Способ получения искусственной кожи Советский патент 1976 года по МПК D06N3/14 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ КОЖИ

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно производству искусственной кожи.

Известен способ получения искусственной кожи путем нанесения на смоченную нерастворителем пористую основу слоя раствора полимера (полиуретана), коагуляции полимера слоя путем пропуска полуфабриката в ванну с нерастворителем или путем опрыскивания слоя нерастворителем, промывки и последующей сушки, при этом покрытие наряду с мелкими порами имеет макропоры и характеризуется ребристой поверхностью.

Для получения полимерного покрытия стойкой микропористой структурой предложено проводить коагуляцию слоя раствора полимера при контактировании противоположной покрывному слою стороны основы с волокнистым материалом, смоченным перастворителем. Растворителем является диметилформамид, а вода служит одновременно нерастворителем и смачивающей жидкостью. В качестве нерастворителя и смачивающей жидкости можно использовать смеси диметилформамида с водой. Можно также применять органические растворители, обладающие такой же способностью растворяться и смешиваться с растворителем, какими обладает диметнлформамид. Такие смеси могут содержать примерно от 10 до 90% воды. Особенно предпочтительна

смесь воды и диметилформамида, содержащая 30% по весу первой.

В качестве нерастворителя можно применять только одну воду, хотя ранее сделанные

попытки применить одну воду не дали удовлетворительного материала. Особое преимущество процесса, предусмотренного данным изобретением, заключается в том, что лицевой слой размещается как на поверхности основы,

так и внутри ее, а не в виде тонкого слоя только па поверхности основы. Этим улучшается внещний вид материала и улучшаются физические свойства последнего, особенно сопротивление отслаиванию.

Проницаемый для паров и способный «дыщать полимерный лицевой слой отлагается на основе при обработке основы смачивающей жидкостью за счет контакта нижней поверхности основы с источником нерастворителя (который может быть идентичным со смачивающей жидкостью), в результате чего происходит диффузия смачивающей жидкости в раствор, использованный для покрытия верхней поверхности основы, и осаждение полимера в виде пленки. Покрытая и смоченная основа накладывается на пористый носитель, насыщенный смачивающей жидкостью и соприкасающийся с источником дополнительной смачивающей жидкости или другого нерастворителя.

Основа и носитель соприкасаются друг с друroM, в результате чего смачивающая жидкость диффундирует через основу во влажную пленку, и эластомер отлагается.

Подходящий пористый носитель можио выбрать из ряда известных материалов, включая шерстяной войлок, армированную бумагу, полиуретановую или другие полимерные пены и т. -п.

Некоторые основы, пригодные для изготовления кожезаменителей, могут быть очень пористыми и допускать молекулярную диффузию нерастворителя с такой скоростью, что полимер будет отлагаться слишком быстро, в результате чего образуются макропоры. Другие основы могут быть несколько менее пористыми. С основами первого типа можно применять носители, которые не очень быстро передают нерастворитель, при применении менее пористых основ используются носители, которые менее прочно удерживают нерастворитель.

Предпочтительными полимерами в соответствии с данным изобретением являются полиуретаны.

Вместе с полиуретанами применяют поливинилхлорид.

При изготовлении эластичного материала для верха обуви или другого подобного материала из смеси полиуретана и поливинилхлорида часто желательно применять большее количество (более 50%) первого и меньшее количество (менее 50%) второго. Однако пригодные пленки получаются в соответствии с данным изобретением при содержании большей пропорции (по крайней мере 51% по весу) поливинилхлорида.

К раствору эластомера добавляют стабилизаторы, красящие вещества, пластификаторы и т. п. для улучшения свойств или внешнего вида конечного изделия.

В качестве основы используют нетканый материал, ткань, трикотаж, полиуретановую пену, которые наполняют полиуретаном пористой структуры, полученной коагуляционным методом. Готовят также сложные основы. Предпочтительными сложными основами являются трехкомнонентные (пена-волокно- наполнитель) основы. Их приготовляют путем сшивання прочесов с пеной до образования основного холста. Верхний прочес состоит из двух видов волокон, один из которых термопластичный и сшивается с основным холстом до образования сложного полотна. Сложный холст подвергают обработке прессованием при повышенной температуре. Обычно такую обработку производят при температуре в пределах примерно от 121 до 190°С и давлении в пределах от 0,035 до 7 кг/см в течение периода от 20 сек до 5 мин. Затем опрессованный сложный холст пропитывают раствором эластомерного наполнителя, предпочтительно полиуретановым эластомером, в результате чего наполнитель отлагается внутри полотна. Это можно осуществлять путем погружения холста в жидкость, смешивающуюся с примененным растворителем, но пе растворяющую эластомер.

Можно применять любой из эластомеров, описанных выще, в качестве пригодных для образования лицевого слоя.

После этого сложную основу с отложившимся в ней эластомерным наполнителем можно сушить, мягчить механически и подвергать тепловой обработке при температуре в пределах примерно 149-176°С и давлении 0,14- 0,36 кг/см в течение сек.

Полученную основу смачивают нерастворителем и покрывают раствором полиуретана. Покрытие может быть нанесено в один или несколько штрихов. В раствор полиуретана вводят наполнители, стабилизаторы и другие целевые добавки.

Следующие .примеры приведены для пояснения изобретения.

Пример 1. Путем воздушного паслаивания волокон 100% из найлона-66 получают

прочес и объединяют его с листом полиуретановой пены толшиной 0,63 мм.

Затем полученный холст контактируют волокнистой стороной вверх со свежеприготовленным прочесом в виде смеси (2:.1) найлона

и полиэфирного волокна. Холст снова пропускают через бесчелночный рапирный ткацкий станок волокнистой стороной вверх до образования сложного холста.

Полученный сложный холст пропускают через цилиндрический пресс при длительности пребывания 1 мин и давлении 0,35 кг/см с обогревом с волокнистой стороны при температуре 157°С для связи найлонового волокна в отдельных точках. Затем сложный холст

пропитывают раствором полиуретанового эластомера в диметилформамиде, содержавшим 15% твердых веществ, и пропускают через валик таким образом, что общий привес увеличивается до 500%.

Примененный эластомер представлял собой продукт реакции толуолдиизоцианата с эфиром диэтиленгликоля и адипиновой кислоты, в результате которой получился предполимер. Цепь последнего удлинили при воздействии

ге,л-метилендианили11а. После этого нропитанный сложный холст пропускают через водяную ванну для отложения в нем эластомера. Водяная ваниа оборудована вальцами для передвижения материала. Последний промывают водой при пропускании его через вторую водяную ванну, также оборудованную вальцами, и высушивают.

Полученную сухую основу погружарот в водяню ванну. Смоченный водой материал отжимают на вальцах до получения основы, не имеющей поверхностной пленки жидкости. На поверхность основы наносят с помощью ракли раствор, содержавший 25% по весу полиуретанового эластомера в диметилформамиде до

образования пленки толщиной около 0,76 мм. Покрытую основу кладут нижней поверхностью на бесконечную войлочную ленту, насыщенную водой. Почти немедленно на поверхности основы начала отлагаться пленка полимера. Через несколько минут образовалась

ленка достаточной толщины. Основу с пленкой пропускгиот через отжимные вальцы в вояной бак. Промытый материал после сушки ригодеи в качестве кожезаменителя. Раствор ластомера, примененный для получения лицевого слоя, получа от при реакции 74 частей по есу адипата пол 1зтиленгликоля с концевыми идроксильными группами, имевшего молекулярный вес около 2000 при содержании гидроксила 1,5%. Реакцию с 19,75 вес. ч. п,п-метилендифенилдиизоцианата в безводном димеилформамиде проводят при температуре 100-ПО С в течение 1 час.

Цепь удлиняют при реакции предполимера при температуре 35°С в течение 1 час с 7,1 части по весу п,/7/-метилендианилина в виде 30%-ного раствора в диметилформамиде. Полученный раствор содержал примерно 25% по весу эластомера.

Пример 2. Пленку полипропилена покрывают с помощью ракли пленкой толщиной 0,10 мм следующего состава, вес. ч.: Полиуретановый эластомер примера 1 (25%-ный раствор в диметилформамиде)100

Диметилформамид25

Азокраситель0,15

Авицел технический16

Коллоидная окись кремния1,5

Сложную основу, идентичную примененной в примере 1, погружают в воду и отжимают на вальцах до общего количества добавленной воды, равного 60%, наносят полиуретановый слой.

На влажную основу накладьшают полипропиленовую пленку и пропускают через вальцы в воду для отложения эластомера. Затем удаляют пропиленовую пленку.

Полученный материал отжимают таким образом, чтобы он оставался еще мокрым, но не имел пленки смачивающей жидкости на поверхности. На поверхность, уже несущую лицевой слой, наносят пленку толщиной 0,89 мм того же состава, который был применен для приготовления основного ли 1евого слоя. Покрытый сложный холст накладывают покрытой стороной вверх на полиуретановую пену с открытыми порами и насыщенную водой, и выдерживают в течение 10 мин до отложения эластомера в виде тонкой пленки. Затем материал промывают водой и высущивают. Этот мягкий материал похож на кожу как по внещнему виду, так и наощупь. Лицевой слой толщиной около 0,25 мм не имел макропустот в поперечном сечении. Поверхность его гладкая

и привлекательная. Сопротивление на изгиб 4000 циклов. Паропроницаемость равна 135 мг/см за 24 час.

Такие же результать получены при применении щерстяного фетра в качестве носителя

вместо полиуретановой пены. Оба материала пригодны для изготовления верха обуви.

Пример 3. Процедуру примера 2 повторяют, за исключением того, что в качестве смачивающей жидкости и нерастворителя применяют смесь (70 : 30 по весу) диметилформамида и воды. Свойства полученного материала такие же, как материал примера 2.

Пример 4. Материал, похожий на материал примера 2, приготовляют при повторении

процедуры, описанной в примере 2, за исключением того, что раствор, примененный для получения пленки толщиной 0,89 мм, перед литьем влажной пленки на основе превращают в коллоидальную дисперсию добавлением воды.

Формула изобретения

Способ получения искусственной кожи путем нанесения на смоченную нерастворителем основу покрывного слоя раствора полиуретана или его смеси с поливинилхлоридом, коагуляции полимера в слое, промывки и последующей сущки, отличающийся тем, что, с целью получения полимерного покрытия с тонкой микропористой структурой, а также упрощения технологического процесса, коагуляцию полимера в слое проводят контактированием противоположной покрывному слою стороны основы с волокнистым материалом, смоченным нерастворителем.