PL224507B1 - Sposób nanoszenia nanododatków na materiał polimerowy, zwłaszcza na materiał włókienniczy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób nanoszenia nanododatków na materiał polimerowy, zwłaszcza na tkany lub dziany materiał włókienniczy, w szczególności na materiał włókienniczy wykonany z włókien syntetycznych, takich jak włókna poliestrowe, poliamidowe czy polipropylenowe.

Znany jest sposób nadawania właściwości barierowych (np. antybakteryjnych, antystatycznych) wyrobom włókienniczym przez natryskiwanie na gotowe tkaniny lub dzianiny rozcieńczonych zawiesin z udziałem nanocząstek głównie srebra, ale także miedzi, dwutlenku tytanu, nanorurek węglowych, tlenku cynku i innych. Innym sposobem jest zanurzanie materiału włókienniczego w roztworach ze zdyspergowanymi nanocząstkami. Związanie nanocząstek z materiałem włókienniczym następuje w wyniku ich mechanicznego zakleszczania w materiale, np. w mikroporach gotowych tekstyliów.

Sposób ten zapewnia wymagane właściwości antybakteryjne materiału włókienniczego tylko w początkowym okresie użytkowania - po pewnym czasie, na skutek pewnej ilości prań, właściwości barierowe materiału ulegają stopniowemu zanikowi, gdyż nanododatki są wypłukiwane u czasie kolejnych prań. Pozostała ilość nanocząstek, które znajdują się w głębi struktury wyrobu włókienniczego jest niewystarczająca do uzyskania przez wyroby właściwości barierowych.

Według wynalazku sposób nanoszenia nanododatków na materiał polimerowy, zwłaszcza na materiał włókienniczy polega na tym, że powierzchnię materiału polimerowego nadtapia się a następnie na tak obrobioną powierzchnię nanosi się równomiernie nanododatki, po czym ugniata się je w powstałe krople polimerowe, a następnie materiał poddaje się obróbce utrwalającej. Powierzchnię materiału polimerowego nadtapia się poddając ją działaniu wyładowań koronowych w plazmie atmosferycznej. Nanododatki nanosi się równomiernie i ugniata się w krople polimerowe poddając materiał polimerowy z naniesionymi nanododatkami naciskowi korzystnie 400 kPa między walcami gładkimi. Wgniatanie nanododatków prowadzi się w temperaturze otoczenia. Obróbkę utrwalającą prowadzi się w ten sposób, że materiał polimerowy wygrzewa się w temperaturze 140-160°C.

Sposób nanoszenia nanododatków na materiał polimerowy według wynalazku pozwała na trwałe osadzenie nanododatków wyłącznie na powierzchni polimeru (włókna). Dzieje się tak dlatego, że krople polimerowe powstałe po obróbce materiału polimerowego (włókienniczego) wyładowaniami koronowymi w plazmie atmosferycznej, znajdują się na powierzchni włókien. Dzięki temu nanododatki, wtłoczone w te krople, również znajdują się na powierzchni włókien, czyli tam, gdzie najefektywniej wykorzystywane są ich właściwości barierotwórcze. Prowadzi to do zmniejszenia zużycia nanododatków przy poprawie skuteczności ich działania. Nanododatki poprzez wgniatanie i utrwalanie są usieciowane - stają się częścią struktury włókien, niemożliwe jest ich usunięcie.

Przykładowo sposób nanoszenia nanododatków na tkaninę poliestrową polega na tym, że tkaninę poddaje się działaniu wyładowań koronowych w plazmie atmosferycznej z energią aktywacji ok. 75 J/cm . Następuje nadtopienie powierzchni, charakteryzujące się powstaniem kropli polimeru na powierzchni tkaniny. Tak przygotowaną tkaninę umieszcza się w kąpieli w zawiesinie będącej dyspersją wodną z udziałem nanocząstek dwutlenku tytanu, dzięki czemu cała powierzchnia tkaniny jest równomiernie pokrywana nanocząstkami. Potem tkaninę poddaje się zgniataniu pomiędzy płaskimi walcami z siłą 400 kPa i na skutek tego nanocząstki, które pokrywają krople polimeru są w te krople wprasowywane, a nadmiar kąpieli jest odżymany i zawracany do naczynia z zawiesiną do ponownego wykorzystania. W końcowym etapie tkaninę suszy się w temperaturze 140°C, przez co nanocząstki dwutlenku tytanu trwale zostają usieciowane w strukturze włókien poliestrowych.

Energię aktywacji wyładowań koronowych dobiera się zależnie od rodzaju polimeru, również zależnie od potrzeb dobiera się rodzaj nanododatków.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób nanoszenia nanododatków na materiał polimerowy, zwłaszcza na materiał włókienniczy, gdzie powierzchnię materiału polimerowego nadtapia się a następnie na tak obrobioną powierzchnię nanosi się równomiernie nanododatki po czym wgniata się je w powstałe krople polimerowe, a następnie materiał poddaje się obróbce utrwalającej, znamienny tym, że powierzchnię materiału polimerowego nadtapia się poddając ją działaniu wyładowań koronowych w plazmie atmosferycznej po czym nanosi się nanododatki i wgniata je w krople polimerowe poddając materiał polimerowy z naniesionymi nanododatkami naciskowi korzystnie 400 kPa między walcami gładkimi, przy czym wgniatanie nanododatków prowadzi się w temperaturze otoczenia, a obróbkę utrwalającą prowadzi się w ten sposób, że materiał polimerowy wygrzewa się w temperaturze 140-160°C.