DE2951307C2

DE2951307C2 -

Info

Publication number: DE2951307C2
Application number: DE2951307A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Chem. Dr. 8750 Aschaffenburg De Gerlach; Nikolaus Dipl.-Chem. Dr. 6127 Breuberg De Mathes; Hans-Juergen 8760 Miltenberg De Pitowski; Friedbert 8761 Woerth De Wechs
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1987-12-10
Also published as: FR2472051B1; US4612688A; GB2065732A; IT1147073B; US4342801A; JPS5691078A; GB2065732B; DE2951307A1; CA1153880A; IT8050368A0; FR2472051A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein wildlederartiges Produkt gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Produkts gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11.

Ein derartiges Produkt sowie zugehöriges Verfahren sind bereits aus der DE-OS 25 05 272 bekannt.

Zwar weist ein derartiges Produkt eine hohe mechanische Festigkeit bei gleichzeitig hoher Geschmeidigkeit auf, jedoch ergeben sich durch das Träger material, das aus einem Gewebe oder Gewirke besteht, einige Nachteile, z. B. scheint bei geringer Flordichte die Textur durch.

Zwar ist es aus der DE-AS 25 39 725 bekannt, Vliese zur Herstellung von wildlederartigen Produkten zu verwenden, doch ist dort die Geschmeidigkeit aufgrund der Verklebung der einzelnen Fäden untereinander beein trächtigt. Aufgrund der Verwendung von Mehrkomponentenfasern des See-Insel- Typs, bei denen die Matrix durch Auflösen entfernt wird, entstehen Nachteile von z. B. hohen Gewichtsverlust, aufwendige Entfernung und Gefahr einer unerwünschten Verklebung durch nicht vollständig entfernte Polymer lösung, worunter dann die Geschmeidigkeit leidet.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein wildlederartiges Produkt auf Vlies-Basis sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung zu stellen, das ähnlich wie wildlederartige Produkte auf der Basis von Geweben und Gewirken über eine gute mechanische Festigkeit bei gleichzeitig hoher Geschmeidigkeit verfügt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist den Patentansprüchen 1 bzw. 11 zu entnehmen.

Die erfindungsgemäßen Produkte zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeit bei gleichzeitig hoher Geschmeidigkeit aus. Das Verfahren zeichnet sich durch einfache und preisgünstige Verfahrens schritte aus.

Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen der Gegenstände der Ansprüche 1 bzw. 11 wieder und ge nießen nur Schutz in enger Verbin dung mit den genannten Gegenständen der Ansprüche 1 und 11.

Vorzugsweise beträgt der Titer des ungespaltenen Fadens etwa 1 bis 5 dtex und der Titer der Matrix bzw. der Titer der einzelnen Segmente ca. 0,1 bis 0,5 dtex. Der Polyester komponentenanteil, berechnet als Flächenanteil des Querschnitts der ungespaltenen Faser, kann mindestens 10% betragen.

Es ist vorteilhaft, wenn im Produkt ein Dichtgradient vorhanden ist der Art, daß die Dichte von der Mitte nach den Außenflächen, d. h. zu der Ober- und Unter fläche hin abnimmt.

In einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens werden Mehrkomponentenfasern verwendet, deren Komponenten beim Behandeln mit Wasser einen Schrumpfunter schied von mindestens 20% aufweisen.

Der Schrumpf der Fasern im Vlies wird vorzugsweise durch Behandlung mit Methylenchlorid ausgelöst. Das Methylenchlorid kann 0,5-5 Gew.-% einer methylenchloridlöslichen Avivage, insbesondere ein Kondensationsprodukt aus Fettsäure und Amin enthalten.

Es ist wichtig, daß bei den Vorbehandlungen der Fasern keine Fixierung in dem Sinne vorgenommen wird, daß das Schrumpf vermögen, welches den Mehrkomponentenfäden aufgrund ihrer Vor geschichte innewohnt, herabgesetzt wird, so ist es nicht empfehlenswert, die Fäden zu dämpfen und bei höheren Tempera turen zu trocknen.

Mittel zum Auslösen des Schrumpfes sind insbesondere organische Flüssigkeit in der die einzelnen Komponenten einen Schrumpfunterschied von mindestens 10% auf weisen. Hierzu sind vor allem die organischen Lösungsmittel geeignet, die die Nullschrumpftemperatur des verwendeten Polyester um mindestens ca. 160°C herabsetzen. Dazu gehören die in der obengenannten Patentanmeldung aufgezählten organi schen Lösungsmittel: Methylenchlorid, 1,1,2,2-Tetrachloräthan; 1,1,2-Trichloräthan und Chloroform, wobei Methylenchlorid bevor zugt wird.

Ein Auslösen des Schrumpfes, bei dem eine zufriedenstellende Spaltung der Fasern erreicht wird, ist auch mit Dimethylformamid möglich, das eine Temperatur von mindestens 120°C besitzt.

Durch die Schrumpf-Behandlung wird ein Flächenschrumpf von im allgemeinen mehr als 30%, vorzugsweise sogar 35 bis 55% erzielt. Die Dicke des Vlieses bleibt jedoch nahezu konstant; daher nimmt während der Schrumpfbehandlung die Dichte stark zu.

Das Imprägnieren des Vlieses kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Sehr geeignet ist ein Verfahren, bei dem das Vlies im wesentlichen ohne Zug durch eine Wanne geleitet wird, die die Polyurethanlösung enthält. Die Temperatur der Polyurethanlösung, welche zum Imprägnieren verwendet wird, liegt höher als Raumtemperatur und höher als die Gelbildungs temperatur der Polyurethanlösung und vorzugsweise bei 40- 70°C. Auf diese Weise kann die Viskosität bis auf ca. 0,5 Pa · S herabgesetzt werden, was eine gute und schnelle Imprägnierung des Vlieses erlaubt.

Nach dem Abquetschen wird das Vlies noch durch eine Luftstrecke von Raumtemperatur geführt, innerhalb derer die Viskosität der Lösung stark zunimmt und schon eine gewisse Koagulation stattfindet. Sodann wird das Vlies einem Koagulationsbad zugeführt, das einen Nichtlöser für das Polyurethan enthält. Vorzugsweise wird ein Bad verwendet, das Wasser und gegebenen falls einen Anteil eines Polyurethanlösungsmittel enthält.

Die durch die Abkühlung an der Luft bereits eingeleitete Koagulation wird im Koagulierbad, auch Fällbad genannt, ver vollständigt.

Es ist auch möglich, das Vlies asymmetrisch zu imprägnieren, d. h. in einer Weise, daß sich im Vlies eine unterschiedliche Konzentration an Imprägniermittel einstellt, also ein Imprägniermittelgradient vorhanden ist. Dies kann z. B. auf die Weise geschehen, indem man das imprägnierte Vlies über eine scharfe Kante oder einen Stab mit einem kleinen Durch messer führt. Auf diese Weise wird die Seite, die über die scharfe Kante oder den Stab läuft, zusammengequetscht, was bewirkt, daß das Vlies, nachdem es wieder in gerader Linie weiterläuft, an den zusammengequetschten Stellen weniger Poly urethan enthält. Diese Seite des Vlieses besitzt auch nach dem Koagulieren weniger Polyurethan als die gegenüberliegende Seite. Auf diese Weise kann man das Abrollverhalten des Wildleders, die Knickfaltenbildung und verschiedene weitere Eigenschaften steuern. Die Schicht, die weniger Polyurethan enthält, ist bei dem Endprodukt die Florseite. Derartige Produkte sind durch einen asymmetrischen Aufbau gekennzeichnet.

Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert:

Es wird aus Polyäthylen terephthalat (rel. Visk. 1,63) und Polyamid 6 (rel. Visk. 2,5) im Gewichtszustand von 80 : 20 ein Matrix-Segment-Faden des Querschnittes gemäß Fig. 6 mit einem Einzeltiter von 1,7 dtex aus einer 150 Lochdüse gesponnen.

Der Spinnabzug beträgt 1500 m/min., das Verstreckungsverhältnis 1 : 3,3. Der Schrumpf des Fadens in Methylenchlorid beträgt ca. 24%. Die erhaltenen Fadenbündel werden zu einem Kabel von 51 000 dtex zusammengefügt, durch ein Avivage-Bad und sodann einer Stauchkräuselung in einem Turbo Crimper zugeführt. Das Kabel erhält eine Kräuselung mit einer Bogenzahl von 110 Bögen/100 mm und einer Einkräuselung von 10,3%. Nach einer Trocknung bei 50°C wird mit einer Faserschneide auf eine Länge von 40 mm geschnitten.

Aus diesen noch nicht gespaltenen, kardierfähigen Mehr komponentenfasern wird mittels Krempeltechnik ein Vlies gelegt (Ablage 180 g/m² 2 × 12 Lagen à 7,7 g/m²). Durch eine Nadelung mit 43er Nadeln wird nach ca. 16 Passagen eine Einstichzahl von 1000 Einstichen/cm² und ein Gewicht von 120 g/m² bei einer Vliesdichte von ca. 0,17 g/cm³ erreicht.

Dieses Vlies wird zur Fibrillierung der Matrix-Segment-Fäden und zur Verdichtung stark geschrumpft. Dazu wird die Vliesbahn locker und verzugsarm durch ein ca. 25°C-30°C warmes Methylen chloridbad geführt. Nach einer Verweilzeit von ca. 30 sec ist der Vorgang weitgehendst abgeschlossen; mittels eines Abpressduos wird das Methylenchlorid abgequetscht. Es bleibt ca. 100-150% bezogen auf das Vliesgewicht zurück. Diese Menge wird durch eine Trocknung bei ca. 80°C entfernt und zurückgewonnen.

Fibrillierung und Flächenschrumpf führen zu einer deutlichen Verdichtung des Vlieses (ca. 0,27 g/cm³), was sich in einem kompakten Griff und einem dichten Nadelbild ausdrückt. Besonders beeindruckt die Vergleichsmäßigung, die Verfilzung und die Weichheit des Vlieses nach der Behandlung. Die Dicke änderte sich nicht wesentlich. Schrumpf: ca. 19% längs, 24% quer, Flächenschrumpf: ca. 40%. Die Festigkeit nimmt sowohl durch die Verfilzung und die höhere Anzahl der Fibrillen pro Raumeinheit zu.

Sodann wird das Vlies durch eine 10%ige, pigmentierte Polyätherurethanlösung in Dimethylformamid mit einem Zusatz von 4% Wasser geführt. Der Gelpunkt dieser Lösung liegt bei ca. 35°C. Um ein gutes Durchdringen der PU-Lösug zu gewähr leisten, wird die Imprägnierlösung auf ca. 55°C temperiert. Dadurch wird die Viskosität der Lösung auf ca. 5 Poise gesenkt. Mittels Abquetschspalt stellt man eine Füllung von ca. 300% ein. Nach dem Verlassen der Imprägnierwanne kühlt die Ware an der Luft ab und unterschreitet den Gelpunkt. Dies bewirkt eine sofortige Stabilisierung des Flächengebildes durch den damit verbundenen Viskositätsanstieg des Gels auf über 50 Poise und eine mikroporöse Koagulationsstruktur mit geringer Haftung an den Fasern. Die Koagulation wird in einem Bad mit einem Dimethylformamid/Wasser-Gemisch ca. 20 : 80 bei ca. 30°C vervollständigt. Anschließend wird in kaltem, später in 40°C warmen Wasser bis zur restlichen Entfernung des Dimethyl formamid gewaschen und bei 100°C getrocknet.

Diese Rohware bekommt seinen velourartigen Charakter durch Schleifen der beiden Seiten mittels einer Trommelschleif maschine, welche mit 120er Papier bezogen war. Der Flor wird so herausgearbeitet und die velourige Oberfläche entwickelt. Die feinen Fibrillen, die hohe Nadelzahl und die deutliche Verdichtung beim Splittprozeß erwirken in diesem Zusammenspiel einen dichten Flor mit lebhaftem Schreibcharakter.

Das so erhaltene Produkt besitzt eine Dichte von ca. 0,4 g/cm³ und ein Polyurethangehalt von ca. 22%.

Mittels einer HT-Färbung werden die Fasern der Ware in einer Jet-Anlage gefärbt und der geschmeidige Griff entwickelt.

Durch ein Bürsten bzw. Schmirgeln mit 180er Papier wird der Flor wieder gerichtet und man erhält so ein optisch und grifflich ansprechendes Produkt mit guten Trageeigenschaften.

Claims

1. Wildlederartiges Produkt auf der Basis eines mit Poly urethan imprägnierten textilen Flächengebildes, aus ganz oder teilweise gespaltenen und geschrumpften Fasern von Mehrkomponentenfäden des Matrixsegmenttyps aus den Komponenten des Polyester und Poly amid, deren Querschnitt im ungespaltenen Zustand neben der Matrix mindestens 6 periphere, nicht völlig von der Matrix umhüllte Segmente mit keilförmigem oder linsenförmigem Quer schnitt aufweist, wobei der Titer des ungespaltenen Fadens etwa 0,5 bis 10 dtex beträgt und der Titer der Matrix und der Titer der einzelnen Segmente zwischen ca. 0,1 und 1 dtex liegen, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde ein genadeltes Vlies aus gekräuselten Stapelfasern ist, die Segmente gegenüber der Matrix um mindestens 10% mehr geschrumpft sind, das Polyurethan aus Polyglykolen, Diisocyanat, und niedermolekularen Glykolen als Kettenverlängerer aufgebaut ist und die Fasern mit mindestens 30% ihrer Oberfläche keine feste Verbindung zu der sie umgebenden Imprägniermasse besitzen.

2. Wildlederartiges Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmen te gegenüber der Matrix um mindestens 20% mehr geschrumpft sind.

3. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mehrkomponentenfäden mit einer Polyamid-Matrix und peripheren Polyestersegmenten.

4. Wildlederartiges Produkt nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mehrkomponentenfäden mit einem Polyesteranteil, bezogen auf den Querschnitt der ungespaltenen Faser, von 70 bis 90%.

5. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch Polyesterkomponenten aus Copolyestern, auf der Basis von Terephthalsäure und Äthylen- und Butylenglykol.

6. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1, 2 oder 4, gekennzeichnet durch eine Komponente aus Copolyamid auf der Basis von ε-Caprolactam und Adipinsäure/Hexamethylen diamin-Salz.

7. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Imprägnierung aus Polyurethanen auf der Basis von Polytetramethylenglykol, Äthylenglykol und 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat.

8. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Gesamtdichte von mindestens 0,25 g/m³, insbesondere von mindestens 0,3 g/cm³.

9. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Dichtegradienten mit von der Mitte des imprägnierten Vlieses zu der Ober- und der Unterfläche abnehmenden Dichtewerten.

10. Wildlederartiges Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine microporöse Imprägniermasse, welche zumindestens teilweise die Fasern röhrenartig umgibt, wobei das Volumen des Rohrabschnitts mindestens doppelt so groß wie das Volumen des umhüllten Faseranteils ist.

11. Verfahren zur Herstellung eines wildlederartigen Produkts durch Herstellen und Schrumpfen eines textilen Flächengebildes aus Mehrkomponentenfasern des Matrixsegmenttyps aus den Komponenten Polyester und Polyamid, wobei der Querschnitt der Fäden neben der Matrix mindestens 6 periphere, nicht völlig von der Matrix umhüllte, keilförmige oder linsenförmige Segmente aufweist, Imprägnieren desselben mit einer Polyurethanlösung, Koagulation des Polyurethans, Waschen, Trocknen und Schleifen, dadurch gekennzeichnet, daß man aus Stapelfasern von stauchgekräuselten Mehrkomponentenfäden ein Vlies herstellt, dieses durch Nadeln mecha nisch verfestigt, durch Auslösen eines Schrumpfens um mehr als 30% verdichtet und dabei die Mehrkomponenten fasern ganz oder teilweise in die Komponenten aufteilt, wobei die Segmente um mindestens 10% gegenüber der Matrix geschrumpft werden, daß die Polyurethanlösung aus Polyurethanen auf der Basis von Polyglykolen, Diiso cyanaten und niedermolekularen Gylkolen als Kettenver längerer aufgebaut ist, wobei deren Gelbildungstemperatur höher als die Raumtemperatur und höher als die Temperatur des ver wendeten Koagulierbads liegt, und das Polyurethan durch Ab kühlen an Luft und Behandeln mit einem Koagulations bad, das einen Nichtlöser für das Polyurethan enthält, koaguliert.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß man vor oder nach dem Imprägnieren das Vlies ein oder mehrmals spaltet.

13. Verfahren nach den Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß man Mehrkomponentenfäden verwendet, deren Segmente bei einer Behandlung in Methylenchlorid von Zimmertemperatur gegenüber der Matrix um mindestens 10% mehr schrumpfen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfunterschied in Methylenchlorid mindestens 20% beträgt.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, daß man Mehrkomponentenfäden mit einer Matrix komponente aus Polyamid und peripheren Segmenten aus Polyester verwendet.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß der Polyesteranteil im Querschnitt der Mehr komponentenfäden 70 bis 90% beträgt.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 11-16, dadurch gekenn zeichnet, daß man zum Imprägnieren eine Lösung von Poly urethanen auf der Basis von Polytetramethylglykol, Äthylenglykol und Diphenylmethandiisocyanat verwendet.

18. Verfahren nach den Ansprüchen 11-17, dadurch gekenn zeichnet, daß man zum Imprägnieren ein Polyurethan ver wendet, welches ein Stoffgemisch auf der Basis von (3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-Propionsäureester des Pentaerythrits oder des Octadecanols als Licht schutzmittel enthält.

19. Verfahren nach den Ansprüchen 11-18, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Auslösung des Schrumpfs Dimethylformamid mit einer Temperatur von über 120°C verwendet.

20. Verfahren nach den Ansprüchen 11-19, dadurch gekenn zeichnet, daß man asymmetrisch imprägniert.