CS231218B1 - Antistatická povrchová úprava pre poiyolefíny - Google Patents

Abstract

Antistatická povrchové úprava polyolefínov vo formě granulétov, vlákien, pások, případné iných útvarov aplikovatelná v podobě vodných emulzií, alebo bezvodá, účinnou zložkou ktorej je zmes pozostávajúca z 10 až 90 % hm. vyššej mastnéj,kyseliny Cg-C16 etoxylovanej 8 až 20 mólmi etylénoxidu na mól kyseliny a 10 až 90 % ha. alkylbetaínu schematického vzorca R' I® R - N® - R IR"- COO® kde R' je metyl R" je (-CH2-) R je alkyl θΐ2“θ20*

Description

Vynález sa týká antistatickéj povrchovej úpravy, ktorá sa nanáša na polyolefíny v procese miešania granulátov, v procese zvlékňovania, tvarovania, připadne pri iných operáciách. Antistatická povrchová úprava sa nanáša vo formě 2 až 100 % hmotnostných vodných emulzii a zabezpečuje výrazné zníženie měrného povrchového odporu, dobrú adhéziu k polyméru, čím sa zabezpečí rovnoměrnost nánosu i dobré fyzikálno-mechanické a spracovateTské vlastnosti najma nedlženého vlákna.

V súčasnosti sa uplatňujúce tsndencie zvyšovanla rýchlosti v každom teehnologlckom uzle výrobného a spracovateTského procesu vedú k uplatneniu nových požiadaviek na povrchovú úpravu polyolefínov, zvláší vláknotvorných. Povrchové úprava granulátu určeného pre miešanie musí spíftať predovšetkým požiadavku vysokej antistatickej účinnosti už pri veTmi nízkom nánose, ako aj s tým súvislacu požiadavku vysokej rovnoměrnosti nánosu, ktorej predpokladom je optimálna viskozita povrchovej úpravy pri teplote miešania.

V případe, že miešaný granulát je určený na pretavenie a 3alšie spracovanie, s výhodou sa využívá koncentrovaná povrchová úprava, obsahujúca čo najmenšie percento prchavých podielov. Povrchová úprava pře vlákenné útvary, určené pře čtalšie spracovanie musí okrem vysokého antistatického účinku spíftaí požiadavku dostatočnej súdržnosti nedlženého útvaru, požiadavku termostability, optimálnych třecích a teplovodivých vlastností a zabezpečovat ochranu vlákna před mechanickým poSkodením.

V súčasnosti používané preparačné zmesi pre polypropylénové (Sálej POP) vlákna podTa československého autorského osvedčenie 185 368 obsahujú dimetylsillkonový olej a kyselinu ricínolejovú oxyetylovanú 20 mólmi etylénoxydu na mól kyseliny (obchodný názov SLOVASOL EL). Tieto emulzie nezaručujú dostatočnú súdržnosť vlákenného útvaru v procesoch díženia a tvarovania horúrlm vzduchom. Organická zložka preparácie rýchlo podlieha chemickým a fyzikélnym změnám pri styku s kovmi, čo spfisobuje zanéšanie rozvodného systému gélovitými usadeninami,· stažuje údržbu dlžiaco-tvarovacích strojov, spčsobuje nerovnoměrnost úpravy a tým aj zhoršenie kvality výrobku.

USA patent 3 983 272 uvádza antistatickú úpravu vlákién zmesou pozostávajúcou z diorganopolysiloxánu a zo zlúčením fosforu. Obe zložky tejto zmesi sú biologicky ťažko odbúrateTné a teda po ekologickéj stránke nevyhovujúce.

Patent NSR 2 555 896 uvádza ako antistatické olejovacie činidlo acetáty etoxylovaných sekundárných amínov. činidlo se používá vo formě vodných emulzii, s výhodou pre texturovanie při vysokých teplotách.

PodTa patentu NSR 2 415 651 možno optimálně klzno-kohézne vlastnosti a dobrú prevádzkovú spracovateTnosť udeliť vine a syntetickým vláknam mastiacim činidlom tvořeným zmesou karboxylovej kyseliny C,, až a alkylénoxidového aduktu alkándiolu. Preparácia nemá výraznější antistatický účinok.

Spčsob antistatickej úpravy vláknotvorných polymérov podTa československého autorského osvedčenie 172 374 uvádza použitie soli kyseliny sulfonovej. Úprava zhoršuje spracovateTnosť v procese tavenia a zvlékňovania.

PodTa japonského patentu 15 717 sa antistatikum pre vlákna připraví úpravou vyššej aminokyseliny glycerolom, alebo polyetylénglykolalkylfenyléterom.

Alkoxylované fenoly, ktoré ako prostriedky pre povrehovú úpravu syntetických vláken uvádza patent NSR 2 919 918 sú samoemulgovateTné, avšak ich emulzie, podobné, ako polyorganosiloxény vykazujú nevyhovujúcu biologickú odbúrateTnosť.

PodTa japonského patentu 16 958 preparácia s antistatickými účinkami obsahuje jednu mono-, di-, alebo trisulfonátovú zlúčeninu so štruktúrou 1-sulfoxy-2-hydroxypolyesteru. Preparácia je určená predovšetkým pre polyesterové vlákna.

Japonský patent 138 698 uvádza antistatické vlastnosti vodného roztoku obsahujúceho rozvětvený polyuretán a zosieťovacie činidlo. Preparácia sa na vlékne fixuje horúeou parou.

Problémy s použitím uvedených zmesi v spracovaní vláknotvorných polymérov rieši antistatická povrchová úprava pře vléknotvorné polyméry, aplikovatelná vo formě 2 až 100 % hmotnostných vodných emulzií, ktorej účinnou zložkou je zmes obsahujúce 10 až 90 % hmotnostných vyššej mastnej kyseliny Cg až C etoxylovanej 8 až 20 mólmi etylénoxidu na mol kyseliny a 10 až 90 % hmotnostných alkylbetainu schematického vzorca

R'

R - N® - R'

1,, Q

R - COO^W

kde
R'	3θ	metyl
r	je	-CH2-
R	Je	alkyl C

Poměr zložiek emulzie je možné s výhodou měnit v závislosti od účelu povrchovej úpravy. Povrchová úprava pre granuláty, obsahujúca nad 50 % hmotnostných druhej zložky zabezpečuje už pri obsahu 0,03 % hm. na granuláte potlačenie vzniku statického náboja. Použitie 4-percentnej vodnej emulzie pre vlákenné útvary zaisťuje dosiahnutie požadovaného antistatického účinku pri obsahu 0,2 % hm, účinných zložiek na'vlákně. Účinné složky tvoria s vodou stabilně emulzie, odolné voči chemickému namáhaniu, primerane biologicky odbiírateTné. Ich aplikácia na vlákno nevyžaduje samostatná technologická operáciu.

Vo funkcii povrchovej úpravy vlákna a pásky zaručujú preparačné zmesi optimálně kohézno-kízne vlastnosti, dobrú kompaktnost kábla, súdržnost káblika a velmi dobrú stavbu návinov. Potlačenie tvorby statického náboja sa v případe polypropylénového káblika prei jeví zlepšením spracovatelnosti a zvýšeným výrobných výkonov o 10 až 15 % oproti preparačnej zmesi podTa československého autorského osvedčenia 185 368.'

Přikladl '

Pri miešani zmesi farebných koncentrátov pre farbenie POP vlákien v hmotě bola použitá zmes v zložení: 30 % hmotnostných kyselina kokosová etoxylovaná 12 mólmi etylénoxidu na mól kyseliny, 70 % hmotnostných alkylbetaín

Zmes bola připravená zmiešaním oboch zložiek korunkovým miešadlom, pri teplote 25 °C počas 45 minút. Použitá bola pre povrchová antistatická úpravu při miešani granulátov farebných koncentrátov v množstve 0,03 % hmotnostných na hmotnost granulátu. Použitie antistatickej úpravy zamedzilo vzniku statického náboja v priebehu miešania granulátu v kuželovéj miešačke, čo sa prejavilo potlačením tzv. efektu mapovania farebných koncentřátov a zaistením homogenity zmesi.

Příklad 2

Pře povrchová úpravu POP káblika bola použitá ako preparácia 6 %-ná vodná emulzia účinnéj zmesi, tvorenej: 90 % hmotnostných kyseliny palmojádrovéj etoxylovanej 10 mólmi etylenoxidu na mol kyseliny a ,0 % hmotnostných alkylbetainu.

Emulzia bola připravená miešaním jednotlivých zložiek v zmakčenej vodě 40 °C teplej po dobu 45 minút. Na vlákno bola aplikovaná pomocou preparačných valčekov v procese zvlákňovania. Takto upravený POP káblik bol ňalej dlžený a tvarovaný vzduchom pri rýchlostiach až 25 m/s, pričom prevádzkové istota spracovania bola na vysokéj úrovni. Vlákno málo následovně fyzikálno-mechanické vlastnosti:

Preparácia podTa vynálezu	SLOVASOL EL
Pevnosť	2,1 cN dtex”'	2,06 cN dtex”'
Ťažnosť	68 %	70 %
Zmrštenie	3,2 %	3,5 %
Zobjemnenie	24,6 %	22,8 %
Obsah preparacia na vlákně	0,7 «	0,7 %
Súdržnost stužky nedlženého
vlákna po 24 hodinách	96,4 %	84,6 %
Měrný odpor	2,8 . 106 ohm.m-’	7 -1 viac ako 10 ohm.m
Koeficient dynamického
trenia	0,27	0,28

Vlastnosti vlákna sú porovnané s vlastnostami vlákna z bežnej výroby, kde bola ako preparařná zmes použitá 6 % emulzia etoxylovanej ricínoolejovej kyseliny (SLOVASOL EL). Preparácia bola na vlákně rovnoměrně rozdělená, čím sa zamedzilo nerovnoměrnému tvarovaniu z dSvodu kolísania obsahu vlhkosti a preparácie na vlékne.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Antistatická povrchová úprava pre polyolefíny vyznačená tým, že účinná zložka pozostéva zo směsi 10 až 90 percent hmotnostných vyččej mastnej kyseliny Cg až C^ etoxylovanej 8 až 20 mólmi etylénoxidu na mól kyseliny a 10 až 90 percent hmotnostných alkylbetaínu schématického vzorce