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Dokumentenidentifikation DE19633616C2 13.12.2001
Titel Verfahren zur Färbung eines Kunstleders mit hoher Beständigkeit
Anmelder China Textile Institute, Taipeh/T`ai-pei, TW
Erfinder Yao, Shin Chuan, Tu Cheng, Taipei/T'ai-pei, TW;
Wu, Jongfu, Tu Cheng, Taipei/T'ai-pei, TW;
Cheng, Kun-Lin, Tu Cheng, Taipei/T'ai-pei, TW;
Chuang, Kun Lung, Tu Cheng, Taipei/T'ai-pei, TW;
Lin, Meng-Liang, Tu Cheng, Taipei/T'ai-pei, TW;
Li, Chao-Kkuei, Tu Cheng, Taipei/T'ai-pei, TW
Vertreter PATENTANWALTSKANZLEI FRITZ, 59757 Arnsberg
DE-Anmeldedatum 21.08.1996
DE-Aktenzeichen 19633616
Offenlegungstag 26.02.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.12.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2001
IPC-Hauptklasse D06P 3/24

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Färbung eines Kunstleders mit hoher Beständigkeit gemäß den Patentansprüchen.

In der herkömmlichen Technik zur Herstellung von veloursähnlichem Kunstleder besteht das Ausgangsmaterial aus Faservlies. Nach dem Imprägnieren des Polyurethanharzes wird das Polyurethanharz verfestigt, gewaschen und getrocknet, um ein halbfertiges Grundmaterial zu erzeugen. Ein solches halbfertiges Grundmaterial wird einer Auftrennungsbehandlung vermittels starker Laugen oder Lösungsmittel unterzogen; danach wird das Material neutralisiert und gewaschen sowie mit Säurefarbstoff oder Metallkomplexfarbstoff gefärbt. Abschließend wird das Halbfabrikat den Verfahrensschritten des Spaltens, des Gerbens und des Polierens unterzogen, um ein veloursähnliches Kunstlederprodukt zu erzeugen. Es ist daher verständlich, dass nicht nur der Herstellungsprozess von herkömmlichem Kunstleder ziemlich kompliziert ist, sondern dass auch die Färbebeständigkeit des Produkts nicht sehr groß ist, was sich sehr nachteilig auf das Produkt auswirkt.

Im Stand der Technik wird im allgemeinen die dünne Schicht des Faservlieses, die mit Polyurethanharz imprägniert ist, durch den Gebrauch von Säurefarbstoff oder Metallkomplexfarbstoff gefärbt. Aufgrund der Tatsache, dass die dünne mit Polyurethanharz imprägnierte Schicht 20% bis 40% an polymerischen Elastomeren enthält, ergeben sich während des Prozesses der Imprägnierung folgende Probleme:

  • 1. Es ist schwierig, den Polyurethanharz aufweisenden Teil des Halbfabrikats zu färben.
  • 2. Es tritt ein Wechsel im Farbton zwischen der Oberflächenschicht und der inneren Schicht auf.
  • 3. Die Beständigkeit des gefärbten Produkts ist nicht gut.
  • 4. Das Polyurethanharz wird leicht minderwertig.
  • 5. Die Ton-in-Ton Eigenschaften bezüglich des Polyurethanharzes und der Faser sind minderwertig.

Insbesondere wenn das Grundmaterial ein ultrafeines Mikrofaservlies ist, ist aufgrund der Tatsache, dass das Faservlies sehr fein ist, ein gefärbtes Produkt mit satten Farben und hoher Beständigkeit nur schwer zu erzielen.

Bei veloursähnlichem Kunstleder, das im wesentlichen aus Nylonmikrofasern und Polyurethanharz hergestellt ist, besteht das Problem der minderen Beständigkeit des gefärbten Produkts, obwohl mehrere Druckschriften aus dem Stand der Technik der Lösung dieser Art von Problemen gewidmet sind. Beispielsweise beschreibt JP 63031596 B4 ein Verfahren, bei dem das Material zu Beginn mit einem Metallkomplexfarbstoff mit einem Molekulargewicht größer 900 gefärbt wird, und anschließend mit einem Fixiermittel behandelt wird. JP 63057554 B4 beschreibt ein Verfahren, bei dem das Halbfabrikat zu Beginn mit einem Metallkomplexfarbstoff behandelt wird, anschließend einer Behandlung mit Gerbsäure und Brechweinstein unterzogen wird und schließlich mit einem oberflächenaktiven Stoff behandelt wird. Es zeigt sich jedoch, dass die Waschfestigkeit und andere Färbeeigenschaften des gefärbten Produkts nicht vollständig zufriedenstellend sind. Weiterhin wird zur Verbesserung der Färbeeigenschaften von Polyurethanharz im allgemeinen die Verwendung von färbbarem Harz vorgeschlagen. In US 4,620,852 ist ein Verfahren beschrieben, bei der das Harz eine Zusammensetzung aus weichen Segmenten ist, die mindestens 5% Polyethylenglycol (PEG) beinhaltet. Wenn jedoch eine dünne, mit einem Polyurethanharz dieser Art imprägnierte Schicht einer Auftrennungsbehandlung mit einer starken Lauge und bei hohen Temperaturen unterzogen wird, wird das Polyurethanharz hydrolysiert, wodurch seine Eigenschaften minderwertig werden und das gefärbte Produkt leicht verdorben werden kann, so daß ein qualitativ hochwertiges Kunstleder nur schwer herzustellen ist.

Aus Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd edition, New York, John Wiley & Sons, 1981, Volume 14, Seite 243, Absatz 1 sind Mikrofasern vom "Sea-Island"-Typ bekannt. Bei diesen Mikrofasern sind die "Island"-Komponenten von der "Sea"-Komponente umgeben. Durch Auflösen der "Sea"-Komponente oder der "Island"-Komponenten kann ein nicht gewebtes Substrat erzeugt werden, das zur Herstellung von Kunstleder verwendet werden kann.

Das der vorliegenden Erfingung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Kunstleder, mit dem ein veloursähnliches Kunstleder von hoher Beständigkeit erzielt wird.

Das wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs erreicht.

Hierbei wird erfindungsgemäß ein ultrafeines Mikrofaservlies als Trägergewebe genutzt, um ein veloursähnliches Kunstleder mit großer Beständigkeit zu erzeugen, wobei Agenzmaterial eingespart wird und der Fertigungsprozess für die Herstellung von Kunstleder aus ultrafeinem Mikrofaservlies vereinfacht wird.

In der vorliegenden Erfindung wird ein dreidimensional verstricktes ultrafeines Mikrofaservlies als Trägergewebe verwendet, wobei ein hochgradig hydrolysebeständiges Polyurethanharz verwendet wird, um das Halbfabrikat zu imprägnieren, welches nach der Verfestigung und dem Waschen als dünne Schicht ausgeformt ist, die einer Auftrennungsbehandlung und einer Färbung in einem Einbad und einem Einabschnitt unterzogen wird. Während dieses Verfahrens wird nicht nur die "Sea"- Komponente der ultrafeinen Mikrofaser vom "Sea-Island"-Typ aufgelöst, wodurch die Faser getrennt wird, sondern gleichzeitig der Verfahrensschritt des Färbens des Polyurethanharzes und der ultrafeinen Mikrofaser durchgeführt. Nach dem Verfahrensschritt der Oxidierung und der Verseifung wird letztlich eine Poliermaschine benutzt, um ein veloursähnliches Kunstleder von hoher Beständigkeit zu schaffen, dessen Oberfläche eine elegante Textur aufweist.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Rasterelektrodenmikroskopaufnahme (SEM) eines Querschnitts durch ein gefärbtes Produkt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Rasterelektrodenmikroskopaufnahme (SEM) eines Querschnitts durch ein gefärbtes Produkt gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einer Auftrennungsbehandlung in einem Einbad und Einabschnitt unterzogen worden ist.

Tabelle 1 liefert einen Vergleich der Färbeeigenschaften und der Beständigkeit der unterschiedlichen Ausführungsformen.

Erfindungsgemäß wird bei dem Färbeverfahren für Kunstleder mit hoher Beständigkeit vom "Sea-Island-Typ" ultrafeines Mikrofaservlies als Trägergewebe genutzt. Weiterhin wird hochgradig hydrolysebeständiges Polyurethanharz für die Imprägnierung genutzt, das nach der Verfestigung und dem Waschen als dünne Schicht ausgebildet ist, die durch einen reduzierenden Farbstoff in basischer Umgebung für den nächsten Färbevorgang gefärbt wird. Anschließend wird die dünne Schicht einem Oxidationsprozess unterzogen, um ihr Anhaften im Innern der Faser und des Polyurethanharzes zu gewährleisten. Während des Färbeprozesses wird eine Auftrennungsbehandlung und eine Färbebehandlung in einem Einbad und einem Einabschnitt genutzt. Anschließend wird das Halbfabrikat den Verfahrensschritten der Verseifung, Trocknung, Trennung und Oberflächenpolierung unterworfen, um auf diese Weise ein veloursähnliches Kunstleder mit hoher Beständigkeit zu erzeugen.

In dem vorgenannten Verfahren besteht das ultrafeine Mikrofaservlies vom "Sea-Island-Typ" aus einer ultrafeinen Polyamidmikrofaser, wobei die Feinheit der Faser unterhalb von 0,2 Denier liegt. Das hochgradig hydrolysebeständige Polyurethanharz kann ausgewählt werden, aus der Polycarbonatfamilie, der Etherfamilie und insbesondere der Polyesterfamilie, deren Struktur insbesondere Seitenketten und längere Kohlenwasserstoffreste aufweist, wobei die Kohlenstoffkette der Diolverbindung länger als 6 ist und gleichzeitig hoch agglomeratbildende Gruppen aufweist.

In der vorgenannten Verbindung einer ultrafeinen Mikrofaser aus der Polyamidfamilie und einem hochgradig hydrolysebeständigen Polyurethanharz beträgt der Anteil an Polyurethanelastomer ungefähr 10% bis 50%. Während des Färbevorgangs wird für eine Auftrennungsbehandlung und eine Färbebehandlung ein Einbad und ein Einabschnitt genutzt, wobei die Temperatur in einem Bereich zwischen 50°C und 115°C liegt.

Erfindungsgemäß wird das ultrafeine Mikrofaservlies mit hochgradig hydrolysebeständigem Polyurethanharz behandelt, wobei nach der Färbung durch einen reduzierenden Farbstoff in basischer Umgebung eine Auftrennungsbehandlung und eine Färbebehandlung in einem Einbad und Einabschnitt angewandt wird, wodurch die chemischen Hilfsmittel sparsam eingesetzt werden und der Fertigungsprozess für die Herstellung von Kunstleder aus ultrafeiner Mikrofaser verkürzt wird.

Im folgenden werden die Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele näher beschrieben, wodurch die Merkmale der vorliegenden Erfindung einem Fachmann deutlicher werden.

Ausführungsform 1

Als Grundmaterial wird ein vernadeltes ultrafeines Mikrofaservlies vom "Sea-Island"-Typ aus Nylon verwendet, dessen Gewicht pro Fläche 450 g/m2 beträgt und dessen scheinbare Dichte 0,26 g/cm3 beträgt, wobei das Trägergewebe des Vlieses mit 5% Polyvinylacetat (PVA) behandelt ist. Nach der Imprägnierung des hochgradig hydrolysebeständigen Polyurethanharzes wird das Harz verfestigt, gewaschen und getrocknet, um ein Halbfabrikat aus mit Polyurethanharz imprägniertem Vlies zu schaffen. Das imprägnierte Halbfabrikat wird einer Auftrennungsbehandlung mit NaOH von 10 g/L bei einer Temperatur von 100°C und einem Badverhältnis von 1 : 20 unterzogen, so dass die "Sea"-Komponente der ultrafeinen Mikrofaser vom "Sea Island" Typ vollständig aufgelöst wird. Dabei wird die dünne Schicht aus einem aus Nylon bestehenden verstrickten ultrafeinen Mikrofaservlies und aus einem Polyurethanelastomer geformt, wobei diese dünne Schicht vermittels Küpenfarbe gefärbt wird, wobei die einzelnen Bestandteile der Färberezeptur wie folgt gewählt werden:

Mikethren Brown BK® 10% Dekol S® 1 g/L Trilon TB® 1 g/L Peregal P® 1 g/L NaOH(45° Be) 12 g/L Na2S2O4 5 g/L

Nach den Verfahrensschritten der Färbung, Oxidierung und Verseifung wird eine Poliermaschine benutzt, um die Oberfläche des Halbfabrikats zu velourieren, wodurch ein gefärbtes Endprodukt eines veloursähnlichen Kunstleders mit hoher Beständigkeit und wunderschönen Farben geschaffen wird.

Ausführungsform 2

Der Farbstoff in der Ausführungsform 1 wird durch "Indanthren Direct Black 5589®" ersetzt, wobei die übrigen Verfahrensschritte und Verfahrensbedingungen die gleichen sind, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass auch hier ein gefärbtes Produkt eines veloursähnlichen Kunstleders mit hoher Beständigkeit und wunderschönen Farben erzielt wird.

Ausführungsform 3

Das Halbfabrikat eines mit nicht aufgetrenntem Polyurethanharz imprägnierten Vlieses gemäß der Ausführungsform 1 wird einer Auftrennungsbehandlung und einer Färbebehandlung in einem Einbad und einem Einabschnitt unterzogen, um die Verfahrenszeit für das Färbeverfahren zu verkürzen und die Menge der verwendeten Reagenzien zu verringern, wobei ungefähr 50% der chemischen Hilfsmittel eingespart werden können. Die einzelnen Bestandteile der Rezeptur sind wie folgt:

Mikethren Brown BK® 10% Dekol S® 1 g/L Trilon TB® 1 g/L Peregal P® 1 g/L NaOH(45° Be) 35 g/L Na2S2O4 6 g/L

Die Temperatur wird auf 95°C erhöht und diese Temperatur wird für 30 Minuten aufrechterhalten. Anschließend werden die Verfahrensschritte des Oxidierens und Verseifens durchgeführt. Eine Poliermaschine wird genutzt, um die Oberfläche des Halbfabrikats zu velourieren, so dass ein gefärbtes Produkt eines veloursähnlichen Kunstleders mit hoher Beständigkeit und wunderschönen Farben geschaffen wird.

Ausführungsform 4

Der Farbstoff in der Ausführungsform 3 wird durch "Indanthren Direct Black 5589®" ersetzt, wobei die anderen Fertigungsschritte und Verfahrensbedingungen identisch mit denen bei der Ausführungsform 3 sind, so dass ein gefärbtes Produkt eines veloursähnlichen Kunstleders mit hoher Beständigkeit und wunderschönen Farben geschaffen wird.

Vergleichsbeispiel 1

Die in der Ausführungsform 1 aufgetrennte dünne Schicht wird mittels einer 1 : 2 Metallkomplexfarbe gefärbt, wobei die Bestandteile der Farbrezeptur im folgenden angegeben sind: Irgalan Red Brown® 10% Levegal FST-T® 1% Natriumdihydrogenphosphat 1 g/L Dinatriumphosphat 1 g/L

Nach Färben bei 100°C über eine Stunde wird die dünne Schicht in einer schwachen Säure, nämlich Gerbsäure bei 70°C zwanzig Minuten lang behandelt. Anschließend wird die dünne Schicht in einer schwachen Säure aus Brechweinstein bei 70°C zwanzig Minuten lang behandelt. Anschließend wird eine Poliermaschine benutzt, um die Oberfläche des Halbfabrikats zu velourieren, so dass ein gefärbtes Produkt eines veloursähnlichen Kunstleders mit hoher Beständigkeit und wunderschönen Farben geschaffen wird.

Vergleichsbeispiel 2

Der Farbstoff in Vergleichsbeispiel 1 wird durch "Irgalan Black BGL®" ersetzt, wobei die anderen Verfahrensschritte und Verfahrensbedingungen mit denen des ersten Vergleichsbeispiels übereinstimmen, so dass als gefärbtes Produkt ein veloursähnliches Kunstleder geschaffen wird. Tabelle 1 Vergleich der Färbeeigenschaften und der Färbebeständigkeit



Die genannten Versuchsergebnisse werden durch die Benutzung der folgenden Verfahren erzielt:

K/S: Datacolor Spectraflash 500 Spectrophotometer

Waschfestigkeit: AATCC 61 2A Verfahren

Reibfestigkeit: AATCC 8 Verfahren.

An dieser Stelle soll angemerkt werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren die Fertigung vereinfacht und die Menge der verwendeten chemischen Hilfsstoffe reduziert, wobei ein veloursähnliches Kunstleder mit hoher Beständigkeit geschaffen wird.

Die voranstehende Beschreibung und die Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung, wobei angemerkt werden soll, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern sämtliche Alternativen, Äquivalente, Modifikationen und Abänderungen der einzelnen Verfahrensschritte umfassen soll, die im Umfang der nachfolgenden Patentansprüche liegen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Färbung eines Kunstleders mit hoher Beständigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung aus einer Mikrofaser vom "Sea-Island"-Typ mit einer Feinheit unterhalb von 0,2 denier aus der Polyamid- Familie und aus einem hochgradig hydrolysebeständigen Polyurethanharz eingesetzt wird, und dass während der Färbung unter Verwendung von reduzierendem Farbstoff in basischer Umgebung gleichzeitig die "Sea"-Komponente der Mikrofaser vollständig aufgelöst wird.
  2. 2. Verfahren zur Färbung eines Kunstleders mit hoher Beständigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Temperatur in einem Bereich zwischen 50°C und 115°C bewegt.
  3. 3. Verfahren zur Färbung eines Kunstleders mit hoher Beständigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge von NaOH zwischen 10 g/L und 60 g/L beträgt.






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