CS232497B1 - Způsob organoleptickáho a hygienického zušlechtění syntetických usni na bázi polyuretanů - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je další přiblížení stávajících syntetických usní materiálům přírodním, a to úpravou organoleptickycn a hygienických vlastností. Jde o adekvátní vybarvení rubu, zvýáení sorpce vodní páry rubové vrstvy a dodání vůně připomínající přírodní useň. Dosud se tyto parametry většinou neupravovaly z důvodu nákladnosti či objemnosti zařízení, časové náročnosti, ekonomické náročnosti surovin nebo složitosti technologie. Podle vynálezu lze dodat rubové vratvš poromerního pásového materiálu barvivo ve volitelném odstínu, sorpční prostředek i charakteristickou vůní přírodní usnš, a to v jediné krátkodobé operaci a za studená, na nenáročném výrobním zařízeni. Do materiálu ae vnáší roztok nebo disperze obsahující penetrační a sorpční prostředek - povrchově aktivní látku s dobrou penetrační schopností; nosné polymerní pojivo - polyakrylát, polyuretan; ne- aigrující barvivo - kovokomplexní, odpovídající barvě líce; případně parfén a konečně vodu. Materiál je pak vysušen pří 80 až 100 C. Postupem je dosaženo současně žádaného vybarvení rubu, trvanlivé parféao- vecí úpravy a zvýšení sorpce rubové vrstvy, přičemž ostatní parametry materiálu zůstávají nezměněny.

Description

Vynález se týká způsobu orgenoleptického a hygienického «ušlechtění syntetických usní, používaných především k výrobě obuvnických svršků a blížících se svými užitnými vlastnostmi přírodním usním.

Stávající syntetická materiály tohoto druhu mají dvou-, případně vícevrstvou konstrukci. Vrchní lícová vrstva je zhotovena z polyéteruretanu, polyesteruretanu nebo polyuretanmočoviny a mé mikroporézní strukturu.

Na jejím vnějším povrchu je estetizujicl a ochranná vrstvička povrchové úpravy, jejíž odstín, vzhled i omak jsou dány přítomnými vybarvovacimi prostředky, pojivý, přísadami a desénem.

Spodní, rubová vrstva je složena z netkané spleti vláken nejčastěji směsových, a je rovněž prostoupena mikroporézním polyéteruretanem, polyesteruretanem nebo polyuretenmočovínou.

Některé ze syntetických usní obsahují navíc armovací mezivrstvu, nejčastěji tkaninu ze směsových vláken. Vrstvy jsou spojehy.leminací a/nebo lepením. Spojený útvar se vyznačuje měkkostí a ohebností, přiměřenou mechanickou pevností a tažnosti v podélném i příčném směru, prodyšností pro vodní páru od rubu k líci, nepropustností vody a prachu opačným směrem a useň napodobující povrchovou úpravu líce. Plošná hmotnost těchto útvarů je v rozmezí 400 až 1 200 g.m , obvykle 500 až 600 g.m².

Zatímco mikroporézní lícová vrstva se probarvuje na 7 až 8 odstínů, která jsou adekvátní barvám následujících povrchových úprav hotového materiálu, omezuje se přebarvení rubu z ekonomických důvodů na jednotný neutrálně Šedý, šedozelený či hnědý odstín, nebo se rub nevybarvuje vůbec. Zřídkakdy je rubová vrstva vybarvena do několika málo jiných odstínů.

Dosud známé způsoby probarvování rubové vrstvy lze shrnout do dvou odliěných postupů: vodní a rozpouštědlový. Způsob vodní představuje vybarvování polyuretanové složky syntetické usně v horkých vodných roztocích nebo disperzích barvlv anionických, chrómovacích nebo obecně mořldlových. Tato barviva se poutají k substrátu chemickými vazbami a nemigruji do přilehlých materiálů.

Barvení je podroben celý laminovaný útvar součesně, tedy jak mikroporézní lícová vrstva, tak mikroporézní podíl polymerního pojivá uloženého v mežiprostorech netkané vláknité rubové vrstvy. Probarvování útvaru do postačující hloubky vyžaduje věak téměř vroucí barvicí lázeň, v případě použití chromových barviv jeětě horkou lázeň chromovací - fixační a konečně soustavu lázní vypíracích, v nichž se materiál zbavuje přebytku barviva. Hlavní nevýhoda tohoto způsobu spočívá ale v tom, že vyžaduje zřízení čistící stanice, v níž se vypírácí voda zbavuje barviva a vpací se k dalšímu použití.

Polyuretany, které jsou většinou hlavní složkou moderních syntetických usní, lze rovněž vybarvovat disperzními barvivý, rozpustnými nebo dispergovanými kovokomplexními barvivý a vybranými kypovými barvivý.

Tento způsob, známý z vybarvování elastomerních vláken z lineárních polyuretanů ve vroucích vodních lázních, vyžaduje velmi dlouhou dobu styku vlákna s bervicí lázní - 60 až 180 min - a není tedy vhodný pro kontinuální výrobu.

Způsob rozpouštědlový představuje barvení polyureranových složek ve hmotě, to ja ve formě roztoku v nevodném rozpouštědle, předevěím v dimetylformamidu. Barvení se děje pigmenty a carbonblackem.

Vybarvený roztok polyuretanu, kterým je napojena netkaná vláknitá rubová vrstva, vytvoří srážením ne segmentech vláken nerozpouštědlem mikroporézní strukturu v nastaveném odstínu.

Jako nerozpouštědlo se používá především voda, takže i tento způsob vyžaduje soustavu yodních lázní. Nejdříve se vysráží polyuretan a další láznš slouží k vypírání zbytků rozpouštědla, které je pak z těchto lázní třeba regenerovat, COŽ je proces ekonomicky značně náročný.

Linky výrobních zařízení pro vodní i rozpouštědlové vybarvovací postupy zaujímají značné prostory a jsou velmi nákladné. Vybarvení rubové vrstvy na odstín odpovídající barvě líce hraje důležitou roli při vytváření dojmu přírodní usně, což má u syntetických usní nemalý dopad na jejich přitažlivost a prodejnost.

Přitom samozřejmě zůstávají zachovány požadavky na maximální úroveň hygienických vlastností těchto materiálů, zejména sorpce a propustnosti pro vodní páry. Při primárním posuzování spotřebitelem se věak uplatňují především vlastnosti organoleptické, to jest vedle adekvátní barvy rubu i vhodné vůně, připomínající přírodní usně.

Syntetické pásové polotovary z měkčeného polyvinylchloridu a jiných plastů, u nichž je žádoucí maskovat jejich specifický pach, případně nepříjemný pach přísad jako změkčovadel a nadouvadel, bývají podrobeny některé z následujících parfémovacíoh úprav:

- zapracování parfémových olejů do polymeru zároveň s plastifikačním činidlem,

- protahování přes parfémovanou lázeň,

- postřik materiálů zředěnými parfémy.

Přitom první z uvedených způsobů má nejtrvalejší účinek. Lze jím upravovat i kaučuková směsi. Podmínkou použití tohoto postupu věak je, aby parfémové kompozice odolaly tepelnému namáhání při zpracování bez rozkladu a bez vážnějšího úbytku, což je často problematická.

Druhý a třetí způsob jsou co do Časového trvání účinku méně výhodné a navíc méně hospodárné vzhledem k nákladnosti parfémových kompozic.

Přírodní usně bývají někdy podrobeny korekci původních pachů, jíž se dociluje nové dimenze výrobků pro zvýšení zájmu spotřebitele. Tato úprava se provádí bu3 postřikem nebo aplikací parfému injekční technologií do pórů usně, což je úprava poměrně trvalá, nicméně náročná na zařízení.

Syntetické usně na bázi polyuretanů nemají žádný specifický pach, který by bylo nutno maskovat. Parfémovací úpravou u těchto materiálů je možno dále přiblížit jejich organoleptické parametry přírodním usním.

Uvedené nevýhody dosud známých způsobů organoleptického zušlechťování syntetických usní odstraňuje způsob organoleptického a hygienického zušlechtění podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že do pórů rubová vrstvy syntetických usní na bázi polyuretanů se vnáší při pokojová teplotě vodný roztok či disperze obsahující nemigrujíci barvivo, penetrační a sorpční prostředek, nosné pojivo a případně parfém, načež se vnesená kompozice v pórech fixuje sušením při 80 až 100 °C.

Jednotlivá komponenty jsou přítomny v následujícím množství a formě:

10 až 20 hmot. %	nemigrujíci barvivo • - (III)	roztok nebo disperze	5 až 20 hmot. % suž.
5 ež 10 hmot. %	penetrační a sorpční prostředek (I)	roztok	20	eŽ	40 hmot. % suš.
10 až 30 hmot. %	npsná polymerní	koloidní roztok nebo disperze	25	až	40 hmot. % suš.
0 až 3 hmot. %	parfém (ΙΪ)	roztok		.až 2£g
Z? až 37 haotr.3	voda;-

Roztok, případní disperze, obsahující jmenovaná Činidla, panetruje při regulovaném dotyku do meziprostorů rubové vrstvy. Při následujícím průchodu vyhřátou suěárnou se kvantitativně odpaří těkavěji! složky, především voda.

Xa válkám vnitřním povrchu navzájem propojených mlkropórů a vlákán zakotví vláCná sušina pojivá, aorpCního prostředku, barviva a rozptýlená parfémová komposice, aniž by ucpávala póry,

Způsob sužleehtění podle vynálezu lze dodat rubové vrstvě poromerního pásového materiálu nemigrující barviva ve volitelné· odstínu, příjemnou koženou vůni i sorpCní prostředek, a to v jediné krátkodobé operaci a za studená, na nenáročném výrobní· zařízení.

Jestliže je již rubová vrstva Vybarvena ve hmotě pomocí pigmentů, je možno ji popsaným způsoben upravit stejně snadno, ale výsledný odstín jo aditivní. Hlavní složkou impregnačního roztoku s uvedenými vlastnostmi je voda, takže je nehořlavý.

Vhodným pojivém jsou vodní roztoky nebo disperse polyakrylátů, polyuretanů a jejich směsí a kopolyaerů, s výhodou koloidnl roztoky polyetylakrylétu naho disperze polyesteruretanu.

Jako Činidla usnadňující průnik do mikropórů a zvyšující sorpCní schopnost pro vodní páry v sušině lze použít anionické nebo neionogennl povrchově aktivní látky,‘.především alkoxiované alkylsulfonany nebo estery kykeliny fosforeSné.

Z vybarvovacích prostředků nejí přednost neaigrující organická barviva se zvýšenou odolností'vůči vodě a potu. Jsou to zejména palety kožařských kovokomplexnlch barviv 1:2 v tekutá formě, navzájem.mísitelné a ředitelné vodou i polárními organickými rozpouštědly, jako jsou alkoholy, ketony, polyestery apod.

Tato barviva vybarvují polyakrylátová, polyuretanová i jiná pojivá na téměř libovolné odstíny, přiCemž v nich pevně zakotví, aniž podstatně sníží jejich transparenci.

Výběru vůní, tj. kvalitě parfémových kompozic, se meze nekladou s tou podmínkou, že nejsou, snadno těkavé nebo rozložitelné při teplotách pod 100 °C. Vzhledem k použití poromerních materiálů mají věak přednost parfémy s vůní napodobující přírodní usně před parfémy kosmetickými, potravinářskými apod.

Roztoky se připravují postupila vmícháním složek 1, II, III, IV do vody. Připravené směsi nemají tixotropní chování; jejich viskozita, měřená ve Ferdově kelímku s výtokem 004 mm Činí při 25 °C pouze 10 až 15 s. Roztoky mají pH 6 až 8 a jsou stabilní.

•

Dávkování impregnačního roztoku nebo disperze se může uskutečnit různými způsoby: postřikem rubové strany, tažením rubové strany přes vrstvu hrubě pórovitých materiálů, které jsou roztokem nepřetržitě doplňovány, frlkCním válcovým nanášením apod.

S výhodou je věak roztok dávkován regulovatelně a rovnoměrně do rubová vrstvy pomocí konstrukčně jednoduchého strojního zařízení, která sestává v principu ze dvou vertikálně uložených, motorický poháněných válců s plynule měnitelnou rychlostí v rozmezí .0,5 až 16 a. min^-1 a z přítlačného válečku, který lze přiblížit k dolnímu válci v horizontálním směru. .

Horní Válec má hladký povrch z vulkanizoveného kaučuku o tvrdosti 70 °Sh a slouží k přitláčení pásového poromerika rubovou vrstvou k dolnímu válci. Dolní válec má velmi Členitý (jamkovítý) pryžový povrch a brodí se v impregnačním roztoku.

Pomocí bočního kovového válečku se vyreguluje přiměřeným odmáčknutím dávka roztoku, kterou přenese dolní válec do materiálu.

Impregnovaný materiál vychází ze štěrbiny mezi horním a dolním válcem sušárny. Po výstupu ze sušárny se ochladí na povrchu chladicího válce a navíjí se rubem dovnitř.

K názornému objasnění způsobu zušlechťování syntetických usní podle vynálezu slouží následující příklady.

Přiklad l

Složení roztoku: hmot. %

I - etoxylovaný alkyl sulfonan νοαηΐ kůnčentrát-cca 40 hm. % sušiny 8

XI - vodorozpustný poXyetylakrylát vodní koncentrát-cca 25 hm. % sušiny 18

XXX - tmavohnědé kovokomplexní vodní koncentrát-cca 12 hm. % sušiny 12

IV - juchta roztok v etylalkoholu 20% 2 destilovaná voda ' 60

Postup: ' Roztok byl vnášen pomocí laboratorního modelu již popsaného zařízení do rubové vrstvy poromerické usně s^tmavohnědou standardní povrchovou úpravou líce při rychlosti pohybu materiálu 1,0 m.min“' v množství 125 g.m^-2. Takto upravený poromerický materiál byl'vysušen v sušárně při 80 až 100 °C.

Vlastnosti:

mechanická - nezměněny —2 —1 propustnost vodní páry - nezměněna - 2,3 mg.cm .h —2 sorpce vodní páry z rubu - zvýšena z 3,08 na 5,20 mg.cm vybarvení rubu - rovnoměrné tmavohnědé vůně - výrazná, stálá hloubka prosycení rubu - 0,4 až 0,6 mm, tj. 1/4 až 1/2 tl. rubu vodostálost - barvivo nevyloužitelné vodou

Příklad 2.

Roztok obsahoval tytéž složky jako v příkladě 1 a ve stejném množství, ale místo tmavohnědého barviva byle použita směs 1:1 žlutého a hnědého kovokomplexnlho barviva a jako parfém byl použit typ jemná kůže” ve formě 10% roztoku v etylalkoholu.

Roztok byl vnesen regulovaně do rubové vrstvy pásu hotového poromerickéhó materiálu se světlehnědou povrchovou úpravou líce, rychlostí 2,8 m.min , v množství 330 g.m . Materiál po vysuěení vykazoval následující vlastnosti:

mechanické včetně ohebnosti propustnost vodní páry sorpce vodní páry z rubu vybarveni rubu vůně hloubka prosycení rubu stálost vybarvení nezměněny - přes přidání 28,9 g.m sušiny nezměněna - 2,19 mg.cm“².h^-1 zvýšena z 3,12 na 4» 10 mg.cm“² rovnoměrné světlehnědé výrazná, stálá

1,2 mm - celá tloušťka rubu ve vodě i na otěr

Příklad 3

Složení roztoku:

I - etoxylovaný alkyl sulfonan vodní koncentrát - cca 40 hmot. % auíiny 8

II - vodorozpustný polyetylakrylét vodní koncentrát - cca 25 hmot. % sušiny 27

III - sytě červenohnědé, kovokomplexní vodní koncentrát - cca 7 hmot. % 18 denineralizovaná voda 47

Postup:

Roztok byl vndíen do světleíedě rubové vrstvy 1 a Širokého péeu surového poronernfho materiálu - dosud bez povrchová úpravy líce - při rychlosti pohybu pásu 4,0 m.min^-’ v množstvl 75 g.m pomocí kovového rastrového válce.

Po vyeuSení byl materiál navinut, naCež v dalží operaci podstoupil kompletní standardní povrchovou úpravu líce na tmavý Servenohnědý odstín.

Vlastnosti:

vybarvení rubu - červenohnědé, odpovídající líci “2 sorpce vodní páry z rubu - zvýšena ze 3,0 na 4,3 mg.ca ostatní vlastnosti - nezměněny

Příklad 4

Složení disperze:

I	ester kyseliny fosforečné vodní koncentrát - 23 ha. % sušiny	10
II -	polyesteruretan na bázi hexametylendiizokyanátu
	vodní disperze - 37 hm. % sušiny	30
III -	šafránově žlutá, kovokomplexní
	vodní koneentrát - 20 hm. % sušiny	16
IV -	jemná kůže
	roztok v etylalkoholu 10%	3
	destilovaná voda	41

Postup:

Disperze byla vnéěena pomocí válečku s povrchem z plyšového textiludo.rubové vrstvy _— 2 poromerického materiálu s jasně žlutou krycí povrchovou úpravou líce v množství 155 g.m . Takto upravený materiál byl vysuěen v sušárně.

Vlastnosti:

vybarvení rubu - žlutá, odpovídající barvě líce sorpce vodní páry z rubu - zvýšena z 3,10 na 5,06 mg.m“^ vůně - výrazné, stálá hloubka prosycení rubu - 0,8 mm, tj. 2/3 tlouětky rubu ostatní vlastnosti - nezměněny

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob organoleptického e hygienického zušlechtění syntetických usni na bázi polyuretanů, vyznačený tía, že do pórů rubové vrstvy těchto materiálů se vnáší při pokojové teplotš vodný roztok či disperze sestávající z ,0 až 20 hmot. % roztoku či disperze nemigrujlcího barviva o obsahu 5 až 20 hmot. % sušiny, 5 až 10 hmot. % roztoku penetračního a aorpčního prostředku o obsahu 20 až 40 hmot. % sušiny, 10 až 30 hmot. % koloidního roztoku nebo disperze nosného polymerního pojivá o obsahu 25 až 40 hmot. % sušiny, 37 až 75 hmot. % vody a případně do 3 hmot. % 10 až 20% roztoku parfému, načež se vnesená kompozice v pórech fixuje sušením při 80 až 100 °C.
2. 2. Způsob organoleptického a hygienického zušlechtění syntetických usní podle bodu 1, vyznačený tím, že vodný roztok ěi disperze se v regulovaném množství vnáší do pórů rubové vrstvy zušlechťovaného syntetického materiálu, který se pohybuje rychlosti 0,5 až 16 m.min *
3. 3. Způsob organoleptického a hygienického zušlechtění syntetických usní podle bodu 1, vyznaěený tím, že v případě aplikace parfému se zušlechtění provede jako poslední operace v procesu výroby a úprav syntetické usně.
4. 4. Způsob organoleptického a hygienického zušlechtění syntetických usní podle bodu 1, vyznačený tím, že nemigrujíclm barvivém je organické barvivo odolné vodě a potu, s výhodou kožařské kovokompluxní barvivo 1:2.
5. 5. Způsob organoleptického a hygienického zušlechtění syntetických usní podle bodu 1, vyznačený tím, že penetračním a sorpůním prostředkem jsou anionické nebo neionogenní povrchově aktivní látky, s výhodou alkoxiované alkylsulfonamy nebo estery kyseliny fosforečné.
6. 6. Způsob organoleptického a hygienického zušlechtění syntetických usní podle bodu 1, vyznačený tím, že nosným polymerním pojivém je polyetylakrylét ve formě koloidního roztoku nebo polyesteruretan ve formě disperze.
7. 7. Způsob organoleptického a hygienického zušlechtění syntetických usní podle bodu -í, vyznačený tím, že parfémem je speciální kožařský parfém, případně zředěný těkavým rozpouštědlem, s výhodou etylalkoholea.