PL240315B1 - Sposób wytwarzania nakładek na siedziska z dzianiny dystansowej - Google Patents

Description

PL 240 315 B1

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania nakładek na siedziska z dzianiny dystansowej o podwyższonej odporności na zapalenie, odporności na światło, piling, tarcie suche i mokre, poprawionej intensywności wybarwień oraz właściwościach antypoślizgowych warstwy podłożowej tej dzianiny. Ze względu na właściwości dzianiny, nakładki na siedziska z niej wytwarzane nadają się w szczególności do wykorzystywania w przemyśle motoryzacyjnym - jako nakładki na siedzenia samochodowe, a także jako nakładki na siedziska mebli ogrodowych.

Znane są dzianiny dystansowe, mające warstwę górną i dolną, w których nitki przędzy przebiegają zasadniczo w kierunku równoległym do płaszczyzny głównej dzianiny, a pomiędzy warstwą górną a dolną znajduje się warstwa dystansowa, którą stanowi dzianina, w której nitki przędzy łączące warstwy płaskie przebiegają zasadniczo w kierunku prostopadłym do płaszczyzny głównej dzianiny. Dzianiny te mogą mieć grubość od kilku milimetrów do kilku centymetrów, a ich sprężystość uzależniona jest od gęstości dzianiny stanowiącej warstwę dystansową i grubości zastosowanej w niej przędzy. Ze względu na strukturę splotu dzianiny dystansowe, pomimo, iż wykonane są z przędz wykonanych z tworzyw sztucznych, charakteryzują się wysoką przewiewnością, zdolnością odprowadzania wody z wnętrza dzianiny do otoczenia, a także wyższym w stosunku do materiałów piankowych modułem sztywności ściskania i wyższą wartością maksymalnej siły ściskającej.

W związku z tym dzianiny dystansowe mogłyby zastąpić warstwę pianki w piankowych elementach tapicerki siedzeniowej, na przykład mebli ogrodowych, a także foteli samochodowych. Niemniej jednak pokryciom tego typu stawiane są wysokie wymagania dotyczące ograniczonej palności, co ma znaczenie między innymi w przypadku zastosowań motoryzacyjnych, a także odpowiedniej odporności na blaknięcie koloru w trakcie ekspozycji słonecznej, co jest jednym z kryteriów doboru materiałów pokryciowych mebli ogrodowych.

Typowe wyroby na pokrycia siedziskowe, stosowane w ogrodnictwie, a także w motoryzacji, w tym pianki, wyroby włókiennicze takie jak konwencjonalne dzianiny czy tkaniny o zwartym splocie, wykańcza się w odpowiednich kąpielach apreterskich celem nadania tym materiałom wymaganych własności. Wydajność napawania w trakcie kąpieli apreterskiej tego typu materiałów nie jest jednak wysoka - co w praktyce przekłada się na generowanie w wyniku prowadzenia kąpieli apreterskich, stosunkowo dużych ilości ścieków, co ma negatywny wpływ na środowisko naturalne.

Znane są dzianiny dystansowe, mające warstwę górną i dolną, w których nitki przędzy przebiegają zasadniczo w kierunku równoległym do płaszczyzny głównej dzianiny, a pomiędzy warstwą górną a dolną znajduje się warstwa dystansowa, którą stanowi dzianina, w której nitki przędzy łączące warstwy płaskie przebiegają zasadniczo w kierunku prostopadłym do płaszczyzny głównej dzianiny. Dzianiny te mogą mieć grubość od kilku milimetrów do kilku centymetrów, a ich sprężystość uzależniona jest od gęstości dzianiny stanowiącej warstwę dystansową i grubości zastosowanej w niej przędzy. Ze względu na strukturę splotu dzianiny dystansowe, pomimo, iż wykonane są z przędz wykonanych z tworzyw sztucznych, charakteryzują się wysoką przewiewnością, zdolnością odprowadzania wody z wnętrza dzianiny do otoczenia, a także wyższym w stosunku do materiałów piankowych modułem sztywności ściskania i wyższą wartością maksymalnej siły ściskającej.

W związku z tym dzianiny dystansowe mogłyby zastąpić warstwę pianki w piankowych elementach tapicerki siedzeniowej, na przykład mebli ogrodowych, a także foteli samochodowych. Niemniej jednak pokryciom tego typu stawiane są wysokie wymagania dotyczące ograniczonej palności, co ma znaczenie między innymi w przypadku zastosowań motoryzacyjnych, a także odpowiedniej odporności na blaknięcie koloru w trakcie ekspozycji słonecznej, co jest jednym z kryteriów doboru materiałów pokryciowych mebli ogrodowych.

Typowe wyroby na pokrycia siedziskowe, stosowane w ogrodnictwie, a także w motoryzacji, w tym pianki, wyroby włókiennicze takie jak konwencjonalne dzianiny czy tkaniny o zwartym splocie, wykańcza się w odpowiednich kąpielach apreterskich celem nadania tym materiałom wymaganych własności. Wydajność napawania w trakcie kąpieli apreterskiej tego typu materiałów nie jest jednak wysoka - co w praktyce przekłada się na generowanie w wyniku prowadzenia kąpieli apreterskich, stosunkowo dużych ilości ścieków, co ma negatywny wpływ na środowisko naturalne.

Znane jest zastosowanie dzianin dystansowych między innymi jako materacy stosowanych w warunkach domowych, ze względu na ich odpowiednią sprężystość w kierunku poprzecznym. Dzianiny dystansowe charakteryzują się ponadto wysoką przewiewnością, co dodatkowo zwiększa komfort ich użytkowania jako materiałów pokryciowych mebli wypoczynkowych.

PL 240 315 B1

Niemniej jednak, ze względu na zastosowany rodzaj włókien, zapewniających wysoką sprężystość dzianiny dystansowej, napawanie dzianin dystansowych w różnych kąpielach apreterskich nie jest procesem wydajnym i nie umożliwia uzyskania zadowalających rezultatów wynikających z prowadzenia danej kąpieli, w tym uzyskania przez dzianinę dystansową odpowiedniego obniżenia progu palności oraz odporności na blaknięcie koloru pod wpływem promieniowania słonecznego. Ponadto proces taki generuje znaczące ilości ścieków.

Także z literatury patentowej znane są różne sposoby wytwarzania dzianin dystansowych.

Z polskiego patentu PL226786 znany jest sposób wytwarzania dzianiny dystansowej w którym wytwarza się dwie odrębne zewnętrzne warstwy dzianiny o gładkiej powierzchni, połączone ze sobą syntetyczną przędzą monofilamentową, zmodyfikowaną w kierunku cech ochronnych przed wysoką temperaturą, przy czym dwie warstwy dzianiny dystansowej wykonuje się z ciągłych lub ciętych przędz chemicznych lub przędz mieszankowych, charakteryzujących się cechami ochronnymi przed przecięciem i/lub wysoką temperaturą i/lub elektrycznością statyczną i/lub rozwojem mikroorganizmów. W patencie tym brak jest jednak informacji w jaki sposób uzyskać powyższe właściwości odpowiednich warstw wytwarzanej dzianiny dystansowej.

Pożądanym byłoby zatem opracowanie sposobu wytwarzania nakładek z dzianiny dystansowej umożliwiającego uzyskanie produktów o podwyższonej odporności na zapalenie oraz zmniejszonej tendencji do blaknięcia koloru pod wpływem promieniowania słonecznego, z jednoczesnym ograniczeniem ilości produkowanych ścieków na etapie wykańczania wytwarzanej dzianiny dystansowej.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nakładek na siedziska z dzianiny dystansowej, w którym snuje się poliestrowe przędze osnowowe na snowadle, a z usnutych przędz dzieje się dzianinę dystansową na osnowarce raszlowej, po czym dzianinę dystansową poddaje się następującym po sobie operacjom: prania na pierwszym fulardzie stabilizatora, bielenia, stabilizacji termicznej, barwienia, suszenia po barwieniu, wykańczania, suszenia po wykańczaniu oraz docinania laserem na zadany wymiar uzyskując nakładki z dzianiny dystansowej. W sposobie tym bielenie 40 dzianiny dystansowej prowadzi się na drugim fulardzie stabilizatora, w którym dzianinę dystansową napawa się wodną kąpielą bielącowiążącą zawierającą w składzie: stylben jako podbielacz o stężeniu w tej kąpieli wynoszącym od 4 do 5 g podbielacza na każdy litr wody, kopolimer akrylowo-styrenowy jako środek wiążący, o stężeniu wynoszącym od 10 do 100 g środka wiążącego na każdy litr wody. Następnie dzianinę dystansową poddaje się stabilizacji termicznej 50 w temperaturze wynoszącej od 185 do 195°C, w której przeprowadza się dzianinę dystansową przez stabilizator z prędkością 20 mb/min. Natomiast wybarwioną i wysuszoną po barwieniu dzianinę dystansową poddaje się wykańczaniu (81,82), w którym: natryskuje się (81) na dzianinę dystansową z jednej jej strony wodny roztwór wykańczający zawierający w składzie: 2-2-Hydroksy-4-metoksybenzofenon w ilości od 5 do 50 g na każdy litr wody, woski polietylenowe w ilości od 8 do 12 g na każdy litr wody, kopolimer akrylowo-styrenowy w ilości od 30 do 35 g na każdy litr wody, polifosforan melaminy w ilości od 125 do 135 g na każdy litr wody oraz chlorheksydynę w ilości od 5 do 40 g na każdy litr wody, w ilości wodnego roztworu wykańczającego wynoszącej 50 g wodnego roztworu wykańczającego na 1m² powierzchni dzianiny dystansowej, utrzymując temperaturę wodnego roztworu wykańczającego wynoszącą od 10 do 20°C. Następnie dzianinę dystansową powleka się z drugiej strony (82) wodnym roztworem krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy o stężeniu krzemionki koloidalnej w tym roztworze wynoszącym od 2 do 10% oraz stężeniu polifosforanu melaminy w tym roztworze wynoszącym 2 do 10%, w ilości wynoszącej 0,6 litrów wodnego roztworu krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy na każdy kilogram dzianiny dystansowej. Po czym dzianinę dystansową suszy się po wykańczaniu 90 w suszarce w trzech fazach, przy czym w pierwszej i trzeciej fazie dzianinę dystansową suszy się w temperaturze od 115 do 125°C, a w drugiej fazie dzianinę dystansową suszy się w temperaturze od 125 do 135°C, przy czym w tkacie suszenia dzianinę dystansową przeprowadza się przez suszarkę o łącznej długości drogi suszenia wynoszącej 20 m, z prędkością przesuwu dzianiny dystansowej wynoszącą 20 mb/min.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat blokowy sposobu wytwarzania nakładek na siedziska z dzianiny dystansowej, według wynalazku.

Nakładki na siedziska z dzianiny dystansowej wytworzone sposobem według wynalazku nadają się do wykorzystania w szczególności na siedzenia samochodowe oraz siedziska mebli ogrodowych, co jest związane z poprawionymi parametrami użytkowymi dzianiny dystansowej, które osiągnięto w wyniku opracowanej metody jej produkcji umożliwiającej uzyskanie podwyższonej odporności na zapale

PL 240 315 B1 nie, z jednoczesną poprawą odporności wybarwienia dzianiny dystansowej na blaknięcie na skutek ekspozycji słonecznej. Opracowany sposób produkcji nakładek na siedziska z dzianiny dystansowej charakteryzuje się ponadto ograniczoną ilością produkowanych w procesie ścieków, co wpływa na jego proekologiczny charakter.

Sposób wytwarzania nakładek na siedziska z dzianiny dystansowej według wynalazku, przedstawiony na Fig. 1 obejmuje: snucie poliestrowych przędz osnowowych w kroku 10, dzianie dzianiny dystansowej w kroku 20 oraz szereg następujących po sobie operacji technologicznych obróbki wytworzonej dzianiny dystansowej obejmujących: pranie w kroku 30, bielenie w kroku 40, stabilizację w kroku 50, barwienie w kroku 60, suszenia po barwieniu w kroku 70, wykańczanie w krokach 81,82 - które jest wykańczaniem uszlachetniającym, suszenie po wykańczaniu w kroku 90 oraz cięcie wykończonej dzianiny dystansowej na formatki o określonej wielkości w kroku 100 - stanowiące nakładki na siedziska, przykładowo mebli ogrodowych bądź foteli samochodowych. Opcjonalnie w kroku 110 każdą formatkę z dzianiny dystansowej można obszywać lamówką, uzyskując tym sposobem nakładki zawierające formatkę dzianiny dystansowej z estetycznym wykończeniem pokrywającym obrzeża dzianiny dystansowej.

Poszczególne kroki procesu wytwórczego prowadzi się zgodnie z parametrami technologicznymi (takimi jak czas, prędkość, krotność, w tym krotność kąpieli, temperatura, stosowane środki, w tym środki pomocnicze, pH, w tym pH kąpieli) znanymi specjalistom, o ile nie zostało to określone inaczej poniżej.

Snucie przędzy osnowowej na dzianinę dystansową w kroku 10, korzystnie może być realizowane z wykorzystaniem przędzy poliestrowej składającej się z dziesięciu skręconych ze sobą włókien, przy czym przędzę tę rozszczepia się na pojedyncze włókna które wykorzystuje się do wytworzenia dzianiny dystansowej. Operacja ta może być realizowana na snowadle wyposażonym w aparat do rozszczepiania przędzy na pojedyncze włókna. Taka obróbka materiału zapewnia ograniczenie kosztów procesowych, co wynikowo wpływa na niższy koszt wytwarzania wyrobu gotowego. Nakładki na siedziska z dzianiny dystansowej wytwarza się z przędz poliestrowych, przy czym korzystnie na górną i dolną warstwę dzianiny dystansowej stosuje się przędzę poliestrową o grubości 100/24 den, a na warstwę dystansową korzystnie stosuje się przędzę poliestrową o grubości 30/1 den.

Dzianie dzianiny dystansowej prowadzone w kroku 20 realizowane jest za pomocą osnowarek raszlowych. Korzystnie proces dziania jest realizowany przy nastawie prędkości roboczej 300 obrotów/min, z zachowaniem dystansu między płytami osnowarki wynoszącym 4 lub 10 mm - w zależności od docelowej grubości wytwarzanej dzianiny dystansowej, przy użyciu siedmiu grzebieni roboczych osnowarki, przy pełnym lub połowicznym ich obłożeniu - w zależności od potrzeb, oraz pełnej szerokości obłożenia (138”) w podziale na 2 pasy.

Korzystnie sposobem według wynalazku wytwarzać można nakładki na siedziska z dzianiny dystansowej o różnej grubości, a korzystnie o grubości wynoszącej 4 mm lub 10 mm, które charakteryzują się optymalną docelową przewiewnością oraz optymalnym modułem sztywności ściskania i wartością maksymalnej siły ściskającej - przy stosowaniu tych nakładek jako pokrycia siedzisk użytkowych na przykład mebli ogrodowych czy foteli samochodowych.

Wytworzoną dzianinę dystansową w kroku 30 poddaje się operacji prania, przy czym opracowanym sposobem pranie prowadzi się na pierwszym fulardzie stabilizatora, a zatem inaczej niż ma to miejsce w przypadku konwencjonalnych technik prania, w których pranie prowadzi się w pralnicy. Opracowany sposób prania, prowadzonego na pierwszym fulardzie stabilizatora zapewnia znaczące zmniejszenie zużycia wody oraz skrócenie czasu tego procesu, zapewniając tym samym zmniejszenie zużycia energii: w tym cieplnej i elektrycznej niezbędnej do przeprowadzenia tego procesu.

Pranie można prowadzić za pomocą różnych środków piorących do poliestrów, przykładowo anionowych i/lub niejonowych, o właściwościach dyspergujących, rozpuszczających i emulgujących tłuszcze oraz zwilżających powierzchnię poliestrowych włókien, z których wykonana jest dzianina dystansowa. Korzystnie pranie dzianiny dystansowej prowadzi się w temperaturze 80°C.

Wypraną dzianinę poddaje się w kroku 40 bieleniu, które realizowane jest na drugim fulardzie stabilizatora, oraz polega na napawaniu dzianiny dystansowej wodną kąpielą bieląco-wiążącą zawierającą w składzie:

- stylben (węglowodór aromatyczny o wzorze ogólnym: C6H5CH=CHC6H5) - jako podbielacz o stężeniu w tej kąpieli wynoszącym od 4 do 5 g podbielacza na każdy litr wody, a korzystnie wynoszącym 4,5 g podbielacza na każdy litr wody, korzystnie jako donor środka bielącego można stosować dostępny handlowo środek bielący: Tuboblac (PT-B) HTC (Szwajcaria), oraz

PL 240 315 B1

- kopolimer akrylowo-styrenowy jako środek wiążący, o stężeniu wynoszącym 10 do 100 g środka wiążącego na każdy litr wody, a korzystnie wynoszącym 50 g środka wiążącego na każdy litr wody.

Napawanie dzianiny dystansowej kąpielą bieląco-wiążącą prowadzi się na drugim fulardzie stabilizatora w sposób ciągły z prędkością w zakresie: 10-20 mb/min (metrów bieżących na minutę) przez czas wynoszący kilka sekund, utrzymując temperaturę tej kąpieli wynoszącą od 15 do 25°C. Po wybieleniu, dzianinę dystansową poddaje się w kroku 50 stabilizacji termicznej w temperaturze wynoszącej 190°C, przy przebiegu przez pola operacyjne stabilizatora z prędkością 20 mb/min.

Opracowany sposób bielenia, który prowadzi się według wynalazku na drugim fulardzie stabilizatora, (a zatem odmiennie niż w metodach znanych ze stanu techniki, w których operacja bielenia trwająca typowo kilkadziesiąt minut realizowana jest w bielniku) zapewnia ograniczenie zużycia wody, znaczące skrócenie czasu tej operacji, a w związku z tym zmniejszenie zapotrzebowania energetycznego tego procesu.

Ponadto, opracowany skład wodnej kąpieli bieląco-wiążącej oraz następna stabilizacja dzianiny dystansowej w kroku 50, polegająca na jej obróbce termicznej, zapewniają łącznie utrwalenie wiązan ia kopolimeru akrylowo-styrenowego z włóknem poliestrowym, który następnie silniej wiąże barwnik z włóknem poliestrowym w procesie barwienia, zwiększając trwałość i intensywność wybarwień. Zatem, innymi słowy, uzyskana poprawa trwałości i intensywności wybarwień jest efektem dodatku do kąpieli bieląco-wiążącej kopolimeru akrylowo-styrenowego oraz parametrami tej kąpieli.

Wysuszoną dzianinę dystansową poddaje się barwieniu w kroku 60 na wybrany kolor, a wybarwioną dzianinę następnie suszy się po barwieniu w kroku 70.

Po suszeniu dzianinę dystansową poddaje się natomiast procesowi wykańczania obejmującego bezstykowe aplikowanie na powierzchni dzianiny cieczy będącej wodnym roztworem wykańczającym w kroku 81 oraz powlekanie wodnym roztworem krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy w kroku 82.

W kroku 81 dzianinę natryskuje się z jednej jej strony - stanowiącej stronę wierzchnią wyrobu gotowego, wodnym roztworem wykańczającym zawierającym w składzie:

- 2-2-hydroksy-4-metoksybenzofenon - jako absorber UV, w ilości od 5 do 50 g na każdy litr wody, a korzystnie w ilości 25 g na każdy litr wody,

- woski polietylenowe - jako środki antypilingowe, w ilości od 8 do 12 g na każdy litr wody, a korzystnie w ilości 13 g na każdy litr wody; jako środki zawierające woski polietylenowe stosować można także dostępne handlowo produkty takie jak: środek Ceralube PHD firmy Archroma (Reinach, Szwajcaria),

- kopolimer akrylowo-styrenowy jako środek wspomagający środki antypilingowe oraz nadający dzianinie właściwości hydrofobowe w ilości od 30 do 35 g na każdy litr wody, a korzystnie w ilości wynoszącej 35g na każdy litr wody, jako środki zawierające kopolimer akrylowo-styrenowy stosować można także dostępne handlowo produkty takie jak: Appretan NF firmy Archroma (Reinach, Szwajcaria),

- polifosforan melaminy - jako środek uniepalniający, w ilości od 125 do 135 g na każdy litr wody, a korzystnie w ilości 130 g na każdy litr wody, oraz

- chlorheksydynę, jako środka o własnościach biobójczych, w ilości od 5 do 40 g na każdy litr wody, a korzystnie w ilości 20 g na każdy litr wody.

Proces nanoszenia wodnego roztworu wykańczającego w kroku 81 korzystnie jest realizowany za pomocą urządzenia do bezstykowego aplikowania na powierzchnię dzianiny dystansowej wodnego roztworu wykańczającego o powyższym składzie, co umożliwia skrócenie czasu tego procesu, przy czym w trakcie natryskiwania utrzymuje się temperaturę wodnego roztworu wykańczającego w zakresie 10-20°C.

W wyniku natrysku wodny roztwór wykańczający jest nanoszony na powierzchnię dzianiny dystansowej od jednej wybranej strony- przeznaczonej na stronę wierzchnią wyrobu gotowego, w formie aerozolu: drobnych kropelek wodnego roztworu wykańczającego zawieszonych w powietrzu.

W procesie natryskiwania na dzianinę od jednej strony nanosi się w ilości 50 g wodnego roztworu wykańczającego na każdy 1 m² powierzchni dzianiny dystansowej.

Opracowany skład wodnego roztworu wykańczającego oraz jego temperatura umożliwiły realizację jego nanoszenia na dzianinę dystansową poprzez natrysk, eliminując tym samym konieczność stosowania obróbki wykańczającej w formie kąpieli napawającej.

Ponadto opracowana technika nanoszenia zapewnia wyższą wydajność procesu wykańczania poliestrowej dzianiny dystansowej, większą równomierność naniesienia środków chemicznych, w yeliminowanie zjawiska agregacji i sedymentacji stosowanych środków w aplikowanym roztworze oraz

PL 240 315 B1 mniejsze zużycie uszlachetniających środków chemicznych do przygotowania wodnego roztworu wykańczającego stosowanego w kroku 81. Opracowana technika wykańczania dzianiny dystansowej w kroku 81 pozwala na obniżenie zużycia środków chemicznych, wody, zmniejszenia ilości generowanych ścieków, a także obniżenia temperatury i skrócenia czasu suszenia dzianiny dystansowej po jej uszlachetniającym wykańczaniu w krokach 81 i 82, a zatem nie tylko wykazuje proekologiczny charakter, ale także zapewnia obniżenie kosztów procesowych i zwiększenie ogólnej wydajności produkcyjnej dzianin dystansowych wytwarzanych sposobem według wynalazku.

Dodatkowo, tak obrobiona dzianina dystansowa charakteryzuje się poprawionymi własnościami, w tym: podwyższonym progiem palności, zwiększoną odpornością jej koloru na działanie promieniowania słonecznego, a także poprawioną odpornością na piling, poprawioną odpornością wybarwienia na pranie suche oraz mokre. Uzyskana opracowanym sposobem dzianina dystansowa wykazuje także aktywność przeciwdrobnoustrojową.

Dodatkową zaletą opracowanego składu wodnego roztworu wykańczającego, zawierającego w składzie wiele środków chemicznych o działaniu kierunkowym, jest możliwość ich jednoczesnej aplikacji, co także zapewnia skrócenie czasu obróbki dzianiny dystansowej i przekłada się na zmniejszenie zużycia energii oraz zwiększenie ogólnej wydajności procesu wytwarzania nakładek na siedziska z dzianiny dystansowej.

Następnie, w kroku 82 dzianinę dystansową, od przeciwnej strony - to jest od strony stanowiącej warstwę podłożową w wyrobie gotowym, powleka się wodnym roztworem krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy, o stężeniu krzemionki koloidalnej w tym roztworze wynoszącym od 2 do 10% oraz stężeniu polifosforanu melaminyw tym roztworze wynoszącym od 2 do 10%wag.,. Jako wodny roztwór krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy można stosować także dostępne handlowo środki stanowiące:

- wodne roztwory krzemionki koloidalnej o odpowiednim wskazanym powyżej stężeniu, w tym przykładowo preparat Tubingal GSJ firmy CHT (Tubingen, Niemcy), oraz

- wodne roztwory polifosforanu melaminy o odpowiednim wskazanym powyżej stężeniu, w tym przykładowo preparat Pekoflam PES firmy Archroma (Reinach, Szwajcaria).

Wodny roztwór krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy można sporządzić przykładowo poprzez dokładne wymieszanie z wodą powyższych preparatów w odpowiednich proporcjach.

Wodny roztwór krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy nanosi się w kroku 82 na powierzchnię dzianiny dystansowej przez jej powlekanie w ilości 0,6 litra wodnego roztworu krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy na każdy kilogram dzianiny dystansowej. Proces powlekania może być realizowany z zastosowaniem systemu noża powietrznego.

Powleczona w kroku 82 dzianina wykazuje własności antypoślizgowe oraz podwyższoną odporność na zapalanie. Zatem w wyrobie gotowym w postaci nakładki na siedziska w szczególności mebli ogrodowych, a także foteli samochodowych czy wózków inwalidzkich, powleczona w kroku 82 strona dzianiny może stanowić stronę podłożową tej nakładki - do kontaktu z podłożem, ponieważ powleczona strona dzianiny charakteryzuje się odpowiednim współczynnikiem tarcia nakładki o podłoże, a w wyniku wykończenia uniepalniającego warstwy wierzchniej i spodniej dzianiny dystansowej, odpowiednio w krokach 81 i 82 - także podwyższoną odpornością na zapalanie.

Następnie dzianinę dystansową w kroku 90 suszy się po wykańczaniu w suszarce w trzech fazach, przy czym w pierwszej i trzeciej fazie dzianinę dystansową suszy się w temperaturze od 115 do 125°C, a w drugiej fazie dzianinę dystansową suszy się w temperaturze od 125 do 135°C, przy czym w tkacie suszenia dzianinę dystansową przeprowadza się przez suszarkę o łącznej długości drogi suszenia wynoszącej 20 m, z prędkością przesuwu dzianiny dystansowej wynoszącą 20 mb/min.

Korzystnie proces suszenia po wykańczaniu prowadzony w kroku 90 może być realizowany w suszarce sześciopolowej. Tak prowadzony proces suszenia zapewnia utrwalenie krzemionki na powierzchni dzianiny dystansowej.

Wysuszoną dzianinę dystansową w kroku 100 tnie się laserowo na formatki o założonej wielkości przykładowo dostoswanej do wymagań odbiorców, uzyskując tym sposobem wyrób gotowy: nakładki na siedziska z dzianiny dystansowej. W zależności od potrzeb, wytworzone formatki można opcjonalnie w kroku 110 obszyć lamówką oraz wyposażyć w elementy zaczepowe, na przykład rzepy, sznurki czy gumki mocowane do siedziska, ograniczające przemieszczanie się nakładki.

Opracowany sposób wytwarzania poliestrowej dzianiny dystansowej, w którym zmodyfikowano sposób wykańczania dzianiny dystansowej poprzez zastosowanie natrysku tej dzianiny wodnym roztworem wykańczającym od jednej jej strony o składzie jak wskazano powyżej, zapewnia znaczące

PL 240 315 B1 zmniejszenie zużycia wody, skrócenie czasu tego procesu oraz ograniczenie ilości generowanych w procesie ścieków, obniżenia zużycia energii elektrycznej i cieplnej, dzięki czemu proces ten jest bardziej przyjazny dla środowiska naturalnego.

Dodatkowo, opracowany skład wodnej kąpieli bieląco-wiążącej oraz następna stabilizacja dzianiny dystansowej, polegająca na jej obróbce termicznej zapewniają łącznie utrwalenie wiązania kopolimeru akrylowo-styrenowego w włóknem poliestrowym, który następnie silniej wiąże w kroku 60 (w procesie barwienia) barwnik z włóknem zwiększającym trwałość i intensywność wybarwień. Natomiast wybarwioną dzianinę dystansową w kroku 60 i wysuszoną po barwieniu w kroku 70 poddaje się uszlachetniającemu wykańczaniu.

Ponadto, poliestrowa dzianina dystansowa wytworzona sposobem według wynalazku charakteryzuje się podwyższonym progiem palności oraz zwiększoną odpornością na blaknięcie koloru zwaną także odpornością na światło w wyniku ekspozycji słonecznej, dzięki czemu może być stosowana między innymi jako pokrycie siedzisk mebli ogrodowych oraz foteli samochodowych. Wytworzona sposobem według wynalazku dzianina wykazuje ponadto bardzo dobrą aktywność przeciwdrobnoustrojową wobec drobnoustrojów takich jak: Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans oraz dobrą wobec, Aspergillus niger a także zwiększoną odporność na piling, odporność na tarcie suche i mokre, większą intensywność wybarwień uzyskanego w procesie produkcyjnym barwienia, a także poprawioną przyczepność do podłoża: własności antypoślizgowe i hydrofobowość dzianiny od jej strony podłożowej - czyli strony powleczonej w kroku 82, co dodatkowo wpływa na jej walory użytkowe - w przypadku stosowania jako nakładki różnych siedzisk.

Poliestrową dzianinę dystansową wytworzoną sposobem według wynalazku poddano ponadto badaniom, celem weryfikacji uzyskanych poprawionych własności wytworzonego opracowanym sposobem produktu.

Dzianinę dystansową poddano badaniu odporności na piling metodą Martindale'a zgodnie z normą PN-EN ISO 12945-2:2002-12. Stopień spilingowania próbki dzianiny wykończonej zgodnie z opracowaną technologią po 50 000 cyklów tarcia oceniony został w skali pięciostopniowej na 5, co świadczy o bardzo dobrych własnościach antypilngowych dzianiny dystansowej wytworzonej opracowanym sposobem. Tak dobra (najwyższa w pięcio-stopniowej skali) odporność na pling jest wynikiem połączenia w jednym wodnym roztworze wykańczającym kopolimeru akrylowo-styrenowego oraz wosków polietylenowych w odpowiednich proporcjach.

Dzianinę dystansową poddano także badaniu odporności na ścieranie określoną po 50 000 cyklach w skali Martindale’a zgodnie z PN-EN ISO 12947-2:2000, gdzie 5 oznacza maksymalną odporność. Przeprowadzone badania wykazały, że odporność na tarcie dzianiny dystansowej wynosi pięć i jest ona o dwa stopnie wyższa w stosunku do dzianiny bazowej nie poddanej wykończeniu antypilingowemu według wynalazku.

Dzianinę dystansową poddano także badaniu odporności jej wybarwienia na tarcie suche i mokre zgodnie z normą PN-EN ISO 105-X12:2005-02 metodą oceny wizualnej według pięciostopniowej szarej skali. Odporność wybarwień badanej dzianiny na tarcie suche i mokre oceniono odpowiednio na 5 i 4. Dla porównania odporność wg tej samej normy dla dzianiny dystansowej otrzymanej znanym w stanie techniki sposobem wynosiła odpowiednio 3 i 2.

Dzianinę dystansową poddano także badaniu odporności wybarwień na światło zgodnie z normą PN-EN ISO 105-1302:2014-11 Tekstylia - Badania odporności wybarwień - Część B2: Odporność wybarwień na działanie światła sztucznego: Test płowienia w świetle łukowej lampy ksenonowej. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdziły wzrost odporności wybarwienia dzianiny dystansowej, która wyniosła 7 dla dzianiny dystansowej otrzymanej opracowanym sposobem. Dla porównania odporność zmierzona wg tej samej normy dla dzianiny dystansowej otrzymanej znanym w stanie techniki sposobem wynosiła odpowiednio 5. Poprawa odporności wybarwienia dzianiny dystansowej jest spowodowana zastosowaniem opracowanej techniki natryskowego nanoszenia wodnego roztworu wykańczającego na powierzchnię dzianiny oraz zastosowaniu w składzie tego roztworu 2-hydroksy-4-metoksybenzofenonu w ilości jak wskazano powyżej.

Dzianinę dystansową poddano także badaniu jej właściwości biobójczych, które zostały przeprowadzone w Instytucie Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Politechniki Łódzkiej. Ocenę aktywności biobójczej dzianiny dystansowej wytworzonej sposobem według wynalazku wykonano metodą jakościową zgodnie z metodyką opisaną w PN-EN ISO 20645:2006 (bakterie) oraz według normy PN-EN ISO 14119:2005 (grzyby). Przeprowadzone badania potwierdziły bardzo dobrą aktywność dzianiny dystansowej wobec drobnoustrojów: Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida

PL 240 315 B1 albicans oraz dobrą wobec Aspergillus Niger, a zatem badania potwierdziły własności biobójcze wytworzonej dzianiny dystansowej.

Dzianinę dystansową poddano także badaniu intensywności jej wybarwienia. Intensywność wybarwień dzianiny dystansowej była określana metodą spektrofotometryczną z wykorzystaniem systemu CIE Lab, w zakresie światła widzialnego (od 400 do 700 nm), przy zastosowaniu źródła światła D65. Ostateczny wynik oceny to wartości współczynnika DL reprezentujące różnice intensywności wybarwienia w świetle dziennym dzianin - wynik pomiaru w CIEL ab Color Difference Wartość DL zmierzona dla dzianiny dystansowej wytworzonej opracowanym sposobem wyniosła -2.64, co świadczy (wynik ujemny) o większej głębi koloru badanej próbki. Uzyskanie większej głębi koloru jest wynikiem zastosowania jako dodatku kopolimeru akrylowo styrenowego na etapie bielenia dzianiny dystansowej.

Dzianinę dystansową poddano ponadto badaniu jej odporności na zapalenie. Badania prowadzono zgodnie z normą: PN-EN 1021-2:2014-12 „Meble. Ocena zapalności mebli tapicerowanych. Część 2: Źródło zapłonu: równoważnik płomienia zapałki”. Wyniki badań potwierdziły podwyższony próg palności dzianiny i spełnienie powyższej normy: nie zaobserwowano palenia, żarzenia ani postępującego tlenia badanej dzianiny. Podczas testu następowało uszkodzenie dzianiny (stopienie) o wymiarach 120 mm x 25 mm, w strefie bezpośredniego jej kontaktu z płomieniem.

Dzianinę dystansową poddano także badaniu jej odporności na zapalenie zgodnie z normą PN EN 1021-1:2014-12 „Meble. Ocena zapalności mebli tapicerowanych. Część 1: Źródło zapłonu: tlący papieros”. Wyniki badań potwierdziły podwyższony próg palności dzianiny i spełnienie powyższej normy: nie zaobserwowano palenia ani postępującego tlenia badanego wyrobu. Podczas testu następowało uszkodzenie dzianiny (stopienie) o wymiarach 75 mm x 16 mm, w miejscu bezpośredniego oddziaływania tlącego się papierosa.

PRZYKŁAD WYKONANIA:

Snuto poliestrowe przędze osnowowe na snowadle, a z usnutych przędz dziano dzianinę dyst ansową na osnowarce raszlowej, przy czym na warstwę wierzchnią i spodnią dzianiny stosowano przędze poliestrowe: PES DTY LT SD o grubości 100/24den, a na warstwę dystansową stosowano przędze poliestrowe o grubości 30/1 den. W procesie dziania wytworzono dwa rodzaje dzianin dystansowych: o grubości 4 mm oraz o grubości 10 mm. Proces dziania zrealizowano z zachowaniem następujących parametrów: osnowarkę wyposażoną w siedem grzebieni roboczych, oraz pełnej szerokości obłożenia (138”) w podziale na 2 pasy.

Każdą z wytworzonych dzianin, niezależnie, poddano jednakowym procesom dalszej obróbki.

Wytworzone dzianiny wyprano na pierwszym fulardzie stabilizatora, a następnie bielono na drugim fulardzie stabilizatora w wodnej kąpieli bieląco-wiążącej o składzie: środek: Tuboblac (PT-B) jako podbielacz w ilości 5g/l tej kąpieli oraz środek Softbind SZDQ jako środek wiążący w procesie barwienia barwnik z włóknem, co zapewniło zwiększenie trwałości i intensywności wybarwień, w ilości 50 g/litr kąpieli. Wybielone dzianiny dystansowe stabilizowano w temperaturze wynoszącej 190 C przez 2 minuty. Dzianinę dystansową po wybarwieniu i wysuszeniu poddano uszlachetniającemu wykańczaniu, w którym na warstwę dzianiny jednej strony dystansowej natryskiwano wodny roztwór wykańczający o składzie: 13 g wodnej dyspersji antypilingowej na każdy litr wody, 35 g wodnej dyspersji kopolimeru akrylowo-styrenowego na każdy litr wody, 130 g wodnej dyspersji uniepalniającej na każdy litr wody, 25 g wodnej dyspersji absorbera UV na każdy litr wody, 20 g wodnej dyspersji chlorheksydyny na każdy litr wody, utrzymując temperaturę tego roztworu na poziomie 18°C.

Następnie dzianinę powleczono od drugiej strony (która była stroną przeciwną do uprzednio natryskiwanej) wodnym roztworem krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy, o stężeniu krzemionki koloidalnej w tym roztworze wynoszącym 5% oraz o stężeniu polifosforanu melaminy w tym roztworze wynoszącym 4%. Wodny roztwór krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy naniesiono na warstwę spodnią dzianiny dystansowej przez jej powlekanie w ilości 0,6 litra tego roztworu na każdy kilogram dzianiny dystansowej.

Następnie powleczone dzianiny dystansowe wysuszono w stabilizatorze sześciopolowym, z zachowaniem liniowej prędkości przesuwu dzianin wynoszącej 20 mb/min, przy czym na pierwszych 2 polach grzewczych dzianinę dystansową suszono w temperaturze 120°C, następnie dzianinę dystansową suszono w temperaturze 130°C - w trzecim i czwartym polu stabilizatora, a następnie dzianinę suszono w temperaturze 120°C - w piątym i szóstym polu stabilizatora.

Claims (2)

PL 240 315 B1 Następnie dzianinę pocięto laserem na formatki o wymiarach 400x400 mm. Uzyskane produkty stanowiły wyrób gotowy w postaci nakładek z dzianiny dystansowej na siedziska w tym: mebli ogrodowych oraz forteli samochodowych. Zastrzeżenie patentowe

1. Sposób wytwarzania nakładek na siedziska z dzianiny dystansowej, w którym snuje się poliestrowe przędze osnowowe na snowadle, a z usnutych przędz dzieje się dzianinę dystansową na osnowarce raszlowej, po czym dzianinę dystansową poddaje się następującym po sobie operacjom: prania na pierwszym fulardzie stabilizatora, bielenia, stabilizacji termicznej, barwienia, suszenia po barwieniu, wykańczania, suszenia po wykańczaniu oraz docinania laserem na zadany wymiar uzyskując nakładki z dzianiny dystansowej, znamienny tym, że:

- bielenie (40) dzianiny dystansowej prowadzi się na drugim fulardzie stabilizatora, w którym dzianinę dystansową napawa się wodną kąpielą bieląco-wiążącą zawierającą w składzie:

i J Ł I i i il ί ς iii J i i

- stylben jako podbielacz o stężeniu w tej kąpieli wynoszącym od 4 do 5 g podbielacza na każdy litr wody,

- kopolimer akrylowo-styrenowy jako środek wiążący, o stężeniu wynoszącym od 10 do 100 g środka wiążącego na każdy litr wody,

- a następnie dzianinę dystansową poddaje się stabilizacji termicznej (50) w temperaturze wynoszącej od 185 do 195°C, w której przeprowadza się dzianinę dystansową przez stabilizator z prędkością 20 mb/min,

- przy czym wybarwioną i wysuszoną po barwieniu dzianinę dystansową poddaje się wykańczaniu (81, 82), w którym: natryskuje się (81) na dzianinę dystansową z jednej jej strony wodny roztwór wykańczający zawierający w składzie:

- 2-2-Hydroksy-4-metoksybenzofenon w ilości od 5 do 50 g na każdy litr wody,

- woski polietylenowe w ilości od 8 do 12 g na każdy litr wody,

- kopolimer akrylowo-styrenowy w ilości od 30 do 35 g na każdy litr wody,

- polifosforan melaminy w ilości od 125 do 135 g na każdy litr wody oraz

- chlorheksydynę w ilości od 5 do 40 g na każdy litr wody,

- w ilości wodnego roztworu wykańczającego wynoszącej 50 g wodnego roztworu wykańczającego na 1 m² powierzchni dzianiny dystansowej, utrzymując temperaturę wodnego roztworu wykańczającego wynoszącą od 10 do 20°C, a następnie dzianinę dystansową powleka się z drugiej strony (82) wodnym roztworem krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy o stężeniu krzemionki koloidalnej w tym roztworze wynoszącym od 2 do 10% oraz stężeniu polifosforanu melaminy w tym roztworze wynoszącym 2 do 10%, w ilości wynoszącej 0,6 litrów wodnego roztworu krzemionki koloidalnej i polifosforanu melaminy na każdy kilogram dzianiny dystansowej,

- a następnie dzianinę dystansową suszy się po wykańczaniu (90) w suszarce w trzech fazach, przy czym w pierwszej i trzeciej fazie dzianinę dystansową suszy się w temperaturze od 115 do 125°C, a w drugiej fazie dzianinę dystansową suszy się w temperaturze od 125 do 135°C, przy czym w tkacie suszenia dzianinę dystansową przeprowadza się przez suszarkę o łącznej długości drogi suszenia wynoszącej 20 m, z prędkością przesuwu dzianiny dystansowej wynoszącą 20 mb/min.