Способ получения коагулированного материала

)2132001,73. УЧЕНИЯ КОАГУЛИРАЛА. Изобретение относится к технологииизготовления коагулированного материала,методом пропитки текстильной ткани полимерным латексом и может быть использовано в легкой, в текстильной, обувнойпромышленностях.Целью изобретения является повышение эластичности мягкости коагулированного материала с повышенной способностьюабсорбции и десорбции воды.Для реализации способа по изобретению используют полимерные латексы, которые диспергируют в воде с помощьюанионной эмульгирующей системы. В слу чае использования анионных полимерныхдисперсий коагуляция происходит при рН7, а при использовании катионных полимерных дисперсных систем коагуляция происходит при рН7,Полученный таким образом коагулированный полимерный материал затем вспенивается путем нагревания в ванне, впаровой бане или в сушилке до 70-.110 С. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(72) Дикр Питер СпеВан Дер Хейден (М.(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,1,2,2- тетрафторэтан, иэобутан и пентан. После пропитки осуществляют коагуляцию и вснивание 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 процесса скоагулированный на текстильной ткани латекс вспенивают.В другом варианте способа текстильную ткань пропитывают в пропиточной ванне, содержащей по крайней мере один нестойкий в отношении электролита полимерный латекс анионного или катионного типа, а также вспенивающий агент. После этого происходит.коагуляция и вспенивание при нагревании ткани.В соответствии с настоящим изобретением в качестве вспенивающего агента ис 1838340гс,льзуют соединения, выбранные из группы. включаОщей: трихлорфторметан, 1.,1,2,2-гет рафторзтан, 1,2-дибром,1,2,2- тетрафторэтан, иэобутан и К. Пентан.Пленкообразование исключается благодаря использованию вспенивающего агента, придаошего покрытию из коагулированного г Ол имера пенистую структуру и ри и Огружеи ого в процессе коагуляции или сразу же тесле него в горячую воду,При использовании первого варианта сгОсоба желаемая структура может быть голучена путем коагуляции пропитанной текстильной ткани непосредственно в сушилке с интенсивной теплопередачей, например, СВЧ-сушилке или в радиационной ушилке с одновременным получением пенистои структуры,Ниже приведено подробное описание первого варианта заявленноГО способа,Композицию коагулирующего в воде полимерного латекса наносят на текстильный каный или нетканый материал Эту операцию осуществляют посредством погружения в пропиточнуо ванну с соответствуОшим значениеи р , в предпочтительном вариан Ге рН 7, содержащую по крайней мере перечисленные выше компоненты.Количество наносимого на материал в процессе пропи.гки полимера зависит от техОлогии пропитки, которая сама по себе известна специалистам, а также от поглощаОщей способности используемого текстильОго Патер 1 ала, причем дополнительное р; улирование этого количества может осуцеств,яться с помощьо ракля или ножа, установленного над валком, Количество наносимого полимера в большой степени зависит от назначения изготовляемого коагулированного материала.Согласно изобретению способный коагулирова ься в воде полимерный латекс может наноситься на материал известными способами, например с помощью вращающегося в обратном направлении валка, ножа над галко, струйного облива, нанесением распылением и т,п. В зависимости от назначения полимерного латекса композиция может наноситься на одну или обе стороны материа(а,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 качестве50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 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, по- лиэфирнОГО 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 ОС 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 композиция 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 вариантее 100-110 С.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 - 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 кото 183834035 40 50 щий особыми полимерными свойствами. Полиуретановый латекс приготавлива рая представляет собой сильно анионный или сильно катионный 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 значение7, а при использовании катионного полимерного латекса рН7.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 100 - 110 С,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, обладаюют с использованием известной технологии,Полиуретановый полимер может быть получен из алифатического, циклоалифатического или ароматического диизоцианата,5 10 15 20 25 30 из полиола на основе полиэфирдиола с молекулярным весом 500 - 5000, а в предпочтительном варианте 1000 - 2000, и простополиэфирдиола с молекулярным весом 4006000, а в предпочтительном варианте 1000 -2000, поликарбонат-диола с молекулярнымвесом 500 - 5000, а в предпочтительном варианте 1000-2000 и, возможно, из полиоловдругих 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 количестве5-30 мас. Д, а в предпочтительном варианте5 - 15 мас.ф,Способ по изобретению коагуляции сиспользованием термокоагулянта позволяет получить хорошие результаты, если в качестве термокоагулянта использоватьалкоксилированные амины с молекулярнымвесом в предпочтительном варианте 8006000, полиорганосилоксаны и их производные, простые поливинилдиалкилэфиры и ихпроизводные, полиацетали, простые политиоэфиры, поли(этиленоксиды) и их производные, поли(пропилен)этиленоксиды илиих производные,В частности, при использовании в качестве термокоагулянта поли(этиленоксида)термокоагулированный полиуретановый латекс может быть получен путем использования полиуретанового латекса и вводяполиэтиленоксидного компонента в пол имерную цепочку полиуретана.Поли(этиленоксидный) компонент вводят известным способом за счет реакцииобеих групп ОН поли(этиленоксида) в полимерной цепочку с СО-группами используемого диизоцианата.Способ по изобретению позволяет получить хорошие результаты при использовании в качестве исходного компонентаполи(этиленоксида) с молекулярным весом600-4000, а в предпочтительном варианте1000 - 2000, Кроме того, могут быть использованы смеси поли-этиленоксидов (с различным молекулярным весом).Заявленный способ позволяет получитьхорошие результаты при добавлении в полиуретановый полимер компонента поли(этиленоксидного) диола в количестве .0,5-10 моль. В предпочтительном варианте в цепочку полиуретанового полимеравстраиваются 1,5-5,0 моль, (.При проведении коагуляции с добавлением электролитов и/или с регулированиемкислотности нестойкого к.электролиту полимерного латексасильно ионного или сильно катионного характерасоответственно,хорошие результаты можно получить прииспользовании в качестве, исходного материала солей щелочных или щелочноземельных металлов соляной кислоты, азотнойкислоты, серной кислоты или растворимыхв воде солей алюминия, железа, марганца,кобальта, кадмия, хрома и др,Регулирование кислотности в коагуляционной ванне и/или ванне для вспенивания может осуществляться посредствомдобавления известных кислот и оснований,соответственно, Вид и концентрация кислоты электролита в сильной степени зависятот использованного исходного полимерного латекса и могут определяться опытнымпутем для данной композиции полимерноголатекса,Нике приведены иллюстрирующие изобретение примеры:П р и м е р 1, Процесс проводят в пропиточной ванне Аразмерами 200 х 200 х 250мм с диспергированным полиэтилакрилатом, Эту смолу разбавляют водой до получения в пропиточной ванне содержаниятвеодой фазы в количестве 20 мас. .Затем этот состав, содержавший 20мас,% твердого вещества смолы добавляють алкоксилированный амин,После этого значение рН регулируют до4,7, а затем с перемешиванием в составдобавляют 5% 1,2-дибоомо,1,2,2-тетрафторэтанэ,Текстильная ткань, обеим поверхностям которой была придана шероховатостьс удельным весом 180 г/м и размерами100 х 100 мм пропитывается посредством погружения на 10 сек. в пропиточную ванну,Затем пропитанную ткань отжимают спомощью ножа, установленного над валком, таким образом, чтобы содержание диспергированной композиции акрилата вткани составляло 1200 г/м .После этого пропитанную ткань передают в коагуляционную ванну размерами200 х 200 х 250 мм, содержащую воду при 95 С.Время пребывания в коагуляционной ваннесоставляет 30 сек.Л, 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 способомкоагуляции,П р и м е р 2, Процесс проводят подобнопроцессу по примеру 1, с тем исключением,что взамен полиэтилакрилатного латекса 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 используют полихлоропреновый латекс неопреновый латекс),Полученный коагулированный материал по виду и по свойствам поглощения не отличался от материала, полученного известным способом коагуляции,П р и м е р 3. Процесс проводят подобно процессу по примеру 2,Взамен полихлоропренового латекса используют алкилнитрильный латекс, а вместо 1,2-дибромо,1,2,2-тетрафторэтана используют трихлорформетана. Это позволяет получить коагулированный материал с повышенной эластичностью.П р и м е р 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,П р и м е р 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,П р и м е р 6. Пропиточную ванну размером 200 х 200 х 200 мм заполняют дисперсий полиуретана (ПУ) указанного ниже состава. ПУ получают присоединением 9 о(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.4. В качестве диизоцианата используют гексаметилендиизоцианат.В полученной композиции отношение ИСО/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 масЗатем с помощью уксусной кислоты значение рН в пропиточной ванне доводят до 4, 1838340 10После чего в состав вводят с перемешиванием 5% трихлорфторметана.Хлопчатобумажная ткань, шероховатаяс обеих сторон, удельным весом 180 г/м иразмерами 100 х 100 мм пропитывается посредством погружения в пропиточную ванну на 10 сек,Затем пропитанную ткань отжимают спомощью установленного над валком ножадо получения содержания полиу 2 оетановойдисперсии в количестве 1000 г/м .После этого пропитанную ткань передают в коагуляционную ванну размером200 х 200 х 250 мм, содержавшую воду при 80 С.Время пребывания в коагуляционной ваннесоставляет 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,П р и м е р 7, Пропиточную ванну размером 200 х 200 х 250 мм заполняют анионной полиуретановой дисперсией.Смолу, разводят водой до получения в. пропиточной ванне содержания твердоговещества в количестве 12 мас,%, Затем вванну с перемешиванием добавляют 5%1,2-дибромо,1,2,2-тетрафторэта на.Хлопчатобумажную ткань, шероховатую с обеих сторон удельным весом 180 г/ми размерами 100 х 100 мм пропитывают посредством погружения в пропиточную ванну на 10 с.Затем избыточное количество полиуретановой дисперсии удаляют установленнымнад валком ножом (до получения содержания 160 г/м ),После этого пропитанную ткань передают в коагуляционную ванну размерами200 х 200 х 250 мм, содержащую воду при20 С, при этом значение рН регулируют до3 с помощью уксусной кислоты. Процесскоагуляции продолжают 60 сек.Затем материал переносят в водянуюванну при 70 С для получения пенистойструктуры,Избыточную воду удаляют с помощьюракли и в сушилке,Полученный материал по виду, в частисвойств поглбщения, эластичности и другихфизических свойств не отличается от материала, полученного известным способом коагуляции,П р и м е р 8, Процесс проводят подобнопроцессу по примеру 7, за тем исключени ем, 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 коа гул я ци и.П р и м е р 9, Процесс проводят подобно процессу по примеру 8,5 10 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,П р и м е р 10. Процесс проводят как и процесс по примеру 9.Вместо полиуретанового латекса используют дисперсию полиэтилакрилата.Содержание хлорида магния может 15 20 быть уменьшено до 1% 25 Полученный материал по характеристикам не отличается от полученного способа по примеру 2,П р и м е р 11. Процесс проводят как и процесс по примеру 4. 30 35 ный материал с пористой структурой, который по своим характеристикам и по видупрактически не отличается от коагулированной структуры, описанной в предыдущихпримерах. Формула изобретения Способ получения коагулированного материала путем пропитки текстильного материала в пропиточной ванне полимерной дисперсной системой с последующей коагуляциейи вспениванием, отл ича ю щийся тем, что, с целью повышения эластичности, мягкости коагулированного материала с повышенной способностью абсорбции и десорбции воды, в состав полимерной дисперсной системы предварительно вво 50 дят соединения, выбранные из группы, включающей трихлорфторметан 1,1,2,2-тет 55 рафторэтан, 1,2-дибром,1,2,2-тетрафторэтан, изобутан и н,пентан, а коагуляцию ивспенивание осуществляют при 70-110 С. Пропитанный материал нагревают вСВЧ-сушилке в течение 5 мин, после удаления пропиточной фазы и воды. В результате получается коагулирован