CS268621B1 - Rouninový plošný útvar s vysokou sorpcí vody - Google Patents

Abstract

Předmětem řešeni je rouninový plošný útvar s vysokou sorpci vody, vodných roztoků a fyziologickýAtekutin, který je vyráběn impregnací rouna nebo rouninové textilie vodou ředitelným termoreaktivním systémem na bázi disperzních akrylátových kopolymeru, z nichž alespoň jeden obsahuje vysoký počet karboxylových skupin, následnou neutralizací vodným roztokem hydroxidu alkalického kovu a tepelným zpracováním. Na závěr je možno upravit konečný vzhled a kompaktnost povrchu kalandrováním.

Description

Předmětem vynálezu je rouninový plošný útvar s vysokou sorpci vody, vodných roztoků a fyziologických tekutin, který je vyráběn impregnaci rouna anebo rouninové textilie vodou ředitelným termoreaktivnim systémem na bázi disperzních akrylátových kopolymerů, z nichž alespoň jeden obsahuje vysoký počet karboxylových skupin, následnou neutralizaci vodným roztokem hydroxidu alkalického kovu a tepelným zpracováním.

Dosud známé plošné útvary se schopnosti sorpce vysokých objemů vody a fyziologických tekutin vycházejí z aplikace práškových superabsorbentů, připravovaných· známými způsoby, například EUR PAT. APP1. 68 189, EUR. PAT. APPL. 36 463, GER. OFFEN 302 6043, JPN 81 33 032, JPN 85 255 814 a další, Jedná se přitom o částečně zesítěné kopolymery na bázi kyseliny akrylové respektive metakrylové ve formě jejich sodných solí.

Další početnou skupinu tvoří práškové superabsorbenty na bázi modifikovaných polysacharidických sloučenin, jako škrobů, derivátů celulózy a podobných. Jejich příprava a složeni je chráněno kupříkladu JPN 81 70 Oil, JPN 81 114 889, JPN 82 133 142, JPN 83 183 754, JPN 85 67 127 a dalšími.

Tyto práškové polymery se také používají k výrobě plošných útvarů s vysokou absorpční schopnosti pro vodu a fyziologické roztoky. Jedná se přitom většinou o tak zvané Tea bagg” systémy, kdy je práškový superabsorbent nasypán resp. termicky pojen mezi krycími vrstvami plošného rouninového materiálu, případně papíru. (JPN 80 148 154, JPN 8 102 163, BELG 886 001 a další). Vedle složitosti přípravy, která po výrobě práškové formy polymeru vyžaduje speciální nanášecí a dávkovači strojní zařízení, je nevýhodná i omezená soudržnost superabscrpčních heterogenních částic s nosnými, respektive krycími plošnými útvary.

Z hlediska množství potřebného k dosaženi vysoké retence vodných roztoků případně fyziologických tekutin je nevýhodný i postup přímého nanášení disperze polyakrylátového kopolymerů v neutralizované formě. -Překážkou pro dosaženi potřebného nánosu je vysoká viskozita neutralizované pasty. Aby bylo dosaženo vyšších hodnot retence vody, musí se případně celý postup nanášení a zasušení několikrát opakovat, což je z hlediska technologického komplikované a kapacitně neúnosné. Vícenásobný nános kopolymerů disperzní pasty přitom negativně ovlivňuje tuhost plošného útvaru.

Plošný útvar s vysokou retencí vody a fyziologických tekutin, který je předmětem vynálezu se vyznačuje vysokou kompaktností nosného vlákenného nebo rouninového média s polymerním, vodou ředitelným systémem (I) na bázi nejméně hmotnostně 5% kopolymerů obsahujícího 50 až 80 % esteru kyseliny akrylové a/nebo metakrylové, 20 až 50 % těchto kyselin, polyolů obsahujících nejméně dvě hydroxylové skupiny v molekule, a/nebo divinylbenzenu. Tento vodný disperzní systém se nanáší na plošný textilní útvar, s výho'dou však zejména na rouno určené k výrobě netkaného rouninového textilního plošného materiálu běžnými způsoby, užívanými pří výrobě netkaných textilií nebo plošných útvarů se zátěrem či povrstvením, jako je postřik vodným roztokem, nános pěny i flačování. Plošné útvary s potřebnou mechanickou odolností lze apretovat na fulardu nebo na ně nanášet účinnou superabsorpční vrstvu ve formě pasty povrstvením, resp. zátěrem. Po té je útvar zbaven přebytečné vody a neutralizován .vodným roztokem hydroxidu alkalického kovu o koncentraci 2 až 15 % hmotnostních a tepelně zpracováván při teplotě 120 až 200 °C.

Pro regulaci mechanickofyzikálních vlastností takto vyráběného plošného útvaru se superabsorpčními vlastnostmi se s výhodou nanáší směs výše uvedeného disperzního vodou ředitelného systému (I) s disperzním akrylátovým kopolymerem (II) s hodnotou teploty zeskelnění (Tg) nižší než -10 °C. Přísada tohoto kopolymerů dále neovlivňuje superabsorpční vlastnosti výrobku, získané aplikací samotné účinné komponenty (I), výrazně však snižuje zejména tuhost a křehkost plošného útvaru.

Plošný útvar podle předmětu vynálezu vykazuje vysokou schopnost sorpce vodných roztoků. Jeho nasáklivost je minimálně 1500 % hmotnostních to je minimálně 15 g vody na 1 g substrátu. S výhodou je vodou ředitelný disperzní polymerní systém používán i jako

CS 268621 Bl pojivo rouna při výrobě netkaných rouninových textilních plošných útvarů, kdy mechanická pevnost tohoto útvaru za sucha dosahuje hodnot srovnatelných s výrobky pojenými klasickými termoreaktivnimi disperzními systémy, to je minimálně 120 N při tažnosti minimálně 10 %. Při nánosování nevznikají potíže s viskozitou disperzního systému, vyplývající z enormního zvýšení viskozity po jeho neutralizací a distribuce výchozí formy vodného kbpolymerniho účinného systému je v průřezu plošného útvaru dokonalá. Pro dosaženi potřebných vlastností plošného útvaru postačuje jediný nános vodné disperzní soustavy, která je teprve potom neutralizována. Vlivem kompaktního průniku účinné kopolymerrí kompozice dochází při styku s vodou, vodnými či fyziologickými roztoky k intenzivnímu botnáni plošného útvaru. Homogenitu povrchu plošného útvaru, která je minimálně pětinásobkem jeho původní tlouštky, lze dále zvýšit kalandrováním za zvýšené teploty. Předmětný výrobek s vysokými superabsorpčnimi vlastnostmi lze s ohledem na jeho mechanickofyzikální vlastnosti uplatnit v oblasti technických textilií, zejména jako vodu blokující, samotěsnici vložku pro výrobu kabelů, geotextilii a hygienických zdravotnických výrobků.

Zabezpečení výroby superabsorpčních plošných útvarů se přitom obejde bez komplikované výroby a finalizace práškových superabsorbentů, vyžadujících speciální sušící a granulační zařízení a zvyšující energetickou náročnost oproti možností přímé aplikace výchozí vodou ředitelné kompozice (I). K přednostem výrobku je r.ožno přiřadit i skutečnost, že je vyrobitelný z běžných surovin dostupných v tuzemsku na strojních zařízeních obvyklých při technologii výroby netkaných textilií či úpravách a povrstvování plošných textilních útvarů.

Příklady konkrétního provedení vynálezu

Předmětný rounínový plošný útvar s vysokou sorpcí vody a jeho výroba je dokladována v následuj icích příkladech. '

Pro jeho výrobu bylo použito alternativních variant složení vodných disperzí kopolymerů I s vysokým obsahem karboxylových skupin Aj až Gj se sušinou vždy hmotnostně 25 až 60 %, uvedených v tabulce číslo 1 :

složení kopolymerů (hmotnostní %)	Ai	Bi	CI	Di	ET	Fi	G_ 1
kyselina akrylová	17,5	30		28	10		20
kyselina metakrylová	17,5	-	35,7	-	25	50	-
e tylakrylá t	63	60	64	65	63	-	76
butylakrylát	-	7	-	-	-	43	-
pentaerytřítoltrlakrylát	2	-	0.3	-	0,5	2	-
trimetylolpropantriakrylát	-	3	-	-	-	-	-
etylenglykoldimetakrylát	-	-	-	7	1,5	-	-
butandiolakrylát	-	-	-	-	-	5	-
divinylbenzen	-	-	-	-	-	-	4

Stejně dobrých výsledků se dosáhne, jestliže se místo shora uvedených esterů s polyoly použije esterů s polyoly obsahujících 2 až 6 atomů uhlíku.

□ako polymerni disperze pro regulaci mechanicko - fyzikálních vlastnosti, zejména tuhosti a křehkosti předmětného plošného útvaru bylo použito alternativně vodných disperzi kopolymerů A^j 2; je uvedena, rovněž až G_IT jejich o sušině 25 až 60 % hmotnostních, uvedených v tabulce číslo teplota zeskelněnl <^T9

CS 268621 Bl

složení kopolymerů (hmotnostní %)	AII	BII	CII		EII	FII	GH
kyselina akrylová	2	2	-	-	1	2	-
kyselina metakrylová	-		1	-	-	-	-
butylakrylát	68	55	-	-	-	-	-
2-etylhexylakrylat	-	-	80	-	-	50	-
etylakrylát	30	43	-	-	-	48	-
styren	-	-	19	30	34	-	-
butadien	-	-	-	70	65	-	68
akrylonitril	-	-	-	-	-		32
T ( °C ) c K 1	-45	-40	-30	-30	-20	-45	-35

V příkladech uváděné procentuální údaje jsou vždy hmotnostní.

Příklad 1 _2 Rouninový plošný útvar ze 100% Vs střiže o plošné hmotnosti 100 g.m byl vyroben nánosem lázně o složeni :

% vodné disperze o sušině 25 % % vodné disperze o sušině 60 % % vody

100 % lázně

Lázeň byla nanášena ve formě pěny-s mokrým přívažkem 200 % a zasušena. Poté se flačovacím válcem nanášelo 22 g 10% hydroxidu sodného na 1 m s následným sušením a kondenzaci 145 °C. 90 s. Dokončeni kalandrováním : dvouválcový kalandr, teplota kovového válce 120 °C, přítlak 10 kPa.

Rouninový útvar dosahoval těchto parametrů :

nasá.klivost 1515 %, pevnost v tahu 130 N, zbotnání 6x, ruhost 21 mN.

Materiál zejména vhodný pro hydroizolaci kabelů. '

Přiklad 2

-2 Rouninový plošný útvar ze 100 %ni Vs střiže o plošné hmotnosti 100 g.m , který byl vyroben nánosem lázně o složení:

hmotnostních dilů vodné disperze o sušině 25 % hmotnostních dilů vodné disperze A₂ o sušině 60 % .

hmotnostních dilů vody

100 hmotnostních dílů lázně

Lázeň byla nanášena na fuláru s mokrým přívažkem 300 % a zasušena. Poté se impregnaci nanáší 34 g 2%niho hydroxidu sodného na 1 m s následným sušením a kondenzací 150 °C, 80 s.

Rouninový útvar dosahoval těchto parametrů :

nasáklivost 700 %, pevnost v tahu 110 N, zbotnání 3x, tuhost 26mN. Materiál je vhodný pro hygienické účely.

Přiklad 3

Rouninový plošný útvar o složení 65 % Vs stříže a 35 % PES střiže o plošné hmot-2 nosti 120 g.m , který byl vyroben nánosem lázně o složení :

hmotnostních dílů vodné disperze A^ o sušině 25 % hmotnostních dilů vody

100 hmotnostních dílů lázně

Lázeň byla nanášena rozprašovacím zařízením s mokrým přivažkem 100 % a zasušena.

Na rozprašovacím zařízení bylo naneseno 35 g 4%ního hydroxidu -sodného na 1 s následným sušením a kondenzací 160 °C, 70 s. Dokončeni kalandrováním při teplotě 120 °C, přítlak 10 kPa.

Rouninový útvar dosahoval těchto parametrů : nasáklivost 700 %, pevnost v tahu 130 N, zbotnání 3x, tuhost 130 mN. Materiál zejména vhodný pro hydroizolaci kabelů.

Příklad 4

Rouninový plošný útvar o složení 80 % Vs stříže a 20 % POP stříže o plošné hmotnos_9 ti 110 g . m , který byl vyroben nánosem lázně o složení: 20 hmotnostních dilů vodné disperze o sušině 25 % hmotnostních dílů vodné disperze A₂ o sušině 60 % 68 hmotnostních dilů vody

100 hmotnostních dilů lázně

Lázeň byla nanášena ve formě pěny s mokrým přivažkem 200 % a zasušena. Poté se im2 pregnaci nanášelo 67 g 2%niho hydroxidu sodného na 1 m s následným sušením a kondenzací 140 °C, 120 s. Dokončení kalandrováním - dvouválcový kalandr, teplota kovového válce 120 °C, přítlak 10 kPa.

Rouninový útvar dosahoval těchto parametrů:

nasáklivost 500 %, pevnost v tahu 130 N, zbotnání 4x, tuhost 20 mN. Materiál zejména vhodný pro hygienické účely.

Příklad 5

Rouninový plošný útvar o složeni 90 % Vs střiže a 10 % PES stříže o ploše hmotnos_2 ' ti 100 g . m , který byl vyroben nánosem lázně o složení :

hmotnostních dílů vodné disperze o sušině 25 % hmotnostních dilů vodné disperze A₂ o sušině 60 % hmotnostních dilů vody

100 hmotnostních dilů lázně

Lázeň byla nanášena ve formě pěny s mokrým přivažkem 250 % a zasušena. Poté se 2 impregnaci nanáší 67 g 4%ního hydroxidu sodného na 1 m s následným sušením a kondenzaci 150 °C, 90 s.

Rouninový útvar dosahoval těchto parametrů :

nasáklivost 1450 %, pevnost v tahu 125 N, zbotnání 5x, tuhost 30 mN. Materiál je vhodný k hydroizolaci, ale také k hygienickým účelům.

Přiklad 6

Rouninový plošný útvar o složení 80 % Vs stříže, 10 % PES střiže a 10 % POP stři_2 že o plošné hmotnosti 100 g . m , který byl vyroben nánosem lázně o složeni :

hmotnostních dilů vodné disperze A^ o sušině 25 % hmotnostních dilů vodné disperze B₂ o sušině 50 % hmotnostních dílů vody

100 hmotnostních dílů lázně '

Lázeň byla nanášena ve formě pěny s mokrým přivažkem 250 % a zasušena. Poté se impregnaci nanáší 67 g 4%ního hydroxidu sodného na 1 m s následným sušením a kondenzaci 150 °C, 90 s.

Rouninový útvar dosahoval těchto parametrů:

nasáklivost 1520 %, pevnost v tahu 135 N, zbotnání 5x, tuhost 25 mN. Materiál je vhodný k hygienickým účelům a také k hydroizolaci kabelů.

CS 263621 31

Přiklad 7

Rouninový plošný útvar c složení 30 % Vs střiže, 10 % PES střiže a 10 % POP stři-2 že o plošné hmotnosti 100 g . m , který byl vyroben nánosem lázně o složeni;

hmotnostních dílů vodné disperze C·^ o sušině 25 % hmotnostních dílů vodné disperze F o sušině 50 % hmotnostních dilů vody

100 hmotnostních dilů lázně

Lázeň byla nanášena ve formě pěny s mokrým přivažkem 200 % a zasušena. Poté se impregnací brodícím válcem nanáší 15 g 15%niho hydroxidu sodného na 1 m s následným sušením a kondenzací 150 °C, 90 s. Dokončeni bylo provedeno na dvouválcovém kalandru s teplotou kovového válce 120 °C, přítlakem 10 kPa.

Rouninový útvar dosahoval těchto parametrů :

nasáklivost 1520 %, pevnost v tahu 135 N, zbotnání 5.x, tuhost 23 mN. Materiál je obzvlášt vhodný k hydroizolaci kabelů, ale také k hygienickým účelům.

Přiklad 8

Rouninový plošný útvar ze 100 % Vs střiže o plošné hmotnosti 100 g . m , který byl vyroben nánosem lázně o složení :

hmotnostních dílů vodné disperze o sušině 25 % · hmotnostních dílů vodné disperze C₂ o sušině 50 % hmotnostních dílů vody

100 hmotnostních dilů lázně

Lázeň byla nanášena ve formě pěny s mokrým přivažkem 200 % a zasušena. Poté se 2 impregnací brodícím válcem nanášelo 22 g 10% hydroxidu sodného na 1 m s následným sušením a kondenzaci 150 °C 90 s.

Rouninový útvar dosahoval těchto parametrů : nasáklivost 1520 %, pevnost v tahu 135 N, zbotnání 5x, tuhost 26 mN. Materiál je vhodný pro hydroizolaci kabelů, k hygienickým účelům, ale také jako speciální agrotextilie s vysokou zádržnosti vody.

Claims (1)

1. pReomět vynálezu

   Rouninový plošný útvar na bázi vlákniny a polyakrylátů se sorpci vody, vodných roztoků a fyziologických tekutin, vyznačený tím, že je vyrobitelný impregnaci rouna a/nebo rouninové textilie vodou ředitelným systémem obsahujícím vždy hmotnostně nejméně 5 % disperzního kopolymeru I tvořeného 50 až 80 % esteru kyseliny akrylové a/nebo metakrylové s 20 až 50 % kyseliny akrylové a/nebo metakrylové a s 0,1 až 8 % esteru kyseliny akrylové a/nebo metakrylové s polyoly s počtem 2 až 6 atomů uhlíku obsahujícími nejméně dvě hydroxylové skupiny v molekule a/nebo divinylbenzenu a obsahujícím případně přísadu až 50 % disperzních kopolymerů II s hodnotou teploty zeskelnění nižší než -10 °C, následným odstraněním nejméně 30 % vody z impregnovaného substrátu, jeho neutralizaci vodným roztokem hydroxidu alkalického kovu o koncentraci 2 až 15 % a tepelným zpracováním při teplotě 120 až 200 °C.