CS228437B1 - Plošný materiál se sníženou tuhostí a zvýšenými sorpčními vlastnostmi - Google Patents

Description

(54) Plošný materiál se sníženou tuhostí a zvýšenými sorpčními vlastnostmi

Vynález se týká plošného materiálu se sníženou tuhostí a zvýšenými sorpčními vlastnostmi. Materiály se používají zvláště v obuvnickém, oděvním, galanterním a nábytkářském průmyslu.

V různých odvětvích zpracovatelského průmyslu nacházejí široké uplatnění materiály na bázi přírodních, syntetických či modifikovaných polymerů, nejťjastěji textilní útvary tkané, netkané, pletené, pletotkané a jiné, případně propojené polymerním pojivém a v některých případech opatřené jednou či více krycími polymerními vrstvami.

Získáme tak materiály pro svrchní ošacení, materiály pro podkladové, výztužné či svrškové obuvnické materiály, potahové materiály v nábytkářském průmyslu a materiály pro galanterní průmysl. V poslední době doznala velkého pokroku výroba impregnovaných vláknitých útvarů, koženek a poromerů, především na bázi polyvinylchloridu a polyuretanů.

Tyto materiály se připravují s využitím především těchto technologií: impregnace a natírání textilních útvarů roztoky, disperzemi a pastami polymerů s následujícím sušením, želatinací, termokoagulací, koagulací nerozpouštědly, pojením reaktivními polymerními systémy případně s blokovanými reaktivními skupinami s jejich následnou termickou či chemickou deblokací.

Většina těchto materiálů, zvláště pak těch, které jsou vyrobeny výhradně ze syntetických polymerů, nedosahuje potřebných sorpčních vlastností vody srovnatelných s přírodními materiály, jako jsou např. bavlněné tkaniny nebo přírodní usně. Je však vyvíjeno velké úsilí na zlepšení jejich užitných vlastností především schopnosti reverzně pohlcovat vodní páry a také je propouštět. I když dosud nebylo dosaženo těchto vlastností u komerčně vyráběných materiálů, svědčí patentová literatura o intenzívní práci řady práčovišt i jednotlivců na jejich přípravě.

Podle patentu NSR 1 957 889 se zlepšují hygienické vlastnosti plošných útvarů z elastoraerů přídavkem gelů kyseliny křemičité nebo bentonitú, které ovlivňují tvorbu pórů a tím paropropustnost i sorpci vodních par. Řada patentů chrání aplikaci polyakrylamidů, jejich solí nebo kopolymerů, které mají význačnou schopnost pohlcovat vodní páry. Jsou to např.

USA patent 3 760 731 nebo 3 669 103.

Dle patentu NSR 2 048 721 se polymery používané k výrobě plošných útvarů modifikují přídavkem polyalkylenoxidů zesítovaných ionizujícím zářením.

V rozsáhlé míře je pro zvýšení schopnosti plošných materiálů pohlcovat vodní páry využíván různě upravený kolagen.

V řadě těchto vynálezů jsou aplikovány deriváty celulózy, především její étery jako kombinační polymery, umožňující zlepšené pohlcování vodních per. Rozporná vlastnost těch- « te polymerů, tj. přímá závislost sorpce vodních par na jejich rozpustnosti ve vodě, je korigována různými, především chemickými úpravami omezujícími rozpustnost těchto polymerů při snaze minimálně omezit pohlcování vodních par. Dle patentových spisů je tato problematika řešena následujícími způsoby.

Lucemburský patent 76 474 popisuje přípravu plošného útvaru schopného pohlcovat a propouštět vodní páry s rovnoměrně zapracovanou přísadou pevných částeček alespoň jednoho botnatelného polymeru, který se přidá k jedné ze dvou složek pro výrobu polyuretanového filmu nebo k roztoku předpolymeru. Botnatelný polymer je modifikovaný uhlohydrát, např. modifikovaný škrob nebo celulóza.

Dle francouzského patentu 1 492 597 se používé pro nános na vláknitou podložku vodní disperze, např. polyuretanu a rozpustné metylcelulózy nebo kaselnu.

Deriváty celulózy využívá pro hydrofilizaci německý patent 2 364 628, který chrání použití éterů celulózy s takovým stupněm eterifikace, který jeětě neumožňuje vodorozpustnost těchto polymerů, ale zachovává jejich schopnost pohlcovat vodní páry.

Omezení rozpustnosti solí alkalických kovů karboxymetylcelulózy se dosáhne dle patentu USA 2 639 239 vystavením teplotě 130 až 210 °C. Podobným způsobem je rozpustnost karboxymetylcelulózy snižována podle patentu USA 3 723 413.

Rozpustnost hydrofilních botnatelných uhlohydrátů se dle patentu NSR 2 264 027 snižuje působením ionizujícího záření na směs uhlohydrétu s práškovým inertním plnivem a vodou.

Omezení rozpustnosti karboxymetylcelulózy se dosahuje dle patentu USA 3 678 031 vhodnou přípravou soli s alkalickými kovy s podílem rozpustným ve vodě pod 35 %. *

Dle britského patentu 725 877 se snižuje rozpustnost karboxymetylcelulózy jejím zahříváním s kyselými sloučeninami.

Akrylamidové skupina a jiné se využívají dle patentu USA 3 936 441 k sílování éterů celulózy. Podobně se sílují étery celulózy dle patentu NSR 2 519 927 působením bis-akrylamidu kyseliny octové.

Modifikovaný uhlohydrát s dobrými schopnostmi pohlcovat vodu se připraví dle patentu NSR 2 647 420 radikálovou polymeraci uhlohydrétu, akrylamidu a dalšího vinýlického monomeru.

Podle autor, osvědč, č. 219 356 byl vyvinut plošný materiál se zvýšenými sorpčními vlastnostmi na bázi přírodních nebo syntetických polymerů pojených nebo nénosovaných směsí elastomerů nebo termoplastů a ionického komplexu anionického polymerního elektrolytu s kationtem I·, II, nebo III, skupiny periodické soustavy nebo směsí s kationty jiných kovů.

Tento způsob výroby plošných materiálů vychází z poznatku, že rozpustnost anionických polyelektrolytů se snižuje se vzrůstajícím podílem vázaných kationtů I., II.nebo III. skupiny periodické soustavy na molekulu tohoto polyelektrolytů. Zvláště výhodné, především pro své chemické vlastnosti a dostupnost jsou kationty hliníku nebo chrómu.

Přídavek ionického komplexu polyelektrolytů do některé vrstvy nebo složky vícevrstvých materiálů výrazně ovlivňuje schopnost těchto materiálů pohlcovat vodní páry v úrovni srovnatelné s přírodními materiály, jako je celulóza, useň apod. Tyto materiály je možno výhodně použít v řadě odvětví lehkého péůmyslu k výrobě svrchního ošacení, obutí i pro výrobu čalouněného nábytku.

Přídavek ionického komplexu polyelektrolytů však zároveň ovlivňuje do určité míry také fyzikálně-mechanické vlastnosti výchozích materiálů, zvyšuje především v suchém stavu jeho tuhost a z toho odvozené dynamické chování. Proto je podíl ionického komplexu polyelektrolytu omezen maximálně na 30 % laíoíov^cln..

Podstata plošného materiálu se sníženou tuhostí a zvýšenými sorpčními vlastnostmi na bázi přírodních nebo syntetických polymerů upravených přídavkem nebo impregnací étery celulózy, jejichž reverzní rozpustnost může být omezena, spočívá v tom, že mimo pojícího polymerního substrátu obsahuje polyétery na bázi etylenoxidu, propylenoxidu, jejich kopolymery nebo deriváty, jako jsou glykoly, estery, resp. částečně esterifikované polyglykoly ve hmotovém poměru polyéteru k éterům celulózy 0,1 až 3, s výhodou ve formě vodných roztoků, emulzí a disperzí.

Výhodou plošných materiálů dle tohoto vynálezu je jejich poměrně vysoká hydrofilita a z ní vyplývající reverzibilní absorbovatelnost vody, měkkost a poddajnost materiálu.

Zvláště příznivě se polyétery etylenoxidu a propylenoxidu uplatňují v případech, kdy nosným substrátem hydrofilníeh polymerů jsou polyuretany, poněvadž pro tyto polymery jsou polyétery uvedeného typu rovněž změkčovadly.

Množství dávkovaných změkčovadel k éterům celulózy je výhodné udržovat v závislosti na druhu substrátu ve hmotovém poměru polyéterů etylenoxidu a propylenoxidu, jejich kopolymerů nebo derivátů k éterům celulózy v poměru 0,1 až 2. Změkčovadla lze dávkovat souběžně s étery celulózy nebo jsou jimi plošné útvary dodatečně upravovány.

Příklad 1

Vláknitá vrstva ze směsi polypropylenových a polyestrových vláken impregnovaná polyuretanem na obsah pojivá 1,41 % byla v mokrém stavu impregnována vodným roztokem karboxymetylcelulózy opakovaným ždímáním pod hladinou s přídavkem 2 % polyglykolů (produkt kopolyadice) na bázi kopolyéteru etylenoxidu (EO) a propylenoxidu (PO) ve hmotovém poměru E0:P0 = 1:1. Pak byla podrobena fixaci působením roztoku soli hliníku s přídavkem 2 % polyglykolu stejného typu jako v impregnační lázni. Po vysušení 1 h při 90 °C byla takto upravená vláknitá vrstva obroušena a rozštípnuta na tlouštku 1 mm. Tuhost takto upraveného vzorku byla 221 mN.em, sorpce (24 h/23 °C) 18,2 %.

Příklad 2

Vláknitá vrstva stejného typu jako u příkladu 1 byl·.·;, impregnována stejným postupem jako u příkladu 1, avšak bez přídavku polyglykolů uvedeného ty Tuhost takto upravené vrstvy byla 326 mN.em, sorpce (24 h/23 °C) 16,1 %.

Příklad 3

Počesaná tkanina ze směsi vláken polyetylentereftalát-bavlna v poměru 70:30 byla oboustranně impregnována a propojena polyuretanem, který byl dodatečně upraven roztokem karboxymetylcelulózy, jejíž rozpustnost byla omezena fixací roztokem síranu hlinitodraselného, který obsahoval 2 % polyglykolu na bázi etylenoxidu a propylenoxidu v poměru EO:PO = 1:1.

Po odždímnutí fixačního roztoku na přibližně 50 % obsahu sušiny byla tkanina vysušena a kondiciována. Pak byla stanovena sorpce vody a tuhost materiálu. Byla porovnána se sorpcí a tuhostí stejného materiálu, avšak připraveného bez použití měkčících polyéterů. Byly zjištěny následující hodnoty a sorpce a tuhosti:

Měkčený materiál sorpce 36 % tuhost 48 mN. cm

Neměkčený materiál sorpce 32 % tuhost 70 mN.cm

Přikládá i

Vláknitá vrstva ze směsi polypropylenových a polyesterových vláken impregnovaná polyuretanem dle postupu v příkladu 1 s tím rozdílem, že se na impregnaci vrstvy použil přídavek 1, 2 a 5 % polyglykolu. Jako polyglykoly se použil čistý polypropylenglykol s molekulovou hmotností 2 000, polyetylenglykol s molekulovou hmotností 500, 1 000 a 3 000, polyétery na bázi etylenoxidu a propylenoxidu s obsahem 10, 30 a 70 % etylenoxidu a polyester připravený z polyetylenglykolu o molekulové hmotnosti 300 a kyseliny adipové.

Ve všech uvedených případech tuhost takto upraveného plošného materiálu se pohybovala od 100 do 300 mN*. cm v závislosti na typu páužitého polyglykolu.

Příklad 5

Vláknitá vrstva shodná s příkladem 1 byla v mokrém stavu impregnována vodným roztokem karboxymetylcelulózy s 2 % emulgovaného polypropylénového oleje opakovaným ždímáním pod hladinou. Pak byla podrobena fixaci působením roztoku soli hliníku. Po vysušení, rozštípnutí a obroušení na tlouštku 1 mm byla stanovena tuhost materiálu a sorpce vodních par.

Bylo nalezeno: tuhost 245 mN/cm, sorpce (24 h/23 °C) 12,4 %.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Plošný materiál se sníženou tuhostí a zvýšenými sorpčními vlastnostmi na bázi přírůdních nebo syntetických polymerů upravených přídavkem nebo impregnací étery celulózy, jejichž reverzní rozpustnost může být omezena,vyznačený tím, že mimo pojícího polymerního substrátu obsahuje polyétery na bázi etylenoxidu, propylenoxidu, jejich kopolymery nebo deriváty, jako jsou glykoly, estery, resp. částečně esterifikované polyglykoly ve hmotovém poměru polyéterů k éterům celulózy 0,1 až 3, s výhodou ve formě vodních roztoků, emulzí a disperzí.