PL232130B1 - Sposób wytwarzania dzianiny elektroprzewodzącej trudnopalnej oraz dzianina elektroprzewodząca trudnopalna wytworzona tym sposobem - Google Patents
Sposób wytwarzania dzianiny elektroprzewodzącej trudnopalnej oraz dzianina elektroprzewodząca trudnopalna wytworzona tym sposobemInfo
- Publication number
- PL232130B1 PL232130B1 PL415928A PL41592816A PL232130B1 PL 232130 B1 PL232130 B1 PL 232130B1 PL 415928 A PL415928 A PL 415928A PL 41592816 A PL41592816 A PL 41592816A PL 232130 B1 PL232130 B1 PL 232130B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- electrically conductive
- knitted fabric
- carrier substrate
- glue
- layer
- Prior art date
Links
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 42
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 35
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 31
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 24
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 15
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 14
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims description 13
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 claims description 12
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 claims description 12
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 claims description 12
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 12
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 10
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims description 10
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 7
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 6
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 238000009940 knitting Methods 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 16
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101710200191 Feather keratin Proteins 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N antipyrene Natural products C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Knitting Of Fabric (AREA)
Description
Opis wynalazku
Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania dzianiny trudnopalnej elektroprzewodzącej oraz dzianiny trudnopalnej elektroprzewodzącej wytworzonej tym sposobem.
Płaskie wyroby włókiennicze takie jak dzianiny czy tkaniny o właściwościach elektroprzewodzących typowo wytwarza się z zastosowaniem włókien lub przędz metalowych bądź metalizowanych, a także surowców zawierających węgiel lub polimerów przewodzących.
Znane są różne sposoby wytwarzania włókien oraz przędz metalizowanych, w tym: wprowadzenia metalu w skład włókien syntetycznych, nasycenia powierzchni przędzy roztopionym metalem, naniesienia powłoki metalicznej na powierzchnię przędzy, połączenia włókien lub przędz metalowych z innymi przędzami, wprowadzanie do przędzy dodatków przewodzących w postaci sadzy czy grafitu.
Inkorporacja włókien elektroprzewodzących polega na odpowiednim wpleceniu włókien w materiał na etapie wytwarzania dzianiny.
Innym sposobem wytwarzania dzianin elektroprzewodzących jest powleczenie dzianiny warstwą materiału elektroprzewodzącego, przykładowo poprzez nadruk, co umożliwia uzyskiwanie funkcjonalnych układów elektronicznych, charakteryzujących się małą masą oraz niewielką grubością. Materiały tego typu wykorzystuje się do produkcji tak zwanej „inteligentnej odzieży”, różnego rodzaju mat, przykładowo przeznaczonych na siedziska. Naniesione na dzianinę układy elektryczne przy współpracy z zewnętrzną elektroniką mogą pełnić rolę różnego rodzaju czujników, przykładowo zbierania danych dotyczących funkcji życiowych użytkownika dzianiny (biopomiary), a także pełnić inne funkcję przykładowo: komunikacyjne czy rozrywkowe.
Znane metody wytwarzania dzianin ozdobnych nie umożliwiają natomiast - w jednym procesie technologicznym naniesienia na dzianinę ścieżki elektroprzewodzącej oraz podwyższenia progu palności dzianiny.
Celowym byłoby zatem opracowanie sposobu wytwarzania dzianin elektroprzewodzących, który umożliwiałby jednoczesne naniesienie na dzianinę ścieżki elektroprzewodzącej oraz podwyższenie progu palności i wydłużenie czasu spalania dzianiny.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dzianiny trudnopalnej elektroprzewodzącej, w którym na dzianinę nanosi się warstwę elektroprzewodzącą zawierającą ścieżki elektroprzewodzące charakteryzujący się tym, że: na podłoże nośnikowe nanosi się ścieżki atramentu elektroprzewodzącego zawierającego jako wypełniacz elektroprzewodzący nanocząstki srebra o średniej wielkości w zakresie od 45 do 55 nm w otoczce parafinowej w ilości od 18 do 22%; a następnie podłoże nośnikowe naświetla się promieniowaniem ultrafioletowym o długości fali od 10 do 400 nm, przez czas od 5 do 15 sekund; po czym podłoże nośnikowe poddaje się kalandrowaniu termicznemu w temperaturze w zakresie od 120 do 150°C, przy sile docisku wałów kalandrujących wynoszącej od 2 do 3 barów, przy zachowaniu linowej prędkości przesuwu podłoża nośnikowego przez kalander w zakresie od 15 do 25 mb/min.; natomiast na dzianinę nanosi się warstwę reaktywnego poliuretanowego kleju termotopliwego o temperaturze od 80 do 110 zawierającego melaminę w ilości od 6 do 8% wag. kleju oraz mączkę keratynową z piór kurzych w ilości od 6 do 8% wag. kleju jako substancje antypirenowe; i łączy się dzianinę od strony kleju z podłożem nośnikowym od strony ścieżek elektroprzewodzących na powlekarko-drukarce; a następnie pozostawia się dzianinę na czas niezbędny do całkowitego związania warstwy kleju.
Korzystnie, po związaniu warstwy kleju usuwa się z dzianiny podłoże nośnikowe.
Korzystnie, jako podłoże nośnikowe stosuje się folię.
Korzystnie, stosuje się folię PCV lub folię celulozową.
Korzystnie, jako podłoże nośnikowe stosuje się impregnowany arkusz papieru.
Korzystnie, atrament przewodzący nanosi się na podłoże nośnikowe metodą druku cyfrowego.
Korzystnie, stosuje się dzianinę z przędzy poliestrowej.
Przedmiotem wynalazku jest ponadto dzianina ozdobna trudnopalna elektroprzewodząca z nadrukiem elektroprzewodzącym charakteryzująca się tym, że zawiera: warstwę elektroprzewodzącą zawierającą ścieżki elektroprzewodzące nadrukowane na podłożu nośnikowym i naświetlone promieniowaniem UV o długości fali 10-400 nm, przez czas od 5 do 15 sekund oraz kalandrowane na podłożu nośnikowym w temperaturze w zakresie od 120 do 150°C, przy sile docisku wałów kalandrujących od 2 do 3 barów, przy zachowaniu linowej prędkości przesuwu podłoża nośnikowego przez kalander w zakresie od 15 do 25 mb/min., zawierające atrament elektroprzewodzący zawierający jako wypełniacz elektroprzewodzący: nanocząstki srebra w otoczce parafinowej o średniej wielkości w zakresie od
PL 232 130 B1 do 55 nm w ilości od 18 do 22%; przy czym warstwa elektroprzewodząca jest połączona z dzianiną od strony ścieżek elektroprzewodzących warstwą usieciowanego chemicznie kleju poliuretanowego, naniesionego na dzianinę w postaci roztopionej o temperaturze w zakresie od 80 do 110°C i zawierającego melaminę w ilości od 6 do 8% wag. kleju oraz mączkę keratynową z piór kurzych w ilości od 6 do 8% wag. kleju jako substancje antypirenowe.
Korzystnie, warstwa elektroprzewodząca dzianiny ma usunięte podłoże nośnikowe.
Korzystnie, dzianina ma ścieżki elektroprzewodzące o różnej grubości.
Korzystnie, ścieżki elektroprzewodzące tworzą obwód elektryczny.
Sposób według wynalazku umożliwia wytwarzanie dzianin elektroprzewodzących - z nadrukowaną ścieżką do przewodzenia prądu elektrycznego o podwyższonym progu palności oraz wydłużonym czasie spalania materiału. Dzianina charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością, wysoką elastycznością oraz niewielką grubością nadrukowanych ścieżek elektroprzewodzących, a także dobrym przewodnictwem elektrycznym. Dzianina elektroprzewodząca trudnopalna może być w całości lub w postaci naszywki, wykorzystywana na wyroby tekstylne, w tym artykuły odzieżowe lub też przedmioty użytku codziennego takie jak koce, pokrycia pościelowe, siedziska, maty, elementy wystroju wnętrz, czy elementy tapicerki samochodowej.
Przedmiot wynalazku przedstawiono schematycznie na rysunku, na którym:
Fig. 1 przedstawia schemat blokowy sposobu wytwarzania dzianiny elektroprzewodzącej trudnopalnej;
Fig. 2A przedstawia przykładowe zdjęcie ścieżek elektroprzewodzących o różnej grubości nadrukowanych na folii o kolorze złotym;
Fig. 3 przedstawia schematycznie powlekarko-drukarkę do wytwarzania dzianin elektroprzewodzących w przekroju poprzecznym;
Fig. 4A przedstawia schematycznie, dzianinę elektroprzewodzącą trudnopalną z warstwą nośnika w przekroju poprzecznym;
Fig. 4B przedstawia schematycznie, dzianinę trudnopalną bez warstwy nośnika w przekroju poprzecznym.
Proces wytwarzania dzianin trudnopalnych przewodzących prąd elektryczny obejmuje naniesienie ścieżek elektroprzewodzących na warstwę nośnika w kroku 11, obróbkę ścieżek elektroprzewodzących w krokach 12-13, przyklejenie warstwy nośnika od strony ścieżek elektroprzewodzących do dzianiny w kroku 15.
Ścieżki elektroprzewodzące nanosi się na podłoże 11 w postaci atramentu elektroprzewodzącego, poprzez nadrukowanie odpowiedniego wzoru jednej lub kilku ścieżek na warstwie nośnika.
Jako podłoża nośnikowe można stosować folie wykonane z różnych materiałów, korzystnie folie celulozowe, folie PCV (wykonane z poli(chlorku winylu)). Ponadto jako podłoża nośnikowe można stosować papier impregnowany.
Jako atramenty elektroprzewodzące można natomiast stosować różne znane w stanie techniki atramenty zawierające jako składnik elektroprzewodzący nanocząstki srebra o średnich rozmiarach w zakresie od 45 do 55 nm, a korzystnie o średnim rozmiarze wynoszącym 50 nm w otoczce parafinowej, o zawartości nanocząstek srebra w atramencie w zakresie od 18 do 22%, a korzystnie o zawartości nanocząstek srebra wynoszącej 20%. Zastosowany atrament elektroprzewodzący powinien charakteryzować się rezystywnością na poziomie 5x10-6Q/cm oraz niewielką lepkością, korzystnie w zakresie 5-6,5 mPas. Najkorzystniej można stosować atramenty do druku techniką ink-jet takie jak przykładowo: atrament AX-JP-6n firmy Amepox (Łódź, Polska).
Stanowisko nanoszenia atramentu elektroprzewodzącego na podłoże foliowe w postaci ścieżek elektroprzewodzących 11, korzystnie może być wyposażone w cyfrową drukarkę typu ink-jet wyposażoną w głowice pracujące w systemie DOD (z ang. Drop On Demand) przykładowo głowice piezoelektryczne umożliwiające precyzyjne dozowanie ilości atramentu elektroprzewodzącego w trakcie druku, z możliwością drukowania kropli o wielkości w zakresie od 4 do 72 pl (pikolitra).
Po naniesieniu na podłoże foliowe atramentu w postaci ścieżek elektroprzewodzących w kroku 12 ścieżki naświetla się promieniowaniem UV o długości fali 10-400 nm przez czas wynoszący od 5 do 15 sek. Napromieniowanie ścieżek stanowi etap wstępnego utrwalenia struktur elektroprzewodzących ścieżek poprzez doprowadzenie do nanocząstek srebra energii niezbędnej do wstępnego stopienia otoczki parafinowej.
W kolejnym kroku 13 folię z nadrukowanymi ścieżkami elektroprzewodzącymi poddaje się kalandrowaniu termicznemu w celu właściwego ukształtowania struktur elektroprzewodzących ścieżek to jest
PL 232 130 B1 stopienia otoczki parafinowej oraz spieszenia nanocząstek srebra w atramencie. W procesie kalandrowania 13 podłoże nośnikowe z nadrukowanymi ścieżkami elektroprzewodzącymi podaje się pomiędzy wały kalandrujące: wał grzewczy oraz wał transportowy, w taki sposób, aby warstwa nośnika stykała się z wałem grzewczym. Korzystnie temperaturę wału grzewczego w procesie kalandrowania utrzymuje się w zakresie od 120 do 150°C, a korzystnie w temperaturze wynoszącej 150°C, przy sile docisku wałów wynoszącej korzystnie 2-3 bary. Warstwę nośnika przeprowadza się przez kalander z prędkością liniową w zakresie od 15 do 25 m/min.
Na Fig. 2 przedstawiono przykładowe zdjęcie nośnika z nadrukowanymi ścieżkami elektroprzewodzącymi po procesie kalandrowania. Nośnik ma postać folii w kolorze złotym 21 i ma nadrukowane ścieżki elektroprzewodzące 22 wykonane techniką ink-jet za pomocą drukarki cyfrowej o różnej grubości. Ścieżki elektroprzewodzące wykonane są z atramentu zawierającego nanocząstki srebra o średniej wielkości 50 nm w otoczce parafinowej naświetlanego promieniowaniem UV oraz wygrzanego na kalandrze w temperaturze 150°C.
Warstwę nośnika ze ścieżkami elektroprzewodzącymi po wytworzeniu struktury elektroprzewodzącej ścieżek, w kroku 16 skleja się z dzianiną za pomocą powlekarko-drukarki.
Jako podłoża dziane (dzianiny) można stosować dzianiny o różnym splocie, przykładowo: dzianiny rządkowe czy dzianiny kolumienkowe, korzystnie wykonane z przędzy poliestrowej.
Klejenie 15 obejmuje naniesienie na dzianinę warstwy kleju, korzystnie o grubości od 20 do 30 mikronów oraz zetknięcie dzianiny od strony kleju z warstwą nośnika od strony ścieżek elektroprzewodzących. Warstwę kleju można nanosić na dzianinę za pomocą grawerowanego walca umożliwiającego precyzyjną aplikację kleju na podłożu dzianinowym.
Klej nanosi się na dzianinę od dowolnie wybranej strony, przykładowo od strony z widocznymi oczkami lewymi, lub też od strony z widocznymi oczkami prawymi. W trakcie nanoszenia na podłoże dziane utrzymuje się temperaturę kleju w zakresie od 80 do 110°C.
Jako klej do nanoszenia na dzianinę stosuje się reaktywny poliuretanowy klej termotopliwy zawierający jako dodatek antypirenowy: melaminę w ilości od 6 do 7,5% wag., a korzystnie w ilości wynoszącej 7,5% wag. oraz jako dodatkowy składnik antypirenowy: mączkę keratynową pozyskiwaną z piór kurzych w ilości od 6 do 7,5% wag., a korzystnie w ilości 7,5% wag.
Mechanizm utwardzania kleju obejmuje fizyczne utwardzenie kleju oraz kolejno reakcję chemiczną kleju (sieciowanie spoiwa) w wyniku reakcji z wilgocią z powietrza, co zapewnia dobrą adhezję kleju do podłoża, przy zachowaniu jednoczesnej dobrej elastyczności kleju w szerokim zakresie temperaturowym.
W toku przeprowadzonych badań palności kleju okazało się, że mączka keratynowa z piór kurzych w połączeniu z melaminą zapewnia dodatkowe obniżenie palności kleju w porównaniu do kleju zawierającego tylko melaminę - bez dodatku mączki keratynowej, przy czym badania wykazały, iż dobre efekty obniżenia palności kleju obserwuje się przy dodatku melaminy oraz mączki keratynowej z piór kurzych do kleju w stosunku wagowym melamina/mączka keratynowa z piór kurzych wynoszącego 1:1, a bardziej korzystnie w ilościach wynoszących odpowiednio: melamina w ilości 7,5% wag. kleju oraz mączka keratynowa z piór kurzych w ilości 7,5% wag. kleju.
Klej można przygotować poprzez zmieszanie wszystkich składników klejowych w odpowiednich proporcjach oraz - w kolejnym kroku wprowadzenie do kleju melaminy oraz mączki keratynowej w łącznej ilości od 12 do 15% wag. Do wytworzenia kleju o obniżonej palności można stosować także niektóre dostępne handlowo termotopliwe, reaktywne kleje poliuretanowe, przykładowo: KLEIBERIT PUR 701.6 firmy Klebchemie (Weingarten, Niemcy), dla którego proces sieciowania trwa około 1-3 dni, oraz temperaturze otoczenia wynoszącej około 25°C; docelową wytrzymałość kleju osiąga się po upływie około 10 dni.
W przypadku zastosowania gotowego kleju - klej o obniżonej palności wytwarza się poprzez wprowadzenie do gotowego kleju melaminy oraz mączki keratynowej z piór kurzych, w odpowiednich ilościach oraz wymieszanie wszystkich składników.
Klej o obniżonej palności zawierający jako antypireny: melaminę w połączeniu z mączką keratynową z piór kurzych charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na działanie sił ścinających oraz trudnopalnością.
Na Fig. 3 przedstawiono schematycznie powlekarko-drukarkę 16 do łączenia dzianiny z folią za pomocą warstwy kleju. Powlekarko-drukarka ma doprowadzenie folii ze ścieżkami przewodzącymi 31 oraz doprowadzenie dzianiny 32. Powlekarko-drukarka może mieć także wbudowany grawerowany walec 34 do nanoszenia kleju na dzianinę. Po naniesieniu odpowiedniej warstwy kleju na dzianinę za
PL 232 130 B1 pomocą grawerowanego walca 34 dzianinę styka się od strony kleju z warstwą nośnika od strony warstwy ścieżek elektroprzewodzących, tak aby warstwa kleju oraz warstwa ścieżek elektroprzewodzących przylegały do siebie i podaje się wstęgę materiału pomiędzy walce 35a, 35b powlekarko-drukarki. Korzystnie temperaturę walców transportowych 35a, 35b utrzymuje się w zakresie od 120 do 150°C, przy sile docisku walców 35a, 35b wynoszącej korzystnie od 2 do 3 bar. Materiał przeprowadza się przez walce transportowe 35a, 35b z prędkością liniową w zakresie od 15 do 25 m/min.
Po sklejeniu dzianiny z folią za pomocą powlekarko-drukarki wytworzony produkt, w kroku 16, odstawia się na czas od 1 do 3 dni, a korzystnie na czas 10 dni w celu odpowiedniego związania oraz uzyskania pełnych właściwości użytkowych warstwy kleju.
W wyniku utwardzenia kleju 16 warstwa nadruku elektroprzewodzącego ulega trwałemu związaniu z dzianiną. Po całkowitym związaniu kleju to jest po około 10 dniach otrzymuje się gotowy produkt: trudnopalną dzianinę elektroprzewodzącą.
Po sklejeniu dzianiny z folią prowadzi się dodatkowo proces stabilizacji.
Na Fig. 4A przedstawiono schematycznie trudnopalną dzianinę elektroprzewodzącą w przekroju poprzecznym. Dzianina 41 ma od strony warstwy kleju 42 warstwę elektroprzewodzącą 43 zawierającą podłoże nośnikowe 43b z nadrukowanymi ścieżkami elektroprzewodzącymi 43a stykające się od strony ścieżek elektroprzewodzących 43a z warstwą kleju 42.
Podłoże nośnikowe 43b, korzystnie w postaci folii lub arkusza impregnowanego papieru stanowi osłonę nadrukowanych ścieżek elektroprzewodzących zapobiegającą uszkodzeniom mechanicznym, takim jak zarysowania czy przetarcia. Dzianina elektroprzewodząca z podłożem nośnikowym - jako wyrób gotowy może być wykorzystywana do produkcji różnego rodzaju mat czy siedzisk „inteligentnych”, a także wszywek ubraniowych lub też może być w całości wykorzystywana do produkcji „inteligentnej odzieży”.
Opcjonalnie po związaniu kleju z podłożem 16, podłoże nośnikowe może być z dzianiny usunięte w kroku 17 przykładowo poprzez zrywanie, za pomocą konwencjonalnych urządzeń zrywających takich jak zrywarka do folii. Na Fig. 4B przedstawiono schematycznie dzianinę elektroprzewodzącą trudnopalną po usunięciu folii 43. Dzianina 41 ma warstwę elektroprzewodzącą w postaci ścieżek elektroprzewodzących 43a trwale związanych z dzianiną 41 za pomocą warstwy kleju 42 w procesie wiązania kleju 16.
Sposobem według wynalazku można wytwarzać tak zwane „dzianiny inteligentne” to jest dzianiny elektroprzewodzące zawierające ścieżki przewodzące prąd elektryczny, przykładowo w postaci obwodu elektrycznego, które przy współpracy z odpowiednią elektroniką mogą pełnić różnego rodzaju funkcje, na przykład mogą pełnić funkcję czujników temperatury.
Dzianina wykazuje ponadto odpowiednią trwałość to jest elastyczność oraz wytrzymałość mechaniczną wytworzonych ścieżek.
Ponadto zastosowanie kleju zawierającego melaminę oraz mączkę keratynową pozyskiwaną z piór kurzych w łącznej ilości do 15% wag. kleju zapewniło uzyskanie dzianiny elektroprzewodzącej trudnopalnej - o podwyższonym progu palności oraz wydłużonym czasie spalania - w porównaniu do znanych dzianin elektroprzewodzących. Także przeprowadzone badania palności zarówno kleju jak i dzianiny z naniesioną warstwą kleju potwierdziły wydłużony czas spalania oraz wydłużony czas zapłonu dzianiny wykonanej sposobem według wynalazku.
Dodatkowo zastosowany sposób utrwalania ścieżek elektroprzewodzących obejmujące wstępne naświetlenie ścieżek promieniowaniem UV przez czas 5-15 sek., o intensywności promieniowania padającego w zakresie 10-400 nm dł. fali oraz kolejne kalandrowanie termiczne podłoża nośnikowego w temperaturze w zakresie od 120 do 150°C zapewniło uzyskanie struktur elektroprzewodzących (ścieżek) o zwiększonej przewodności - rezystywność wytworzonych ścieżek wynosi około 5 x 10-6 Qcm. Może to być spowodowane wytworzeniem w materiale (atramencie) odpowiednich warunków, w których przekazywana energia jest absorbowana tylko przez nadrukowane ścieżki elektroprzewodzące, zapobiegając destrukcji elementów podłożowych.
Opracowana technologia charakteryzuje się ponadto dobrą powtarzalnością a tym samym zmniejszeniem ilości produktów odpadowych, wpływając pozytywnie na środowisko naturalne.
Claims (11)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania dzianiny trudnopalnej elektroprzewodzącej, w którym na dzianinę nanosi się warstwę elektroprzewodzącą zawierającą ścieżki elektroprzewodzące, znamienny tym, że- na podłoże nośnikowe nanosi się ścieżki atramentu elektroprzewodzącego zawierającego jako wypełniacz elektroprzewodzący nanocząstki srebra o średniej wielkości w zakresie od 45 do 55 nm w otoczce parafinowej w ilości od 18 do 22%;- a następnie podłoże nośnikowe naświetla się promieniowaniem ultrafioletowym o długości fali od 10 do 400 nm, przez czas od 5 do 15 sekund;- po czym podłoże nośnikowe poddaje się kalandrowaniu termicznemu w temperaturze w zakresie od 120 do 150°C, przy sile docisku wałów kalandrujących wynoszącej od 2 do 3 barów, przy zachowaniu linowej prędkości przesuwu podłoża nośnikowego przez kalander w zakresie od 15 do 25 mb/min.;- natomiast na dzianinę nanosi się warstwę reaktywnego poliuretanowego kleju termotopliwego o temperaturze od 80 do 110 zawierającego melaminę w ilości od 6 do 8% wag. kleju oraz mączkę keratynową z piór kurzych w ilości od 6 do 8% wag. kleju jako substancje antypirenowe;- i łączy się dzianinę od strony kleju z podłożem nośnikowym od strony ścieżek elektroprzewodzących na powlekarko-drukarce;- a następnie pozostawia się dzianinę na czas niezbędny do całkowitego związania warstwy kleju.
- 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że po związaniu warstwy kleju usuwa się z dzianiny podłoże nośnikowe.
- 3. Sposób według zastrzeżenia 1 lub 2, znamienny tym, że jako podłoże nośnikowe stosuje się folię.
- 4. Sposób według zastrzeżenia 3, znamienny tym, że stosuje się folię PCV lub folię celulozową.
- 5. Sposób według zastrzeżenia 3, znamienny tym, że jako podłoże nośnikowe stosuje się impregnowany arkusz papieru.
- 6. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że atrament przewodzący nanosi się na podłoże nośnikowe metodą druku cyfrowego.
- 7. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że stosuje się dzianinę z przędzy poliestrowej.
- 8. Dzianina ozdobna trudnopalna elektroprzewodząca z nadrukiem elektroprzewodzącym, znamienna tym, że zawiera:- warstwę elektroprzewodzącą (43) zawierającą ścieżki elektroprzewodzące (43a) nadrukowane na podłożu nośnikowym (43b) i naświetlone promieniowaniem UV o długości fali 10-400 nm, przez czas od 5 do 15 sekund oraz kalandrowane na podłożu nośnikowym (43b) w temperaturze w zakresie od 120 do 150°C, przy sile docisku wałów kalandrujących od 2 do 3 barów, przy zachowaniu linowej prędkości przesuwu podłoża nośnikowego przez kalander w zakresie od 15 do 25 mb/min., zawierające (43a) atrament elektroprzewodzący zawierający jako wypełniacz elektroprzewodzący: nanocząstki srebra w otoczce parafinowej o średniej wielkości w zakresie od 45 do 55 nm w ilości od 18 do 22%;- przy czym warstwa elektroprzewodząca jest połączona z dzianiną (41) od strony ścieżek elektroprzewodzących (43a) warstwą usieciowanego chemicznie kleju poliuretanowego (41), naniesionego na dzianinę w postaci roztopionej o temperaturze w zakresie od 80 do 110°C i zawierającego melaminę w ilości od 6 do 8% wag. kleju oraz mączkę keratynową z piór kurzych w ilości od 6 do 8% wag. kleju jako substancje antypirenowe.
- 9. Dzianina według zastrzeżenia 8, znamienna tym, że warstwa elektroprzewodząca dzianiny (43) ma usunięte podłoże nośnikowe (43b).
- 10. Dzianina według dowolnego z zastrzeżeń 8-9, znamienna tym, że ma ścieżki elektroprzewodzące (43a) o różnej grubości.
- 11. Dzianina według dowolnego z zastrzeżeń 8-10, znamienna tym, że ścieżki elektroprzewodzące (43a) tworzą obwód elektryczny.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL415928A PL232130B1 (pl) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | Sposób wytwarzania dzianiny elektroprzewodzącej trudnopalnej oraz dzianina elektroprzewodząca trudnopalna wytworzona tym sposobem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL415928A PL232130B1 (pl) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | Sposób wytwarzania dzianiny elektroprzewodzącej trudnopalnej oraz dzianina elektroprzewodząca trudnopalna wytworzona tym sposobem |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL415928A1 PL415928A1 (pl) | 2017-07-31 |
| PL232130B1 true PL232130B1 (pl) | 2019-05-31 |
Family
ID=59383787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL415928A PL232130B1 (pl) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | Sposób wytwarzania dzianiny elektroprzewodzącej trudnopalnej oraz dzianina elektroprzewodząca trudnopalna wytworzona tym sposobem |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL232130B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL443518A1 (pl) * | 2023-01-18 | 2024-07-22 | Bednarek Aleksander Albed Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Handlowo-Usługowe | Sposób wytwarzania laminatu tekstylnego |
-
2016
- 2016-01-28 PL PL415928A patent/PL232130B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL443518A1 (pl) * | 2023-01-18 | 2024-07-22 | Bednarek Aleksander Albed Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Handlowo-Usługowe | Sposób wytwarzania laminatu tekstylnego |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL415928A1 (pl) | 2017-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sanatgar et al. | Investigation of the adhesion properties of direct 3D printing of polymers and nanocomposites on textiles: Effect of FDM printing process parameters | |
| CN101535558B (zh) | 热织物及其制造方法 | |
| CN104204353B (zh) | 制造板片的方法 | |
| US5804291A (en) | Conductive fabric and process for making same | |
| KR102034577B1 (ko) | 벽 피복재 | |
| US20090286055A1 (en) | Methods and Devices for Providing Flexible Electronics | |
| KR20110006720A (ko) | 평면 절연 기재 상에 전도성 패턴을 형성시키기 위한 장치, 방법, 평면 절연 기재 및 이의 칩셋 | |
| JP2009543365A (ja) | プリント及びプリント製品用の方法及びその装置 | |
| EP4136291B1 (en) | Electrically conductive paper | |
| US20130160193A1 (en) | Application of designs to garments | |
| Batet et al. | Experimental overview for green printed electronics: inks, substrates, and printing techniques | |
| WO2020213681A1 (ja) | 伸縮性積層体、伸縮性デバイス用材料、及び伸縮性デバイス | |
| KR101691381B1 (ko) | 발열원단 및 이의 제조방법 | |
| PL232130B1 (pl) | Sposób wytwarzania dzianiny elektroprzewodzącej trudnopalnej oraz dzianina elektroprzewodząca trudnopalna wytworzona tym sposobem | |
| KR101270391B1 (ko) | 유연성 필름 히터의 제조 방법 | |
| JP2014074247A (ja) | 銀付調人工皮革 | |
| KR20080107111A (ko) | 접착제를 이용한 전자파 차폐용 도전성 핫멜트 섬유시트의제조방법 | |
| Komolafe et al. | Influence of textile structure on the wearability of printed e-textiles | |
| KR101359617B1 (ko) | 도전성 스웨이드의 제조방법 | |
| CN113167030A (zh) | 耐候性优异的印刷基材 | |
| KR100345161B1 (ko) | 다기능성 보온 섬유 시이트 | |
| JP4698475B2 (ja) | 防炎性印字用シート | |
| KR100449147B1 (ko) | 내컬링성이 개선된 내열수지필름 합판 비닐바닥재 | |
| KR20220099431A (ko) | 인조피혁재 내염성 및 제조방법 | |
| PL232129B1 (pl) | Sposób wytwarzania dzianiny ozdobnej trudnopalnej oraz dzianina ozdobna trudnopalna wytworzona tym sposobem |