FI65575B - Tygartat mjukpapperslaminat - Google Patents

Description

ΓβΙ KUULUTUSJULKAISU scene JSHA w <11> UTLÄGGNINGSSKIUfT, ,655 75 ?S)g (45) Fitcs.t i..

^ ’ (51) Kv.lk?/Intel.3 B 32 B 23/04, 5/26 SUOMI —FINLAND (21) P»t«nttlh»k«rmii — P»Ufit*n*ökninj 753389 . (22) H»k*ml*fll»l — Ameknlngtdtg 02.12.75 (FI) * ' ' (23) Alkupllvl — Glltl(h*udi| 02.12.75 (41) Tullut lulklMktl — Bllvlt off*ntll| 03.06.76

Patentti- Ja rekisterihallitus , . 111L, _ . *. ,..,. (44) NlhtlvUt»|p»non jt kuuLJulkiitun p»m. — „„

Patent· och reglsterstyrwlsen AnaBkan utlagd och utl.jkriftan pubUcorad 29 · 02.84 (32)(33)(31) Pyritty otuoikoui —B*|ftrd prtorkat 02.12.74 USA(US) 528611 (71) The Buckeye Cellulose Corporation, 301 East Sixth Street, Cincinnati,

Ohio 45202, USA(US) (72) Larry Leonard LaFitte, Memphis, Tennessee, James Berger Camden,

Cincinnati, Ohio, USA(US) (74) Oy Koister Ab (54) Kankaantapainen pehmopaper Naminaattί - Tygartat mjukpapperslaminat

Keksinnön kohteena on kankaantapainen pehmopaperilaminaatti, jossa on keskikerros huovikemateriaalia, joka on kyllästetty nestemäisellä kiinteitä sideaineita sisältävällä sideaine-emulsiolla, joiden sideaineiden lasiintumislämpötila on 10...-80°C, ja tahmeus-testiarvo 8,9 - 178 N, ja jonka keskikerroksen tämä sideaine liittää kahteen ulompaan pehmopaperikerrokseen, joiden neliömetripaino on 11,4...29,3 g/m^.

Keksinnön mukaiselle pehmopaperilaminaatille on tunnusomaista, että olennaisesti sitomattomasta monofilamenttimateriaalista muodostetun keskikerroksen kyllästävän sideaineen kiintoaineiden paino laminaatissa on 50...120 paino-% keskikerroksen huovike-materiaalin painosta ja että sideaine jakautuu koko keskikerrokseen.

Keksinnön mukainen laminaatti on verrattuna tunnettuihin pehmopaperilaminaatteihin lähes kahisematonta, ja sitä voidaan valmistaa nestettä absorboivina ja/tai nestettä hylkivinä kan-kaantapaisina laminaatteina, kuten rainatuotteina, jotka sopivat käytettäväksi kirurgisina kankaina, verhoukseen, pyyheliinakrep- 2 65575 pinä, vuodevaatteina, telttakankaina ja muuhun käyttöön, jossa normaalisti käytetään kudottuja aineita.

Keksinnön mukainen pehmopaperilaminaatti valmistetaan kyllästämällä yhtäjaksoinen huovikekeskikerros pehmeällä, tahmealla, taipuisalla sideainesuspensiolla ja yhdistämällä kyllästetty keskikerros senjälkeen pehraopaperipintakerrosten kanssa sen vielä ollessa kosteata. Yhdistäminen suoritetaan alhaisilla paineilla ennen syntyvän laminaattiraina-aineen kuivaamista ja kovettamista. Laminaattituote voidaan tehdä tulenkestäväksi, erittäin suuresti nesteitä absorboivaksi ja/tai niitä kestäväksi tavanomaisesti yhtä tai useampia sen komponenttikerroksista käsittelemällä joko ennen yhdistämistä tai yhdistämisen, kuivaamisen ja kovettamisen jälkeen. Kuivattu ja kovetettu laminaatti voidaan saattaa myös tavanomaisiin jälkikäsittelyihin, kuten tappipehmennykseen, mikrokreppauk-seen, pintaharjaukseen ja tavanomaiseen kuiva- tai märkäkreppauk-seen sen pehmeyden, tunnun ja laskostuvuuden edelleen parantamiseksi .

Tähän asti pehmopaperilaminaatteja on valmistettu monilla eri menetelmillä käyttäen erilaisia keskus- ja pintakerroksia. Näiden laminointisovellutusten tavoitteena on ollut kehittää lami-naatteja, jotka lujuutensa, kahisevuutensa, laskostuvuutensa, tuntunsa ja imukykynsä suhteen muistuttaisivat kangasta.

Laminointialan yrittäjät ovat havainneet vaikeaksi tai mahdottomaksi saada kaikki edellä halutut ominaisuudet yhteen ainoaan tuotteeseen. Tämä tarkoittaa, että jos tavanomaisessa tapauksessa laminoidut rainat yhdistettiin ja sitten kyllästettiin ruiskuttamalla tai kastamalla siirtyvällä lateksilla, kärsi saatu laminaatti imukyvyn ja pinnan tunnun suhteen. Jos tällaiseen läpiliimattuun laminaattiin lisäksi pantiin keskelle sijoitettu kerros liimattua verkkoa tai yhtäjaksoista kuitukangasvahvistetta, joka on riittävän vahvaa antamaan kangasmaisen lujuuden, tuli syntyneestä lami-naatista jäykkä ja taipumaton. Samoin, jos laminaatti, jossa on kyllästetty keskikerros, yhdistetään kuumentamalla ja paineella keskikerroksen kuivaamisen jälkeen, on saadun laminaatin havaittu olevan suhteellisen kahiseva.

Esimerkkejä patenteista, joissa on esitetty sellaisten la-minaattien valmistus, joissa on käytetty huoviketta ovat US- 3 65575 patenttijulkaisut 3 314 841, 3 600 262, 3 639 199, 3 674 594, 3 695 985, 3 770 562 ja 3 809 077.

US-patenttijulkaisussa 3 862 877 on esitetty kankaantapais-ten laminaattien tiettyjä ominaisuuksia. Siinä kuvatut laminaatit on tehty käyttäen side-suspensioita keskellä olevaan pehmopaperi-kerroksen kyllästämiseen. Sideaineen määrä on n. 250...800 % laskettuna pehmopaperikerroksen kuitupainosta.

Tekniikan tasoa edustavana voidaan lisäksi mainita US-patentti julkaisu 3 695 985. Siinä esitetty laminoitu kuitukangas koostuu edullisesti kolmesta kerroksesta, joista keskimmäinen on synteettistä filamenttimateriaalia. Keskikerros on heikosti sidottua, kun se esillä olevassa keksinnössä on ennen impregnointia käytännöllisesti katsoen täysin irrallista.

Kuten seuraavassa yksityiskohtaisesti esitetään, keksinnön mukaiset laminaatit ovat kahisemisominaisuuksiltaan lähellä kudottuja kankaita, missä suhteessa ne eroavat muilla menetelmillä valmistetuista laminaateista, joilla on sama neliömetripaino ja lujuus.

Keksinnön mukainen kahisematon, luja, kankaanomainen pehmo-paperilaminaatti voidaan valmistaa kyllästämällä ensin keskikerros, joka on painoltaan kevyt, jatkuva huovike, jonka neliömetripaino on n. 10...27 g/m , edullisesti n. 20 g/m , pehmeällä, tahmealla sideaineella. Käytetyn aine-emulsion lasiintumislämpötila on n.

10...-80°C, edullisesti -30°C, ja tahmeustestiarvo (määritellään jäljempänä) on 8,9...178 N, edullisesti n. 31...89 N. Riittävä määrä sideaine-emulsiota levitetään keskikerrokselle tavanomaisin menetelmin, kuten ruiskuttamalla, kastamalla tai upottamalla siten, että sideaineen kiintoaineiden paino on n. 5-120 %, edullisesti n. 85-100 % keskikerroksen kuitupainosta.

Keskikerros yhdistetään kyllästämisen jälkeen vielä kosteana tai märkänä kahden pehmopaperikerroksen kanssa, joiden neliö- 2 2 metripainot ovat 11,4...29,3 g/m , edullisesti n. 14,7...24,5 g/m .

Yhdistäminen tapahtuu pienimmissä mahdollisissa puristusolosuhteis- sa. Laminaattiin voidaan edullisesti sisällyttää myös tulenkestä- vyyttä ja hydrofobisuutta parantavia aineita pehmopaperikerrokseen.

Kahisematon, luja kangasmainen pehmopaperilaminaattituote voidaan esimerkiksi tehdä kosteutta imeväksi toiselta puoleltaan ja vettä 4 C5575 hylkiväksi vastakkaiselta puolelta. Tämä voidaan tehdä käsittelemällä valittua pintapehmopaperikerrosta joko erikseen tai yhdessä keskikerroksen kanssa vettähylkivällä aineella ennen laminaatin yhdistämistä. Lopullinen kahisematon, luja kangasmainen pehmo-paperilaminaatti voidaan saada myös vettä ja alkoholia kestäväksi käsittelemällä yhdistämisen ja kuivaamisen jälkeen fluorihiilivaha-liuoksella. Laimeat impregnointiliuokset ovat erityisen sopivia ennalta muodostettujen kangasmaisten pehmopaperilaminaattien käsittelyyn kauttaaltaan, koska liuottimet ja höyryt eivät häiritse sel-loosakuitujen välisiä vetysidoksia, kuten tekisi vesi.

Samoin toinen tai molemmat pintapehmopaperikerroksista voidaan värjätä ennen yhdistämistä laminaattituotteessa. Myös käsittely antistaattisilla aineilla on mahdollinen.

Liitteenä olevissa piirroksissa samat numerot viittaavat samoihin komponentteihin kussakin kuvassa. Lisäksi on esitetty oskilloskooppi-kuvioita kahinasta, jonka aiheuttaa kangas, tavanomainen pehmopaperihuovikelaminaatti ,keksinnön mukaiset laminaatit ja voimapaperi.

Kuvio 1 on isometrinen tasokuva tämän keksinnön mukaisen pehmopaperilaminaatin edullisesta suoritusmuodosta, jossa pintakerrosten kulmat on käännetty ylös kyllästetyn keskikerroksen näyttämiseksi; kuvio 2 on suurennettu poikkileikkauskuva kuvion 1 esittämästä laminaatista. Tästä poikkileikkauskuvasta käy ilmi side-ainesuspensioiden sijainti keskuskerroksessa ja näiden sideaine-suspensioiden tunkeutuminen pintapehmopaperikerroksiin ennen ka-hisemattoman, lujan kangasmaisen pehmo.paperilaminaatin kuivaamista ja kovettamista. Kuvion 2 poikkileikkaus on tehty kuvion 1 viivaa 2-2 pitkin; kuviossa 3 on esitetty oskilloskoopilla saatu normaali taustaääni laboratoriossa; kuvio 4 esittää oskilloskoopilla mitattua tyypillistä aaltomuotoa, joka on saatu kallistelemalla pestyä musliinikangasta, kuvio 5 esittää oskilloskooppikäyrää äänestä, joka on saatu kahisuttamalla tavanomaista laminaattinäytettä, jossa on kuvioissa 1 ja 2 esitetyt huovike- ja pehmopaperikerrokset, jolloin näytteen keskikerros oli kyllästetty termoplastisella side- 5 65575 ainesuspensiolla ja kuivattu ennen laminaatin muodostamista ja liimausta kuumuutta ja puristusta käyttäen; kuvio 6 esittää oskilloskooppikäyrää äänestä, joka aikaansaadaan kahistelemalla keksinnön mukaisesti valmistettua laminaattinäytettä, jossa on samat pehmopaperi- ja kuituhuovike-kerrokset kuin kuvioissa 1 ja 2 esitetyissä, kuvio 7 esittää oskilloskooppikäyrää, joka on saatu kahi-suttamalla keksinnön mukaista laminaattinäytettä, joka poikkeaa kuviossa 6 käytetystä näytteestä ainoastaan siten, että sen pehmo-paperipintakerrokset ovat painavammat , kuvio 8 esittää oskilloskooppikäyrää, joka kehittyy rapi-suttamalla kirjekuoriin käytettävää voimapaperia, ja verrattaessa tätä piirrosta kuviossa 4 esitettyyn nähden kaksi äärimmäisyyttä halutusta ja ei-halutusta ääniaaltomuodosta, joiden väliin tämän keksinnön mukaisen laminaatin lähinnä kankaanomainen ääniaalto-muoto sijoittuu.

Kuviossa 1 esitetty kahisematon, luja kangasmainen pehmo-paperilaminaatti 1 koostuu keskushuovikekerroksesta 2, joka on vetolujuudeltaan vähäinen, neliömetripainoltaan alhainen, vähäisesti liimattu tai liimaamaton jatkuva kuitukangas, yhdessä alemman pehmopaperikerroksen 3 ja ylemmän pehmopaperikerroksen 4 kanssa. Alemman pehmopaperikerroksen 3 ja ylemmän pehmopaperikerroksen 4 neliömetripainot ovat 11,4...29,3 g/m , edullisesti 14,7...24,5 2 2 g/m . Huovikekerroksen neliömetripaino on 10...27 g/m , edulli- sesti noin 20 g/m .

Pehmopaperikerrokset 3 ja 4 voivat olla mitä tahansa tavanomaista pehmopaperia, jonka neliömetripaino on määritellyissä rajoissa. Pehmopaperikerrokset ovat edullisesti krepattuja tai muulla tavalla vastaavasti jälkikäsiteltyjä ennen yhdistämistä laminaattiin.

Huovikekerros 2 koostuu vetolujuudeltaan alhaisesta, neliömetripainoltaan alhaisesta, lievästi liimatusta tai liimamattomas-ta materiaalista. Huovikekerroksen 2 säikeet ovat polyesteri-, polyamidi- ja polyolefiinikuituja. Säikeiden sitoutumista huovik-keessa ennen kyllästämistä on vaikeata ja mahdotonta tarkasti mitata, sen uskotaan kuitenkin olevan alle 2 % mahdollisista sidos-kohdista yhtäjaksoisten säikeiden ylimenopisteissä.

« 65575

Haluamatta sitoutua mihinkään teoriaan, uskotaan kahise-mattoman, lujan kangasmaisen pehmopaperilaminaatin ainutlaatuisten ominaisuuksien johtuvan suuressa määrin huovikekeskikerroksen käytöstä yhdessä pehmeiden, taipuisten sideainesuspensioiden 5 kanssa, jotka alunperin imeytetään keskikerrokseen 2. Yhdistettäessä kyllästetty keskikerros 2 märkänä ylemmän pehmopaperikerroksen 4 ja alemman pehmopaperikerroksen 3 kanssa pehmeä taipuisa side-ainesuspensio, joka alunperin on imeytetty keskikerrokseen 2, siirtyy osittain ylempään pehmopaperikerrokseen 4 ja alempaan pehmopaperikerrokseen 3 tunkeutuen niihin melkoisesti ennen hart-sisuspension kuivaamista ja kovettamista. Impregnointi sideaine-suspensioilla 5 on märkäyhdistämisen aikana havaittu tarpeelliseksi kahisemattomuuden ja kankaantapaisten lujuusominaisuuksien saavuttamiseksi.

Keskikerroksen kyllästämiseen käytetään vesi-emulsiota, jossa on pehmeätä, taipuisaa sideainesuspensiota 5, jonka lasiin-tumislämpötila on noin 10...-80°C, edullisesti n. -30°C, ja tah-meustestiarvo 8,9...178 N. Sideainesuspensioiden kiintoainepitoi-suus on n. 40 - n. 80 %, edullisesti 50 paino-%. Edullisten sideainesuspensioiden suurin keskimääräinen hiukkaskoko on n. 5 yum.

Tässä keksinnössä käytettäväksi sopivia sideainesuspensioita ovat akrylaattiestereiden polymeerit ja sekapolymeerit, kuten akryyli-hapot, vinyyliasetaatti-etyleenisekapolymeerit, styreeni-butadieeni-sekapolymeerit, vinyylikloridipolymeerit, vinylideenikloridi-polymeerit, vinyylikloridi, vinylideenikloridisekapolymeerit, akryylinitriilisekapolymeerit ja akrylaatti-estereiden akryyli-etyleenisekapolymeerit, joita yleisesti sanotaan akryylihapoiksi, vinyyliasetaatti-etyleenisekapolymeerit, styreeni-butadieeni-sekapolymeerit, vinyylikloridipolymeerit, vinylideenikloridipoly-meerit, vinyylikloridi-vinylideenikloridisekapolymeerit, akryylinitriilisekapolymeerit ja akryylihappo-etyleenisekapolymeerit. Sideainesuspensiot sisältävät tavallisesti pinta-aktiivisia aineita; edullisesti pinta-aktiiviset aineet modifioidaan kuivaamisen ja kovettamisen aikana niin, että ne eivät enää pysty kostumaan. Luetelluista sideainesuspensioista ovat edullisia akryylihappopolymeerit ja vinyyliasetaatti-etyleenityyppiset sekapolymeerit. Sopiva akryylihappop$lymeerin vesiemulsio käytettäväksi 7 65575 tässä keksinnössä on esimerkiksi saatavissa Rohm & Haas Companyltä nimellä "E-920". Vinyyliasetaatti-etyleenisekapolymeerin vesiemulsiota toimittaa E.I. du Pont de Nemours & Co., Inc. kauppanimellä "SW-5-2685-2". Muita keksinnössä käytettäviksi sopivia akryylihappopolymeerien vesiemulsioita toimittaa Celanese Company kauppanimellä "CPE-10645" ja Rohm & Haas Company merkillä "HA-8".

Keksinnön mukainen pehmopaperilaminaatti valmistetaan kyllästämällä huovikekeskikerros 50-120 %:lla, edullisesti 85-100 %:lla laskettuna keskikerroksen kuitujen painosta, pehmeätä, taipuisaa sideainesuspensiota 5, jolla on edellä esitetyt fysikaaliset ominaisuudet. Määrätyllä sideainekyllästyksellä keskikerroksessa 2 saadaan kahisematon, luja kangasmainen pehmopaperilaminaatti 1, joka kauttaaltaan sisältää suhteellisen pienen prosenttimäärän sideainetta. Sideainesuspensioita 5 saadaan edellämainituista nestemäisistä emulsioista, jotka sisältävät n. 40 - n. 80 %, edullisesti n. 65 paino-% lateksisideainesuspensioita 5. Tällaisia la-teksisideainesuspensioiden 5 vesiemulsioita voidaan levittää teloilla, ruiskuttamalla tai muilla tavanomaisilla menetelmillä kyllästysaineiden levittämiseksi paperiin, kuten syväpaino- tai koristekuviolevitysmenetelmillä.

Kyllästetty huovikekeskikerros 2 yhdistetään tai laminoi-daan välittömästi kyllästämisen jälkeen sen vielä ollessa märkä tai kostea alemman pehmopaperikerroksen 3 ja ylemmän pehmopaperi-kerroksen 4 kanssa muodostamaan laminaatti 1. Yhdistäminen tapahtuu edullisesti ainakin yhdessä puristusraossa telojen välillä vähimmäispuristuksella, esimerkiksi pehmeiden kumilla päällystettyjen telojen välissä tai kiilloitetaan kromatun telan ja kumilla päällystetyn telan välissä, joka on päällystetty esim. kumilla kauppanimeltä "Durometer 50", kuohkeuden, tunnun ja pehmeyden parantamiseksi ja säilyttämiseksi kahisemattomassa, lujassa kangasmaisessa pehmopaperilaminaatissa 1. Muita alhaista puristusta käyttäviä menetelmiä voidaan myös käyttää yhdistämällä esimerkiksi tyhjölaatikon päällä tai taittotangon yli pelkästään tai yhdessä telarakopuristusten kanssa.

Kyllästetyn huovikekerroksen 2 yhdistämisen jälkeen alempaan pehmopaperikerrokseen 3 ja ylempään pehmopaperikerrokseen 4 laminaatti 1 kuivataan lämpöä käyttäen veden poistamiseksi ja 8 65575 sopivasti myös kyllästysaineen kovettamiseksi. Lämpökuivaus voidaan suorittaa tavanomaisessa höyryrummussa. Lämpökuivaukseen voidaan käyttää myös muita kuivausjärjestelmiä, kuten kuumennettua ilmaa kiertämässä kuljetusnauhoilla suljetuissa tunneleissa tai infrapunalähdettä tai myös kuivausta mikroaaltouunissa.

Kuivaamisen jälkeen laminaatti 1 saatetaan edullisesti mekaaniseen jälkikäsittelyyn laskostusominaisuuksien parantamiseksi. Tällainen jälkikäsittely voidaan suorittaa tasauskäsittelyllä, jonka seurauksena saadaan mikrokreppaus, jossa kuivattu laminaatti 1 kutistetaan kuminauhan ja hihnapinnan välissä erilaisin jännityksin mikrokreppauksen aikaansaamiseksi samalla tavalla, kuin on esitetty US-patenttijulkaisussa 2 624 245.

Suurennetussa poikkileikkauskuvassa (kuva 2) luvut tarkoittavat samaa kuin kuvassa 1.

Eräässä keksinnön mukaisessa edullisessa suoritusmuodossa käytetäänhuovikekeskikerroksena 2 kuitukangasta, joka koostuu yhtä- 2 jaksoisista polyesterikuiduista, joiden neliömetripaino on 20 g/m , yhdessä alemman pehmopaperikerroksen 3 ja ylemmän pehmopaperiker-roksen 4 kanssa, joiden pehmopaperikerrosten neliömetripaino on 14,7 g/m2.

Tämä edullinen suoritusmuoto on esitetty kuviossa 6. Se valmistetaan kyllästämällä ensin keskikerros 2 noin 100 %:lla kuitupainostaan "Celanese CPE 10645'' akryylihartsisuspensiolla.

Näiden sideainesuspensioiden lasiintumislämpötila on -30°C ja tahmeus-testiarvo 44 N. Sideainesuspensio sisältää 50 paino-% kiintoainetta, ja sen Brookfield-viskositeetti on 3200 (kara 2, nopeus 6 r/min).

Näin kyllästetty keskikerros 2 yhdistetään märkänä alemman pehmopaperikerroksen 3 ja ylemmän pehmopaperikerroksen 4 kanssa vähäisellä puristuksella. Laminaatti kuivataan, kovetetaan ja haluttaessa mikrokrepataan tai jälkikäsitellään laskostuvuuden ja tunnun parantamiseksi. Mikrokreppauksessa laminaatti rypistyy 8 %.

Näin valmistetun laminaatin laskostuvuus-indeksi on 2,6-1,8 ja 2 paksuus alhaisella paineella 1448 N/ra noin 0,27 mm.

Vertailunäyte, jonka kahisevuus on kuvattu kuvassa 5, valmistettiin samoista kerroksista ja käyttäen samaa kyllästys-ainetta (Rohm & Haas Ha-8 akryylihartsisuspensio) kuin edellä 9 65575 kuvion 6 kuvaamassa edullisessa suoritusmuodossa. Tämä näyte yhdistettiin kuitenkin kuumentaen ja puristaen kyllästetyn keskikerroksen alkukuivauksen jälkeen. Tämän näytteen paksuus alhaisella paineella ilman jälkikäsittelyä tai pintaharjausta oli 0,15 mra.

Lisää edullisia laminaatteja, joiden tunnusomaiset kahise-mattomuusominaisuudet on esitetty kuvassa 7, valmistettiin edullisen kuvassa 6 esitetyn suoritusmuodon mukaisesti sillä poikkeuksella, että sekä pehmopaperikerroksen 3 ja ylemmän pehmopaperi- o kerroksen 4 neliömetripainot olivat 24 g/m . Näiden näytteiden laskostuvuus-indeksi oli 1,8-1,3 ja paksuus noin 0,33 mm.

Keksinnön mukaisten laminaattien paksuus jaettuna neliö- ""6 3 “6 3 metripainolla on noin 3,4 x 10 m /g - 3,7 x 10 m /g. Nämä arvot ovat pysyvämpiä kuin muilla samantyyppisillä laminaateilla. Näiden laminaattien vetolujuus, huolimatta yksittäisistä suhteellisen heikoista kerroksista, on 0,9-1,5 kg/cm ja ilmaistuna työnä, joka tarvitaan murtovetolujuuden saavuttamiseen on noin 0,7-1,4 kg.cm/cm^.

Keksinnön mukaiset laminaatit tai niiden eri kerrokset voidaan haluttaessa värjätä esimerkiksi läpikuultamattomuuden parantamiseksi, tunnusvärin saamiseksi, heijastuksen vähentämiseksi tai koristetarkoituksissa tai myös, jotta voitaisiin erottaa toisistaan laminaatin absorboiva ja nestettä hylkivä puoli. Lami-naatti voidaan myös tehdä vettä ja alkoholia hylkiväksi tai absorboivaksi tai se voidaan tehdä tulenkestäväksi sisällyttämällä esim. ammoniumkloridia, ammoniumsulfamaattia, diammoniumfosfaat-tia, triammoniumfosfaattia tai tris(2,3-dibromipropyyli)fosfaattia huovikekeskikerrokseen 25-30 paino-% huovikekeskikerroksen painosta.

Kuvioissa 3-8 on esitetty oskilloskooppikäyriä, jotka on aikaansaatu mekaanisesti toistettavissa olosuhteissa ravistelemalla vertailukelpoisia näytteitä.

Mekaaninen ravistus saatiin aikaan pyörittämällä pyörivään pyörään asennettua ja yhteenliitetyssä raossa tapin ympäri pyörivää vartta kierrosnopeudella 206,25 r/min. Pyörivästä tapista lähtevän varren pituus solasiivekkeen pyörittämiseksi pyörivässä tapissa ja näytettä pitävän pyörivän tapin välillä oli sellainen, että värähdysväliksi tuli 20 cm värähdysluvulla 206,25 minuutissa. Lopullinen mekaaninen ravistuslaite saatiin meluttomaksi päällystä- 10 65575 mällä vetotappi ja solasiiveke ravistavassa varressa kumilla tekemällä teflon-laakerit tapin ja roottoripyörän kohdalle ja ajamalla laitetta kumihihnalla.

Arvosteltaessa kankaantuntuista kahinaa tai paperin rapinaa, joka saatiin aikaan kahisuttamalla näytteitä kuten on esitetty tässä esitetyissä piirroksissa, käytettiin rinnastusmenetelmää, joka perustuu Henry Scheffe'n, sivuilla 381-400 American Statistical Association Journal'issa syyskuussa 1952 esitetyssä julkaisussa "An Analysis of Variance for Paired Comparisons", jossa kuuntelijaraati kuunteli ja vertasi äänitysnäytteitä, jotka oli tehty useista näytteistä. Näiden vertailujen tuloksista laskettiin keskiarvot. Äänitallennuksia kuunnellut arvostelijaraati koostui kahdesta ryhmästä, joista 10 oli alan asiantuntijoita ja 20 sellaisia, jotka eivät tunne kuitukankaita.

Koska kahina oli testin aikana ainoa tutkittava ominaisuus, käytettiin kahisuttavilla näytteillä "High Fidelity"-nauhoitusta muiden tunnistettavien havaintojen, kuten tavaramerkin, värin tai tunnun poissulkemiseksi. Kaksikanavainen ääninauha, johon oli vierekkäin äänitetty näytteitä, annettiin arvostelijaraadin jäsenten kuultavaksi edestakaisin eri äänten välillä, kunnes ko. jäsen vertailemalla päätti, kumman näytteen kahina oli kangasmai-sempi. Ennen varsinaista testausta kullekin arvostelijalle annettiin mahdollisuus kuunnella äänitettyä kankaan ja paperin kahinaa niin, että voisivat tunnistaa nämä kuunneltaviltaan nauhoilta.

Näytteet olivat kooltaan 30 x 30 cm ja niitä ilmastoitiin yli yön huoneessa, johon testauslaitteisto oli sijoitettu. Tes-taushuoneen äänitasoa esittää kuvio 3. Huoneessa on vähän taustaääniä ja sen lämpötila ja kosteus pidettiin vakiona. Vähäkahi-sevuusstandardina näissä vertailuissa oli pesty musliinikangas, jonka kahisevuus on kuvattu oskilloskooppikäyrällä kuviossa 4. Jokaisen näytteen kahisevuusaste oli korkeampi kuin kankaalla. Keksinnön mukaiset laminaatit arvosteltiin vähemmän kahiseviksi kuin muut vertailunäytteet.

Vertailutesti suoritettiin kirjoittamalla vertailtujen näytteiden nimet yksittäisille paperiliuskoille ja suorittamalla mielivaltainen ottaminen niin, että ensin valitusta näytteestä tuli no 1 jne. Tämän ensimmäisen mielivaltaisen valinnan jälkeen kaikki 11 65575 mahdolliset yhdistelmät eri näytteiden vertailemiseksi toistensa suhteen kirjoitettiin erillisille paperiliuskoille ensimmäisen mielivaltaisen valinnan mukaisesti. Seuraten tämän yhdistelmän merkitsemistä yksittäisille paperiliuskoille suoritettiin toinen mielivaltainen valinta kuuntelevien arvostelijoiden järjestämiseksi vuorolleen eri vertailupareja varten. Näytteitä ravisteltiin ravistuslaitteistolla, ja lisäksi jokainen arvostelija sai rapistella sekä paperi- että kangasnäytteitä käsin. Näytteitä arvosteltiin parittain, jolloin arvostelijalle esitettiin kysymys "kumpiko kahdesta näytteestä kuulosti luonteeltaan enemmän kangas-maiselta". Arvostelijalta kysyttiin myös, missä määrin kahina kuulosti enemmän kangasta muistuttavalta. Käytettiin seuraavia merkintöjä: 0 = ei paremmuutta 1 = kuulostaa enemmän kangasmaiselta 2 = kuulostaa paljon enemmän kangasmaiselta

Arvostelijoiden parhaimpina pitämät valinnat merkittiin muistiin. Asiantuntijoiden arvosteluista laskettiin käytettävä yksikkö ja samoin ei-asiantuntijoiden arvosteluista. Sitten arvioinneista tehtiin yhdistelmä. Yhden täyden yksikön ero kahden näytteen välillä antaa 95 %:n luotettavuustason siitä, että näiden kahden välillä on merkittävä ero. Esitetyt näytteet arvosteltiin pitäen vähän kahisevana näytteenä kangasta ja suuresti kahisevana näytteenä voimapaperia.

12 , 65575

31 S

3 Vt G η :2 2 ° ro νο ro ro .g o c-~ vo ro g » '3 9 o ™ m 4 f S % 7 1 ' '

sm S

l <jj o o ra (ϋ -H p •p 'DtI a 2 00 <n vo

g‘r}Wra° 00 O O

ro -p -p - ». v - » G w e ° en (N o

d3g| 7 V V

d Ji io § 8 Sg7

-P > Ό S H 2 m (O rH

S S « ‘ä ix ° ^ ui LD

ro ro o x w *- - ^

-P Γ TO UJ -H O (N rH rH

w ro -h ro :ro i i i

< -γο,η M P

I I

3 -iV3

3 3 Ϊ7 O

10 C Ή Ή P 3 Φ > 2 rn m S E W S ° ° " ^ ro ro o _ o ro vo vo ro "w m § 7 1 1 •n |< ro T3 3 ro w s ro ;ro o Γ' o h C -P S _ O Γ~ VO «θ’ row-h o * v «. v |||'j> ° 7 7 7

•fr-H -P -P

Φ G o r- o Γ' n ° ™ ^ oo

-P -H O ro oo H

’Sr' (N rH rH

SS ...

I -H G ·Η . S

Tl 21 -P l O -P -P m w S a-&m sgoi sa,'« I-i&sT S α,-5·$ iSTb |i?S ipi lasi *. pm ifm ml] g S' P :S-¾‘9-p 5 ro ro o ·ρ &-P «> s.§ sial* ssi™ s g a g ro p m w ro ro w § vo -¾ JT*g S r- ro "h m 33 c-ä^-^-gd Gaä^| l 13 Isms Sav.^ I *3 ^-ÖStiäÖ 8 8&^B ^§S4o

Z "=r g 1^--1=0 0195, K -nHH Ä S -ro>0 trv<N

13 65575

Kahisevuuden parivertailuarvioinneissa kuvion 8 voima- 2 paperi, kirjekuorivoimaperi, jonka neliömetripaino on 122 g/m on 27-30 yksikköä kahisevampi kuin musliinikangasnäyte. Tällaiset kahisevuusvertailutestit osoittavat, että keksinnön mukaisten laminaattien kahisevuus on vain puolet (ks. kuvioiden 6 ja 7 oskilloskooppijälkiä) vertailulaminaatin kahisevuudesta ja noin 1/3 voimapaperin kahisevuudesta.

Tahmeustestit ja laskostuvuusindeksiarvot on esitetty tässä määrittelemään näiden sideaineiden ja vastaavasti kahisemattomien, lujien kangasmaisteri pehmopaperilaminaattien ominaisuuksia. Tah-meustesti suoritetaan menetelmällä, jossa ensin leikataan 12,5 x 12,5 cm:n pala pestyä ja silitettyä hienoksi kammattua 100-%:sta puuvilla-parkali-lakanaa, jossa lankaluku on 100 lankaa x 80 lankaa 2,5 cm kohti. 12,5 x 12,5 cm:n lakananpalanen päällystetään sitten toiselta puoleltaan 0,025 mm:n paksuisella polyuretaani-kalvon kappaleella. Lakananpalanen-polyuretaani-kalvo-yhdistelmä pannaan kalvopuoli alaspäin litteänä tasaiselle lasilevylle ja kiinnitetään siihen puristusherkällä teipillä.

Testattavat sideainesuspensiot levitetään sitten kalvona kiinnitetylle lakana-polyuretaani-yhdistelmälle käyttäen 20 cm leveätä Gardner-pyyhkäisyterää, jota toimittaa Gardner Laboratory, Inc., Bethesda, Maryland. Levitettäessä testikalvoa Gardner-pyyhkäisyterä asetetaan 0,75 mm:n välitykselle ja testattavien sideaineiden vesiemulsio levitetään ja kalvon annetaan kuivua yli yön 24°C:ssa. Levitettessä kalvon pinta rajoitetaan niin, että kankaan reunaan jää 2,5 cm:n levyinen päällystämätön reuna.

Kuivaamisen jälkeen yli yön leikataan 10 x 12,5 cm:n näyte päällystetystä kankaasta niin, että se sisältää 10 x 10 cm latek-sikalvolla päällystettyä pintaa ja 2,5 x 10 cm päällystämätöntä pintaa. Toinen 10 x 12,5 cm:n näyte samasta pestystä ja silitetystä hienoksikammatusta 100-%:sesta puuvillaperkali-lakanasta pannaan samanaikaisesti päällystetyn kuivatun lateksikalvolla pääs-lystetylle puolelle. Näin muodostettu 10 x 12,5 cm:n lakanapa-lasten yhdistelmä, jossa on kuiva lateksikalvo välissä, sijoitetaan kahden 10 x 10 cm:n 3 mm paksuisen "Pleksilasi" (metyylimetakry-laatti)-tyyppisten polymeerilevyjen väliin. 10 x 10 cm:n ala "pleksilasi"-levyjen välillä pannaan sitten hydrauliseen puristi- 14 65575 meen 71 N kokonaisvoimalla 10 sekunniksi. Näin saatua kahta yh-teenliitettyä lakanankappaletta ilmastoidaan sitten ainakin 24 tuntia 24°C:ssa ja 55 %:n suhteellisessa kosteudessa.

Ilmastoinnin jälkeen leikataan 2,5 x 12,5 cm:n testisui-kaleita liimatuista kappaleista. Näissä testinäytteissä on 2,5 x 10 cm:n liimattu osuus ja kaksi 2,5 cm:n neliömäistä liimaama-tonta kangasreunaa. 2,5 cm:n neliömäiset liimaamattomat kangas-reunat kiinnitetään Instron Tester, malli n:o TM sarja n:o 658:aan kiinnikkeisiin ja vedetään kohtisuoraan liimattua osaa vastaan nopeudella 2,5 cm/min. Keskimääräinen voima, joka vaaditaan repimään erilleen tai irrottamaan liimatun suikaleen toinen tuuma on laskettu Instron-kaaviosta. Näin määritetty keskimääräinen voima merkitään muistiin. Kolmen tällaisen määrityksen numerollinen keskiarvo on tässä esitetty tahmeustestiarvo.

Näiden kahisemattomien, lujien kangasmaisten laminaattien laskostumisominaisuudet määritetään laskostuvuusindeksitesteillä.

Laskostuvuusindeksimääritys suoritetaan ympyränmuotoisella näytteellä, jonka läpimitta on 30 cm. Näytettä ilmastoidaan 24°C:ssa 55 %:n suhteellisessa kosteudessa, keskusta kiinnitetään sitten vaakasuoran tukevan levyjalustan keskustaan (levyn läpimitta = 7,5 cm) ja loput kannattavalle metallilankaverkolle, jonka keskellä on läpimitaltaan 10 cm:n reikä tukevaa vaakasuoraa levyä varten. Sitten kannattava metallilankaverkko lasketaan alas ja ympyränmuotoinen näyte laskeutuu vapaasti pakottamatta kannattavan vaakasuoran levyn yli ja mukautuu siihen riippuen taipuisuus- ja las-kostuvuusominaisuuksista. Laskostuneen näytteen ympärille asetetaan muovisuojus estämään ilman liikkumisesta aiheutuva liike.

Lukujen saamiseksi numeerisen laskostuvuusindeksin laskemista varten sijoitetaan Polaroid Land-karaera - malli 95A, käyttäen 8,3 x 10,8 cm:n Polaroid kamerafilmiä kannattavan vaakasuoran levyn yläpuolelle optinen akseli kohtisuoraan sitä vastaan ja linjassa kannattavan vaakasuoran levyn keskustan kanssa. Kameran linssi (Polaroid n:o 1 lähikuvalinssi) asennetaan 75 cm:n etäisyydelle kannattavan vaakasuoran levyn yläpuolelle niin, että laskos-tamaton ympyränmuotoinen näyte täyttää kuvapinta-alan. Neljä yksittäistä valokuvaa kustakin kannattavasta vaakasuorasta levystä, laskostamattomasta näytteestä ja laskostetusta näytteestä otetaan 15 65575 ja kehitetään. Laskostetun näytteen ollessa kysymyksessä otetaan kaksi valokuvaa laskostetun näytteen kummaltakin puolelta. Kameran sijainti, polttopiste ja aksiaalisuus on sama kaikissa valokuvissa.

Valokuvien kehittämisen jälkeen jokaisen valokuvatun alueen kuva leikataan huolellisesti irti ja irtileikatut kuvat punnitaan analyysivaa'alla - 1 mg:n tarkkuudella. Sitten lasketaan yksittäin näiden neljän kuvan painojen numeerinen keskiarvo. Laskostuvuus-indeksi lasketaan seuraavalla kaavalla, jossa p = kannattavan vaakasuoran levyn valokuvauskuvien painojen numeerinen keskiarvo;

Su= laskostamattoman pyöreän näytteen (metallilankaverkon tukeman) valokuvauskuvien painojen numeerinen keskiarvo; S^= laskostetun pyöreän näytteen valokuvauskuvien painojen numeerinen keskiarvo; ja (S — p) — (s — p) laskostuvuusindeksi = u_b_ <sb - p|

Koska valokuvauskuvan kuvapainomenetelmä muodostaa tarkan menetelmän kuvapainatearvojen (faksimile values) saamiseksi ky-seessäoleville alueille, on havaittu, että laskostuvuusindeksi on osamäärä, joka saadaan jakamalla vähenemä, joka on tapahtunut las-kostuvalla alueella, kokonaisvähenemällä alueella, joka vielä olisi mahdollinen näytteellä, jolla on täydellinen laskostuvuus ja nollapaksuus.

Paperin ja pehmopaperilaminaattien valmistukseen perehtyneet tajuavat helposti, että vaikka tämän keksinnön kahisemattomia, lujia kangasmaissa laminaatteja on kuvattu etupäässä suoritusmuodoissa, jotka on tarkoitettu kertakäyttökäsittelyihin kirurgisissa kankaissa, kirurgisissa kääreissä, vaatteina, pyyheliinakreppinä ja telttakankaina, löytyy tällaisille laminaateille monia muita käyttötarkoituksia. Itseasiassa tässä esitettyjä periaatteita voidaan käyttää missä tahansa esitetään laminoitaviksi sopivia rainamaisia kuituaineita, kuten paperia, kuitukankaita, kudottua kangasta, karstattuja rainoja ja kehruuhuopautettuja rainoja jne. sekä niiden yhdistelmiä laskostuvissa, taipuvissa laminaateissa.