NO168487B - Oppvaskmiddel for maskinbruk. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av

lærlignende mikroporøse flåtestrukturer.

Det er kjent å fremstille lærlignende flåtestrukturer

av et tekstilgrunnsjikt, hvori man jevnt fordeler et elastomert bindemiddel. Til dannelse av det tekstile grunnsjikt går man fortrinnsvis ut fra filtlignende ikkevevede fibermatter, imidlertid kan det også anvendes vevnader og virker eller flerelagsbaner. Som elastomere bindemidler, som er egnet til fordeling i disse grunn-

sjikt, er det f.eks. kjent polyuretaner, polyvinylklorid og butadien-akrylnitril-kopolymerisater. Disse polymere påsprøytes i form av oppløsninger på tekstilsjiktene eller påføres ved dypping eller rakling. Deretter utfelles det i det tekstile grunnsjikt innførte polymere bindemiddel. De beste resultater har man tidligere opp- .

nådd således at man behandler det impregnerte produkt med et ikke-■

oppløsningsmiddel som er blandbart med oppløsningsmidlet for det påførte bindemiddel, i det minste delvis. Etter impregneringen og utfellingen utvaskes oppløsnings- og ikke-oppløsningsmidlet,

og det ferdige produkt tørkes. Enskjønt disse med et elastomert bindemiddel utstyrte grunnsjikt allerede har lærlignende egenskaper, er det nødvendig til forbedr-ing av overflatestrukturen 'og dermed utseendet og vanntettheten på det impregnerte grunnsjikt å påføre et dekksjikt.

Det er allerede kjent fremgangsmåter til dannelse av dekksjikt. Man går da frem således at man overfører polyuretaner eller blandinger av polyuretaner og polyvinylklorid i gelform og koagulerer gelen på det tekstile grunnsjikt ved behandling med ikke-oppløsningsmidler, fortrinnsvis vann. Den polymeres overfør-ing i gelform foregår således at man først fremstiller en oppløs-ning, og for polyuretaner egner det seg spesielt dimetylformamid som oppløsningsmiddelj og til oppløsningen setter en viss mengde ikke-oppløsningsmiddel som vann eller alkohol. Mengden av ikke-oppløsningsmidlet doseres således at den polymere akkurat geldannes. Slike geler kan oppfattes som tofasede systemer, hvor minst et stoff er dispergert i et dispergeringsmiddel, idet det dispergerende stoff og dispergeringsmidlet danner i hverandre gjennomtrengende koherente systemer. Etter polymergelens påføring på det tekstile grunnsjikt anvender man som utfellingsbad vann eller blandinger av vann med dimetylformamid.

Ved anvendelse av denne kjente fremgangsmåte har man imidlertid måttet fastslå at det sjelden lykkes å frembringe dekksjikt som er helt fri for makroporer. En ytterligere ulempe ved de kjente metoder til dekksjiktfrembringelse er å se deri at det kommer an på en meget nøyaktig overholdelse av doseringen av ikke oppløsningsmiddel og oppløsningsmiddel. Allerede relativt små av-vikelser som lett kan fremkomme under drift, fører til en gelstruk-tur som har til følge uønskede resultater. Med "makroporer" skal det forstås i dekksjiktet forekommende porer som kan sees med det blotte øye, inntil slike som kan sees på ca. 100 ganger forstørrede fotografiske tverrsnittsopptak som små vakuoler, og som for det meste ligger umiddelbart på dekksjiktets overflate. Disse makroporer er overdekket, resp. adskilt fra hverandre av meget tynne små huder, og virker meget ugunstig på luft- og varmeledningsevnen av læret, men også på dets elastiske egenskaper. Om et mikroporøst dekksjikt taler man derimot når det i et fotografisk tverrsnittsopptak ikke viser seg noen vakuoler.

Oppfinnelsens gjenstand er en forbedret fremgangsmåte til fremstilling av lærlignende mikroporøse flåtestrukturer som består av et tekstilgrunnsjikt, hvori det er jevnt fordelt et elastomert bindemiddel, såvel aom et dekksjikt. Det ble funnet at man på spesiell fordelaktig måte kan få mikroporøse dekksjikt ved påføring av en polyuretanholdig polymergel i et for polyuretan egnet oppløsningsmiddel, utfelling av den polymere med etterfølgende utvaskning og tørkning når man etter gelens påføring på grunnsjiktet foretar utfellingen ved temperaturer mellom 5 og 80°C med en vandig elektrolyttoppløsning, som har en mellom 3 og 9 liggende pH-verdi og en mellom 15 vekt% og metningsverdi liggende elektrolyttkonsen-trasjon.

Til anvendelse for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen egner det seg praktisk talt alle polyuretaner som lar seg overføre i gelform. Spesielt egner det seg imidlertid polyuretanholdige polymergeler, som inneholder 15 til 35 vekt% av en lineær polyuretan, 0 til 15 vekt% av en eller flere ytterligere polymere, 5 til 30 vekt$ av et ikke-oppløsningsmiddel for polyuretan og 20 til 80 vekt% av et oppløsningsmiddel for polyuretan, idet ikke-oppløsningsmidlet er delvis oppløselig. En foretrukket utførelses-form foreskriver anvendelsen av polymergeler, som inneholder 20 til 30 vekt% polyuretaner, 0 til 10 vekt9Sav en eller flere ytterligere polymere, 5 til 15 vekt% ikke-oppløsningsmiddel og 4 5 til ?5 vekt% oppløsningsmiddel. Lineære polyuretaner som i 20%-ig dimetylforma-midoppløsning ved 20°C har en viskositet på 20 - 100° er spesielt egnet til overføring i gelform.

Polymergelen som skal anvendes ifølge oppfinnelsen kan ved siden av polyuretan inneholde en eller flere ytterligere med polyuretan i det minste delvis blandbare polymere. Fortrinnsvis anvender man som ytterligere gelkomponenter høypolymert polyvinylklorid-, polyvinylkloridkopolymerisater, butadien/akrylnitril-eller butadien/styren-blandingspolymerisater. Også klorkautsjuk eller nitrocellulose er spesielt egnet. Blant polyvinylklorid-kopolymerisatene skal det fortrinnsvis nevnes de med maleinsyreanhydrid eller po.lyvinylacetat. Den anvendte nitrocellulose inneholder fortrinnsvis et N-innhold fra 10,8 til m vekt%.

I følgende tabell I er det.sammenstillet noen polymeri-sater som er egnet for felles forarbeidelse med polyuretan.

Som ikke-oppløsningsmidler som er egnet til fremstilling av gelen er vann og lavmolekylære alkoholer, som metyl-eller etylalkohol godt egnet. Gelene som skal anvendes ifølge oppfinnelsen inneholder fortrinnsvis som ikke-oppløsningsmiddel 5 til 10 vekt% vann eller 5 til 30' vekt% ammoniumnitrat.

Gode oppløsningsmidler for polyuretaner er som kjent dimetylformamid, tetrahydrofuran, dimetylsulfoksyd, y-butyrolaktam, y-butyrolakton, e-kaprolaktam. Polymergelen som skal anvendes ifølge oppfinnelsen inneholder fortrinnsvis dimetylformamid som opp-løsningsmiddel .

Den polyuretanholdige polymergel lar seg påføre på det tekstile grunnsjikt ved sprøytning, dypning eller rakling uten spesielle vanskeligheter. Det skulle tilstrebes en påføring i 0,4 til 1,5 mm sjikttykkelse. Tilblandingen ifølge oppfinnelsen av elektrolyttoppløsningen som benyttes til utfelling krever likeledes heller ingen spesielle forholdsregler. Som elektrolytt' egner det-, seg spesielt saltoppløsninger som i den foreskrevne konsentrasjon gir fellebadet en pH-verdi som ligger mellom 4,5- og 8. Det ble videre funnet- at nærvær av 5 - 10 vekt% dimetylformamid i elektro-lyttoppløsningen kan være meget fordelaktig. Som elektrolytt kan det også finne anvendelse saltblandinger, hvis blandingene er opp-løselige i vann i den nødvendige konsentrasjon. Etter en- foretrukket ut førelsesform skal :elektrolyttoppløsningens konsentrasjon ligge mellom 20 vekt% og metningsverdien. Med metningsverdien skar-det forstås den elektrolyttkonsentrasjon'som innstiller seg ved ' metning av utfellingsbadet ved den hver gang til felling foreskrevne temperatur, altså mellom 5 og 80°C. Spesielt gunstige resultater fåes ved en gelfelling som ble utført ved temperaturer mellom 15

og 60°C.

De for oppnåelse av et mikroporøst dekksjikt optimalt nødvendig elektrolyttkonsentrasjoner lar seg i hvert enkelt til-felle lett fastslå ved forsøk. Det viste seg at generelt oppnås ingen ytterligere fordeler mer når man øker saltoppløsningens konsentrasjon langt over den for oppnåelse av mikroporøs struktur nødvendige minste saltkonsentrasjon. Selvsagt fremkommer det ved en høyere saltkonsentrasjon heller imgen ulemper, således at det lønner seg å arbeide i tilstrekkelig grad fjernt fra den nødvendige minstekonsentrasjon. Tilsetter man mer elektrolytt enn minimal-konsentrasjonen, viser det seg som spesiell ytterligere fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen en relativt stor driftssikkerhet, da det da som det ble funnet, praktisk talt ikke oppstår konsentra-sjonssvingninger eller temperaturavvikelser i sluttproduktet.

I følgende tabell II er det oppstillet et antall av som elektrolytt innen oppfinnelsens ramme brukbare salter og deres oppløselighet i vann ved 20°C.

Fortrinnsvis egner det seg til utfelling av polyuretanet de vandige oppløsninger av alkali-, jordalkali-, ammonium- eller sinksalter. Utfellingen av.den polyuretanholdige polymergel er ifølge oppfinnelsen ikke i og for seg bundet til overholdelse av en bestemt utfellingstid. Ved den driftsmessige gjennomføring er det' imidlertid ikke nødvendig med lengere tider enn 15 minutter. Selvsagt avhenger den for gelens utfelling nødvendige reaksjonstid av utfellingsbadets temperatur. Ofte er ved meget varme, omtrent 80°C varme, utfellingsbad fellingen fullstendig allerede etter 1 minutt. For oppnåelse av en jevn dekksjiktstruktur har det vist seg som spesielt fordelaktig å gjennomføre utfellingen av gelen med elektrolyttoppløsningen i løpet av 2 til 10 minutter. Etter polymergelens utfelling blir på i og for seg kjent måte dekksjiktet vasket med vann til fullstendig fjerning av oppløsningsmiddel og ikke-oppløsningsmiddel og spesielt saltene og endelig tørket. Det viser seg at anvendelsen av saltoppløsninger ikke forlenger den vanligvis til fjerning av uønskede fremmedstoffer nødvendige vaske-tid. Saltene lar seg fjerne betydelig lettere enn oppløsnings-midlene lar seg utvaske.

Dekksjiktene fremstillet ifølge oppfinnelsen har ved siden av en god mikroporøs struktur en betydelig bedre permanent-bøyefasthet enn deksjikt, hvori det ennu inneholdes makroporer. Ved dekksjikt med makroporer brekker i permanentbøyeprøver fortrinnsvis de tynne huder over vakuolene. På et slikt bruddsted revner bruddet i dekksjiktet meget hurtig videre. Ved en undersøkelse av perma-nentfastheten ifølge IUP 20 i et Ballyfleksometer lot det seg fastslå at makroporeholdige dekksjikt gjennomsnittlig var ødelagt etter 10.000 bøyninger, men de ifølge oppfinnelsen fremstilte mikro-porøse dekksjikt minst tåler 200.000 bøyninger uten beskadigelse.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eksempler.

Eksempel 1.

Etter kjente fremgangsmåter ble det først ved karding av polyamid- og celluloseregeneratfibre av vanlig stapellengde frem- . stilt et fiberflor, som deretter ble impregnert som vanlig med en lineær polyesterpolyuretan. Etter den tekstile flåtestrukturs vaskning og tørkning ble det med en rekelkniv påført en polymergel i 1,1 mm tykkelse. Polymergelen var sammensatt av 20 vekt% lineær polyesteruretan, 4 vekt% polyvinylklorid, ca. 6 vekt% ammoniumnitrat og ca. 70 vekt% dimetylformamid. Det med denne polymergel belagte

tekstile grunnsjikt som også tilkommer betegnelsen "substrat",

fører man deretter gjennom en• 20%-ig til 20°C innstillet natrium-kloridoppløsning. Etter 5 minutters innvirkningstid vaskes det med vann og tørkes. Det dannede produkt har et meget jevnt og finporet dekksjikt. Porer med en diameter på 10^u ble ikke iakt-

tatt. De fleste av de dannede mikroporer var vesentlig mindre. Den ferdige flåtestruktur viste en vanndampgjennomtrengelighet på

650 g/m 2 /døgn. I 'et motforsøk ble utfellingen gjennomført på kjent måte ved hjelp av rent vann. Dekksjiktet var gjennomtrengt med mikroporer av en diameter som lå over 20^u.

Eksempel 2.

Man bela som angitt i eksempel 1 et fiberflor med en polymergel. Til fellingens gjennomføring ble det imidlertid an-

vendt et elektrolytbad, som ved siden av 20 vekt% natriumklorid dessuten inneholder 10 vekt% dimetylformamid. Utfellingens gjennom-føring foregikk ved en badtemperatur på 50°C. Den dannede lær-

lignende mikroporøse flåtestruktur viste en overordentlig fin pore-struktur. Undersøkelse av vanndampgjennomtrengelighet ifølge DIN

53333 ga en verdi på 750 g/m 2/døgn.

Eksempel 3.

Man fremstilte etter en kjent fremgangsmåte av poly-

amid- og celluloseregeneratkortfibre på en papirmaskin et fiberflor som impregneres med lineær polyuretan i blanding med polyvinylklorid. Etter vaskning og tørkning påfører man på substratet et 0,8 nim tykt sjikt av. en polymergel som omtrent har følgende sammensetning:

25 vekt# polyuretan og 5 vekt% av et kopolymerisat av

80 deler polyvinylklorid og 20 deler maleinsyreanhydrid, 10 vekt%

vann og 60 vekt% dimetylformamid. Det tilsvarende belagte substrat fører man med en oppholdstid på '3 minutter gjennom et utfellingsbad som inneholder 32 vekt% kaliumnitrat og er innstillet på 65°C„

Etter, vaskning og tørkning ble det dannet en flåtestruktur med meget finporøst dekksjikt.

Eksempel 4.

Man påfører som omtalt i eksempel 3 på et av et fiber-

flor fremstillet substrat en polymergel. Gelens sammensetning til-svarer det som er angitt i eksempel 3, imidlertid ble det istedenfor polyvinylkloridkopolymerisatet i samme mengde anvendt nitrocellulose.

Til polymergelens utfelling fører man det belagte substrat med en oppholdstid på 8 minutter gjennom en 50^-ig ammoniumnitratoppløs-

ning hvis temperatur utgjør 23°C. Etter vaskning og tørkning ble

det dannet en flåtestruktur som ved en undersøkelse av. permanent-bøyefastheten ifølge IUP 20 med et Bally-flexometer forble ube-skadiget etter 500.000 bøyninger.

Eksempel 5-

På et polyuretan impregnert fiberflor ble det påført en polymergel, som omtrent inneholder følgende stoffer: 24 vekt% lineært polyesteruretan, 6 vekt% ammoniumnitrat og 70 vekt% dimetylformamid. Til utfelling av den i en lagtykkelse på'0,5 mm påførte polymergel ble det anvendt en 30°C varm vandig 22%- ig elektrolyt-oppløsning, som inneholder 70 deler natriumklorid og 30 deler kaliumklorid. Etter vaskning og tørkning ble det dannet et meget finporet dekksjikt. Et fotografisk tverrsnittsopptak viser ved en forstørrelse på 1:100 en helt igjennom mikroporøs struktur av det frembragte dekksjikt.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av lærlignende mikro-porøse flåtestrukturer, som består av et tekstilgrunnsjikt hvor det er jevnt fordelt et elastomert bindemiddel, samt et dekksjikt som er frembragt ved påføring av en polyuretanholdig polymergel i et for polyuretan egnet oppløsningsmiddel, utfelling av polymeren med etterfølgende utvaskning og tørkning, karakterisert ved at man etter gelens påføring på grunnsjiktet foretar utfellingen ved temperaturer mellom 5 og 80°C med en vandig elektro-lytoppløsning som har en mellom 3 og 9 liggende pH-verdi og- en mellom 15 vekt% og metningsverdien liggende elektrolytkonsentrasjon.