Способ получения искусственной кожи

 

Изобретение относится к способу получения искусственной кожи. Для улучшения эксплуатационных свойств путем создания более совершенной волокнисто-пористой структуры способ получения искусственной кожи включает пропитку нетканого полотна из композиционных волокон типа матрица-фибриллы водным раствором поливинилового спирта, уплотнение и сушку, с последующей пропиткой раствором полиэфируретана, коагуляцией его. После сушки материал обрабатывают парами и флегмой кипящего толуола для удаления матричного полимера композиционного волокна, а затем формируют лицевое покрытие искусственной кожи. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности пластмасс и касается разработки способа получения искусственной кожи (ИК). Известен способ получения ИК путем пропитки нетканого полотна из смеси синтетических волокон раствором полиэфируретана с последующими коагуляцией пропиточного раствора в среде нерастворителя, сушкой и формированием лицевого покрытия (ГОСТ 28144-89, приложение 2). Однако, данная искусственная кожа имеет неудовлетворительные эксплуатационные свойства.

Цель изобретения повышение эксплуатационных свойств ИК.

Это достигается тем, что в способе получения ИК путем пропитки нетканого полотна из смеси синтетических волокон раствором полиэфируретана с последующими коагуляцией пропиточного раствора в среде нерастворителя, сушкой и формированием лицевого слоя, предварительно нетканое полотно из композиционных волокон типа матрица-фибриллы пропитывают 2 10%-ным водным раствором поливинилового спирта (ПВС), уплотняют при 25 50% влажности до 1/3 1/4 его первоначальной толщины, сушат, пропитывают раствором полиэфируретана до соотношения фибриллярный полимер: полиэфируретан 50 70 50 30, соответственно, коагулируют пропиточный раствор и после сушки нетканую основу обрабатывают в экстракционной камере парами и флегмой кипящего толуола при одновременном периодическом отжиме при общей длительности обработки парами и флегмой толуола в течение 7,5 12 мин, при длительности контакта между двумя последовательными циклами отжима 0,5 1,0 мин, при степени сжатия нетканой основы на 50 70% и при длительности цикла отжима 0,46 0,65 с, с последующими сушкой нетканой основы и формированием лицевого покрытия.

Пример 1 (прототип). Нетканое полотно из смеси синтетических волокон пропитывают составом, мас.ч.

30%-ный полиэфируретановый раствор 100 Диметилформамид 90 220 30%-ная пигментная паста 10 20 Пропиточный состав может включать различные модифицирующие добавки, например, поверхностно-активные вещества общей формулы: С_nH_2n+1OSO₄Na (ТУ 38-10-755-75), где n 10 18 (ТУ 6-02-3-89-75) или их смеси.

После пропитки пропиточный состав коагулируют в водной среде диметилформамида, промывают и наносят композицию лицевого слоя состава, мас.ч.

30%-ный полиэфируретановый раствор 100
Диметилформамид 30 70
30%-ная пигментная паста 10 20
В качестве полиуретана могут быть использованы ПУ как на основе простого, так и на основе сложного полиэфира.

Композиция лицевого слоя также может включать различные модифицирующие добавки, например, ПАВ, наполнители и др.

После формирования лицевого слоя ИК окончательно сушат, свойства кожи представлены в таблице.

Примеры по изобретению
Пример 2. Нетканое полотно из смеси волокон типа матрица-фибриллы (полиэтилен-полиэтилентерефталат) пропитывают 2%-ным водным раствором поливинилового спирта, уплотняют полотно на отжимных валах при его влажности 25% до 1/3 первоначальной толщины, сушат до полного удаления влаги, а затем пропитывают составом, мас.ч.

30%-ный полиэфируретановый раствор 100
Диметилформамид 90 220
30%-ная пигментная паста 10 20
Пропитку осуществляют до соотношения фибриллярный полимер: полиуретан 70 30, соответственно. Пропитанное полотно коагулируют в водной среде диметилформамида и сушат. После сушки основу обрабатывают парами и флегмой кипящего толуола в экстракционной камере при одновременном периодическом отжиме при общей длительности обработки 7,5 мин и длительности контакта между двумя последовательными циклами отжима 0,5 мин при степени сжатия нетканой основы на 50% и при длительности цикла отжима 0,46 с.

После указанной обработки нетканую основу обрабатывают перегретым паром, сушат. На нетканой основе после сушки мокрым (коагуляционным) методом формируют лицевое покрытие состава, мас.ч.

30%-ный раствор полиэфируретана 100
Диметилформамид 30 70
30%-ная пигментная паста 10 20
Свойства готовой кожи представлены в таблице.

Пример 3. Нетканое полотно из смеси волокон типа матрица-фибриллы (полиэтилен-поликапроамид) пропитывают 7%-ным водным раствором ПВС, уплотняют его на отжимных валах при влажности 40% до 1/4 первоначальной толщины, сушат до полного удаления влаги, а затем пропитывают составом, мас.ч.

30%-ный полиэфируретановый раствор 100
Диметилформамид 90 220
30%-ная пигментная паста 10 20
Пропитку осуществляют до соотношения фибриллярный полимер:полиуретан 50: 50, соответственно. Пропитанное полотно коагулируют в водной среде диметилформамида, промывают и сушат.

После сушки полотно обрабатывают парами и флегмой кипящего толуола в экстракционной камере при одновременном периодическом отжиме при общей длительности обработки 10 мин и длительности контакта между двумя последовательными циклами отжима 0,8 мин при степени сжатия полотна на 60% и при длительности цикла отжима 0,5 с. После указанной обработки нетканую основу сушат перегретым паром. Лицевой слой формируют на антиадгезионной подложке из композиции состава, мас.ч.

30%-ный раствор полиуретана 100
15%-ный раствор винилацетата ВА-15 4,5
Силиконовый каучук СКТН 2,45
18%-ная матирующая добавка "Санпрен" 11,75
30%-ная пигментная паста 6,53
Смесь этилацетата и диметилформамида 4:1 15
На основу наносят адгезионный слой состава, мас.ч.

30%-ный раствор полиуретана 100
30%-ная пигментная паста 8
Смесь этилацетата и диметилформамида 4:1 15
После чего лицевой слой и нетканую основу дублируют.

Адгезионный слой может содержать полиуретан как на основе сложного, так и основе простого полиэфира, наполнители, например кожевенную пыль, арбоцелл и др. Расход полимерной композиции по сухому веществу для лицевого слоя составляет 10 30 г/м², для адгезионного слоя 5 15 г/м². После окончательной сушки получают искусственную кожу, свойства которой представлены в таблице.

Пример 4. Аналогично примеру 3 нетканое полотно из смеси волокон типа матрица-фибриллы пропитывают 10%-ным водным раствором ПВС, уплотняют на отжимных валах при его влажности 50% до 1/3 первоначальной толщины, сушат, а затем пропитывают составом, мас.ч.

30%-ный полиуретановый раствор 100
Диметилформамид 90 220
30%-ная пигментная паста 10 20
Пропитку осуществляют до соотношения фибриллярный полимер:полиуретан 60: 40, соответственно.

Пропитанное полотно коагулируют, сушат и обрабатывают парами и флегмой кипящего толуола при одновременном периодическом отжиме, при общей длительности обработки 12,5 мин и длительности между двумя циклами отжима 1,0 мин при степени сжатия полотна 70% и длительности цикла отжима 0,65 с.

Сформованный лицевой слой на антиадгезионной подложке из композиции состава по примеру 3 дублируют посредством адгезионного слоя состава по примеру 3 с нетканой основой. Свойства состава ИК представлены в таблице.

Пример 5. Искусственную кожу получают аналогично примеру 3.

Режимы:
1% -ный раствор ПВС при пропитке нетканого полотна из смеси композиционных волокон;
уплотнение полотна при 20%-ной влажности до 1/2 его толщины;
пропитка полиуретановым раствором полотна до соотношения фибриллярный полимер ПУ 80:20, соответственно;
время обработки парами и флегмой толуола 5 мин при длительности контакта между двумя последовательными циклами отжима 0,3 мин при степени сжатия основы на 40% и при цикле отжима 0,3 с;
композиционные составы пропиточного, лицевого и адгезионного слоев согласно примеру 3. Свойства готовой ИК представлены в таблице.

Пример 6. Искусственную кожу получают аналогично примеру 3.

Режимы:
15%-ный раствор ПВС при пропитке нетканого полотна;
уплотнение полотна при 60% до 1/5 его толщины;
пропитка полиуретановым раствором полотна до соотношения фибриллярный полимер: ПУ 40 60, соответственно;
время обработки парами и флегмой толуола 15 мин при длительности контакта между двумя последовательными циклами отжима 1,5 мин при степени сжатия основы на 80% при цикле отжима 1 с;
композиционные составы пропиточного, лицевого и адгезионного слоев аналогично примеру 3. Свойства готовой ИК представлены в таблице.

Пример 7. Аналогично примеру 1 нетканое полотно из смеси синтетических волокон пропитывают составом, мас.ч.

30%-ный полиуретановый раствор 100
Диметилформамид 90 220
30%-ная пигментная паста 10 20
После пропитки полотно коагулируют в водной среде диметилформамида, промывают и сушат.

Лицевой слой формируют на антиадгезионной подложке из композиции состава, мас.ч.

30%-ный раствор полиуретана 100
15%-ный раствор винилацетата ВА-15 4,5
Силиконовый каучук СКТН 2,45
18%-ная мотирующая добавка "Санпрен" 11,75
Пигментная паста 6,53
Волокнистый наполнитель 15
Смесь этилацетата и диметилформамида 4:1 15
Затем лицевой слой и нетканую основу дублируют. Свойства ИК представлены в таблице.

Анализ представленной таблицы позволяет сделать вывод, что предложенный способ в отличие от существующего позволяет получать искусственную кожу с лучшими эксплуатационными свойствами.

Достижение лучших эксплуатационных свойств (комфортности) изделий на основе нового материала является результатом повышения остаточного удлинения и снижения жесткости его, что обусловлено более совершенной волокнисто-пористой структурой.

Предлагаемый способ принципиально отличается от существующего наличием следующих операций:
предварительная пропитка нетканого полотна из композиционных волокон, сформированного по существующей технологии холстообразования, водным раствором гидрофильного полимера; эта операция необходима для жесткого закрепления волокон в единую систему полотна, которое окончательно формируется после операции уплотнения холста и его пропитки полиуретановым раствором;
обработка пропитанного полотна парами и флегмой кипящего толуола при периодическом отжиме ее в экстракционной камере по вышеуказанным режимам с целью полного удаления матричного полимера волокна и сбрасывания более совершенной тонковолокнистой структуры основы.

Выход за режимы пропитки (соотношение фибриллярного полимера и полиуретана), обработки нетканой основы парами и флегмой толуола и периодического отжима приводит к получению ИК с низкими эксплуатационными свойствами. Так, по примеру 5 резко снижается напряжение при разрыве и возрастает остаточная деформация; по примеру 6 значительно возрастает жесткость, снижается устойчивость к многократному изгибу и паропроницаемость.

Предложенный способ обладает преимуществом перед существующим своей универсальностью, так как он обеспечивает получение различного ассортимента ИК с широким спектром эксплуатационных свойств по технологиям мокрого (коагуляционного) и сухого (переносного) способов.

Формула изобретения

Способ получения искусственной кожи путем пропитки нетканого полотна из смеси синтетических волокон раствором полиэфируретана с последующими коагуляцией пропиточного раствора в среде нерастворителя, сушкой и формированием лицевого покрытия, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств искусственной кожи, предварительно нетканое полотно из композиционных волокон типа "Матрица-фибриллы" пропитывают 2 10%-ным водным раствором фибриллярного полимера, уплотняют при 25 50%-ной влажности до 1/3 1/4 его первоначальной толщины, сушат, пропитывают раствором полиэфируретана до соотношения фибриллярный полимер полиэфируретан 50 70 50 30 соответственно, коагулируют пропиточный раствор и после сушки нетканую основу обрабатывают парами и флегмой кипящего толуола при одновременном отжиме при общей длительности обработки парами и флегмой толуола в течение 7,5 12 мин, при длительности контакта между двумя последовательными циклами отжима 0,5 1,0 мин, при степени сжатия нетканой основы на 50 70% и при длительности цикла отжима 0,46 0,65 с, с последующими сушкой нетканой основы и формированием лицевого покрытия.

РИСУНКИ

Рисунок 1