FI57122C - Saett att faesta metallfoereningar vid syntetiska textilprodukter - Google Patents

Description

RSSr^l r, Π1 kuulutusjulkaisu 57122 lBJ C") UTLÄGGNINGSSKRIFT D r ' * * c (45) Fat-rn tti ciyönru· tty 10 06 1930 Patent metidelat v (51) Kv.lk.»/lnt.CI.« C 08 J 7/06 D 06 M 11/0* SUOMI —FINLAND (21) P*Mnttlh«k«mi· — PttmtaMdknint 1055/73 (22) Hakamltpllvt — An*eknln|*d*f 05*0^.73 ^ (23) Alkupltvi—Glltlfh«ttd«f 05 . OU. 73 (41) Tullut ]ulklMksl — Bltvlt offantllg 25.10.73

Patentti· ja rekisterihallitus ... Νϋ,αγίω™*, I. kuuUulk*un pvm.-

Patent* och registerstyreleen * Antökan utbJToch utUkriftan pubikanul 29-02.80 (32)(33)(31) «uoikwt—togM prioritct 2U.0¼. 72

Ranska-Frankrike(FR) 72/IU762 (71) Rhöne-Poulenc-Textile, 5 Avenue Percier, 75008 Paris, Ranska-Frankrike(FR) " (72) Andre Arsac, Millery, Ranska-Frankrike(FR) (7*0 Oy Kolster Ab (5I+) Tapa kiinnittää metalliyhdisteitä synteettisiin tekstiilituotteisiin -Sätt att fästa metallföreningar vid syntetiska textilprodukter

Keksinnön kohteena on tapa kiinnittää metalliyhdisteitä polyamidi-, polyesteri-, polyamidi-imidi- tai aromaattinen polyaraidisynteettikuituja käsittäviin tekstiilituotteisiin niiden sähkönjohtokyvyn parantamiseksi. Keksintö sovel-_ tuu erikoisesti käytettäväksi antistaattisten tekstiiliesineiden valmistukseen, * joista mainittakoon lattian tai seinien lammityspäällysteet, pukimet, sisustus-esineet, jne.

Eräs yksinkertainen keino sähkönjohtokyvyn aikaansaamiseksi esineisiin on sisällyttää näihin metallilankcja. Tämän menetelmän haittana on kuitenkin, että ainoastaan metallilangat ovat johtavia, joten tällaisia esineitä lämmityspintoi-na käytettäessä lämpöä ei vapaudu esineen kaikista kohdista, vaan lämmönkehitys tapahtuu paikallisesti metalli.1 ankojen ympärillä..

• FR-patentista 641* 1+29 tunnetaan myös tapa, jonka avulla kuitumateriaalei-hin liitetään metallia seuraavasti: materiaali upotetaan kupari-ammoniakkikyl-pyyn, johon on lisätty hopeanitraattia, ja sitten koaguloiraiskylpyyn, minkä jälkeen materiaalia käsitellään rikkivedyllä ennen kuin materiaali siirretään eiektro-lyyttikylpyyn. Tällainen tapa ei kuitenkaan ole täysin tyydyttävä, koska sen vaatimat lukuisat käsittelyt nostavat valmistuskustannuksia. Keksintö tarjoaa yksin- \} · * * li 2 57122 ϊ kertaisen ja taloudellisen valmistustavan, jonka avulla synteettistä polymeraat- | tia olevat tekstiilituotteet voidaan tehdä tasaisesti sähköä johtaviksi, ilman

että niiden mekaaniset ominaisuudet syvällisesti muuttuvat. I

Keksinnölle on tunnusomaista,-että näitä tuotteita käsitellään rikkivedyllä paineessa, joka on hieman korkeampi kuin ilmakehän paine, tai tioasetamidin tai tiourean vesiliuoksella ja että tuotteet sen jälkeen upotetaän vesiliuokseen, joka sisältää kuparin, hopean, tinan, lyijyn tai elohopean vesiliukoista suolaa, joka reagoi rikkiyhdisteen kanssa ja muodostaa tuotteen pinnalle sähköä johtavan saostuman.

Keksinnön mukaisella tavalla käsiteltävissä olevat tuotteet voivat esiintyä mitä erilaisinmassa muodossa, kuten kuituina, lankoina, kalvoina tai muotoil- -tuina esineinä, esim. kudoksina, trikootuotteina tai kuitukankaina, jotka on tehty jostain polymeraattimateriaalista. Keksinnön mukaisen tavan toteuttamiseen erikoisen hyvin soveltuvista tällaisista polymeraattimateriaaleista mainittakoon eritoten synteettiset polymeraatit, kuten polyamidit (polyheksametyleeni-adipami-di, polykaproamidi), polyesterit (etyleenipolytereftalaatti), polyamidi-imidi-tyyppiä olevat lämmössä stabiilit polymeraatit, aromaattiset polyamidit.

Rikkiyhdisteet liitetään tuotteeseen sinänsä tunnetulla tavalla kyllästäen upottamalla esine huoneenlämmössä rikkiyhdisteen vesiliuokseen. Siinä erikoistapauksessa, että käytetään rikkivetyä, suoritetaan kyllästäminen paineenaiaisena kaasu- tai nestefaasissa, esim. autoklaavissa, joka on saatettu kyllästyneen höyryn paineeseen.

Kyllästysajan pituus vaihtelee käytetyn rikkiyhdisteen luonteen, esineen valmistukseen käytetyn polymeraatin luonteen ja halutun johtokyvyn mukaan. Yleensä kyllästäminen kestää 3A - 2 tuntia. Hyviä tuloksia on saavutettu keskimäärin yhden tunnin pituisella kyllästämisellä.

Nestefaasissa täten kyllästetty esine kuivataan sitten tunnetulla tavalla, l esim. linkoamalla, esineen pinnassa jäljellä olevan liikaliuoksen poistamiseksi. Rikkivedyn kaasufaasissa käsiteltäessä tämä puhdistaminen on tarpeeton.

Keksinnön mukaisessa tavassa käytettävät metallisuolat ovat sellaisia, jotka reagoivat rikkiyhdisteiden kanssa ja muodostavat esineisiin hyvin kiinni tarttuvia stabiileja yhdistelmiä, jotka kestävät esineen normaaleja käyttö- ja huolto-olosuhteita. Näistä suoloista mainittakoon esim. kupari-, hopea- ja elo-hopeasuolat. Useimmin käytetään kuparikloridia (kuparikloridi voi olla ammoniakkia, sisältävässä väliaineessa), kuparisulfaattia ja kuparinitraattia, elohopeaklori-dia tai hopeanitraattia.

Metallisuolat liitetään tuotteeseen kyllästämällä. Tämä suoritetaan yleensä menetelmän yksinkertaistamiseksi vastaavalla tavalla kuin rikkiyhdisteen liittäminen, toisin sanoen siten, että tuote upotetaan metalliyhdisteen vesiliuokseen suunnilleen samoja lämpötiloja ja käsittelyaikoja käyttäen. Kyllästyksen • 3 ί 57122 päätyttyä tuote huuhdotaan vedellä, lingotaan ja kuivataan jollakin tunnetulla sopivalla tavalla.

Keksinnön mukaisella tavalla käsitellyssä tuotteessa on metalliyhdistettä oleva laskeuma, joka aiheutuu rikkiyhdisteen ja metallisuolan yhdistelmästä, joi- | ί loin tämä laskeuma syntyy tasaisesti tuotteen pintaan ja/tai sen sisään, ja sisään- j tunkeutumi s syvyys riippuu tuotteen valmistukseen käytetyn polymeraatin luonteesta, reaktiokomponenttien luonteesta ja käsittelyolosuhteista. Metalliyhdisteen laskeuma emtaa tuotteelle riittävän sähkönjohtokyvyn tuotteen antistaattisten ominaisuuksien parantamiseksi huomattavassa määrin, niin että tuotetta voidaan käyttää myös lämmityspintana.

' Tuotteen antistaattiset ominaisuudet liittyvät kuten tunnettua tuotteen hyvään johtokykyyn. Käyttämällä hyödyksi keksinnön mukaisella tavalla saatuja sähköä johtavia ominaisuuksia on mahdollista parantaa synteettisistä polymeraa-" teista valmistettujen tuotteiden kuten lattianpäällysteiden (parkettien, mattojen) seinänpäällysteiden, pukimien ja senkaltaisten antistaattisia ominaisuuksia.

Tämä antistaattisten ominaisuuksien paraneminen on erittäin kestävä kulumiseen ja erilaisiin pesu- ja kuivapuhdistuskäsittelyihin nähden sen ansiosta, että metal-liyhdiste tarttuu hyvin kiinni alustaansa. j Sähkönjohtokyvyn parantuessa riittävästi voidaan tuotteita käyttää lärami- j tyspintoina ja tuotteet soveltuvat esim. seinien lammityspäällysteiksi, lämmitys-pukimiksi, teollisuuden lämmitystuotteiksi, jne. Lämpenemisen aikaansaamiseksi on tuote jollain sopivalla tavalla liitettävä sähkölähteeseen. Keksinnön mukaisen , i tavan etuna on tuotteen joka kohdan tasainen lämpeneminen, koska johtava metal- j liyhdiste on liitetty tasaisesti alustaan. [

Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä. f ί

Esimerkki 1 \

Pannaan 235 dtex (210 den)/^ säiettä sisältävä polyheksametyleeni- j, adipamidia oleva lanka autoklaaviin, johon syötetään rikkivetyä 5 kp/cm^ suurui- ; sen paineen alaisena 22 C:ssa. Tunnin kestäneen käsittelyn jälkeen lanka upote- t ** o . ! taan kuparisulfaatin 3-prosenttiseen vesiliuokseen tunnin ajaksi 22 C:ssa, minkä j jälkeen lanka pestään valuvassa vedessä ja kuivataan kuivauskaapissa 30 minuuttia 60°C:ssa.

Dynamometrin avulla mitataan käsitellyn langan mekaaniset ominaisuudet, ' ja tulokset verrataan samanlaiseen mutta käsittelemättömään vertailuinakaan. j • Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa.

Lanka Panos Venymä \

Vertailulanka 1500 g l6 % j Käsitelty lanka 1550 g l8 % j i k 57122 il jj

Huomataan, että keksinnön mukainen käsittely ei vaikuta käsiteltyjen j i ‘ tuotteiden mekaanisiin ominaisuuksiin. ‘ j

Esimerkki 2 2

Kudos, joka painaa 60 g/m , ja jonka loimet ja kuteet ovat 72 dtex (65 den)/33 säiettä etyleenipolytereftalaattilankoja, pannaan autoklaaviin, johon syötetään rikkivetyä 5 kp/cm^ suuruisen paineen alaisena 22°C:ssa. Tunnin käsit- telyn jälkeen kudos upotetaan hopeanitraatin U-prosenttiseen vesiliuokseen tunnin ! o r ajaksi 22 C:ssa, minkä jälkeen huuhdotaan 30 minuuttia valuvassa vedessä ja kui- vatsan kuivauskaapissa 30 minuuttia 60°C:ssa. ji

Mitataan kudoksen varautumispotentiaali samoin kuin potentiaalin puoleen [; purkautumiseen kuluva aika 1+5 % suhteellista kosteutta sieältävssä ilmatilassa j> tyyppiä ES 01 olevan Lhomargy sähköstaattisen mittarin avulla influenssimenetel- j mää soveltaen, jolloin influenssivarauksen antava elektrodi on varattu 1+100 voi- | tin potentiaaliin. Sähköstaattisella mittarilla voidaan mitata kudoksen saavuttama potentiaali samoin kuin aika, joka kuluu tämän potentiaalin puoliintumiseen (potentiaalin puoliintumisaika). Mitä parempi kudoksen johtokyky on, sitä pienem- I- pi on potentiaali, ja sitä lyhyempi on puoliintumisaika. j:

Samat mittaukset suoritetaan kudoksella sen jälkeen, kun sitä on pesty j i>

20 kertaa peräkkäin seuraavissa olosuhteissa: kudos upotetaan 30 minuutiksi H

vesikylpyyn jonka painosuhde kudokseen on 50:1, kylpy lämmitetään sekoittaen j; 6oc ^een, kylpy sisältää 5 g/1 saippuaa ja 2 g/1 natriumkarbonaattia. Tämän jäi- ! keen kudos huuhdotaan 5 minuuttia valuvassa vedessä ja kuivataan sitten kuivaus- ji kaapissa, jonka lämpötila on 60°C. j|

Seuraavassa taulukossa on esitetty saavutetut tulokset, jotka verrataan j' samanlaisen vertailukudoksen antamiin tuloksiin, jota kudosta ei kuitenkaan ole 1“ käsitelty keksinnön mukaisella tavalla. jj _ Γ

Kudos Potentiaali Varauksen puoliintumisaika j (sekunteina) r 1!

Vertailukudos 750 1+36 ! Käsitelty kudos 0 | Käsitelty kudos 30 pesun 1 ·

jälkeen 260 1 S

Esimerkki 3 ! 2 **

Kudosta, joka painaa 60 g/m , ja jonka loimet ja kuteet ovat Jö dtex (70 den)/23 säiettä olevaa polyheksametyleeni-adipamidilankaa, käsitellään esimerkissä 2 selitetyllä tavalla, paitsi että hopeanitraattiliuos korvataan kupari-kloridin kyllästyneellä vesiliuoksella. .

Seuraavaan taulukkoon on merkitty saavutetut tulokset, kuten esimerkissä 2, ja tässäkin tapauksessa näitä tuloksia verrataan samanlaisella mutta käsittelemättömällä vertailukudoksella saavutettuihin tuloksiin.

57122 5

Kudos Potentiaali Varauksen puoliintumisaika (voltteina) (sekunteina)

Vertailukudos 720 79 Käsitelty kudos 0 Käsitelty kudos 30 pesun jälkeen 300 12

Esimerkki k

Kudos, joka on samanlainen kuin esimerkissä 3 selitetty, upotetaan tunnin ajaksi 22°C:ssa tioasetamidin 8-prosenttiseen vesiliuokseen, ja kuivataan sitten ^ 1500 kierr./min. pyörivässä sentrifugissa 10 minuuttia. Tämän jälkeen kudos upo tetaan hopeanitraatin U-prosenttiseen vesiliuokseen, huuhdotaan valuvassa vedessä 30 minuuttia, ja kuivataan sitten 30 minuuttia 6o°C:ssa kuivauskaapissa.

Seuraavaan taulukkoon on merkitty saavutetut tulokset samalla tavoin kuin edellisissä esimerkeissä.

Kudos Potentiaali Varauksen puoliintumisaika (voltteina) (sekunteina)

Vertailukudos 720 79 Käsitelty kudos 0 } Käsitelty kudos 30 pesun jälkeen l60 k2

Esimerkki 5

Htyyppiä "Spun-bondes" oleva kuitukerros, joka on muodostettu 22 dtex ; (20 den) jatkuvista polyheksametyleeniadipamidi-filamenteista, pannaan autoklaa- - 2 o t viin, johon syötetään rikkivetyä 5 kp/cm suuruisen paineen alaisena 22 Crssa.

Tunnin kestäneen käsittelyn jälkeen kerros upotetaan tunnin ajaksi 22°C:ssa I

" ..... ! kuparisulfaatin 3-prosenttiseen vesiliuokseen, minkä jälkeen huuhdotaan valuvaa- ; sa vedessä 30 minuuttia ja kuivataan kuivauskaapissa 30 minuuttia 100°C:ssa. > Tähän kerrokseen liitetään 35 cm:n välin päähän toisistaan kaksi elektrodia, joissa on 11 voltin jännite. Mittaamalla todetaan, että kehittynyt teho on 2 noin 300 wattia/m .

Esimerkki 6 2

Kudosta, joka painaa 75 g/m , ja jonka kuteet ja loimet ovat 235 dtex (210 den)/3^ säiettä polyheksametyleeni-adipamidilankaa, käsitellään kuten esimerkissä 5.

Tähän kudokseen liitetään kaksi elektrodia 15 cm:n välin päähän toisistaan 11 voltin jännitteen alaisina. Kehittynyt teho on noin 10Ö vattia/m .

P

Esimerkki 7

Samantapaista kudosta kuin esimerkissä 3 käsitellään kuten esimerkissä l* paitsi, että 8-jS:inen tioasetamidiliuos korvataan 8-*:isella tiourealiuoksella.

6 I’ 57122

Hopeanitraatin pitoisuus on 3 ?· Tulokseksi saadaan:

Kudos Jännite Varauksen puoliintuninen ; (volttia) (sekuntia) Käsittelemätön 720 79 Käsitelty 0 . .n ?

Esimerkki Θ t • i

Samantapaista kudosta kuin esimerkissä 3 käsitellään kuten esimerkissä 2 j paitsi, että käsittely l*-/i:isella hopeanitraattivesiliuoksella korvataan käsittelyllä 5~£:isella lyijynitraattivesiliuoksella käsittelyähän ollessa 3A tuntia ja lämpötilan 50°C. Tulokseksi saadaan:

Kudos Jännite Varauksen puoliintuminen ' (volttia) (sekuntia) Käsittelemätön 720 79 Käsitelty 0

Esimerkki 9

Samantapaista kudosta kuin esimerkissä 3 käsitellään kuten esimerkissä 2 paitsi, että käsittely !+-/i:isella hopeanitraattivesiliuoksella korvataan käsittelyllä 5“#:isella tina(ll)sulfaattivesiliuoksella käsittelyajan ollessa 3A tuntia ja lämpötilan 50°C. Tulokseksi saadaan:

Kudos Jännite Varauksen puoliintuminen (volttia) (sekuntia) Käsittelemätön 720 79 Käsitelty 70 1

Esimerkki 10

Samantapaista kudosta kuin esimerkissä 2 käsitellään kuten esimerkissä 2 paitsi, että käsittely U-$:isella hopeanitraattivesiliuoksella korvataan 5-%:isel-la lyijynitraattivesiliuoksella käsittelyajan ollessa 3A tuntia ja lämpötilan 50°C. Tulokseksi saadaan: -

Kudos Jännite Varauksen puoliintuminen (volttia) (sekuntia) Käsittelemätön 750 1*36 Käsitelty 0

Esimerkki 11

Samantapaista kudosta kuin esimerkissä 2 käsiteltiin kuten esimerkissä 2 paitsi, että käsittely l*-$:i sella hopeanitraattivesiliuoksella korvattiin käsittelyllä 5~£:isella tina(2)sulfaattivesiliuoksella. Tulokseksi saadaan:

Kudos Jännite Varauksen puoliintuminen (volttia) (sekuntia) Käsittelemätön 750 1*36 Käsitelty 1*50 2