CZ2000612A3 - Houbovitý materiál, způsob jeho výroby a jeho použití - Google Patents

Abstract

Houbovitý materiál, zejména pro mopy pro čištění povrchů, s obsahem směsi celulózových vláken a nejméně jednoho elastomeru má pórovitou strukturu s póry velikosti 0,1 až 10 mm, relativní hustotu 0,03 až 0,1. absorpční kapacitu pro vodu nejméně 750 % a retenční kapacitu pro vodu po ručním vyždímání nižší než 100 %, přičemž elastomerje zvolen např. z polybutadienové pryže, kopolymerů butadienu a styrenu, kopolymerů ethylenu a propylenu. Při způsobu výroby houbovitého materiálu se smísí celulózová vlákna s elastomerem, do směsi se přidá činidlo pro tvorbu pórů popř. činidlo pro zesíťování, přičemž se směs zpracuje na požadovaný tvar.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká houbovitého materiálu, způsobu jeho výroby a jeho použití, zejména pro výrobu potřeb v domácnosti, jako jsou mopy a podobné prostředky pro čištění povrchů.

Dosavadní stav techniky

K čištění v domácnosti se převážně užívají houbovité materiály, odvozené od rostlin a založené na regenerované celulóze a také syntetické houbovité materiály, které jsou obvykle tvořeny polyurethanovými pěnami s otevřenými póry.

Přestože houbovité materiály na bázi regenerované celulózy mají obecně velmi uspokojivé vlastnosti pokud jde o absorpci vody a o retenci vody, o schopnost vyždímání, ohebnost, mechanickou pevnost a odolnost proti působení vody, smáčedel a tepla, při jejich výrobě vznikají určité problémy.

K těmto problémům dochází proto, že houbovité materiály se vyrábějí pomocí postupů, při nichž se nejprve převede celulóza na viskózovou drť působením hydroxidu sodného, rozpuštěním takto vytvořené alkalické celulózy v sirouhlíku a zpracováním výsledného xanthátu celulózy působením hydroxidu sodného. Pak se do materiálu vmísí vyztužující látka, např. len, bavlna, hedvábí apod. a také barviva a krystalky síranu sodného, načež se výsledný materiál tvaruje lisováním nebo vytlačováním a zahřívá se, čímž viskóza ztuhne a celulóza regeneruje odpařením sirouhlíku a roztavením krystalků síranu sodného, které po odpaření nebo odstranění zanechávají velký počet pórů.

Je zřejmé, že se při výrobě houbovitých materiálů užívá velmi korozivních a jedovatých látek, takže v případě, že se tyto postupy využívají v průmyslovém měřítku, je zapotřebí zvláštních opatření, která jsou velmi nákladná na investice i na provoz, aby nedošlo k • · · · · · · 0 0 0 «

0 0 0 0 0 000 · 0 0 ·

0 000 «« « · · · 0 0 0 0« 0 00 0 0000 00 00 00 00· 00 00 vysokému znečištění životního prostředí. Z tohoto důvodu je také možno dosáhnout jen poměrně nízkého využití těchto zařízení a malých výtěžků výsledného produktu.

Houbovité materiály, tvořené polyurethanovou pěnou je možno připravit postupy, které jsou z průmyslového hlediska daleko méně omezující. Tyto postupy jsou založeny na kondenzační reakci mezi polyolem a polyisokyanátem ve vodné fázi. Tyto materiály mají však tu nevýhodu, že jsou poměrně hydrofóbní, takže jejichž smáčivost, retence vody apod. nejsou uspokojivé přes velké snahy, zařadit do polyurethanových pěn hydrofilizující látky.

Mimo to bylo v US-A-4 559 243 navrženo připravovat houbovité struktury ve formě pásů s tloušťkou několik milimetrů tak, že se na tkanou podložku, netkanou podložku nebo na podložku z plastu uloží pěna, tvořená směsí latexu a hydrofilních vláken z celulózy, viskózy nebo i polyvinylalkoholu, načež se tento materiál zahřeje ke koagulaci pěny a její stabilizaci na strukturu s otevřenými póry při sušení a zesítění. Přestože způsob výroby těchto houbovitých materiálů nemá nevýhody svrchu uvedených postupů, má výsledný materiál nízkou absorpční schopnost, což omezuje jeho použití.

Vynález si klade za úkol navrhnout houbovité materiály se všemi požadovanými vlastnostmi pro svrchu uvedené použití. Materiály by měly mít dostatečnou schopnost absorbovat velký objem vody a udržet tuto vodu po delší časové období, mělo by však být možné tyto materiály ručně vyždímat. Při výrobě těchto materiálů by nemělo být zapotřebí používat korozivní nebo jedovaté látky a neměly by vznikat látky, zatěžující životní prostředí, celý postup by měl být hospodárný a měl by umožnit vysokou produktivitu.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří houbovitý materiál, tvořený směsí celulózových vláken a alespoň jednoho elastomeru, přičemž tento materiál má následující vlastnosti:

• 4 «4 44 ··#· 44 ·4 • 444 444 44·· • 4 4 · 4 4 444 4 4 4 9

4 444 44 9 444 ·4 4

44 · 4 4 4 9*44 • 4 44 ·4 444 44 44

- póry jsou vytvořeny s rozměry 0,01 až 10 mm,

- relativní hustota je v rozmezí 0,03 až 0,1,

- kapacita pro absorpci vody je alespoň 750 % a

- kapacita retence vody po ručním vyždímání je méně než 100 %.

Pod pojmem „kapacita pro absorpci vody“ se v průběhu vynálezu rozumí poměr množství absorbované vody v houbovitém materiálu, úplně ponořeném do vody k sušině tohoto materiálu, vyjádřený v %.

Pod pojmem „kapacita retence vody po ručním vyždímání“ se v průběhu vynálezu rozumí poměr množství vody, které zůstává v houbovitém materiálu po ručním vyždímání k sušině houbovitého materiálu, rovněž v %.

Použitelnými celulózovými vlákny pro účely vynálezu jsou všechna přírodní celulózová vlákna, např. vlákna, získaná ze dřeva nebo papíroviny, bělená nebo nebělená, dále vlákna z bavlny, Inu, hedvábí, juty nebo sisalu a také regenerovaná vlákna z odpadních textilních materiálů.

Mimo to mohou být použita dlouhá vlákna, tzn. vlákna delší než 1 cm, krátká vlákna s délkou menší než 3 mm nebo středně dlouhá vlákna s délkou 3 mm až 1 cm. Ve většině případů jde o směs vláken s různou délkou. Velmi dobrých výsledků je např. možno dosáhnout při použití dlouhých celulózových vláken, získaných rozřezáním nebo rozstříháním odpadového textilního materiálu na úseku s plochou několika cm² v kombinaci s krátkými celulózovými vlákny, dodávanými např. pod obchodním názvem Arbocell^R (Rettenmaier und Sóhne) s délkou přibližně 900 μπι nebo v kombinaci se středně dlouhými celulózovými vlákny, která se rovněž připravují z odpadního bavlněného materiálu, mají však délku přibližně 8 mm až 1 cm.

Mimo to je možno celulózová vlákna pro účely vynálezu s výhodou předem podrobit ošetření, které zaručí jejich lepší spojení s elastomerem a přilnutí k tomuto elastomeru. Může jít např. o tzv. fibrilační zpracování, tzn. mechanické míchání, v jehož důsledku se na povrchu vláken uvolní fibrily, které se mohou spojovat, nebo je možno »0 00

0 0 «

0 0 0

0 0 0 0

0 0 ·

00 • 0 0 · • * 0 0

00000 0 0 ·

0 0 0

0000 0 0*

0 0 0 0

0 0 ♦ 0 >

000 vlákna vystavit působení UV záření, které vytvoří na povrchu vláken reaktivní místa pro chemickou vazbu těchto vláken. Jako příklad běžně dodávaných celulózových vláken, která již byla zpracována uvedeným způsobem, je možno uvést vlákna Lyocell^R (Courtaulds Chemicals).

Vhodný eiastomer pro účely vynálezu je možno volit z dlouhé řady elastomerů, jedinou podmínkou pro tyto materiály je jejich kompatibilita s celulózou, takže vlákna nesmí být vysloveně hydrofobní.

Eiastomer je s výhodou možno volit ze skupiny polybutadienové pryže, kopolymery butadienu a styrenu, kopolymery butadienu a akrylonitrilu, označované také jako nitrilové pryže, kopolymery a terpolymery ethylenu a propylenu, sledové kopolymery styrenu a butadienu nebo styrenu a isoprenu, sledové kopolymery styrenethylen-butylen-styren, thermoplastické elastomery, odvozené od polyolefinů jako Santoprene^R (AES) nebo Vegaprene^R (Hutchinson), kopolymery oktenu a ethylenu, např. typu Engage^R (DuPont-Dow), kopolymery ethylakrylátu a dalších akrylátů, např. terpolymery akrylátů, ethylenu a kyseliny akrylové, např. typu Vamac^R (DuPont de Nemours) nebo ATX^R 325 (Exxon) nebo terpolymery akrylátů, akrylonitrilu a styrenu, např. typu Sunigum^R (Goodyear), polychloropreny, chlorované polyethyleny a směsi těchto látek.

Ze svrchu uvedených polyolefinových elastomerů a zvláště z polybutadienových, butadienstyrenových a butadienakrylonitrilových pryží bylo prokázáno, že zvláště výhodné je použití karboxylovaných derivátů těchto elastomerů vzhledem k jejich schopnosti vytvářet iontové můstky mezi karboxylovými funkčními skupinami za přítomnosti dvojvazných nebo trojvazných kovů, např. zinku, vápníku nebo hliníku, takže vzniká síť, která přispívá k uspokojivé soudržnosti houbovitého materiálu.

Houbovitý materiál podle vynálezu může kromě celulózových vláken obsahovat také synthetická vlákna pro zesílení materiálů, tato vlákna mohou dále zvýšit soudržnost houbovitého materiálu a v

10 • 0 0 0

0 0 « • · 000 0

9 0

90

9091

9 9 009

090

9 9 1

0 » i · • 0 · 9

99 důsledku toho i jeho mechanickou pevnost, nebo je možno snížit množství elastomeru, které je nutno použít pro dosažení dostatečné soudržnosti a tím i snížit náklady na výrobu materiálu.

Jako příklad vhodných syntetických vláken je možno uvést polyamidová vlákna, polyesterová vlákna, polyethylenová vlákna, polypropylenová vlákna, polyakrylonitrilová vlákna a polyvinylalkoholová vlákna. Nezávisle na chemické povaze zvolených vláken je výhodné použít vlákna s dostatečnou přilnavostí, tak, aby tato vlákna mohla splnit úlohu vyztužujícího prvku, současně musí být vlákna dostatečně ohebná, aby nevyvolala nežádoucí tuhost výsledného houbovitého materiálu. Při použití vyztužujících vláken tohoto typu jsou tato vlákna v houbovitém materiálu s výhodou obsažena v množství nejvýš 20 a zvláště 5 až 15 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost vláken, přítomných v tomto materiálu.

Houbovitý materiál podle vynálezu může s výhodou obsahovat také jeden nebo větší počet polymerů, působících na rozhraní mezi celulózovými vlákny popř. spolu se syntetickými vlákny a elastomerem, a tím zvyšujících vzájemnou přilnavost. K tomuto účelu bude mít tento polymer s výhodou hydrofilnější povahu než použitý elastomer.

Jako příklad polymerů, použitelných k tomuto účelu je možno uvést polyvinylalkoholy, např. Elvanol^R (DuPont de Nemours), Gohsenol^R (Nippon Goshei) apod., dále melaminformaldehydové pryskyřice, jako Cyrez^R 963 E (Cytec), Resimene s 3521 (Monsanto) apod., vinylová pojivá nebo pojivá na bázi celulózy a také polyurethany. V případě použití takových polymerů v houbovitém materiálu podle vynálezu mohou tyto polymery tvořit až 35 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů elastomeru.

Houbovitý materiál podle vynálezu může mimo to obsahovat jednu nebo větší počet dalších přísad v závislosti na svých požadovaných vlastnostech, jde o přísady, běžně užívané.v průmyslu polymerů. Z těchto přísad jsou obvykle užívány např. světle zbarvená plniva na bázi oxidu křemičitého, uhličitanu, křídy, kaolinu a dalších • ΦΦΦ φφφ φφφφ • · · · · · φφφ · φ · · • φ ··· ·· φ ··· · · ·· · ·· · ···· φφ ·· φφ φφφ ·· *· hlinek, změkčovadla, barviva nebo pigmenty, stabilizátory, např. antioxidační činidla, stabilizátory proti působení UV záření a ozonu, fungicidní látky, baktericidní látky, vonné látky, zapouzdřené v mikrokapslích a další látky, napomáhající zpracování, jako jsou zahušťovadla, smáčedla, koagulační činidla nebo zesíťující činidla pro latexy apod., jak bude dále uvedeno.

Podle prvního výhodného provedení houbovitého materiálu podle vynálezu se poměr celkové hmotnosti vláken, tzn. celulózových vláken a popř. syntetických vláken k celkové hmotnosti elastomerů v houbovitém materiálu pohybuje v rozmezí 2 až 0,2 a s výhodou v rozmezí 1,5 až 0,3.

Podle vynálezu může mít houbovitý materiál póry stejných rozměrů nebo přibližně stejných rozměrů. Je však výhodná heterogenní velikost pórů a jejich distribuce má být nepravidelná, tak aby vznikla soustava malých a větších dutinek v celém houbovitém materiálu. Taková soustava zvyšuje kapacitu materiálu pro vodu a retenční kapacitu tohoto materiálu před ždímáním, jde o stav, při němž voda z materiálu neodkapává působením gravitace. Tímto způsobem je také možno zvýšit ohebnost materiálu, která je nezbytná pro možnost jeho vyždímání.

Podle dalšího výhodného provedení houbovitého materiálu podle vynálezu má tento materiál relativní hustotu v rozmezí 0,03 až 0,08 a absorpční kapacitu pro vodu v rozmezí 900 až 1200 %.

Podle dalšího výhodného provedení houbovitého materiálu podle vynálezu má tento materiál mimo to pevnost v tahu nejméně 0,1 MPa.

Houbovitý materiál podle vynálezu má tedy celou řadu výhod.

Kromě vysoké absorpční schopnosti má schopnost udržet absorbovanou vodu dlouhou dobu, aniž by došlo ke snížení množství absorbované vody, tuto vodu však lze z materiálu snadno odstranit ručním vyždímáním. Mimo to jsou vlákna ohebná a pružná, takže houbovitý materiál po každém vyždímání nabývá svého původního • · · · • · · · • · · · • · tvaru. Mimo to má materiál výhodné mechanické vlastnosti, zejména dobrou pevnost v tahu.

Houbovitý materiál podle vynálezu je v důsledku svých vlastností velmi vhodný ke konstrukci pomůcek pro osobní hygienu i pro čištění různých povrchů. K tomuto účelu se s výhodou vyrábí s tloušťkou 1 až 15 cm, zvláště 1,5 až 10 cm, zvláště výhodná je tloušťka 2 až 5 cm pro snadné použití.

Součást podstaty vynálezu tvoří také způsob výroby svrchu definovaného houbovitého materiálu, který spočívá v tom, že se

a) připraví směs, obsahující alespoň celulózová vlákna a elastomer,

b) tato směs se zpracuje do požadovaného tvaru,

c) do směsi se ve stupni a) nebo b) zpracuje látka, která v důsledku změny fyzikálního stavu vyvolá tvorbu pórů v produktu, který je získán ve stupni b) a popř.

d) se produkt, získaný ve stupni b) podrobí zpracování, při němž dojde ke změně fyzikálního stavu svrchu uvedené látky a/nebo k zesítění materiálu.

Podle prvního výhodného provedení způsobu podle vynálezu se jako elastomer použije zesítitelný elastomer, který se použije ve formě latexu a postup probíhá tak, že se

a) celulózová vlákna dispergují ve vodné fázi, získaná disperze se smísí s latexem v přítomnosti vhodného systému pro zesítění a do směsi se přidají kousky ledu,

b) směs se zpracuje na požadovaný tvar zmrazením a

c) produkt, získaný zmrazením se zahřeje k roztátí kousku ledu, načež se podrobí zesítění a suší.

Při tomto prvním provedení způsobu podle vynálezu je látkou, použitou pro tvorbu póru v houbovitém materiálu led ve formě malých kousků, který se přidává do směsi disperze celulózových vláken a latexu před zmrazením. Při zmrazení a následné koagulaci se vytvoří ve směsi velké množství pórů. Při následném zahřátí produktu po jeho ·· ·♦ ···· ·· ·· ···· · · · · · * · • ·· · · · · · · · ·· · • 0 000 00 0 000 00 0

0 00 · 000 0

00 00 000 00 00 zmrazení dojde také k roztátí kousků ledu, které materiál obsahuje, načež dojde k zesítění materiálu a jeho usušení ve formě struktury s velkým množstvím pórů.

Je zřejmé, že tvar a velikost kousků ledu určuje tvar a velikost pórů v houbovitém materiálu. Tzn., že počet a velikost kousků ledu je nutno volit v závislosti na požadovaném množství a struktuře pórů v materiálu. Je tedy možné volit kousky ledy nepravidelného tvaru, tak jak vznikají např. při drcení nebo mletí ledu, nebo naopak je možno použít kousky ledu pravidelného tvaru, např. ve formě kuliček nebo ovoidů, tak jak je možno tyto útvary získat odlitím, granulací nebo jinými postupy. Mimo to je obvykle výhodné použít směs částic s různým rozměrem k získání houbovitého materiálu s širokým rozmezím distribuce velikosti pórů. Na druhé straně je také možno použít částice stejného nebo přibližně stejného tvaru a velikosti v případě, že jsou požadovány póry stejné velikosti.

Při výhodném provedení způsobu podle vynálezu se použijí pro přidání do směsi disperze celulózových vláken a latexu kousky ledu, které jsou tvořeny směsí přibližně kulovitých částic ledu s průměrem v rozmezí 0,1 až 10 mm.

Poměr sušiny ve směsi disperze celulózových vláken a latexu k hmotnosti ledových kousků, přidaných do této směsi, určuje konečnou hustotu houbovitého materiálu. Tento poměr se tedy s výhodou volí tak, aby odpovídal požadované hustotě. Jako příklad je možno uvést, že výborných výsledků bylo dosaženo přípravou houbovitých materiálů podle vynálezu s poměrem sušiny celulózových vláken k sušině elastomeru přibližně 1, postup byl prováděn tak, že se

- smísí disperze celulózových vláken s koncentrací vláken přibližně 10 % s latexem s obsahem sušiny elastomeru přibližně 42 % v poměrech, při nichž je možno za přidání dalších přísad, jako systému pro zesítění a popř. koagulačních látek, plniv, barviv apod. získat hmotnostní poměr sušiny k hmotnostnímu množství vody ve směsi přibližně 0,2 před přidáním kousků ledu, načež se • · • · · · • ·

- k této směsi přidají kousky ledu v množství, při němž dojde ke snížení hmotnostního poměru sušiny k hmotnosti vody včetně vody, obsažené v ledu na hodnotu přibližně 0,1.

Celulózová vlákna je možno dispergovat ve vodné fázi tak, že se tato vlákna přivádějí do mísícího zařízení, předem naplněného požadovaným objemem vody a směs se mechanicky míchá, přičemž čím delší jsou celulózová vlákna, tím energičtějšího míchání je nutno použít. Směs se míchá až do získání homogenní směsi. Je možno použít různá mísící zařízení, např. planetové mísící zařízení, zařízení, opatřené deflokulační čepelí apod., ve všech případech je však výhodné opatřit mísící zařízení systémem, který brání nebo alespoň velmi omezuje zahřívání disperze, toho je možno dosáhnout např. chlazením stěn mísícího zařízení.

Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu se směs disperze celulózových vláken a latexu po přidání kousků ledu zmrazí zchlazením směsi na teplotu v rozmezí -10 až -40 °C, na této teplotě se směs udržuje 2 až 5 h v závislosti na své tloušťce. Je však možné použít i nižší teplotu, např. -50 až -60 °C.

Produkt se po zmrazení zahřívá s výhodou tak, že se působí teplotou 100 až 200 °C při použití vhodného zařízení, např. mikrovln nebo tunelu s infračerveným zářením, parou nebo autoklávu s horkým vzduchem, nebo je možno použít sušicí pec s oběhem horkého vzduchu nebo vysokofrekvenční pec nebo podobné zařízení neboje možno použít postupně několik těchto zařízení.

V případě, že je žádoucí, aby houbovitý materiál kromě celulózových vláken obsahoval také syntetická vlákna, je možno tato syntetická vlákna přidat k celulózovým vláknům již při přípravě disperze vláken ve vodné fázi.

Podobně v případě, že je žádoucí použít jeden nebo větší počet polymerů jako látek, působících na rozhraní vláken a elastomerů a/nebo je žádoucí použít jednu nebo větší počet přísad, zvláště látek pro vyvolání koagulace latexu v průběhu zmrazení, jako je chlorid

0 0 0 · · 0 0*0 · · · ·

00 0 0 0 0 0 0 0 · 0 0

0 000 00 0 000 00 0

Α Π 0000000000

IU 00 00 00 090 ·· ·· vápenatý, chlorid amonný, dusičnan vápenatý apod., je možno tyto látky přidat do disperze celulózových vláken nebo do latexu nebo do jejich směsi ve stupni a).

Podle druhého výhodného provedení způsobu podle vynálezu se jako eiastomer užije zesítitelný eiastomer, který se užije ve formě latexu a postup probíhá tak, že se

a) celulózová vlákna dispergují ve vodné fázi, disperze se smísí s latexem v přítomnosti vhodně zvoleného systému pro zesítění a výsledná směs se zpracuje na pěnovitý materiál,

b) tento pěnovitý materiál se tvaruje koagulací a

c) produkt, který je výsledkem koagulace se zahřívá za účelem zesítění a sušení.

Podle druhého výhodného provedení způsobu podle vynálezu je tedy látkou, která vytváří v houbovitém materiálu systém pórů plyn, který po přivedení do směsi disperze celulózových vláken a latexu vytvoří velké množství bublinek ve směsi, čímž vzniká pěnovitý materiál. Následující koagulace této pěny způsobí ztuhnutí této pěny, přičemž póry zůstanou zachovány a vznikne pórovitá struktura, která má s výhodou širokou distribuci velikosti pórů.

S výhodou je použitým plynem vzduch, který se do směsi celulózových vláken a latexu přivádí tak, že se uvedená směs několik minut energicky mechanicky míchá, s výhodou při 800 až 1200 otáčkách za minutu, přičemž mísící zařízení může opět být opatřeno systémem, který brání nebo alespoň omezuje zahřívání směsi, může opět jít např. o systém pro chlazení stěn mísícího zařízení. K napěnění směsi je však možno použít i jiný plyn než vzduch, např. může jít o inertní plyn.

Pokud jde o rychlost, jíž je směs disperze celulózových vláken a latextu mechanicky míchána a o dobu tohoto míchání, je těmito dvěma parametry možno ovlivnit jak hustotu houbovitého materiálu, tak rozměr pórů v tomto materiálu. Jak hustota, tak rozměr pórů klesá s • · • · • · · · ·

4 · · · · · • 4 · · · · ···· ·· ·« • · · · · • 4 · · · · ·

4 · 4 4 4

4 4 4 4 · 4 · · « · energičtějším a delším mícháním, takže je možno tyto parametry volit v závislosti na požadovaných vlastnostech výsledného materiálu.

Podle alternativního provedení je možno postupovat tak, že se koagulace pěnovitého materiálu dosáhne jeho zmrazením. Zmrazení se s výhodou uskuteční zchlazením na teplotu v rozmezí -10 až -30 °C, na této teplotě se materiál udržuje 2 až 5 hodin v závislosti na jeho tloušťce.

Podle dalšího alternativního provedení je možno pěnovitý materiál koagulovat tak, že se tepelně sensitizuje obsažený latex. Při tomto postupu musí pěnovitý materiál obsahovat koagulační činidlo, schopné reagovat při vzestupu teploty pěnovitého materiálu, tzn. za jeho zahřátí, může jít např. o organosiloxan. Toto koagulační činidlo se přidává do latexu s výhodou v množství 0,05 až 0,5 hmotnostních dílů na 100 dílů sušiny elastomeru v latexu.

S výhodou se dosahuje koagulace latexu tak, že se získaný pěnovitý materiál zahřívá na teplotu nejméně 25 °C, s výhodou na teplotu vyšší než 35 °C, např. mikrovlnami nebo působením infračerveného světla, parou nebo v autoklavu s horkým vzduchem, v teplovzdušné peci nebo ve vysokofrekvenční peci, na uvedené teplotě se pěnovitý materiál udržuje po dobu, dostatečně dlouhou pro tvorbu gelu, obvykle 1 až 5 hodin v závislosti na tloušťce pěnovitého materiálu, na povaze latexu, na typu použitého koagulačního činidla a na jeho množství.

Podle vynálezu se po koagulaci, prováděné zmrazením nebo tepelnou sensitizací provádí další stupeň postupu, při němž se produkt, který je výsledkem koagulace zahřívá za účelem sušení a zesítění výsledného produktu a v některých případech také za účelem roztátí přítomných kousků ledu. Toto zahřívání se s výhodou provádí na teplotu v rozmezí 100 až 200 °C, při čemž je opět možno použít k zahřívání např. mikrovlny nebo infračervené záření, vodní páru, horkovzdušný autokláv, horkovzdušnou sušicí pec nebo vysokofrekvenční pec, nebo je možno použít několik těchto zařízení po • · • · ···· 4 4 4* • · · · · «· · *· · sobě, materiál se na uvedené teplotě udržuje po dobu v rozmezí 1 až hodin v závislosti na podmínkách postupu.

V případě, že se pěnový materiál koaguluje tepelnou sensitizací latexu, je možné a také výhodné provádět tuto koagulaci a sušení a zesítění výsledného produktu v jediném stupni a v jediném zařízení pro zahřívání tak, že se pěnovitý materiál vloží přímo do tohoto zařízení, předehřátého na zvolenou teplotu pro sušení a zesítění, přičemž ke koagulaci dojde v průběhu vzestupu teploty pěnovitého materiálu.

Podle tohoto druhého výhodného provedení způsobu podle vynálezu je možno navíc do směsi disperze celulózových vláken a latexu nebo do disperze celulózových vláken nebo do latexu v závislosti na podmínkách postupu přidat

- smáčedlo, schopné způsobit přeměnu směsi disperze celulózových vláken a latexu na pěnovitý materiál, jako příklady vhodných smáčedel pro použití při provádění způsobu podle vynálezu je možno uvést sulfosukcináty, např. typu Aerosol* (Cytec), v případě použití takového smáčedla se smáčedlo s výhodou přidá k latexu před jeho smísením s disperzí celulózových vláken, obvykle se užije 2 až 6 hmotnostních dílů smáčedla na 100 dílů sušiny elastomeru v latexu,

- činidlo, schopné stabilizovat pěnu po jejím vytvoření, může jít např. o zahušťovadlo, jako ester nebo ether celulózy, např. hydroxyethylcelulózu, hydraxypropylmethylcelulózu apod., mimo to se toto činidlo s výhodou přidává do disperze celulózových vláken v množství 0,5 až 4 hmotnostní díly, vztaženo na sušinu elastomeru, přítomného v latexu,

- činidlo, schopné vyvolat koagulaci pěny v případě, že se této koagulace dosahuje zmrazením, může jít např. o chlorid vápenatý, chlorid amonný nebo dusičnan amonný.

Jako příklad je možno uvést, že velmi dobrých výsledků bylo dosaženo tímto postupem při získání houbovitých materiálů s poměrem sušiny celulózových vláken k sušině elastomerů přibližně • · ·» ·· · · · · ·· ·· ···· · · · · · « · • · · · · · · · · · ·· · _{Λ Λ} · · ··· ·· · ··· · · · ···♦······

0,5, postup byl prováděn tak, že byla smísena disperze celulózových vláken s koncentrací vláken 8 až 15 % s latexem se sušinou elastomerů přibližně 55 % v poměrech, při nichž bylo možno dosáhnout v přítomnosti různých přísad, např. systému pro zesítění a popř. plniva, smáčedla, zahušťovadla, koagulačního činidla apod. v poměru hmotnosti sušiny k hmotnosti vody přibližně 0,3.

V tomto druhém výhodném provedení způsobu podle vynálezu je disperze celulózových vláken ve vodné fázi připravována za stejných podmínek, jaké byly svrchu popsány při popisu prvního výhodného provedení způsobu podle vynálezu.

Mimo to je podle druhého výhodného provedení způsobu podle vynálezu rovněž možné přidávat k celulózovým vláknům synthetická vlákna, např. tak, že se oba typy vláken společně dispergují ve vodné fázi. V případě, že je žádoucí použít jeden nebo větší počet polymerů jako látek, působících na rozhraní mezi vlákny a elastomerem a/nebo jednu nebo větší počet přísad odlišných od těchto materiálů, je možno tyto přídatné složky smísit s disperzí celulózových vláken nebo s latexem nebo s jejich směsí ze stupně a).

Podle třetího výhodného provedení způsobu podle vynálezu se jako elastomer užije zesítitelný elastomer nebo termoplastický elastomer, který se užije v suché formě a postup se provádí tak, že se

a) celulózová vlákna smísí s elastomerem, popř. v přítomnosti vhodného systému pro zesítění a do směsi se přidá jedno nebo větší počet činidel pro tvorbu pěny,

b) směs se tvaruje vytlačováním, kalandrováním a/nebo lisováním v případě potřeby,

c) získaný produkt se zahřívá k rozkladu činidla pro tvorbu pěny nebo jiných látek k jejich expanzi a popř. k zesítění materiálu.

V průběhu přihlášky se pod výrazem „činidlo pro tvorbu pěny“ rozumí jakékoliv činidlo, které při svém rozkladu v důsledku zvýšení teploty uvolní plyn, čímž dojde k napěnění a expanzi materiálu.

• φ φ φφφ φ φ φφ • φ φ φ φ · φ φ φ φ φφφ φ φ φ φ φ φ φ φφφ

Při provádění třetího výhodného provedení podle vynálezu je tedy činidlem pro tvorbu pórů v houbovitém materiálu nejméně jedno činidlo pro tvorbu pěny, které se vmísí do směsi celulózových vláken a elastomeru před zpracováním této směsi na požadovaný tvar a které se po zahřátí výsledného produktu změní v plyn a vytvoří tak v produktu systém pórů za zvětšení jeho objemu.

Do směsi celulózových vláken a elastomerů se s výhodou přidává několik činidel pro tvorbu pěny s různou kinetikou rozpadu tak, aby bylo možno získat houbovitý materiál se širokou distribucí velikosti pórů. Je však možno také užít jediné činidlo pro tvorbu pěny v případě, že houbovitý materiál může obsahovat póry přibližně stejné velikosti.

Z vhodných činidel pro tvorbu pěny pro účely vynálezu je možno uvést např. azodikarbonamid, azodiisobutyronitril, p,p’-oxybis(benzensulfonylhydrazid), p-toluensulfonylsemikarbazid a také ptoluensulfonylhydrazid).

V případě, že se jako elastomer užije zesítitelný elastomer, je mimo to výhodné upravit expanzi a kinetiku produktu v průběhu zesítění po jeho tvarování změnou povahy a množství činidla pro zesítění a činidla pro tvorbu pěny tak, aby kinetika obou těchto činidel dosáhla svého maxima současně a tak byl produkt stabilizován ve stavu své maximální expanze.

Podle jednoho z alternativních provedení tohoto postupu se jako elastomer použije zesítitelný elastomer, směs celulózových vláken a elastomerů se zpracovává vytlačováním při teplotě 60 až 70 °C a pak se vytlačený produkt zahřeje na teplotu 120 až 180 °C přímo při výstupu z vytlačovacího zařízení, např. průchodem tunelem s mikrovlnami nebo parou tak, aby došlo k expanzi a k zesítění tohoto produktu.

Podle dalšího alternativního provedení se jako elastomer užije thermoplastický elastomer, směs celulózových vláken a elastomeru se tvaruje vytlačováním při teplotě 140 až 180 °C a vytlačovaný produkt tak samovolně expanduje při výstupu ze zařízení.

• · · · · · • ♦ · · • · · · · · · ·,·· · · ···· •¹ · ····· · • · · · · · · · · ··· ·· ·· • * « · • · · » • · · · • · · · ·· ··

Podle ještě dalšího alternativního provedení se jako elastomer užije zesítitelný elastomer, směs celulózových vláken a elastomeru se tvaruje kalandrováním a pak ještě lisováním při použití tlaku a při teplotě 120 až 150 °C, přičemž dochází k částečnému zesítění lisovaného produktu. Po vyjmutí z formy se tento produkt zahřívá na teplotu 150 až 200 °C. Např. v sušicí peci nebo v horkovzdušném autoklávu, takže dojde k jeho expanzi a k ukončení zesítění.

Podle dalšího alternativního provedení, při němž se jako elastomer může užít zesítitelný elastomer nebo termoplastický elastomer se postupuje tak, že se směs celulózových vláken a elastomeru tvaruje částečným naplněním vstřikovací formy s následnou expanzí směsi a popř. současným zesítěním přímo ve formě tak, aby forma byla úplně naplněna. V případě, že s jako elastomer užije zesítitelný elastomer, je možno formu předehřát, např. na teplotu 150 až 200 °C.

Podle čtvrtého výhodného provedení způsobu podle vynálezu se jako elastomer užije thermoplastický elastomer v suché formě a postup se provádí tak, že se

a) celulózová vlákna smísí s elastomerem a

b) směs se zpracuje na požadovaný tvar vytlačováním a přidáním činidla pro tvorbu pěny v průběhu zpracování směsi.

Podle prvního alternativního provedení se jako činidlo pro tvorbu pěny užije voda nebo plyn, např. propan nebo freon, který se přivádí do vytlačovacího zařízení v průběhu vytlačování směsi celulózových vláken a elastomerů. Vytlačovaný produkt samovolně expanduje při výstupu ze zařízení v důsledku odpařování vody nebo plynu, který je ve směsi obsažen.

Toho je možno dosáhnout např. tak, že se při výstupu ze zařízení užije kombinace teploty a tlaku, při níž vznikne thermodynamická nerovnováha a v důsledku toho přechází voda nebo plyn ve vytlačovaném produktu z kapalného stavu do plynného stavu.

• * • · · • · · »· ···· ·· ·» • · · · · · · • · ··· · · · · • · ······ • · · · · · · ·· ··· 99 99

Podle dalšího alternativního provedení se užije jedno nebo větší počet činidel pro tvorbu pěny a tato činidla se přivádějí do vytlačovacího zařízení současně se směsí celulózových vláken a elastomerů, takže vytlačovaný produkt samovolně expanduje při výstupu ze zařízení.

Ve všech uvedených případech se směs s výhodou vytlačuje při teplotě v rozmezí 140 až 190 °C.

Nezávisle na provedení způsobu podle vynálezu tento postup zahrnuje v případě použití zesítitelného elastomeru také použití systému pro zesítění, tento systém se volí v závislosti na použitém elastomerů a kromě činidla pro zesítění, kterým je obvykle síra nebo peroxidy může obsahovat ještě promotory a urychlovače zesítění.

Obdobně v případě, že se užívá činidla, působícího na rozhraní mezi celulózovými vlákny nebo směsí celulózových a syntetických vláken a elastomerem, jde obvykle o polymer, k jehož zesítění je zapotřebí přítomnosti specifického systému pro zesítění, jako tomu je v případě polyvinylalkoholu. V takovém případě může opět systém pro zesítění obsahovat nejen vlastní činidlo pro zesítění, nýbrž také promotory a urychlovače zesítění.

Dále nezávisle na provádění způsobu podle vynálezu tento postup zahrnuje také dělení nebo rozřezávání houbovitého materiálu na požadované tvary, např. kostky, pásy, čtverce apod. v závislosti na předpokládaném použití.

Pro osobní hygienu a pro čištění povrchů se houbovitý materiál obvykle zpracovává na tloušťku 1 až 15 cm, s výhodou 1,5 až 10 cm a zvláště 2 až 5 cm.

Houbovitý materiál podle vynálezu je tedy možno použít např. pro výrobu ždímatelných mopů pro čištění podlah, stěn, zrcadel, okenních rámů apod.

Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, v nichž budou popsána výhodná provedení vynálezu a budou také uvedeny vlastnosti získaných materiálů.

• 0 00 00 0000 00 00 • 000 000 0000 • 00 0 0 0000 0 00 t

0 000 00 0 000 00 0 • 0 0 00 0 0000 00 00 00 000 00 00

Uvedené příklady jsou však popsány pouze pro ilustraci vynálezu a nejsou určeny k omezení jeho rozsahu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příprava houbovitého materiálu z latexu a celulózových vláken.

Disperze dlouhých celulózových vláken se připraví v turbomixéru (Lódige) postupným dispergováním 235 g vláken z odpadního textilního materiálu při 1200 až 1500 otáčkách za minutu, vlákna byla předem nastříhána na kratší úseky se délkou několika cm. K tvorbě disperze bylo použito 2,255 kg vody a směs byla míchána přibližně 10 minut.

K takto připravené disperzi se přidá 141 g 10% vodného roztoku chloridu vápenatého k vyvolání koagulace latextu, po přidání roztoku se směs jednu minutu míchá při 1200 až 1500 otáčkách za minutu.

Pak se míchání zpomalí na 300 otáček za minutu a přidá se 559 g latexu karboxylované butadienakrylonitriiové pryže s obsahem sušiny pryže 42 % a s obsahem systému pro vulkanizaci, tvořeným jedním dílem oxidu zinečnatého, jedním dílem siry a jedním dílem dibutyldithiokarbamátu zinečnatého (urychlovač zesítění a donor síry) na 100 dílů sušiny pryže, nakonec se přidá ještě 1,359 kg kulovitých částic ledu, získaných granulací s rovnoměrnou distribucí průměru částic v rozmezí 0,1 až 10 mm.

Výsledná směs se vlije do formy ve vrstvě přibližně 10 cm a směs se vloží do mrazicího zařízení při teplotě -30 °C na dobu nejméně tři hodiny.

Po této době mrazení a po vyjmutí z formy se zmrazený materiál vloží do podpůrné kovové sítě a uloží na 30 minut do parního autoklávu s teplotou 140 °C k roztátí kousků ledu, obsažených v materiálu, k odstranění vzniklé vody a k zesítění latexu, načež se materiál uloží na 3 hodiny 30 minut do sušicí pece s oběhem vzduchu

00 ·· 0000 ·0 00 0 0 0 0 000 0000 • 000 · · 000 0 0 0 0 0 000000 0 000 00 0 00 0 00 » 000«

00 00 000 00 00 s teplotou 130 °C k usušení materiálu. Výsledný houbovitý materiál je pak možno dělit na části požadovaného rozměru.

Příklad 2

Příprava houbovitého materiálu z latextu a směsi celulózových vláken.

Disperze dlouhých celulózových vláken se připraví v turbomixéru tak, že se postupně disperguje za opatrného míchání při 300 až 350 otáčkách za minutu 117 g odpadního textilního materiálu, předem rozstříhaného na části s délkou několik cm, při dispergování se užije 1,127 kg vody. Po získání homogenní disperze se rychlost míchání zvýší na 900 otáček za minutu a na této rychiosti se udržuje ještě 5 až 10 minut.

Mezi tím se v planetárním mixéru připraví disperze krátkých celulózových vláken tak, že se při 300 otáčkách za minutu disperguje 117 g vláken Arbocell^R PWC 500 (Rettenmaier und Sóhne) ve 1,127 kg vody, směs se míchá až do vytvoření homogenní disperze.

Pak se za mírného míchání přidá disperze dlouhých vláken, k disperzi krátkých vláken a směs se dále míchá několik minut do vytvoření homogenní směsi.

Pak se k 2,490 kg této směsi v planetárním mixéru za mírného míchání postupně přidají ještě následující složky:

• 141 g 10% vodného roztoku chloridu vápenatého, • 559 g latexu Perbunan^R N VT, jde o latex karboxylované butadienakrylonitrilové pryže (Bayer) s obsahem sušiny pryže 42 %, • 9,4 g síry, 4,7 g diethyldithiokarbamatu zinečnatého ZDEC, jde o akcelerátor zesítění a donor síry a 4,7 g merkaptobenzothiazolu zinečnatého ZMBT, jde rovněž o akcelerátor zesítění a donor síry, • 2 kg kulovitých kousků ledu s distribucí průměru rovnoměrně v rozmezí 0,1 až 10 mm.

♦· ···· ·· ·· • · * · · · • · · · * · • · ··· · · · • · · · · ·· ·· ·« ·· ·· • · · · • · · · · · · • · · · · · • · · · · ··· ·· ·♦

Takto získaná směs se okamžitě vlije do formy ve vrstvě přibližně 10 cm a forma se vloží do mrazícího zařízení za týchž podmínek jako v příkladu 1.

Po této době mrazení a po vyjmutí z formy se zmrazený materiál vloží do podpůrné kovové sítě a uloží na 30 minut do parního autoklávu při teplotě 140 °C a pak ještě na 3 hodiny a 30 minut do sušicí pece s oběhem vzduchu a s teplotou 120 °C, jak bylo podrobně popsáno v příkladu 1.

Příklad 3

Příprava houbovitého materiálu z latexu a směsi celulózových vláken a polyamidových vláken

Odpadní bavlněný materiál se nastříhá na části s délkou přibližně 8 mm až 1 cm a pak se 141,7 g směsi takto získaných vláken, 12,3 g polyamidových vláken (Le Fiockage) a 1,386 kg vody uloží do turbomixéru a směs se míchá 3 minuty při 850 otáčkách za minutu. Tímto způsobem se získá 1,540 kg disperze, obsahující směs celulózových vláken a polyamidových vláken, obsah polyamidových vláken je 8 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost vláken.

Pak se přidá k 560 g latexu Chemigum^R 248, jde o latex butadienacrylonytrilové pryže s obsahem sušiny pryže 55 % (Goodyear), v nádobě, opatřené magnetickým míchadlem velikosti 6 postupně:

• 12,3 g smáčedla Aerosol* 22 (Cytec) a • 49,2 g systému pro zesítění, předem připraveného tak, že se v mísícím zařízení (Rayneri) disperguje za energického míchání při použití deflokulační čepele 100 g síry, 50 g ZDEC a 50 g ZMBT ve 200 mi roztoku s obsahem 5 % sodné soli methylenbisnaftalenu, jde o dispergační činidlo, dodávané pod názvem Tarnol* (BASF), a směs se míchá ještě několik minut až do homogenizace.

184,8 g 10% roztoku chloridu vápenatého a 3,08 g hydroxypropylmethylcelulózy, Celacol* (Courtaulds Chemicals) se ·« 44 4449 ·4 4·

4 · » 444 4444

44 9 4 4444 4 44 4

9 444 44 4 449 44 4

4 44 4 4449

44 94 444 44 94 postupně přidá v turbomixéru za opatrného míchání k disperzi vláken, získané v předchozím stupni a k výsledné směsi se přidá latex a směs se míchá ještě 5 minut při 800 otáčkách za minutu k vytvoření pěny. Tato pěna se pak vypudí z mixéru zvýšením otáček na 1000 otáček za minutu a shromáždí se v nádobě, z níž se přímo vlévá do formy ve vrstvě přibližně 6 cm. Po uhlazení povrchu pěny se forma uloží do mrazicího zařízení při teplotě -20 °C a na této teplotě se udržuje nejméně 3 hodiny.

Po vyjmutí z mrazicího zařízení a z formy se zmrazený materiál uloží do sušicí pece s oběhem vzduchu s teplotou 120 °C a v této peci se ponechá přibližně 3 hodiny k usušení, které je doprovázeno změnou hmotnosti a k zesítění latexu. Získaný houbovitý materiál je pak možno rozdělit na části s požadovaným rozměrem.

Příklad 4

Příprava houbovitého materiálu z latexu, oxidu křemičitého a směsi celulózových vláken a polyamidových vláken

Houbovitý materiál se získá obdobným způsobem jako v příkladu 3 s tím rozdílem, že:

- systém pro zesítění se připraví dispergováním 75 g síry, 25 g ZDEC, 25 g ZMBT a 125 g oxidu zinečnatého ve 200 ml 5% vodného roztoku prostředku Tamol^R,

- před smísením s latexem se tento systém pro zesítění smísí s 250 g oxidu křemičitého Ultrasil* VN3 (Rhóne-Poulenc) a směs se mele v kuličkovém mlýnu na homogenní produkt a konečně

- pěna, vytvořená mícháním směsi vláken a latexu včetně systému pro zesítění a oxidu křemičitého se z mixéru vypudí stálým mícháním při 800 otáčkách za minutu a nikoliv při 1000 otáčkách za minutu jako v příkladu 3.

·· ·» * * ·»·· ·· *· * · · · »·« · · · · • · » · » · ··· · · · · • ·····* · · · · · · · • · 9 9 9 · ···«

9 9 9 99 99 9 9 9 99

Příklad 5

Příprava houbovitého materiálu z latexu, polyvinylaikoholu a směsi celulózových vláken a polyamidových vláken

Houbovitý materiál podle vynálezu se získá způsobem podle příkladu 3 s tím rozdílem, že:

- vlákna, tzn. 141,7 g celulózových vláken a 12,3 g polyamidových vláken se dispergují v 1,185 kg vody za vzniku 1,338 kg homogenních disperze vláken,

- k této disperzi se kromě chloridu vápenatého, roztoku Celacol^R a latexu přidá 205 g vodného roztoku, obsahujícího 30,8 g polyvinylaikoholu Gohsenol^R (Nippon Goshei) a pak ještě 1,2 g melaminformaldehydové pryskyřice Resimen^R s 3521 (Monsanto) jako činidlo pro zesítění polyvinylaikoholu a konečně 0,6 g sulfonové kyseliny Cycat 600 (Cytec) jako akcelerátor zesítění pro polyvinylalkohol a

- výsledná směs vláken, latexu, systému pro zesítění, polyvinylaikoholu a dalších přísad se míchá 5 minut při 850 otáčkách za minutu za vzniku pěny, která se vypudí z mixéru zvýšením otáček na 950 otáček za minutu.

Příklad 6

Příprava houbovitého materiálu z latexu, vinyiového tmelu a směsi celulózových vláken a polyamidových vláken

Houbovitý materiál podle vynálezu je rovněž možno získat způsobem podle příkladu 5 s tím rozdílem, že se polyvinylalkohol s příslušným systémem pro zesítění nahradí 30 g vinyiového tmelu (Sáder).

Příklad 7

Příprava houbovitého materiálu z latexu, uhličitanu vápenatého a celulózových vláken fefe · fe 99 9919 «· fefe fefe·* 9 0 1 ««fefe • · · · fefe fefefe · · · fe • fefe fefe fe · t fefe· fefe · • fe · fefe · fefefefe • · fefe fefe fefe· fefe fefe

Disperze celulózových vláken se připraví v turbomixéru tak, že se disperguje 209,8 g odpadního materiálu, předem nastříhaného na délku 8 mm až 1 cm v 1,615 kg vody a směs se míchá 3 minuty při 850 otáčkách za minutu. Pak se směs zfiltruje, čímž se odstraní 361 g vody a získá se 1,464 kg disperze s obsahem 14,3 % hmotnostních celulózových vláken.

K 636 g latexu Chemigum^R 6271 (Goodyear), jde o latex butadienakrylonitrilové pryže s obsahem sušiny pryže 46 % se v nádobě, opatřené magnetickým míchadlem číslo 6 postupně přidá • 58,6 g systému pro zesítění, předem připraveného tak, že se v míchacím zařízení (Rayneri), opatřeném deflokulační čepelí míchá 47 g síry, 35 g ZDEC a 117,5 g oxidu zinečnatého ve 200 ml roztoku, obsahujícího 5% roztok Tamolu^R, • 49,2 g 60% vodného roztoku uhličitanu vápenatého Hydrocarb^R (OMYA) a • 12,3 g 5% vodného roztoku koagulačního prostředku Hansa^R 4710, jde o organosiloxan (Goldschmitt Group), a směs se míchá ještě několik minut k dosažení homogenní směsi.

2,9 g prostředku Celacol^R a pak latex se přidají v turbomixéru k disperzi vláken, která byla získána v předchozím stupni a výsledná směs se míchá 5 minut při 850 otáčkách za minutu ke tvorbě pěny. Tato pěna se pak vytlačí z mixéru stálým mícháním při 850 otáčkách za minutu a převede do nádoby, z níž se vlije do formy ve vrstvě přibližně 6 cm.

Po uhlazení vrstvy pěny ve formě se forma okamžitě uloží do sušicí pece s oběhem vzduchu s teplotou 120 °C a v této peci se ponechá přibližně 6 hodin ke koagulaci výrobku a k zesítění latexu. Po vyjmutí z pece je možno získaný houbovitý materiál rozdělit na části požadovaného rozměru.

44 ·· 444* 44 44

4 4 4 · · · 4 4*4 • · · · · · 444 · · · 4 β 4 444 « 4 4 444 44 4

4 44 4 44 4 4

4· 44 44 444 44 44

Vlastnosti houbovitého materiálu podle vynálezu

Vlastnosti houbovitého materiálu podle vynálezu byly vyhodnoceny stanovením následujících parametrů:

- relativní hustota,

- absorpční kapacita pro vodu,

- retenční kapacita pro vodu po ručním vyždímání,

- pevnost v tahu a

- schopnost stírání.

Relativní hustota byla stanovena z poměru (d) hustoty houbovitého materiálu a hustoty vody.

Absorpční kapacita pro vodu byla stanovena zvážením houbovitého materiálu ve zcela suchém stavu a po jeho ponoření do vody s následným stanovením poměru A podle vzorce hmotnost po ponoření do vody - suchá hmota A = —........-.................................................x 100 suchá hmota retenční kapacita pro vodu po ručním vyždímání byla stanovena zvážením téhož houbovitého materiálu po energickém ručním ždímání a stanovením poměru R podle vzorce hmotnost po ponoření do vody - hmotnost po vyždímání R= ..........................................................................x 100 suchá hmota

Pevnost v tahu byla stanovena tahem za zkušební vzorky s délkou 5 až 6 cm, šířkou 2,5 až 3,5 cm a tloušťkou 1,5 až 2,5 cm pomocí elektronického zařízení rychlostí 300 mm za minutu až do přetržení vzorku.

• · ·· · · · · · · ·· ·· ···· · · · · · · · • · · · · · · · · · · · · • ······ « 9 9 9 99 · ··* ·· ·· ··· ·· ··

Schopnost stírat byla hodnocena přítomností nebo nepřítomností stop vody na předem zvlhčeném povrchu po vytření tohoto povrchu houbovitým materiálem.

Výsledky, získané při použití houbovitých materiálů z příkladů 1,

2, 3, 4 a 5 jsou shrnuty v následující tabulce 1. Vzorky jsou označeny jako materiál 1, materiál 2, materiál 3, materiál 4 a materiál 5.

Tabulka 1

	d	A (%)	R (%)	C (MPa)	Schopnost stírat
Materiál 1	0,05	1000	ND	ND	Bez stop vody
Materiál 2	0,1	900	ND	ND	Bez stop vody
Materiál 3	0,07	1100	78	0,15	Bez stop vody
Materiál 4	0,07	1000	85	0,13	Bez stop vody
Materiál 5	0,06	1150	82	0,12-0,15	Bez stop vody
ND:	nebylo stanoveno

Vynález byl osvětlen na některých svých výhodných provedeních, která byla v jednotlivých případech podrobně popsána. Je však zřejmé, že by bylo možno uskutečnit ještě řadu běžných změn a modifikací, rovněž spadajících do rozsahu vynálezu. Vynález proto nemůže být omezen pouze na popsaná provedení.

Claims (36)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Houbovitý materiál, tvořený směsí celulózových vláken a nejméně jednoho elastomerů, vyznačující se tím, že

   - má pórovitou strukturu, tvořenou póry s rozměrem 0,1 až 10 mm,

   - jeho relativní hustota je v rozmezí 0,03 až 0,1,

   - jeho absorpční kapacita pro vodu je nejméně 750 % a

   -jeho retenční kapacita pro vodu po ručním vyždímání je nižší než 100 %.
2. 2. Houbovitý materiál podle nároku 1,vyznačující se t í m, že obsahuje celulózová vlákna, která byla předběžně podrobena zpracování pro lepší přilnutí k elastomerů.
3. 3. Houbovitý materiál podle nároku 2, vyznačující se t í m, že obsahuje celulózová vlákna, předem podrobená fibrilačnímu zpracování.
4. 4. Houbovitý materiál podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se t í m, že se elastomer volí ze skupiny polybutadienové pryže, kopolymery butadienu a styrenu, kopolymery butadienu a akrylonitrilu, kopolymery ethylenu a propylenu a terpolymery těchto látek, sledové kopolymery styrenu a butadienu nebo styrenu a isoprenu, sledové kopolymery typu styren-ethylenbutylen-styren, thermoplastické elastomery, odvozené od polyolefinů, kopolymery oktenu a ethylenu, kopolymery ethylakryiátu a dalších akrylátů, polychloropreny, chlorované polyethyleny a směsi těchto látek.
5. 5. Houbovitý materiál podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje synthetická vlákna ze skupiny polyamidová vlákna, polyesterová vlákna, polyethylenová vlákna, polypropylenová vlákna, polyakrylonitrilová vlákna, polyvinylalkoholová vlákna a jejich směsi.

   • · · • · ·· · · «·· ·· ··
6. 6. Houbovitý materiál podle nároku 5, vyznačující se t í m, že obsahuje syntetická vlákna v množství nejvýš 20 %, s výhodou v množství 5 až 15 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost vláken v materiálu.
7. 7. Houbovitý materiál podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že dále obsahuje jeden nebo větší počet polymerů jako látky, působící na rozhraní mezi vlákny a elastomerem a volí se ze skupiny polyvinylalkoholy, melaminformaldehydové pryskyřice, tmely na vinylové bázi a polyurethany.
8. 8. Houbovitý materiál podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že dále obsahuje jednu nebo větší počet přísad ze skupiny světle zbarvená plniva, změkčovadla, barviva a pigmenty, stabilizátory, jako antioxidační látky, stabilizátory proti UV záření a proti ozonu, fungicidy, baktericidní látky, vonné látky ve formě mikrokapslí, zahušťovadla, smáčedla, koagulační činidla pro latex a zesíťující činidla.
9. 9. Houbovitý materiál podle některého z nároků .1 až 8, vyznačující se t í m, že se poměr celkové hmotnosti vláken k hmotnosti elastomeru v tomto materiálu pohybuje v rozmezí 2 až 0,2, s výhodou 1,5 až 0,3.
10. 10. Houbovitý materiál podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že jeho relativní hustota se pohybuje v rozmezí 0,03 až 0,08 a absorpční kapacita pro vodu je v rozmezí 900 až 1200 %.
11. 11. Houbovitý materiál podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že jeho pevnost v tahu je nejméně 0,1 MPa.
12. 12. Způsob výroby houbovitého materiálu podle některého z nároků 1 až 11,vyznačující se tím, že

    a) se připraví směs, obsahující alespoň celulózová vlákna a elastomer,

    b) tato směs se zpracuje na požadovaný tvar, • · ·· · · ♦ · 0 0 0 0 • · · · · · · • · · 0 0 · ··· 0 · 0 • · 0 · 0 0 0 0 044 40

    0 0 00

    c) do směsi se v průběhu stupně a) nebo stupně b) přidá činidlo pro vytvoření pórovité struktury produktu ze stupně b) a popř.

    d) produkt, získaných ve stupni b) se zpracovává k dosažení změny fyzikálního stavu přidaného činidla a/nebo k dosažení zesítění získaného produktu.
13. 13. Způsob podle nároku 12, v y z n a č u j í c í se t í m, že se jako eiastomer užije zesítitelný eiastomer, který se užívá ve formě latexu a postup se provádí tak, že se

    a) celulózová vlákna dispergují ve vodné fázi, vzniklá disperze se smísí s latexem v přítomnosti vhodně zvoleného systému pro zesítění a do vzniklé směsi se přidají částice ledu,

    b) směs se zpracuje na požadovaný tvar zmrazením a

    c) zmrazený produkt se zahřeje za účelem roztátí kousků ledu, které v produktu obsaženy a k zesítění a usušení produktu.
14. 14. Způsob podle nároku 13, v y z n a č u j í c í se t í m, že částice ledu, přidávané ke směsi disperze celulózových vláken a latexu jsou tvořeny směsí přibližně kulovitých částic ledu s průměrem v rozmezí 0,1 až 10 mm.
15. 15. Způsob podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se t í m, že se směs disperze celulózových vláken a latexu po přidání částic ledu zmrazí zchlazením směsi na teplotu v rozmezí -10 až -40 °C a udržováním na této teplotě 2 až 5 hodin.
16. 16. Způsob podle některého z nároků 13 až 15, v y z n a č u j í c í se t í m, že se produkt po zmrazení zahřívá na teplotu v rozmezí 100 až 200 °C.
17. 17. Způsob podle nároku 12, v y z n a č u j í c í se t í m, že se jako eiastomer užije zesítitelný eiastomer, který se použije ve formě latexu a postup se provádí tak, že se

    a) celulózová vlákna dispergují ve vodné fázi, získaná disperze se smísí s latexem v přítomnosti vhodně zvoleného systému pro zesítění a výsledná směs se převede na pěnovitou formu,

    b) získaná pěna se zpracuje na požadovaný tvar koagulací a • ·

    c) produkt této koagulace se zahřeje k zesítění a usušení.
18. 18. Způsob podle nároku 17, v y z n a č u j í c í se t í m, že se směs disperze celulózových vláken a latexu převádí na pěnovitou formu pomocí mechanického míchání směsi.
19. 19. Způsob podle nároku 17 nebo, vyznačující se tím, že se koagulace pěny dosáhne jejím zmrazením.
20. 20. Způsob podle nároku 19, v y z n a č u j í c í se t í m, že se pěna zmrazí zchlazením na teplotu v rozmezí -10 až -30 °C.
21. 21. Způsob podle nároku 17 nebo 18, v y z n a č u j í c í se tím, že se pěna koaguluje tepelnou senzitizací latexu, který je v této pěně obsažen.
22. 22. Způsob podle nároku 21, v y z n a č u j í c í se t í m, že se v průběhu stupně a) přidá koagulační činidlo, které je schopno reagovat při zvýšení teploty a pěna se koaguluje zahřátím na teplotu nejméně 25 °C, s výhodou na teplotu vyšší než 35 °C.
23. 23. Způsob podle některého z nároků 17 až 22, v y z n a č u j í c í se t í m, že se produkt koagulace zahřívá na teplotu 100 až 200 °C.
24. 24. Způsob podle některého z nároků 17 až 23, v y z n a č u j í c í se t í m, že se v průběhu stupně a) přidává smáčedlo a/nebo stabilizátor pěny a/nebo koagulační činidlo pro latex.
25. 25. Způsob podle nároku 12, v y z n a č u j í c í se t í m, že se jako elastomer užije zesítitelný elastomer nebo termoplastický elastomer, který se užije v suché formě a postup se provádí tak, že se

    a) celulózová vlákna smísí s elastomerem, popř. v přítomnosti vhodně zvoleného systému pro zesítění a do směsi se přidá jedno nebo větší počet činidel pro tvorbu pórů,

    b) směs se zpracuje na požadovaný tvar vytlačováním, kalandrováním a/nebo lisováním,

    c) získaný produkt se zahřívá k dosažení rozkladu činidla pro tvorbu pórů nebo dalších činidel, která směs obsahuje za zvětšení objemu materiálu a popř. jeho zesítění.

    • ·

    9« · · • · · · · · · • ·99· · · · · ·· ··♦···
26. 26. Způsob podle nároku 25, v y z n a č u j í c í se t í m, že se do směsi celulózových vláken a elastomerů přidává několik činidel pro tvorbu pórů s různou kinetikou rozkladu k získání houbovitého materiálu s širokou distribucí velikosti pórů.
27. 27. Způsob podle nároku 25 nebo 26, vyznačující se tím, že se jako elastomer užije zesítitelný elastomer, směs celulózových vláken a elastomerů se zpracovává na požadovaný tvar vytlačováním při teplotě 60 až 80 °C a vytlačený produkt se zahřívá na teplotu v rozmezí 120 až 180 °C přímo po výstupu z vytlačovacího zařízení.
28. 28. Způsob podle nároku 25 nebo 26, vyznačující se tím, že se jako elastomer užije thermoplastický elastomer, směs celulózových vláken a elastomerů se zpracovává na požadovaný tvar vytlačováním při teplotě 140 až 180 °C a vytlačovaný produkt samovolně expanduje při výstupu z vytlačovacího zařízení.
29. 29. Způsob podle nároku 25 nebo 26, v y z n a č u j í c í se tím, že se jako elastomer užije zesítitelný elastomer, směs celulózových vláken a elastomerů se zpracovává na požadovaný tvar kalandrováním, následovaným lisováním pod tlakem při teplotě 120 až 150 °C a vylisovaný produkt se pak zahřívá na teplotu 150 až 200 °C.
30. 30. Způsob podle nároku 25 nebo 26, vyznačující se tím, že se směs celulózových vláken a elastomerů zpracovává na požadovaný tvar částečným naplněním formy pro lisování vstřikováním, načež směs expanduje a popř. je současně zesítěna ve formě, takže formu zcela vyplní.
31. 31. Způsob podle nároku 12, v y z n a č u j í c í se t í m, že se jako elastomer užije thermoplastický elastomer v suché formě a postup se provádí tak, že se

    a) celulózová vlákna smísí s elastomerem a

    b) získaná směs zpracovává na požadovaný tvar vytlačováním a přidáním činidla pro tvorbu pórů v průběhu zpracovávání na požadovaný tvar.

    • · 0 00 0

    00 · · ♦ · · * • «0 ·
32. 32. Způsob podle nároku 31,vyznačující se tím, že se jako činidlo pro tvorbu pórů užije voda nebo plyn a tyto látky se přidávají do vytlačovacího zařízení v průběhu zpracovávání směsi celulózových vláken a elastomeru, takže vytlačený produkt samovolně expanduje při výstupu z vytlačovacího zařízení odpařením vody nebo plynu, které jsou v něm obsaženy.
33. 33. Způsob podle nároku 31, v y z n a č u j í c í se t í m, že činidlo pro expanzi je tvořeno jedním nebo větším počtem činidel, která se přivádějí do vytlačovacího zařízení současně se směsí celulózových vláken a elastomerů a vytlačený produkt samovolně expanduje při výstupu z vytlačovacího zařízení.
34. 34. Způsob podle některého z nároků 31 až 33, v y z n a č u j í c í se t í m, že se vytlačování provádí při teplotě 140 až 190 °C.
35. 35. Houby, v y z n a č u j í c í se t í m, že jsou vyrobeny z houbovitého materiálu podle některého z nároků 1 až 11.
36. 36. Výrobky pro domácí potřebu, např. mopy a další prostředky pro čištění povrchů z obsahem houbovitých prvků, vyznačující se t í m, že houbovité prvky jsou tvořeny houbovitým materiálem podle některého z nároků 1 až 11.