, principalmente sulla superficie esterna (lato “N”), per estrarne le microfibre e formare il pelo: il risultato è un tessuto-non-tessuto microfibroso sintetico denominato “greggio” avente uno spessore medio di 0.74 mm.
Il “greggio” viene nuovamente sottoposto a taglio longitudinale in senso parallelo alle superfici con produzione di un intermedio nobile (contenente il lato “N” del “greggio”) di spessore medio 0,38 mm e di uno di scarto (contenente il lato “S” del greggio ispezionato). L’intermedio nobile viene quindi accoppiato dal lato opposto a quello “N” del “greggio” mediante un processo hot-melt (utilizzando un adesivo poliuretanico termoplastico reattivo ad una temperatura di 140°C) con un tessuto a maglia indemagliabile realizzato con filati di PET, a costituire una struttura a 2 strati. Il tessuto utilizzato come rinforzo (“Eiffel”) ha un peso unitario di 85 g/m² ed allungamenti a 50N longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 38% e 32% rispettivamente. Viene così ottenuto un “semilavorato Perform Eiffel”, che viene infine tinto in jet secondo la tradizionale tecnologia utilizzata per le pelli scamosciate già note.
La pelle artificiale così ottenuta, in virtù della totale assenza di fibre appartenenti al tessuto di rinforzo nello strato microfibroso, ha un aspetto del tutto simile a quello della già nota pelle artificiale ad alta qualità. Essa si distingue però per le elevate proprietà fisico-meccaniche (conferite al composito dal tessuto utilizzato come rinforzo) che ne permettono il rivestimento di prodotti termoformati nei settori Auto & Arredamento con un preriscaldo debole o addirittura assente. Tale peculiarità consente inoltre l’ottenimento di un composito avente le due superfici esterne caratterizzate da un colore molto simile. Il composito finale ha un peso unitario di 250 g/m² ed allungamenti a rottura longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 65% e 75% rispettivamente.
In funzione della percentuale di restringimento in tintura e dell’applicazione finale, il prodotto tinto può essere sottoposto ad un trattamento opzionale di termofissaggio in ramosa a 10 m/min. e temperatura di 110°C.
ESEMPIO 4
Viene preparata una fibra bicomponente in fiocco, costituita da microfibre di PET (0.14÷0.17 dtex) in una matrice di Co-PES, avente le seguenti caratteristiche:
1 Denaratura: 4.2 den
2 Lunghezza: 51 mm
3 Arricciature: circa 4/cm
In particolare la fibra è formata da 57 parti in peso di PET e da 43 parti in peso di Co-PES. Se osservata in sezione, la fibra rivela la presenza di 16 microfibre di PET inglobate nella matrice di Co-PES.
Con la fibra bicomponente viene preparato, mediante agugliatura meccanica, un feltro avente densità comprese nell’intervallo 0.170÷0.230 g/cm<3>e Pesi Unitari compresi nell’intervallo 520÷640 g/m<2>.
Il feltro agugliato è immerso in una soluzione acquosa al 12% in peso di alcool polivinilico ad alto valore di saponificazione e sottoposto a trattamenti termici, volti dapprima all’essiccamento del semilavorato e poi alla reticolazione del PVA (Curing) ad alta temperatura, circa 190°C.
Il feltro agugliato, così trattato, viene successivamente immerso in una soluzione basica per NaOH all’8% alla Temperatura di 60°C fino alla completa rimozione della componente mare, per poi essere lavato con acqua. La precedente fase di Curing ha reso il PVA sufficientemente resistente alle condizioni di idrolisi alcalina. Si procede quindi con l’essiccamento del tessuto-non-tessuto così formato, ottenendo un prodotto intermedio chiamato “semilavorato CD”.
A parte viene preparata una dispersione acquosa contenete emulsioni di poliuretano WITCOBOND 279-34, addensante e reticolante. Nello specifico il poliuretano WITCOBOND 279-34 (PUD alifatico, carattere anionico, base polietere, prodotto da Chemtura) contribuisce per il 18% al peso della dispersione, l’addensante TAFIGEL PUR 44 contribuisce per l’1,1% ed il reticolante carbodimmide Carbodilite SV-02 prodotto da Nisshinbo Inc. contribuisce per lo 1.0%. La formulazione così ottenuta ha una viscosità di 586 cP ed un Cloud Point di 92°C.
Il “semilavorato CD”, preparato come descritto sopra, viene immerso nella dispersione dell’elastomero poliuretanico, spremuto per passaggio attraverso una coppia di rulli e immediatamente passato in forno a spilli a temperatura di 150°C, per un tempo sufficiente ad assicurare l’essiccamento e l’attivazione del reticolante. L’effetto barriera del PVA presente sui bordi fa sì che la maggior parte del PUD risulti distribuito al centro del composito.
Una volta reticolata la matrice poliuretanica, Il PVA viene rimosso a 95°C in vibro washer con acqua calda a 95°C.
Dopo essiccamento, si ottiene un composito (“semilavorato IE”) che viene poi tagliato longitudinalmente al centro, in 2 strati microfibrosi di identico spessore. I semilavorati così ottenuti vengono sottoposti a smerigliatura, principalmente sulla superficie esterna (lato “N”), per estrarne le microfibre e formare il pelo: il risultato è un tessuto-non-tessuto microfibroso sintetico denominato “greggio” avente uno spessore medio di 0.74 mm.
Il “greggio” viene nuovamente sottoposto a taglio longitudinale in senso parallelo alle superfici con produzione di un intermedio nobile (contenente il lato “N” del “greggio”) di spessore medio 0,38 mm e di uno di scarto (contenente il lato “S” del greggio ispezionato). L’intermedio nobile viene quindi accoppiato dal lato opposto a quello “N” del “greggio” mediante un processo hot-melt (utilizzando un adesivo poliuretanico termoplastico reattivo ad una temperatura di 140°C) con un tessuto a maglia circolare realizzato con filati di PET, a costituire una struttura a 2 strati. Il tessuto utilizzato come rinforzo (“Interlock”) ha un peso unitario di 105 g/m² ed allungamenti a 50N longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 25% e 140% rispettivamente. Viene così ottenuto un “semilavorato Perform Interlock”, che viene infine tinto in jet secondo la tradizionale tecnologia utilizzata per le pelli scamosciate già note.
La pelle artificiale così ottenuta, in virtù della totale assenza di fibre appartenenti al tessuto di rinforzo nello strato microfibroso, ha un aspetto del tutto simile a quello della già nota pelle artificiale ad alta qualità. Essa si distingue però per le elevate proprietà fisico-meccaniche (conferite al composito dal tessuto utilizzato come rinforzo) che ne permettono il rivestimento di prodotti termoformati nei settori Auto & Arredamento con un preriscaldo debole o addirittura assente. Tale peculiarità consente inoltre l’ottenimento di un composito avente le due superfici esterne caratterizzate da un colore molto simile. Il composito finale ha un peso unitario di 267 g/m² ed allungamenti a rottura longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 64% e 97% rispettivamente.
In funzione della percentuale di restringimento in tintura e dell’applicazione finale, il prodotto tinto può essere sottoposto ad un trattamento opzionale di termofissaggio in ramosa a 10 m/min. e temperatura di 110°C.
ESEMPIO 5
Viene preparata una fibra bicomponente in fiocco, costituita da microfibre di PET (0.14÷0.17 dtex) in una matrice di Co-PES, avente le seguenti caratteristiche:
1 Denaratura: 4.2 dtex
2 Lunghezza: 51 mm
3 Arricciature: circa 4/cm
In particolare la fibra è formata da 57 parti in peso di PET e da 43 parti in peso di Co-PES.
Le microfibre di PET sono addizionate, in fase di estrusione, con carbon black in proporzione dell’1% in peso.
Se osservata in sezione, la fibra rivela la presenza di 16 microfibre di PET inglobate nella matrice di Co-PES.
Con la fibra bicomponente viene preparato, mediante agugliatura meccanica, un feltro avente densità comprese nell’intervallo 0.170÷0.230 g/cm<3>e Pesi Unitari compresi nell’intervallo 520÷640 g/m<2>.
Il feltro agugliato è immerso in una soluzione acquosa al 12% in peso di alcool polivinilico ad alto valore di saponificazione e sottoposto a trattamenti termici, volti dapprima all’essiccamento del semilavorato e poi alla reticolazione del PVA (Curing) ad alta temperatura, circa 190°C.
Il feltro agugliato, così trattato, viene successivamente immerso in una soluzione basica per NaOH all’8% alla Temperatura di 60°C fino alla completa rimozione della componente mare, per poi essere lavato con acqua. La precedente fase di Curing ha reso il PVA sufficientemente resistente alle condizioni di idrolisi alcalina. Si procede quindi con l’essiccamento del tessuto-non-tessuto così formato, ottenendo un prodotto intermedio chiamato “semilavorato CD”.
A parte viene preparata una dispersione acquosa contenete emulsioni di poliuretano WITCOBOND 279-34, addensante e reticolante. Nello specifico il poliuretano WITCOBOND 279-34 (PUD alifatico, carattere anionico, base polietere, prodotto da Chemtura) contribuisce per il 18% al peso della dispersione, l’addensante TAFIGEL PUR 44 contribuisce per l’1,1% ed il reticolante carbodimmide Carbodilite SV-02 prodotto da Nisshinbo Inc. contribuisce per lo 1.0%. La formulazione così ottenuta ha una viscosità di 586 cP ed un Cloud Point di 92°C.
Il “semilavorato CD”, preparato come descritto sopra, viene immerso nella dispersione dell’elastomero poliuretanico, spremuto per passaggio attraverso una coppia di rulli e immediatamente passato in forno a spilli a temperatura di 150°C, per un tempo sufficiente ad assicurare l’essiccamento e l’attivazione del reticolante. L’effetto barriera del PVA presente sui bordi fa sì che la maggior parte del PUD risulti distribuito al centro del composito.
Una volta reticolata la matrice poliuretanica, Il PVA viene rimosso a 95°C in vibro washer con acqua calda a 95°C.
Dopo essiccamento, si ottiene un composito (“semilavorato IE”) che viene poi tagliato longitudinalmente al centro, in 2 strati microfibrosi di identico spessore. I semilavorati così ottenuti vengono sottoposti a smerigliatura, principalmente sulla superficie esterna (lato “N”), per estrarne le microfibre e formare il pelo: il risultato è un tessuto-non-tessuto microfibroso sintetico denominato “greggio” avente uno spessore medio di 0.74 mm.
Il “greggio” viene nuovamente sottoposto a taglio longitudinale in senso parallelo alle superfici con produzione di un intermedio nobile (contenente il lato “N” del “greggio”) di spessore medio 0,38 mm e di uno di scarto (contenente il lato “S” del greggio ispezionato). L’intermedio nobile viene quindi accoppiato dal lato opposto a quello “N” del “greggio” mediante un processo hot-melt (utilizzando un adesivo poliuretanico termoplastico reattivo ad una temperatura di 140°C) con un tessuto a maglia circolare realizzato con filati di PET, a costituire una struttura a 2 strati. Il tessuto utilizzato come rinforzo (“Interlock”) ha un peso unitario di 105 g/m² ed allungamenti a 50N longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 25% e 140% rispettivamente. Viene così ottenuto un “semilavorato Perform Interlock”, che viene infine tinto in jet secondo la tradizionale tecnologia utilizzata per le pelli scamosciate già note.
La pelle artificiale così ottenuta, in virtù della totale assenza di fibre appartenenti al tessuto di rinforzo nello strato microfibroso, ha un aspetto del tutto simile a quello della già nota pelle artificiale ad alta qualità. Essa si distingue però per le elevate proprietà fisico-meccaniche (conferite al composito dal tessuto utilizzato come rinforzo) che ne permettono il rivestimento di prodotti termoformati nei settori Auto & Arredamento con un preriscaldo debole o addirittura assente. Tale peculiarità consente inoltre l’ottenimento di un composito avente le due superfici esterne caratterizzate da un colore molto simile. Il composito finale ha un peso unitario di 226 g/m² ed allungamenti a rottura longitudinale/trasversale UNI-EN ISO 13934/1 del 56% e 89% rispettivamente.
In funzione della percentuale di restringimento in tintura e dell’applicazione finale, il prodotto tinto può essere sottoposto ad un trattamento opzionale di termofissaggio in ramosa a 10 m/min. e temperatura di 110°C.
ESEMPIO 6 - TEST APPLICATIVI CONDOTTI E RISULTATI
I multistrati ottenuti negli esempi 1-5 sono stati sottoposti, previa accoppiatura a fiamma con una schiuma poliuretanica base poliestere (spessore 3.7 mm / densità 35 kg/m³), ad un test applicativo di termoformatura di un imperiale automotive con finestra centrale per il tetto apribile. Il processo industriale prevedeva un doppio stadio di lavorazione, con pre-formatura del backing rigido dell’imperiale e la successiva applicazione del materiale composito multistrato schiumato tramite incollaggio del materiale multistrato a mezzo di un film adesivo termoplastico attivato termicamente. A rivestimento avvenuto, il materiale multistrato veniva quindi sottoposto a ribordatura automatica a temperatura ambiente lungo il perimetro dell’imperiale (come evidenziato nelle figure 1-6) senza strappi o lacerazioni.

Claims (13)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Processo per la preparazione di un materiale composito multistrato microfibroso comprendente: 1) realizzare un semilavorato microfibroso non-tessuto costituito da microfibre di uno o più polimeri disperse in una matrice poliuretanica (semilavorato IE); 2) tagliare longitudinalmente il semilavorato in due strati; 3) sottoporre almeno uno strato a smerigliatura su un lato (lato N) per estrarne le microfibre e formare la nappa, ottenendo così un semilavorato greggio; 4) tagliare almeno un semilavorato greggio in senso longitudinale parallelamente alle superfici producendo un intermedio nobile, contenente il lato smerigliato (lato N), ed uno strato di scarto (contenente il lato non smerigliato – lato S); 5) accoppiare l’intermedio nobile (dal lato opposto a quello N) ad un tessuto in fibre di polietilene tereftalato mediante l’applicazione di un adesivo poliuretanico termoplastico reticolabile tra l’intermedio nobile e il tessuto; 6) sottoporre il materiale composito multistrato ad un processo di tintura in jet.
  2. 2. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui detto intermedio nobile ottenuto nello step 4) ha uno spessore compreso tra 0,25 e 0,5 mm, preferibilmente tra 0,30 e 0,45 mm.
  3. 3. Processo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto adesivo poliuretanico termoplastico reticolabile è un adesivo che reticola ad una temperatura superiore alla temperatura ambiente
  4. 4. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 3, in cui dopo il passaggio 5), il materiale accoppiato viene lasciato a riposto per un tempo compreso tra 30 e 80 ore per far completare la reazione di reticolazione.
  5. 5. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 4, in cui detto semilavorato microfibroso dello step 1) è ottenuto mediante i seguenti step: a. preparazione di un feltro mediante agugliatura di una fibra bicomponente del tipo “isola nel mare”, b. impregnazione a caldo di detto feltro con una soluzione acquosa di polivinilalcool (PVA) avente un grado di saponificazione di almeno il 94%, oppure impregnazione a caldo di detto feltro con acqua e successivamente impregnazione a freddo con poliuretano (PU), c. rimozione del componente mare dall’intermedio del passaggio b, d. impregnazione dell’intermedio microfibroso con PU, e. fissazione del PU all’intermedio microfibroso mediante coagulo e rimozione del PVA eventualmente aggiunto al punto b.
  6. 6. Materiale composito multistrato microfibroso ottenibile con il processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 5.
  7. 7. Materiale secondo la rivendicazione 6, comprendente almeno due strati accoppiati mediante un adesivo poliuretanico termoplastico reticolabile, in cui almeno uno strato è un tessuto di fibre di polietilene tereftalato ed almeno un secondo strato è tessuto-non-tessuto microfibroso.
  8. 8. Materiale secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detto tessuto è un tessuto a maglia, preferibilmente a maglia circolare o a maglia indemagliabile.
  9. 9. Materiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 6 alla 8, in cui detto tessuto ha un peso compreso tra 50 e 150 g/m<2>, preferibilmente tra 60 e 120 g/m<2>; un allungamento a 50N longitudinale compreso tra 25% e 95%, trasversale compreso tra 30% e 150%; un carico a rottura, longitudinale compreso tra 300 N e 1200N, trasversale compreso tra 400 N e nessuna rottura; una resistenza allo strappo longitudinale compresa tra 8 N e 50 N, trasversale compresa tra 9 N e 40N.
  10. 10. Materiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 6 alla 9, in cui detto materiale composito multistrato microfibroso ha un peso unitario compreso tra 200 e 300 g/m<2>, preferibilmente tra 210 e 280 g/m<2>; uno spessore compreso tra 0,6 e 1,0 mm;
  11. 11. Materiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 6 alla 10, in cui detto materiale composito multistrato microfibroso ha un allungamento a rottura longitudinale compreso tra 35% e 90%, trasversale compreso tra 50% e 170%; un carico a rottura longitudinale compreso tra 300 e 800 N/5 cm, preferibilmente tra 500 e 750 N/5 cm; una resistenza alla lacerazione longitudinale compresa tra 30 e 90 N, trasversale compresa tra 20 e 80 N.
  12. 12. Materiale composito multistrato microfibroso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 6 alla 11, accoppiato ad una schiuma polimerica, preferibilmente una schiuma di poliuretano oppure una schiuma di poliuretano a base poliestere, in cui detta schiuma polimerica preferibilmente ha uno spessore di 2-8 mm ed una densità compresa tra 25 e 75 Kg/m<3>.
  13. 13. Uso del materiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 6 alla 11, per rivestire sottotetti, padiglioni o imperiali di mezzi di trasporto e per rivestire elementi di arredo.
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