CS273090B1

CS273090B1 - Antistatic polyamide fibre

Info

Publication number: CS273090B1
Application number: CS789588A
Authority: CS
Inventors: Ivan Ing Csc Grof; Jaroslav Ing Csc Legen; Michal Ing Csc Kristofic; Jozef Ing Hudak
Original assignee: Grof Ivan; Jaroslav Ing Csc Legen; Kristofic Michal; Jozef Ing Hudak
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS789588A1

Description

1 CS 273 090 B1 <? r &

Vynález sa týká antistaticky modifikovaných polyamidových vlákien.

Jednou z charakteristických vlastnosti syntetických vláken je ich vysoký elektrickýodpor a s tým súvisiaca tendencia k tvorbě elektrostatického náboja na ich povrchu. Níz-ká elektrická vodivost syntetických polymérov súčasne bráni rýchlemu poklesu vytvořenéhonáboja. Vplyv týchto negativných vlastností možno znížit vhahou chemickou, resp. fyzikál-nou modifikáciou polyméru, predovšetkým cestou zvýšenia jeho elektrickéj vodivosti.

Existuje niekoíko sposobov elektrickéj vodivosti polyamidových, ale aj iných synte-tických vlákien. K nim patria: - úprava povrchu vlákna - pridávanie antistatických aditív do polymérnej taveniny - pridávanie pokovovaných, resp. uhlíkatých vlákien do výrobkov zo syntetických vlá-kien (pleteniny, tkaniny).

Vo funkcii antistatických aditív sa uplatnili nízko- i vysokomolekulové látky,ako například estery adalšie deriváty mastných kyselin, kysličníky kovov, benzén a fenyl·-sulfonáty, modifikované polyglykoly, pólyétermočoviny, deriváty polyetylénoxidu, organo-kovové zlúčeniny atd. K nim možno zařadit aj polyéteresteramidový modifikátor, ktorý sapřipravuje reakciou polyetylénglykolu, dikarhoxylovej kyseliny a katalyzátora s -kaprolak-tamom. Z hladiska permanentnosti antistatickej úpravy vlákien sa javí najvhodnejší sposobchemickéj modifikácie, t.j. pridanie antistatického modifikátora ku granulátu, resp.do taveniny základného polyméru ešte před procesom přípravy vlákna. V niektorých prí-padoch sa modifikátor přidává už v procese polymerizácie základného polyméru.

Antistatické polymidové vlákna modifikované v celej hmotě sa vyznačujú dobrou stá-lostou antistatického účinku aj po viacnásobnom praní. Připravili sa použitím modifiká-tora na báze polyéteresteramidu (AO 231 794).

Zvyšovanie obsahu modifikátora přidávaného do hmoty vlákna popři zlepšení jeho anti-statických vlastností negativné ovplyvňuje spracovatelské a fyzikálnomechanické vlast-nosti vlákna.

Uvedené nedostatky sú odstránené antistatickým polyamidovým vláknom upraveným modi-fikátorom na báze polyeteresteramidu, ktorého podstatou je, že pozostáva z jadra tvořené-ho polyamidom a plášta, ktorých hmotnostný poměr je 3 až 1 : 1, pričom pláš£ je tvořenýpólyamidom s obsahom 1 až 10 % hmot modifikátora.

Bikomponentné vlákna s jadropláštovou štruktúrou sa připravili na zvlákňovacom zaria-dení s dvomi taviaco-dávkovacími extrúdermi a spoločnou zvlákňovacou hubicou. Polymérneprúdy sa spájajú v priestore kanála hubice, pričom hmotnostný poměr jadro/plášt je určenýrýchlostou dávkovania polyméru z jednotlivých extrudérov do zvlákňovacej hubice. Připravenévlákno je kontinuálně dlžené.

Velkost ponoru jadro/plášt ovplyvňuje antistatické vlastnosti, ako aj štruktúru a ko-nečné fyzikálno-mechanické vlastnosti polyamidového vlákna. Ukázalo sa, že přítomnostdispergátora je doležitá z hladiska rovnoměrného uloženia modifikátora, čo kladné vplý-va na fyzikálno-mechanické vlastnosti, ako aj na antistatická účinnost vlákna. Dostatočnevysoká antistatická účinnost po viacnásobnom praní pri zachovaní fyzikálno-mechanickýchvlastností sa dosiahla u modifikovaných jadroplášto>-vých vláknach s pomerom J/P od 1/1do 3/1. Pri nižšom relatívnom obsahu modifikovaného plášta už dochádza k tvorbě vláknas nerovnoměrným prierezom, čo sposobuje zhoršenie jeho fyzikálno-mechanických vlastností.

Jadropláštová štruktúra umožňuje základnému polyméru získat nové povrchové vlastnosti,charakteristické pre polymér, ktorý tvoří plást vlákna. Jádro připravené zo základnéhopolyméru zachovává ostatně povodně vlasnosti modifikovaného vlákna. Na konečné vlast-nosti vlákna vplýva usporiadanie zložiek a tvar jadra, ktoré závisia od tvaru zvlákňo- CS 273 090 B1 2 vacej hubice, zloženia zvlákňovacieho bloku a zvolených podmienok tvorby vlákna. Nezaned-batelnou výhodou je aj nižšia spotřeba aditíva. Příklad 1

Modifikovaný polyamid pre aplikáciu plášta vlákna sa připravil přetavením mechanic-ké j zmesi polymér-antistatický modifikátor (polyéteresteramid, teplota topenia = 198 až204 "c, Mh = 1000 až 7000, číslo kyslosti 11,67 mg KOH/g) dispergátor (monoglycerid ky-seliny stearovej) v pomere 96 : 3 : 1 v extrúderi pri teplote 250 *C. Posekáním vytlače-né j struny sa připravil granulát modifikovaného polyamidu.

Polyamidové vlákno s jadropláštovou štruktúrou sa připravilo na zvlákňovacom zaria-dení s dvomi taviaco-dávkovacími extrúdermi a spoločnou zvlákňovacou hubicou. Extrúder1 privádza taveninu nemodifikovaného polyamidu 6 do vnútornej časti hubce ( jádro vlákna)extrúderom 2 je do vonkajšieho medzikružia hubice privádzaný antistaticky modifikovanýpolyamid, ktorý vytvára plášť vlákna.

Podmienky tvory blákna:

Extrúder 1 (jádro) teplota 245 ‘C Extrúder 2 (plást) teplota 255 "C Rýchlost odtahu 400 m.min""l Rýchlost dlženia. 1200 m.min-1· Teplota dlženia 100 'c Hmot poměr jadro/plášt 1/1

Vlákno bolo kontinuálně vydlžené pri dlžiacom pomere 1 : 3 na jednotková jemnost160 dtex. Súčasne bolo za rovnakých podmienok připravené referenčně vlákno s rovnakou dlž-kovou hmotnostou bez přídavku modifikátora.

Fyzikálno-mechanické vlastnosti modifikovaného polyamidu sa nezměnili v porovnaní spovodným nemodifikovaným vláknom. Z vlákien boli připravené úplety, ktoré boli podrobenélOx praciemu cyklu v pracom roztoku TIX (koncentrácia 4 g/1 roztoku) pri teplote 40 ’C. U vysušených a klimatizovaných vzoriek boli merané elektrostatické vlastnosti na trecomelektrizačnom přístroji STÁT CHARGE FD-28 pri nasledovných podmienkach: počet třecích cyklov 15

zataženie trecieho elementu 2 N vzdialenost indukčněj sondy 1 . 10 ^ra

teplota 25 *C relat. vlhkost 65 %

Hodnotila sa maximálna intenzita elektrostatického póla a časový priebeh vybíjaniaelektrostatického náboja na povrchu úpletu. Namerané hodnoty sú uvedené v tab. č. 1:Tab. č. 1 - Elektrostatické vlastnosti PAD 6 vlákna

Referenčně vlákno

Maximálna intenzita el. stát. póla, kv . cm 1 30,5

Intenzita el. stát. póla po 120 s vybíjania, kV . cm 28

Intenzita el. stát. póla po 300 svybíjania, kV . cm' 25

Modifikované vlákno 18,4 0,6 3 3 CS 273 090 B1 Příklad 2

Do vonkajšej vrstvy (plášta) pri príprave bikomponentného polyamidového vlákna sapoužil modifikovaný polyamid 6, obsahujúci 5 % hmot. antistatického modifikátora na bázepolyéteresteramidu a 1 % hmot. dispergátora monoglyceridu kyseliny sterarovej. Modifiko-vané vlákno (jádro - nemodifikovaný PAD 6, plášt modifikovaný PAD 6) s pomerom jádro/plast == 1/1» ako aj referenčně nemodifikované polyamidové vlákno boli připravené a hodnotenéako v příklade S. 1. Namerané hodnoty elektrostatických vlastností sú uvedené v tab. č. 2.

Tab. č. 2 - Elektrostatické vlastnosti PAD 6 vlákna

Referenčné vlákno Modifikované vlákno Maximálna intenzita el. stát.póla, kV . cm 1 30 13 Intenzita el. stát. póla po 120 svybíjania,kV . cm“1 28 0,7 Intenzita el. stát. póla po 300 s vybíjania, kV. cm-1 25 0 Příklad 3.

Pre přípravu modifikovaného polyamidu do plášta bikomponentného vlákna sa použilpolyamidový granulát obsahujúci 5 % hmot polyéteresteramidu (modifikátor) a 1 % polyetylén-glykolu s molárnou hmotnostou 6000 (dispergátor). Modifikované vlákno s hmotnostným pomeromjadro/plášt = 1/1 a referenčné polyamidové vlákno bolo připravené a hodnotené ako v příkladuč. 1. Namerané hodnoty sú uvedené v tab. č. 3.

Tab. č. 3 - Elektrostatické vlastnosti PAD 6 vlákien

Referenčné vlákno Modifikované . vlákno Maximálna intenzita el. stát. póla,kV . cm“1 30 15 Intenzita el. stát. póla po 120 s vybíjania, kV. cm“1 28 1,7 Intenzita el. stát. póla po 300 svybíjania, kV. cm”1 25 0 Příklad 4.

Referenčné i modifikované polyamidové vlákno sa připravili rovnáko ako v příkladeč. 1 s tým rozdielom, že sa změnil hmotnostný poměr jadro/plášt na 3 : 1. Vlákno bolospracované na úplety a hodnotené ako v příklade č. 1. Namerané hodnoty elektrostatickýchvlastností vlákna s nižším obsahora modifikovanej vrstvy sú uvedené v tab. č. 4.

Tab. č. 4 - elektrostatické vlastnosti PAD 6 vlákien Referenčné vlákno Modifikované vlákno Max. intenzita el. stát. póla,kV . cm“1 30 20 Intenzita el. stát. póla po 120 svybíjania, kV. cm”1 28 11 Intenzita el. stát. póla po 300 svybíjania, kV. cm”1 25 8

Claims

CS 273 090 B1 4 Z uvedených príkladov je zřejmé, že modifikátor na báze polyéterestramidu v přítomno-sti použitých dispergátorov posobí ako účinný antistatický prostiredok aj v případe jehoaplikácie len do povrchovéj vrstvy vlákna. Vysoký antistatický účinok sa zachovává ajpo viacnásobnom praní, pričom relativné nízký obsah modifikátora v hmotě vlákna popřijeho nižšej spotrebe menej ovplyvňuje pSvodné chemické a fyzikálno-mechanické vlastnostinemodifikovaného polyamidového vlákna. PREDMET VYNALEZU Antistatické polyamidové vlákno upravené modifikátorom.na báze polyeteresteramlduvyznačujúce' sa týni, že pozostává z jadra tvořeného polyamidom a plášta, ktorýchhmotnostný poměr je 3 až 1:1, pričom plášt ja tvořený polyamidom β obeahom 1 až 10 %hmot modifikátora.