CZ305675B6 - Způsob zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymerních nanovláken, vrstva polymerních nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností, a vícevrstvý textilní kompozit obsahující alespoň jednu takovou vrstvu - Google Patents
Způsob zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymerních nanovláken, vrstva polymerních nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností, a vícevrstvý textilní kompozit obsahující alespoň jednu takovou vrstvu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305675B6 CZ305675B6 CZ2012-325A CZ2012325A CZ305675B6 CZ 305675 B6 CZ305675 B6 CZ 305675B6 CZ 2012325 A CZ2012325 A CZ 2012325A CZ 305675 B6 CZ305675 B6 CZ 305675B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- layer
- nanofibers
- hydrophobic
- polymeric
- polymer
- Prior art date
Links
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title claims abstract description 138
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004753 textile Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 64
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 36
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 29
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 22
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 17
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims description 14
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 15
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 10
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 10
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 8
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 5
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Řešení se týká způsobu zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymerních nanovláken, u kterého se na tuto vrstvu nanáší hydrofobní prostředek, u kterého se hydrofobní prostředek nanáší na nanovlákna vrstvy polymerních nanovláken alespoň z jedné její strany v kapalném nebo plastickém stavu plazmatickým nástřikem nízkotlakou vakuovou plazmou, přičemž na povrchu polymerních nanovláken vytváří kontinuální film, který po zatuhnutí mechanicky spojuje sousední nanovlákna. Řešení se dále týká také vrstvy polymerních nanovláken s hydrostatickou odolností zvýšenou způsobem podle tohoto řešení, a vícevrstvého textilního kompozitu obsahujícího alespoň jednu takovou vrstvu polymerních nanovláken.
Description
Způsob zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymerních nanoviáken, vrstva polymerních nanoviáken se zvýšenou hydrostatickou odolností, a vícevrstvý textilní kompozit obsahující alespoň jednu takovou vrstvu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymemích nanoviáken, u kterého se na tuto vrstvu nanáší hydrofobní prostředek.
Vynález se dále týká také vrstvy polymemích nanoviáken s hydrostatickou odolností zvýšenou tímto způsobem, a vícevrstvého textilního kompozitu, který obsahuje alespoň jednu takovou vrstvu polymemích nanoviáken.
Dosavadní stav techniky
V současné době je známá řada tzv. outdoorových textilií, které brání průniku vody z vnějšího prostředí, avšak současně jsou prostupné pro vodní páru. Většina z nich je založena na principu 20 použití hydrofobního materiálu a/nebo provedení hydrofobní povrchové úpravy, případně vrstvení několika stejných nebo různých vrstev na sebe. Postupně se však objevují i outdoorové textilie založené na výhodných vlastnostech vrstvy nanoviáken, jejíž mezivlákenné prostory jsou díky svým malým rozměrům těžko prostupné pro vodu, ale snadno prostupné pro vodní páru, která jimi proniká na principu difúze. Příkladem takových textilií jsou textilie popsané v US 2011/25 092122 nebo US 2008/184453. Jejich nevýhodou je, že nanovlákna se při hydrostatickém zatížení cca okolo 300 mm vodního sloupce vzájemně pohybují - prokluzují, v důsledku čehož dochází ke zvětšování prostorů mezi nimi, takže se vrstva nanoviáken postupně stává pro vodu relativně snadno prostupnou. I když je dosahovaná hodnota hydrostatické odolnosti vyšší než u některých outdoorových textilií bez nanovlákenné vrstvy, je pro řadu aplikaci nedostatečná.
Částečným řešením tohoto problému jsou pak textilie navržené například v US 2008/220676 nebo US 2009/176056, na jejichž nanovlákenné vrstvě je nanesena hydrofobní látka. Jejich nevýhodou je, že hydrofobní látka je uložena v kapičkách pouze na jejím povrchu, nebo na povrchu jejích nanoviáken, takže její mezivlákenné prostory jsou z větší části volné, a při větším hydrosta35 tickém zatížení, cca okolo 1300 mm vodního sloupce, opět dochází k vzájemnému prokluzu nanoviáken, a jejich vrstva se tak opět stává prostupnou pro vodu.
K. odstranění tohoto problému byl vCZ PV 2011-306 navržen způsob zvýšení hydrofobních vlastností vrstvy polymemích nanoviáken nanesením emulze hydrofobního prostředku sprejová40 ním, resp. nástřikem. Jeho nevýhodou je, že část hydrofobního prostředku se cíleně ukládá do mezivlákenných prostorů vrstvy polymemích nanoviáken, které uzavírá, a tím podstatně snižuje paropropustnost, resp. prodyšnost takto upravené vrstvy polymemích nanoviáken. Tím dochází, i přes zvýšení její hydrostatické odolnosti, ke snížení její reálné využitelnosti.
Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň eliminovat nevýhody stavu techniky a navrhnout způsob zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymemích nanoviáken, resp. tímto způsobem vytvořenou vrstvu polymemích nanoviáken, kteiý by vedl k dosažení dostatečné hydrostatické odolnosti této vrstvy, a současně k nejmenšímu možnému snížení její paropropustnosti, resp. prodyšnosti.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu se dosáhne způsobem zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymemích nano55 vláken, u kterého se na tuto vrstvu nanáší hydrofobní prostředek, jehož podstata spočívá v tom, . i .
že hydrofobní prostředek se nanáší na nanovlákna vrstvy polymerních nanovláken alespoň z jedné její strany v kapalném nebo plastickém stavu plazmatickým nástřikem nízkotlakou vakuovou plazmou, přičemž na povrchu polymerních nanovláken vytváří kontinuální film, který po zatuhnutí mechanicky spojuje sousední nanovlákna. Vzhledem ktomu, že plazmatickým nástřikem je principiálně možné nanášet pouze relativně malé množství hydrofobního prostředku, nedochází k zaplnění mezivlákenných prostorů vrstvy polymerních nanovláken, a v podstatě veškerý hydrofobní prostředek se rovnoměrně uloží pouze na povrch jednotlivých nanovláken. Díky tomu nedochází k žádnému, nebo pouze zcela zanedbatelnému ovlivnění původní výborné paropropustnosti vrstvy polymerních nanovláken.
Ještě většího zvýšení hydrostatické odolnosti se dosáhne v případě, že se hydrofobní prostředek nanáší na nanovlákna z obou stran vrstvy polymerních nanovláken.
Ve výhodném provedení se přitom tento hydrofobní prostředek nanáší plazmatickým nástřikem při podtlaku v rozmezí od 70 do 150 míli Torrů (tj. od 9,333 do 19,998 Pa), a při teplotě v rozmezí od pokojové tepoty do teploty tání polymeru nanovláken.
Vhodným hydrofobním prostředkem je např. polmer fluorkarbonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi silikonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi alkanů.
Dle požadavků na výslednou hydrostatickou odolnost se hydrofobní prostředek na nanovlákna nanáší v množství do 10 % plošné hmotnosti vrstvy polymerních nanovláken.
Cíle vynálezu se dále dosáhne také vrstvou polymerních nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností, na jejíchž nanovláknech je alespoň z jedné její strany plazmatickým nástřikem nanesen kontinuální film hydrofobního prostředku.
Pro zvýšení hydrostatické odolnosti může být kontinuální film hydrofobního prostředku nanesen na nanovláknech vrstvy polymerních nanovláken plazmatickým nástřikem z obou jejích stran.
Vhodným hydrofobním prostředkem je přitom zejména polymer fluorkarbonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi silikonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi alkanů, přičemž jeho množství je do 10 % plošné hmotnosti vrstvy polymerních nanovláken.
Kromě toho se cíle vynálezu dosáhne také vícevrstvým textilním kompozitem obsahujícím alespoň jednu vrstvu polymerních nanovláken, jehož podstata spočívá v tom, že na nanovláknech alespoň jedné vrstvy polymerních nanovláken je alespoň z jedné její strany plazmatickým nástřikem nanesen kontinuální film hydrofobního prostředku, a tato vrstva polymerních nanovláken je alespoň z jedné strany překryta krycí vrstvou textilie.
Větší hydrostatické odolnosti se pak dosáhne, pokud je kontinuální film hydrofobního prostředku na nanovláknech vrstvy polymerních nanovláken nanesen plazmatickým nástřikem z obou jejích stran.
Pro ochranu vrstvy nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností před mechanickým poškozením, zejména otěrem je výhodné, pokud je tato vrstva překryta kiycí vrstvou textilie z obou stran. Krycí vrstva textilie přitom může být tvořena jinou vrstvou polymerních nanovláken, nebo s výhodou vrstvou fleece.
Vhodným hydrofobním prostředkem je polymer fluorkarbonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi silikonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi alkanů, přičemž jeho množství je s výhodou 10 % plošné hmotnosti vrstvy polymerních nanovláken.
Objasnění výkresů
Na přiloženém výkresu je na obr. 1 SEM snímek vrstvy polymemích nanovláken z polyamidu 6 po zvýšení hydrostatické odolnosti způsobem podle vynálezu, při přiblížení 5000x, na obr. 2 SEM snímek vrstvy polymemích nanovláken z polyuretanu po zvýšení hydrostatické odolnosti způsobem podle vynálezu, při přiblížení lOOOOx, a na obr. 3 SEM snímek jiné vrstvy polymerních nanovláken z polyuretanu po zvýšení hydrostatické odolnosti způsobem podle vynálezu, při přiblížení 10 OOOx.
Příklady uskutečnění vynálezu
U způsobu zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymemích nanovláken podle vynálezu se na polymemí nanovlákna této vrstvy nanáší plazmatickým nástřikem hydrofobní prostředek v kapalném nebo plastickém stavu. Při tomto způsobu nanášení se principiálně nanáší tak malé množství hydrofobního prostředku, že v podstatě nemůže dojít k zaplnění, resp. ucpání mezivlákenných prostorů vrstvy polymemích nanovláken, a téměř veškerý hydrofobní prostředek se rovnoměrně ukládá pouze na povrchu jednotlivých nanovláken, kde po svém zatuhnutí vytváří tenký kontinuální hydrofobní film. Tento film pak mechanicky spojuje, resp. slepuje sousední nanovlákna, čímž brání jejich vzájemnému posunu při zvýšeném hydrostatickém zatížení. Kombinace hydrofobního filmu na povrchu polymemích nanovláken a jejich mechanického spojení s malými rozměry mezivlákenných prostorů podstatně zvyšuje hydrostatickou odolnost celé vrstvy polymerních nanovláken, která si však současně, díky volným mezivlákenným prostorům, zachovává svoji původní výbornou paropropustnost, resp. prodyšnost. Užitné vlastnosti takto upravené vrstvy polymemích nanovláken jsou v důsledku toho podstatně vyšší než u podobných vrstev připravených některým ze způsobů známých ze stavu techniky. Vhodným hydrofobním prostředkem je přitom například polymer fluorkarbonu, případně jiný hydrofobní prostředek na bázi silikonu nebo alkanů, apod., případně jejich kombinace.
Pro nanášení hydrofobního prostředku se s výhodou použije zařízení využívající nízkotlakou vakuovou plazmu. Jeho podmínky se přitom volí dle vlastností použitých materiálů a požadavků na hotový výrobek, přičemž tlak se obvykle nachází v intervalu 70 až 150 mili Torrů (tj. od 9,333 do 19,998 Pa), a teplota v intervalu od teploty okolí, resp. pokojové teploty, tj. cca od 18 °C do teploty tání polymeru nanovláken. Samotné nanášení pak probíhá dle požadavků na hloubku průniku hydrofobního prostředku do vnitřní struktury vrstvy polymemích nanovláken po dobu 3 až 6 minut v požadované části její plochy. Pro většinu aplikací přitom postačuje pouze jednorázové nanesení hydrofobního prostředku na nanovlákna jen z jedné strany vrstvy polymemích nanovláken, ale v případě potřeby lze jeho nanášení opakovat a/nebo ho provádět z obou stran. Množství naneseného hydrofobního prostředku se pak dle požadavků a použitých materiálů pohybuje cca do 10 % plošné hmotnosti vrstvy polymemích nanovláken.
Vzhledem k uvažovanému praktickému využití je výhodné, pokud je vrstva polymemích nanovláken co nejrovnoměmější, jak ve směru své šířky, tak i ve směru své délky, případně i své tloušťky. Nejvyšší rovnoměrnosti se přitom v současné době dosáhne její výrobou beztryskovým elektrostatickým zvlákňováním, u kterého se kapalný polymemí systém zvlákňuje v elektrickém poli vytvořeném mezi sběrnou elektrodou a zvlákňovací elektrodou protáhlého tvaru - například válcem (viz např. EP 1 673 493) nebo strunou (viz např. EP 2 059 630 nebo EP 2 173 930). Tento princip je komerčně aplikován v technologii Nanospider™ společnosti Elmarco.
Takto vytvořená vrstva polymemích nanovláken se pak zvýšení své hydrostatické odolnosti podrobí buď samostatně, nebo v kombinaci s nosnou textilií tvořenou např. podkladovou textilií (s výhodou například polypropylenovým sponbondem), na kterou se během elektrostatického zvlákňování uložila, nebo na jiné vhodné nosné textilii, na kterou se po svém vytvoření z podkladové textilie přenesla. V obou případech je přitom výhodné, pokud se vrstva polymemích nanovláken s touto textilií během ukládání na ni a/nebo po něm spojí např. laminováním s vyu
- 3 .
žitím vhodného pojivá, které se na nosnou textilii nanese například metodou hlubotisku, nebo jiným známým způsobem, např. sprejováním, nástřikem, atd., případně které je v ní uloženo např. jako součást jejích vláken. Vhodným příkladem uložení pojivá v nosné textilii je použití bikomponentních vláken, který obsahují jádro z polypropylenu a plášť nebo úseky z polyetylénu, který se během laminace taví a spojuje vrstvu polymemích nanovláken s touto nosnou textilií. K laminaci vrstvy nanovláken s nosnou textilií přitom může dojít před zahájením procesu zvyšování její hydrostatické odolnosti a/nebo během něj a/nebo po něm.
V jiné variantě provádění způsobu podle vynálezu je vrstva polymemích nanovláken alespoň během nanášení hydrofbbního prostředku uložena na jiném vhodném podkladu, a na nosnou vrstvuje přenesena později dle potřeby.
I když může být vrstva polymemích nanovláken v některých aplikacích využita samostatně, pro její ochranu před mechanickým poškozením, zejména otěrem, je výhodné, pokud je alespoň z jedné strany překryta krycí vrstvou textilie, tvořenou nosnou textilií, která je s ní v případě potřeby spojena, například laminováním a/nebo sešití, nebo jiným vhodným způsobem. V dalších variantách provedení může být takto vytvořený dvouvrstvý textilní kompozit doplněn dle potřeby dalšími textilními, případně i netextilními vrstvami (fólií, papírem, apod.) pro dosažení požadované tloušťky a/nebo izolačních vlastností a/nebo jiných parametrů. Ve výhodné variantě provedení je vrstva polymemích nanovláken překryta krycími vrstvami textilie z obou stran. Krycí vrstvou může být také další vrstva polymemích nanovláken.
Pro výrobu outdoorových textilií se jako výhodný osvědčil kompozit tvořený vrstvou fleece a vrstvou polymemích nanovláken jejíž hydrostatická odolnost byla zvýšena způsobem podle vynálezu. Vrstva fleece přitom tvoří svrchní vrstvu outdoorové textilie a vrstva polymemích nanovláken její vnitřní vrstvu (podšívku). V případě potřeby může být vrstva nanovláken z vnitřní strany dále překryta krycí vrstvou, ve výhodném příkladu provedení vrstvou fleece.
Vhodným materiálem nanovláken je zejména polyamid 6 (PA 6), polyamid 6.6 (PA 6.6), polyuretan (PUR), polyvinylalkohol (PVA), polyester (PES) či polyvinyliden fluorid (PVDF), aj., přičemž plošná hmotnost vrstvy polymemích nanovláken se před nanesením hydrofobního prostředku pohybuje dle potřeby a uvažované aplikace obvykle v rozsahu 0,1 až 20 g/m2, případně i více. Vrstva polymemích nanovláken může být před zvýšením svých hydrofobních vlastností a/nebo po něm opatřena vhodnou antimikrobiální úpravou, např. ve formě impregnace antimikrobiálním činidlem a/nebo ve formě stříbrných částic uložených v materiálu polymemích nanovláken, apod.
Příklad 1
Elektrostatickým zvlákňováním s využitím zvlákňovací elektrody obsahující zvlákňovací prvky ve tvaru struny dle EP 2 173 930 se připravila vrstva nanovláken z polyamidu 6 (PA 6) s plošnou hmotností 3,9 g/m2, průměrem nanovláken 155 nm +/- 15%, hydrostatickou odolností do 300 nm a paropropustností Ret 0,0 Pa.m2.W“’.
Na nanovlákna vzorku takto vytvořené vrstvy o rozměrech 50 x 50 cm se z jedné strany prostřednictvím zařízení firmy Europlasma, CD 1600/800 PLC Roll-to-Roll nanesl plazmatickým nástřikem polymer fluorkarbonu. Plazmatický nástřik probíhal 6 minut v podtlaku 100 mili Torrů (tj. 13,332 Pa) při teplotě 50 °C. Nanesené množství polymeru fluorkarbonu přitom bylo 0,078 g, tj. 2 % plošné hmotnosti vrstvy nanovláken z polyamidu 6 (PA 6).
Hydrostatická odolnost takto upravené vrstvy polymemích nanovláken dosáhla 13 000 mm vodního sloupce (tj. více než 40 x vyšší než u původní vrstvy), přičemž její paropropustnost zůstala nezměněná.
Na obr. 1 je SEM snímek vrstvy polymemích nanovláken po zvýšení její hydrostatické odolnosti způsobem podle vynálezu, přičemž je patrné, že film hydrofobního prostředkuje uložen pouze na povrchu nanovláken a mezivlákenné prostory jsou volné.
Příklad 2
Elektrostatickým zvlákňováním s využitím zvlákňovací elektrody obsahující zvlákňovací prvky ve tvaru struny dle EP 2 173 930 se připravila vrstva nanovláken z polyamidu 6 (PA 6) s plošnou hmotností 6,2 g/m2, průměrem nanovláken 155 nm +/- 15%, hydrostatickou odolností do 300 nm a paropropustností Ret 0,0 Pa.m2.W_1.
Na nanovlákna vzorku takto vytvořené vrstvy o rozměrech 50 x 50 cm se z jedné strany prostřednictvím zařízení firmy Europlasma, CD 1600/800 PLC Roll-to-Roll nanesl plazmatickým nástřikem polymer fluorkarbonu. Plazmatický nástřik probíhal 6 minut v podtlaku 100 mili Torrů (tj. 13,332 Pa) při teplotě 50 °C. Nanesené množství polymeru fluorkarbonu přitom bylo 0,31 g, tj. 5 % plošné hmotnosti vrstvy nanovláken z polyamidu 6 (PA 6).
Hydrostatická odolnost takto upravené vrstvy polymemích nanovláken dosáhla 15 000 mm vodního sloupce (tj. více než 50 x vyšší než u původní vrstvy), přičemž její paropropustnost zůstala nezměněná.
Příklad 3
Elektrostatickým zvlákňováním s využitím zvlákňovací elektrody obsahující zvlákňovací prvky ve tvaru struny dle EP 2 173 930 se připravila vrstva nanovláken z polyamidu 6 (PA 6) s plošnou hmotností 15 g/m2, průměrem nanovláken 155 nm +/- 15%, hydrostatickou odolností do 300 nm a paropropustností Ret 0,0 Pa.míW'1.
Na nanovlákna vzorku takto vytvořené vrstvy o rozměrech 50 x 50 cm se z jedné strany prostřednictvím zařízení firmy Europlasma, CD 1600/800 PLC Roll-to-Roll nanesl plazmatickým nástřikem polymer fluorkarbonu. Plazmatický nástřik probíhal 6 minut v podtlaku 100 mili Torrů (tj. 13,332 Pa) při teplotě 50 °C. Nanesené množství polymeru fluorkarbonu přitom bylo 1,2 g, tj.
% plošné hmotnosti vrstvy nanovláken z polyamidu 6 (PA 6).
Hydrostatická odolnost takto upravené vrstvy polymemích nanovláken dosáhla 12 000 mm vodního sloupce (tj. více než 40 x vyšší než u původní vrstvy), přičemž její paropropustnost zůstala nezměněná.
Příklad 4
Elektrostatickým zvlákňováním s využitím zvlákňovací elektrody obsahující zvlákňovací prvky ve tvaru struny dle EP 2 173 930 se připravila vrstva nanovláken z polyuretanu (PUR) s plošnou hmotností 4,5 g/m2, průměrem nanovláken 155 nm +/- 15%, hydrostatickou odolností do 300 nm a paropropustností Ret 0,0 Pa.m2.W’'.
Na nanovlákna vzorku takto vytvořené vrstvy o rozměrech 50 x 50 cm se z jedné strany prostřednictvím zařízení firmy Europlasma, CD 1600/800 PLC Roll-to-Roll nanesl plazmatickým nástřikem polymer fluorkarbonu. Plazmatický nástřik probíhal 6 minut v podtlaku 100 mili Torrů (tj. 13,332 Pa) při teplotě 50 °C. Nanesené množství polymeru fluorkarbonu přitom bylo 0,09 g, tj. 3 % plošné hmotnosti vrstvy nanovláken z polyuretanu (PUR).
Hydrostatická odolnost takto upravené vrstvy polymerních nanovláken dosáhla 10 000 mm vodního sloupce (tj. více než 30 x vyšší než u původní vrstvy), přičemž její paropropustnost zůstala nezměněná.
Na obr. 2 je SEM snímek vrstvy polymerních nanovláken po zvýšení její hydrostatické odolnosti způsobem podle vynálezu, přičemž je patrné, že film hydrofobního prostředkuje uložen pouze na povrchu nanovláken a mezivlákenné prostory jsou volné.
Příklad 5
Elektrostatickým zvlákňováním s využitím zvlákňovací elektrody obsahující zvlákňovací prvky ve tvaru struny dle EP 2 173 930 se připravila vrstva nanovláken z polyuretanu (PUR) s plošnou hmotností 6,5 g/m2, průměrem nanovláken 155 nm +/- 15%, hydrostatickou odolností do 300 nm a paropropustností Ret 0,0 Pa.m2.W.
Na nanovlákna vzorku takto vytvořené vrstvy o rozměrech 50 x 50 cm se z jedné strany prostřednictvím zařízení firmy Europlasma, CD 1600/800 PLC Roll-to-Roll nanesl plazmatickým nástřikem polymer fluorkarbonu. Plazmatický nástřik probíhal 6 minut v podtlaku 100 mili Torrů (tj. 13,332 Pa) při teplotě 50 °C. Nanesené množství polymeru fluorkarbonu přitom bylo 0,39 g, tj. 6 % plošné hmotnosti vrstvy nanovláken z polyuretanu (PUR).
Hydrostatická odolnost takto upravené vrstvy polymerních nanovláken dosáhla 13 500 mm vodního sloupce (tj. více než 40 x vyšší než u původní vrstvy), přičemž její paropropustnost zůstala nezměněná.
Na obr. 3 je SEM snímek vrstvy polymerních nanovláken po zvýšení její hydrostatické odolnosti způsobem podle vynálezu, přičemž je patrné, že film hydrofobního prostředkuje uložen pouze na povrchu nanovláken a mezivlákenné prostory jsou volné.
Z výše uvedených příkladů je zřejmé, že způsobem zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymemích nanovláken podle vynálezu se ve všech případech dosáhlo vyšší hodnoty hydrostatické odolnosti, než se běžně dosahuje způsoby známými ze stavu techniky, avšak bez současného snížení paropropustnost!, resp. prodyšnosti této vrstvy.
Claims (16)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymerních nanovláken, u kterého se na tuto vrstvu nanáší hydrofobní prostředek, vyznačující se tím, že hydrofobní prostředek se nanáší na nanovlákna vrstvy polymerních nanovláken alespoň zjedné její strany v kapalném nebo plastickém stavu plazmatickým nástřikem nízkotlakou vakuovou plazmou, přičemž na povrchu polymerních nanovláken vytváří kontinuální film, který po zatuhnutí mechanicky spojuje sousední nanovlákna.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že hydrofobní prostředek se nanáší na nanovlákna z obou stran vrstvy polymerních nanovláken.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hydrofobní prostředek se nanáší plazmatickým nástřikem při podtlaku v rozmezí od 70 do 150 milí Torrů (tj. od 9,333 do 19,998 Pa), a při teplotě v rozmezí od pokojové tepoty do teploty tání polymeru nanovláken.
- 4. Způsob podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že hydrofobním prostředkem je polymer fluorkarbonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi silikonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi alkanů.
- 5. Způsob podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že hydrofobní prostředek se nanáší v množství do 10 % plošné hmotnosti vrstvy polymemích nanovláken.
- 6. Vrstva polymemích nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností, vyznačující se t í m, že alespoň z jedné strany je na jejich nanovláknech plazmatickým nástřikem nanesen kontinuální film hydrofobního prostředku.
- 7. Vrstva polymemích nanovláken podle nároku 6, vyznačující se tím, že kontinuální film hydrofobního prostředkuje na ni plazmatickým nástřikem nanesen z obou stran.
- 8. Vrstva polymemích nanovláken podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že hydrofobním prostředkem je polymer fluorkarbonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi silikonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi alkanů.
- 9. Vrstva polymemích nanovláken podle libovolného z nároků 6až8, vyznačující se tím, že množství naneseného hydrofobního prostředkuje do 10 % plošné hmotnosti vrstvy polymemích nanovláken.
- 10. Vícevrstvý textilní kompozit obsahující alespoň jednu vrstvu polymemích nanovláken, vyznačující se tím, že na nanovláknech alespoň jedné vrstvy polymemích nanovláken je alespoň z jedné její strany plazmatickým nástřikem nanesen kontinuální film hydrofobního prostředku, a vrstva polymemích nanovláken je alespoň z jedné strany překryta krycí vrstvou textilie.
- 11. V ícevrstvý textilní kompozit podle nároku 10, vyznačující se tím, že kontinuální film hydrofobního prostředku je na nanovláknech vrstvy polymemích nanovláken alespoň jedné vrstvy polymemích nanovláken nanesen plazmatickým nástřikem z obou jejích stran.
- 12. Vícevrstvý textilní kompozit podle libovolného z nároku 10 nebo 11, vyznačující se t í m , že vrstva polymemích nanovláken je krycí vrstvou textilie překryta z obou stran.
- 13. Vícevrstvý textilní kompozit podle libovolného z nároků 10ažl2, vyznačující se tím, že krycí vrstvou textilie je vrstva polymemích nanovláken.
- 14. Vícevrstvý textilní kompozit podle libovolného z nároků 10ažl3, vyznačující se tím, že krycí vrstvou textilie je fleece.
- 15. Vícevrstvý textilní kompozit podle libovolného z nároků 10 až 14, vyznačující se tím, že hydrofobním prostředkem je polymer fluorkarbonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi silikonu a/nebo hydrofobní prostředek na bázi alkanů.
- 16. Vícevrstvý textilní kompozit podle libovolného z nároků 10 až 15, vyznačující se tím, že množství naneseného hydrofobního prostředku je do 10 % plošné hmotnosti vrstvy polymemích nanovláken.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012-325A CZ305675B6 (cs) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Způsob zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymerních nanovláken, vrstva polymerních nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností, a vícevrstvý textilní kompozit obsahující alespoň jednu takovou vrstvu |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2012-325A CZ305675B6 (cs) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Způsob zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymerních nanovláken, vrstva polymerních nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností, a vícevrstvý textilní kompozit obsahující alespoň jednu takovou vrstvu |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2012325A3 CZ2012325A3 (cs) | 2013-12-04 |
CZ305675B6 true CZ305675B6 (cs) | 2016-02-03 |
Family
ID=49672136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2012-325A CZ305675B6 (cs) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | Způsob zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymerních nanovláken, vrstva polymerních nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností, a vícevrstvý textilní kompozit obsahující alespoň jednu takovou vrstvu |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ305675B6 (cs) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016141902A1 (en) | 2015-03-09 | 2016-09-15 | Technicka Univerzita V Liberci | Method for producing a textile composite, especially for outdoor applications, which contains at least one layer of polymeric nanofibers, and a textile composite prepared by this method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4479369A (en) * | 1983-04-04 | 1984-10-30 | Sando Iron Works Co., Ltd. | Apparatus for treating a textile product with the use of low-temperature plasma |
US5376413A (en) * | 1990-08-22 | 1994-12-27 | Sommer Societe Anonyme | Treatment of textile fibers |
CZ300574B6 (cs) * | 2001-05-04 | 2009-06-17 | Cernák@Mirko | Zpusob a zarízení na úpravu textilních materiálu |
-
2012
- 2012-05-18 CZ CZ2012-325A patent/CZ305675B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4479369A (en) * | 1983-04-04 | 1984-10-30 | Sando Iron Works Co., Ltd. | Apparatus for treating a textile product with the use of low-temperature plasma |
US5376413A (en) * | 1990-08-22 | 1994-12-27 | Sommer Societe Anonyme | Treatment of textile fibers |
CZ300574B6 (cs) * | 2001-05-04 | 2009-06-17 | Cernák@Mirko | Zpusob a zarízení na úpravu textilních materiálu |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
E. Bertaux a kol. : Effects of siloxane plasma coating on the frictional properties of polyester and polyamide fabrics, Surface & Coatings Technology 204 (2009), str. 165-171 * |
Frank F. Shi : Recent advances in polymer thin films prepared by plasma polymeriration. Synthesis, structural characterization, properties and applications, Surface and Coatings Technology 82 (1996), str. 1-15 * |
Houdková Simunková Sárka a kol. : Plazmatický nástrik, http://web.archive.org/web/20080102095240/http://www.kmm.zcu.cz/CD/content/8_4.html, 2.1.2008 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016141902A1 (en) | 2015-03-09 | 2016-09-15 | Technicka Univerzita V Liberci | Method for producing a textile composite, especially for outdoor applications, which contains at least one layer of polymeric nanofibers, and a textile composite prepared by this method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2012325A3 (cs) | 2013-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102421970B1 (ko) | 가요성 복합체 시스템 및 방법 | |
TWI482597B (zh) | 防水透氣織物及製造該織物的方法 | |
US8237007B2 (en) | Wound dressing with controllable permeability | |
US20150305421A1 (en) | Heat Reflecting Composites with Knitted Insulation | |
CN104781073A (zh) | 柔性复合系统 | |
CZ307884B6 (cs) | Způsob pro výrobu textilního kompozitu zejména pro outdoorové aplikace, který obsahuje alespoň jednu vrstvu polymerních nanovláken, a tímto způsobem připravený textilní kompozit | |
KR20170098376A (ko) | 피부 밀착성 및 화장용 제제의 보유성이 향상된 마스크 팩 시트와 그의 제조방법 | |
EP2085218A3 (en) | Machine for bonding films made of different materials and the corresponding method | |
CZ305675B6 (cs) | Způsob zvýšení hydrostatické odolnosti vrstvy polymerních nanovláken, vrstva polymerních nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností, a vícevrstvý textilní kompozit obsahující alespoň jednu takovou vrstvu | |
CZ2011306A3 (cs) | Zpusob zvýšení hydrofobních vlastností plošné vrstvy polymerních nanovláken, vrstva polymerních nanovláken se zvýšenými hydrofobními vlastnostmi, a vrstvený textilní kompozit, který obsahuje takovou vrstvu | |
US8506749B1 (en) | Method of improving adhesive coverage to maximize waterproofness while maintaining breathability of adhesively laminated webs, and laminates produced thereby | |
JP2010150737A (ja) | 高伸度不織布シートおよびその製造方法 | |
EP2085219A3 (en) | Machine for bonding films made of different materials and the corresponding method | |
CZ24446U1 (cs) | Vrstva polymemích nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností a vícevrstvý textilní kompozit obsahující alespoň jednu takovou vrstvu | |
KR100934119B1 (ko) | 나노 섬유 멤브레인의 표면 처리 방법 | |
JP6754929B2 (ja) | 複合基布の製造方法 | |
KR100848036B1 (ko) | 통기, 신축성, 복원력 및 발수기능을 가진 스판 합포 시트및 그 제조방법 | |
KR101427068B1 (ko) | 텍스타일원단의 질감이 전이된 표피면을 갖는 방수 합성피혁원단 및 그 제조방법 | |
ES2763170T3 (es) | Tela industrial con superficie plastificada porosa y controlada | |
CZ2011763A3 (cs) | Hydrofilní polymerní membrána, textilní kompozit obsahující takovou hydrofilní polymerní membránu, a zpusob její výroby | |
EP3049120B1 (fr) | Procede de realisation d'un materiau adhesif pour application medicale | |
CZ23337U1 (cs) | Hydrofilní polymemí membrána | |
JP2012036523A (ja) | 皮革様シート及び皮革様シートの製造方法 | |
CZ24729U1 (cs) | Plošná vrstva polymemích nanovláken se zvýšenou hydrostatickou odolností a větruodolností | |
CZ27371U1 (cs) | Hydrofobní paropropustná membrána pro stavební účely |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20180518 |