CS248550B1 - Vodné disperze kopolymerů akrylových a/nebo methakrylových monomerů a způsob jejich výroby - Google Patents

Abstract

Použitím disperzí podle řešení pro chemické pocení a úpravy plošných vlákenných materiálů a textilních výrobků se dosáhné vysokých užitých vlastností těchto materiálů, zejména vysoké rychlosti počáteční ssavosti materiálu a jeho hygienické nezávadnosti. Podstata řešení spočívá v tom, že disperze se připravují semikontinuální emulzní kopolymeraci směsi uvedených monomerů ve specifickém poměru ve vodě za přítomnosti tenzidu a iniciátoru, a to tak, že se uvedená směs monomerů, tenzidu a iniciátoru podrobí vzájemné reakci při teplotě 65 až 85 °C po dobu 5 až 10 hodin. Pak se reakční směs ještě udržuje při uvedené teplotě 0,5 až 5 hodin, načež se ochladíQa nakonec se při teplotě nižší než 65 Cvpřípadně přidají až 2 hmot. díly odpěnovače a takové množství případně čpavku, aby výsledná hodnota pH disperze byla v rozmezí 5 až 9*

Description

Vynález se týká vodných, disperzí kopolymerů akrylových a/nebo methakrylových monomerů a způsobu jejich výroby· Tyto disperze jsou vhodné pro chemické pojení a úpravy plošných vlákenných útvarů a textilních materiálů·

Jednou z metod výroby netkaných textilií je pojení vlákenného rouna na bázi přírodních či syntetických vláken a jejich směsí vodnými disperzemi makromolekulámích látek (R. Krčma, Handbuch der Textilverbunstoffe, Dtsch. Pachverlag, Frankfurt 1970)· Chemické pojení je možno provádět různými technologickými postupy, jako je celoplošná impregnace, postřik, potisk a v poslední době technologie pojení pěnou (US pat. 2,719.795, 2,719.806, 2,999.773, 3,030.232, 3,042.573, brit. pat. 816.983, 828.214, 881.899, 898.432). K pojení zpravidla nejsou vhodné termoplastické polymery»a proto se k pojení používají různé typy termoreaktivních kopolymerů, jejichž schopnost sírování je založena na přítomnosti různých typů reaktivních skupin v kopolymerů (J. Šňupárek, L. Formánek Vodné disperze syntetických polymerů, SNIL Praha 1979)·

Pro různé alikace v textilním průmyslu i v průmyslu nátěrových hmot jsou často používány termoreaktivní vodné disperze amidové a N-alkoxy/methyl/meth/akrylamidové skupiny (např. brit. pat. 1,025.562 a 1,002.451, NSR pat. 1,194.146,

Čs. AO 165.265 a 223.208), nebo skupiny methylolové (např. belgické pat. 620.864, 621.836, 627.700, NSR pat. 1,221.018,

1,228.064, čs. AO 208.887). Tyto kopolymery jsou samosííující, přičemž teplota sííování potřebná pro reakci N-alkoxymethyl/ meth/akrylamidových skupin se pohybuje od 130 ⁰ až 160 °C.

248 550

Kopolymery obsahující methylolové skupiny sírují při nižších teplotách, tyto systémy však mají omezenou skladovací stabilitu. V jiných kopolymerech jsou používány skupiny hydroxylové (např. USA pat. 2,819.237, 3,218.280, 3,392.133,

3,428.749, britské pat. 956.799, 1,079.757 a 1,083.011), které však ke svému sesítění potřebují přídavek sírujících činidel, zpravidla ze skupiny aminopryskyřic. Značnou nevýhodou při využívání těchto systémů je uvolňování formaldehydu jak při výrobě, tak i během dalšího skladování a používání textilního výrobku. U některých textilních výrobků, zvláště těch, které jsou určeny pro využití ve zdravotnictví, je vedle hygienické nezávadnosti rovněž vyžadována vysoká hydrofilita textilie, která je výše uvedenými typy pojiv významně potlačována.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje předložený vynález jehož předmětem jsou vodné disperze -kopolymerů akrylových a/nebo methakrylových monomerů vhodné pro chemické pojení a úpravy plošných vlákenných útvarů a textilních materiálů a způsob jejich výroby. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že tyto disperze jsou přepravitelné semikontinuální emulzní kopolymerací 0,5 až 5 hmot. dílů kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, 70 až 99 hmot. dílů esterů kyseliny akrylové a/nebo methakrylové a monofunkčních alkoholů s počtem uhlíkových atomů 1 až 8, 0,5 až 15 hmot. dílů diesterů kyseliny akrylové a/nebo methakrylové a sloučenin obecného vzorce H0-/R/_n - OH, kde R = -CH₂CH₂- a/nebo -CH₂CH₂0a η = 1 až 5, případné až 10 hmot. dílů methakrylamidu, prováděnou v 65 až 300 hmot. dílech vody v přítomnosti 1 až 5 hmot. dílů anionaktivního tenzidu a 0,5 až 3 hmot. dílů iniciátoru, s výhodou disiřičitanu sodného a/nebo peroxodisíranu amonného. Podstata způsobu výroby těchto vodných disperzí spočívá ve vzájemné reakci, které se podrobí směs uvedených monomerů v 65 až 300 hmot. dílech vody a v přítomnosti 1 až 5 hmot. dílů tenzidu a 0,5 až 3 hmot. dílů iniciátoru při teplotě 65 až 85 °C po dobu 3 až 10 hodin, načež se re248 550 akční směs udržuje při uvedené teplotě ještě 0,5 až 5 hodin, pak se ochladí a nakonec se při teplotě nižší než 65 °C případně přidají až 2 hmot. díly odpěňovače a případně takové množství čpavku, aby výsledná hodnota pH disperze byla v rozmezí 3 až 9.

Disperzi podle předloženého vynálezu je možno použít k pojení netkaných textilií a k úpravám bučí samostatně, nebo ve směsi s jinými typy pojiv. Netkané textilie na bázi přírodních a/nebo syntetických vláken pojené kopolymerní disperzí podle předloženého vynálezu a obsahující nejméně 5 % sušiny této disperze, vztaženo na hmotnost hotové textilie, se vyznačují vysokými užitnými vlastnostmi, zejména vysokou rychlostí počáteční savosti materiálu a jeho hygienickou nezávadností.

Základní způsoby a složení aplikací disperzí podle předloženého vynálezu jsou doloženy v následujících příkladech provedení. Složení a reakčni podmínky pro přípravu těchto disperzí jsou uvedeny v tabulce 1.

Tabulka

Složení disperze g (hmot. díly) *	X	XI	III	IV	V
methakrylamid	-	«Μ»	3	10	-
e thylakrylát	91,5	91,5	27	30	98
butylakrylát		-	«»	-	-
2-e thy lhexy lakry lá t		-	-	45	-
ethylenglykoldimethakrylát	7,5	7,5	•w	·»	-
butandioldiakrylát.	•w		15		0,5
triethylenglykoldiakrylát		-	«»	15	-
kyselina akrylová	1	-	5	-	1,5
kyselina methakrylová		1	-	-	-
voda	100	100	70	200	300

248 550

Složení disperze Č. (hmot. díly)	I	II	III	IV	V
doba polymerace (h)	4i£5	4*5	7*9	W	4*5
anionaktivní tenzid (hmot.d.^	) 3	3	5	2	1
iniciační systém (hmot.díly)	1	0,8	3	2	0,5
teplota polymerace (°C)	75«85	75*85	65*75	80*85 80*85
čpavek 25 % (hmot. díly)	0,4	0,6	—	0,4	9»
odpěňovač (hmot. díly)	-	-	0,1	1	-
výsledné pH	7,5	8,5	3,5	7,5	3,5
obsah polymeru (% hmot.)	50	50	59	34	25

Konkrétní provádění chemického pojení a úprav textilních materiálů disperzemi podle předloženého vynálezu je uvedeno v následujících příkladech.

Příklad 1

Na povrch vlákenněho rouna ze 100 % PESs 1,7 dtex o délce -»2 střihu 38 mm a*hmotnosti 50 g.m je v prvé postřikovači komoře střikem nanášen roztok o složení :

100 g disperze I

900 g voda

Roztok je možné podle účelu použití vyráběné textilie přibarvit pigmentovým barvivém. Střikem nanášené množství odpovídá 5 g sušiny pojivá na 1 m².

Po zasušení v etážové sušárně je roztok obdobného složení opět nanášen střikem na povrch rubové strany vlákenného rouna ve druhé postřikovači kabině za stejných technologických podmínek. Po zasušení a kondenzaci při teplotě 130 °C až 150 °C po dobu 2 až 4 minuty následuje navíjení vyrobené netkané textilie o hmotnosti 60 g.m na nábal v požadované šíři.

Takto vyrobená netkaná textilie má výbornou prodyšnost, pevnost za sucha i mokra v podélném i příčném směru, velmi měkký omak, minimální sráživost a dobrou stálost v chemickém čištění.

Na povrch, vlákenného rouna ze směsi VSs/POPs v poměru

50/50, jemnosti 3,1 dtex/1,7 dtex a délce střihu 60 mm/40 mm «•2 o hmotnosti 20 až 25 g»m je nanášen na impregnačním fuláru zpěněný roztok o složení :

g disperze II g disperze kopolymeru styren/butylakrylát/isobutoxymě thylakrylamid/methakrylamid/ /kyselina akrylová (46 % sušiny)

945 g voda g anionaktivní sodná sůl alkylbenzensulfonanu a alkylsulfátu

Nanášenou pěnu o specifické hmotnosti 60 áž 150 kg.m lze podle účelu použití vyráběné netkané textilie přibarvit pigmentovým barvivém. Zpěňovací generátor a štěrbina fuláru jsou nastaveny tak, aby nános sušiny pojivá byl 15 až 20 % z hmotnosti netkané textilie.

Zasušení a kondenzace se provádí v komorové sušárně při teplotě v rozsahu 110 až 140 °C po dobu 2 až 4 minut. Získaná netkaná textilie má velmi měkký omak, vynikající povrchovou vsákavost a nasákavost a odpovídající pevnost za sucha i za mokra v podélném i příčném směru.

Příklad3

Na vlákenně-rouno ze 100 % VSs, ze směsi 1,7 dtex a 3,1 dtex v poměru 50/50 a délce střihu 40 mm/60 mm o hmotnosti 50 g.m je impregnací nanášen formou pěny roztok o složení :

’200 g disperze III

794 g voda g anionaktivní sodná sůl alkylbenzensulfonanu a alkylsulfátu

Pěna, získaná průchodem zpěňovacím generátorem, má specifickou hmotnost 60 až 250 kg.m a je nanášena v nastavitelné

248 550 štěrbině impregnačního fulax. tak, aby obsah sušiny pojivá na vyrobené netkané textiliii oyl v rozmezí 18 až 25 %·

Po zasušení následuje kondenzace kontaktem netkané textilie s vyhřívanými bubny při teplotě 125 až 150 C po dobu 1 až 3 minuty. V závěru technologického postupu je vyrobená netkáná textilie o hmotnosti 60 g_tm nabálena v požadované šíři·

Takto vyrobená netkaná textilie s velmi měkkým omakem má vedle výborné povrchové vsákavosti, nasákavosti a prodyšnosti i velmi dobrou pevnost v obou směrech za sucha i za mokra_e

Příklad 4

Vlákenné rouno ze 100 % VSs, ze směsi 1,7 dtex a 3,1 dtex v poměru 50/50 a délce střihu 40 mm/60 mm o hmotnosti 50 g.m se na impregnačním fuláru napustí roztokem o složení :

180 g disperze IV

820 g voda s odmačkem nastaveným tak, aby obsah sušiny pojivá na netkané textilii byl v rozmezí 15 až 25 % z hmotnosti. Po zasušení se provede návazná kondenzace při teplotě 120 až 140 °C po dobu 2 až 3 minuty·

Vyrobená netkaná textilie má vedle velmi měkkého omaku výbornou povrchovou vsákavost, vysokou nasákavost, prodyšnost, stálost v chemickém čištění a pevnost za sucha i za mokra v podélném i příčném směru.

Příklad 5

Na povrch vlákenného rouna ze směsi VSs/POPs v poměru

67/33, jemnosti 1,6 dtex/2,8 dtex a délce střihu 40 mm/38 mm —2 o hmotnosti 18 g.m je v postřikovači komoře střikem nanášen roztok o složení :

g disperze I 965 g voda v 2 a to v takovém množství, které odpovídá 1 g susiny na 1 m

248 550 netkané textilie. Po zasušení v etážové sušárně je impregnačním fulárem na rubovou stranu vlákenného rouna nanášen zpěněný roztok o složení :

27,5 g disperze V

967,5 g voda

5,0 g anionaktivní sodná sůl alkylbenzensulf onanu a alkylsulfátu *•3

Pěna o specifické hmotnosti 60 až 150 kg.m ^J je nanášena štěrbinou impregnačního fuláru v množství odpovídajícím o g sušiny pojivá na 1 m netkané textilie. Zasušení a kondenzace netkané textilie o hmotnosti 20 g.m ,se provádí návazně v komorově sušárně při teplotě 110 až 140 °C po dobu minut. Získaná netkaná textilie má velmi měkký omak, rychlou povrchovou vsákavost, vysokou nasákavost a odpovídající pevnost za sucha i za mokra v podélném a příčném směru.

Použité roztoky v příkladech 1 až 5 mají velmi dobrou stabilitu a skladovatelnost, která je prakticky omezena pouze vysycháním podle podmínek uskladnění.

Claims (2)

1. Vodné disperze kopolymerů akrylových a/nebo methakrylových monomerů vhodné pro chemické pojení a úpravy plošných vlákenných útvarů a textilních materiálů, připravítelné semikontinuální emulsní kopolymerací 0,5 až 5 hmot. dílů kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, 70 až 99 hmot. dílů esterů kyseliny akrylové a/nebo methakrylové a monofunkčních alkoholů s počtem uhlíkových atomů 1 až 8 ,

0,5 až 15 hmot. dílů diesteru kyseliny akrylové a/nebo methakrylové a sloučenin obecného vzorce H0-/R/_n-0H, kde R « a/nebo -CHgCHgO- a η « 1 až 5, případně až

10 hmot. dílů methakrylamidu, prováděnou v 65 až 300 hmot. dílech vody v přítomnosti 1 až 5 hmot. dílů anionaktivního tenzidu a 0,5 až 3 hmot. dílů iniciátoru, s výhodou disiřičitanu sodného a/nebo peroxodisíranu amonného.

2. Způsob výroby vodných disperzí podle bodu 1, vyznačující se tím, že se vzájemné reakci podrobí směs uvedených monomerů v 65 až 300 hmot. dílech vody a v přítomnosti 1 až 5 hmot. dílů tenzidu a 0,5 až 3 hmot. dílů iniciátoru při teplotě 65 až 85 °0 po dobu 3 až 10 hodin, načež 'se reakcní směs udržuje při uvedené teplotě ještě 0,5 až 5 hpdin, pak se ochladí a nakonec.při teplotě nižší než 65 °0 se případně přidají až 2 hmot. díly odpěňpvače a popřípadě takové množství čpavku, aby výsledná hodnota pH disperze byla v rozmezí 3 až 9.