复合皮革材料制造技术

公开了工程皮革基材，制造该基材的方法，包括该基材的工程皮革复合材料，和含该工程皮革基材或复合材料的制品。基材包括皮革、非皮革纤维、粘合剂和一种或多种额外的组分，例如缓冲剂、软化剂、加工助剂和着色剂。可形成含基材与一层或更多层额外层例如面涂层、增强层和缓冲层的复合材料。该基材和或复合材料可被化学或机械压花。形成工程皮革基材所使用的皮革可得自于工业加工后和／或消费后材料。非皮革纤维可以是有机或无机材料，和该组合物也可包括无机填料例如碳酸钙和粘土。缓冲剂可包括聚合物微泡、泡沫体、橡胶颗粒和其它低密度缓冲剂。粘合剂可以是合成或天然粘合剂，例如合成胶乳、天然胶乳、ＰＶＡ和淀粉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地为复合材料领域，和更具体地涉及包括皮革和粘合 剂的复合材料，对于本申请的目的来说，它被称为工程皮革基材。
技术介绍
由皮革制造各种消费品，其中包括皮革座椅、皮革衣服和皮革运 动物品。在制造过程中，当将皮革切割成一定形状时，产生一定量的 工业加工后废物。当将皮革物品弃置时，也生成一定量的消费后废物。在美国专利No. 4162996中公开了提供含皮革和聚合物粘合剂的 复合材料的一种尝试。然而，根据这一专利的教导形成的材料似乎硬 质且发脆，因此具有相对小的用途。有利的是提供使用工业加工后和/或消费后的皮革废物且可用于 在各种制品中替代皮革的组合物和方法。本专利技术提供这样的组合物和方法。专利技术概述本专利技术涉及工程皮革基材，制造该基材的方法，包括该基材的工 程皮革复合材料，和含该工程皮革基材和/或复合材料的制品。除了皮革以外，工程皮革基材还包括非皮革的纤维、粘合剂和一 种或多种额外的组分。代表性的额外组分包括緩冲剂、软化剂、加工 助剂和着色剂。可形成包括基材和一种或多种额外层的复合材料。代 表性的额外层包括面涂层、增强层和緩冲层。可化学或机械压花基材 和/或复合材料。形成工程皮革基材所使用的皮革可以是纤维、粉尘、颗粒和长条 等形式，且通常落在约0,1微米至50mm的尺寸范围内，理想地约 2-6mm。在一些实施方案中，皮革得自于工业加工后和/或消费后材料。非皮革纤维可以是有机或无机纤维。有机纤维的实例包括但不限于纤维素纤维例如棉或木浆、聚酰胺、聚酯、聚烯烃和聚氨酯等。无 机纤维的实例包括但不限于玻璃纤维。该组合物也可包括无机填料， 例如碳酸钓和粘土。緩冲剂通常占基材重量的0至约50%,它是弹性材料或者提供弹 性类型的性能。这种试剂包括例如泡沫体、橡胶颗粒和其它低密度的 緩沖剂。粘合剂可以是合成或天然的粘合剂。粘合剂的实例包括但不限于 合成胶乳、天然胶乳、聚乙烯醇(PVA)和淀粉。也可存在软化剂，例如油或湿润剂。也可存在加工助剂，其实例 包括保留助剂、絮凝剂和类似物。取决于最终应用，由于许多原因，可以涂布和/或压花工程皮革基 材。合适的涂层包括但不限于丙烯酸和/或聚氨酯层。可使用彩色涂层， 和可在基材与面涂层之间存在底涂层。工程皮革基材可含有键合到基材上或者包埋在基材内的增强材 料，以提供附加的强度和/或其它性能，例如额外的柔软度。这可在湿 法成网方法或者后加工过程中通过使用粘合剂(所述粘合剂为水性、 100%固体、UV和湿气固化、热熔体等)进行。代表性增强材料包括平 紋棉麻织物、织造和非织造材料、膜、金属网或片材等。为了美学、功能或其它最终应用要求，可化学和/或机械染色和/ 或压花各层，以提供具有各种设计的复合材料，其中包括但不限于几 何形状、动物图案、花的设计等等。理想地，与当使用生产皮革材料的其它已知的方法观察到的收缩 率相比，该工程皮革基材当成形时，显示出较小的收缩率。皮革基材 还有利地提供所需的声学性能，例如隔音、吸音、反射和偏移。在一些实施方案中，可将工程皮革基材热和/或真空模塑成所需的 成品。可在皮革本身在其中使用的基本上所有应用中使用工程皮革基材 和/或由这一基材形成的复合材料。实例包括但不限于皮革座椅、汽车 内饰、公文包、衣服和家具等。详细说明参考下述详细说明，将更好地理解本专利技术。以下将讨论该工程皮 革基材和复合材料中的各种组分，其中包括基材和面涂层、增强层和/ 或粘合剂。所得工程皮革基材和所得复合材料是独特的材料。该材料的独特 性的实例包括但不限于比常规的皮革轻质的材料，制造效率(使用已有 的设备且减少废物)和多种最终应用的设计灵活性。在一些实施方案 中，工程皮革基材和所得复合材料可提供关键的声学性能、改进的柔 软度、透气性和舒适性。形成复合材料所使用的皮革的起始制造者可获得成本优势，这是 因为掩埋和/或焚烧成本下降。工程皮革基材和所得复合材料的制造者 也可获得成本优势，这是因为该材料的成本下降，和可在成品三维部 件或应用中使用该工程皮革基材。1.基材工程皮革基材包括皮革、非皮革纤维和粘合剂。另外，基材包括 一种或多种额外的组分。以下更详细地描述了这些组分的实例。 皮革皮革可来自于基本上任何来源的皮革，其中包括未加工材料、工 业加工后材料和消费后材料。消费后和工业加工后材料包括但不限于 鞋子、织物、家具、办公产品、布料、机动车用具、运动物品、娱乐车辆、建筑材料、飞行器和图钉等。皮革的来源也可包括上蓝废屑(blue shaving)、鞣革废屑、裂开的生皮废物、废品/不合技术规格的生皮(不 规则和次品)、抛光粉末、图案边饰物、粘合剂废物、模切废物和缝合 废物。皮革来源包括未加工的材料和动物生皮，其中包括母牛、鸵鸟、 大象、短鼻聘鱼、袋鼠、蛇和蜥蜴等。袋鼠皮革是独特的，因为当它 变得更薄时，它实际上倾向于变得更加坚固，尽管它也倾向于为相对 昂贵的皮革。在一些实施方案中，也可使用工程皮革材料和再生皮革 材料。皮革的粒度范围总体上通常为约0.1微米至50毫米，理想地为约2至约6mm,和小于约25mm。皮革颗粒的尺寸为约0. 1微米至50mm。 该颗粒典型地长度为1-7mm,但也可使用细颗粒。该颗粒不需要具有 恒定的直径。它们可为平坦/层状，以实现基本上恒定的厚度(即厚度 不大于约25%的变化)。若皮革纤维的来源是已知的，则可通过该方法追踪这些纤维到复 合材料和由该复合材料形成的产品。结果可追踪成品内的纤维到其来 源。非皮革纤维除了皮革以外，该组合物还包括额外的纤维("非皮革纤维")。 当复合皮革材料不包括这种其它纤维时，所得材料不是最佳的。这些 其它纤维的一个目的是给复合材料提供透气性、孔隙率、强度、粘结、 加工性、阻燃性和/或改进的绝缘性能。与粘合剂一样，这些纤维是制 造片材物品的湿法工艺的整体的一部分。非皮革纤维可以是有机和/或无机纤维，且可得自于工业加工后、 未加工和/或消费后的纤维材料。代表性实例包括纤维素材料、聚合物材料和玻璃类材料。其它纤维的范围典型地为纤维(皮革纤维和其它纤 维)的约l-50wa，约5-30wt%，或约5-20wt0/0。在一个实施方案中，其它纤维是工业加工后再生天然纤维，其中 包括但不限于棉、木材、亚麻和黄麻。在其它实施方案中，纤维可包 括合成纤维，例如聚酯、尼龙、丙烯腈类纤维、聚酰胺、聚烯烃例如 聚乙烯和聚丙烯、聚醚和芳族聚酰胺。取决于所需应用的特征，纤维的尺寸范围为纳米到粗旦，和长度 为0. l微米到3英寸。这些纤维同样最典型地来自于工业加工后来源。 可添加的代表性天然纤维包括亚麻、黄麻和洋麻。这些纤维中的一些可提供阻燃性、湿气控制、强度、柔性和吸音 等。较高含量的特定"非皮革纤维"倾向于增加复合材料的刚度，而 较高含量的其它"非皮革纤维"倾向于增加复合材料的柔软度。可使 用标准ASTM、 FLTM、 SAE或其它的刚度和柔软度分析方法，证实刚度 和/或柔软度。代表性分析方法包括例如FLTM BN 157-01 (皮革柔软9度)、ASTM D 2208和D571(断裂强度)、ASTM D 5733 (撕裂强度)、FLTM BN 105-03 (收缩率)、SAE J948 (耐磨性)、IS0188、 ASTM E 145、 ISO 105-A0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料，包括：　皮革纤维；　粘合剂；　非皮革纤维；和　缓冲剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：NS考尔森，HB克林斯雷，JK纳恩，
申请(专利权)人：马拉德克里科聚合物公司，持久解决方案公司SSI，
类型：发明
国别省市：US[美国]