Способ получения коагулированного материала

 

Использование: для изготовления коагулированного материала методом пропитки текстильной ткани, пригодного для использования в текстильной, обувной промышленностях. Сущность изобретения: при получении коагулированного материала путем пропитки текстильного материала в пропиточной ванне полимерной дисперсной системой, в состав которой предварительно введены соединения, выбранные из группы, включающей: трихлорфторметан, 1,1,2,2-тетрафторэтан, 1,2-дибром-1,1,2,2- тетрафторэтан, изобутан и пентан. После : пропитки осуществляют коагуляцию и вспенивание при 70-110°С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11) (я)з С 08 J 9/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (.(030." .8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 3904000/05 (22) 03.05.85 (31) 8401784 (32) 04.06.84 (33) NL (46) 30.08.93. Бюл. N 32 (71) Сталь Кемикэл Индастриз Б.В. (NL) (72) Дикр Питер Спек и Леонардус Антониус

Ван Дер Хейден (NL) (56) Патент ФРГ N 2132001, кл. D 06 М 11/04, 1973. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОАГУЛИРОВАН НОГО МАТЕ РИАЛА.

Изобретение относится к технологии изготовления коагулированного материала, методом пропитки текстильной ткани полимерным латексом и может быть использовано в легкой, в текстильной, обувной промышленностях .

Целью изобретения является повышение эластичности мягкости коагулированного материала с повышенной способностью абсорбции и десорбции воды.

Для реализации способа по изобретению используют полимерные латексы, которые диспергируют в воде с помощью анионной эмульгирующей системы. В случае использования анионных полимерных дисперсий коагуляция происходит при рН <

7, а при использовании катионных полимерных дисперсных систем коагуляция происходит при рН > 7.

Полученный таким образом коагулированный полимерный материал затем вспенивается путем нагревания в ванне, в паровой бане или в сушилке до 70-.110 С. (57) Использование: для изготовления коагулированного материала методом пропитки текстильной ткани, пригодного для использования в текстильной, обувной промышленностях, Сущность изобретения: при получении коагулированного материала путем пропитки текстильного материала в пропиточной ванне полимерной дисперсной системой, в состав которой предварительно введены соединения, выбранные из группы, включающей: трихлорфторметан, 1,1,2,2-тетрафторэтан, 1,2-дибром-1,1,2,2тетрафторэтан, иэобутан и пентан. После пропитки осуществляют коагуляцию и аспенивание при 70 — 110 С.

В соответствии с изобретением вспенивание коагулированного полимера осуществляют либо одновременно с процессом коагуляции, либо сразу же после него.

В первом варианте текстильная ткань пропитывается в,пропиточной ванне, содержащей способный коагулировать полимерный латекс и вспенивающий агент, с последующей коагуляцией, причем пропитка и коагуляция осуществляется в водной фазе и одновременно или сразу же после ОО процесса скоагулированный на текстильной (д) ткани латекс вспенивают. ф.

В другам варианте способа текстиль- С) ную ткань пропитывают в пропиточной ванне, содержащей по крайней мере один нестойкий в отношении электролита полимерный латекс анионного или катионного 4 типа, а также вспенивающий агент. После этого происходит.коагуляция и вспенивание при нагревании ткани.

В соответствии с настоящим изобретением в качестве вспенивающего агента ис1838340

Г1;.Л.эуЮт -ОЕдИНЕНИя, ВЫбраННЫЕ Иэ ГруП1ы. включающей: трихлорфторметан, 1., 1,2,2- гет рафтор этан, 1,2-диб ром-1,1,2,2тетрафторэтан, иэобутан и К. Пентан.

Пленкообразование исключается благодаря использованию вспенивающего агента, прида1ошего покрытию из коагулированного полимера пенистую структуру при погруже.1ии е1о в процессе коагуляции или сразу же после него в горячую воду.

При использовании первого варианта сг1особа желаемая структура может быть

oQl1ó÷â1-à путем коагуляции пропитанной текстильной ткани непосредственно в сушил,е с интенсивной теплопередачей, на 1ри",oð, СВЧ-сушилке или в радиационной ушилке с одновременным получением пе .1истои i I Âу1,Tyры, Ниже приведено подробное описание первого варианта заявленноГО способа.

Композицию коагулирующего в воде

:1олимерного латекса наносят на текстильный |каный или нетканый материал.. Эту операцию осуществляют посредством погруже-1ия в пpoпиточну(0 ванну с соответству1ощии значением рН, B предпочтительном вариан-е рН 7, содержащую по крайней мере перечисленные выше компоненты.

Количество наносимого на материал в процессе пропи.гки полимера зависит от

ТЕХ110ЛО1VP, ODOOYTK11, KOTOPBR CBMG OO C868 и=-;âàoòна специалистам, а также от поглоща1ощей сг1особности используемого текстиль11ого 11атер11ала, причем дополнительное р:улирование этого количества может осуLL!,еств:1яться с помощь1о ракля или ножа, установленногo над валком. Количество наносимого полимера в большой степени зависит от назначения изготовляемого коагулированного материала.

Согласно изобретению способный коагулирова1ься в воде полимерный латекс может наноситься на материал известными способами, например с помощью вращающегося в обратном направлении валка, ножа над валком, струйного облива, нанесением распылением и т,п. В зависимости от назначения полимерного латекса композиция может наноситься на одну или обе стороны материала, Модификация таких характеристик коагулированного материала, как свойство на ощупь, цвет, может осуществляться эа счет добавления в полимерный латекс известных добавок, В качестве основы для коагулированных материалов могут быть использованы материалы, не стойкие к диметилформамиду ЯМФ). В известном способе ДМФ используется в пропиточной ванне в качестве

45 растворителя, что не позволяет использовать в качестве основы материалы, в отношении которых МФ реактивен, Согласно настоящему изобретению в качестве основы для коагулянта могут быть использованы следующие материалы; тканевые материалы на основе натурального или синтетического волокна, например, полиэфирнОГО полиамиднОГО и дкриловОГО волокна или их смесей, Изобретение позволяет использовать также основы иэ нетканых материалов, После нанесения композиции полимерного латекса на текстильный материал одним из перечисленных выше способов следует операция коагуляции. С этой целью текстильный материал пропускают через нагретую водяную ванну при 50 С (не ниже) а в предпочтительном варианте от 85 до 100 С или помещают в паровую баню с температурой от 100 до 130 С, а в предпочтительном варианте 100 — 110 С, где практически одновременно осуществляют процессы коагуляции и вспенивания покрытия из полиуретанового латекса. Способ по изобретению позволяет также проводить фазы коагуляции и вспенивания по отдельности, последовательно.

В таком случае компбзиция полимерного латекса коагулируют в ванне с нагретой до 50-70 С водой, после чего вспенивание пленки полимерного латекса осуществляют посредством пропускания полученного коагулированного материала через ванну с горячей водой, обычно при температуре не ниже 85 С, а в предпочтительном варианте

90-100 С или в паровой бане с температурой 100-130 С, а в предпочтительном варианте 100-110 C.

В одном из вариантов реализации способа по изобретению коагуляцию со вспениванием проводят в сушилке с интенсивной теплопередачей. В таких случаях текстильная ткань с нанесенной на нее композицией полимерного латекса помещают непосредственно с СВЧ вЂ” сушилку или т.п, Соответственно, процессы коагуляции, вспенивания и сушки осуществляют одновременно, Этот вариант имеет преимущественно; он позволяет отказатьоя от использования как коагуляционной ванны, так и ванны для вспенивания.

Киже приведено описание второго варианта заявленного способа.

Ка текстильную ткань наносят одним из описанных выше способов композицию полимерного латекса, которая в водной среде является нестойкой к электролиту и кото1838340 щий особыми полимерными свойствами.

Полиуретановый латекс приготавлива- 55 ют с использованием известной технологии, Полиуретановый полимер может быть получен из алифатического, циклоалифатического или ароматического диизоцианата, рая представляет собой сильно анионный или сильно катионнь и полимерный латекс, После нанесения таким образом на ткань заявленной композиции проводят коагуляция ее.

Обработанная описанным выше способом текстильная ткань пропускается через водяную ванну при 15-75 С, а в предпочтительном варианте 40-60 С. При использовании анионного полимерного латекса значения рН ванны отрегулировано на значение > 7, а при использовании катионного полимерного латекса рН < 7.

Если это и необходимо, коагуляционная ванна может содержать один или более электролитов, причем диапазон значений рН, концентрация и тип используемого электролита зависят от типа полимерного латекса, После процесса коагуляции композицию полимерного латекса на текстильной ткани, коагулированное покрытие вспенивают посредством пропускания обработанного материала через ванну с горячей водой, значение рН в которой может быть равно, так и не равно значению рН в коагуляционной ванне, с температурой не ниже

70 С, а в предпочтительном варианте 85—

110 С, или в паровой бане при 100 — 130 С, а в предпочтительном варианте при 1001100С, Вспенивание может проводиться также в сушилке с интенсивной теплопередачей, например, СВЧ-сушилке, радиационной сушилке и т.п.

Преимущество этого варианта перед первым вариантом состоит в том, что коагуляцию проводят при комнатной температуре без использования термокоагулянтов, Однако при этом процессы коагуляции и вспенивания проводятся не одновременно, а последовательно, что создает необходимость в использовании дополнительной ванны для вспенивания, В первом варианте заявленного способа используют полимерный латекс, коагулирующийся в присутствии термокоагулянта, например, следующие полимерные латексы: полибутадиеновый латекс, полибутадиенстирольный сополимерный латекс, полибутадиенакрилонитрильный латекс, поливинилацетатный латекс или их смеси, В предпочтительном варианте используется полиуретановый латекс, обладаю5

50 из полиола на основе полиэфирдиола с молекулярным весом 500 — 5000, а в предпочтительном варианте 1000 — 2000, и просто полиэфирдиола с молекулярным весом 4006000, а в предпочтительном варианте 10002000, поликарбонат-диола с молекулярным весом 500 — 5000, а в предпочтительном варианте 1000-2000 и, возможно, из полиолов других типов и их смесей или диолов с низким молекулярным весом, таких как неопентил гликоля, 1-2-этандиол, 1,3-бутан-диол, 1,4-бутан-диол и др, а также их смесей, диаминов, например, 1,2-этандиамин, 1,3-пропан-диамин, изофорон-диамин и др, В предпочтительном варианте коагуляцию проводят в пропиточной ванне, содержащей полимерный латекс в количестве

5-30 мас.7,, а в предпочтительном варианте

5 — 15 мас.7,, Способ по изобретению коагуляции с использованием термокоагулянта позволяет получить хорошие результаты, если в качестве термокоагулянта использовать алкоксилированные амины с молекулярным весом в предпочтительном варианте 8006000, полиорганосилоксаны и их производные, простые поливинилдиалкилэфиры и их производные, полиацетали, простые политиоэфиры, поли(этиленоксиды) и их производные, поли(пропилен)этиленоксиды или их производные, В частности, при использовании в качестве термокоагулянта поли(этиленоксида) термокоагулированный полиуретановый латекс может быть получен путем использования полиуретанового латекса и вводя полиэтиленоксидного компонента в пол имерную цепочку полиуретана.

Поли(этиленоксидный) компонент вводят известным способом за счет реакции обеих групп ОН поли(этиленоксида) в полимерной цепочку с СО-группами используемого диизоцианата.

Способ по изобретению позволяет получить хорошие результаты при использовании в качестве исходного компонента поли(этиленоксида) с молекулярным весом

600-4000, а в предпочтительном варианте

1000 — 2000, Кроме того, могут быть использованы смеси поли-этиленоксидов (с различным молекулярным весом).

Заявленный способ позволяет получить хорошие результаты при добавлении в полиуретановый. полимер компонента поли(этиленоксидного) диола в количестве0,5-10 моль . В предпочтительном варианте в цепочку полиуретанового полимера встраиваются 1,5-5,0 моль, «(».

При проведении коагуляции с добавлением электролитов и/или с регулированием

1838340 кислотности нестойкого к.электролиту полимерного латекса сильно ионного или сильно катионного характера„соответственно, хорошие результаты можно получить при использовании в качестве, исходного материала солей щелочных или щелочноземельных металлов соляной кислоты, азотной кислоты, серной кислоты или растворимых в воде солей алюминия, железа, марганца, кобальта, кадмия, хрома и др, Регулирование кислотности в коагуляционной ванне и/или ванне для вспенивания может осуществляться посредством добавления известных кислот и оснований, соответственно, Вид и концентрация кислоты электролита в сильной степени зависят от использованного исходного полимерного латекса и могут определяться опытным путем для данной композиции полимерного латекса, Ни>ке приведены иллюстрирующие изобретение примеры:

Пример 1. Процесс проводят в пропиточной ванне А-2 размерами 200х200х250 мм с диспергированным полиэтилакрилатом. Эту смолу разбавляют водой до получения в пропиточной ванне содержания твеодой фазы в количестве 20 мас. .

Затем этот -остав, содержавший 20 мас,% твердого вещества смолы добавляют ь алкоксилированный амин, После этого значение рН регулируют до

4,7, а затем с перемешиванием в состав добавляют 5% 1,2-дибромо-1,1,2,2-тетрафторэтана, Текстильная ткань, обеим поверхностям которой была придана шероховатость с удельным весом 180 г/м и размерами

100х100 мм пропитывается посредством погружения на 10 сек. в пропиточную ванну.

Затем пропитанную ткань отжимают с помощью ножа, установленного над валком, таким образом, чтобы содержание диспергированной композиции акрилата в ткани составляло 1200 г/м .

После этого пропитанную ткань передают в коагуляционную ванну размерами

200х200х250 мм, содержащую воду при 95 С.

Время пребывания в коагуляционной ванне составляет 30 сек.

N, наконец, из полученного коагулированного материала удаляют воду с использованием ракли или сушилки при 150 С.

Полученный материал по виду и посвойствам поглощения не отличался от материала, полученного известным способом коагуляции, Пример 2, Процесс проводят подобно процессу по примеру 1, с тем исключением, что взамен полиэтилакрилатного латекса

55 используют полихлоропреновый латекс {неопреновый латекс), Полученный коагулированный материал по виду и по свойствам поглощения не отличался от материала, полученного известным способом коагуляции, Пример 3. Процесс проводят подобно процессу по примеру 2, Взамен полихлоропренового латекса используют алкилнитрильный латекс, а вместо

1,2-дибромо-1,1,2,2-тетрафторэтана используют трихлорформетана. Это позволяет получить коагулированный материал с повышенной эластичностью.

Пример 4. Процесс проводят подобно процессу по примеру 3.

Взамен акрилнитрилбутадиенового латекса используют анионный полиуретановый латекс. . Полученный материал по эластичности и по свойствам поглощения и другим.физическим свойствам не отличался от материала, полученного известным способом коагуляции, Пример 5, Процесс проводят подобно процессу по примеру 4, Взамен алкоксилированного амина используют простой поливинилметиловый эфир, а отношение коагулянт/латекс было изменено до 30 мас.% коагулянта в расчете на твердое вещество латекса. Необходимость такого изменения отношения вызвана менее эффективными свойствами а коагуляции по сравнению с алкоксилированным амином.

Полученный материал по свойствам поглощения и другим физическим свойствам не отличался от материала, полученного известным способом коагуляции, Пример 6. Пропиточную ванну размерам 200х200х200 мм заполняют дисперсий полиуретана (ПУ) указанного ниже состава. ПУ получают присоединением 9о (моль) поли(этиленоксидного) диола с молекулярным весом 1000 к форполимеру. В качестве полиэфирного диола используют адипинат гександиола с молекулярной массой 2000 в количестве 47 моль.%. В качестве диизоцианата используют гексаметилендиизоцианат.

В полученной композиции отношение

NC0/ОН составляет 1,8. В качестве вспенивателя используют изофорондиамин. Содержание твердого вещества в дисперсии составляло 30 мас., Смолу разбавляют водой до получения в пропиточной ванне содержания твердого вещества в количестве 12 мас.g.

Затем с помощью уксусной кислоты значение рН в пропиточной ванне доводят до 4, 1838340

5

25

35

50

После чего в состав вводят с перемешиванием 5% трихлорфторметана.

Хлопчатобумажная ткань, шероховатая с обеих сторон, удельным весом 180 г/м и размерами 100х100 мм пропитывается посредством погружения в пропиточную ванну на 10 сек.

Затем пропитанную ткань отжимают с помощью установленного над валком ножа до получения содержания полиуретановой дисперсии в количестве 1000 г/м .

После этого пропитанную ткань передают в коагуляционную ванну размером

200х200х250 мм, содержавшую воду при 80 С.

Время пребывания в коагуляционной ванне составляет 30 сек. Избыточную воду удаляют с помощью ракли и в сушилке при 150 С.

Полученный материал по виду и свойствам поглощения, эластичности и физическим свойствам не отличается от материала, полученного известным способом коагуляции.

Пример 7, Пропиточную ванну размером 200х200х250 мм заполняют анионной полиуретановой дисперсией.

Смолу, разводят водой до получения в . пропиточной ванне содержания твердого вещества в количестве 12 мас,%, Затем в ванну с перемешиванием добавляют 5%

1,2-дибромо-1,1,2,2-тетрафторэта на.

Хлопчатобумажную ткань, шероховатую с обеих сторон удельным весом 180 г/м и размерами 100х100 мм пропитывают посредством погружения в пропиточную ванну на 10 с.

Затем избыточное количество полиуретановой дисперсии удаляют установленным над валком ножом (до получения содержания 160 гlм ), После этого пропитанную ткань передают в коагуляционную ванну размерами

200х200х250 мм, содержащую воду при

20 С, при этом значение рН регулируют до

3 с помощью уксусной кислоты. Процесс коагуляции продолжают 60 сек.

Затем материал переносят в водяную ванну при 70 С для получения пенистой структуры.

Избыточную воду удаляют с помощью ракли и в сушилке.

Полученный материал по виду, в части свойств поглбщения, эластичности и других физических свойств не отличается от материала, полученного известным способом коагуляции.

Пример 8, Процесс проводят подобно процессу по примеру 7, за тем исключением, что процессы коагуляции и вспенивания проводят одновременно в коагуляционной ванне при 80 С и рН -3.

Полученный материал обладает превосходнымии физическими характеристиками, эластичностью и по виду не отличается от материала, полученного известным способом коагуляции.

Пример 9. Процесс проводят подобно процессу по примеру 8.

Взамен уксусной кислоты в коагуляционную ванну добавляют 5% хлорида магния, а температура ванны для вспенивания составляла не 80 С, а 90 С, Полученный коагулированный материал по физическим характеристикам и способности поглощения не отличается от материала, полученного известным способом коагуляции, Пример 10. Процесс проводят как и процесс по примеру 9.

Вместо полиуретанового латекса используют дисперсию полиэтилакрилата.

Содержание хлорида магния может быть уменьшено до 1

Полученный материал по характеристикам не отличается от полученного способа по примеру 2, Пример 11. Процесс проводят как и процесс по примеру 4.

Пропитанный материал нагревают в СВЧ-сушилке в течение 5 мин, после удаления пропиточной фазы и воды.

В результате получается коагулированный материал с пористой структурой, который по своим характеристикам и по виду практически не отличается от коагулированной структуры, описанной в предыдущих примерах.

Формула изобретения

Способ получения коагулированного материала путем пропитки текстильного материала в пропиточной ванне полимерной дисперсной системой с последующей коагуляцией и вспениванием, отличающийся тем, что, с целью повышения эластичности, мягкости коагулированного материала с повышенной способностью абсорбции и десорбции воды, в состав полимерной дисперсной системы предварительно вводят соединения, выбранные из группы, включающей трихлорфторметан 1,1,2,2-тетрафторэтан, 1,2-дибром-1,1,2,2-тетрафторэтан, изобутан и н,пентан, а коагуляцию и вспенивание осуществляют при 70-110 С.