Мат из полимерных волокон, содержащих ацетоацетамид, и его применение



Мат из полимерных волокон, содержащих ацетоацетамид, и его применение
Мат из полимерных волокон, содержащих ацетоацетамид, и его применение
Мат из полимерных волокон, содержащих ацетоацетамид, и его применение
Мат из полимерных волокон, содержащих ацетоацетамид, и его применение

 

E04B1/74 - изоляция, поглощение или отражение тепла, звука или шума (придание помещениям определенной формы или сооружение в помещениях специальных устройств для воздействия на акустические условия E04B 1/99); прочие способы, применяемые в строительстве, для обеспечения нормального теплового или акустического режима, например аккумуляции тепла в стенах (противопожарная защита E04B 1/94; строительные элементы, предназначенные преимущественно для конструктивных целей E04C 1/00-E04C 3/00; предназначенные преимущественно для покрытия поверхности E04F 13/00; в качестве внутренних слоев для половых настилов E04F 15/18; закрывающие элементы для проемов в стенах и т.п E06B)

Владельцы патента RU 2570038:

СЭН-ГОБЭН АДФОРС (FR)

Настоящее изобретение относится к области строительства и касается мата из полимерных волокон, содержащих ацетоамид, и его применению. Мат содержит по меньшей мере 0,5 вес.% ацетамида формулы, в которой R1 и R2, одинаковые или разные, означают атом водорода, метильный радикал или этильный радикал. Мат дополнительно содержит ПАВ. Мат применяют в качестве покрытия поверхности тепло- и/или звукоизолирующих продуктов, в частности, на основе минеральной ваты, полистирола или органического или неорганического пеноматериала. Изобретение обеспечивает снижение количества формальдегида, присутствующего внутри зданий, в частности жилых, и в транспортных средствах. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к мату из полимерных волокон, который содержит ацетоацетамид в качестве агента, способного улавливать формальдегид.

В области строительства и обустройства жилых зданий и офисов, а также в области транспортных средства используются самые разные композитные материалы. Некоторые из этих материалов, такие как звуко- и/или термоизоляционные материалы, деревянные панели, детали мебели и декоративные элементы, используют клеи, краски и лаки, содержащие смолы на основе формальдегида. Содержание свободного формальдегида в этих материалах поддерживается на очень низком уровне, в частности, благодаря введению незначительного количества агентов, способных улавливать формальдегид (см. EP-A-1510607 и CA-A-2034217).

Однако законодательство в отношении защитных материалов от нежелательной эмиссии таких продуктов, как формальдегид, которые могут представлять риск для здоровья человека, становится более строгим и обязывает еще больше снижать количество свободного формальдегида, присутствующего в материалах или способного выделяться из них со временем.

Средства для снижения содержания формальдегида внутри зданий известны.

Предлагалось включать частицы фотокаталитического оксида титана в краску или гипсовые материалы (US-A-2005/0226761), бумагу или текстильный материал, пластмассу или в древесный материал (EP-A-1437397).

Известно также о применении гидразида в строительном материале на основе гипса или цемента (US-A-2004/0101695 и JP-A-2004115340).

Известно также о применении карбогидразида в древесно-волокнистых плитах для улавливания и разложения формальдегида и ацетальдегида (EP 1905560).

Задача настоящего изобретения состояла в снижении количества формальдегида, присутствующего внутри зданий, в частности жилых, и в транспортных средствах.

Для достижения этой цели настоящее изобретение предлагает мат из полимерных волокон, который содержит по меньшей мере 0,5 вес.% ацетоацетамида формулы:

в которой R1 и R2, одинаковые или разные, означают атом водорода, метильный радикал или этильный радикал.

Другим объектом изобретения является применение вышеуказанного мата в качестве покрытия поверхности тепло- и/или звукоизоляционных продуктов на основе минеральной ваты.

Ацетоацетамид, согласно настоящему изобретению, есть органическое соединение, которое связывается с формальдегидом ковалентной связью. Ацетоацетамид способен улавливать формальдегид, присутствующий в окружающем воздухе, а также свободный формальдегид, возможно содержащийся в материалах, применяемых для возведения жилых зданий.

Предпочтительно количество ацетоацетамида составляет от 0,6 до 20% от веса мата из полимерных волокон, благоприятно от 1,5 до 10% и еще лучше равно по меньшей мере 3%.

Предпочтительно ацетоацетамид используется вместе с поверхностно-активным веществом (ПАВ), следствием применения которого является повышение сродства волокон к ацетоацетамиду. В результате получается более гомогенное распределение ацетоацетамида в мате.

ПАВ согласно изобретению может быть анионным, катионным или неионным ПАВ. Предпочтительны анионные ПАВ и из них алкилдифенилоксид дисульфонат.

Количество ПАВ обычно составляет менее 90% от веса ацетоацетамида, предпочтительно от 5 до 50% и благоприятно от 20 до 30%.

Мат согласно изобретению имеет в основе волокна, состоящие предпочтительно из органического полимера.

В качестве примеров можно назвать полиолефиновые волокна, например волокна полиэтилена, полипропилена, полиизобутилена и полиметилпентена, поливинилацетата (гомополимер или сополимер), например сополимера этилена и винилацетата (EVA), волокна поливинилового спирта (гомополимер или сополимер), например сополимера этилена и винилового спирта, полимолочной кислоты, акрилонитрила, например модифицированное акрилонитрильное волокно (содержащее от 35 до 85% звеньев акрилонитрила), волокна из полиоксиалкилена, например полиоксиэтилена, полиоксифенилена, полиакриловые или полиакрилатные волокна, например из полиметилметакрилата (ПММА), волокна из сложного полиэфира, в частности, полиалкилентерефталата, например полиэтилентерефталата и полибутиленттерефталата, из полиамида, полиимида, хлор- и/или фторполимера, например из поливинилхлорида, полихлорфторэтилена, перфторэтилена и перфторпропилена, из полисульфона, например полиэфирсульфона, из полиуретана, в частности эластана (по меньшей мере 85% полиуретанового термоэластапласта), из полибензимидазола и арамида.

Предпочтительными волокнами являются термопластичные полимерные волокна, так как их можно легко получить традиционными способами, осуществляемыми прядением или совместным прядением расплавленной пластмассы, в частности сложного полиэфира, благоприятно полиэтилентерефталата.

Мат может быть образован из волокон, состоящих из одного полимера или из смеси разных полимерных волокон.

Мат из полимерных волокон может состоять из непрерывных филаментов или дискретных филаментов длиной, которая может достигать 1000 мм, предпочтительно варьирующейся от 5 до 500 мм и благоприятно от 50 до 100 мм.

Линейная плотность волокон может варьироваться в широких пределах, например, до 30 дтекс, предпочтительно она равна по меньшей мере 0,9 дтекс, благоприятно варьируется от 2 до 20 дтекс и еще лучше от 3 до 10 дтекс.

Хотя изобретение более конкретно относится к мату из синтетических полимерных волокон, оно применимо также к полимерным волокнам натурального происхождения, содержащим, в частности, полисахариды и/или белки, таким как животные волокна (шерсть или шелк) и растительные волокна (хлопок, лен, конопля, сизаль, кокос, бамбук и т.п.).

Мат согласно изобретению может состоять из указанных выше синтетических или натуральных волокон или из смеси этих волокон.

Мат из полимерных волокон может также содержать упрочняющие элементы в виде волокон диаметром больше диаметра полимерных волокон, из которых образован мат, или в виде нитей, состоящих из множества филаментов, подвергнутых или нет кручению. Упрочняющие элементы могут состоять из полимерного материала, идентичного или нет полимеру, из которого состоят волокна мата, или из другого материала, например стекла.

Доля упрочняющих элементов в мате из полимерных волокон остается низкой и обычно составляет максимум 10% от веса полимерных волокон.

Мат из полимерных волокон согласно настоящему изобретению имеет поверхностную плотность в диапазоне от 5 до 1000 г/м2, предпочтительно от 10 до 800 г/м2, благоприятно от 15 до 300 г/м2 и еще лучше равную самое большее 100 г/м2.

Само собой разумеется, что можно получить более высокие поверхностные плотности, накладывая друг на друга несколько матов из полимерных волокон согласно настоящему изобретению.

Мат, подходящий для применения в рамках настоящего изобретения, может быть получен известными способами, в частности сухими способами, которые проводятся путем прочесывания или аэродинамического разделения на волокна ("air-laid"), способами в расплаве, которые проводятся путем прямого прядения ("spunlaid") или экструзией ("spundbonding" или "melt-blow"), мокрыми способами, которые проводятся, исходя из суспензии волокон в воде, аналогичными способам, какие применяются в производстве бумаги, или особыми методами, например, "electrospinning" и "flash spinning".

Классически, мат из полимерных волокон может дополнительно содержать связующее, которое связывает указанные волокна и придает им механические свойства, подходящие для желаемого применения, в частности достаточную жесткость, чтобы быть легкими в обращении.

Связующее содержит также по меньшей мере один полимер, способный связывать волокна, причем указанный полимер может иметь ту же природу, что и полимер, составляющий волокна, или другую.

Этот полимер может быть термопластичным полимером, например, сополимер стирол-акрилонитрил, акрилонитрил-буталиен-стирол, (три)ацетат целлюлозы, пенополистирол, полиолефин, такой как полиэтилен и полипропилен, полиметакрилат, винилацетат или полиоксиметилен; термоотверждаемым полимером, например ненасыщенный полиэфир, эпоксид, фенольная смола, такая как новолак или резол, в частности, имеющая долю свободного альдегида ниже 0,05%, полиимид, полиуретан, фенопласт или биополимер, например полисахарид или белок; эластомерным полимером, например фторполимер, в частности, на основе винилиденфторида, неопрен, полиакриловая кислота, полибутадиен, полиэфирамид, силикон, натуральный или бутадиенстирольный (SBR) каучук, или биополимер, например полисахарид или белок.

Связующее обычно составляет от 5 до 300% от веса мата из полимерных волокон, предпочтительно менее 100%.

В этом случае необходимо обработать мат из полимерных волокон при температуре, достаточной, чтобы связующее могло сшивать. Температура обработки зависит от полимера, образующего волокна мата, и от полимера, входящего в состав связующего: она должна оставаться намного ниже температуры деструкции полимера волокон, чтобы не допустить деструкции мата.

Нанесение ацетоацетамида на мат из полимерных волокон можно осуществить любым известным способом, например пропиткой, обмазкой или напылением раствора, дисперсии или эмульсии указанного ацетоацетамида.

Жидкой фазой, которую можно использовать для солюбилизации, диспергирования или эмульгирования ацетоацетамида, обычно является вода.

Жидкая фаза может содержать небольшую долю сорастворителя, смешиваемого с водой, который повышает смачиваемость полимерных волокон.

Сорастворитель выбирают из полярных органических растворителей, таких как спирты, в частности этанол или пропанол, и кетонов, в частности ацетона.

Как общее правило, количество сорастворителя не превышает 30% от полного веса воды и сорастворителя, предпочтительно остается ниже 20%.

Мат из полимерных волокон согласно настоящему изобретению может использоваться во множестве приложений, например:

- в здании, в качестве покрытия стен, полов и/или потолков, покрытия поверхности или соединения гипсовых или цементных плит, покрытия поверхности тепло- и/или звукоизоляционных продуктов, в частности на основе минеральной ваты, полистирола или органического или неорганического пеноматериала, предназначенных, в частности, для применений под кровлей,

- в автомобиле, в качестве отделочного материала или декоративной ткани (полка, багажник, дверь, сиденье, напольные коврики) или в качестве шумопоглощающего материала (капот, пол, свод крыши кузова),

- в области геологии, в качестве геотекстиля, в частности покрытие для асфальта или материал для стабилизации почвы,

- в промышленности, в качестве ткани с покрытием, фильтра для газов (вентиляция, кондиционирование воздуха) или для жидкостей, таких как масла, покрытия для защиты семян и культур или в качестве покрытия для меблировки (основа для обоев или изнаночный слой для ковра).

Следующий пример позволяет проиллюстрировать изобретение, но никоим образом не ограничивает его.

Пример

a. Получение мата

В сосуд наливают 135,25 г воды, 11,75 г ацетоацетамида (R1=R2=H) и 3 г алкилдифенилоксид дисульфоната (Dowfax® производства фирмы Dow Chemical).

В полученный раствор погружают мат из полиэтилентерефталатных волокон (18 г/м2), затем его вынимают и сушат в шкафу при 110°C в течение 1 минуты.

Количество ацетоацетамида, осажденного на мат, равно 1 г/м2.

b. Способность улавливать формальдегид в статических условиях

Мат (25 см × 5 см) помещают в сосуд, содержащий водный раствор формальдегида с концентрацией 0,4 г/л. Мат находится выше раствора, чтобы он не входил с ним в контакт. Сосуд герметично закрывают и затем помещают в сушильный шкаф при 50°C на 16 часов.

Мат вынимают и промывают водой, чтобы удалить формальдегид, не прореагировавший с ацетоацетамидом.

Затем мат разрезают на несколько кусочков, которые помещают в сосуд, содержащий 100 мл дистиллированной воды, при перемешивании. Сосуд греют при 60°C в течение 24 часов. Выделяют водную фазу, фильтруют ее и методом спектроколориметрии измеряют количество формальдегида, которое в ней содержится.

Способность мата из примера по изобретению улавливать формальдегид равна 66,84 мг/м2.

Для сравнения, идентичный мат, но не содержащий ацетоацетамида, обработанный в тех же условиях, не способен улавливать формальдегид.

c. Способность улавливать формальдегид в динамических условиях

Образец мата, полученного в пункте a, помещают в устройство согласно стандарту ISO 16000-9, модифицированное в том, что удельная производительность вентиляции равна 0,5 м3/(м2·ч) и степень заполнения равна 1 м23.

1. Сначала в испытательную камеру устройства в течение 8 дней непрерывно подают поток воздуха, содержащий 95 мкг/м3 формальдегида. Измеряют количество формальдегида во входящем и выходящем воздухе в течение 8 дней и рассчитывают снижение количества формальдегида на единицу объема воздуха.

Формальдегид измеряют методом жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в условиях стандарта ISO 16000-3.

В таблице 1 приведено снижение количества формальдегида, происходящее в случае мата, содержащего ацетоацетамид, по сравнению с матом, не содержащим никаких агентов, способных улавливать формальдегид (эталон).

Таблица 1
Снижение уровня формальдегида (мкг/м3) Пример Эталон
1 день 10 0
2 дня 11 0
4 дня 17 0
8 дней 13 0

2. Затем в камеру в течение 7 дней подают воздух, не содержащий формальдегид, и измеряют количество формальдегида, присутствующего в воздухе, выходящем из камеры.

Формальдегид определяется в тех же условиях, что в пункте 1.

Количество формальдегида, выделенного матом по примеру согласно изобретению, эквивалентно количеству, которое измеряется, когда камера вообще не содержит мата. Отсюда можно заключить, что формальдегид прочно и надежно связан с ацетоацетамидом.

1. Мат из полимерных волокон, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере 0,5 вес. % ацетоацетамида формулы

в которой R1 и R2, одинаковые или разные, означают атом водорода, метильный радикал или этильный радикал,
причем мат из полимерных волокон дополнительно содержит анионный, катионный или неионный ПАВ.

2. Мат по п. 1, отличающийся тем, что количество ацетоацетамида составляет от 0,6 до 20% от веса мата, предпочтительно от 1,5 до 10% и благоприятно по меньшей мере равно 3%.

3. Мат по п. 1, отличающийся тем, что ПАВ составляет менее 90% от веса ацетоацетамида, предпочтительно от 5 до 50% и благоприятно от 20 до 30%.

4. Мат по одному из пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что волокна состоят из органического полимера.

5. Мат по п. 4, отличающийся тем, что полимер является полиолефином, поливинилацетатом, поливиниловым спиртом, полимолочной кислотой, акрилонитрилом, полиоксиалкиленом, полиоксифениленом, полиакриловой кислотой или полиакрилатом, сложным полиэфиром, полиамидом, полиимидом, хлор- и/или фторполимером, полисульфоном, полиуретаном, полибензимидазолом или арамидом.

6. Мат по п. 5, отличающийся тем, что полимер является сложным полиэфиром.

7. Мат по одному из пп. 1, 2, 3, 5 и 6, отличающийся тем, что он имеет поверхностную плотность в диапазоне от 5 до 1000 г/м2, предпочтительно от 10 до 800 г/м2, благоприятно от 15 до 100 г/м2 и еще лучше равную самое большее 100 г/м2.

8. Мат по одному из пп. 1, 2, 3, 5 и 6, отличающийся тем, что он включает, кроме того, связующее, содержащее полимер, способное связывать волокна той же природы, что и полимеры, из которых образованы волокна, или другой.

9. Мат по п. 8, отличающийся тем, что полимер, способный связывать волокна, является термопластичным, термоотверждаемым или эластомерным полимером или биополимером.

10. Мат по п. 9, отличающийся тем, что связующее составляет от 5 до 300% от веса мата из полимерных волокон, предпочтительно менее 100%.

11. Применение мата по одному из пп. 1-10 в качестве покрытия стен, полов и/или потолков.

12. Применение мата по одному из пп. 1-10 в качестве покрытия поверхности или соединения гипсовых или цементных плит.

13. Применение мата по одному из пп. 1-10 в качестве покрытия поверхности тепло- и/или звукоизоляционных продуктов, в частности, на основе минеральной ваты, полистирола или органического или неорганического пеноматериала.



 

Похожие патенты:

Система декоративных стен, включающая несущую стену, тонкий кирпичный элемент со сформированным в нем пазом и замок с шипом ласточкин хвост со средством крепления для его ввода и удержания в указанном пазу, благодаря чему кирпичный элемент крепится к несущей стене.
Изобретение относится к конструкциям облицовочных панелей, листовым и рулонным материалам из металлов и биметаллов с рельефной поверхностью и может быть использовано в изделиях, предназначенных для облицовки поверхностей как снаружи, так и внутри помещений.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам крепления панелей и сайдинга для облицовки стен и потолков зданий и помещений. Устройство крепления облицовки стен и потолков содержит длинномерную профильную планку 1 с возможностью крепления на ней, по меньшей мере, одного облицовочного элемента, по меньшей мере, два регулируемых держателя 4, каждый из которых соединен с планкой 1 и другим концом с соответствующим подпятником 6, крепящимся к облицовываемой поверхности, с возможностью независимого регулирования каждым держателем 4 расстояния между планкой 1 и облицовываемой поверхностью.

Изобретение относится к строительству, в частности к способу монтажа вентилируемых навесных фасадов. Способ возведения наружной стены многоэтажного здания с навесным фасадом путем крепления кронштейнов, теплоизоляции к основанию междуэтажного заполнения в виде кладки из блоков или кирпичей с последующей установкой направляющих и фасадных плит, обеспечивающей вентилируемую воздушную прослойку.

Изобретение относится к строительным отделочным звукоизоляционным материалам и касается способа изготовления панельной трехслойной конструкции. Включает этапы: обеспечения базовой панели, выполненной из материала на основе древесины, размещения звукоизолирующего слоя над базовой панелью, размещения покрывающей панели над базовой панелью и прессования трехслойной конструкции, предпочтительно, в прессе.

Изобретение относится к закрываемому ревизионному люку для полносборного строительства. Ревизионный люк содержит плиту, снабженную каналами и отверстием, и содержит крышку, снабженную каналами и предназначенную для закрывания отверстия.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу безвыверочного монтажа стеновых панелей каркасного здания. Технический результат изобретения заключается в повышении скорости монтажа здания.
Изобретение относится к эмульсии агента для проклейки бумаги в массе и биоцидного эмульгатора, такого как катионные не содержащие крахмал четвертичные аммонийные соединения, которую вводят в бумажную массу для получения противомикробной бумаги.

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства, а именно к конструкциям для теплоизолирующей облицовки фасадов зданий и сооружений с вентилируемым воздушным зазором.

Изобретение относится к монтажному профилю для облицовки фасада из каменного материала. Устройство для монтажа фасадных облицовочных плиток такого типа, в котором на их задней стороне имеется направленный вниз удерживающий выступ и на их передней стороне имеется шпунтовый паз и направленный вниз гребень, которые выполнены с возможностью размещения на фасаде здания одна над другой с вертикально смежными плитками, расположенными внахлест друг с другом на их верхних и нижних кромках таким образом, что гребень каждой верхней плитки продолжается в шпунтовый паз расположенной ниже смежной плитки, причем устройство содержит удлиненный монтажный профиль с по существу плоской узкой частью и парой полок, расположенных на противоположных краях ее длинных сторон, причем каждый содержит внутреннюю часть полки, которая соединена с узкой частью, и разрезную внешнюю часть полки, которая продолжается от узкой части вдоль опорной плоскости для удержания задних сторон фасадных облицовочных плиток и которая представляет собой равномерно расположенные монтажные крючки для удержания фасадных облицовочных плиток посредством их удерживающих выступов, причем по меньшей мере одна из внешних частей полки содержит закрепляющие выступы для закрепления фасадных облицовочных плиток в горизонтальном направлении и предохранения их от бокового перемещения, а закрепляющие выступы продолжаются от соответствующей полки внутрь вдоль опорной плоскости к центру узкой части и содержит отогнутую наружу концевую часть, которая расположена так, чтобы опираться на внутреннюю боковую кромку плитки, причем узкая часть и полки вместе образуют вертикальный выводной канал для передачи вниз любой влаги, которая попадает между внутренними боковыми кромками двух плиток.

Изобретение относится к области строительства. Технический результат - снижение уровня шума в жилых, общественных и производственных помещениях.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу изготовления минеральных плит для внутренней отделки помещений, в особенности минеральных плит для подвесных потолков, а также к структуре самих минеральных плит.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для звукопоглощения в закрытых помещениях как составляющая часть конструкции подвесного потолка, так и в качестве свободно подвешиваемых звукопоглощающих кулис.

Изобретение относится к огнестойким строительным плитам и способу их производства, а именно к огнестойким плитам из ваты, полученной путем переплетения тонких металлических нитей из ненужных консервных банок, жести, железа, цветных металлов и т.д.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при шумоглушении производственного оборудования методом звукопоглощения.

Изобретение относится к высокотемпературным теплоизоляционным покрытиям, используемым в сфере гражданского и промышленного строительства, машиностроения, авиастроения, космоса, железнодорожного транспорта и других отраслей промышленности.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению. .

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению. .

Изобретение относится к технология получения прочесываемых, гидрофобных штапельных волокон на основе полиолефина и нетканых материалов, изготовленных из этих волокон.
Наверх