PL60781B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 15.XI.1963 Japonia Opublikowano: 31.X.1970 60781 KI. 8 1, 2 MKP D 06 n, 3/04 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Osamu Fukushima, Hiroshi Hayanami, Kazuo Nlagoshi Wlasciciel patentu: Kurashiki Rayon Company Limited, Kurashiki City (Japonia) Sposób wytwarzania skóry syntetycznej Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania skóry syntetycznej' o wysokiej wytrzymalosci. Wy¬ nalazek umozliwia otrzymanie miekkiego, prze¬ puszczajacego powietrze i wilgoc materialu w for¬ mie arkuszy, wykazujacego uderzajace podobien¬ stwo do skóry naturalnej pod wzgledem struktury, wygladu zewnetrznego, budowy wewnetrznej i do¬ tyku.W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2.773.286 przedstawiono sposób wytwa¬ rzania nietkanych, porowatych wlóknistych arkuszy, polegajacy na tym, ze formuje sie nietkane arku¬ sze, skladajace sie z wlókien tworzacych strukture, wlókiem tworzacych pory oraz miekkiego elastomet- rycznego wielkoczasteczkowego spoiwa, prasuje sie arkusze w podwyzszonej temperaturze, a nastepnie ekstrahuje sie z arkuszy wlókna tworzace pory.Sposób ten ma jednak te wade, ze poniewaz wlókna tworzace pory ulegaja ekstrakcji, ilosc wlókien w arkuszu ulega odpowiednio do stopnia ekstrakcji zmniejszeniu, wskutek czego zmniejsza sie wytrzy¬ malosc otrzymanych arkuszy. Natomiast wlókna tworzace strukture arkuszy oraz spoiwo impregnu¬ jace je wiaza sie ze soba tak silnie, ze otrzymane arkusze staja sie sztywne.Celem wynalazku jest dostarczenie miekkiej, przepuszczajacej powietrze i wilgoc skóry synte¬ tycznej o wysokiej wytrzymalosci, wykazujacej: mozliwie maksymalne podobienstwo do skóry na- 10 15 20 turalnej pod wzgledem struktury, wygladu zew¬ netrznego, budowy wewnetrznej i dotyku.Sposób wytwarzania skóry syntetycznej wedlug wynalazku polega na tym, ze formuje sie mate wlóknista z wlókien przed*zonych wspólnlie z mie¬ szaniny co naijmnieji dwóch wielkoczasteczkowych polimerów i poddaje ekstrakcji co najimmiej jeden wielkoczasteczkowy polimer stanowiacy jeden ze skladników wlókien za pomoca rozpuszczalnika, który jednoczesnie nie jest rozpuszczalnikiem dla co najmniej jednego z wielkoczasteczkowych poli¬ merów wchodzacych w sklad wlókien.Wlókna wspólnie przedzone mozna otrzymac dro¬ ga przedzenia na mokro, na sucho lub ze stopu mieszaniny dwóch lub wiecej wielkoczasteczkowych polimerów. Korzystne jest przedzenie ze stopu.Wlókna ps wyprzedzeniu zaleca sie wyciagnac.Jako wlóknotwórcze polimery wielkoczasteczko¬ we mozna 'stosowac na przyklad polioilefiny, takie jak polietylen i polipropylen; ataktyczne i izotak- tyczne polistyreny, alfcilo- lub halogeno-podstawio. ne pdtistyreny; poliamidy, na przyklad nylon 6 i ny¬ lon 6,6; poliestry, na przyklad politereftalan etyle¬ nowy; polimetakrylany, na przyklad polimetakry¬ lan metylu; estry poliwinylowe, na rpzyklad poli¬ octan winylu i poiLmasian winylu; polialkohol wi¬ nylowy i jego pochodne, polihalogenki winylu na przyklad polichlorek winylu; poliakrylonitryl;' ha¬ logenki poliwinylidenu na przyklad polichlorek wi¬ nylidenu; kokondensaty lub kopolimery skladajace 60 7813 sie z niskoczasteczkowych skondensowanych i spo- limeryzowanych substancji; oraz wielkoczasteczko¬ we kopolimery szczepione, otrzymywane przez szczepienie róznych zdolnych do homopolimeryzacj: niskoczasteczkowych substancji na róznych homo- polimerach, kokondensataich i kopolimerach.Oczywiscie, jesli stosuje sie dwa lub wiecej wiel¬ koczasteczkowych polimerów, wówczas konieczne jest, aby byly one zdolne do wspólnego przedzenia.Okreslenie „zdolne do wspólnego przedzenia" ozna¬ cza, ze mieszanina polimerów powinna zachowac po wyprzedzeniu postac wlókien, nie oznacza to na¬ tomiast wcaile, aby otrzymane wlókna musialy . miec jednolita strukture wewnetrzna. Korzystne jest, aby stosunek ilosci jednego skladnika mie¬ szaniny do wspólnego przedzenia do ilosci drugiego skladnika wynosil powyzej 20°/o.Korzystne jest równiez, aby wielkoczasteczkowy polimer, który ma byc usuniety i wyekstrahowany ze wspólnie przedzonych wlókien, pecznial lub rozpuszczal sie w rozpuszczalniku, bedacym sklad¬ nikiem roztworu wielkoczasteczkowego polimeru, sluzacego jako spoiwo do impregnacji maty. Otrzy¬ muje sie w ten sposób dostatecznie spoista skóre syntetyczna po sprasowaniu jej podczas procesu koagulacji.Wlóknine lub maite wlóknista wytwarza sie sposobem suchym lub mokrym z opisanych wyzej wlókien wspólnie przedzonych. Otrzymana w ten sposób wlóknina lub mata jest zbyt luzna, dlatego chcac uzyskac produkt koncowy o wysokiej wy¬ trzymalosci, nalezy ja w odpowiedni sposób za¬ gescic. W tym celu wlókna wspólnie przedzone przerabia sie na wlókno ciete, z którego na odpo¬ wiedniej maszynie formuje sie wlóknine o bezlad¬ nym plaskim ulozeniu poszczególnych wlókienek.Wlóknine te zageszcza sie i nadaje wlókienkom bezladne ulozenie we wszystkich trzech kierunkach przez iglowanie.Jesli zageszczenie jest niedostateczne, wlóknine dodatkowo poddaje sie sprasowaniu. Podczas pra¬ sowania korzystnie jest wlóknine podgrzac. Zagesz¬ czenie mozna równiez przeprowadzic przez wywola¬ nie skurczu wlókien. Wymagana wysoka wytrzy¬ malosc produktu koncowego mozna uzyskac przez rozciaganie arkusza wlókniny bez wywolywania skurczu.Sposób wedlug wynalazku rózni sie od innych metod wytwarzania tego rodzaju nietkanych ma¬ terialów tekstylnych. Przy wytwarzaniu dobrej skó- 50 ry syntetycznej podstawowym warunkiem jest, aby mata byla miekka i gietka. W celu 'Uzyskania miejk- kiej1 i gietkiej maty korzystne jest stosowanie wló¬ kien bardzo cienkich ponizej 1 denier, korzystnie ponizej 0,5 denier. Jednak uformowanie matv « 55 bezladnym ukladzie wlókien przez przepuszczenie takich wlókien przez greplarke a nastepnie igfcwa- nie jest bairdzo trudne z uwagi na zle wlasciwosci przedzalnicze tak cienkich wlókien. Natomiast w sposobie wedlug wynalazku mozna stosowac do for- 60 mowania maty wlókna o grubosci 1,5 — 3,0 denier, które przeda sie o wiele lepiej. Mata wykonana z wlókien o grubosci 1,5 — 3 denier nie jest na ogól miekka, jednak z uwagi na to, ze co najmniej je¬ den z wielkoczasteczkowych polimerów zostaje 6s BO 781 4 z wlókien wyekstrahowany i usuniety w dalszym etapie ekstrakcji, otrzymana mata moze byc dzie¬ ki temu równiez tak miekka, jak wytworzona z wlókien cienkich, rzedu 0,5 denier. 5 W sposobie wedlug wynalazku mate wytwarza sie z wlókien otrzymanych z mieszaniny dwóch po¬ limerów, z których jeden jest rozpuszczalny, drugi zas jest nierozpuszczalny w trakcie dalszej obróbki.Dodatek drugiego skladnika moze wplywac na po- 10 prawe przedzalniczych wlasciwosci wlókien. Tak na przyklad wlókna przedzone z samego tylko nylonu 6 imaja zle wlasciwosci przedzalnicze ze wzgledu na ich niski modul Young'a i nieodpowiedni stosunek modulu Young'a w stanie suchym do modulu w sta- 15 nie mokrym. Natomiast wlókno z mieszaniny ny¬ lonu 6 z polistyrenem ma wyzszy modul Young'a i lepszy stosunek modulu w stanie mokrym do mo¬ dulu w stanie suchym, co ukazuje tablica 1.Tablica 1.Stosu¬ nek skla¬ dników miesza¬ niny Modul Yo- ung'a Polistyren Nylon-6 W stanie suchym (g) (d) W stanie mokrym (g) fd) 0 ICO 18 10 10 90 21 21 20 so 1 80 70 1 24 23 30 26 40 60 33 30 50 50 36 33 60 40 40 38 Stosowanie wlókien nyloncwo-polistyrenowych o grubosci 1,5 — 3,0 denier umozliwia formowanie trójwymiarowych nietkanych materialów tekstyl¬ nych bez zadnych trudnosci na powszechnie uzy¬ wanych urzadzeniach, zwyklymi metodami produk¬ cyjnymi.Wlóknine lub mate wlóknista impregnuje sie roz¬ tworem wielkoczasteczkowego tworzywa, które skla¬ da sie z jednego lub wiecej wielkoczasteczkowych polimerów o elastycznosci zblizonej do kauczuku, albo z mieszaniny jednego Cub wiecej wielkocza¬ steczkowych podimerów o elastycznosci izblizonej do kauczuku z jednym lub z wieksza ilo-scia polime¬ rów o elastycznosci niepodobnej do kauczuku. Roz_ twory te niekoniecznie musza stanowic roztwory doskonale, Moga one miec charakter emulsji, by¬ leby tylko mialy zdolnosc impregnowania wlókniny.Do roztworów mozna dodawac soCi, barwników, pigmentów, wypelniaczy, róznych srodków po- wienzchnicwo czynnych i innych dodatków.W sposobie wedlug wynalazku jako srodki im¬ pregnujace mozna stosowac wszelkie wielkocza¬ steczkowe substancje o elastycznosci podobnej do kauczuku nie rozpuszczajace sie w rozpuszczalni¬ kach, uzywanych do ekstrakcji rozpuszczalnego po¬ limeru stanowiacego skladnik wlókien wspólnie przedzonych. Przykladem tego typu elastycznych wielkoczasteczkowych polimerów sa poCdakrylany, kauczuki syntetyczne, chlorowany polietylen i po¬ chodne poiiolefin, wewnetrznie plastyfikowane po¬ limery wielkoczasteczkowe i inne polimery o elas¬ tycznosci zblizonej do kauczuku.Jako wielkoczasteczkowe tworzywa o elastycznos-5 60 781 6 ci nie podobnej do kauczuku mozna stosowac róz¬ ne polimery i kondensaty, jak na przyklad poli¬ chlorek wiinyHu, poMakrylonitryl, polistyren, poli¬ alkohol winylowy i produkty jego acetalowania, po¬ lioctan winylu, poliamidy, modyfikowane poliami¬ dy, polipropylen, polietylen, poliuretany, poiMmocz- niki, poliestry, poliweglany lub ich kopolimery lub kokondensaty jak tez wielkoczasteczkowe polimery szczepione.Po zaimpregnowaniu wlóknliny tworzywem wiel¬ koczasteczkowym poddaje sie srodek impregnujacy koagulacji metoda mokra lub sucha. Zaimpregno¬ wany arkusz wlókniny korzystnie jest sprasowac na zimno lub na -goraco przed, w czasie, lub po za¬ konczeniu pirocesu koagulacji.Otrzymany powyzszym sposobem arkusz mate¬ rialu poddaje sie nastepnie dzialaniu rozpuszczal¬ nika w celu wyekstrahowania co najmniej jednego, polimeru wieCikoczasteczkowego, bedacego skladni¬ kiem wlókna tworzacego mate. ' Rozpuszczalnik, stosowany w sposobie wedlug wynalazku do ekstrakcja jednego ze skladników wlókna powinien rozpuszczac co najmniej jeden wielkoczasteczkowy polimer, lecz nie rozpuszczac pozostalych wielkoczasteczkowych polimerów wchodzacych w sklad wlókna. Rodzaj rozpuszczal¬ nika stosowanego do ekstrakcji zalezy od charakte¬ ru wlókna. Moznia w tym celu stosowac wode, roz¬ puszczalniki organiczne, ma przyklad zwiazki aro¬ matyczne, etery cykliczne, weglowodory alifatycz¬ ne, ketony alifatyczne, ketony cykliczne itp., roz¬ twory róznych soli, na przyklad roztwory chlorku wapniowego, czterochlorku tytanu, chlorku litowego w metanolu oraz mieszaniny powyzszych rozpusz¬ czalników.Syntetyczna skóra wytworzona sposobem wedlug wynalazku ma strukture odpowiadajaca w pelni strukturze skóry naturalnej, dzieki czemu jest po¬ dobna do niej pod wzgledem wygladu zewnetrznego, dotyku i innych cech charakterystycznych dla skó¬ ry naturalnej.Fakt, ze skóra syntetyczna wytworzona sposobem wedlug wynalazku dorównuje, a nawet przewyzsza pod wieloma wzgledami skóre naturalna, wynika 10 20 25 30 35 z jej calej wewnetrznej struktury, której charakte¬ rystyke omówiono ponizej.Jedna *z charakterystycznych cech skóry sytnte- tycznej wytworzonej sposobem wedlug wynalazku jest to, ze tworzace ja wlókna maja liczne mikro- pory oraz ze pomiedzy substancja impregnujaca a powierzchnia wlókien istnieje pewien odstep w wy¬ niku ekstrakcji co najmniej jednego z wielkocza¬ steczkowych polimerów wchodzacych w sklad wló¬ kien. Dzieki temu skóra syntetyczna wedlug wyna¬ lazku jest bardzo miekka i przypomina skóre na¬ turalna.Fakt ten mozna wyjasnic nastepujaco. Same wlókna sa bardziej miekkie dzieki wystepujacym w nich mikroporom. Rozpuszczalny skladnik wló¬ kien zostaje wyplukany z powierzchni wlókien w czasie ekstrakcji, dzieki czemu pomiedzy substancja impregnujaca a wlóknami tworza sie liczne szcze¬ liny, a wielkoczasteczkowy polimer o elastycznosci zblizonej do kauczuku moze sie swob:dnie przesu¬ wac wzgledem wlókien. Mikropory i imJkroszczeliny daja w wyniku istotna poprawe przepuszczalnosci powietrza 1 pary wodnej oraz wlasciwosci zatrzymy¬ wania powietrza wskutek podobienstwa do struk¬ tury wewnetrznej cechujacej skóre naturalna.Liczne mikropory w produkcie wedlug wynalaz¬ ku wystepuja nie tylko pomiedzy poszczególnymi wlóknami, lecz znajduja sie równiez w samych wlóknach. Stopien porowatosci wlókien zalezy od stosunku dwóch lub wiecej wielkoczasteczkowych polimerów we wlóknach, uzytych do formowania maty. Wyjasnia to nastepujacy przyklad.Granulat otrzymany przez zmieszanie w róznych stosunkach nylonu 6 z polistyrenem stopiono i wy¬ tloczono przez dysze o 100 otworkach srednicy 0,2 mm, uzyskujac wlókna o róznym stosunku skladni¬ ków, które zorientowano przez rozciagniecie o 300% w temperaturze 175°C a nastepnie o 50°/o w tem¬ peraturze 2'00°C (laczny stopien orientacji 450°/o).Zorientowane wlókna poddano nastepnie ekstrakcji benzenem w celu usuniecia z nich polistyrenu.Wlasciwosci wlókien nieekstrahowanych i ekstra¬ howanych podano w tablicy 2.Zawartosc polistyrenu (%) Przed ekstrakcja polistyrenu • Po ekstrakcji po¬ listyrenu Grubosc Wytrzymalosc (G/d) Wydluzenie (°/o) Grubosc (d) Wytrzymalosc (G/d) Wydluzenie (%) Porowatosc °/o A/B T 5 3,0 7,8 21 2,9 7,2 23 3 1,01 ablica 2. 10 3,0 7,6 23 2,9 7,5 24 4 0,99 20 3,0 7,2 19 2,9 7,0 25 6 1,00 30 3,0 6,5 23 2,4 6,7 21 20 0,98 40 3,1 7,0 24 1,9 6,8 23 38 0,99 50 3,0 5,8 23 1,5 6,5 25 "49" 0,97 | 60 3,0 5,2 22 1,2 6,9 21 60 0,98 80 Po ekstrakcji traci postac wlóknista7 60 781 8 Objasnienia.: A — Powierzchnia przekroju wlókna po ekstrakcji polistyrenu B — Powierzchnia przekroju wlókna przed ekstrakcja polistyrenu Porowatosc oznacza wartosc wyrazona wzorem 5 c\ 1— —]• 100 , w którym C oznacza grubosc wlók¬ na w denier po ekstrakcji izas D grubosc wlókna w denier, wytworzonego jedynie z nierozpuszczal¬ nego skladnika posiadajacego taka sama powierzen- 10 nie przekroju, jak wlókno ekstrahowane.Jak widac z powyzszej tablicy, wlókna wchodzace w sklad produktu wedlug wynalazku maja poro¬ watosc do okolo 60%.Powierzchnie licowa, charakterystyczna dla skó- 15 ry naturalnej; mozna wytworzyc ma powierzchni skóry syntetycznej przez nalozenie na nia blony lub innego pokrycia sposobem wedlug wynalazku. Po¬ lega on na naniesieniu na powierzchnie skóry syn¬ tetycznej, wytworzonej* w sposób wyzej opisany, 2o odpowiedniej ilosci roztworu wielkoczasteczkowego polimeru, a nastepnie skoagulowaniu go metoda sucha lub mokra. Koagulacje korzystnie jest pro¬ wadzic metoda mokra, lub lacznie czesciowo na sucho a czesciowo mamokro. 25 Wielkoczasteczkowe tworzywo, które mozna sto¬ sowac jako odpowiedni material powlokowy, sklada sie z (jednego" lub wiecej wielkoczasteczkowych po¬ limerów o elastycznosci zblizonej do kauczuku, lub tez z mieszaniny jednego lub wiecej wielkoczastecz- 30 kowych polimerów o elastycznosci zblizonej do kau¬ czuku oraz jednego lub wiecej wielkoczasteczko¬ wych polimerów nie wykazujacych elastycznosci podobnej do kauczuku. Okreslenia „wielkoczastecz¬ kowy polimer o elastycznosci zblizonej1 do kauczu- 35 ku" oraz „wielkoczasteczkowy pofciimer nie wyka¬ zujacy elastycznosci podobnej do kauczuku" maja ten sani sens, jaki podano wyzej dla polimerów impregnujacych, podobnie jak wspomniane wyzej okreslenia „roztwór" oznacza nie tylko roztwór do- 40 skonaly lecz równiez emulsje.Do roztworu mozna dodawac sode, barwniki, pig¬ menty, wypelniacze, srodki powierzchniowo czynne i inne dodatki.Sposób wytwarzania warstwy licowej polega na 45 tym, ze odpowiednia ilosc wielkoczasteczkowego tworzywa nanosi sie nia powierzchnie wlókniny lub arkusza materialu wlóknistego w dowolnym etapie wytwarzania skóry syntetycznej, a nastepnie pod¬ daje sie go koagulacji metoda sucha lub mokra. 50 Ponizej opisano sposoby wykonania warstwy li¬ cowej.Wlóknine z wlókna wspólnie przedzonego impre¬ gnuje sie roztworem wielkoczasteczkowego two¬ rzywa, które czesciowo lub calkowicie koaguluje sie metoda sucha i/iub mokra, po czym powierzch¬ nie arkusza wlókniny powleka sie lub natryskuje w celu otrzymania warstwy licowej. Nastepnie ko¬ aguluje sie metoda sucha i/lub mokra. Tak spre¬ parowany arkusz zanurza sie w rozpuszczalniku w celu wyekstrahowania z wlókien co najmniej jed¬ nego wielkoczasteFczkowego polimeru, po czyin ar¬ kusz przemywa sie i suszy.W innej odmianie sposobu wlóknine z wlókien wspólni? przedzonych impregnuje sie roztworem 65 wielkoczasteczkowego tworzywa, po czym powleka sie lub natryskuje roztworem innego wielkocza¬ steczkowego tworzywa dla wytworzenia warstwy licowej. Nastepnie oba wielkoczasteczkowe tworzy¬ wa koaguluje sie metoda sucha i/lub mokra. W kon¬ cu* ekstrahuje sie co najmniej jeden wielkocza¬ steczkowy polimer z wlókna wspólnie przedzonego i tak spreparowana wlóknine plucze sie i suszy.W trzeciej' odmianie sposobu wlóknine z wlókien wspólnie przedzonych impregnuje sie roztworem wielkoczasteczkowego tworzywa, które nastepnie koaguluje sie metoda mokra. Zaimpregnowana wlóknine plucze sie i suszy, a nastepnie powleka lub natryskuje roztworem wielkoczasteczkowego tworzywa w celu utworzenia warstwy licowej. W koncu ekstrahuje sie co najmniej jeden wielkocza¬ steczkowy poCimer z wlókna wspólnie przedzonego i tak spreparowana wlóknine plucze sie i suszy.Nawet jesli dla wytworzenia warstwy licowej roztwór wielkoczasteczkowego tworzywa zostal na¬ lozony lub natryskany stosunkowo grubo, to otrzy¬ mana skóra syntetyczna ma dostateczna przepusz¬ czalnosc powietrza i wilgoci, które to wlasciwosci stanowia ceche charakterystyczna skóry naturalnej.Uzyskano to przez usuniecie przez ekstrakcje czes¬ ci wielkoczasteczkowego tworzywa w dalszym eta¬ pie obróbki, wskutek czego powstaly w skórze syn¬ tetycznej charakterystyczne wglebienia, bardzo przypominajace wygladem zewnetrznym skóre na¬ turalna.Do procesu wytwarzania skóry syntetycznej spo¬ sobem wedlug wynalazku mozna wprowadzic w ra¬ zie potrzeby dodatkowy etap poCegajacy na czescio¬ wym rozpuszczeniu nie podlegajacego ekstrakcji wielkoczasteczkowego polimeru we wlóknach wspólnie przedzonych w celu ich wzajemnego skle¬ jenia.Ponadto do wlókien wspólnie przedzonych, sta¬ nowiacych surowiec do wytwarzania ,skóry synte¬ tycznej sposobem wedlug wynalazku mozna do¬ mieszac czesciowo rózne inne wlókna, przedzone z jednego tylko polimeru, lub tez wlókna naturalne.Do wytwarzania skóry syntetycznej sposobem wed¬ lug wynalazku mozna uzyc jako warstwy wewnetrz¬ nej lub podkladu równiez materialów tkanych z wlókien syntetycznych, skladajacych sie z jedne¬ go polimeru, albo tkanin z wlókien naturalnych.Obie operacje „koagulacji" i „ekstrakcji" wedlug wynalazku mozna przeprowadzic jednoczesnie.Przez zamszowanie spodniej strony wytworzonej skóry syntetycznej wlókna po tej stronie zostaja rozszczepione na drobne wlókienka o bardzo niskim denier, co nadaje skórze syntetycznej strukture bardzo przypominajaca skóre naturalna.Ponizsze przyklady sluza do objasnienia istoty wynailazku, jednak w niczym nie ograniczaja jego zakresu.Przyklad I. Granulat skladajacy sie z 40 czesci nylonu 6 i 60 czesci polistyrenu przetloczo¬ no na wytlaczarce slimakowej przez dysze o 300 otworkach srednicy 0,2 mm w temperaturze 300°C do komory suszarni, utrzymywanej1 w temperatu¬ rze 120°C, przez nadmuch powietrza, gdzie wy¬ tworzone wlókno nawijano z szybkoscia 600 m/mi¬ nute. Z wytworzonego w ten sposób wlókna ufor-60 781 9 10 mowano karbiki w ilosci 24 na 2,5 cm i pocieto na odcinki o dlugosci 3 cm, po czym uformowano z nie¬ go trójwymiarowana wlóknine o gramaturze 330 g/cm2 przy uzyciu greplarki i stempla iglowego."Wlóknine sprasowano lekko ma goracych walcach w temperaturze 100°C.Sprasowana wlóknine zanurzono w 13°/o-owym dwuetyloformamidowym roztworze wielkoczastecz¬ kowego elastycznego poliuretanu, otrzymanego przez reakcje poliestru kwasu adypinowego i glikoCu ety¬ lenowego z dwuizocyjanianodwufenyloimetanem i glikolem. Nastepnie przeprowadzono koagulacje w wodzie i po wysuszeniu wyekstrahowano toluenem resztki rozpuszczalnika oraz polistyren, zawarty we wlóknach. Po takiej obróbce wlóknina jest bar¬ dziej miekka i ma lepsza strukture w porównaniu z wlóknina przed ekstrakcja, a ponadto wykazuje podstawowe cechy charakterystyczne dla skóry na¬ turalnej, jak zawartosc powietrza, przepuszczalnosc powietrza i wilgoci itp.Przyklad II. Zorientowane i skarbikowane wlókna z mieszaniny nylonu 6 i polistyrenu w pro¬ porcji 40:60 o grubosci 2 denier przerobiono na wlókna ciete dlugosci 5,0 cm, po czym uformowano z nich mate nietkana o gramaturze 220 g/m2 przy uzyciu maszyny do wytwarzania nietkanych mate¬ rialów o bezladnym ukladzie wlókien oraz stempla liglowego. Wytworzona mate zanurzono do roztwo¬ ru impregnujacego otrzymanego przez dodanie 0,4°/o oktadecylouretanu celulozy jako zmiekczacza 8%-owego dwumetyloformamidowego roztworu -elastomeru poliuretanowego otrzymanego przez re¬ akcje poliadypinianu etyHenowo-propylenowego o ciezarze czasteczkowym 1500 (stosunek molowy gli«- kolu etylenowego do glikolu propylenowego 0,7:0,3), p,p'-dwuizocyjanianu dwufenylornetanu i glikolu etylenowego w stosunku molowym 1:2,5:1,5, po czym wycisnieto z niej iz obu stron nadmiar roztworu tak, aby ciezar wchlonietego roztworu impregnu¬ jacego byl okolo osiem razy wiekszy od ciezaru sa- meji maty.Nastepnie powierzchnie tak zaimpregnowanej maty powleczono 10°/o-owym roztworem poliureta¬ nu w dwumetyloformamidzie w ilosci czterokrotnie -przewyzszajacej ciezar maty. Mate zanurzono do :30°/o-owego roztworu wodnego dwumetyloformami- du w temperaturze 30°C na 15 minut, a po skoagu- lowaniu srodka impregnujacego wyzeto ja, prze¬ plukano w wodzie, przepuszczono przez gorace wal¬ ki prasujace, a nastepnie poddano ekstrakcji tolu¬ enem w temperaturze 70°C, usuwajac co najmniej 95°/o polistyrenu z wlókna wspólnie przedzonego.Wlasciwosci otrzymanego materialu, przedstawio¬ ne w tablicy 3, odpowiadaja wlasciwosciom skóry owczej.Tablica 3.Gramatura (g/m2 ) Grubosc (mm) Skóra synte¬ tyczna wedlug wyna¬ lazku 213 0,68 cd N O^ cd w 269 0,53 cd N £ O S -O co 218 0,64 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ¦' Ciezar wlasciwy (g/cm3) Wytrzymalosc na rozcia¬ ganie (kG/cm2) kG mm* Wydluzenie (°/o) Wytrzymalosc na rozdzie¬ ranie (kG) Zuzycie powierzchni Odpornosc na scieranie Sztywnosc (mm) Zawartosc wilgoci (%) Wodoodpornosc (cm) Przepuszczalnosc powie¬ trza (sek) Przepuszczalnosc wilgoci (g/m2) (dobe | Skóra synte¬ tyczna- wedlug wyna¬ lazku 0,45 22,4 wzdluz¬ na X poprze¬ czna 1.10x1.09 76,0 3,0 150 1000 2000 45 15 | 155 41 8490 Skóra owcza (zamsz) 0,61 21,4 1,35 39,5 1,4 12 500 1000 . 52 14 143 19 8220 1 Skóra owcza 0,34 5,8 0,30 33,9 2,0 219 1000 2000 27 14 225 48 7310 Przyklad III. Mate nietkana o gramaturze 330 g/m2,wytworzona z wlókien wspólnie przedzp- nych z mieszaniny nylonu 6 i polistyrenu w propor¬ cji 40:60, cietych na odcinki 5,0 cm i o grubosci 3,0 denier zanurzono do roztworu elastomeru z pirzykladu II w dwumetyloformamidzie z dodatkiem 3°/ó jednostearynianiu sorbitowego w stosunku do ilosci elastomeru i 3°/o dwutlenku tytanu w stosun¬ ku do ilosci elastomeru, po czym mate wycisnieto obustronnie w celu ustalenia ilosci wchlonietego roztworu, wynoszacej jedenastokrotnie wiecej od ciezaru suchej maty. Zaimpregnowana mate powle¬ czono 20°/o-owym roztworem elastomeru poliureta¬ nowego w dwumetyloformamidzie w ilosci 2,5-kroU nie wiekszej od ciezaru maty. Nastepnie mate za¬ nurzono na 20 minut do 30°/t-owego wodnego roz^ tworu dwumetyloformamidu w celu spowodowania koagulacji elastomeru, po czym z wlókien wyekstra¬ howano polistyren za pomoca toluenu w tempera¬ turze 65°—70°C. Otrzymany w ten sposób arkusz materialu o ciezarze wlasciwym 0,5--0,6 g/cm3 mial zbita strukture wewnetrzna i umiarkowana miek¬ kosc i wykazywal strukture podobna do obuwniczej wierzchniej skóry naturalnej.Wlasciwosci materialu przedstawiono w tafclicy *T60 11 Tablica 4.Gramatura (g/m2) Grubosc (mm) Ciezar wlasciwy (g/cm3) Wytrzymalosc na roz¬ ciaganie (lkG/cm2) Wytrzymalosc na roz¬ ciaganie (kG/mm2) Wydluzenie i(°/o) Wydluzenie trwale (1-krotne) (°/o) Wydluzenie trwale (10-krotne) (%) Wytrzymalosc na roz¬ dzieranie (ttcG) Odpornosc na sciera¬ nie Przepuszczalnosc po¬ wietrza (min) Przepuszczalnosc wil¬ goci (g/m2) dobe Skóra sztuczna wedlug wyna¬ lazku 880 1,43 0,61 55 wzdluz wszerz 1,28x1,2 58x57 1,2 2,0 3,3 powyzej 10000 30 1280 co . 1 o u 3 « ! ¦ ge w5 553 0,96 0,58 57 1,97 57 1,8 2,4 3,2 powy¬ zej 10000 3 2580 cd ¦d co * ra b iero1 ^ cd WCi 1160 1,80 0,64 88 1,63 74 2,5 3,8 5,3- powy¬ zej 10000 powy¬ zej 2 go¬ dzin 530 Material ten mozna barwic lub uszlachetniac zna¬ nymi metodami przez natrysk, powlekanie lub la¬ minowanie roztworami lub emulsjami polimerów albo przez wytlaczanie.Przyklad IV. Ze stopu mieszanki skladaja¬ cej sie z 50 czesci nylonu 6 i 50 czesci polistyrenu wyprzedzono na wytlaczarce wlókna, które podda¬ no szesciokrotnemu rozciagnieciu, uzyskujac wlókna o grubosci 1,5 denier. Wlókna te poddano skrecaniu w ilosci 18 skretów na 2,5 cm, pocieto na dlugosc 50 mm i przepuszczono przez maszyne do formo¬ wania wlókniny o bezladnym ukladzie wlókien, a nastepnie przez dziewiarke iglowa w celu otrzyma¬ nia wlókniny trójwymiarowej. Wlóknine zaimpreg¬ nowano 6°/a-owym czterowodorofuranowym roztwo¬ rem poliuretanu, otrzymanego przez reakcje poli¬ estru kwasu adypinowego i glikolu etylenowego z dwuizocyjaniano-dwufanylometanem z utworzeniem prepolimeru i nastepnie poddanie tego prepolime- ru reakcji z dwoiwodorotlenowyim alkoholem.Wlóknine zanurzono nastepnie w wodzie w celu sko¬ agulowania poliuretanu. Po wysuszeniu utworzony w ten sposób arkusz materialu zanurzono na 1 go¬ dzine w toluenie o temperaturze 90°C w celu wyeks¬ trahowania z wlókien polistyrenu, po czym przemy, to metanolem i wysuszono. Wykonczony sposobem 781 12 wedlug wynalazku arkusz materialu byl miekkr i przypominal skóre naturalna o duzej elastycznosci.Przyklad V. Jedna powierzchnie arkusza materialu, otrzymanego w przykladzie IV, opalono-' 5 w celu usuniecia wystajacych wlókien, po czym sprasowano na goraco. Opaloila powierzchnie na¬ tryskiwano 7%-owym roztworem wielkoczasteczko¬ wego poliuretanu z przykladu II w dwumetylofor- mamidzie, uzyskujac bardzo cienka warstwe po— 10 wlokowa. Wytworzona w ten sposób skóra synte¬ tyczna byla bardzo podobna do skóry naturalnej.Przyklad VI. Ze stopu mieszanki, skladaja— cej sie z 50 czesci politereftalanu etylenowego i 50* czesci polistyrenu wyprzedzono wlókna, które po 15 5-krotnym rozciagnieciu mialy grubosc 2 denier.Z wlókien tych uformowano trójwymiarowa wlók¬ nine w ten sam sposób jak w przykladzie IV. Wlók- . nine zaimpregnowano 6%-owym roztworem mie¬ szaniny 60 czesci wielkoczasteczkowego poliuretanu 20 z przykladu II i 40 czesci polistyrenu w dwumety- loformamidzie, a nastepnie w celu otrzymania war¬ stwy licowej natryskano 5°/o-owym roztworem mie¬ szaniny 40 czesci wielkoczasteczkowego poliureta¬ nu, 30 czesci polichlorku winylu i 30 czesci polisty— 25 renu w dwumetyCoformamidzie. Wlóknine zanu¬ rzono nastepnie w wodzie w celu skoagulowania substancji impregnujacej i powlokowej, po czym- moczono w toluenie w temperaturze 80°C w celu calkowitego wyekstrahowania polistyrenu, a w kon- 30 cu plukano w wodzie i wysuszono.Przyklad VII. Wlókna wspólnie przedzone z mieszaniny 50 czesci poliakrylonitrylu i 50 czesci" polialkoholu winylowego o grubosci 1,5 denier skre¬ cono w ilosci 18 skretów na 2,5 cm i pocieto na 35 dlugosc 25 mm, po czym uformowano z nich wlók¬ nine o gramaturze 200 g/m2 na maszynie do formo¬ wania wlókniny b bezladnym ukladzie wlókien oraz na dziewiarce iglowej. Wlóknine po sprasowaniu miedzy goracymi waHcami zaimpregnowano 6°/o- owym roztworem poliakrylanu metylu w toluenie i wycisnieto przez przepuszczenie miedzy gumowy¬ mi walcami, pozostawiajac 600% roztworu we wlók¬ ninie w przeliczeniu na ciezar suchej wlókniny.Nastepnie roztworem tym natryskiwano powierz¬ chnie wlókniny, po czym wlóknine zanurzono w wó¬ dzia o temperaturze 40°C w celu skoagulowania substancji impregnujacej i powlokowej, a nastep¬ nie moczono w wodzie o temperaturze 90°C w celu wyekstrahowania z wlókien polialkoholu winylo¬ wego. Otrzymany arkusz materialu wyplukano w wodzie i wysuszono. Otrzymana skóra syntetyczna przypominala zarówno wygladem zewnetrznym jak i struktura i innymi wlasciwosciami skóre natu¬ ralna. 55 Przyklad VIII. Wlókna o grubosci 1,5 de¬ nier wspólnie przedzone z mieszaniny 50 czesci poli¬ styrenu i 50 czesci politereftalanu etylenowego skrecono w -ilosci 20 skretów na 2,5 cm i pocieto* na dlugosc 3 cm. Z otrzymanego wlókna cietego 60 uformowano trójwymiarowana wlóknine o grama¬ turze 250 g/m2 w ten sam sposób jak w przykladzie VII. Wlóknine zaimpregnowano 6°/o-owym roztwo¬ rem wielkoczasteczkowego poliuretanu, otrzymane¬ go przez reakcje poiaadypinianu etylenowewo z dwu- 65 izocyjaniano-dwufenylometanem z utworzeniem.13 60 781 14 prepolimeru i nastepnie poddanie tego prepolimeru reakcji z dwuwodorotlenowym alkoholem, w dwume- tyloformamidzie i acetonie zmieszanych w stosunku 1:1. Zaimpregnowana wlóknine wycisnieto pomiedzy gumowymi walcami, pozostawiajac 600% roztworu we wl6kninde w przeliczeniu na ciezar suchej wlók¬ niny. Ten sam roztwór naniesiono ponownie na po¬ wierzchnie wlókniny i po krótkim okresie czasu .poddano koagulacji 30%-owym wodnym -roztworem dwumetyloformamidu i wycisnieto.Otrzymany w ten sposób arkusz materialu za¬ nurzono na 1 godzine do toluenu o temperaturze 80°C w celu calkowitego wyekstrahowania polisty¬ renu z wlókien, a nastepnie wyplukano i wysuszo- mo. Tak otrzymana sztuczna skóra miala ten sam wyglad zewnetrzny, strukture i inne wlasciwosci, co skóra naturalna.Przyklad IX. Wlókna wspólnie przedzone z mieszaniny 40 czesci nylonu 6 i 60 czesci polialko¬ holu winylowego rozciagnieto 6-krotnie w tempe¬ raturze 200°C, uzyskujac wlókno o grubosci 1,5 de- nier. Wlókna te skrecono w ilosci 18 skretów na 2,5 cm i pocieto na dlugosc 50 mm, po czym uformo¬ wano z nich trój wymiarowana wlóknine. Wlóknine te zaimpregnowano 6°/o-owym dwumetyloformami- dowym roztworem poliuretanu, otrzymanego przez reakcje poliestru glikolu etylenowego i kwasu ady- pinowego z dwuizocyj'anianodwufenylometanem i z alkoholem dwuwodorotlenowym, po czym zanurzo¬ no w wodzie w celu skoagulowania poliuretanu, a jednoczesnie wyekstrahowania z wlókien polial- 5 kbholu winylowego, a w koncu wyplukano w wo¬ dzie i wysuszono. Otrzymany arkusz materialu byl bardzo miekki i podobny do skóry naturalnej o du¬ zej elastycznosci. 10 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób-wytwarzania skóry syntetycznej polegaja¬ cy na uformowaniu maty wlóknistej z wlókien, im- 15 pregnowaniu maty roztworem lub emulsja zawie¬ rajaca co najmniej jeden wielkoczasteczkowy poli¬ mer i poddawaniu srodka impregnujacego koagula¬ cji w procesie mokrym lub suchym, znamienny tym, ze formuje sie mate wlóknista z wlókien przedzo- 20 nych wspólnie z mieszaniny co najmniej dwóch wielkoczasteczkowych polimerów i poddaje ekstrak¬ cji co najmniej jeden wielkoczasteczkowy polimer stanowiacy jeden ze skladników wlókien za pomo¬ ca rozpuszczalnika, który jednoczesnie nie jest roz- 25 puszczalniikiem dla co najmniej jednego z wielko¬ czasteczkowych polimerów wchodzacych w sklad wlókien. Dokonano dwóch poprawek I PL PL