способ получения электрофлокированных материалов

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОФЛОКИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий приготовление клеевой композиции, содержащей пленкообразователь - 40%-ную водную дисперсию сополимера, полиакриловый загуститель, антивспениватель и гидроксид аммония, нанесение клеевой композиции на текстильную основу через шаблон, флокирование основы ворсом в электростатическом поле напряженностью 4 - 5 кВ/см, сушку и термофиксацию, отличающийся тем, что при приготовлении клеевой композиции в качестве сополимера пленкообразователя используют сополимер бутилакрилата, метакрилата, 2-этилгексилакрилата, метилолметакриламида и мочевины в соотношении 15,2 : 29,12 : 3,32 : 1,4 : 1,3 соответственно, а в качестве полиакрилового загустителя - 20%-ную водную дисперсию сополимера бутилакрилата, метакриловой кислоты и винилтриэтоксисилана в соотношении 7,94 : 11,85 : 0,2 соответственно, гидроксид аммония используют в виде 10%-ного водного раствора и нанесение клеевой композиции на текстильную основу осуществляют при следующем соотношении компонентов клея, мас.ч. на сухое вещество:

40%-ная Водная дисперсия сополимера бутилакрилата, метакрилата, 2-этилгексилакрилата, метилолметакриламида и мочевины - 50

20%-ная Водная дисперсия сополимера бутилакрилата, метакриловой кислоты и винилтриэтоксисилана - 1,50 - 1,80

Антивспениватель - 0,08 - 0,10

Гидроксид аммония - 0,4 - 0,6

и с вязкостью 150 - 300 мПа с при скорости сдвига 437 с^-1.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сушку осуществляют при 90 - 100^oС в течение 8 - 10 мин, а термофиксацию - при 140 - 150^oС в течение 5 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной и легкой промышленности и может быть использовано для получения ворсовых материалов методом электрофлокирования.

Известен способ получения узорчатого электрофлокированного материала [1] с использованием клеевой композиции, содержащей, мас.ч.

Полимерная основа водная

дисперсия сополимера бутил-

акрилата, метилметакрилата

и метакриловой кислоты в соотношении 62:35:3 100

Полиакриловый загуститель

водная дисперсия сополиме-

ра бутилакрилата и метакри- ловой кислоты 50:50 9-11

Антивспениватель смесь

неионогенных ПАВ с кремний-

органическими соединениями 0,8-1,0

25%-ный гидроксид аммония 1,7-1,9

Сшивающий агент эпоксид-

ная алифатическая смола

продукт взаимодействия ди-

этиленгликоля с эпихлоргид- рином 7-9 нанесении через плоские сетчатые шаблоны указанного состава на текстильную основу, флокировании флоком при напряженности электрического поля 4-5 кВ/см, в течение 15-20 с и термообработке 10 мин при 90-100^оС и 4-7 мин при 140-150^оС.

Данный способ получения флокированного материала позволяет получить ворсовый материал, обладающий достаточной эластичностью и хорошим закреплением ворса в сухом состоянии. Однако в описанном выше способе клеевая композиция обладает низкой жизнеспособностью, что ведет к быстрому забиванию шаблона полимеризующимся связующим, что затрудняет получение четких отпечатков при использовании ее в производстве, малый диапазон вязкости ограничивает использование клеевой композиции для флокирования различных основ, наличие в своем составе эпоксисоединения экологически не безвредно.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения электрофлокированного материала, заключающийся в нанесении через сетчатый шаблон клеевой композиции, содержащей следующие компоненты, мас.ч.

Водная акриловая дисперсия

сополимера бутилакрилата,

метилметакрилата и метакри-

ловой кислоты в соотношении 62:35:3 100

Полиакриловый загуститель,

водная дисперсия сополиме-

ра бутилакрилата и метакри- ловой кислоты 50:50 10-15

Антивспениватель смесь

неионогенных ПАВ с кремний-

органическими соединениями 0,7-1,2

Тонкодисперсный полиамид- ный порошок 15-20

25%-ный гидроксид аммония 1,5-2,0 и флокировать ворсом при напряженности электрического поля 4-5 кВ/см в течение 15-20 с, затем осуществляется процесс сушки 5-8 мин при 90-95^оС и термофиксация в течение 1-1,5 мин при 180-200^оС.

При использовании данного способа можно получить ворсовый материал, обладающий достаточной эластичностью и с высоким закреплением ворса как в сухом, так и в мокром состоянии. Однако известный способ обладает рядом недостатков:

за счет наличия в клеевой композиции в качестве усиливающего агента тонкодисперсного полиамидного порошка, который способствует забиванию шаблонов, затрудняет как производство рулонных, так и штучных материалов методом флок-печати;

высокая температура термофиксации несет ограничения при использовании основы, а также и ворса;

возможность получения клеевой композиции с малым диапазоном вязкости (использование разных основ требует варьирования вязкости в довольно широких пределах);

совмещение мелкодисперсного порошка с дисперсионной системой создает некоторые трудности приготовления композиции.

Техническим результатом изобретения является повышение технологичности данного способа за счет снижения забиваемости ячеек шаблона путем увеличения жизнеспособности клеевой композиции в различных диапазонах вязкости и тем самым увеличение тиражности при сохранении качества закрепления ворса как в сухом, так и в мокром состоянии.

Технический результат достигается тем, что в способе получения электрофлокированных материалов, включающем приготовление клеевой композиции, содержащей пленкообразователь 40%-ную водную дисперсию сополимера, полиакриловый загуститель, антивспениватель и гидроксид аммония, нанесение клеевой композиции на текстильную основу через шаблон, флокирование основы ворсом в электростатическом поле напряженностью 4-5 кВ/см, сушку и термофиксацию, при приготовлении клеевой композиции в качестве сополимера пленкообразователя используют сополимер бутилакрилата, метакрилата, 2-этилгексилакрилата, метилолметакриламида и мочевины в соотношении 15,2:29,12:3,32:1,4:1,3, а в качестве полиакрилового загустителя 20%-ную водную дисперсию сополимера бутилакрилата, метакриловой кислоты и винилтриэтоксисилана в соотношении 7,94: 11,85: 0,2, гидроксид аммония используют в виде 10%-ного водного раствора и нанесение клеевой композиции на текстильную основу осуществляют при следующем соотношении компонентов клея, мас.ч. на сухое вещество:

40%-ная водная дисперсия

сополимера бутилакрилата,

метакрилата, 2-этилгексил-

акрилата, метилолметакрил- амида и мочевины 50,00

20%-ная водная дисперсия

сополимера бутилакрилата,

метакриловой кислоты и ви- нилтриэтоксисилана 1,50-1,80 Антивспениватель 0,08-0,10 Гидроксид аммония 0,40-0,60 и с вязкостью 150-300 мПа с при скорости сдвига D 437 с^-1. Сушку осуществляют при 90-100^оС в течение 8-10 мин, а термофиксацию при 140-150^оС в течение 5 мин.

Процесс получения электрофлокированного материала был смоделирован в лабораторных условиях.

В стакан емкостью 250 см³ заливают 100 мас.ч. (с.о. 50 мас.ч.) акриловой дисперсии и при постоянном перемешивании добавляют соответствующее количество полиакрилового загустителя, антивспенивателя, 10%-ного гидроксида аммония. После добавления последнего компонента клеевую композицию перемешивают 5 мин. Вязкость при скорости сдвига D 437 с^-1 (что соответствует скорости движения ракли) должна находиться в пределах 150-300 мПаx x с. Указанные значения вязкости позволяют получить четкий отпечаток на основах из волокон различного химического состава (хлопок, полиэфир, полиамид), обеспечивая при этом технологичность процесса.

Приготовленную клеевую композицию при помощи ракли, совершающей возвратно-поступательное движение, через плоские сетчатые шаблоны с размером отпечатки 10х10 и 0,1х10 см наносят на основу. Для шаблона использовали полиамидную сетку N 25. Клеевой отпечаток получали за два прохода ракли (туда, обратно). Привес клея после нанесения его на подложку 200-250 г/м² (в зависимости от вида волокна основы). Подложку с клеевым отпечатком флокируют 10-15 с вискозным ворсом длиной 0,5 мм при напряженности электрического поля 4 кВ/см. Флокированную поверхность подвергают сушке при 90-100^оС в течение 8-10 мин и термообработке при 140-150^оС в течение 5 мин.

Состав и свойства полиакриловой дисперсии марки Акрэмос 702 (ТУ 6-02-5757593-176-92) представлены в табл. 1, полиакрилового загустителя марки Акрэмос 404 (ТУ 6-02-05757593-175-92) в табл.2.

Рецептурный состав клеевых композиций, режимы термообработки, технологические свойства печатной композиции, а также физико-механические свойства флокированных образцов представлены в табл.3.

Антивспениватель БА (ТУ 6-14-07-37-86) смесь неионогенного ПАВ моноалкиловых эфиров полиэтилен- и полипропиленгликоля (n 4-3), m 2-4) с кремний- органическим соединением жидким полиметилсилоксаном.

Гидроксид аммония (ГОСТ 3760-79) вводят до доведения рН клеевой композиции рН 8-10, поскольку загущающее действие полиакриловых загустителей проявляется в этих диапазонах рН.

Вязкость композиции определяли на вискозиметре "Реотест 2" (ГОСТ 25276-82) для скорости сдвига D 437 с^-1, соответствующей скорости движения ракли при печати через плоские или ротационные шаблоны.

Жизнеспособность клеевой композиции оценивали по его кинетической устойчивости, т.е. при изменении вязкости во времени, значение которой не должно превышать 250 сП.

Тиражность определяли количеством бездефектных отпечатков с шириной полосы 1 мм.

О влиянии состава клеевых композиций на физико-механические свойства флокированных образцов судили по результатам их испытаний на стойкость к истиранию в сухом и мокром состоянии на приборе ИТ-3М (ГОСТ 8512-51). В качестве абразива использовали шинельное сукно.

Жесткость образцов определяли на приборе ПЖУ-12М (ГОСТ 8977-74).

Предлагаемый способ получения флокированного материала в сравнении с прототипом (пример 1) позволяет получить ворсовый материал с высокими физико-механическими свойствами (пример 6) по показателям стойкости к истиранию в сухом и мокром состоянии, что является очень важным потребительским свойством. Показатели жесткости ворсовых материалов не уступают прототипу. Также надо отметить, что жизнестойкость клеевой композиции, используемой в предлагаемом способе, выше, что способствует увеличению тиражности печати, а значит и производительности.

Уменьшение содержания загустителя и раствора аммиака в клеевой композиции (пример 3;13) ниже оптимальных границ, установленных в формуле, ведет к снижению вязкости связующего, что ухудшает качество печати, увеличивается жесткость материала и снижаются физико-механические показатели ворсового материала. Введение указанных компонентов в количестве, превышающем оптимальное, наоборот значительно повышает вязкость системы, что затрудняет процесс клеенанесения и приводит к быстрому забиванию ячеек шаблона (пример 8;16).

Как видно из примеров 9 и 10, снижение количества антивспенивателя ниже оптимального значения не обеспечивает гашения пены, образующейся в процессе приготовления клея, что приводит к снижению всех показателей.

При увеличении количества антивспенивателя выше оптимального (пример 11; 12) происходит снижение прочностных свойств ворсового покрова материала.

Изменение температурных режимов в пределах оптимальных не приводит к значительному изменению свойств флокированного материала (примеры 17-20).

Примеры 21,22,23 свидетельствуют о возможности использования данного способа получения ворсовых материалов на основах из волокон различной химической структуры.

При нанесении на основу полиамидного ворса (пример 24) происходит некоторое снижение закрепления ворса в клеевом слое как в сухом, так и в мокром состоянии.

Таким образом в сравнении с прототипом предлагаемый способ позволяет получить электрофлокированный материал с улучшенными качественными характеристиками и увеличить производительность.