专利名称：借助红外线的无压力膨胀的制作方法
借助红外线的无压力膨胀
本发明涉及一种方法和一种装置，用于将一种涂层、优选一种 底涂层涂覆至一种皮革、特别是牛皮的粒面上，将包括含有一种发
泡剂的紧密茅贞并立(compact particles)的7jc'l"生塑泮+分散体(aqueous plastic dispersion )涂覆至该并立面上并允i午其固4匕，并且通过供热由 这些紧密颗粒形成空心微球。
已知可以在皮革的可一见面纟是供一种装饰(dressing )。由此向皮 革涂覆一种水性塑料分散体并且通过供热允许其固化。已知可以将 制备好的空心微球与这一 水性塑料分散体混合来形成一种泡沫结 构。已有提议向该水性塑料分散体中加入紧密颗粒，这些颗粒含有 一种发泡剂并且通过在该固化塑并+分散体中施加压力和热量由这 些颗4立随后形成空心樣"求。
已提出在与皮革的可视面相反的背面提供一个泡沫涂层，该泡 沫涂层由含有空心孩i球的固化塑料分散体组成。由此，AT 005281 Ul披露了一种皮革，其中在背面提供的厚泡沫涂层由一种水性塑 料分散体形成，在涂覆时该水性塑料分散体既含有制备好的空心微 ^求也有紧密颗粒，由这些颗粒通过供热形成空心孩"求。这一厚泡沫 涂层具有一种緩冲功能；它具有多于10。/。的开放泡孑L (开孔，叩en cells)并且它不能用作底涂层。
AT 006040 Ul纟皮露了一种皮革及其生产方法，其中与皮革的可 视面相反的背面提供有一个泡沫涂饰(foam finish),该泡沫涂饰是 由 一种以液体形式涂覆的塑料材料经固化而形成并且含有通过热空气的^豆暂作用而制备的空心孩"求。该热空气具有大于280°C的温 度，优选是在350。C和650。C之间的一个温度，因此是非常热和干 燥的，这导致了皮革中自然的水分^皮4是出并且导致皮革收缩和硬 化。此外，由于热量的可》见的作用，在该泡沫涂饰最上层区i或的空 心微球经常被破坏。此涂层同样不能用作底涂层来建立进一步的装 饰。
DE20318311 Ul 4皮露了一种全粒面(full-grain )皮革，其中在
该粒面层中的缺陷通过一种塑料填料进行修正，该塑料填料由 一种 固化塑料分散体所构成，该分散体含有通过供热由紧密颗粒形成的 空心孩U求。空心孩U求是通过施加压力和在至少100。C的温度下进行
加热而形成。此种已知的形成方式也具有缺点，即当4吏用所要求的 压力和温度时，该皮革受到不利的影响。然而特别是，由于凹陷而 形成的缺陷在该形成过程中没有一皮塑料填充材料完全填充，因为在
压力下有回弹性的皮革在压力解除后恢复，而该塑冲+:漆充材冲牛在体 积上没有增加，因而该塑^H真充材津牛在其顶端相对该皮革表面仍是 凹陷的。因此，为达到一个完全平的表面，需要将该皮革的粒面层 进4亍磨绒至整个表面齐平的一个深度，结果是该皮革的质量受到了 不利的影响并且相当大地减少了它的价值。此夕卜，施加经济上可接 受的压力和热量时，用于形成空心微球的紧密颗粒的膨胀所要求的 温度的增加不发生在粒面层的凹陷处的下部区域，因而此下部区域 没有或者只有少量的空心微球。在足够长的时间使用较高的温度， 在此区域中确实形成了空心樣"求^旦是该皮革更加紧密，这导致进一 步的硬化。此外，在随后对该皮革生皮进行转鼓处理之后，松粒面 的特征完全恢复，尤其是在牛生皮的腹部区域。
还尝试通过所谓的涂灰法来^f奮复粒面的损伤。这里，将可以用 刮刀进行涂覆的并且经常含有制备好的空心微球的 一种塑料分散体手工地或机械地涂覆到皮革上。干燥时，材料按水分的比例收缩 以致填充后的凹陷同样相对于该粒面而凹进，因此必须进行磨绒。
其中在固化塑料分散体中借助热量和压力由紧密颗粒形成空 心微球的那些方法，以及其中通过使用非常热的空气而形成空心微 5求的那些方法都有缺点，并且不适于生产底涂层。如果使用热空气 为形成空心微球供热，空心微球迅速形成在固化塑料分散体的表 面，^f旦是它们在此处形成一个热绝纟彖层并且阻止热量在一个足够的 程度上穿透入更深区域以便由那里的紧密颗粒形成空心微球。如果 提高热空气的温度来避免这一缺点，已在固化塑料分散体的表面上 形成的空心樣"求就因此净皮石皮坏，并且皮革石更化和收缩。
DE 24 45 605 C3也已经4皮露了 4昔助一个喷嘴喷至皮革表面的 塑料分散体的固化，这借助 一 台红外线辐射器通过供应热量以蒸发 掉部分的水而进行，同时由存在于该仍为液态的塑料分散体中的紧 密颗粒形成空心孩"求。通过^f吏用红外辐射在这一仍然湿的、未固化 的塑料分散体中形成的这些空心微球导致了 一个非常不规则、不均 匀并因而无吸引力的表面，该表面散布着空心微球并且特别不适合 作为底涂层而用于随后有待涂覆一个修饰涂覆(finish application )。
为了在皮革的一面形成一个涂层，用于将具有包含发泡剂的紧 密颗粒一个水性塑料分散体涂覆至此面一些装置已经是已知的。此 处，该涂^隻过程是以0.015 mm和0.08 mm之间的薄涂层来进4亍的， 这或者是通过在与皮革输送的方向相反的方向旋转的滚筒，或者优 选地通过喷雾，因为低风险粘度的塑料分散体随后靠自己更好地渗 透到津奇细凹陷中并且还/人皮革的表面开始深入皮革之中。该涂^隻过 禾呈也可以手工进^于，例3口通过所谓的纟戎垫法。
本发明的目的是避免才是供有泡沫涂层的已知皮革的缺点并且 提供一种皮革、特别是牛皮革，它在其粒面具有一个泡沫涂层，该泡沫涂层可以由经济的方式生产，其中避免了在泡沫涂层的形成过 程中的收缩和硬化，并且其中皮革表面的缺陷可以被消除而不会被 随后的顶层处理损坏所存在的粒面结构。另外，本发明的目的是才是 供一种皮革，其中消除了或至少可观地降^f氐了在软的全粒面牛皮、 尤其是在腹部区域的情况下始终存在的松粒面的特征，并且提供了 一个底涂层，该底涂层也紧紧粘附至该皮革的全粒面并且具有一个 表面，在该表面上可以通过4壬4可所希望的方法毫无问题i也;余覆^f奮饰
层(精纟田层，finished layers )，这些修饰层形成了对于该底涂层的一 个紧密和牢固的粘附。
为了达到此目的，在#4居本发明的方法用于制备此种皮革时， 提出了为了从紧密颗粒形成空心微颗粒的热量的供应是通过将含 有紧密颗粒的固化的塑料分散体暴露于波长为0.7 iim和100 nm之 间的红外辐射中进行。已发现，在将此种红外辐射应用于已固化塑 料分散体(因此它不再含有任何显著量的水)时，不仅加热了塑料 分散体的表面且在表面形成空心微球，而且热量也作用于固化塑料 分散体的更深的区域，以致于空心微球在总固化塑料分散体中均匀 地形成而在此加热过程中皮革的特性不会受到不利影响并且不会 发生皮革的硬化和收缩。
有利的是如果将含有紧密颗粒的固化塑料分散体暴露于波长 为2 jam详口 10 |im之间的暗纟工夕卜寿畐射(dark infrared radiation )，因为 在此种情况下确保了热量更深地穿透到皮革中因此确保了对用于 形成空心《鼓球的固化塑料分散体在所有区域中在短时间内的均匀 加热。根据本发明，如果将含有紧密颗粒的固化塑料分散体在红外 辐射中暴露一段少于30秒，优选少于20秒的持续时间，就是足够 的。如果在^4居本发明的方法中，通过红外辐射将含有紧密颗粒的
固化塑津+分散体加热至在90°C和115°C之间的温度，则获得最佳 结果。
为了形成该涂层，使用了热塑性和/或热弹性的塑料分散体，该 热塑性和/或热弹性的塑料分散体包括含有一种发泡剂的紧密颗粒。 这些紧密颗4立以一种已知方式由一种热塑性的或塑并牛的共聚物伊C 选聚偏二氯乙烯共聚物组成，含有例如异丁烷作为发泡剂并且具有 少于20jum, 4尤选少于10 的尺寸。当用在一个塑泮牛分散体中时 (该塑料分散体优选含有一种润湿剂和/或增加密度的添加剂，如重 晶石)，它们容易渗透入皮革表面的凹陷中。硬度为70肖氏A的软 塑料分散体是特别合适的。在一个直径为6 mm的福特杯中测量的 塑料分散体的优选的粘度是在5秒和15秒之间的范围内，特别是 如果将所述塑并+分散体通过一种喷雾装置或通过所谓的绒垫法施 加到该皮革上，其中该低粘度塑料分散体甚至在最精细的凹陷处也 特别深入地进行渗透。如果将该塑料分散体通过一个滚筒施加到皮 革，该滚筒在与所述皮革的输送方向相反的方向旋转，以促进该塑 泮牛分散体在皮革表面的凹陷中的;参透，则在一个直4圣为6 mm的福 特杯中测量的粘度是在10和40秒之间。
才艮据本发明用于将一个涂层、优选一个底涂层涂覆到皮革粒面 的装置，它具有一个已知的涂覆器件用来将包括含有发泡剂的紧密 颗粒的一个水性塑料分散体涂覆至该皮革的粒面，并且具有使塑料
分散体产生固化的一个热源，其特征在于，提供了一个红外线辐射 器，该红外线辐射器具有指向该固化塑料分散体的一个辐射表面， 其辐射表面发射波长在0.7 iam和lO nm之间的红外光线。方便的是， 提供一个暗红外线辐射器，其辐射表面发射波长在2 pm和lO )am 之间的红外光线。由于〗吏用此种红外线辐射器，通过向该固化塑剩-分散体的所有区域、特别是还在其更深的区域中(即在其固化之前塑料分散体渗透入受损的粒面区域之处)均匀供应热量而形成空心 樣吏J求，因此在这些区域中也形成了不经受4壬何收缩过程的一种泡沫 结构。因为空心樣"求的形成发生在已固化的、基本上不可透过水的 涂层中，所以皮革在红外线的作用下不失去任何显著量的其天然强 度并且不硬化或收缩、或者不显著地^更化或收缩。
根据本发明的一个另外的特征，当在离固化塑料分散体的表面
45 mm和220 mm之间的一个距离处提供红外线辐射器的辐射表面 时，获得了最佳结果。
如果该红外线辐射器安排在支撑着带有固化塑料分散体的皮 革的旋转输送装置的上方，以使得在固化塑料分散体中空心微球的 形成发生在皮革借助该输送装置而在红外线辐射器的辐射表面之 下通过时。此处，该输送装置方便地由间隔一距离的多个平行的、 ;旋转的塑料细丝(诸如聚酰胺或聚酯细丝)构成。此类塑料细丝未 净皮红外线加热到与含有水分的皮革同样的程度，这样它们经受由红 外辐射作为连续负载而产生的温度。
优选地，红外线灯为板式辐射器的形式以使得经输送装置在红 外线辐射器的下面前进的皮革广泛暴露于红外辐射之中。
从皮革输送的方向看，如果在一个干燥通道(皮革通过该干燥 通道)之后才是供红外线辐射器已一皮证实是方〗更的，这样在通过该干 燥通道后，不仅涂覆到皮革上的塑料分散体是没有水的，并因此是 固体的，而且皮革和固化塑并+分散体已经在红外辐射的作用下处于 65。C和80。C之间的温度。在这种情况下，可以在小于12秒内由红 外辐射进行加热至105°C的一个温度。乂人皮革的输送方向看，优选是在该红外线辐射器之后还^是供一 个干燥通道，在该干燥通道中对纟是供有泡沫涂层的皮革进行随后的 干燥。
使用根据本发明的装置所生产的皮革的特征在于在其表面上 已用红外辐射处理过的涂层具有一个均匀的、磨砂革状的
(nubuck-like )、无凹陷的外观，例如像精细磨绒的粒面皮革，甚至 具有磨砂革所特有的一种轻微的书写效果，并且当在显微镜下观察 时，具有内径少于35 iam的非常4青细的孔。这些闭合的孔一皮紧密地 填充并且由良好地形成的空心微球所构成，当在显微镜下在25倍 的方文大率下观察时这些空心孩￡球的壳具有涂层的颜色且为带色的 透明形式。例如，如果涂层是蓝色，则空心微球的壳是透明的蓝色。
此种皮革的涂层优选含有颜并+和/或一种有才几^圭乳液，优选是基 于该固化塑料分散体按重量计固体含量多于2%的一种有机硅分散 体，以及一种交耳关剂。在这种情况下，可以省略一个额外的》务饰层。
尽管此种皮革具有柔软性，但它不是或实际上不是松粒面的。 如果将一个修饰层涂覆到使用根据本发明的装置生成的一个底涂 层上，则此皮革具有一个最佳外观，因为压缩导致形成许多小皱褶， 这些皱褶具有高质量全粒面苯胺革的外^见。由于该底涂层的表面具 有磨石少革状的外》见， 一个随后涂^隻的<'务饰层的也可以^皮才几4成地固 定。
在于表面上形成空心纟鼓球后，该皮革的涂层可以用非常精细的 砂-纸进4于处理，这样只是具有泡沫结构的涂层而不是天然粒面层#皮 去除。由于主要由空心微球所形成的闭合泡孔存在于该涂层中，这样 一种皮革特别适用于生产汽车部件，其中将皮革拉入模具中，并且
适当时，4是供一个才莫具内(in-mould)涂层。
参照附图
对本发明进行更详细的说明。图l示出了根据本发明 的装置的原理并且图2示意性地示出了此装置的一个工作实例。
一个水性塑料分散体4被涂覆在皮革3上，该水性塑料分散体 含有紧密颗粒并且通过供热(例如通过热空气)；故固化，该涂覆过 程4要一种本身已知的方法进4亍并且未具体示出，例如通过喷洒或通 过辊涂，优选是通过在与输送方向1相反的方向上旋转的一个涂覆 辊，该皮革被支撑于在输送方向l上旋转的输送装置2上。此处， 输送装置2方1^更地由间隔一距离的多个平4亍的聚酰胺或聚酯细丝构 成，在这些细丝间留有空间。这些细丝在图中》丈大示出。在实践中， 直径少于4 mm。
存在于皮革3上的固化塑料分散体4之上提供有一个红外线辐 射器5，,人该红外线辐射器的广泛辐射表面6，波长为0.7 pm和 100 jam之间的红外辐射出现在固化塑料分散体4的方向上。通过此 种辐射，在提供有固化塑料分散体4的皮革3通过时，在一段非常 短的时间内由紧密颗粒形成空心微球7，以致在皮革上形成了表面 为磨砂革状并且无表皮的泡沫涂层，而皮革的特性不会由此受到不 利影响。为了更加清晰将空心微球7放大示出。辐射表面6与固化 塑^牛分散体4的顶端之间的距离是在45 mm和220 mm之间并且净皮 选冲奪为确保在少于30秒的时间段内形成空心樣i球7。
在根据图2的实施方案中，从输送方向l观察，在红外线辐射 器5之前冲是供有一个热空气通道9，在该通道中可以通过聚酰胺或 聚酯细丝之间的间距将热空气也送到皮革3的底面。涂覆到皮革3 上，并且通常，预热到65°C和80。C之间的塑料分散体4的完全固化因此发生在于红外线辐射器5的区域中从紧密颗粒形成空心微粒
7之前。
权利要求
1. 将一种涂层、优选一种底涂层，涂覆至一种皮革、特别是牛皮的粒面上的方法，将包括含有一种发泡剂的紧密颗粒的一个水性塑料分散体(4)涂覆至此粒面并允许其固化，并通过供热由这些紧密颗粒形成空心微球(7)，其特征在于，将含有紧密颗粒的固化塑料分散体(4)暴露于具有0.7μm和100μm之间的波长的红外辐射。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，含有这些紧密颗粒 的固化塑料分散体(4 )被暴露于具有2 fam和10 |am之间的 波长的暗红外辐射。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，含有这些紧密 颗粒的固化塑料分散体(4 )在红外辐射中暴露少于30秒，优 选少于20秒的持续时间。
4. 根据权利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，通过红外 辐射将含有这些紧密颗粒的固化塑料分散体(4 )加热至90°C 和115°C之间的一个温度。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，不再 含有任何显著量的水的一种固化塑料分散体(4) ^皮暴露于波 长在0.7jiim和100 jim之间的红外辐射中，特别是用这些紧密 颗粒涂覆的该分散体已经固化。
6. 用于将一种涂层、优选一种底涂层，涂覆至一种皮革(3)、特 别是牛皮的粒面上的装置，包括一个涂覆器件，该涂覆器件用 于将包括含有一种发泡剂的紧密颗粒的一个水性塑料分散体(4)涂覆至该并立面上，并且包4舌一个热源，该热源作用于所 涂覆的塑料分散体上并且产生其固化以及这些塑料颗粒的膨 胀用于形成空心微球(7)，其特征在于，提供了具有指向该固 化塑料分散体(4)的一个辐射表面(6)的一个红外线辐射器(5 ),其辐射表面发射0.7 |im和10 [im之间的红外光线。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，提供了 一个暗红外 线辐射器(5),该暗红外线辐射器指向该固化塑料分散体(4) 并且其辐射表面(6 )发射波长为2 (am和10 pm之间的红夕卜 线。
8. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在离该固化塑 泮牛分散体(4 )的表面45 mm和220 mm之间的一个3巨离处才是 供该红外线辐射器(5)的辐射表面(6)。
9. 根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，该红 外线辐射器(5 )安排在一个旋转输送装置(2 )的上方，该旋 转输送装置支撑带有该固化塑料分散体(4)的皮革(3)。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该输送装置(2) 由间隔一 3巨离的多个平4亍的、旋转的塑料细丝构成。
11. 根据权利要求6至10中任一项所述的装置，其特征在于，该 红外线辐射器(5)是一种板式辐射器的形式。
12. 根据权利要求6至11中任一项所述的装置，其特征在于，在 该皮革(3 )的输送方向(1 )上在红外线辐射器(5 )之前提 供了一个热空气通道(9)。
全文摘要
本发明涉及将一种涂层、优选一种底涂层涂覆至皮革的、特别是牛皮的粒面的方法，其中将包括含有发泡剂的紧密颗粒的一个水性塑料分散体(4)涂覆至此粒面并允许其固化，并通过供热由这些紧密颗粒形成空心微球(7)。根据本发明，使含有紧密颗粒的固化塑料分散体(4)暴露于波长在0.7μm和100μm之间的红外辐射。
文档编号B29C35/08GK101415845SQ200780012416
公开日2009年4月22日 申请日期2007年3月27日 优先权日2006年4月5日
发明者菲利普·舍费尔 申请人:朗盛德国有限责任公司