V F Opublikowano dnia 3 grudnia 1958 iv s^TCV j Urzedu Palenio'/yf irr.isfciejBzeczypsspilitgjlf:.': f POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41359 KL 29 b, 5/04 Stanislaw Chrzczonowicz Lódz, Polska Jan Michalski Lódz, Polska Bogdan Ostaszewski Lódz, Polska Sposób usuwania ladunków elektrycznych z wlókien Patent trwa od dnia 10 pazdziernika 1957 r.Powstawanie ladunków elektrycznych na wlóknie bardzo utrudnia, a niekiedy, np. w pro¬ cesie przeróbki wlókna cietego na przedze, moze wogóle uniemozliwic przeprowadzenie niektó¬ rych operacji wlókienniczych.Dotyczy to zwlaszcza wlókien syntetycznych: nylonu, orlonu, terylenu, steelonu i innych.Wlókna te maja gorsze przewodnictwo elektrycz¬ ne od welny i bawelny, a poza tym sa silnie hydrofobowe, co w polaczeniu ze slaba absorpcja zanieczyszczen przez te wlókna bardzo utrud¬ nia powstawanie na ich powierzchni warstewki dobrze odprowadzajacej ladunki elektryczne.Wszystkie wyzej wspomniane czynniki sprzy¬ jaja gromadzeniu sie ladunków elektrycznych na powierzchni tych wlókien.Usuwanie ladunków elektrycznych z wlókien polega na zobojetnieniu tych ladunków przez ruch elektronów lub jonów. Mozna wyodrebnic trzy drogi deelektryzacji wlókien: na skutek przewodnictwa masy, z której wlókno jest ufor¬ mowane, na skutek odprowadzenia ladunków przez otaczajace powietrze, oraz na skutek od¬ prowadzenia ladunków przez dobrze przewodza¬ ca warstewke wytworzona na powierzchni wlók¬ na.Na pierwszy sposób deelektryzacji wlókien za¬ sadniczo nie mamy wplywu, gdyz zalezy on jedynie od wlasciwosci masy z której wytwarza sie wlókna, natomiast drugi wymagajacy spe¬ cjalnej klimatyzacji pomieszczen jest uciazliwy i kosztowny.Gromadzenie, sie ha wlóknie ladunków po¬ wstalych w czasie jego przeróbki prawie cal¬ kowicie mozna uniemozliwic, poddajac wlókno uprzedniej obróbce antyelektrostatycznej. Obrób¬ ka ta znacznie zwieksza przewodnictwo powierz¬ chniowe wlókna, ulatwiajac odprowadzenie po¬ wstalych ladunków elektrycznych, przy czym mozliwe jest samo powstawanie ladunków. Niski koszt i prosty proces technologiczny spowodo¬ waly, ze zaklady wlókiennicze najchetniej sto¬ suja te wlasnie metode zabezpieczenia ' przed powstawaniem wiekszych ladunków elektrycz¬ nych na wlóknie.Dotychczas do tego celu stosowano miedzy in¬ nymi pochodne polimeru tlenku etylenu, pro¬ dukty otrzymywane przez sulfonowanie kwasów tluszczowych i oleju jadalnego z dodatkiem alkiloamin, sole sulfonowanych wyzszych alko¬ holi alifatycznych i alkiloamin, sole kwasów i zasad organicznych, sole róznych organicznych pochodnych kwasu fosforowego i fosforawego z zasadami organicznymi, pochodne polimerów kwasu akrylowego i metakrylowego ze zwiaz¬ kami organicznymi zawierajacymi zasadowy azot oraz czwartorzedowe pochodne morfoliny.Wynalazek oparty jest na trzeciej z wymie¬ nionych metod usuwania ladunków elektrycz¬ nych z wlókien.Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania ladunków elektrycznych z wlókien, polegajacy na tym, ze jako srodek do anty-elektrostatycz¬ nej obróbki wlókien stosuje sie pochodne po- liwinylopirydyn, np, polimery 2-winylopirydyny, 2-metylo-6-winylopirydyny, izomerycznych wi- nylo- i alkilowdnylopirydyn, zczwartorzedowane za pomoca halogenków lub siarczanów alkilu.Zwiazki stosowane w sposobie wedlug wy¬ nalazku dzieki zawartosci grup jonowych latwo rozpuszczaja sie w wodzie, a roztwory ich prze¬ wodza prad elektryczny. Zwiazki te jako poli¬ mery wykazuja dosc-znaczna przyczepnosc do wlókien, a poza tym maja sklonnosc do absor¬ bowania róznych zwiazków jonowych1,! Do obróbki antyelektrostatycznej wlókien spo¬ rzadza sie roztwory wodne tych zwiazków. Do roztworów tych w celu poprawienia ich wlas¬ ciwosci antyelektrostatycznych mozna ewentual¬ nie dodac niewielkie (0,1—1%) ilosci elektro¬ litów, np. chlorku sodowego i srodków zwilza¬ jacych, np. gliceryny lub 2- /0-hydroksyetylo/ pirydyny.Obróbke antyelektrostatyczna wlókien przy uzyciu czwartorzedowych pochodnych poliwiny- nylopirydyn (przeprowadza sie w ten sposób, ze wlókno oiete lub ciagle zanurza sie na czas od 1~^45 minut w kapieli otrzymanej przez roz¬ puszczenie w KMhczesciach wagowych wody 0,1 ¦+¦ 20 czesci wagowych czwartorzedowych pochod¬ nych poliwinylopiEydyn samych,' lub z dodat¬ kiem niewielkiej ilosci elektrolitu i srodka zwil¬ zajacego. Temperatura kapieli moze wahac sie w granicach 13-^100°C. Wlókno po odwirowaniu suszy sie.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest równiez to, ze niezbyt wielkie róznice temperatury ka¬ pieli obrabiajacej (5—10°) nie maja wplywu na efekt koncowy obróbki. Równiez zmiany czasu trwania obróbki w granicach do 25% prawie nie wplywaja na zmiane wlasciwosci elektrycznych wlókien.Naniesione warstewki odznaczaja sie duza trwaloscia w czasie. Wlókna przechowywane w normalnych warunkach przez 3 miesiace nie zmieniaja dostrzegalnie swych wlasciwosci.Dalsza zaleta jest mozliwosc stosowania ka¬ pieli obrabiajacej az do calkowitego jej wyczer¬ pania.Przyklad I. 5 g wlókna steelonowego zanurza sie na 10 minut do roztworu 2 g poli-2-winylo- pirydyny zczwartofzedowawej bromkiem propylu w 100 g wody, przy czym wlókna te od czasu do czasu porusza sie. Temperatura kapieli wy¬ nosi 40°C. Po wyjeciu wlókien z kapieli nad¬ miar roztworu odwirowuje sie, (pozostawiajac na wlóknie taka ilosc roztworu jaka odpowiada wadze wlókna. Wlókno pozostawia sie do wy¬ schniecia na wolnym powietrzu.Przyklad II. 5 g wlókna steelonowego zanurza sie na 10 minut do roztworu 2 g poli-2-winylo- pirydyny zczwartorzedowanej bromkiem propy¬ lu, 0,2 g chlorku sodowego i 0,5 g 2- /0-hydro- ksyetylo/ pirydyny w 100 g wody. Temperatura kapieli wynosi 20°C. Dalej postepuje sie jak w przykladzie I.Przyiklad III. 5 g wlókna steelonowego zanurza sie na 5 minut do roztworu 2 g poli-2-winylopi- rydyny zczwartorzedowanej siarczanem dwume- tylu w 100 g wody. Temperatura kapieli wynosi 20°C. Dalej postepuje sie jak w przykladzie I.Przyklad IV. Postepuje sie jak w przykladzie I z ta róznica, ze jako roztwór do obróbki wló¬ kien stosuje sie roztwór 2 g poli-2-winylopiry- dyny zczwartorzedowanej bromkiem propylu, 0,2 g chlorku sodowego, 0,5 g gliceryny w 100 g wody.Przyklad V. Postepuje sie jak w przykladzie I z ta róznica, ze jako roztwór do obróbki wló¬ kien stosuje sie roztwór 0,5 g poli-2-winylopiry- dyny zczwartorzedowej siarczanem dwumetyluw 100 g wody. PLVF Published on December 3, 1958 iv s ^ TCV j Urzedu Palenio '/ yf irr.isfyczyBzeczypsspilitgjlf :.': f POLISH REPUBLIC OF PEOPLE PATENT DESCRIPTION No. 41359 KL 29 b, 5/04 Stanislaw Chrzczonowicz Lódz, Poland Jan Michalski Lódz, Poland Bogdan Ostaszewski, Poland Lódz, Poland The method of removing electric charges from fibers The patent has been in force since October 10, 1957. The generation of electric charges on fibers makes it very difficult, and sometimes, e.g. in the process of processing the staple fiber into a front, it may even make it impossible to carry out some textile operations. This applies in particular to synthetic fibers: nylon, orlon, terylene, steelon and others. These fibers have a lower electrical conductivity than wool and cotton, and are also highly hydrophobic, which in combination with poor absorption of pollutants by these fibers is very difficult. causes the formation of a layer on their surface that dissipates electric charges. The removal of electric charges on the fibers consists of the neutralization of these charges by the movement of electrons or ions. We can distinguish three ways of de-electrifying the fibers: due to the conductivity of the mass from which the fiber is formed, due to the discharge of charges by the surrounding air, and due to the conductivity of charges by a well-conducting film formed on the fiber surface. The method of de-electrification of the fibers, we do not have any influence, because it depends only on the properties of the mass from which the fibers are made, while the other one, requiring special air-conditioning of the room, is cumbersome and costly. Collecting, the fibers will be of charges formed during its processing almost can be completely prevented by treating the fiber with a prior anti-electrostatic treatment. This treatment significantly increases the surface conductivity of the fiber, facilitating the dissipation of any residual electric charges, while the formation of charges itself is possible. Due to the low cost and simple technological process, textile factories most often use this method of securing against the formation of greater electric charges on the fiber. Until now, for this purpose, among others, derivatives of ethylene oxide polymer, the products obtained by sulfonation of fatty acids and edible oil with addition of alkylamines, salts of sulfonated higher aliphatic alcohols and alkylamines, salts of organic acids and bases, salts of various organic derivatives of phosphoric and phosphorous acid with organic bases, derivatives of acrylic and methacrylic acid polymers with organic compounds containing basic nitrogen and quaternary morpholine derivatives. The invention is based on the third method of removing electric charges from fibers. The subject of the invention is a method of removing electric charges from fibers, consisting in the fact that as an anti-electrostatic treatment agent fibers are used e polyvinylpyridine derivatives, e.g. polymers of 2-vinylpyridine, 2-methyl-6-vinylpyridine, vinyl and alkyl isomeric vinylpyridines, quaternized with alkyl halides or sulfates. The compounds used in the process according to the invention are easy to use due to their ionic groups content. they dissolve in water and their solutions conduct an electric current. These compounds, as polymers, exhibit considerable adhesion to fibers and, moreover, they are prone to absorb various ionic compounds1, For the antistatic treatment of the fibers, aqueous solutions of these compounds are prepared. To these solutions, in order to improve their anti-electrostatic properties, it is possible to add small amounts (0.1-1%) of electrolytes, e.g. sodium chloride, and wetting agents, e.g. glycerin or 2 / O-hydroxyethyl. / pyridine. Antistatic treatment of fibers with quaternary polyvinylpyridines (carried out in such a way that the fiber is coated or continuously immersed for 1 ~ 45 minutes in a bath obtained by dissolving 0.1 ¦ by weight of water in KMH) + 20 parts by weight of quaternary polyvinylpyridines alone, or with the addition of a small amount of electrolyte and wetting agent. The temperature of the bath may vary between 13- ^ 100 ° C. After centrifugation, the fiber is dried. Advantages of the method according to The invention is also that small differences in the temperature of the processing bath (5-10 °) do not affect the final effect of the treatment. Also, changes in the duration of the treatment of up to 25% hardly affect the changes. the electrical properties of the fibers. The applied layers are durable over time. Fibers stored under normal conditions for 3 months do not noticeably change their properties. A further advantage is the possibility of using the processing bath until it is completely exhausted. Example I. 5 g of steelon fiber is immersed for 10 minutes in a solution of 2 g of poly-2 -vinyl-pyridine with quaternary propyl bromide in 100 g of water, these fibers moving from time to time. The bath temperature is 40 ° C. After removing the fibers from the bath, the excess solution is centrifuged (leaving on the fiber as much solution as the weight of the fiber. The fiber is left to dry in the open air. Example II. 5 g of steelon fiber is immersed for 10 minutes into solution 2) g of poly-2-vinylpyridine quartered with propyl bromide, 0.2 g of sodium chloride and 0.5 g of 2- (O-hydroxyethyl) pyridine in 100 g of water. The bath temperature is 20 ° C. The following procedure is continued. as in example I. Example III. 5 g of steelon fiber are immersed for 5 minutes in a solution of 2 g of poly-2-vinylpyridine quaternized with dimethyl sulphate in 100 g of water. The bath temperature is 20 ° C. The next procedure is as in EXAMPLE 1 EXAMPLE 4 The procedure is as in Example 1, except that a solution of 2 g of poly-2-vinylpyridine quartered with propyl bromide, 0.2 g of sodium chloride, 0.5 is used as the solution for treating the fibers. g of glycerin in 100 g of water. Example V. Proceed as in example I with the difference that a solution of 0.5 g of poly-2-vinylpyridine with quaternary dimethyl sulfate in 100 g of water is used as the solution for treating the fibers. PL