CS226085B1 - Antistatic back finishing process - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA(ie ) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU Γ226085 (li) (Bl) (61) (51) Int. Cl.3 D 06 M 15/32, w (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 27 04 82(21) PV 2987-82 D 06 M 15/42 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (40) Zverejnené 29 07 83 (45) Vydané 01 06 86 (75) Autor vynálezu MASSÁNYI ŠTEFAN ing., ĎURČEKOVÁ TERÉZIA ing., KOTLEBA JOZEF ing., ZEMIANSKE KOSTOEANYPOLOMSKÁ OLGA ing., PRIEVIDZA (54) Spósob prevedenia antistatické] rubovej úpravy t

Vynález sa týká spósobu prevedenia antistatic-kej rubovej úpravy textilii a iných plošných mate-riálov s PVC vodivým záterom o nízkej teploteželatinácie, znižujúcej elektrostatický přechodovýodpor napr. podlahových, nábytkových, róznychtechnických textilií, izolačných podlahovin a po-dobné.

Statická elektřina je prvou formou človekomvyrobenej elektřiny a je známy jav, že jantarová tyčtřená liščím chvostom přitahuje prach. Známe súvšak aj dalšie prejavy statickej elektřiny, spravidlaohrozujúce bezpečnost, například vznik požiaruiskrením u syntetických textilií, neurotizujúcevplyvy na senzitivnějších jedincovpri opakovanomelektrickom výboji medzi odevom, připadne nášla-povou vrstvou podlahoviny a pokožkou, Standard-ně sa vyskytujúce najma v bytoch s ústrednýmkúrením, hlavně pri nízkých hodnotách relatívnejvlhkosti vzduchu a pod. Sú preto hladané cesty, ako trvalou úpravouplošných materiálov, zvlášť zo syntetických, dielek-t®ckých vlákien, fólií a pod., znížiť vznik a hroma-denie elektrostatického náboj a na ich povrchu.Platí zásada, že pokiaf nenastane zvod vzniknutejstatickej elektřiny z materiálu akýmkolvek spóso-bom, do tej doby elektrostatický náboj neza-nikne.

Doterajšie metody výroby napr. bytových textilií s antistatickými vlastnosťami je možné zhrnuť donasledujúcich skupíp.

Prvá skupina dosahuje antistatický efekt lícnouúpravou textilného výrobku postrekom, potlačo-váním alebo fularovaním, buď v priebehu textilnejvýroby alebo až pri užívaní výrobku, napr. popoložení podlahovej textilie do bytu a pod. Bývámálokedy permanentnou úpravou, zašpiněním sajej účinok v značnej miere eliminuje a častějšímčistěním, mechanickým opotřebením poměrněrýchle zaniká. Váčšinou sa používajú zlúčeninytypu polyglykolov, polyglykolesterov mastnýchalkoholov, amidy mastných kyselin polyglykoleste-rov, oxietylovaných amínov, aminooxidov, amo-niových solí, celého radu kvarterných zlúčenínnapr. s oxietylovanými amínmi, vinylpiridínom,kvartérne aminy amidov mastných kyselin, alkyl-polyglykolétersulfáty, estery kyseliny fosforečneja jej kombinácie s oxietylovanými alkoholmi alebov kombinácii s reaktívnymi, filmotvomými a pod.fixačnými zlúčeninami. V druhej skupme sa používá primiešanie vodi-vých vlákien do výrobku, ako sú pokovované,měděné, ocelové, epitrofické vlákna s uhlíkovouvrstvou na povrchu, vlákna s uhlíkom v jadre alebovlákna, připadne priadze upravené inými vodivýmizlúčeninami už pri zvlákňovaní. Úprava výrobkovtýmito spósobmi bývá vefmi účinná, ale aj náklad- 226085 ná. Okrem toho vznikajú problémy pri zušfachťo-vaní takýchto výrobkov a rubové nánosy znižujú aželiminujú ich účinok.

Tretia skupina sa vyznačuje použitím modifiko-vaných vlákenných polymérov s antistatistickýmivlastnosťami. Tieto vlákna sú váčšinou drahšiea vznikajú u nich problémy pri farbení, hlavněu úsekového farbenia a pod.

Posledná skupina sa vyznačuje použitím vodi-vých záterov v medzivrstvách alebo na rube plošné-ho výrobku. Znamená to, že tento spósob antista-tickej úpravy sa nedotýká lícnej strany plošnéhovýrobku a nevyžaduje použitie špeciálnych vlá-kien, priadzí alebo podkladoviek. Z medzivrstvo-vých vodivých záterov sú známe spósoby podláamerického patentového spisu č. 3 510386 a DEpatentového spisu č. 1 957 731, aplikované medzinášlapovou textíliou a latexovým rubom. Ďalejz rubových záterov sú známe spósoby podláamerického patentového spisu č. 3 519561 na bázevodivého, slabo katiónaktívneho polyméru s obsa-hom dusíka alebo podlá DE patentového spisu č. 2 529 939 na báze solí polymérnych kyselin a ami-nov podlá vzorca A rX —N j B, L RiJ n kde A = H, —OR2 a iné, B,Ri = H, nižší al-kylový, hydroxylalkylový alebo polyalkylénglyko-léterový zbytok, X = dvoj mocný alkylénový zby-tok s i—6 uhlíkovými atómami a η — 1—6.

Oproti týmto známým metodám bol overenýspósob prevedenia antistatickej rubovej úpravytextilii a iných plošných materiálov s PVC vodivýmzáterom o nízkej teplote želátinácie, vyznačujúci satým, že sa použije záterová pasta s obsahom 40 až50 hmotnostných dielovpastotvomého emulznéhopolyvinylchloridu, 40 až 50 hmotnostných dielovzmákčovadla, 0,1 až 2 hmotnostně diely organoci-ničitého stabilizátora, 0 až 20 hmotnostných dielovminerálneho plnidla, 1 až 2 hmotnostně dielypigmentu, 0,5 až 2 hmotnostně diely polyetyléngly-kolu o molekulovej hmotnosti 300 až 1000 a/alebo1 až 2 hmotnostně diely polyetoxaméru oktadecyl-amínu o molekulovej hmotnosti 400 až 700, ktorása nanesie na rub plošného výrobku s výhodoupomocou nožovej alebo valcovej rakle, následné saželátinuje pri teplote 130 až 160 °C v běžných *typoch tepelných zariadení a po ochladení naizbovú teplotu sa adjustuje.

Jednotlivé komponenty PVC pasty s elektrosta-tickými vodivými vlastnosťami a nízkou teplotouželátinácie boji pre experimentálně ovérenie sta-rostlivo vybrané tak, aby sa ich vplyvy vzájomnedoplňovali a dávali synergický efekt vačšiehozvýšenia vodivosti, resp. vačšieho zníženia elektric-kého měrného odporu, ako ktorákoívek zložkasamotná.

Použitelné komponenty a prípa.dňé požiadavkyna ich vlastnosti sú podrobné uvedené^ nasledujú-com texte.

Na přípravu plastisolov sú dostupné viaceré typypastotvorných polyvinylchloridov, ako napr. mik- 226085 rosuspenzné, emulzné s nízkým obsahom (0,8 %),alebo s normálnym obsahom emulgátora (1,5 až 3,5 %). Pre plastisolové pasty s antistatickýmivlastnosťami želatinátu je vhodný pastotvomý typs obsahom nad 1,5 % emulgátora, ktorý umožňujelepšie viazanie vzdušnej vlhkosti na povrchu záte-ru, tým aj zlepšeme odvodu elektrostatickéhonáboja a súčasne lepšie zmáčanie povrchu častícPVC zmákčovadlom, čo tiež prispieva k zníženiuteploty želátinácie záterovej pasty a umožňuje jejpoužitie podlá tohto vynálezu aj na plošné útvaryobsahujúce převážný podiel termoplastických po-lymérov, napr. polypropylénových vlákien.

Ako zmakčovadlá možno použiť váčšinu běž-ných druhov, ktoré vyhovujú požadovaným apli-kačným hladiskám, napr. di-2-etylhexylftalát, di-glykoldibenzoát, benzylbutylftalát, C7_9 dialkylfta-lát, C6_10 dialkylftalát a ich vhodné kombinácie.Menej vhodné šú zmakčovadlá na báze adipátov,sebakátov a tiež polyméme zmakčovadlá, pretoževyžadujú vyššie želatinačné teploty. Avšak ichpřísada v množstve do 30 % celkového podieluzmákčovadla je možná, najma ak sa vyžadujedlhšia skladovatelnosť pasty. Taktiež je vhodnéz hradiska zníženia elektrostatického odporu po-užitie chlorovaných parafínov v množstve do 40 %z celkového obsahu zmákčovadiel, najma ak ježiadúce z technologických dóvodovzvýšenie visko-zity záterovej pasty, bez negativného vplyvu na jejskladovateínosť; Podlá literámych údajov želati-načné teploty rozpúšťania emulzného PVCi o K hodnotě 70 v di-2-etylhexylftaláte je 97 °C,zatiaf čo v dioktyladipáte je 145 °C a v dioktylseba-káte až 162 °C. Tieto údaje platia pre 0,2 %hmotnostných PVC v príslušnom zmákčovadle.Zvýšením koncentrácie PVC pre praktické apliká-cie napr. 50 až 70 % hmotnostných PVC a 50 ažI 30 % hmotnostných zmákčovadla sa uvedené tep- loty rozpúšťania posunujú o 30 až 40 °C vyššie.

Ako stabilizátor chrániaci PVC proti rozkladupri spracovatefských teplotách a proti oxidačnejdeštrukcii počas životnosti výrobku, možno použiťběžné typy organocimčitých zlúčenín, napr. dibu-! týlcinmaleinátu, dibutylcinmerkaptoacetát, dibu-j tylcintioglykolát, obdobné dioktylderiváty a pod.

Stabilizátory iných typov napr. olovnaté, bamato-kademnaté, vápenato-zinočnaté a pod. zvyšujúizolačný odpor želatinátu asi 5-násobne, a preto sú pre antistatické úpravy menej vhodné. V plastisole má plnidlo nielen účel zlacnenia, alei funguje aj ako regulátor viskozity pasty po stránkeTeologického chovania i rychlosti starnutia. Akí)plnidlo možno použiť mnohé jemnomlété anorga-i nické materiály, ktoré majú velkosť častíc pod0,1 mm, s převážným obsahom pod 0,01 mm a súi inertně oproti ostatným zložkám plastisolu, ako ajj oproti vyšším technologickým teplotám. Najčastej-šie sa používá prírodný uhličitan vápenatý v róznejformě, napr. ako plavená krieda alebo mikromletývápenec, ťaživec a pod. Přísada plnidla závisí odjeho granulometrických vlastností a požadovanéhoTeologického chovania plastisolu a obvykle móže 3 byť do 20 % počítané na hmotnosť plastisolu.f Anorganický charakter plnidla a štruktúra jehokryštalickej mriežky umožňuje lepšievyužitie anti-statických vlastností přísad výrazné znižujúcichpřechodový odpor. Přísady znižujúce přechodový resp. povrchovýodpor želatinátu po chemickej stránke móžu byťpoužité organické látky s výrazným polárnýmcharakterom, napr. terciárně alebo kvartérne ami-ny, adukty alkylaminov s etylénoxidom, polyaduk- > ty etylénoxidu s molekulovou hmotnosťou 300 až1000, kombinácie týchto látok a pod. Dávkovaniesa ověřovalo podlá požadovaného konečného 22608^ efektu v rozsahu 0,1 až 5 % hmotnostných nahmotnosť plastisolu.

Pigmenty mávajú hlavně estetická funkciu a ichvýbey je okrem žiadaného farebného odtieňaurčovaný najma vplyvom na reológiu plastisolu. Pósobením fyzikálno-chemických procesov po-čas přípravy plastisolu, ale najma vzniku želatinátupri teplote 130 až 160 °C vzájomnou interakcioudočhádza ku vzniku konečného antistatickéhoefektu podía vynálezu. K optimálnej zostave receptúry, vlastností záte-rovej pasty, teploty a doby želatinácie, ako ajvlastností želatinátu sa došlo na základe celého Číslo experimentu 1 2 3 4 5 6 Zloženie záterovej pasty: Mikrosuspenzný PVC 45,0 Emulzný pastotvorný PVC(K = 70) 45,0 45,0 45,0 45,0 45,0 Di-2-etylhexylftalát 45,0 45,0 45,0 45,0 30,0 45,0 Chlorovaný parafín (42 % Cl) — — — — 15,0 — Mikromletý vápenec 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 Dibutylcinmaleinát — 2,0 2,0 2,0 — 2,0 Stearan olovnatý 2,0 — — — — — Dibutylcinmerkaptopropionát — — — — 2,0 — Polyadukt etylénoxidu moleku-lovej hmotnosti 300 . 2,0 Polyadukt etylénoxidu moleku-lovej hmotnosti 600 2,0 2,0 1,5 Polyetoxamér oktadecylamínumolekulovej hmotnosti 700 2,0 0,5 Pigment hnědý 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Vlastnosti záterovej pasty: Viskozita pasty po 2 hod/6av mPas11 15 462 17 009 15 530 17 320 22 421 16 920 Viskozita pasty po 7 dňoch/6av mPas 13 917 17 509 16 236 17 209 24 740 17 130 Viskozita pasty po 2 hod/10av mPas21 4 896 5 326 4 724 5 240 9 965 4 921 Koeficient starnutia31 0,900 1,029 1,045 0,993 1,103 1,012 Koeficient tixotropie41 4,000 4,572 3,287 4,429 2,747 4,355 Vlastnosti želatinátu:51 Pevnost’ v ťahu v MPa 1,36 1,20 1,27 1,16 1,10 1,23 Ťažnosť v % 47 49 46 44 35 38 Měrný přechodový odporohm . cm 2,5 . 1011 2,8 . 107 2,2 . 107 3,1 . 107 2,4 ; 107 1,9 . 107

Poznámky: 11 Viskozita pasty bola meraná na rotačnom viskozimetri Reotest RV-2 so sústavou válcovou S 3 po 2 ho-dinách a po Ί dňoch přípravy. Otáčky 6a zodpovedajú smykovému gradientu gama = 5,45_1 " 21 Otáčky 10a sa rovnajú gama = 48,68-1 31 Koeficient starnutia Ks — η 6a (2 hod.) 41 Koeficient tixotropie KT - — r η 10a (2 hod.) 51 Želatináty o hrúbke 0,8 ± 0,05 mm, zodpovedajúce plošnej hmotnosti 0 1000 g . m-2, spracovanév laboratórnej sušiarni pri 140 °C, po dobu 5 minút. Měrný přechodový odpor bol meraný prístrojom Megohmeter YM5 od fy Radiometer, Dánsko, v mera-com kondenzátore s priemerom chránenej elektrody 0 80 mm. 4 radu experimentov a ich vyhodnotení. Zúženýokruh experimentov jeí uvedený v následovnějtabulke, kde experiment č. 1 je porovnávací podládoteraz používaných záterových pást.

Zo získaných výsledkov vidieť, že zostava zátero-vej PVC pasty pódia vynálezu zabezpečuje dobrúelektrostatická vodivost', vyhovuj úcu želatinačnúteplotu, výhodné vlastnosti záterovej pasty, ako ajželatinátu, využitelné v praxi.

Konkrétné spósoby prevedenia antistatickej řu-bovej úpravy podlá vynálezu sú popísané v nasle-dovných príkladoch. Příklad 1

Pre výrobu samoležiacej vpichovanej podlahoví- 'ny zo 100 % polypropylénovej střiže v líci a rube,s vodivým rubovým záterom, sa vyrobí vpichovaná iplsť o hmotnosti 900 g . m-2 POP střiže o jemnosti17 a 30 dtex s armovacou medzivrstvou o hmotnos-ti celkovej 300 g . m-2 samopojeného PE rúna,s počtom 190 až 210 vpichov . cm-2, plastifikovanápri teplote 130—140 °C, čím dochádza k zaimpreg-novaniu plstě natavenou PE medzivrstvou a kalib- ,rovaná cez nastavená medzeru chladených valcovna 60—80 % póvodnej hrůbky. Súbežne sa připraví záterová pasta o nasledujú-com zložení: emulzný pastotvorný PVC(K = 70, emulgátor nad 2%)di-2-etylhexylftalátmikromletý vápenecdibutylcinmaleinát - pigment polyetylénglykol 600 40,9 dielov40,9 dielov13,6 dielov 1,8 dielov0,9 dielov1,1 dielov 100,0 dielov

Pasta sa homogenizuje obvyklým spósoboma nanáša na rub plstě raklou o množstve800—1000 g . m-2. Želatináciananesenej vrstvy saprevedie pri T = 135—145 °C počas 8—10 minút,t. j. v 20-metrovom teplovzdušnom sušiacom tune-li pri rýchlosti 2—2,5 m . min-1. Vrstvený výroboksa chladí, ořezává a adjustuje. Příklad 2

Pre výrobu izolačnej vpichovanej plstě podtextilné, alebo PVC podlahoviny sa vyrobí vpicho-vaná plsť zo zmesi 10—90 % hmotnostných dru-hotných regenerovaných textilných vlákiena 90-10 % hmotnostných prvotných syntetickýchvlákien o jemnosti 17 a 30 dtex, s výhodouz polypropylénovej, polyamidoVej alebo polyeste-rovej střiže. Hmotnosť vyrobenej plstě300—400 g . m~2 s podkladovkou v medzivrstveo hmotnosti 100 g . m-2 samopojeného PE rúna.Počet vpichov 0 50 vpichov. cm"2. Vpichovanáplsť sa plastifikuje teplom 130—140 °C počas0 6 minút a kalibruje v nastavenej medzere medzidvorná chladenými ocelovými valcami na priemer60—70 % póvodnej hrůbky. u226085 Súbežne sa připraví záterová pasta o zložení ako v příklade 1 s tým rozdielom, že podiel 1,1 dielov polyetylénglykolu 600 sa nahradí s 1,1 dielom aduktu oktadecylaminu so 7 molmi etylénoxidu.

Pasta sa homogenizuje obvyklým spósobom ja nanáša na rub plstě nožovou raklou v množstve j0 700 g . m-2. Želatinácia nanesenej rubovejvrstvy sa prevedie pri 130—140 °C počas 6—8minút, t. j. v 20-metrovom teplovzdušnom želati-načnom tuneli pri rýchlosti 0 2,5 m . min-1. Vrs-tvený výrobok sa chladí, ořezává, adjustuje a po-užívá ako izolačná plsť pod celopodlažné textilné jpodlahoviny alebo slúži na kašírovanie ako textilná !izolačná vrstva s vodivým a vodu nepriepustnýmrubom pri výrobě izolačných PVC podlahovin. Příklad 3

Pre výrobu všívanej podlahoviny sa do tkanejpodkladovky zo 100 % polypropylénovej pásky(hmotnosť 0 112g.m-2, 95 pások/m v osnověa 50 pások/m v útku) všivá polyamidový alebopolypropylénový káblik o jemnosti 2670/100 dtexs počtom vpichov 32,5 na 10 cm. Hmotnosť vzoro-vej vrstvy 700—750 g. m-2 a výška vlasu 6—10 mm.

Slučka navšívanej vesty sa móže fixovať dopodkladov predzáterom na báze napr. polyvinyla-cetátovej disperzie, s impregnačným nánosomsušiny z rubovej strany 80—150 g . m-2, podlápožadovánej pevnosti zakotvenia slučky. Súbežne sa připraví záterová pasta o zložení akov příklade 1 s tým rozdielom, že ako zmákčovadlosa použije zmes 30,4 dielov C7_9 dialkylftalátu, 7 dielov chlórparafínu s obsahom 40 % chlórua 3,5 dielov dioktylftalátu. Ďalej podiel 1,1 dielovpolyetylénglykolu 600 sa nahradí zmesou 0,45dielov aduktu oktadecylaminu so 7 molmi etyléno-xidu a 0,65 dielov polyetylénglykolu 600. i

Pasta sa homogenizuje obvyklým spósobom ja nanáša na rubovú stranu všívanej podlahovinyako zaťažkávacia a vodivá vrstva v množstve1000—1200 g . m-2. Želatinácia nanesenej vrstvysa prevedie pri 135-145 °C počas 8-12 minút. !Upravená podlahovina sa chladí, ořezává a adjus- ituje. Příklad 4

Pre výrobu textilnej podlahoviny s preplietanou !vratnou vzorovacou slučkou systém Arachne sa na 'ťkanú podkladovku zo 100 % polypropylénovej Ipásky (hmotnosť 100—120 g . m-2) našíva poly-propylénový alebo polyamidový farebný kábliks celkovým titrom 4000 dtex a hmotnosti480 g . m-2, vazba trikot, 60 riadkov na 10 cm. - Súbežne sa připraví záterová pasta o zložení akov příklade^, len s tým rozdielom, že podiel 1,1diela polyetylénglykolu 600 sa nahradí s 1,1 dielompolypropylénglykolu 300.

Pasta sa homogenizuje obvyklým spósobom a nanáša na rubovú stranu přeplenu ako fixačný, vodivý a zaťažkávací záter· v množstve

Claims (2)

1. 0 1000 g . m 2, želatinuje pri 135—145 °C počas8—12 minút, chladí, ořezává a adjustuje. ., ' Příklad 5 Pre výrobu samoležiacej vpichovanej dvoj-vrstvovej podlahoviny, v lícněj vrstvě zo 100 %polypropylénovej střiže o hmotnosti350—450 g. m-2 a v rubovej vrstvě zo zmesi30—50 % hmotnostných primárných vlákienPÓPsa 70-50 % hmotnostných regenerovaných textil- PREDMET Spósob prevedenia antistatickej rubovej úpravytextilii a iných plošných materiálov vodivým záte-rom na báze polyvinylchloridu o nízkej teploteželatinácie, vyznačujúci sa tým, že záterová pastaobsahujúca 40 až 50 hmotnostných dielov pasto-tvomého emulzného polyvinylchloridu, 40 až 50hmotnostných dielov zmákčovadla, 0,1 až 2 hmot-nostně diely organodničitého stabilizátora, 0 až 20hmotnostných dielov minerálneho plnidla, 0 až 226085 ných vlákien žo sekundárných textilných surovino hmotnosti 450-550 g . m~2, bez podkladovky,s počtom 190—210 vpichov. cm'2 a chemickyimpregnovanej na sušinu 18—20 % hmotnostnýchs disperziami na podklade reaktívnych akryláto-vých polymérov. Připraví sa záterová pasta podlápříkladu 1 alebo 4, ktorá sa nanáša na rubpredsušenej plstě v množstve 800-1000 g . m-2,želatinuje pri 135—145 °C počas 8—10 minút,chladí, ořezává a adjustuje. VYNÁLEZU 2 hmotnostně diely pigmentu, 0,1 až 2 hmotnostnědiely polyetylénglykolu o molekulovej hmotnosti300 až lOOOa/alebopolyetoxaméruoktadecylamí-nu o molekulovej hmotnosti 400 až 700, sa nanesiena rub plošného výrobku, s výhodou pomocounožovej alebo válcovej rakle, následné sa želatinu-je pri teplote 130 až 160 °C v běžných typochtepelných zariadení a po ochladení na izbovúteplotu sa adjustuje. &