Sposób zwiekszenia przyczepnosci wyrobów wlókienniczych i gumy Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiekszenia przyczepnosci wyrobów wlókienniczych i gumy. Okresle¬ nia „wlókienniczy" lub „material wlókienniczy" uzywa sie tu w przypadku wytwarzania wyrobów wlókien¬ niczych gumowanych i okreslenie to rozciaga sie tu na wlókna naturalne lub wlókna wytworzone na bazie tworzyw sztucznych, a ponadto na wyroby osnowowe, watkowe lub wyroby z mala iloscia watku i wyroby bezwatkowe.Jak wiadomo, materialy wlókiennicze uzywane w przemysle gumowym, a przede wszystkim jedwab sztuczny wiskozowy, wytworzony na bazie zregenerowanej celulozy, a takze wyroby wlókiennicze poliami- dowo-poliestrowe, wytworzone na bazie tworzyw sztucznych, maja tak slaba przyczepnosc do gumy, ze przed ich gumowaniem musza byc nasycane. Odbywa sie to w ten sposób, ze materialy wlókiennicze przeprowadza sie przez roztwór impregnujacy. Znane sa dwa glówne typy tego sposobu nasycania, a mianowicie nasycanie w roz¬ puszczalnikach organicznych i nasycanie w fazie wodnej. Przy nasycaniu w rozpuszczalnikach organicznych, glównie benzyn material wlókienniczy przeprowadza sie przez okolo 15-procentowy roztwór mieszaniny kauczuku w benzynie, zawierajacy obok znanych czynników wulkanizacyjnych takze spoiwo typu bakelitowego na przyklad rezorcyne i szesciometylenoczteroamine. Ten sposób nasycania ma te zalete, ze dzialanie benzyny nie powoduje pecznienia materialu wlókienniczego, wskutek czego przy suszeniu nie nastepuje jego skurcz, a do utrzymania pierwotnej dlugosci materialu wlókienniczego wystarczy sila ciagnienia stosowana do jego trans¬ portu. Istotna niedogodnosc polega jednak z jednej strony na tym, ze sposób ten jest takze przy odzyskiwaniu benzyny nieekonomiczny wskutek wysokich jej kosztów, a z drugiej strony na tym, ze przez zastosowanie tego sposobu osiaga sie tylko bardzo przecietne wartosci przyczepnosci nici (okolo 5 do 6 kg), mierzone metoda miedzynarodowa za pomoca testów H. Ze wzgledu na te niedogodnosci uwaza sie obecnie te metode nasycania juz jako przestarzala.Przy stosowanej obecnie juz wszedzie na swiecie metodzie nasycania w fazie wodnej wlókienniczy przepro¬ wadza sie przez taki roztwór impregnujacy, zawierajacy od 10 do 15%, lecz nie wiecej niz 20% calkowitej substancji suchej, którego skladniki stanowia z jednej strony lateks i/lub lateks syntetyczny (lateks butadieno-2 80 894 wo-styrenowy, lateks winylo-pirydynowy), a z drugiej strony spoiwo typu bakelitowego (rezorycyna, formal¬ dehyd). Zastosowanie takich roztworów impregnujacych wywoluje w korzystny sposób z jednej strony zna¬ komita przeczepnosc (od 10 do 12 kg) nici przy badaniu metoda testu H,az drugiej strony Jest ekonomiczny, ale praktycznie znaczne sa koszty stosowanego rozpuszczalnika to znaczy wody. Przy tej metodzie nasycania absor¬ buje s;e bowiem duza ilosc wody przez materialy wlókiennicze stosowane w przemysle gumowym. Pobór wody z roztworu przez jedwab sztuczny wynosi okolo 50 do 70% jego ciezaru wlasnego. Dlatego tez materialy wlókiennicze musza byc poddane w czasie suszenia przeprowadzonego po nasycaniu jednoczesnemu procesowi rozciagania i naprezania, w celu wyeliminowania ich skurczu. Potrzebne do tego urzadzenie jest znane jako jeden z najdrozszych i najbardziej skomplikowanych agregatów przemyslu gumowego, wymagajacych duzych nakla¬ dów.Wszystkie znane obecnie sposoby sluzace do zwiekszenia przyczepnosci wyrobów wlókienniczych gumo¬ wanych polegaja na nasycaniu materialów wlókienniczych, to znaczy materialy wlókiennicze przeprowadza sie przez rozcienczony roztwór impregnujacy z niedogodnymi, podanymi juz poprzednio konsekwencjami i zwiaza¬ nym z tym poborem znacznej ilosci rozpuszczalnika.Wynalazek polega na zastosowaniu innej zasady, w porównaniu ze znanymi dotychczas rodzajami rozwia¬ zania tego problemu, a mianowicie na tym, ze materialy wlókiennicze nie musza byc przeprowadzone przez bardzo rozcienczony roztwór impregnujacy, to znaczy przez medium fazy cieklej. Zamiast tego nanosi sie bowiem na powierzchnie materialów wlókienniczych specjalna emulsje impregnujaca o duzym, celowo 50-pro- centowym stezeniu, za pomoca udoskonalonego w tym celu urzadzenia przez odpowiednie jej dozowanie. Przez zastosowanie specjalnej emulsji impregnujacej o duzym stezeniu oraz przez dozowanie tej emulsji zmniejsza sie znacznie w porównaniu ze znanym nasycaniem wodnym pobór calkowity cieczy. Pobór ten wynosi bowiem od 5 do 10%, ale najwyzej 13% ciezaru wlasnego materialów wlókienniczych. Jezeli przy tak malym poborze wody, nie przekraczajacym na przyklad wartosci wilgotnosci powietrza w jedwabiu sztucznym, dopuszczalnej przy 65-procentowej wilogotnosci wzglednej powietrza - materialy wlókiennicze stosowane w przemysle gumowym praktycznie nie kurcza sie, to wówczas w celu zachowania dlugosci wyjsciowej materialów wlókienniczych lub do celowego ich rozciagania od 1 do 2% wystarczy calkowicie sila naciagu, stosowana przy nasycaniu za pomoca roztworu benzyny. Dzieki temu zbedne jest stosowanie naciagu lub naprezenia przeprowadzonego jednoczesnie z suszeniem to znaczy moga byc wyeliminowane duze koszty wspomnianego skomplikowanego urzadzenia.Sposób wedlug wynalazku umozliwia oprócz tego polepszenie jakosci: wartosc przyczepnosci H w wyso¬ kosci od 11 do 13 kg na nitke, osiagana przez zastosowanie tego sposobu, przekracza poziom jakosc! najlepszych obecnie sposobów. Sposób wedlug wynalazku dotyczy wiec zwiekszenia przyczepnosci wyrobów wlókienni¬ czych gumowanych. Sposób ten polega przede wszystkim na tym, ze stopione parafiny emulguje sie w roztworze wodnym monomerów lub kondensatów wstepnych tworzyw sztucznych termoutwardzalnych, po czym laczy sie emulsje z lateksem, korzystnie z lateksem winylo-pirydynowym, a nastepnie wytworzona w ten sposób emulsje, zawierajaca substancji suchej co najmniej 28%, a korzystnie 50%, nanosi sie na powierzchnie wstepnie wysuszo¬ nego materialu wlókienniczego, przy czym ilosc naniesionej wody, obliczona na ciezar wlasny materialu wlókienniczego, powinna wynosic najwyzej 13 czesci wagowych, a ilosc naniesionej substancji suchej —co naj¬ mniej 5 czesci wagowych. Parafina sluzy tu glównie jako nosnik spoiw.Po impregnacji i wycisnieciu rozpuszcza sie w znany sposób parafine w mieszance gumy i poddaje sie ja razem ze spoiwem dyfuzji w warstwach gumy przylegajacej do kordu. Dzieki temu polepsza sie istotnie przyczep¬ nosc i utrzymuje sie stala jej wartosc. Jak wiadomo, przy wytworzeniu szczególnie mocnej przyczepnosci w ma¬ teriale wlókienniczym z guma wprowadzenie spoiw wylacznie do warstw powierzchni granicznych obu wyrobów jest niewystarczajace. Nalezy wiec spowodowac ciagle przechodzenie spoiw o stopniowo zmniejszajacym sie stezeniu takze i do elementów strukturalnych gumy. Zadanie to spelnia parafina przez jej polaczenie ze spoi¬ wami. Parafina umozliwia takze optymalne nanoszenie materialu impregnujacego na powierzchnie materialu wlókienniczego. W sposobie impregnacji znaczenie rozstrzygajace ma uzyskanie równomierne] warstwy na po¬ wierzchni materialu wlókienniczego. Material impregnujacy wtloczony do srodka nici kordowych z materialu wlókienniczego nie tylko ulega stracie, poniewaz nie ma on zadnego wplywu na przyczepnosc, lecz takze zmniejsza znacznie wytrzymalosc materialu wlókienniczego. Parafina koaguluje z wysokostezonej emulsji prak¬ tycznie jednoczesnie w miare procesu impregnacji na powierzchni nici kordowych, wskutek czego eliminuje sie przenikanie spoiw do wnetrza nici kordowych. Oprócz tego parafina odgrywa równiez wazna role w podwyz¬ szeniu stezenia, a im wyzsza jest zawartosc substancji suchej emulsji, to tym mniejsza ilosc wody jest nanoszona na powierzchnie materialu wlókienniczego.Odnosnie skladu emulsji miarodajne sa nastepujace stosunki ilosciowe, liczac na 100 czesci wagowych parafiny:80894 3 parafina 100 kwasstearynowy 3 do 10 rezorcyna < 80 do 140 szersciometyleno-cztero-amina 30 do 40 amoniak25% 5 do 15 emulsja oleju silikonowego35% 1 do 5 boraks 1do 5 lateks winylo-pirydynowy43% 90 do 150 woda 200 do 300 Przygotowanie emulsji o tak duzym stezeniu jest mozliwe tylko przez tego rodzaju zabieg techniczny, ze parafiny nie emulguje sie w wodzie, tylko emulguje sie ja w roztworze wodnym, celowo nasyconym rezorcyna i szesciometyleno-czteroamina, substacjami pomocniczymi. Gruba emulsje, utworzona przy mieszaniu tego roz¬ tworu wodnego ze stopiona parafina przeprowadza sie za pomoca mechanicznego lub innego na przyklad ultrazo- nicznego urzadzenia emulgujacego w drobna, zdyspergowana emulsje.Korzystny sposób przygotowania emulsji jest przedstawiony w przykladzie oraz na rysunkach, które przed¬ stawiaja schemat przebiegu tego procesu.Przyklad. Skladniki miesza sie ze soba w nastepujacej kolejnosci. Do roztworu 1 zawierajacego 120 — 3 czesci wagowych rezorcyny — boraksu w 150 czesciach wagowych wody (70°C) dodaje sie ciagle mie¬ szajac roztwór 2, zawierajacy 35 czesci wagowych szesciometylenoczteroaminy w 75 czesciach wagowych wody (70°C), a nastepnie dodaje sie 3 czesci wagowe 35% emusji 3 oleju silikonowego o temperaturze pokojowej i 10 czesci wagowych 25% amoniaku 4. Do tego roztworu wodnego 5 doprowadza sie, ciagle mieszajac od 100 do 5 czesci wagowych przy 100°C stopionej mieszaniny 6 kwasu stearynowego i parafiny i w ten sposób powstaje zgrubnie zdyspergowana emulsja. Emulsje te przeksztalca sie z kolei za pomoca znanego mechanicznego urza¬ dzenia emulgujacego, na przyklad homogenizatora „Premier" 7 w drobno zdyspergowana emulsje, która zbiera sie w naczyniu 9, które zawiera juz 110 czesci wagowych lateksu winylo-pirydynowego o temperaturze 20°C, rozcienczonego w 30 czesciach wagowych wody. Zarówno kolejnosc dodatków, jak i okreslone temperatury musza byc dokladnie zachowane, poniewaz w przeciwnym razie wystapilaby latwo koagulacja.Zgodnie z wynalazkiem na powierzchni wysuszonego wstepnie surowego materialu wlókienniczego na¬ nosi sie w sposób dozowany emulsje impregnujaca, przez bezstopniowe ustalenie stosunku pomiedzy predkoscia przesuwu materialu wlókienniczego a predkoscia obwodowa walców, a nastepnie zaimpregnowany w ten sposób material wlókienniczy suszy sie i powleka go w znany sposób mieszanka gumowa. Emulsje nanosi sie na po¬ wierzchnie materialów wlókienniczych, to znaczy tkanin kordowych stosowanych w przemysle gumowym lub bezwatkowych wyrobów kordowych za pomoca urzadzenia, przedstawionego na fig. 2a i 2b. Najwazniejszymi czesciami urzadzenia sa walce impregnujace 10 i 11 z korbami, rynny 12 i 13, zawierajace emulsje, w których zanurzaja sie walce 10 i 11 oraz elastyczne walce powlekajace 14 i 15, dociskane do walców 10 i 11 za pomoca regulowanego ciezaru lub sprezyny, jak równiez krazki 17 i 18, zabezpieczajace prowadzenie kordu 16, a po¬ nadto mechanizm napedowy 19, napedzajacy cale urzadzenie o ciagle zmienianej liczbie obrotów.Jak wynika z fig. 2c, walce impregnujace 10 i 11 z korbami sa tak rozmieszczone, ze zanurzaja sie w emulsji i w czasie ich obracania sie nanosza emulsje, pobierana przez ich powierzchnie, powiekszona przez korby umiesz¬ czone na ich plaszczu, na stykajacy sie z nimi material wlókienniczy, na przyklad kord 16. Glebokosc i ksztalt korbów sa tak dobrane, ze walec jest wstanie impregnowac pól obwodu przedzy kordowej i wskutek tego naniesienie emulsji na obu stronach przedzy powinno zabezpieczyc zupelna jej impregnacje. W celu uzyskania równomiernej impregnacji material wlókienniczy dotyka lub opasuje walce impregnujace 10 i 11 lukami jedna¬ kowej dlugosci.Zaimpregnowany material wlókienniczy prowadzi sie z urzadzania impregnujacego do suszarki. Obie od¬ miany przedstawione na fig. 2a i 2b sprowadzaja sie od pionowego lub poziomego urzadzenia suszacego, z uwzglednieniem warunku, polegajacego na tym, aby wskutek niebezpieczenstwa przyklejenia sie nie nastapil niepozadany nawrót zaimpregnowanego materialu wlókienniczego, zawierajacego jeszcze znaczna wilgotnosc.Wysuszony material wlókienniczy podlega teraz kalandrowaniu.Zgodnie z fig. 3 urzadzenie impregnujace i urzadzenie suszace 20 musi byc zainstalowane w znanej linii kalandrowania, pomiedzy suszarka wstepna 21 a kalandrem 22. Zapotrzebowanie miejsca jest nadzwyczaj male, a suszarka koncowa wymaga miejsca rozszerzonego tylko w jednym kierunku. Celowo musi byc ona umieszczona prostopadle. W tym przypadku predkosc obwodowa walców impregnujacych 10 i 11 jest podporzadkowana za pomoca .ukladu mechanicznego i/lub elektrycznego predkosci kalandra prasujacego. Oprócz tego stosunek obu predkosci moze byc regulowany bezstopniowo z zewnatrz, wskutek czego mozna zmieniac stosunek predkosci4 80894 posuwu materialów wlókienniczych do predkosci obwodowej walców powlekajacych 14 i 15. Przez regulacje tej róznicy predkosci ilosc substancji nanoszona na materialy wlókiennicze jest dawkowana przy wszystkich mozli¬ wych predkosciach kalandrów. Regulacja ta moze byc równiez przeprowadzona za pomoca urzadzenia pomiaro¬ wego i regulujacego o pracy ciaglej, umieszczonego bezposrednio po walcach impregnujacych 10 i 11. Poslizg spowodowany róznica predkosci zabezpiecza w tym samym czasie samoczyszczenie walców powlekajacych 14 i5.Zgodnie z podanym przykladem na powierzchnie materialu wlókienniczego nanosi sie laczna ilosc 16 czesci wagowych 50% emulsji impregnujacej w stosunku do ciezaru wlasnego tego materialu. Oznacza to nanie¬ sienie 8 czesci wagowych substancji suchej i 8 czesci wagowych wody, przy czym ostatnia wartosc przekracza tylko zaledwie na przyklad polowe normalnej, poprzednio juz zdefiniowanej wartosci wilgotnosci powietrza jedwabiu sztucznego wiskozowego.Tak wiec oprócz warunku, polegajacego na tym, ze ilosc wody przewidziana do odparowania po impreg¬ nacji jest korzystnie bardzo mala w porównaniu z ilosciami wody stosowanymi w znanych klasycznych procesach impregnacyjnych, zbedne staje sie rozciaganie lub naprezanie nici kordowych w czasie suszenia, a w celu zacho¬ wania pierwotnej dlugosci tkaniny kordowej lub do jej celowego 1 do 2-procentowego wyciagu wystarcza tylko sila naciagu, stosowana do przesuwu materialu wlókienniczego w ciagu suszacym lub kalandrujacy^. PL PL