Plošné materiály s vysokými hodnotami sorpce vodních par

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vynález se týká plošných materiálů s vysokými hodnotami sorpce vodních par, vhodných zejména pro výrobu obuvi a oděvů. Tyto materiály jsou tvořeny alespoň jednou sorpční vrstvou, která je s výhodou situována tak, aby byla jednou stranou svého povrchu co nejblíže zdroji fyziologické vlhkosti. Na opačné straně sorpční vrstvy pak může být připojena další vrstva nebo vrstvy plošného materiálu, zejména pak krycí lícová vrstva. Vlastní sorpční vrstva potom sestává z vláknitého útvaru na bázi přírodních, chemických nebo syntetických vláken, případně jejich směsí, pojiva na bázi hydrofilního polyuretanu sorbujícího vodní páry v rozmezí 3 až 70 hmot. % a hydrofilní přísady, především na bázi modifikovaného polymerního elektrolytu, se sorpcí vodních par nad 50 hmot. % při relativní vlhkosti prostředí blížící se 100 %, nebo její směsi s polymerními změkčovadly. Hmotnostní poměr vláknitých složek, hydrofilního polyuretanu a hydrofilní přísady včetně změkčovadel je v rozmezích 1:0,05 až 1, 2:0,01 až 0,2. Hlavní výhodou plošných materiálů podle vynálezu je dosažení sorpčních vlastností srovnatelných se sorpcí přírodních usní, aniž by došlo ke zhoršení jejich dalších fyzikálně-mechanických vlastností.

Text

Pozerať všetko

Vyndlez se týká ploěných materiálů s vysokými hodnotami sorpce vodních par. Tyto materiály jsou vzhledem ke svým vlastnostem vhodné především pro vyrobu obuvi a oděvů.V současné době nacházejí v různých odvětvich zpracovetelského průmyslu široké uplatnění materiály na bázi přírodních , syntetických, popř. modifikovaných polymerů, nejčastěji l textilních útvarů tkanych, netkanych, platených, pletotkanych i jiných, případně propojených polymerním pojivem a obvykle opatřených jednou nebo více crycími polymerními vrstvami. Tyto matsriúly se poułívají pro vrchní ošacení, jako podkladové, výztužné nebo svrškové obuvnická materiály, jako potahová materiály v gslantarním průmyslu nebo jako náhrada přírodní usně v mnoha dalších aplikacích.Řada syntetických materiálů byla vyvinuta speciálně pro použití v obuvnickém, oděvním a gslanterním průmyslu. Jedná se především o vláknité útvary připravované textilním nebo mokrym papírenskym postupom, zpevněná mikroporézním polymerním pojivem a krycí polymerní vrstvou, s výhodou rovněž mikroporézni, dávající vrstvenému útvaru potřebny vzhled a odolnost proti mechanickému poškození s zachovávajíci při tom dobrou propustnost pro vodní páry Tyto materiály se připravují impregnací, resp. natíráním textilnícn útvarů roztoky,dispersemi nebo pastami polymerů s následným eušením, želatinací, termokoagulací, popř. koagulací nerozpouětědly, nebo take pojením textilních ůtvarů reektivními polymerními systémy, většinou s blokovanými reaktiv-ními skupinami, přičemž následnou fází zpracovatelskéhoprocesu je potom termická nebo chemická deblokace těchto skupin a jejich vzájemné reakce.Vštšina materiálů vyrobených výše popsanými postupy, zejména pak materiálů na bázi synteticwch polymerů, však přes veškerou snahu nedosahuje potrebných sorpšních vlastností pro vodní páry, resp. jejich sorpční vlastnosti jsou ve vztahu k přírodním materidlům vlněným a bavlnšným tkaninám nebo přírodním usním - nesrovnatelnš nižší. Hodnota sorpce vodních par přírodních materiálů je v časovém intervalu 1 až 8 hodin, resp. 24 hodiny, ca 10 x vyšší nez u poromerů. Mimoto je u poromerů dosahováno rovnovšžná sorpce v čase často i kratším než jedna hodina. Z těchto důvodů je celosvetové vyvijeno velké úsilí ve výzkumu a vývoji různých postupů vedoucích ke zlepšení sorpčních vlastností synteticldch materiálů.Byly např. vyvinuty materiály, u kterých jsou ke zvýšení sorpce aplikovány polymerní elektrolyty. Príkladom těchto materiálů je ploěný útvar na bázi polyuretanů schopny pohlcovat a propuštět vodní páry v důsledku toho, že má ve své struktuře zabudovány pevné částečkyalespoň jednoho botnatelného polymeru. Botnatelným polymerem je modifikovsný polysacharid, např. modifikované celulóza nebo škrob. Použití polyelektrolytd jako přísad pro tento- účel však naráží na rozpor mezi jejich aorpčními vlestnostmi a rozpustností ve vodě.Ke zlepšení hygienických vlastností plošných dtverů vede taká přídevek gelů kyseliny kremičité nebo bmtonitů , ktere ovlivňují tvorbu pórů a tím i paropropustnost a sorpci vodních pr.Řada vyndlezů se zabývá aplikací polyakrylamidů, jejich solí nebo kopolymerů, které mají velmi dobrou schopnost pohlcovat vodní páry. K výrobě plošnych materiálů se zlepšenými sorpčními vlastostmi se používá také polymerů modifikovaných přídsvkem polyalkylenoxidů zesítovaxzych ionizujícím zářením. V rozsšhlě míře je pro zvýšení schopností plošných materiílů pohlcovat vodní pary vyuäíván různš upravený kolagen.Jsou. znšuw rovněž plošné útvary, v jejichž mikroporezní struktuře jsou pro zvýšení sorpce aplikovúny různé druhy hvdrofilních plniv. Jedná se zejména o anorganická soli, hydrofilní vlákna nebo hydrotilní polymery.Dále byl vyvinut take plošrgv material se zlepšenými orpčními vlastnostmi, vytvoreny na bdzi přírodních nebo syntetických polymerů, pojených nebo nánosovarxých směsi elastomerůnebo termoplastů a ionického komplexu anionického polymerního elektrolytu s kationtem I.,II. nebo III. skupiny periodické soustavy nebo směaí těchto katíontů e kationty jiných kovů. Toto složení plošnáho materiálu vychází z poznatku, že rozpustnost anionickych polyelektrolytů klesá se vzrůstajícím podílem některých katíontů vázaných na molekulu polyelektrolytů klesá se vzrůstajícím podílem některých kationtů vázaných na molekulu polyelektrolytu. Z tohoto hlediska je zvláště výhodné použití kationtů hliníku a chromu. Přídavek ionického komplexu však zároveň do určité míry ovlivňuje mechanická vlastnosti plošnych materiálů - zvyšuje jejich tuhost a s ní související deformační vlastnosti.Tento nedostatok lze při eoučesném dalším zvýšení sorpčních tlaetností odstranit přídavkwm změkčovadel na bázi polyeterů etyléhoxidu nebo propylenoxidu, případně jejich kopolymerñ nebo derívátů, jako jsou glykoly, estery, resp. částečně esterifikované polyglykoly.I když je tedy, jak vyplývá z výše uvedeného výčtu známe značné množství materiálů se zvýšenými soprčními vlastnostmi, lze říoi, že prakticky žádný z nich nedosahuje.sorpčních vlastností přírodní ueně. V případě, že se některý z těchto materiálů hodnotami sorpce přírodní ueni blíží, je to většinou na úkor jiných fyzikálně-mechanických vlastností, důležitých pro obuvnické, oděvní i galanterní aplikace.K odstranění popsaných nedostatků do značné míry přispívají plošné materiály s vysokými hodnotami sorpce vodních par podle vynálemu. Tyto materiály jsou tvořeny alespoň jednou sorpční vrstvou, která je s výhodou eituována tak, aby byla jednou stranou svého povrchu co nejblíže zdroji fyaiologické vlhkosti. Na opačné straně jejího povrchu pak může být připojena další vrstva nebo vrstvy plošhého materiálu, zejména pak krycí lícová vrstva. Podstatou vynálezu je to, že sorpční vrstva plošného materiálu sestává z vláknitého útvaru na bázi přírodních, chemických nebo syntetických vláken, případně jejich směsi, pojiva na báai hydrofilního polyuretanu sorbujícího vodní páry v rozmezí 3 až 70 hmot. a hydrofilní prísady, především na bázi modifikoveného polymerního elektrolytu, se aorpcí vodních par nad 50 hmot. při relativní vlhkosti prostředí blížící se | 00 , nebo její směsi s polymerními změkčovadly. Hmotnostní poměr vláknitých složek, hydrofilního polyuretanu a hydrofilní prísady včetně změkčovadel je v rozmezích 10,05 až 1, 220,0 až 0,2.Hlavní výhodou ploäných materiálů podle vynálezu je to, že je u nich vhodnou kombinací vláknitých složek, pojiva na bázi hydrofilního polyuretanu a hydrofilních přísad v sorpční vrstvě doaaženo vysokých hodnot sorpce vodních par, erovnatelných s hodnotami sorpce přírodních uení, bez podstatného zhoršení ostatních fyzikálně-mechanických vlastností důležitýeh z hlediska aplikace v obuvnické, oděvní a galanterní výrobě.Vliv jednotlivých složek na sorpční vlastnosti poromeru určeného pro svršky obuvi je patrný z následující tabulky. Poromer byl připraven ze směsi polypropylénových a polyamidových vláken, pojiva na bázi hydrofilního polyuretanu a hydrofilní prísady na bázi nerozpustné formy karboxymetylcelulózy.Vzorek Vláknitá Hydrofilnív Hydrofilní Sorpce vod- Poznámka č. x vrstva polyuretan přísada ních par zaZ nydrofilmích polyuretanů jsou z hlediska aplikace v sorpční vrstvě ploämjch materiálů podle vynálevzu nedvhodnějši polyuretanmočoviny syntetizované z kopolyateru otylěnoxidu a propylenoxidu nebo směsi polyetylőaoxidu o polypropylenoxidu, alifatićkých arometických nebo elicyklických diizokyanátů e diaminu, zejména pak hydrazinu.Jako hydrofilni prísady Jsou vhodné především modifikované polymerni elektrolyty, zejména na bázi karboxymetylcelulőz nebo karboxyderivátů škrobu, nebo polyvinvlalkoholyse stupněm substitucs do 20 se. Tyto látky mohou dále s výhodou obsahovat nízkomolekulární soli reverzně hydratujíci při teplotách nižších než 60 °C, zejména pak soli nižších elitatickýoh kyselín, popř. chloridy nebo sírany elkaliokých kovů, vépniku, hořčíku nebo hliníku a případně také polymerní změkčovsdls, s výhodou pak hygroskopioká změkčovadla na bázi polyéterů etylénoxidu nebo propylenoxidu, popř. Jejich kopolymsrů nebo dsrivátü.K bližšimu objesněni podstaty vynúlezu slouží následující příkladyNetkaná vláknitá vrstve ze směsi polypropylenových, polyester-svých a upravených celulózových vláken byla impregnována 16 roztokem hydrofilní polyuretsnmočovirąy v dimetylformamidu, ktorý byl získćn přímo jako produkt syntázy hydrofilni polyuretsnmočoviny na bili sementováho kopolyetéru etylenoxidu s propylenoxidu, 4,ľ-direnylmstandiizokysnítu a horárezinhydrátu. vPo impregnaci pak naledovala koagulace a praní vodou. Vypraný materiál byl potom znovu impregnován 5 roztokom sodné soli karboxymetylcslulózy, jejíž rozpustnost byla sniäens tvorbou komplexu reakcí se síranem hlinitodrsselrzým s tuhost upravena měkñením polymsrnim v směkčovadlem na bázi kopolyéteru, etylenoxidu s propylenoxidu. Po vysušení byla takto upravená vrstva štípána na tlouštku 1 mm a jednostranné obroušená. Nakonec byla hotová sorpční vrstva, v níž byl konečný hmotnostní poměr vláknitých složek, hydrofilního poly- / uretanu a hydrofilníoh přiead včetně změkěovadls 10,720,1, spojene roztokemhydrofilní polyuretenmočoviný s licovou vrstvou na bázi polyuretanu, nanssenou na textilní podložce. výsledný materiál měl tlouätku 1,4 m e vykazovsl sorpci vodních par 32 hmot. SK sa 16 hodin při 23 °c.Dimetylformamidový roztok hydrofilní polyuretanmočoviny o obsahu suäiny 20 hmot. i syn-v tetizovsns na bázi kopolyětsru etylénoxidu a propylenoxidu, 4,ľ-ditenylmetsndiisolcyanitu a łwdrssinlwdrátu byl upreven modifikačnimi přisadami dle následující heceptury0,10 hmot. dilů sulfonovsné rsnoltormeldehydové prysląyřicezískaniu roztokom byl impregnoven polysmidový úplet, načo nňslsdovsla stupňovitá koagulace a praní vodou. Vyprený materiál byl znovu impregnovln dimlním v roztoku sadnú soli karboxymetylcelulózy o koncentraci 3,5 hmot. 5 s přidavksm 1,5 hmot. 5 chloridu sodnàho. Pak byla karboxymetylcolulőss přsvedene na nerozpustnou formu reakci s roztokom sirsnu hlinito-draselnáho ve fixsční lásni. Po vysušsní byl získín materiál vslurového charakteru,ktorý vykazovsl sorpci vodních par 28 hmot. ss 16 hod. při 23 °c. Konečný hmotnostni poměr vlñknitých složek, hydrofilního polyuretenu e hydrofilních příssd v materiálu bylObouatrenně počesaná tkanina o plošné hmotnosti 180 5/mg, vyrobená za směsi polyetyléntereftalútových a bavlněných vláken byla impregnována a oboustranně nánosovina 10 roztokom hydrofilní polyuretanmočoviny v dimetylformsmidu syntetizovaně z kopolyéteru etylénoxidu a propylenoxidu, 4,4-difenylmetandiizokyąnátu a hydrazinhydrátu. Tento roztok byl přederážen na obsah 6 hmot. vody v rozpouštědle a vykazovql viskozitu 0,15 Pa.s při 30 °c. Kánoe polymeru byl volen tak, aby překryval vlas tkaniny o ca 0,2 mm. Nanesená vrstva byla zkoagulována v lázni dimetylformamid voda vo hmotnostním poměru 19 a vyprá na od dimetylformamidu. Po odždímání byl útvar znovu impregnován 3 roztokem sodné soli kerboxymetylcelulőzy ve vodě a ríxován průchodem přes 1 roztok síranu hlinitodrąselného s obsahom 1 hmot. chloridu sodného po dobu 10 minut.Po odždímání byl materiál z lícově strany zhutněn žehlením při 100 °C a tlaku 0,05 Mľs,. vysušen a jeho rubová strana byla přebroušena. Konečný hmotnostní poměr vláknítých složek,hydrofilního polyuretanu a hydrorilních přísad v sorpění vrstvě byl 10,110,04. Lfcová strana sorpční vrstvy byla nakonec upravená nánosem pigmentové finiäové vrstvy. Výsledný materiál - měkká hydrofilní syntetické useň vhodná pro oděvní a galanterní aplikace vykazoval sorpci vodních par 24 hmot. za 16 hodin při 23 °C a paropropustnost 10 mg/cmz/hod.Netkaná vláknitá vrstva ze směsi polypropylenovýhh a hydrofilních pnlyamidových vláken byla pojena polyuretanem a dále hydrofilizovány impregnací 4 roztokem sodná soli technickě karboxymetylcelulózy, obsahující jako příměsi rozpustně solí - chlorid eodný, síran hořečnatý a ětovan sodny v celkovám množství 1,9 hmot. . Pak byla fixována ponořením do 2 roztoku síranu hlinitého po dobu 10 minut. Po odždímání přebytku roztokü byla impregnovaná vláknitá vrstva usušene, štípána a broušana. Potom byla slepena s polyuretanouou krycí vrstvou. Vysledný materiál - syntetické useň - vykazoval rovnovážnou sorpcí vódníbh par při relativní vlhkosti prostředí 100 5 ca 42 hmot. .I. Plošné materiály s vysokými hodnotami sorpce vodních par, vhodné zejména pro výrobu obuvi a oděvů, tvořené alespoň jednou sorpćní vrstvou, která je s výhodou situována tak,aby byla jednou stranou svého povrchu co nejblíže zdroji fyziologické vlhkosti, přičemž na opačné straně jejího povrchu je případně připojena další vrstva nebo vrstvy plošného materiálu, zejména pak krycí lícová vrstva, vyznačené tím, že jejich sorpční vrstva sestává z vláknitého útvaru na bázi přírodních, chemických nebo syntetických vláken, případně jejich směsi, pojiva na bázi hydrofilního polyuretanu sorbujíeího vodní páry v rozmezí 3 až 70 hmotĺ Š a hydrofilní přísady, především na bázi modifikovaného polymerního elektrolytu, se sorpcí vodních par nad 50 hmot. přirelativní vlhkosti prostředí blížíoí se 100 , nebo její směsi s polymarními změkčovadly, přičemž hmotnostní poměr vláken, hydrofilního polyuretanu a hydrofilní přísady včetně změkčovadel je v rozmezích 10,05 až 1 20,01 až 0,2.2. Plošné materiály podle bodu I, vyznačené tím, že hydrofilními polyuretany jsou polyuretanmočoviny syntetizované z kopolyéteru etylénoxidu a propylanoxidu nebo směsi polyetylénoxidu a polypropylenoxidu, a 1 ífatických aromatických nebo alicyklických diizokyanátň a diaminu, zejména pak hydrazinu. A3. Plošné materiály podle bodu 1, vyznačené tím, že hydrofilními přísadami jsou modifikované polymerní elektrolyty, především na bázi karboxymetylcelulőz nebo karboxyderivátů

MPK / Značky

MPK: D06N 3/14

Značky: plošné, vodních, sorpce, hodnotami, vysokými, materiály

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-228797-plosne-materialy-s-vysokymi-hodnotami-sorpce-vodnich-par.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Plošné materiály s vysokými hodnotami sorpce vodních par</a>

Podobne patenty