CS244048B1 - Způsob přípravy polyamidových žíni - Google Patents

Abstract

Řešení se týká přípravy polyamidových žíní z oolyamidu 6,2, vhodných pro výrobu kartáčů pro použití ve vodě. Na vydloužené monofily se působí proudícím vzduchem o rychlosti 5 až 25 m s”^ a teplotě ,50 až 210 °C po dobu 0,5 až 4s. přičemž monofily mají možnost se smrštit o 5 až 15 96, potom se na monofily působí vodou a teplotě 80 až 100 °C po dobu alespoň 1 minuty, načež se na monofily působí vodním roztokem povrchově aktivní látky.

Description

Vynález se týká přípravy polyamidových žíní z polyamidu 612, vhodných pro použití při výrobě kartáčů pro použití ve vodě.

V současné době syntetické žíně stále více nahrazují v kartáčnickém průmyslu tradiční materiály, jako jsou koňské a prasečí žíně. Příkladem může být výroba zubních kartáčků.

Proti použiti prasečích Štětin v zubních kartáčcích jsou ovšem námitky z hygienického hlediska, proto se při výrobě kartáčků stále více prosazují žíně na bázi vláknotvorných syntetických materiálů.

Umělou žíni, tak jak je dodávána zpracovateli, tvoří svazek nonofilů o dálce 50 až 1 200 on, přičemž průměr svazku se pohybuje od 50 do 150 mm. Průměr monofilů pro zubní kartáčky se pohybuje od 0,15 do 0,25 mm. Syntetická žíně mají pro aplikaci do zubních kartáčků řadu předností, jsou hladká, nemají dutiny, tupá konce žíně netraumatizují gingivu a volbou průměru monofilů lze jednoduše regulovat tuhost kartáčku.

Umělé žíně na bázi polyamidu 6, tj. polykaprolaktamu, jsou pro výrobu kartáčků méně vhodné, a to v důsledku své navlhavosti. Podobně to platí i pro další kartáčnické výrobky, jako jsou kartáčky na ruce a podlahu, které přicházejí pří používání do styku s vodou.

Umělá žíně z polyamidu 6 ztrácí ve vodě částečně tuhost a pružnost, čímž se snižuje čisticí účinek kartáče. Vhodnější typy polyamidů pro tento účel jsou polyamidy s vyšším počtem -CHg- skupin v monomerní jednotce, zejména polyamid 612, což je polymer na bázi hexamethylendiaminu a kyseliny dodekandikarbonové.

Aby umělé žíně mohly úspěšně plnit svoji funkci v kartáčnickém výrobku musí vedle nízké navlhavosti splňovat další požadavky. Zině musí vykazovat vysoký stupeň krystalinity, nejméně 35 %, nízkou hodnotu smrštění ve vodě za varu, nanejvýš 2 %, rovný tvar a paralelní uspořádání jednotlivých monofilů ve svazku a bezproblémové zpracování při výrobě kartáčků.

Polyamidové žíně se vyrábějí zvlákňováním taveniny polymeru a následný^' dloužením zvlákněného monofilů. Při výrobě žíni se po vydloužení pramen vyrobených monofilů v počtu 20 až 500 navíjí na kruhové nebo víceramenné navíjecí zařízení, ze kterého se pak navinutá vrstva monofilů seřízne nožem.

Svazek monofilů se pak po případných dalších úpravách obalí ipapířovou nebo polyethylenovou páskou. Tedy svazek žíní tvoří několik set až desítek tisíc více méně paralelně uspořádaných monofilů o délce 50 až 1 500 mm. Takto připravené polyamidové žíně nedosahují požadovaných vlastností a jejich použití v kartáčnickém průmyslu je omezené.

Poalymidové žíně se musí proto v napnutém stavu navinuté na' navíjecím zařízení vystavit působeni horkého vzduchu při teplotě 100 až 130 °C po dobu nejméně jedné hodiny. Na navíjecí zařízení se monofily npvíjí přímo na výrobní lince nebo se na toto zařízení převíjí z cívek. Tento způsob tepelného ustalování polyamidových monofilů je při výrobě žíní poměrně náročný, a to jak z hlediska energetického, tak i z/hlediska produktivity prače.

Protože při tepelném ustalování monofilů na navíjecím zařízení dochází k jejich kontrakci musí být navíjecí zařízení značně masíní, aby odolalo vznikléiau napětí.

Výše uvedené nedostatky při výrobě polyamidových žíní z polyamidu 612 -jsou odstraněny použitím způsobu na jejich přípravu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že Se na vydloužené monofily s polyamidu 612 působí proudícím vzduchem o rychlosti 5 až 25 m s^-1 při teplotě 150 až 210 °C po dobu 0,5 až 4 sekundy, přičemž monofily mají možnost se smrčtit o 5 až 15 % vzhledem k původní délce a pak se na monofily uspořádané ve svazku působí vodou o teplotě 80 až ,00 °C alespoň 1 minutu, přičemž monofily mají neomezenou možnost smrštění, a nakonec se na monofily působí vodním roztokem povrchově aktivní látky o koncentraci 0,5 až 10 hmotnostních %.

Polyamidové žíně připravené postupem podle vynálezu mají obsah krystalické fáze vyšší než 35 % a hodnota smrštění ve vodě za varu je nižší než 2 %. Monofily jsou ve svazku uspořádány paralelně, čímž se zajistí jejich dobrá zpracovatelnost při kartáčnické výrobě.

Způsob přípravy polyamidových žíní podle vynálezu vhodných pro výrobu kartáěnických výrobků, které při používání přicházejí do styku s vodou, má řadu předností a výhod. Způsob tepelného ustalování žíně, na kterém významně závisejí její užitné vlastnosti, je rozdělen do tří časově krátkých a na sebe navazujících etap.

Zkrácení času potřebného k tepelnému ustalování žíně vede k úsporám energie a ke zvýšení produktivity oráče. Současně dochází k odstranění fyzicky namáhavé práce při manipulaci s navíjecím zařízením.

První část ustalovacího procesu lze s výhodou realizovat bezprostředně a kontinuálně po jejich vydloužení na výrobní lince, a to v třetí ohřevné zóně umístěné mezi dvěma odtahovými jednotkami opatřené galetami. Regulací otáček galet odtahových jednotek lze dosáhnout požadovanou úroveň smrštění v této první fázi jejich tepelného ustalování.

Druhá část tepelného ustalování v horké vodě probíhá až na svazku monofilů po jejích seříznutí z navíjecího zařízení. Konečnou fází přípravy je aplikace povrchově aktivních látek z vodního roztoku na monofily.

Vhodné látky pro tento účel jsou textilní preoarační prostředky obsahující látky s emul gačním a smáčecím účinkem, jako je např. ethoxylovaná kyselina olejová. Povrchově aktivní látky lze již aplikovat při tepelném ustalování v horké vodě.

Způsob přípravy polyamidových žíní podle vynálezu je objasněn na následujícím příkladu:

Příklad

Bezprostředně po vydloužení bylo na pramen 150 monofilů z polyamidu 612 vydloužených na dloužící poměr 1 : 4,4 působeno proudicím vzduchem o rychlosti 10 m-s^-^ a o teplotě 168 °C po dobu 2 sekund, přičemž monofily měly možnost se smrštit o 6 %.

Pramen monofilů byl pak navíjen na kruhové navíjecí zařízení. Po navinutí 450 g monofilů byl jejich návin seříznut nožem a svazek monofilů ponořen do vody o teplotě 95 °C na dobu 3 minut. Pak byl svazek monofilů ponořen do 5 % roztoku preparačního pretředku, jehož účinnou složkou byla ethoxylovaná kyselina olejová, a teplota rottoku byla 25 °C.

Polyamidová žíně vyrobená tímto postupem vykazovala následující hodnoty fyzikálně mechanických vlastností: průměr 0,25 mm, pevnost 23 N, tažnost 29 %, smrštění ve vodě za varu 1,6%, obsah krystalické fáze 42 %. Jednotlivé monofily ve svazku měly rovný tvar a jejich uspořádání bylo paralelní s minimálním výskytem smyček. Při výrobě zubních kartáčků z takto vyrobených žíní nedocházelo k závažnějším poruchám.

Způsob přípravy polyamidových žíní podle vynálezu je možné použít k výrobě žíni z polyamidu 612 nebo ze směsi polyamidu 612 s polyamidem 6, přičemž obsah polyamidu 6,2 ve směsi je alespoň 80 %.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy polyamidových žíní z polyamidu 612 vhodných pro výrobu kartáčů, zejmé· na pro použiti ve vodě, vyznačený tím, že se na vyd^oužejné monofily působí proudícím vzduchem o rychlosti 5 až 25 m s“'a teplotě 150 až 210 C po dobu 0,5 až 4 s, přičemž monofily mají možnost se smrštit o 5 až 15 % vzhledem k původní délce, potom se na monofily uspořádané ve svazku působí vodou o teplotě 80 až 100 °C po dobu aspoň 1 minuty, přičemž monofily mají neomezenou možnost smrštěni, načež se na svazek monofilů působí vodním roztokem povrchově aktivní látky o koncentraci 0,5 až 10