专利名称：制造人造皮革的方法
技术领域：
本发明涉及一种由含微纤维的无纺布制造人造皮革的方法。
当今以无纺布为基础的人造皮革几乎仅仅由微纤维制成。实际表明，均一的微纤维不能在梳理机上加工，或者只能以在经济上不能承受的、非常慢的速度加工。因此最好采用多组分纤维，如基质-原纤型双组分纤维或天星状双组分复合纤维或者具有其他分布的和具有一定纤度的尤其是双组分纤维，它们可以没有速度损失地梳理。这种纤维的横截面具有例如桔瓣形结构或者丝饼或空心丝饼结构。这种多组分纤维(轭合纤维，多组分纤维)可以由至少两个，但是尤其是多达约18个扇形体分支组成。通常两种聚合物的单个纤维部分相互交替，因此按照每一扇形体分支形成纤维界面，例如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylenterephthalat)/聚酰胺6。用不同的方法将这种多组分纤维分离成绝缘的、超微的微纤维。两种纤维组分中的一种例如用有机溶剂沥滤，使得另一种在有机溶剂中不溶解的纤维组分作为微纤维留下。这种方法费用高，对环境不利，并伴随着大的材料损失以及含聚合物溶剂的沉积，其中废溶剂的分离不是通过溶剂回收就是通过高能量利用来进行。
不污染环境的和目前优选的双组分纤维的分离借助于高压水束通过纤维的分裂进行。双组分膜裂纤维要么由化学性能非常不同的热塑性塑料制成，它们在其界面上相互没有大的吸附力，要么对化学性能相似的纤维聚合物例如聚烯烃掺入解粘的，也就是说使附着力降低的添加剂。由资料JP05078986已知一种手感柔软的人造革，它至少在一面含有由直径为0.1至6.0μm的熔融吹制的(schmelzgeblasen)聚对苯二甲酸乙二酯微纤维组成的无纺布层。其柔软性通过这样的方法达到，即无纺布在用由有机溶剂，如二甲基甲酰胺组成的聚氨酯浸渍之前用一由用冷水溶化的聚乙烯醇组成的浆液涂覆。在浸渍和聚氨酯与水凝结(所谓的泳移法)以及接着的清洗过程，以去除有机溶剂之后，同时又从无纺布中去除聚乙烯醇。得到的人造革的后续处理的已知的方法通过磨削、着色和刷洗进行。资料US-A4390566描述了一种人造革的制造方法，其中主要采用膜裂微纤维。微纤维无纺布在涂抹粘合剂之前用一种称作临时填料的水溶性上浆溶液浸渍，它在涂抹的粘合剂固化后重新洗去。采用聚乙烯醇(PVA)、聚ε已内酯、羧甲基纤维素(CMC)或淀粉作为临时水溶性填料。
本发明的目的是，提供一种方法，它允许制造非常柔软的、其性能更好的人造革。本发明的另一个目的在于，进行成本更低和更有利于环境的制造。
按照本发明这个目的通过这样的方法来实现，在用这种方法时纤度为0.05至1.0dtex的热塑性微纤维和纤度为4至6dtex的热水可溶的纤维以重量比为90∶10至30∶70加工成面重量为80至1000克/米2的无纺布，并涂抹一种无纺布与粘弹性物质的重量比为25∶75至75∶25的粘弹性物质的含水聚合物分散剂并固化，接着进行热水可溶性纤维的脱除。
按本发明的方法最好是一种这样的方法，用这种方法时热塑性微纤维的纤度为0.1至0.3dtex，微纤维与热水可溶性纤维的重量比为70∶30至50∶50重量百分比，无纺布的面重量为100至500克/米2，无纺布与粘弹性物质在去除热水可溶性纤维前的比例为35∶65至65∶35重量百分比。
按照本发明的方法特别优选的是，热塑性纤维是膜裂纤维。
此外膜裂纤维优选由聚对苯二甲酸乙二酯/聚酰胺6、聚对苯二甲酸乙二酯/聚酰胺6.6、聚对苯二甲酸乙二酯/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯/聚乙烯组成。
在按本发明的方法中最好采用由聚乙烯醇、聚ε己内酯、羧甲基纤维素或淀粉组成的热水可溶性纤维。
纤维无纺布的固化和分裂最好借助于高压水束进行。
此外优选采用聚氨酯、腈-丁二烯-橡胶或苯乙烯-丁二烯-橡胶的含水聚合物分散剂作为粘合剂。
优选地，按照本发明的方法设想，热塑性纤维填料加入如颜料、疏水剂、亲水剂、带酒精、脂和油的降低可润湿性的材料，抗静电剂和/或抗微生物材料。
在本方法的一种优良方案中设想，通过起绒整理，磨削或上油(Schmiergeln)进行后续处理。
按照按本发明的方法特别优选的是，热水可溶性纤维的沥滤与特别是在高压釜中浸染着色同时进行。
按本发明的方法不仅简单，也就是说用较少的工步就足够了，而且同时允许成本较低和较有利于环境地制造人造革。
通过按本发明的方法可以不用有机溶剂来分解微纤维以及涂抹凝结粘合剂。
按本发明制造人造皮革以这样的方法进行，即由无端纤维、短纤维或截短纤维借助于已知的纤维敷设技术制成一纤维层。该纤维层由至少两种纤维组分组成，其中至少一种纤维组分是一可用高压水束分裂的双组分纤维。这种膜裂纤维由至少两种热塑性聚合物组分P1和P2组成，它们按交替的顺序绕纤维轴线分支设置。这里既可以是中心的也可以是偏心的纤维轴线设置，扇形体分支的数量在2到30之间，但优选4到24之间。这种所谓的Pie纤维的总纤度在0.8到5.0之间，优选1.0到3.3dtex之间。按照本发明在这样的前提下也可以是其他几何结构的聚合物纤维P1和P2，即纤维在强的机械力或液体动态力，例如高压水束处理，的作用下至少80％分裂成微纤维。作为聚合物对P1和P2最好用这样的聚合物，即其共同的界面相互不施加大的吸附力。已知的P1/P2对例如是聚对苯二甲酸乙二酯/聚酰胺6、聚对苯二甲酸乙二酯/聚酰胺6.6、聚对苯二甲酸乙二酯/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯/聚乙烯。化学亲合性紧密的P1/P2对，例如聚丙烯和聚乙烯或它们的共聚物，在其界面上设有防粘剂，它保证可分裂性。作为聚合物组分P1和/或P2也可以采用金属茂催化的聚烯烃。纤维聚合物组分P1和P2可以纺前着色、白色染色或配备试剂(Agentien)，它赋予纤维聚合物组分亲水或疏水特性或降低的，用酒精、其他有机液体、脂或油的可润湿性。此外纤维聚合物组分可以添加抗静电剂或抗微生物剂。
按照本发明除膜裂纤维之外还采用至少一种第二纤维组分，它既可以部分地也可以100％地由一种热水可溶性聚合物组成，其中热水可溶性成分在无纺布中占10至70％重量百分比。在本发明的意义内纤维的热水可溶性理解为在高压水束处理的条件下在水中的溶解度小于5％，而在温度为约98℃的水中或在温度超过100℃的压力容器中溶解度至少为95％。也就是说在本发明的意义内热水可溶性纤维是这样的纤维，即它只有在高压釜中进行压力处理时才溶解，或膨松到这样的程度，使得它在这种条件下通过一清洗过程从无纺布中至少去除95％。优选的热水可溶性纤维是那种由聚乙烯醇或聚ε己内酯组成的纤维。
除可分裂和热水可溶性纤维外无纺布还可以包含其他纤维，但是无纺布优选由所述的两类纤维组成。膜裂纤维和热水可溶性纤维的重量比为90∶10至30∶70，优选70∶30至50∶50。
热水可溶性纤维可以以弱交联的形式存在。作为热水可溶性纤维也可以采用这样的纤维，它只有一个由热水可溶性聚合物组成的覆盖层，也就是说它具有芯部-外壳结构。此外纤维适宜于具有由不同聚合物组成的并列结构，在不同聚合物中只有一种是热水可溶的。按照本发明膜裂纤维没有热水可溶的覆盖层。热水可溶性纤维的加入按照统计学根据其分量的多少例如通过梳理或气流敷设法或按照福德林尼尔(Fourdrinier)法在一倾斜网筛上敷放进行。在膜裂纤维-无端单丝的情况下热水可溶性纤维借助于气流侧向吹入从纺丝喷嘴中喷出的并通过一对准的气流骤冷和拉伸的放到一网筛带上去之前的无端单丝内，或者从一单独的纺丝箱体进行添加。所采用的膜裂纤维和热水可溶性纤维最好具有卷曲变形的结构。敷放成一无纺布层的纤维转送到一除水网筛上，并进行高压水束处理。在第一阶段内仅仅用低压水束促使纤维缠结成一高抗撕裂的无纺布。接着用一个或多个高压水束箱将膜裂纤维分裂成纤度在0.05至1.0dtex，优选0.1至0.3dtex之间的微纤维。分裂的微纤维的纤细度可以通过膜裂纤维在未分裂状态时的纤度和扇形体分支的数量来调整，为了防止水束中的气体进入无纺布至少最后一个水束箱作垂直于机器输送方向的往复运动。此外为了防止形成气体可以采用较密的网筛，它促使喷入的水束反射和散射，并由此导致水束气体的消去。按照按本发明的方法产生具有80至1000克/m2，优选100至500克/m2面重量的无纺布。无纺布在液体动力处理之前最好附加地进行机械针刺。按本发明的方法这样地进行，在分裂成微纤维之后最多3至5％重量百分比的热水可溶性纤维通过水束针刺和分裂过程从无纺布中沥滤出去。得到的固化了的无纺布被干燥，并以已知的方法通过干进湿涂覆法(Trocken-in-Nass-Auftragsmethode)用含水的粘合剂分散剂浸渍。涂覆通过涂刷、在一侧的单面浸轧、或通过在浸轧机中满浴浸渍进行。粘合剂分散剂的单面涂覆可以通过在无纺布对面抽真空加以促进。粘合剂涂覆按与预制好的纤维无纺布，也就是说在热水可溶性纤维沥滤之前的比例为25∶75至75∶25重量百分比，优选35∶65至65∶35重量百分比进行。作为粘合剂采用自交联的，在聚合物中带有活性组的或加入交联剂的聚合物。在选择聚合物分散剂或交联剂时必须考虑，在热水可溶性纤维中的活性组要么是未交联的，要么其交联程度低到使其水溶性保持不变，以去除按本发明的成分。在本发明意义上作为粘合剂采用由聚氨酯、腈-丁二烯-橡胶和/或苯乙烯-丁二烯-橡胶组成的聚合物分散剂。在本发明的意义上粘合剂不是那种在起绒整理或用砂纸打磨或在陶瓷辊上打磨时起润滑作用的粘合剂。可以给粘合剂添加已知的物质，如无机白颜料、染色涂料、手感改善剂，例如硅酮、纤维素灰、萤光增白剂、抗静电剂、抑菌剂。在涂抹粘合剂后将无纺布干燥，其中在有些情况下事先进行热凝结和交联或硬化。得到的人造革最好接着起绒整理和粗磨。热水可溶性纤维的去除既可无压力地在煮洗条件下进行，也可在高压釜中在100℃以上的洗液温度时进行。由此从微纤维无纺布中去除热水可溶性纤维。热水可溶性纤维的脱除最好也可以和浸染相组合，因为反正特别是在高压釜中要采用高的染色温度。通过按本发明的方法得到特别柔软的、具有突出触觉的结实的人造革。为了改善微纤维丝绒，最好进行另一后续处理工步，例如改善手感的整理或表面精磨。
例子由80％重量成分的纤度为2.2dtex，纤维长度为51mm的聚酯-聚酰胺膜裂纤维以及20％重量成分的纤度为1.4dtex，纤维长度为38mm的聚乙烯醇纤维制成一纤维网，并通过剧烈的针刺使它固化。这样得到的无纺布经受一高压水束处理，这时约90％的聚酯-聚酰胺纤维分裂成微纤维。接着将无纺布用粘合剂浸渍，其中粘合剂由含水分散剂组成，它包含70％重量成分的聚氨酯，20％重量成分的聚乙烯醇，5％重量成分的颜料以及其余是作为固体成分的填料和手感改进剂。在浸渍的无纺布干燥以后聚乙烯醇纤维通过煮洗处理超过95％的重量百分比从无纺布中去除。所得到的人造皮革具有非常圆润的手感，并可通过后续磨削加工成为具有正绒面革外观(Nubukoptik)的材料。
权利要求
1.由含微纤维的无纺布制造人造皮革的方法，其特征为纤度为0.05至1.0dtex的热塑性微纤维和纤度为4至6dtex的热水可溶性纤维以90∶10至30∶70的重量比加工成面重量为80至1000克/米2的无纺布，并按无纺布与粘弹性物质的重量比为25∶75至75∶25涂抹粘弹性物质的含水聚合物分散剂，并加以固化，接着进行热水可溶性纤维的脱除。
2.按权利要求1的方法，其特征为热塑性微纤维的纤度为0.1至0.3dtex，微纤维与热水可溶性纤维的重量比为70∶30至50∶50重量百分比，无纺布的面重量为100至500克/米2，无纺布与粘弹性物质在去除热水可溶性纤维以前的比例为35∶65至65∶35重量百分比。
3.按权利要求1或2的方法，其特征为热塑性纤维是膜裂纤维。
4.按权利要求3的方法，其特征为膜裂纤维由聚对苯二甲酸乙二酯/聚酰胺6、聚对苯二甲酸乙二酯/聚酰胺6.6、聚对苯二甲酸乙二酯/聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二酯/聚乙烯组成。
5.按权利要求1或2的方法，其特征为采用由聚乙烯醇、聚ε己内酯、羧甲基纤维素或淀粉组成的热水可溶性纤维。
6.按权利要求1至5之一项或多项的方法，其特征为纤维无纺布的固化和分裂借助于高压水束进行。
7.按权利要求1至6之任一项的方法，其特征为采用聚氨酯、腈-丁二烯-橡胶或苯乙烯-丁二烯-橡胶的含水聚合物分散剂作为粘合剂。
8.按权利要求3或4的方法，其特征为给热塑性纤维添加填料，如颜料、疏水剂、亲水剂、带有酒精、脂和油的用来降低可润湿性的材料、抗静电剂和/或抗微生物添加剂。
9.按权利要求1至8之一项或多项的方法，其特征为通过起绒整理、磨削或上油进行后续处理。
10.按权利要求1至9之任一项或多项的方法，其特征为热水可溶性纤维的沥滤与特别是在高压釜内的浸染着色同时进行。
全文摘要
本发明涉及一种由微纤维无纺布制造人造皮革的方法。按照本发明通过这样的方法进行制造,即将纤度为0.05至1.0dtex的热塑性微纤维和纤度为4至6dtex的热水可溶性纤维以90∶10至30∶70的重量比加工成面重量为80至1000克/米
文档编号D04H1/435GK1375025SQ00812899
公开日2002年10月16日 申请日期2000年9月15日 优先权日1999年9月16日
发明者库尔特·约德尔, 迪特尔·格罗伊茨施, 霍斯特·洛伦茨 申请人:卡尔·弗罗伊登伯格公司