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DE102008017960A1 - Flachmaterialbahn mit einer Faserschicht aus Lederfaser und Bindemittel sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Flachmaterialbahn mit einer Faserschicht aus Lederfaser und Bindemittel sowie Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

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DE102008017960A1
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Bader GmbH and Co KG
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flachmaterialbahn mit einer Faserschicht bestehend aus Lederfasern und Bindemittel sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung. Erfindungsgemäß wird gegerbtes oder vorgegerbtes Ledermaterial zerkleinert und über ein Conidursieb gezogen und dabei unter Erzeugung von Lederfasern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,4 mm zerfasert. Die Lederfasern können in einem weiteren Verfahrensschritt zu Pellets verdichtet werden. Die Lederfasern werden dann vorzugsweise in Form der Pellets mit einem an den Lederfasern chemisch andockenden zähen und biegsamen Kunststoff als Bindemittel unter Erzeugung eines Matrixwerkstoffs mit einem Lederfaseranteil von mindestens 60% gemischt. Anschließend wird der Matrixwerkstoff unter Bildung einer Flachmaterialfolie mit einer dem 1,1- bis 3-fachen des Faserdurchmessers entsprechenden Schichtdicke extrudiert und/oder kalandriert. Die Flachmaterialfolie kann auf ihrer einen Seite mit einem Schichtmaterial kaschiert und auf ihrer anderen Seite oberflächengeprägt, aufgerauht oder geglättet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Flachmaterialbahn mit einer Faserschicht aus Lederfasern und einem Bindemittel sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
  • Bei der Lederherstellung ist es bekannt, dass Abfallprodukte aus gegerbtem oder vorgegerbtem Leder aufgearbeitet werden, um daraus brauchbare Werkstücke zu gewinnen. Bei einem in der Praxis bekannten Verfahren werden anteilig Falzspäne und Bindemittel zu bahnförmigen Flächengebilden verarbeitet, die üblicherweise als Lederfaserwerkstoffe bezeichnet werden. Zur Herstellung der Flächengebilde werden in einem aufwändigen Nassmahlprozess die Beschneideabfälle aufgefasert und mit natürlicher oder künstlicher Latex als Bindemittel vermischt. Weiter ist es bekannt, Ledermahlgut, das aus Lederabfällen hergestellt wurde, mit einem mehr oder weniger hohen Anteil thermoplastischem Bindemittel und Weichmacher zu mischen und danach in ein Formwerkzeug einzubringen. Um die typischen Ledereigenschaften zu erhalten, werden nur Bindemittel verwendet, die unterhalb 160°C schmelzen. Wegen des verhältnismäßig hohen Bindemittelanteils von 60 Gew.-% können die Lederfasern bei dieser bekannten Zusammensetzung als Füllstoff für Bindemittel angesehen werden.
  • Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Flachmaterialbahn zu entwickeln, die dünnwandig ausgeführt werden kann und dennoch lederartige Eigenschaften bei hoher Reißfestigkeit aufweist. Eine weitere Aufgabe besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen Flachmaterialbahn.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1 und 9 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausges taltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Der erfindungsgemäßen Lösung liegt vor allem der Gedanke zugrunde, dass die aus gegerbtem oder vorgegerbtem Leder bestehenden, einen vorgegebenen Durchmesser aufweisenden Lederfasern innerhalb der Faserschicht einen Gewichtsanteil von mindestens 60% aufweisen und dass die Schichtdicke der Faserschicht dem 1,1- bis 3-fachen des Faserdurchmessers entspricht. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Faserdurchmesser 0,1 bis 0,4 mm beträgt und dass der Gewichtsanteil der Lederfasern in der Faserschicht mindestens 60% beträgt. Die Faserlänge entspricht zweckmäßig dem 2- bis 10-fachen des Faserdurchmessers.
  • Im Bindemittel wird zweckmäßig Polyvinylacetat oder Ethylenvenylacetat als Hauptbestandteil verwendet, das chemisch an den Lederfasern andockt und zusammen mit diesen in einer zähen biegsamen Konsistenz aushärtet. Mit diesen Maßnahmen ist es möglich, eine Faserschicht von weniger als 1 mm bei hoher Reißfestigkeit und mit lederartiger Haptik herzustellen. Um eine Verbesserung in der Handhabung und in der Haptik des Lederfaserwerkstoffs zu erzielen, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass einer der Breitseiten der Faserschicht mit einer Schicht aus der Gruppe Textilstoff, Kunststoff, Schaumstoff oder Kork kaschiert ist. Außerdem kann die freie Breitseitenfläche der Faserschicht mit einer lederartigen Oberflächenprägung oder Aufrauhung versehen oder lederartig geglättet werden.
  • Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Flachmaterialbahnen besteht darin, dass gegerbtes oder vorgegerbtes Ledermaterial in einem ersten Verfahrensschritt zerkleinert und über ein Conidursieb gezogen und dabei unter Erzeugung von Lederfasern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,4 mm zerfasert wird und dass die Lederfasern mit einem an diesen chemisch andockenden zähen und biegsamen Kunst stoff als Bindemittel unter Erzeugung eines Matrixwerkstoffs mit einem Lederfaseranteil ≥ 60% gemischt und unter Bildung einer Flachmaterialfolie mit einem dem 1,1- bis 3-fachen des Faserdurchmessers entsprechenden Schichtdicke extrudiert und/oder kalandriert und/oder gepresst werden. Um die beim Zerfasern anfallenden Leserfasern vor der Mischung mit dem Bindemittel besser transport- und lagerfähig zu machen, können sie in einem zweiten Verfahrensschritt zu Pellets verdichtet werden.
  • Während des Extrusions-, Kalandrier- oder Pressvorgangs ist es von Vorteil, wenn das Gemisch bei einer Temperatur von 120 bis 170°C zähflüssig gehalten wird. Als Bindemittel kommt vor allem Polyvinylacetat oder Ethylenvenylacetat in Betracht.
  • Die Flachmaterialfolie kann zur Verbesserung ihres Oberflächenaussehens im Zuge des Extrusions-, Kalandrier- oder Pressvorgangs oder danach einer Oberflächenprägung oder -glättung unterzogen werden. Die Oberflächenprägung oder -glättung wird zweckmäßig auf die Flachmaterialfolie aufgewalzt. Außerdem kann die Flachmaterialfolie einseitig mit einem Schichtmaterial beschichtet oder kaschiert werden. Zur Beschichtung kommt dabei ein Schichtmaterial aus der Gruppe Textilstoff, Kunststoff, Schaumstoff, Kork in Betracht. Das Schichtmaterial kann beispielsweise im Koextrusionsverfahren auf die Faserschicht aufgebracht werden, wobei entweder das Bindemittel oder ein zusätzlicher Klebstoff als Haftvermittler eingesetzt werden kann.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Lederreststoffe aus der Lederverarbeitung, wie z. B. Stanzgitter aus gegerbtem Leder oder aus der Vorgerbung, die sowohl vegetabil oder mit Chromsalzen gegerbt waren, wurden zunächst in eine einheitliche Faserform gebracht. Dies erfolgte unter Verwendung eines Conidursiebs, dessen Lochdurchmesser 0,4 mm betrug. Es entstanden dabei Lederfasern, deren Durchmesser maximal 0,4 mm betrugen. Auf Sorten und Farbreinheit wurde geachtet. Auf die Faserlänge kam es aber nicht an. Damit das hierbei entstehende große Faservolumen bei einem späteren Extrusionsprozess handhabbar bleibt, wurden die Fasern im Kollergang zu Lederfaserpellets gepresst. Lederfaserpellets mit einem Gewichtsanteil von 60% wurden mit einem Kunststoff-Additivgemisch mit einem Gewichtsanteil von 40% mittels eines Doppelschneckenextruders gemischt. Als Kunststoff wurde Polyvinylacetat verwendet, während als Additive vor allem Gleitmittel, Farbschutzmittel, Farbpigmente, Fließmittel eingesetzt wurden. Das dabei entstehende Compoundmaterial wurde im Heißabschlag granuliert. Zur Vermeidung eines Verklumpens wurde das Granulat gekühlt und für die Weiterverarbeitung verpackt.
  • Die Weiterverarbeitung erfolgte durch Extrusion mit einer Breitschlitzdüse und einem Kalander oder mittels einer Bandpresse. Dabei entstanden Folien mit einer Wanddicke von 0,5 bis 0,8 mm.
  • Die weiteren Verarbeitungsschritte richten sich nach der Verwendung der Lederfaserfolie. Für den Einsatz in Flugzeugen hat die Folie eine Reihe von Vorgaben zu erfüllen, wie
    • – geringes Flächengewicht
    • – flammhemmend
    • – hygienische Oberfläche
    • – Soft-Touch.
  • Damit diese Vorgaben erfüllt werden können, wurde die Lederfaserfolie veredelt. Eine Veredelung erfolgte schon im Compoundierprozess, beispielsweise durch Zusatz eines Flammschutzmittels als Additiv und im Anschluss an die Folienherstellung durch Kaschieren von flammhemmenden Schäumen und durch Oberflächenschutz in Form einer flammhemmenden Zurichtung.
  • Wesentliche Vorteile der Folie mit der geringen Wanddicke und dem hohen Lederfaseranteil sind die thermische Verformbarkeit, die Tiefziehbarkeit unter Vakuum und die Möglichkeit eines Hinterspritzens mit einer zweiten Komponente bei geringer Gesamtwandstärke.
  • Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Flachmaterialbahn mit einer Faserschicht bestehend aus Lederfasern und Bindemittel sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung. Erfindungsgemäß wird gegerbtes oder vorgegerbtes Ledermaterial zerkleinert und über ein Conidursieb gezogen und dabei unter Erzeugung von Lederfasern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,4 mm zerfasert. Die Lederfasern können in einem weiteren Verfahrensschritt zu Pellets verdichtet werden. Die Lederfasern werden dann vorzugsweise in Form der Pellets mit einem an den Lederfasern chemisch andockenden zähen und biegsamen Kunststoff als Bindemittel unter Erzeugung eines Matrixwerkstoffs mit einem Lederfaseranteil von mindestens 60% gemischt. Anschließend wird der Matrixwerkstoff unter Bildung einer Flachmaterialfolie mit einer dem 1,1- bis 3-fachen des Faserdurchmessers entsprechenden Schichtdicke extrudiert und/oder kalandriert und/oder gepresst. Die Flachmaterialfolie kann auf ihrer einen Seite mit einem Schichtmaterial kaschiert und auf ihrer anderen Seite oberflächengeprägt, aufgerauht oder geglättet werden.

Claims (18)

  1. Flachmaterialbahn mit einer Faserschicht aus Lederfasern und einem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass die aus gegerbtem oder vorgegerbtem Leder bestehenden, einen vorgegebenen Durchmesser aufweisenden Lederfasern innerhalb der Faserschicht einen Gewichtsanteil von mindestens 60% aufweisen, und dass die Schichtdicke der Faserschicht dem 1,1- bis 3-fachen des Faserdurchmessers entspricht.
  2. Flachmaterialbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserdurchmesser 0,1 bis 0,4 mm beträgt.
  3. Flachmaterialbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlänge dem 2- bis 10-fachen des Faserdurchmessers entspricht.
  4. Flachmaterialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Polyvinylacetat oder Ethylenvenylacetat als Hauptbestandteil enthält.
  5. Flachmaterialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Breitseiten der Faserschicht mit einer Schicht aus Textilstoff oder Kunststoff kaschiert ist.
  6. Flachmaterialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Breitseiten der Faserschicht mit einem Schaumstoff oder mit Kork kaschiert ist.
  7. Flachmaterialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Breitseite der Faserschicht mit einer Oberflächenprägung oder Aufrauhung versehen ist.
  8. Flachmaterialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserdurchmesser dem Lochdurchmesser eines für einen Zerteilungsprozess des Leders bei der Faserherstellung verwendeten Conidursiebs entspricht.
  9. Verfahren zur Herstellung einer Flachmaterialbahn mit einer Faserschicht aus Lederfasern und einem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass gegerbtes oder vorgegerbtes Ledermaterial in einem ersten Verfahrensschritt zerkleinert und über ein Conidursieb gezogen und dabei unter Erzeugung von Lederfasern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,4 mm zerfasert wird, dass die Lederfasern mit einem zähen und biegsamen Kunststoff als Bindemittel unter Erzeugung eines Matrixwerkstoffs mit einem Lederfaseranteil von mindestens 60% gemischt werden, und dass der Matrixwerkstoff unter Bildung einer Flachmaterialfolie mit einem dem 1,1- bis 3-fachen des Faserdurchmessers entsprechenden Schichtdicke extrudiert und/oder kalandriert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lederfasern zu Pellets verdichtet werden, bevor sie mit dem Bindemittel vermischt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch beim Extrudier- oder Kalandrier- oder Pressvorgang bei einer Temperatur von 120 bis 170°C zähflüssig gehalten wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Polyvinylacetat oder Ethylenvenylacetat verwendet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachmaterialfolie im Zuge des Extrusions- oder Ka landrier- oder Pressvorgangs oder danach einer Oberflächenprägung oder -glättung unterzogen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenprägung oder -glättung auf die Flachmaterialfolie aufgewalzt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachmaterialfolie einseitig mit einem Schichtmaterial beschichtet oder kaschiert wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung ein Schichtmaterial aus der Gruppe Textilstoff, Kunststoff, Schaumstoff, Kork verwendet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtmaterial im Zuge des Extrusions- oder Kalandrier- oder Pressvorgangs auf die Flachmaterialfolie aufgebracht wird.
  18. Verwendung der Flachmaterialbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, als Überzug auf Automobilsitzen, Handwerkszeugen, Konsumgütern oder als Innenverkleidung für Automobile, oder Nutzfahrzeuge, oder Inneneinrichtungen.
DE102008017960A 2008-04-08 2008-04-08 Flachmaterialbahn mit einer Faserschicht aus Lederfaser und Bindemittel sowie Verfahren zu deren Herstellung Withdrawn DE102008017960A1 (de)

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