CZ307360B6

CZ307360B6 - Barvicí přípravek na vzory v usních, šetrný k životnímu prostředí

Info

Publication number: CZ307360B6
Application number: CZ2015-64A
Authority: CZ
Inventors: Aleš Kaška
Original assignee: Druchema, Družstvo Pro Chemickou Výrobu A Služby
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2018-06-27
Also published as: CZ201564A3

Abstract

Barvicí přípravek na vzory v usních šetrný k životnímu prostředí obsahující vodu, dispergátor, emulgátor, antimikrobiální prostředek a zahušťovadlo vyznačující se tím, že obsahuje 5 až 15 % hmotnostních kandelilového vosku a 0,7 až 3 % hmotnostní alespoň jednoho organického nebo anorganického pigmentu. Prostředek je určen k barevnému zvýraznění ručně vyřezaných a vyražených, popřípadě strojově vytlačených vzorů do přírodních třísločiněných usní používaných na výrobu širokého sortimentu kožených brašnářských a sedlářských výrobků.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká účinného barvicího přípravku šetrného k životnímu prostředí, který je určen k barevnému zvýraznění ručně vyřezaných a vyražených, popřípadě strojové vytlačených vzorů do přírodní třísločiněné usně. Přípravek na kůži obarví pouze vytvořené vzory, po jeho zaschnutí se z hladké usně dobře odstraňuje, má ochranné a změkčující účinky a krátkou dobu zasychání.

Dosavadní stav techniky

Zpracování kůží a její zdobení patří mezi nej starší lidské dovednosti sahající až do prvobytně pospolné společnosti. Kůže je všestranný odolný a trvanlivý materiál se širokým použitím. Každá kůže není však vhodná pro zdobení. Pro zdobení se nejvíce hodí třísločiněné přírodní usně, nejlépe hovězí hlazenice, která na rozdíl od vepřovice, má tzv. paměť, to znamená, že jakékoli vrypy v ní zůstanou a kůže se zpět do původního stavu už nevrátí a nevyrovná se. Naopak vepřovice se po nazdobení vrací do původního stavu, vyhlazuje se a zdobení je nezřetelné a málo plastické. Ke zdobení třísločiněných usní se používá celá řada technik, jako je lisování, ražba kovovými razidly, děrování různě tvarovanými průbojníky, rytí speciálními noži a raznicemi. Zdobené usně se používají na výrobu širokého sortimentu kožených brašnářských a sedlářských výrobků, jako jsou brašny, kabelky, opasky, obojky, náramky, různá pouzdra, např. na zbraně, nože a brýle, peněženky, kožené obaly na knihy, obuv, jezdecké potřeby jako jsou sedla a postroje.

Ozdobné vzory a motivy je potřebné po jejich vytvoření na usni zvýraznit obarvením na různé odstíny, aniž by se obarvilo okolí vzoru, a zdobení usně povrchově chránit ochrannou elastickou vrstvou zabraňující ve vzoru vysušení a popraskání kůže.

K tomu slouží přípravky ke zvýraznění vzorů a motivů. Tyto barvicí přípravky však musí mít řadu náročných aplikačních vlastností. Musí nejen vzor v usni obarvit, aniž by se obarvily i nezdobené hladké plochy usně, ale musí zachovat nebo zlepšit přirozené vlastnosti usně, tj. její elasticitu a trvanlivost. Zároveň musí mít takové složení, které zajistí relativně rychlé zaschnutí přípravku na usni. S ohledem na restrikci používání nebezpečných látek a ochranu životního prostředí je zároveň žádoucí, aby přípravek nebyl založen na bázi organických rozpouštědel, ale byl založen na vodné bázi a obsahoval bezpečné nebo málo nebezpečné látky. Hlavními aplikačními požadavky na barvicí přípravky ke zvýraznění vzorů na usních jsou jejich dobrá odstranitelnost z hladkých ploch usně bez zanechání viditelných map přípravku po jeho zaschnutí, elasticita pojivového filmu, relativně rychlé zasychání přípravku a šetrnost k životnímu prostředí. Těmito požadavky na aplikační vlastnosti přípravků je determinován výběr vhodných komponent, z nichž každá má v působení přípravku svoji funkci.

Základními komponentami vodných barvicích přípravků na vzory v usních jsou vysokomolekulámí pojivo, pigment, emulgátor, dispergátor, konzervační aditivum a voda jako rozpouštědlo. V některých případech musí přípravky obsahovat i změkčovadlo.

Vedle pigmentu, kteiý zajišťuje obarvení vzoru na žádaný odstín, jsou velmi důležitou komponentou barvicích přípravků vodné emulze vysokomolekulámích látek zajišťujících souvislý ochranný povrchový film. Tyto látky plní funkci pojivá, které musí mít dobrou adhezi k usni a další vlastnosti, jako je elastičnost, odolnost vůči oděru, vodě apod. Protože useň se vyznačuje velkou ohebností, měkkostí a tažností, musí použitá pojivá vykazovat podobné vlastnosti, aby při aplikaci nedocházelo k popraskání filmu a vysoušení kůže. Některá používaná pojivá je nutno upravovat pomocí změkčovadel, tzv. plastifikátorů, aby získala potřebnou elasticitu a tažnost. Technologicky významnými vlastnostmi pojivá je doba zasychání

- 1 CZ 307360 B6 vytvořeného filmu na usni a snadná odstranitelnost přípravku po jeho zaschnutí z hladkých ploch usně bez zanechání viditelných stop. Jako pojivá se nejčastěji používají např. polyakrylátové disperze a dále pak ve vodě nerozpustné přírodní vysokomolekulámí látky jako je šelak, kamaubský vosk, včelí vosk, montánní vosk, aj., které se do kapalné vodné fáze musejí převádět pomocí různých emulgátorů. Každé z těchto pojiv má v barvicím přípravku určité nevýhody. Polyakrylátová disperze obsahuje určité množství VOC jako koalescent, šelak se do vodné emulse musí převádět pomocí nebezpečných látek jako je etanol, metanol, amoniak, soda nebo borax a vytváří lesklý tvrdý film. Stejně tak kamaubský a montánní vosk vytváří tvrdý a lesklý film. Včelí vosk je poměrně měkký, avšak za mrazu úplně ztrácí pružnost a snižuje se jeho průzračnost, časem v emulzích a mastných základech krystalizuje, a tvrdne. Všechna uvedená vysokomolekulámí pojivá však mají z vodného prostředí relativně dlouhou dobu zasychání, minimálně 45 minut a po zaschnutí se obtížně stírají z hladkých ploch usně.

Jako nositel barevnosti přípravku jsou používány anorganické i organické pigmenty, které jsou ve vodném systému nerozpustné a pro kolorování přípravku jsou jejich nejvhodnější formou vodné pigmentové disperze. Pigment je tedy ve vodném prostředí přípravku v pevné disperzní fázi a ve spojení s pojivém tak přípravek získává tzv. krycí schopnost. Požadovaný konečný odstín barvicího přípravku nebývá dosažen pouze jedním pigmentem, ale často je dosahován směsí několika pigmentů.

K emulgaci vysokomolekulárních pojiv ve vodě se používá široká řada zejména neionogenních emulgátorů, jako jsou např. etoxylované mastné alkoholy a oxoalkoholy C_]2 až C₁₆, etoxylované mastné kyseliny Cio až C₂₂ a etoxylované alkylfenoly a řada dalších. Z anionaktivních emulgátorů nacházejí použití sekundární alkylbenzensulfonáty s alkylem C|₂ až Ci₅, mastné alkylsulfáty a alkylfenolsulfáty s alkylem C_]2 až C14, alkylpolyglykolsulfáty s alkylem C_]2 až C14 a velká řada dalších dnes běžně používaných komerčních emulgátorů.

K dispergaci pigmentu ve vysokomolekulárním pojivu jsou vhodné dispergátory používané k dispergaci pigmentů v pojivech nátěrových hmot, jako jsou např. dispergátory na bázi polyesterů modifikovaných mastnými kyselinami, blokových uretanových a akrylátových kopolymerů, modifikovaných fenylpolyetherů, modifikovaných polysacharidů, etoxylovaných mastných alkoholů, mastných kyselin a řada dalších v průmyslu nátěrových hmot komerčně používaných dispergátorů.

V případě potřeby se k změkčení pojivového filmu používají plastifíkátory, jako např. diisobutyladipát, dioktyladipát nebo triethylenglykol-di-(2-ethylhexanoat).

Pro zajištění antimikrobiálních vlastností vodného barvicího přípravku je do disperze přidáváno konzervační aditivum, jehož chemické složení je většinou na bázi derivátu 2-metylisothiazolu.

Finální viskozita vodných přípravků se upravuje pomocí zahušťovadla, kterým může být sodná sůl karboxymetylcelulózy a jiné deriváty celulózy, polyglykol, alifatický ether polyolu, xanthanová klovatina, pektin, modifikované škroby, aj. vysokomolekulámí látky.

Nedostatkem vodných barvicích přípravků komponovaných z výše uvedených vysokomolekulárních pojiv však je relativně dlouhá doba zasychání, problémová odstranitelnost přípravku z hladkých ploch usně po jeho zaschnutí bez zanechání viditelných map a ne vždy vyhovující elasticita pojivového filmu, často spojená s potřebou pojivo změkčit plastifikátorem.

Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem je cílem tohoto vynálezu poskytnout barvicí přípravek na vodné bázi, který obarví vzor v usni na požadovaný odstín, po zaschnutí přípravku se lehce stírá z hladkých ploch usně bez zanechání viditelných map, na vzoru v usni vytvoří ochranný elastický film, zasychá rychleji než v současné době používané přípravky a zároveň je šetrný k životnímu prostředí.

-2CZ 307360 B6

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje barvicí přípravek na vzory v usních šetrný k životnímu prostředí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vedle vody a pomocných aditiv, kterými jsou emulgátor, dispergátor, antimikrobiální prostředek a zahušťovadlo, která se ve vodných přípravcích běžně a v obvyklých množstvích používají, obsahuje 6 až 15 % hmotnostních kandelilového vosku a 0,7 až 3 % hmotnostní alespoň jednoho organického nebo anorganického pigmentu. Organický nebo anorganický pigment je s výhodou vybrán ze skupiny vodných pigmentových disperzí s obsahem pigmentu 30 až 60 % hmotnostních.

Vedle vody je hlavní složkou barvicího přípravku podle vynálezu kandelilový vosk, který je složitou přírodní směsí celé řady vysokomolekulámích sloučenin, kde hlavními složkami jsou lineární uhlovodíky s lichým počtem uhlíkových atomů (C₂9 až C₃₃), estery a alkoholy se sudým počtem uhlíkových atomů (C₂₈ až C₃₄). Přítomné jsou i volné kyseliny, steroly, pryskyřice a minerální látky. Kandelilový vosk v přípravku slouží jako vysokomolekulámí pojivo zajišťující na vzoru v usni ochranný elastický a rychle zasychající film a snadné konečné stírání přípravku z hladkých ploch usně po jeho zaschnutí.

Nositelem barevnosti barvicího přípravku podle vynálezu je alespoň jeden organický nebo anorganický pigment použitý s výhodou ve formě vodných pigmentových disperzí, které se obvykle používají k barevnému tónování vodou ředitelných nátěrových hmot, s obsahem organického nebo anorganického pigmentu 30 až 60 % hmotnostních, který je specifikován číslem Color Indexu.

Pomocnými aditivy se zde rozumí emulgátor kandelilového vosku ve vodě, dispergátor zajišťující dispergaci pigmentu ve vysokomolekulámím pojivu, antimikrobiální prostředek zabraňující tvorbě plísní a zahušťovadlo jako prostředek na konečné zvýšení viskozity přípravku. Je třeba uvést, že odborník může případně vybrat jako komponenty další chemické sloučeniny, aniž by výhodné vlastnosti barvicího přípravku podle vynálezu byly podstatně nepříznivě ovlivněny jejich přídavkem.

Bylo zjištěno, že použitím kandelilového vosku jako pojivá v kompozici barvicího přípravku na vzory v usních podle vynálezu je možno bez použití změkčovadla dosáhnout rovnoměrného lesklého elastického ochranného filmu zabraňujícímu vysoušení a praskání usně ve vzoru a změkčujícího obarvený vzor v usni. Dále bylo zjištěno, že barvivový přípravek podle vynálezu se z hladkých ploch usně po zaschnutí velmi dobře stírá bez zanechání viditelných barevných map, které zanechávají dosud známé přípravky a na obarveném vzoru zasychá mnohem dříve než přípravky založené na jiných typech pojiv. Maximální doba zasychání přípravku je 30 minut. Též bylo zjištěno, že dispergátor přítomný v kompozici barvicího přípravku podle vynálezu zajišťuje rovnoměrné rozptýlení disperzních částic pigmentu v pojivu a tím i egalitu vybarvení vzoru. Barvicí přípravek na vzory v usních podle vynálezu je na vodné bázi a s výjimkou zanedbatelného množství antimikrobiálního prostředku neobsahuje žádné nebezpečné látky, čímž se stává šetrným pro životní prostředí.

Barvicí přípravek na vzory v usních podle vynálezu se připraví tak, že se směs kandelilového vosku s emulgátorem za zvýšené teploty roztaví a po částech a za pomalého míchání se do roztavené směsi postupně přilévá potřebné množství horké vody. Za chlazení vytvořené směsi a se zvýšenými otáčkami míchadla se provádí emulgace vosku ve vodě. Poté se do emulze přidá potřebné množství antimikrobiálního přípravku, směs se řádně za zvýšených otáček míchadla homogenizuje a po opětovném ohřátí emulze se za míchání nadávkuje dispergátor a po jeho řádném rozmíchání se dávkuje potřebné množství vodné pigmentové preparace. Nakonec po kontrole viskozity směsi se za míchání a chlazení upraví viskozita přípravku na žádanou hodnotu vodou nebo nadávkováním zahušťovadla.

-3 CZ 307360 B6

Hotový barvicí přípravek se na přírodní useň aplikuje tak, že se na suchou useň nanáší štětečkem tak, aby se do vzoru v usni všude dobře zalil. Po dokonalém zaschnutí přípravku, což trvá max. 30 minut, se zaschnutý přípravek z hladkých částí usně setře houbou, tamponem nebo jemnou savou textilií do odstranění veškerých stop přípravku. Přípravek je také možno nanášet na suchou useň, která byla nejdříve ošetřena některým z druhů finiše, který se používá pro konečnou úpravu usní. Předchozí ošetření finiš přípravkem ještě více usnadňuje odstranění zaschlého barvicího přípravku z hladkých ploch usně.

Příklady uskutečnění vynálezu

Vynález je v dalším blíže popsán s pomocí konkrétních příkladů, které jsou pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah vynálezu.

Příklad 1

Barvicí přípravek na zvýraznění vzorů v přírodních třísločiněných usních červeným odstínem se připraví z následujících komponent a jejich množství:

Kandelilový vosk 70,0g

Emulgátor typu etoxylovaného mastného alkoholu Ci₆ až 14,0g

Voda 858,0g

Antimikrobiální přípravek na bázi 5-chlor-2-methylisothiazolu 1,0g

Dispergátor typu modifikovaného polyesteru 15,0 g

Vodná disperze Pigment Red 254 (obsah pigmentu 40 % hmotn.) 40,0g

Zahušťovadlo - xanthanová guma 2,0g

Takto se připraví 1 kg barvicího přípravku, který je šetrný k životnímu prostředí. Prostředek se aplikuje na suchou useň štětečkem a po dokonalém zaschnutí přípravku max. do 30 minut se zaschnutý přípravek z hladkých částí usně setře tamponem do odstranění veškerých stop přípravku. Získá se červené zvýraznění vzoru na usni.

Příklad 2

Barvicí přípravek na zvýraznění vzorů v přírodních třísločiněných usních tmavohnědým odstínem se připraví z následujících komponent a jejich množství:

Kandelilový vosk 95,0g

Emulgátor typu etoxylovaného mastného alkoholu C|₆ až C_]g 19,0 g

Voda 842,6g

Antimikrobiální přípravek na bázi 5-chlor-2-methylisothiazolu 1,0g

Dispergátor typu modifikovaného polyesteru 15,0g

Vodná disperze Pigment Orange 5 (obsah pigmentu 50 % hmotn.)5,5 g

Vodná disperze Pigment Black 7 (obsah pigmentu 41 % hmotn.)9,4 g

Vodná disperze Pigment Red 170 (obsah pigmentu 34 % hmotn.) 10,5g

Zahušťovadlo - xanthanová guma 2,0g

Takto se připraví 1 kg barvicího přípravku, který je šetrný k životnímu prostředí. Prostředek se aplikuje na suchou useň štětečkem a po dokonalém zaschnutí přípravku max. do 30 minut se zaschnutý přípravek z hladkých částí usně setře tamponem do odstranění veškerých stop přípravku. Získá se tmavohnědé zvýraznění vzoru na usni.

-4CZ 307360 B6

Příklad 3

Barvicí přípravek na zvýraznění vzorů v přírodních třísločiněných usních oranžovým odstínem se připraví z následujících komponent a jejich množství:

Kandelilový vosk

Emulgátor typu etoxylovaného mastného alkoholu C_l6 až C|₈Voda

Antimikrobiální přípravek na bázi 5-chlor-2-methylisothiazolu Dispergátor typu modifikovaného polyesteru

Vodná disperze Pigment Orange 5 (obsah pigmentu 50 % hmotn.) Vodná disperze Pigment Yellow 74 (obsah pigmentu 47 % hmotn.) Zahušťovadlo - xanthanová guma

Takto se připraví 1 kg barvicího přípravku, který je šetrný k životnímu prostředí. Prostředek se aplikuje na suchou useň štětečkem a po dokonalém zaschnutí přípravku max. do 30 minut se zaschnutý přípravek z hladkých částí usně setře tamponem do odstranění veškerých stop přípravku. Získá se oranžové zvýraznění vzoru na usni.

Příklad 4

Barvicí přípravek na zvýraznění vzorů v přírodních třísločiněných usních tmavě zeleným odstínem se připraví z následujících komponent a jejich množství:

Kandelilový vosk

Emulgátor typu etoxylovaného mastného alkoholu C₁₆ až Cis Voda

Vodná disperze Pigment Green 17 (obsah pigmentu 50 % hmotn.)

Zahušťovadlo - xanthanová guma

Takto se připraví 1 kg barvicího přípravku, který je šetrný k životnímu prostředí. Prostředek se aplikuje na suchou useň štětečkem a po dokonalém zaschnutí přípravku max. do 30 minut se zaschnutý přípravek z hladkých částí usně setře tamponem do odstranění veškerých stop přípravku. Získá se tmavě zelené zvýraznění vzoru na usni.

Průmyslová využitelnost

Vynález řeší složení účinného barvicího přípravku určeného ke zvýraznění vzorů v přírodních třísločiněných usních, který je šetrný k životnímu prostředí. Barvicí přípravek podle tohoto vynálezu může být připravován u výrobců produktů spotřební chemie. Spotřební využití nalezne v kožedělném průmyslu a brašnářském a sedlářském řemesle při výrobě širokého sortimentu kožených brašnářských a sedlářských výrobků.

Claims

1. Barvicí přípravek na vzory v usních, šetrný k životnímu prostředí, obsahující vodu, dispergátor, emulgátor, antimikrobiální prostředek a zahušťovadlo, vyznačující se tím, že obsahuje 5 až 15 % hmotn. kandelilového vosku a 0,7 až 3 % hmotn. alespoň jednoho organického nebo anorganického pigmentu, přičemž organický nebo anorganický pigment je ve ío formě vodné disperze s podílem pigmentu 30 až 60 % hmotn.