CS274507B2 - Bonded fibrous product - Google Patents

Description

Vynález se týká pojených vlákenných produktů, které sestávají plně nebo alespoň částečně z vláken majících pojivou schopnost.

Pojenými vlákennými produkty jsou často porézní materiály, podobající se textiliím, zpravidla ve formě pásu nebo listu, přičemž se vyrábějí jinými způsoby než je spřádání, tkaní, pletení a oplétání běžně používanými. Jako vláken se pro výrobu pojených textilií používá vláken přírodních nebo syntetických nebo jejich směsi. Soudržnost vláken rouna může být založena na mezivlákenných pojících schopnostech nebo se soudržnosti může dosahovat použitím různých pojících činidel, přičemž se přídavně při výrobě pojených textilií může používat pojících způsobů, například spojování vláken působením tepla nebo tavením.

Vynález se týká pojených vlákenných roun, u kterých se pojení vláken dosahuje použitím vláken, která mají zvláštní vázací schopnosti, přičemž se tato vlákna přimíchávají do vlákenného rouna, které se má pojit, nebo jsou tato vlákna vlákenným materiálem pro výrobu takových pojených výrobků. Zpravidla pojivovými vlákny, používanými dosud pro tento účel, byla vlákna syntetického původu, například polymerní vlákna, která se změkčovala nebo částečně natavovala pomocí chemikálií nebo tepelným zpracováním k dosažení pojivé schopnosti.

Použitelnost vláken, majících charakteristiky pojivá, závisí obecně na vláknech, která se mají pojit, na tom, k čemu má být pojeného výrobku použito a na žádané mechanické pevnosti pojené textilie s pojivovými vlákny. Jako vlákna celulózového původu, mající vlastnosti pojidla, se příkladně uvádějí mletá celulózová vlákna, vlákna na bázi derivátů celulózy, jako jsou vlákna karboxymethylcelulózová nebo vlákna karboxyethylcelulózová a viskózová vlákna, připravená speciálními způsoby. Většina pojidlových vláken má charakter odlišný od textilních charakteristik produktu.

Pro odstranění nedostatků známého stavu techniky byly vyvinuty různé způsoby pro úpravu vláken na celulózové bázi. Tak například podle britského patentového spisu č. 1 424311 se odstraňuje voda ze zbobtnalých celulózových vláken alkoholem. Podle britského patentového spisu č. 1 506293 se vlákenná rouna zpracovávají amoniakem a podle amerického patentového spisu č. 4 275195 se provádí speciální mercerizace alkalické celulózy. Stále se však věnuje velké úsilí vývoji vláken, jejichž pomocí by bylo možno pojit vlákenná rouna na bázi přírodních nebo umělých vláken bez nákladných speciálních úprav, jako podle shora uvedeného známého stavu techniky.

Viskózová vlákna jsou důležitými vlákny na celulózové bázi, používanými ve velké míře jakožto surovina pro produkty textilního typu. Jako nedostatek viskózových vláken se uvádí nedostatečná pevnost za sucha i za mokra textilií z nich vyrobených ve formě roun, pokud se nepoužije zvláštních činidel pojících nebo pojidlových vláken nebo shora příkladně uvedených zvláštních úprav. Také tento důvod se podílí na poklesu používání viskózových vláken pro pojené textilie; kromě toho je nedostatkem viskózových vláken, že se při jejich výrobě používá chemikálií, které narušují životní prostředí.

Proto je potřeba vyvinout vlákna s žádanými vlastnostmi, jako je porozita, pevnost, schopnost absorbovat vodu a jako jsou podobné vlastnosti. Obzvláště jsou žádoucí vlákna, která by uvedené textilní vlastnosti dodávala vlákenným produktům, vyrobeným mokrým způsobem.

Vynález se týká vlákenného produktu, který obsahuje vlákna mající vlastnosti pojidla. Přitom se pojidlovými vlastnostmi rozumí, že taková vlákna jsou schopna vzájemné vazby s jinými vlákny, nebo že se mohou spojovat se. sebou navzájem, přičemž v tomto případě je vlákenný produkt výhodně z pojidlových vláken. Vynález je nejzřejmější v případech, kdy pojená vlákna nemají žádných vlastních pojidlových charakteristik. Při výrobě produktů je také možné použít mechanických procesů ke zlepšení například pevnosti vlákenného rouna za sucha a za mokra nebo k dodání pevnosti spolu s jinými výhodnými vlastnostmi.

Vynález se tedy týká pojeného vlákenného produktu, který plně nebo částečně sestává z vláken,která jsou schopna vytvářet vazby s přírodními nebo se syntetickými vlákny stejného nebo odlišného typu. Vynález se také týká pojeného vlákenného produktu, který obsahuje přírodní nebo umělá vlákna nemající pojidlové charakteristiky a vlákna s pojidlovými vlastnostmi. Vynález se také týká pojeného vlákenného produktu, ve kterém běžně používaná přírodní a syntetická vlákna mající známé nedostatky, jsou částečně nebo dokonale nahrazena vlákny prostými těchto nedostatků a nadto schopnými vytvářet vazby mezi přírodními nebo umělými vlákny, přičemž je možné vyrábět pojený vlákenný produkt na papírenském stroji.

Pojený vlákenný produkt podle vynálezu, jehož vlákna jsou zcela nebo částečně nahrazena vlákny schopnými vytvářet vazby s přírodními nebo s umělými vlákny stejného nebo různého typu je charakterizován tím, že vlákny schopnými vytvářet vazby jsou vlákna na bázi karbamátu celulózy.

Vynález má četné podstatné výhody. Především umělá vlákna na celulózové bázi, běžně používaná při výrobě pojených vlákenných produktů, jako je viskózové hedvábí, mohou být zcela nebo částečně nahrazena vlákny na bázi karbamátu celulózy. Náhradou viskózových vláken, částečnou nebo úplnou, se získá dostatečně pevný produkt i bez použití zvláštního pojidlového činidla. Možnost náhrady viskózových vláken je výhodná i proto, že výroba viskózových vláken je vysoce nepříznivá pro životní prostředí, a proto je třeba tato vlákna nahradit.

Jak jez vynálezu zřejmé, je možno nahradit výhodně část vláken v pojeném vlákenném rounu například hmotnostně 1 až 90 % karbamátcelulózových vláken, která jsou schopna vytvářet spoje s jinými vlákny ve vlákenném produktu. Vynález chrání také vlákenný pojený materiál, tvořený výhradně vlákny na bázi karbamátu celulózy. Pro výrobu vlákenného rouna je možno použít jakéhokoliv běžného způsobu pro výrobu pojeného rouna, například mokrého způsobu. Rouno je také možno vytvářet Česáním nebo jinými suchými způsoby a rouna se mohou pojit zvlhčením. Případně se může používat jiných pomocných látek pro rouna, jako jsou pryskyřice zlepšující pevnost, plnidla a podobné látky.

V následujících příkladech jsou používána pro výrobu vlákenných pojených roun následující vlákna:

celulózová vlákna: vlákna z borovicové sulfátové buničiny mletá v laboratorním holandru na jemnost 20 'Sr. Vlákna se skladuji za mokra mezi mletím a vytvářením vlákenného listu.

Viskózová vlákna: charakteristikami

1,7 dTex, délka mm (produkt společnosti

Sateri Oy) s následujícími pevnost tažnost v suchém v mokrém v suchém v mokrém kondiciovaném stavu kondiciovaném stavu kondiciovaném stavu kondiciovaném stavu příjem vody zadržování vody min. 1,8 min. 0,9 max. 25 % max. 32 % až 20 g H₂O/g 100 až 110 %

Karbamátová vlákna, používaná podle příkladů, jsou připravena laboratorním zvlákněním z karbamátu celulózy, který se připraví z vybělené buničiny ozářené elektronovými paprsky pro výrobu celulózy o polymeračním stupni 470. Celulóza se impregnuje impregnačním roztokem obsahujícím hmotnostně 58 % amoniaku, 26 % vody a 16 % močoviny. Po impregnaci se amoniak odstraní odpařením a močovinou impregnovaná vlákna se tepelně zpracovávají po dobu tří hodin při teplotě 140 ’c. Takto získaná vlákna z karbamátu celulózy mají následující vlastnosti:

obsah dusíku stupeň polymeraoe

2,6 až 2,9 % N 280 až 290 číslo lepivosti (clogging number) /-5 viskozita kuličkou (20 O

C/

220 až 345 3,6 až 4,4 Pas

Připraví se zvlákňovací roztok pro karbamátová vlákna, obsahující hmotnostně 7,3 % karbamátu celulózy vyrobené shora uvedeným způsobem, 8 % hydroxidu sodného a 0,5 % oxidu zinečnatého. Vlákna se zvlákňují z tohoto roztoku do roztoku kyselina sírová/síran sodný obsahujícího síranu sodného 79 až 80 g/1 a zinku 10,8 g/1. Takto vyrobená vlákna mají po neutralizaci a praní následující vlastnosti:

obsah dusíku dtex pevnost tažnost

2,18 % N

1.5

2,25 cN/dtex

8.6 %

Příklad 1

Porovnávají se pojené vlákenné produkty obsahující celulózová vlákna a viskózová vlákna popř. na bázi karbamátu celulózy, přičemž pojené vlákenné produkty jsou vyrobeny v listové formě. Hmotnost čtverečního metru takto získaného listu je v průměru 60 g/m².

Pevnostní charakteristiky takto získaného vlákenného produktu jsou v tabulce I.

TABULKA I

Cel %	Visk %	Karb %	Pevnost v tahu	Tažnost sucha %	Pevnost v tahu Tažnost
MPa	za	MPa	za mokra	%
75	-	25	20,1		3,1	0,95		2,5
75	25	-	16,7		3,6	0,57		3,2
67	-	33	18,9		3,3	0,94		2,9
67	33	-	13,0		3,3	0,46		3,5
50	-	50	12,5		2,7	0,72		2,6
50	50	-	5,6		2,5	0,30		3,7
33	-	67	18,9		3,3	0,94		2,9
33	67		10,8		2,4	0,62		2,4
	Cel =	celulóza		Visk =	viskóza	Karb = karbamát	celulózy

Z výsledků v tabulce vyplývá, že při použití vláken na bázi karbamátu celulózy se získají v podstatě lepší pevnostní charakteristiky než při použití viskózových vláken; je tudíž možno s výhodou nahradit viskózová vlákna vlákny na bázi karbamátu celulózy, přičemž se získají lepší pevnostní charakteristiky.

Příklad 2

Takové pojené vlákenné produkty, vyrobené v listové formě, se srovnávají s produkty, ve kterých jsou vlákny směsi viskózových a karbamátcelulózových vláken. Střední hmotnost čtverečního metru listu je 29,6 g/m². Pevnostní charakteristiky takto získaných vlákenných produktů jsou uvedeny v tabulce II.

TABULKA II

Cel %	Visk %	Karb %	Mez pevnosti v tahu za sucha MPa	Tažnost %
-	-	100	12,8		1,4
-	50	50	2,38		0,6
-	80	20	0,37		0,5
	Cel =	celulóza	Visk = viskóza	Karb =	karbamát celulózy

Z tabulky II vyplývá, že čím větší podíl viskózových vláken se podle vynálezu nahradí vlákny na bázi karbamátu celulózy, tím lepších pevnostních charakteristik se získá.

Příklad 3

Studuje se vliv pryskyřic zvyšujících pevnost za mokra na pevnostní charakteristiky pojených listů z vláken na bázi karbamátu celulózy. Listy mají střední hmotnost 33 g/m². Pryskyřice pro zvyšování pevnosti za mokra obchodního označení Kymmene 558 se přidá do celulózových vláken v množství hmotnostně 1 % a následuje zahřívání po dobu jedné hodiny. Pevnostní charakteristiky takto získaného produktu jsou uvedeny v tabulce III.

TABULKA III

Teplota *C	Pevnost v tahu Tažnost za mokra	Pevnost v tahu za MPa	Tažnost sucha %
MPa	%
20	0,40	1,8	8,7	0,9
105	1,07	3,4	9,9	1,1
130	1,33	4,1	11,9	1,5
140	1,95	5,3	12,1	1,6
V	tabulce uvedené	výsledky dokládají.	že obvykle používané	přísady pro zvýšení

meze pevnosti za mokra jsou užitečné i v případě použití pojidlových vláken podle vynálezu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Pojený vlákenný produkt, ve kterém jsou vlákenným materiálem plně nebo částečně vlákna schopná vytvářet vazby mezi přírodními nebo umělými vlákny stejného nebo odlišného typu, vyznačující se tím, že vlákny schopnými vytvářet vazby jsou vlákna na bázi karbamátu celulózy.