SK15432000A3 - Spôsob výroby textilných rohoží, textilná rohož a jej použitie - Google Patents

Description

Predložený vynález sa týka spôsobu výroby textilných rohoží s použitím rastlinných vlákien. Presnejšie, vynález sa týka použitia ľanových a konopných vlákien na výrobu textilných rohoží, ktoré sú vyrábané s použitím vlákien, ktoré sú skracované a oddeľované a ktoré sú potom použité na výrobu rohože. Rastlinné vlákna sú použité ako náhrada za vlákna z minerálnej vlny, drevené vlákna, drevenú celulózu, syntetické vlákna atď.

Okrem toho sa vynález týka textilnej rohože vyrábanej spôsobom podľa vynálezu, rovnako ako sa vynález taktiež týka použitia takejto rohože.

Doterajší stav techniky

Je známe použitie rastlinných vlákien pri výrobe textilných rohoží. Tieto rohože boli tvorené mykaním vlákien. Potom sa tvorí príslušná usadenina alebo povlak a nakoniec sa uskutočňuje spevnenie vlákien vlastného rúna (ihľovanie) na zhotovenie konečnej textilnej rohože. Tento spôsob je spojený s niekoľkými nevýhodami. Bolo by preto nutné mať presný stupeň vlhkosti ľanu vzhľadom na ohybnosť alebo poddajnosť, aby sa mohol uskutočňovať ihľovací postup. Ale nutné suché podmienky budú mať za následok rozloženie alebo rozpad ľanových vlákien, čo spôsobuje vznik prachu a tvorbu krátkych vlákien, ktoré by sa ľahko mohli odtrhnúť od vzniknutej textilnej rohože. Bol to preto nákladný spôsob a súčasne existuje riziko vzniku prachu z formovanej textilnej rohože.

Výroba známych mykaných textilných rohoží spôsobuje, že vlákna ležia v oddelených zväzkoch (vlasoch), takže v rohoži neexistuje žiadna pevná väzba medzi jednotlivými vrstvami. Okrem toho sú používané relatívne dlhé vlákna, ktoré budú v typickom prípade dlhé medzi 100 až 150 mm, ale môžu mať dĺžku až 200 mm. Ľanové a konopné vláknité koberce sú vyrábané tradične z kúdele alebo kúdeľového vlákna, ktoré je vedľajším produktom pri výrobe dlhých vlákien na mykanie a zvlákňovanie či spriadanie. To sa uskutočňuje v mlynoch na trepanie /trenie ľanových vlákien. Tento postup je nákladný a obtiažny a preto &

kúdeľové vlákno spolu s dlhými textilnými vláknami z rastlinných vlákien, ako sú len ľan a konope, sú relatívne nákladné. Okrem toho známa technika má veľké požiadavky na kvalitu surovín vrátane stupňa rosenia/máčania surovín.

Rastliny ľanu môžu mať stonku s dĺžkou medzi 600 až 800mm. Stonka má pevné zväzky vlákien bežiace od koreňa rastliny do jej vrchu. Tieto vláknité zväzky (vlákna) sú umiestnené najvzdialenejšie v danej stonke a v medzipriestore medzi zväzkami je stredné steblo, skladajúce sa z drevených buniek, ktoré po vystavení vlákien poveternostným vplyvom dáva tzv. pazderie.

Konopné rastliny majú stonky , ktoré sú značne dlhšie ako stopky ľanu. Majú dĺžky až 2000 až 3000 mm. V zásade je stonka konope vystavená rovnakým spôsobom ako lan s najvzdialenejšími zväzkami vlákien. Najvnútornejšie je umiestnené drevo obsahujúce drevené bunky (pazderie), skladajúce sa z krátkych vlákien s dĺžkou 0,5 až 0,6 mm (dĺžka elementárnych vlákien).

Aby sa oddelili ľanové vlákna od drevených vlákien v stonke, musia byť podrobené roseniu alebo máčaniu, čo je mikrobiologický pochod. To tradične prebieha na poli rosením ľanu. Rosením sa hemicelulóza a pektín viažu dohromady s vláknami a drevené časti sa rozložia. Stupeň rosenia je úplne rozhodujúci pri príprave textilných vlákien na mykanie a spriadanie alebo zvlákňovanie. Tak je hranica medzi dobre roseným a preroseným vláknom veľmi úzka. Je obtiažne tento pochod riadiť alebo kontrolovať, pretože to bude v podstate biologický pochod, ktorý určuje kvalitu.

Podľa tohto vynálezu neexistuje rovnaká požiadavka na špecifický stupeň rosenia alebo máčania. Postupom podľa priloženého vynálezu je preto možné tradičné máčanie alebo riadené máčanie, napr. vo vode obsahujúcej enzýmy. Je tak možné vystavovať ich príslušnému pôsobeniu a používať vlákna od úplne nenamáčaných po silne premáčané v závislosti na účele použitia. Je taktiež možné používať stonky, ktoré nie sú namáčané, ktoré boli máčané rosou na poli alebo ktoré boli máčané riadeným máčaním. Po máčaní a sušení sú len podrobené mechanickej úprave na oddelenie vláknitých väzieb od pazderia. Vzniknuté vlákna môžu byť skrátené, aby sa vytvorili vlákna žiadúcej dĺžky.

Nepatrným rosením alebo máčaním a následnou mechanickou a eventuálne chemickou úpravou je možné rozložiť zväzky vlákien a vytvoriť jednotlivé vlákna. Jednotlivé vlákna môžu byť používané, aby boli vytvárané vzdušnejšie produkty, ako v tomto prípade, kde sa vytvárajú produkty z vláknitých zväzkov. Avšak bolo uvedené, že vzniknuté jednotlivé bunkové vlákna nie sú vhodné 11a výrobu textilných rohoží známymi ihličkovacími postupmi, pretože spôsobujú skrátenie ich dĺžok, čím sú vlákna nevhodné na mykanie.

Tento vynález sa zameriava hlavne na ľanové a konopné vlákna, ale vynález môže byť taktiež použitý v spojení s inými rastlinnými vláknami so štruktúrou odpovedajúcou štruktúre vlákien známych pri ľane a konope.

Existuje prianie získania nového spôsobu, ktorým rastlinné vlákna, s výhodou vlákna ľanu a konope, môžu byť využívané na zhotovovanie textilných rohoží, ktorý nie je spojený s nevýhodami známych mykaných alebo ihličkovaných textilných rohoží a ktorý· môže byť taktiež použitý priemyselne v dlhých sériách produktov.

Spôsob, v ktorom mykací a ihličkovaný postup boli vynechané, bol takto navrhnutý skôr. Z WO 98/01611 je tak známy spôsob výroby vláknitého produktu, kde sú vlákna vopred spracované kombináciou rosenia/máčania a mechanického rozkladu. Vzniknuté vlákna sú potom formované na konečný produkt postupom suchého tvarovania. Avšak neexistuje žiadna presná indikácia dielčích postupov na poskytovanie vlákien s vlastnosťami, ktoré sú žiadúce v konečnom produkte. Okrem toho popísaný spôsob je založený na použití relatívne dlhých vlákien, ktoré môžu mať dĺžku odpovedajúcu vláknam zmykacieho pochodu. Takéto dlhé vlákna môžu spôsobiť obtiaže v krokoch postupu tvoriacich časť daného spôsobu. Okrem toho neexistuje žiadny návod na zber vlákien účinným spôsobom na vhodný postupový krok uvažovaný z nasledujúceho spracovania.

V WO-A-963 3306 je uvedený tepelne izolačný prvok, ktorý je vyrobený z rastlinných vlákien a skladá sa z netkanej látky s náhodnou trojrozmernou štruktúrou. Tento dokument ukazuje použitie veľmi dlhých vlákien a s dlhými vláknami a termoplastickými vláknami, aby zaistili väzbu alebo spojenie vlákien v netkaných materiáloch. Ako bolo vyššie uvedené, dlhé vlákna môžu spôsobiť ťažkosti v danom kroku príslušného spôsobu na ukladanie prvku z vlákien.

Podstata vynálezu

Je tak cieľom vynálezu ukázať spôsob výroby nového druhu textilnej rohože a ukázať dielčic postupy, ktoré sú výhodné pri poskytovaní vlákien s kvalitou vhodnou v danom spôsobe a ktorý vyúsťuje v konečných produktoch so žiadanými vlastnosťami. Okrem toho je cieľom ukázať textilnú rohož, ktorá je vyrobená týmto spôsobom a ukázať špecifické použitie takejto textilnej rohože.

lf

Cieľ vynálezu je dosiahnutý spôsobom uvedeným v úvode, pričom tento spôsob obsahuje kroky, kde sú rastliny zbierané odrezávaním nasledovaným mlátením, kde sú rastlinné stonky celkom alebo čiastočne máčané a potom sú sušené za účelom zaistenia žiadanej vlhkosti a potom sú skracované a oddeľované za účelom získania vláknitej hmoty, obsahujúcej hlavne jednotlivé vlákna s dĺžkami vnútri žiadaného intervalu medzi 0,1 až 30 mm, kde fibrilácia (zvlákňovanie) je uskutočňovaná v spojení so skracovaním vlákien, kde je koberec vytváraný formovacím pochodom za sucha, čím sú dané vlákna náhodne orientované, a kde je rohož fixovaná tým, ako aspoň čiastočne vznikajú medzivláknové väzby medzi jednotlivými vláknami, ktoré sú viac alebo menej fibrilované.

Týmto spôsobom je teda zavedené predbežné spracovávanie, kde sú vlákna skracované a oddeľované na vytvorenie vláknitej hmoty obsahujúcej jednotlivé vlákna s dĺžkami vnútri žiadúceho intervalu a dĺžkou, ktorá je tak krátka, že nie sú vhodné na mykanie. Skracovanie môže byť uskutočňované ľubovolne v primeranom zariadení, keďže následný postup nevyžaduje mykanie a teda nevyžaduje nutne určitú dĺžku vlákien. Skrátením prebehne zvláknenie, ktoré spôsobí, že jednotlivé vlákna pri nasledujúcom postupe suchého formovania môžu vytvoriť súvislú vrstvu (rúno), ktorá je súdržná bez potreby spojiva, keďže vláknité zväzky sa do seba zasúvajú. Tým sú určené medzivláknové väzby vo forme väzieb vlákno-vlákno medzi jednotlivými vláknami. Vytváraná rohož nemusí byť ihličkovaná a postup suchého tvarovania taktiež prebieha bez spájania vlákien parou. Hovoríme teda o veľmi jednoduchom postupe vytvárania textilnej rohože. Vytváraná rohož je vzdušná a objemná a môže byť spevnená či zhutnená na žiadúci stupeň v závislosti na zamýšľanom použití. Bude teda tiež možné pridávať spojivo vo väčšom alebo menšom množstve v závislosti na žiadúcom použití konečného produktu.

Tradičný zber ľanu a konope na textilnú výrobu prebieha vytrhávaním, čo je pomalý a pracovne intenzívny postup. Po vytrhaní, keď je celá rastlina vytiahnutá, sa položí bpkom na máčanie. Ďalej sú stonky lisované do balíkov a poslané do spracovateľskej továrne. Semená sú odtrhunté v trepacom mlyne a slama je spracovaná poskladaním stebiel vedľa seba a ich spoločným spracovaním v technologicky spracujúcom zariadení.

Na rozdiel od uvedeného tradičného zberu trhaním alebo ťahaním môže byť podľa vynálezu zavedená predbežná úprava/zber ľanu netradičným spôsobom. To sa uskutočňuje pri ľane odrezávaním celých rastlín, napr. ich kladením do pokosov, kde sú potom ľanové semená vymlátené, s výhodou kombinovanou žacou mláťačkou. Stonkv ľanu ležia primeranú dobu po zbere semien, pričom prebieha rosenie alebo máčanie v žiaducom rozsahu. Pokiaľ sú žiadúce nezmáčané ľanové vlákna, je ľanová slama zbieraná okamžite po vymlátení. Stonky sú zbierané na lisovanie alebo sú zbierané kombinovaným odrezávaním a lisovaním.

Konope je zbierané odrezávaním, napr. kladením do pokosov, v dvoch alebo viacerých riadkoch. Tak môže prvé odrezávanie prebehnúť tak, že zostávajúce strnište má výšku zhruba 1 m a potom sú kladené pokosy so strniskom s výškou zhruba 0,2 m. Po odrezaní ležia stonky konope primerane dlhú dobu kvôli máčaniu. Potom sú stonky lisované do balíkov a rezané a sušené pred ďalším spracovaním na vynorenie jednotlivých vlákien, ako bolo popísané vyššie, napr. skracovaním a trepaním/trením v kladivovom mlyne/drviči a následnou separáciou na hrubom site (osievačke), napr. otočnom hrubom site.

Predbežná úprava stoniek zahŕňa skracovanie a oddeľovanie. V praxi sa ukázalo, že kladivový mlyn je vhodný na skracovanie a súčasné trepanie stoniek. Alternatívne môžu byť stonky odrezávané pred spracovaním kladivovým mlynom, ako je uvedené v súvislosti so spôsobom zberu. Ukázalo sa, že je možné udržiavať vysoký výkon alebo kapacitu a jednotnú kvalitu bez ohľadu na to, ako sú stonky dopravované do kladivového mlyna. Nie jc tak potrebné pomalé podávanie alebo kladenie stoniek vedľa seba, používané pri tradičných ľanových trepacích mlynoch.

Trepanie, t.j. uvoľňovanie drevených častí z vláknitých zväzkov/jednotlivých vlákien, je veľmi účinné, pokiaľ sa pracuje s vysokými otáčkami daného mlyna. Týmto spôsobom sú stonky skracované tak, že hlavná časť vytváraných vlákien má dĺžku medzi 0,1 až 30 mm a s výhodou medzi 4 až 15 mm. Tento spôsob trepania alebo vystavovania vlákien vplyvom počasia je celkom odlišné od tradičného trepania, kde sú vyrábané veľmi dlhé rastlinné vlákna na mykanie a spriadanie alebo zvlákňovanie.

Čistenie pazderia od vlákien môže prebiehať s rotačným hrubým sitom alebo osievačkou alebo podobným zariadením. V praxi je obtiažne čistiť vlákna kompletne od pazderia a vláknitého prachu. Ale bude možné mať menšiu časť zostávajúcu vo vláknitej hmote bez toho. aby to zmenšilo kvalitu vyhorenej textilnej rohože. Tak môže byť pazderie do istého rozsahu používané pri nasledujúcej výrobe textilnej rohože.

Pri niektorých textilných rohožiach, kde je žiadúce použitie rn/.nicľľiovania rastliiiiiv'ch vlákien (za mokra), napr. na vláknitý absorbcnl. sa uskutočňuje ďalšia predbežná úprava vlákien pred formovaním textilnej rohože. Toto rozmel'ňovanie môže byť uskutočňované varom vlákien vo vode pod tlakom alebo varom v pretlačovacom zariadení (extrudéri). Okrem toho môžu byť rohože spracované chemicky, napr. pridaním príslušnej zásad)· do vody. Potom sú vytvorené vlákna premyte a sušené predtým, než sú ďalej použité na suché formovanie. Alternatívne môže byť v tomto výrobnom kroku uskutočnené tiež mokré čistenie vláknitej hmoty. A tak vlákna, ktoré sú čistené cez sito alebo preosievačku a drtcné na kašu. môžu byť dopravené do hydrocyklónu, čím sa ukázalo, že možno čistením odstrániť veľmi veľkú časť pazderia v konečnej vláknine. Tak sa ukázalo, že je možné vyrobiť vlákninu, ktorá má obsah iba do 0,1% pazderia. Akonáhle je pazderie odstránené, zväčší sa pevnosť následne vytváranej textilnej rohože, keďže táto rohož bude obsahovať viac vlákien na vláknité väzby, hoci textilná rohož obsahuje viac vlákien na jednotku plochy vzhľadom na to, že hmotnosť (jedného) pazderia odpovedá hmotnosti veľkého počtu vlákien. V praxi sa ukázalo, že možno zväčšiť pevnosť konečného produktu jeho vyčistením od pazderia v hydrocyklóne. Pretože kapacita (objem) hydrocyklónu je nízka, je výhodné uskutočniť čistenie od čo možno najväčšieho počtu pazderia suchým postupom. Nasledujúce spracovanie/čistenie v hydrocyklóne sa tak bude s výhodou konať v spojení so spôsobmi, kde predbežná úprava vlákien zahŕňa ich rozmeľňovanie zamokra.

Vzniknuté vlákna sú potom používané na formovanie textilnej rohože postupom formovania za sucha, ktorý v podstate odpovedá postupu suchého formovania používaného pri suchom formovaní papiera.

Vytvorené jednotlivé vlákna budú viac alebo menej fibrilované, čo zväčšuje tendenciu vlákien k tomu, aby boli schopné navíjať sa a zvinovať sa do seba navzájom. Tým je automaticky dosiahnutý vznik medzivláknových väzieb v textilnej rohoži. Na určite odbory aplikácie tak nebude nutné pridávať spojivo. Ale bude taktiež možné pridávať i spojivo, aby boli vytvárané medzivláknové väzby medzi jednotlivými vláknami. Vychádzajúca textilná rohož bude tak mať homogénnu súdržnú štruktúru cez celú hrúbku.

Spojivá, ktoré sa môžu používať, môžu byť organické spojivá alebo prírodné spojivá. Ako spojivá môžu byť použité polyméry, napr. termoplasty. Hlavne pri vytváraní zložených produktov a produktov s vysokou pevnosťou, kde možno o vytváraných vláknitých vrstvách írúnacli) povedať, že sa jedná o vystuženie vláknami umiestnenými v matrici /.polymérov môžu byť používané relatívne veľké množstvá spojív. V takýchto produktoch lak môže In ť použité až 50% spojív vzhľadom na konečný produkt.

Spojivá môžu byť taktiež poskytované vo forme syntetických vlákien, napr. dvojzložkových vlákien skladajúcich sa z polypropylénu a polyetylénu, polyesteru, \ inylu, atď. V takejto situácií bude fixácia danej vrstvy prebiehať zahriatím až nu teplotu topenia daného plastu, čím sú zavedené medzi vláknové väzby. Ako príklady prírodných spojív môžu byť uvedené škrob a produkty kyseliny mliečnej. Také spojivá môžu byť pridávané ako príslušná časť až do 5 až 15%.

Množstvo a typ pridávaných spojív tak bude závisieť na zamýšľanom použití vytváranej textilnej rohože. Textilná rohož zamýšľaná na izolačné rohože bude teda obsahovať veľmi málo alebo žiadne spojivo. Oproti tomu napr. zložená vrstva, ktorá má vlastnosti odpovedajúce vlastnostiam známym z drevovláknitých a drevotrieskových dosiek, bude obsahovať väčšie množstvo spojiva (10 až 15%) a spojivo a textilná rohož prejdú kompresiou súčasne so zavádzaním medzivláknových väzieb. Tým sa vytvorí hutná a pevná vrstva alebo rúno.

Okrem toho bude možné meniť vlastnosti vytváraného produktu menením dĺžky vlákien v produkte. Tak pre určité produkty bude výhodné, aby časť, napr. 10% alebo viac pazderia zo separačného postupu bolo privedené do postupu formovania za sucha tak, aby bola vytvorená kompaktnejšia a pevnejšia textilná rohož,

Ak sú žiadúce vzdušné a mäkké textilné rohože, pazderie sa nepridáva a zároveň sa neuskutočňuje žiadne pozoruhodné stlačovanie alebo spevňovanie za sucha vzniknutej vrstvy. Okrem toho pre tieto vzdušné produkty budú používané rastlinné vlákna, s výhodou ľanové vlákna, ktoré sú primerane máčané tak, aby po skracovaní a separácii obsahovali mnohé vlákenká prispievajúce na získanie súdržnej textilnej rohože, ktorá bude zároveň vzdušná.

Spôsobom podľa vynálezu môžu byť textilné rohože vyrábané oveľa lacnejšie ako mykané/ihličkované textilné rohože. Vlákna môžu byť tvarované na textilnú rohož pridávaním veľmi malého množstva spojiva v porovnaní s tvarovaním odpovedajúcich textilných rohoží tvorených z drevených vlákien vzhľadom na ďalšiu dĺžku vlákna skrátených rastlinných vlákien. Tak drevené vlákna budú mať v typickom prípade dĺžku medzi 1 až 3 mm, čo jc značne rozdielne od typickej dĺžky rastlinných vlákien, ktorá bude, ako je vyššie uvedené, hlavne medzi 4 až. 15 mm.

Ako bolo uvedené, textilná rohož, môže byť zhotovená bez použitia spojiva alebo s jeho veľmi malým množstvom. Pri výrobe textilných rohoží na izolačné účely bude pridanie spojiva v rozsahu 0 až 15%, s výhodou 2 až 3%, dostatočné na vytváranie súdržnej texldnej <ľ rohože z ľanových a konopných vlákien, s ktorými možno ľahko manipulovať. Na porovnanie: odpovedajúca izolačná doska vyrobená z drevených vlákien bude normálne obsahovať 15 až 20% spojiva, čo zvyšuje cenu produktu.

Ako bolo uvedené, textilné rohože môžu byť zhotovené vzdušné a mäkké použitím máčaných vlákien, ktoré rezultujú po skrátení/scparácii v mnohých vlákenkách. Pokiaľ sú rastlinné vlákna len trochu máčané alebo nie sú máčané, mnohé rastlinné vlákna budú stále ešte súdržné vo zväzkoch vlákien. Tým sa dosiahne tvrdšia a hrubšia textilná rohož, pretože vytvorená vláknitá hmota bude obsahovať relatívne väčšiu časť vláknitých zväzkov ako jednotlivé vlákna.

Textilná rohož obsahujúca zväzky vlákien bude menej mäkká a hustá. Ale pevnosť vlákien v takej textilnej rohoží je väčšia. Zásluhou toho sú vhodné na výrobu, kde je nutná väčšia pevnosť. Reguláciou predbežnej úpravy vó forme stupňa namáčania, prípadne kombinovanej s chemickým a/alebo enzymatickým spracovaním, preto bude taktiež možné ovplyvňovať vlastnosti vo vytvorenej textilnej rohoži.

Vlastnosti vlákien tak môžu byť kombinované v závislosti na odbore aplikácie.

Vláknité zväzky budú obsahovať niekoľko jednotlivých vlákien až po maximum 10 až 30 jednotlivých vlákien.

Textilné rohože budú obvykle vyrábané z vlákien, ktoré sú hydrofóbne, pretože vlákna z ľanu a konope sú vo väčšom alebo menšom stupni hydrofóbne. Hydrofóbna textilná rohož je tak vytvorená použitím vlákien, ktoré sú spracované mechanicky (nie chemicky). T.j. stonky sú máčané kratší alebo dlhší čas a sušené na obsah vody medzi 8 až 18 %, s výhodou medzi 10 až 16%. Stupeň hydrofóbnosti závisí na kvalite surovín. Čím je silnejšie máčanie, tým jc menší stupeň hydrofóbnosti. Vlákna môžu absorbovať vlhkosť z okolia a opäť vlhkosť vydávať a byť rezistentné voči hnilobe a atakom z plesne pri normálnej vlhkosti.

Alternatívne bude tiež možné vyrábať textilné rohože, kde vlákna boli urobené hydrofilnými. Bude teda možné predbežne spracovávať vlákna mletím za mokra alebo pomocou enzýmov a premývaním a sušením, aby sa vlákna ďalej spracovali na celulózu. To môže prebiehať varením vo vode pod tlakom alebo varením v prctlačovacíeh zariadeniach (extrudčroeh). Taká predúprava môže byť uskutočňovaná s alebo bez pridávania rozvlákňovacích chemikálií, ako napr. hydroxidu sodného.

Textilná rohož podľa tohto spôsobu môže byť napr. používaná tam. kde existuje nutnosť absorbujúcich účinkov, ako napr. pri tenkých hygienických papieroch, obrúskoch, hodvábnom papieri atď.

Postup tvarovania za sucha môže umožniť výrobu textilnej rohože s väčším alebo menším stupňom zhutnenia a s väčšou alebo menšou hrúbkou. Tým bude umožnené zhotovovať textilné rohože s hrúbkami 2 až 5 mm a až do hrúbok 2 až 300 min alebo dokonca hrubšie. Formované textilné rohože môžu byť vyrábané zhutňovaním od gramových hmotností 30g/m² do gramových hmotností 3000 g/m² alebo viac. Napr. rohože na použitie v tvarovaných alebo lisovaných zložených prvkov môžu byť vyrábané s gramovými hmotnosťami až do 8000 g/m².

Okrem toho zhotovovaním textilnej rohože bude umožnené premiešavať papierovú vlnu, spojiva (syntetické vlákna alebo organické spojivá), ľanové alebo konopné pazderie, drevené vlákna alebo premiešavať ohňovzdorné zložky výrobou izolačných rohoží s ohňovzdornými vlastnosťami. K vytváraným textilným rohožiam tak môžu byť pridávané ohňovzdorné materiály, ako napr. soli ako štvorboritan dvojsodný (borax) a kyselina boritá. hydroxid hlinitý, fosforečnan amónny, síran amónny a iné, napr. v množstvách 0 až 15% na celkovú hmotnosť rohože.

Výrobou textilných rohoží vo vzdušnej forme môžu byť tieto produkty používané ako izolačné rohože na náhradu izolačných rohoží vyrábaných z minerálnej vlny a sklenenej vaty. Tvarované textilné rohože môžu byť okrem toho používané ako stavebné dosky, ako náhrada za drevovláknité a drevotrieskové dosky pridávaním pazderia. spojív a lisovaním vytvorené textilné rohože.

Textilná rohož vytvorená spôsobom podľa vynálezu môže obsahovať až 100% ľanových alebo konopných vlákien alebo kombinácie týchto vlákien. Ďalej môžu byť textilné rohože vyrábané primiesením iných vlákien, ktoré môžu byť organické alebo anorganické. Aj keď sa uprednostňuje výroba textilných rohoží z rastlinných vlákien tvorených spôsobom podľa vynálezu z ekonomických dôvodov, bude tiež možné použiť rastlinné vlákna vytvarované do dlhých vlákien, tzv. kúdeľové vlákna.

Tak bude možné používať kúdeľové vlákno z textilného priemyslu pochádzajúceho z ľanu a konope a kde je kúdeľ, napr. v kladivových mlynoch, pred tvarovaním textilnej rohože postupom za sucha skracovaná na žiaducu dĺžku vlákien.

• r * r r r e r pere r f P r 'fo

Vlákna, ktoré môžu byť použite spôsobom podľa tohto vynálezu, môžu mať rôzne zloženia:

- skrátené vlákna, ktoré sú máčané alebo nemáčané. skladajúce sa z čistených ľanových a/alebo konopných vlákien, ku ktorým je primiešané až 100% pazderia,

- skrátené vlákna, ktoré sú máčané alebo nemáčané, pôvodne ako jednotlivé vlákna, skladajúce sa z ľanových a/alebo konopných vlákien s primiešaným pazderím z ľanu a/alebo konope pri obsahu až 90% pazderia,

- krátke vlákna, ktoré sú máčané alebo nemáčané, pôvodne ako zväzky vlákien a pazderia z ľanu a/alebo konope,

- pazderie oddelené čistením ľanu a/alebo konope, alebo

- prachovú frakciu oddelenú čistením skladajúcim sa z veľmi krátkych vlákien spolu s pazderím.

Kvalita vlákien bude závisieť na žiadúcich vlastnostiach formovaného konečného produktu. Podľa výhodného spôsobu výroby textilných rohoží, ktoré sú vhodné ako izolačné rohože, sú rastlinné stonky sušené na vlhkosť (obsah vody) medzi 10 až 16%. Potom sú stonky trepané a skracované v kladivovom mlyne tak, aby hlavná časť vlákien mala s výhodou dĺžku medzi 3 až 20 mm, kde vlákna budú mať priemernú dĺžku medzi 4 až 15 mm. To prebieha s výhodou s použitím hrubej osievačky. Potom sú vlákna za sucha tvarované, čo s výhodou prebieha s použitím tvarovacej hlavy umiestnenej nad vákuovou nasávacou skriňou, medzi ktorými je umiestnený formovací drôt, na ktorom sú vlákna usadzované a udržované vákuom. Usadzovanie a tuhnutie prebieha zhutňovaním spoločne s pridaním 0 až 5% spojiva. Alternatívne môže byť použité až do 50 % spojiva, ak existujú zvlášť veľké požiadavky na ovládateľnosť tvarovanej textilnej rohože.

Textilná rohož vytváraná alebo tvarovaná spôsobom podľa vynálezu nemusí byť rovná doska alebo plachta či rúno. Tak sa umožní uskutočňovať konečné spracovanie súčasne s usadzovaním či tuhnutím alebo v bezprostrednom spojení s tuhnutím medzi vláknových väzieb.

Tak bude možné dodávať textilnej rohoži priestorový tvar, napr. vlnový tvar, zásluhou ktorých sú vhodné ako výstužné vlákna v zloženej doske, napr. zloženej doske s vysokou pevnosťou alebo formovaleľnej zloženej doske. Alebo inak môže byť textilná rohož tvarovaná tak, aby získala Ibrmu žiadúcelio obalu. napr. lomili bedne alebo misy či misky.

I ýmto by textilná rohož, ktorá je stála čo do tvaru a pevnosti, mohla byť použitá \o výrobe r r baliacich produktov alebo hrncov pre rastliny. Obaly alebo hrnce na rastliny môžu h\ť tvarované lisovacou operáciou v bezprostrednom spojení so zhutňovaeím krokom.

Spôsob a textilná rohož podľa vynálezu budú popísané bližšie pomocou nasledujúcich príkladov.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad l

Tento príklad ilustruje spôsob výroby vláknitej ľanovej rohože na použitie ako izolačnej rohože ako náhrada za minerálnu vlnu. Použitá môže byť slama z ľanu nielen olejnatého, ale aj spriadacieho ľanu a tiež z konope. Najlepšie vlákna sú získané zo spriadacieho ľanu, ktorý je dobre máčaný a eventuálne konope, pokiaľ je dostatočne máčané. Ďalej je uvedený príklad výroby textilných rohoží na izolačné účely na základe spriadacieho ľanu:

Stonky ľanu sú kladené do pokosov a zhruba po 10 dňoch na poli sú semená zozbierané obvyklým obilným kombajnom. Tu potom leží slama vradoch/pokosoch a je máčaná. Máčací pochod môže byť sledovaný zaznamenávaním zmeny farby slamy. Žiadúci stupeň máčania bol dosiahnutý, keď sa farba slamy/vlákien zmení na svetlosivú. Bude asi nutné otáčať pokos, aby bolo zaistené jednotné máčanie.

Mačací pochod je dôkladne sledovaný a denne sú odoberané vzorky, aby sa zistilo, ako ďaleko máčací pochod v ručne potieranej slame pokročil.

Akonáhle sa objavila žiadúca zmena farby, je slama zbieraná tým, že sa lisuje do balíkov, s výhodou guľatých balíkov, čo normálne prebieha pri obsahu sušiny asi 85% v slame (15% vody).

Balíky sú dopravené do továrne, kde sú sušené na obsah 12% vody. Po sušení je balík rozvinutý/rozrezaný a ľanová slama je privedená do kladivového mlyna, kde prebieha terpanie. Z mlyna je vláknitá hmota, ktorá sa teraz skladá z vlákien a drevených častí/pazderia, dopravená cez cyklón do otočnej osievaéky (hrubého sila), kde je oddelené pazdcric spolu s prachom. Terajšia hrubá vlnená vláknitá hmota má priemernú dĺžku asi 4 až I5 mm. Niektoré vlákna sú však dlhšie. Dĺžka vlákien môže byť do istej miery upravo\aná reguláciou hrubého sita (osievaéky) na kladivovom mlyne a reguláciou nastavovaním '.ílu nasledujúcim triedením na otočnom site. Normálne sú vlákna dôkladne čistené na obsah ?% pazderia. Ďalším čistením dochádza k pomerne väčšej strate vlákien.

Vyčistená vláknitá masa je dopravená rúrkami do zariadenia (závodu) na výrobu rohoží alebo krytín, kde prebieha formovanie za sucha. To sa deje napr. použitím formovacej hlavy umiestnenej nad vákuovou nasávacou skriňou, kde je medzi nimi umiestnene formovacie pletivo, na ktorom sú vlákna usadzované a držané vákuom. Zariadenie je nastavené tak, aby vytváralo textilnú rohož v žiadúcej výške. To je regulované rýchlosťou, ktorou je vlákno podávačom vlákien (drtičom balíkov) dávkované cez dopravný výtlačný ventilátor k formovacej hlave. Súčasne je regulovaná rýchlosť posunu na danom pletive.

Pokiaľ je žiadúca výroba rohoží na použitie ako izolácie stropov a stien atď., je výška textilnej rohože upravená napr. na 200 mm sa žiadúcou gramovou hmotnosťou napr. 3000 g/m². Na určité izolačné účely je žiadaná čo najľahšia rohož a za týchto podmienok nie je textilná rohož spevňovaná alebo lisovaná.

Pokiaľ je žiadúca výroba textilnej rohože, ktorá je pevnejšia alebo kompaktnejšia a má eventuálne menšiu výšku, potom to prebieha reguláciou stupňa spevnenia vláknitého koberca pred, po alebo počas eventuálneho vytvrdzovania, ktoré sa s výhodou uskutočňuje v peci.

Počas daného pochodu, kde vlákna vypadávajú na formovacie pletivo a postupujú dopredu, je pridané 2 až 3% spojiva, napr. vo forme vedľajšej zložky skladajúcej sa z polyetylénu a polypropylénu. Vytvrdzovanie textilnej rohože sa uskutočňuje tepelným spracovaním v peci zhruba pri 145°C alebo inej teploty v závislosti na type spojiva, t.j. textilná rohož je vedená cez formovacie pletivo pecou so žiadúcou teplotou.

Počas tohto pochodu (pred vytvrdzovaním v peci) sú eventuálne pridávané ohňovzdorné látky, napr. soli ako štvorboritan dvojsodný (borax) (0 až 15%), kyselina boritá (0 až 15%), hydroxid hlinitý (0 až 15%) alebo iné. Tieto soli môžu padať nadol do vlákien alebo sú rozprašované na dané vlákna.

Po vytvrdení je textilná rohož zvinutá pomocou valca a je zabalená alebo narezaná do príslušného tvaru. Počas tohto pochodu môže byť textilná rohož úplne zvinutá dohromady. Pri rozbalení dosahuje rohož rovnakú veľkosť a objem ako pred zvinutím, keďže sa rohož nafúkne.

Dokončená te.xlilná rohož je mäkká a poddajná alebo vláčna. V závislosti na stupni máčania hutle farba naž.ltlá/svellosivá až tmavo šedá. Textilná rohož alebo krytina by mohla byt vyrábaná lacnejšie ako obvyklé ihličkové mykané rohože alebo krytina. Koliož má tepelnú izoláciu zodpovedajúcu hodnote lambda -0,40. Textilná rohož okamžite odpudzuje vlhkosť vzhľadom na svoje hydroťóbne vlastnosti, ale rohož je ešte stále schopná zachytávať a odovzdávať vlhkosť okoliu.

Príklad 2

Tento príklad ilustruje spôsob výroby textilnej rohože na základe ľanovej celulózy na použitie i’ kozmetickom priemysle, ako napr. absorpčný papier alebo ako krycie papiere.

Vlákna sú vytvárané, ako je popísané vyššie v príklade l, pred formovaním kobercov alebo rohoží. Stupeň máčania môže byť od celkom nemáčaných až po silne máčané vlákna. Teraz sú vyčistené vlnené vlákna podrobené rozmelnovaniu zamokra na kašu. To môže prebiehať varom vo vode pod tlakom alebo varom v pretlačovacom zariadení (extrudéri). Predbežné spracovanie sa uskutočňuje s alebo bez pridávania rozmeľňovacíeh alebo rozvlákňovacích chemikálií, ako je napr. žieravý natrón (hydroxid sodný). Spracovanie v pretlačovacom zariadení môže postupovať pri relatívne vysokej úrovni celkového obsahu sušiny, zhruba 10%, ale taktiež pri nižšom percentuálnom obsahu sušiny.

Ak je použité pretlačovacic zariadenie, uskutočňuje sa impregnácia vlákien súčasne s rozrezávaním alebo rozstrihávaním vláknitej masy. Po pretlačovacom spracovaní je vláknitá hmota dopravená do kontajnera a varená asi l hodinu pri teplote cca l00°C. Ďalej je vláknina čistená od zbytkov cukru a lignínu. Vláknitá hmota sa teraz skladá z homogénnych rozdelených vlákien v riedkej kaši obsahujúcej 0 až 5% nečistôt pôvodne pochádzajúcich z pazderia. Tie môžu byť vyčistené vírivým čistením v hydrocyklóne. Vláknina môže byť eventuálne pred čistením v hydrocyklóne čistená v rafinéroch, ak je žiadaná fibrilácia vlákien. Môžu byť použité napr. kotúčový rafinér alebo čistič, „širokouhlý“ raíinér alebo napr. odrezávačka.

Po rozvláknení sa ľanová vláknina alebo drť skladá z takmer čistej celulózy s obsahom 80 až 95% celulózy. Celkový obsah sušiny je medzi 75 až 90% . Rozdelenie dĺžok vlákien bolo merané Bayer Mcnettovým indexom medzi 200 až 300, s výhodou medzi 240 až 280. Pevnosť ľanovej celulózy bola meraná v Nm/m²/cm² a bola asi 100 až 160 alebo viac.

Ak je žiadaná bielená vláknina (papierovina), môže byť pridané 2% peroxidu a h'm je dosiahnutý stupeň napádania (plesňami) asi 75.

Konečná vláknina je sušená a rozvlákňovaná (delibrovaná) v kladivovom mlyne, ak je žiadúee, aby vláknina bola plne ro/.vláknená pred tvarovaním na textilnú rohož/kiy linu otll formovanie prebieha ako je popísané v príklade 1. ale v závislosti na aplikácii je produkovaná tenšia rohož, ako napr. na použitie vo forme absorpčného papiera používaného ako tenký hygienický papier a pod. (asi 70 až asi 200 g/m²). Veľmi tenká rohož (20 g/m²) môže byť použitá ako krycí papier primiesením asi 15% alebo menej hydrofóbnych spojív.

| Aj bez bielenia vlákniny sú produkty veľmi jasné alebo svetlé, od svetlosivej po belavú.

*

Príklad 3

Tento príklad ilustruje spôsob výroby lisovaných zmesí (kompozícií) na základe konopnej alebo ľanovej rohože.

Ako základ na dosiahnutie vláknitej dosky s vysokou pevnosťou možno použiť pomerne nemáčané vlákna, eventuálne zmiešané s pazderím. Pevnosť vlákien v neotáčaných až mierne máčaných vláknach je väčšia ako pri silne máčaný vláknach. Ľan a konope budú vhodnou surovinou pre vysokú pevnosť vlákien. Drevité časti očistené od pazderia by mohli byť taktiež použité na zmes odpovedajúcu drevotrieskovým doskám.

Textilná rohož je zhotovená, ako bolo popísané vyššie v príklade 1, pred formovaním príslušnej rohože. Vyrobená rohož má žiaducu výšku a gramovú hmotnosť, napr. 300 g/m². Použitím pomerne nemáčaného ľanu alebo konope je rohož veľmi tuhá a tvrdá. Obsah pazderia môže byť upravený podľa priania. Čím vyšší obsah, tým tuhšia rohož pred lisovaním (tvarovaním).

Počas výroby textilnej rohože je na nej rozprašovaný tzv. kompatilizátor (spevňovač) rastlinných vlákien, t.j. chemická modifikácia obsahujúca napr. izokyanát (zhruba 1 až 2%), aby sa zaistilo, že hydrofóbne vlákna získajú povrch, ktorý je zlučiteľný s tradičnými spojivami ako je napr. formaldehyd atď. použitý ako spojivo vo vláknitej doske. Namiesto * pridávania formaldehydu možno taktiež použiť EVA (evanylacetát) alebo prírodné spojivá.

Okrem toho sú vlákna lepené pred, počas alebo bezprostredne po lisovaní teplom, vákuom alebo autoklávovým lisovaním, ako v tradičných spôsoboch výroby drevovláknitých a drevotrieskových dosiek.

Lisované zloženiny založené na konopných alebo ľanových vláknach majú pevnosť na úrovni tvrdého masonitu (odrode chloritoidu).

Pokiaľ je žiaduca výroba vysoko stužených zloženín, používa sa väčšia časť organických spojív ako syntetických polymérov obsahujúcich termoplasty a teplom tvrdnúce t f plasty (termosety), napr. polypropylén, polyacctát a polyester. Zhruba sa pridáva 509i spojiva. Pridávanie spojiva sa robí počas výroby rohože a tá je potom lisovaná pri vysokom tlaku do žiadúcich tvarov. Tvarovanie postupuje tak, ako je popísané v príklade 1.

Vysoko stužené zmesi alebo kompozície majú pevnosť na úrovni sklenených vlákien a sú užitočné ako náhrada za plastické a sklovláknité zloženiny.

r r e 4 6 ’ <.

Claims (11)

1. Spôsob výroby textilnej rohože s použitím rastlinných vlákien, vyznačujúci sa tým, že obsahuje kroky, kde su rastliny zbierané odrezávaním nasledovaným mlátením, kde sú stonky rastlín úplne alebo čiastočne máčané a potom sú sušené na zaistenie žiadúcej vlhkosti a potom sú skracované a oddeľované na získanie vláknitej hmoty obsahujúcej hlavne jednotlivé vlákna s dĺžkami vo vnútri žiadúceho intervalu medzi 0,1 až 30 mm. kde zvlákňovanie (fibrilácia) je uskutočňovaná v spojení so skracovaním, kde je textilná rohož tvarovaná za sucha, čím sú vlákna orientované náhodne a kde je koberec fixovaný, keď aspoň čiastočne vznikajú medzivláknové väzby medzi jednotlivými vláknami, keďže tieto sú viac alebo menej fibrilované.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že predbežné spracovanie obsahuje skracovanie vlákien na dĺžku medzi 3 až 20 mm a hlavne medzi 4 až 15 mm.

3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že vlákna sú čiastočne máčané na poli a že sú potom pred skracovaním podrobené ďalšiemu riadenému máčaniu vo vode obsahujúcej enzýmy.

4. Spôsob podľa akéhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že medzivláknové väzby vznikajú aplikáciou organických spojív, syntetických organických spojív alebo prírodných spojív.

5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že vlákna sú vyberané buď z ľanových alebo konopných vlákien.

6. Spôsob podľa akéhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že sú stonky trepané v kladivovom mlyne a skracované na žiadúcu dĺžku, že vlákna vo vnútri žiadaného dĺžkového intervalu sú oddeľované použitím rotačného hrubého sila alebo preosievačky, že daná frakcia vlákien je formovaná za sucha na príslušnú rolu·/ vyľukovim vlákien do tvarovacej hlavy umiestnenej nad tvarovacím pletivom.

/?

7. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým. že vytváraná rohož jc viazaná pridaním 0 až 50% spojiva.

8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým. že vytvorená tvarovaná rohož obsahuje 0 až 10% pazderia.

9. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým. že skracovanie a separácia vlákien sa uskutočňuje za sucha a že predbežné spracovanie obsahuje rozvláknovanie (rozmeľňovanie za mokra) vlákien, keď sú vlákna varené v čistej vode pod tlakom alebo sú varené v pretlačovacom zariadení (extrudéri), že sú spracované chemicky, napr. pridaním zásady, že sú premývané a že sú sušené predtým, ako sú vzniknuté vlákna tvarované za sucha.

10. Textilná rohož vyrábaná spôsobom podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov. vyznačujúci sa tým, že je to netkaná rohož a je zhotovená s hrúbkami medzi 2 až 30 mm a s gramovou hmotnosťou medzi 30 až 8000 g/m².

11. Použitie textilnej rohože vyrobenej spôsobom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9 ako izolačné rohože, ako absorpčné rohože, ako prvok v lisovanom zloženom produkte alebo ako prvok v silne vystuženom zloženom produkte.