可生物降解的、可工业堆肥的和/或可再循环的挤出的皮革样材料的制作方法

本公开涉及由可生物降解的和/或可工业堆肥的材料或由可再循环的材料制造的皮革样材料。本公开还涉及由可再循环的、可生物降解的和/或可工业堆肥的生物衍生的热塑性树脂形成各种皮革样组合物的方法。本公开的皮革样材料可用于例如但不限于鞋类组件、服装、家具装饰品和手提包，以及其它配件。

背景技术：

0、技术背景

1、人造皮革通常包括无纺织物芯和外聚合物层的组合，目的是获得与天然动物皮革相当的外观、柔韧性和/或纹理(texture)。目前，几乎所有已知的人造皮革都衍生自不可再生的原料，并且大多数(如果不是全部)不能生物降解或工业堆肥。此外，大多数现有人造皮革也不能容易地再循环。

2、用于人造皮革的无纺纤维芯的最广泛使用的材料是聚酯纤维。聚酯纤维芯通常与作为外部材料的聚氨酯或热塑性聚氨酯的一个或多个涂层组合。结果，这些常规人造皮革既不是可生物降解的，也不是可工业堆肥的，这部分是由于它们的不可生物降解和不可工业堆肥的组分，而且还是由于组合成相同的最终皮革样材料的无纺织物和外层的不同化学性质。此外，即使常规的人造皮革含有可生物降解的和/或可再循环的某些材料，这些材料不能容易地与不可生物降解的、不可再循环的组分分离。

技术实现思路

0、发明概述

1、在一些实施方案中，本公开提供了一种由可生物降解的和/或可工业堆肥的热塑性树脂和可生物降解的和/或可工业堆肥的无纺纤维生产皮革样材料组合物的方法。在各种实施方案中，可生物降解的和/或可工业堆肥的皮革样材料可以被制成具有与天然动物皮革类似的性质和特性，但包括植物衍生的材料。根据本公开的实施方案的皮革样材料(其也可以称“人造皮革”或“合成皮革”)可以是薄的柔性片材的形式，其可以代替动物皮革或其它人造皮革用于例如鞋类(例如鞋、凉鞋、拖鞋等)、服装(例如夹克、裤子、皮带、手套等)、手提包、钱包和家具装饰品(例如家具、车辆座椅等)中。根据本公开的某些实施方案的皮革样材料可以具有类似于天然皮革(例如天然牛皮革)或其它人造皮革(例如乙烯基人造皮革)的性质，如手感、柔软度、悬垂性和/或可缝纫性。某些实施方案的目的是制造皮革样材料，其引起最少量的环境危害，但也具有等于或优于常规不可生物降解的石化人造皮革或天然皮革的显著的技术性能特性。通过选择用于生产生物聚合物和无纺纤维的植物衍生原料，本公开的某些实施方案可有助于从大气中封存温室气体，大大减少对不可再生的石油的依赖，并显著减少每年终结于垃圾填埋场的不可生物降解的废物。

2、在一些实施方案中，本公开提供了一种可再循环的或可生物降解和/或可工业堆肥的人造皮革及其制造方法。在一些实施方案中，本公开的人造皮革包含芯材料和设置在芯材料的至少一个表面上的外聚合物层，其中至少该外聚合物层包含一种或多种生物衍生聚合物或由一种或多种生物衍生聚合物组成。在进一步的实施方案中，本公开的人造皮革包含芯材料和设置在芯材料的至少一个表面上的外聚合物层，其中至少该外聚合物层包含一种或多种可再循环的聚合物或由一种或多种可再循环的聚合物组成。在一些实施方案中，所述芯材料还包括可再循环的或可生物降解的和/或可工业堆肥的材料或由再循环的或可生物降解的和/或可工业堆肥的材料组成。根据一些实施方案，所述芯材料可以是无纺纤维片材。在一些实施方案中，根据本公开生产的人造皮革可以是完全可生物降解的和/或可工业堆肥的。在一些实施方案中，根据本公开生产的人造皮革可以是完全可再循环的。

3、在一些实施方案中，本公开的可生物降解和/或可工业堆肥的皮革样材料包括无纺织物芯层和设置在无纺织物芯层的表面上的聚合物层。在一些实施方案中，所述聚合物层包含可生物降解的和/或可工业堆肥的聚合物或由可生物降解的和/或可工业堆肥的聚合物组成。在一些实施方案中，所述聚合物层具有类似于天然动物皮革的图案或纹理的表面图案或纹理。在一些实施方案中，所述聚合物层由聚乳酸(pla)、聚(己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸丁二醇酯)(pbat)、聚己内酯(pcl)、聚羟基链烷酸酯(pha)、聚琥珀酸丁二醇酯(pbs)、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(pbsa)、聚己二酸丁二醇酯(pba)或其组合中的一种或多种制成。在一些实施方案中，所述无纺织物芯层包含可生物降解的和/或可工业堆肥的材料。在一些实施方案中，无纺织物芯层包含纤维素衍生纤维(例如莱赛尔(lyocell))、天然植物纤维(例如棉纤维、亚麻纤维、大麻纤维等)和/或一种或多种可生物降解的和/或可工业堆肥的聚合物。在一些实施方案中，所述无纺织物芯层是或包含一种或多种天然纤维(例如天然植物纤维)和一种或多种可生物降解的和/或可工业堆肥的聚合物(例如pbat和/或pla)的共混物。

4、在一些实施方案中，制造可生物降解的和/或可工业堆肥的皮革样材料的方法包括：提供热塑性生物聚合物和生物衍生的无纺纤维片材，其中所述热塑性生物聚合物和生物衍生的无纺纤维片材是可生物降解的和/或可工业堆肥的；将所述热塑性生物聚合物进料到混合器中以产生熔融的生物聚合物材料，用所述熔融的生物聚合物材料涂覆所述生物衍生的无纺纤维片材的一个或多个表面，其中所述熔融的生物聚合物材料形成附着到所述生物衍生的无纺纤维片材的一个或多个表面上的外聚合物层；以及图案化(例如压花)该外聚合物层以便在所述外聚合物层上产生表面图案或纹理。在一些实施方案中，所述外聚合物层上的表面图案或纹理类似于天然动物皮革的图案或纹理。在一些实施方案中，所述热塑性生物聚合物包含聚乳酸(pla)、聚(己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸丁二醇酯)(pbat)、聚己内酯(pcl)、聚羟基链烷酸酯(pha)、聚琥珀酸丁二醇酯(pbs)、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(pbsa)、聚己二酸丁二醇酯(pba)或其组合中的一种或多种或由其组成。

5、在一些实施方案中，该方法进一步包括将所述熔融的生物聚合物材料进料到第一混合辊中，并将熔融的生物聚合物材料从所述第一混合辊进料到粗滤器(strainer)中。在一些实施方案中，该方法包括将所述熔融的生物聚合物材料从粗滤器进料到压延机中，在那里将所述熔融的生物聚合物材料涂覆到所述生物衍生的无纺纤维片材的表面上。在一些实施方案中，该方法包括冷却附着到所述生物衍生的无纺纤维片材上的所述外聚合物层。在一些实施方案中，冷却附着到所述生物衍生的无纺纤维片材上的所述外聚合物层包括使所述外聚合物层和所述生物衍生的无纺纤维片材在多个冷却辊之间通过。

6、在一些实施方案中，可再循环的皮革样材料包括无纺织物芯层和设置在无纺织物芯层表面上的聚合物层，其中所述聚合物层包含可再循环的聚合物或由可再循环的聚合物组成。在一些实施方案中，所述聚合物层具有类似于天然动物皮革的图案或纹理的表面图案或纹理。在一些实施方案中，所述无纺织物芯层还包含可再循环的聚合物或由可再循环的聚合物组成。在一些实施方案中，所述聚合物层和/或所述无纺织物芯层可包含例如聚醚嵌段酰胺(peba)、聚酰胺6、聚酰胺6/6-6、聚酰胺12或含有它们中一种或多种的共混物。

7、在一些实施方案中，制造可再循环的皮革样材料的方法包括提供热塑性聚合物和无纺纤维片材，其中所述热塑性聚合物和所述无纺纤维片材由一种或多种可再循环的聚合物材料组成，将所述热塑性聚合物进料到混合器中以产生熔融的聚合物材料，用所述熔融的聚合物材料涂覆所述无纺纤维片材的一个或多个表面，其中所述熔融的聚合物材料形成附着到所述无纺纤维片材的一个或多个表面上的外聚合物层，以及图案化(例如压花)外聚合物层以在所述外聚合物层上产生表面图案或纹理。在一些实施方案中，所述外聚合物层上的表面图案或纹理类似于天然动物皮革的图案或纹理。在一些实施方案中，所述热塑性聚合物包含聚醚嵌段酰胺(peba)、聚酰胺6、聚酰胺6/6-6、聚酰胺12或含有它们中的一种或多种的共混物中的一种或多种，或由聚醚嵌段酰胺(peba)、聚酰胺6、聚酰胺6/6-6、聚酰胺12或含有它们中的一种或多种的共混物中的一种或多种组成。

8、在一些实施方案中，用于制造可再循环的皮革样材料的方法进一步包括将所述熔融的聚合物材料进料到第一混合辊中，以及将所述熔融的聚合物材料从所述第一混合辊进料到粗滤器中。在一些实施方案中，该方法包括将所述熔融的聚合物材料从粗滤器进料到压延机中，在那里将所述熔融的聚合物材料涂覆到所述无纺纤维片材的表面上。在一些实施方案中，该方法进一步包括冷却附着到所述无纺纤维片材上的所述外聚合物层。在一些实施方案中，冷却附着到所述无纺纤维片材上的外聚合物层包括使所述外聚合物层和所述无纺纤维片材在多个冷却辊之间通过。

9、本公开进一步提供了由可再循环的或可生物降解的/可工业堆肥的皮革样材料制成或包含可再循环的或可生物降解的/可工业堆肥的皮革样材料的产品，所述皮革样材料根据本文中描述的任何实施方案制成。这些产品可以包括但不必限于鞋类(例如鞋)组件或其它服装、时尚配饰、皮带、包袋、钱包、车辆内饰、座椅或其它家具等。例如，在一些实施方案中，鞋组件(例如鞋面、鞋内底、鞋底夹层或鞋外底)可以由本文中描述的可再循环的或可生物降解/可工业堆肥的皮革样材料中的一种或多种制成。根据本公开的实施方案的可再循环的或可生物降解/可工业堆肥的皮革样材料可用作本领域已知的任何其它人造或天然皮革材料的替代物。

10、一个或多个实施方案的细节在下面的说明书中阐述。根据说明书和所附权利要求，其它特征和优点将是显而易见的。

11、附图概述

12、当结合附图阅读时，将更好地理解前面的概述以及下面的发明详述。出于说明本发明的目的，在附图中示出了目前优选的实施方案。但是，应当理解的是，本发明可以以不同的形式实施，因此不应解释为限于本文中阐述的实施方案。附图可能未按比例绘制。

13、图1a是描绘根据本公开的一些实施方案的人造皮革材料的横截面图；

14、图1b是描绘根据本发明的另外实施方案的人造皮革材料的横截面图；

15、图2是示出根据本公开的一些实施方案的用于形成人造皮革材料的系统的图；以及

16、图3a-3c是示出根据本公开的实施方案制得的示例性人造皮革材料的照片。图3a示出了压花之前的样品材料。图3b示出了压花之后的样品材料。图3c是图3a示出的样品的侧视图。