Technologia wytwarzania wyrobów tkaninowo-
-gumowych
Maria Rajkiewicz*,
W y r o b y t k a n i n o wo - g u m o w e m a j ą s t r a t e g i c z n e z n a c z e n i e d l a g o s p o d a r k i .Agnieszka Mikołajska* ^ wyro^ac^
t k a n i n o wo - g u m o w y c h , w k t ó r y c h t k a n i n y g u m o w a n e s t a n o w i ą g ł ó wn y e l e m e n t , w y k o r z y s t u j e s i ę wz m a c n i a j ą c e w ł a ś c i wo ś c i t k a n i n y o r a z o d p o r n o ś ć p o w ł o k i g u m o w e j n a w a r u n k i p r a c y i wp ł y w ś r o d o w i s k a . O t r w a ł o ś c i
t y c h w y r o b ó w n a r ó w n i z wł a ś c i wo ś c i a m i o b u ł ą c z o n y c h m a t e r i a ł ó w d e c y d u j e
a d h e z j a m i ę d z y n i m i . W p r a k t y c e p r o d u k c y j n e j i w p r a c a c h b a d a w c z y c h z w i ę k
s z e n i e w y t r z y m a ł o ś c i p o ł ą c z e n i a w ł ó k i e n c h e m i c z n y c h z e l a s t o m e r a m i o s i ą g a
s i ę s t o s u j ą c i m p r e g n a c j ę a d h e z y j n ą k o r d ó w l u b t k a n i n w k ą p i e l a c h R F L . No w
s z y m . , m n i e j k ł o p o t l i w y m i r o z w i j a n y m o s t a t n i o s p o s o b e m j e s t w p r o w a d z e n i e
b e z p o ś r e d n i o d o m i e s z a n k i k a u c z u k o w e j s p e c j a l n y c h s u b s t a n c j i z w a n y c h p r o
m o t o r a m i a d h e z j i
.
I n s t y t u t P r z e m y s ł u G u m o w e g o w 2 0 0 4 r o k u u z y s k a ł p a t e n t n r 1 8 7 8 5 4 n a „ B e z i m p r e g n ą c y j n y s p o s ó b ł ą c z e n i a m a t e r i a ł ó w t e k s t y l n y c hZ g u m ą
Słowa kluczowe:
e l a s t o m e r y , w ł ó k n a c h e mi c z n e , i m p r e g n a c j a , m i e s z a n k i k a u c z u k o w e , p r o m o t o r yTechnology of production textile rubber goods
T e x t i l e - r u b b e r g o o d s a r e o f s t r a t e g i c i m p o r t a n c e f o r t h e c o u n t r y e c o n o m y .
T h e t e x t i l e - r u b b e r g o o d s , i n w h i c h t e x t i l e s a r e a m a i n c o n s t i t u e n t , a r e d e s i g n e d
t o t a k e a d v a n t a g e o f t e x t i l e r e i n f o r c i n g p r o p e r t i e s a n d r e s i s t a n c e of r u b b e r
c o a t i n g t o o p e r a t i n g a n d e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s . B e s i d e s p r o p e r t i e s o f b o t h
b o n d e d m a t e r i a l s t h e d u r a b i l i t y o f t h e s e g o o d s i s d e t e r m i n e d t o t h e s a me d e g r e e
b y a d h e s i o n b e t w e e n b o t h m a t e r i a l s . I n p r o d u c t i o n p r o c e s s e s a n d r e s e a r c h
p r o j e c t s i n c r e a s e o f b o n d s t r e n g t h b e t w e e n s y n t h e t i c f i b r e s a n d e l a s t o m e r s i s
u s u a l l y a c h i e v e d b y i m p r e g n a t i o n o f c o r d s o r t e x t i l e s i n t h e R F L b a t h . A m o
d e r n , l e s s a wk w a r d a n d r e c e n t l y d e v e l o p e d w a y i s i n c o r p o r a t i o n i n t o r u b b e r
c o m p o u n d s s p e c i a l c h e m i c a l s c a l l e d a d h e s i o n p r o m o t e r s . I n 2 0 0 4 I n s t y t u t
P r z e m y s ł u G u m o w e g o ( R u b b e r R e s e a r c h I n s t i t u t e ) w a s g r a n t e d t h e p a t e n t N o .
1 8 7 8 5 6 „ M e t h o d of b o n d i n g t e x t i l e s t o r u b b e r w i t h o u t i m p r e g n a t i o n
Key words;
e l a s t o m e r s , s y n t h e t i c f i b r e s,
i m p r e g n a t i o n , r u b b e r c o m p o u n d s ,T k a n in y te c h n ic z n e g u m o w a n e u ż y w a n e d o k o n f e k c j o n o w a n ia o p o n , w ę ż y , ta śm p r z e n o ś n ik o w y c h , p a s k ó w k lin o w y c h , p ła s k ic h p a s k ó w n a p ę d o w y c h . P ła s k ie p a sy n a p ę d o w e p r z e z n a c z o n e dla:
• p r z e m y s łu m a s z y n o w e g o , e le k t r o m a s z y n o w e g o (n a p ęd o b rab iark i-tok ark i, a u to m a ty tok arsk ie, fre
zark i, w iertark i, s z lifie r k i, n a p ęd pras, ele k tr o w n i w o d n y c h , itp .);
• p r z e m y s łu le k k ie g o (zg rzeb la rk i, p rzęd zark i, p rze
w ijark i, sk ręcark i, ro zcią g a rk i, itp .);
• p r z e m y s łu p a p ie r n ic z e g o (n a p ęd m a s z y n p a p iern i
c z y c h );
• p r z e m y s łu z b o ż o w o - m ł y n a r s k ie g o (n a p ę d m ły n ó w );
• p r z e m y s łu d r z e w n e g o (traki, obrabiarki do d rew - n a -to k a rk i, frezark i d o ln o - i g ó r n o w r z e c io n o w e , w iertark i, p ila rk i, w y r ó w n y w a r k i, strugarki c z te r o stron n e, obrabiarki w ie lo c z y n n o ś c io w e , itp.);
p r o m o t e r s
1. Wprowadzenie
W y rob y p r z e m y s łu g u m o w e g o w w ię k s z o ś c i p r z y p a d k ó w to w y r o b y g u m o w o -te k s ty ln e . M a ją o n e strate
g ic z n e z n a c z e n ie d la g o sp o d a r k i kraju, d o ty c z ą b o w ie m tak ich d z ie d z in , ja k transport (o p o n y ), p r z e m y s ł w y d o b y w c z y , b u d o w n ic tw o i p r z e tw ó r s tw o r o ln o - s p o ż y w c z e (ta śm y p r z e n o ś n ik o w e ), p r z e m y s ł m o to r y z a c y jn y , (p a sy k lin o w e i z ę b a te ), w ę ż e , m em b ran y.
T rzy g łó w n e k ieru n k i z a s t o s o w a n ia tk an in g u m o w an y ch :
1. Jako element konstrukcyjny stanowiący jedną z wielu części wyrobu.
* Instytut Przemysłu Gumowego „Stomil”, Piastów
nr 6 listopad - grudzień 2006 r. TOM 10
wyroby tkaninowo-gumowe
w y r o b y t h a n i n o w o - y
• przemysłu kablowego (napęd ciągarek);
• innych
2. Jako narzędzie w procesach technologicz
nych. Przykładem są tkaniny filtracyjne w przemyśle chemicznym i spożywczym.
3. Jako samodzielny produkt do specjalnych za
stosowań.
Materiały wzmacniające spełniają w tych wyro
bach bardzo istotną funkcję. Zapewniają odpowiednią wytrzymałość, twardość i stabilność wymiarów w wa
runkach eksploatacji, z zachowaniem wymaganej elas
tyczności artykułu. O trwałości tych wyrobów na równi z właściwościami obu łączonych materiałów decyduje adhezja między nimi. Odmienna budowa chemiczna łączonych materiałów (polimerów włóknotwórczych i elastomerów) oraz różna ich sztywność utrudniają to zadanie. W praktyce produkcyjnej zwiększenie wytrzy
małości połączenia elastomer-włókno osiąga się stosu
jąc warstwę pośrednią o dobrej adhezji do obu substra
tów, nanosząc ją najczęściej w postaci kąpieli RFL, oraz fizyczną i/lub chemiczną modyfikację warstwy wierzchniej włókien. Taka technologia łączenia jest kosztowna ze względu na konieczność instalowania bardzo drogich urządzeń o dużych gabarytach. Wyma
ga też stosowania drogich surowców (rezorcyna, spe
cjalne rodzaje lateksów).Wady tego procesu to wielo- etapowość, związany z tym długi czas trwania operacji technologicznych oraz toksyczność rezorcyny.
2. Impregnacja RFL [1-7]
Dotychczas znane są sposoby łączenia z gumą ma
teriałów tekstylnych wykonanych z włókien wiskozo
wych, poliamidowych, poliestrowych i aramidowych, polegające na nanoszeniu na materiał tekstylny jako środka adhezyjnego kąpieli rezorcynowo-formaldehy- dowo-lateksowej (RFL), a następnie odparowaniu wo
dy i utwardzeniu środka adhezyjnego w procesie obrób
ki termicznej. Na zaimpregnowany materiał tekstylny nakładana jest mieszanka kauczukowa, po czym całość poddawana jest wulkanizacji. W procesie wulkanizacji składnik żywicy rezorcynowo-formaldehydowej po
przez polarne lub kowalencyjne oddziaływanie wiązań chemicznych wiąże się z polimerem włóknotwórczym, zapewniając adhezję na granicy faz włókno - środek wiążący, natomiast składnik lateksowy kowulkanizuje z mieszanką kauczukową zapewniając adhezję na gra
nicy faz guma - środek wiążący.
Najczęściej składnikiem kąpieli RFL jest lateks bu- tadienowo-winylopirydynowy, tj. dyspersja tripolimeru zawierającego: styren (25-27%) - butadien (68-63%) - winylopirydynę (10-15%). W systemach RFL stosowa
ne są też inne lateksy. Rodzaj lateksu uzależniony jest od podstawowego kauczuku wchodzącego w skład mieszanki gumowej, i tak:
• w przypadku gumy polichloroprenowej - lateks CR, chociaż skuteczny jest w tym przypadku rów
nież lateks butadienowo-winylopirydynowy,
• w przypadku gumy nitrylowej - lateks NBR.
W skład RFL mogą wchodzić też zablokowane izo
cyjaniany, które stają się aktywne dopiero w temperatu
rze powyżej 180°C.
Tkanina zostaje nasączona kąpielą RFL, a następ
nie przechodzi do suszarki (100°C-130°C) w celu od
parowania wody. Wstępnie osuszona, ulega utrwaleniu w głównej suszarce, w temperaturze 150°C-230°C. Po
chłonięta ilość substancji aktywnej RFL jest różna w zależności od tkaniny i koncentracji kąpieli. Zazwy
czaj ilość ta wynosi 4-6%.
Systemy RFL są podstawowymi środkami do łą
czenia gumy z włóknami wszystkich typów tkanin, a szczególnie przeznaczonych do wyrobów pracują
cych dynamicznie.
Im pregnacja RFL jest procesem kosztownym, wymaga specjalnych instalacji, które w przemyśle gu
mowym rzadko są spotykane. Praktycznie wszystkie instalacje impregnacji krajowych producentów tkanin technicznych mają pojemności rzędu 300 litrów. Au
tomatycznie eliminuje to możliwość wykonywania krótkich serii do kilkunastu mb. Znamy tylko jeden mały zakład, gdzie znajduje się pełnowymiarowa im- pregniarka tkanin technicznych umożliwiająca eko
nomiczną impregnację nawet tylko kilkudziesięciu mb tkaniny.
Technologia impregnacji adhezyjnej materiałów tekstylnych w kąpielach RFL powoduje określone ska
żenie środowiska naturalnego i pogorszenie warunków BHP. Utylizacja zużytych kąpieli impregnacyjnych za
wierających szkodliwe składniki stanowi jeden z po
ważniejszych problemów ekologicznych.
Mechanizmy połączeń [ 8 ]
Na ujawniającą się makroskopowo siłę przyczep
ności składają się: mechaniczne zakotwiczenie gumy w strukturze tkaniny oraz chemiczne połączenie przez system RFL. Dzięki frykcji walców kalandra mie
szanka kauczukowa zostaje wciśnięta w strukturę tka
niny, tworząc połączenie mechaniczne. Rezorcyna pozostaje w środowisku wodno-alkalicznym w czte
rokrotnym nadmiarze w stosunku do formaldehydu.
Powstają przy tym mono-, di- i trihydroksymetylore- zorcyny. Reakcja oligomerów hydroksymetylorezor- cynowych z włóknami może przebiegać przez tworze
nie się pierścieni między podwójnymi wiązaniami po
limerów w lateksie i oligomerami hydroksymetylore- zorcyny. Możliwym wydaje się też polaryzacyjnie przemienne oddziaływanie między cząsteczkami la
teksu i rezorcyno-oligomerami, ponieważ spolaryzo
wane kauczuki mają lepszą przyczepność od niepolar- nych. Połączenia z włóknem tworzone są za po
średnictwem wiązań mostkowych wodorowych i ko
walencyjnych, co jest wynikiem reakcji kondensacji między hydroksymetylorezorcyną a włóknem polime
ru. Podczas wulkanizacji polimer z lateksu RFL ko
w ulkanizuje z kauczukiem m ieszanki gumowej, tworząc trwałe połączenie materiałów.
TOM 10 listopad - grudzień 2006 r. nr 6
3. Impregnacja rozpusz
czalnikowa z izocyjania
nem
M eto d a R FL n ie n ad aje s ię d o w łó k ie n n ie z a w ie r a - ją c y c h grup fu n k c y jn y c h , np. w łó k ie n p o lie s tr o w y c h i a ra m id o w y ch . W c e lu u zy sk a n ia d o b r e g o p o łą c z e n ia sto su je s ię w ó w c z a s e k o n o m ic z n ie i e k o lo g ic z n ie n ie k o rzy stn ą d w u k ro tn ą k ą p iel z iz o c y ja n ia n e m , m e to d ę e p o k s y d o w ą b ąd ź m o d y f ik o w a n ie w a r s tw y p o w ie r z c h n io w e j. W p ły w na o s ią g a n y s to p ie ń p o łą c z e n ia m a też rodzaj u ż y te g o e la s to m e r u . E la s to m e r y n ie n a s y c o n e i s p o la r y z o w a n e w z a s a d z ie n ie sp ra w ia ją tru d n o ści w k o m p o z y c ja c h z tk a n in a m i. K ło p o ty stw a rza ją n ie- p o larn e e la s to m e r y z m a łą ilo ś c ią w ią z a ń p o d w ó jn y c h , ja k k a u c z u k i: b u t y lo w y i e t y l e n o w o - p r o p y le n o w y . W tym p rzyp ad k u tk an in y n a sy c a s ię r o z tw o r e m m ie sza n k i g u m o w e j w o d p o w ie d n im r o z p u s z c z a ln ik u , do k tó reg o d o d a je s ię k ilk a p ro cen t iz o c y ja n ia n u a ro m a ty c z n e g o . P roced u ra ob ejm u je:
1. W y k o n a n ie ro ztw o ru o d p o w ie d n ie j m ie s z a n k i g u m o w e j w o r g a n ic z n y m r o z p u s z c z a ln ik u (t o lu e n , M E K );
2. D o d a n ie 1-4% w a g . iz o c y ja n ia n u .
P astę o d u żej le p k o ś c i w k ła d a ją c ą s ię z m ie s z a n k i g u m o w e j, iz o c y ja n ia n u i r o z p u s z c z a ln ik a n a jlep iej je s t r o zp ro w a d za ć na tk a n in ie na p o w le k a r c e . A b y s y s te m u ch ro n ić p rzed h y d ro lizą , n a le ż y n a stę p n ie z a s t o s o w a ć je d n ą lub k ilk a o p era cji p o w le k a n ia p a stą b e z iz o c y j a n ia n u , tw o rzą c z e w n ę tr z n ą w a r stw ę z a b e z p ie c z a ją c ą . I z o c y ja n ia n y są w sta n ie r e a g o w a ć z m a ło r e a k ty w n y m i strukturam i w łó k n a a lb o k a u czu k u i w ten s p o s ó b t w o rzą p o łą c z e n ia c h e m ic z n e . M e to d a ta s t o s o w a n a je s t w s z c z e g ó ln y c h p rzy p a d k a ch . T ru d n o ści sp r a w ia n ie ty lk o w y s o k a rea k ty w n o ść iz o c y j a n ia n ó w i z w ią z a n a z ty m c z u ło ś ć na su b sta n cje, k tóre, ja k n p . w o d a , w y s tę p u ją w s z ę d z ie , a le ta k ż e k o n ie c z n o ś ć s t o s o w a n ia w s z e r o k im z a k resie r o z p u sz c z a ln ik ó w .
4. Środki łączące jako składniki mieszanki gu
mowej - system RFS
W latach 6 0 . X X w ie k u tr w a ły in t e n s y w n e p o s z u k iw a n ia s y s te m u , k tóry m ó g łb y z a s tą p ić R F L . W w y n ik u ty c h prac p o w s ta ł ś r o d e k z n a n y p o d n a z w ą C o h e - dur (h e k s a m e to k s y m e ty lo m e la m in a - H M M M ). T en sk ła d n ik m ie s z a n k i g u m o w e j j e s t w s ta n ie w y t w o r z y ć d o b r e p o łą c z e n ie z n o ś n ik a m i t e k s t y ln y m i. Ś r o d k i b e z p o ś r e d n ie g o łą c z e n ia s k la s y f ik o w a n o ja k o R F S o d n a z w y R e z o r c y n a -F o r m a ld e h y d - S ilic a (k r z e m io n k a ).
Z p o w o d u siln e j s k ło n n o ś c i r e z o r c y n y d o s u b lim a c j i, w w a ru n k a ch m ie s z a n ia w s t ę p n e g o , z a le c a s ię u ż y c ie z w ią z k ó w p o c h o d n y c h : ż y w ic y r e z o r c y n o w o - f o r m a l-
d eh y d o v v ej i k o n d e n s a tu r e z o r c y n a -h y d r o k s y m e ty lo- m e l a m in a .
O fe r o w a n e p ro d u k ty u m o ż liw ia ją u trzy m a n ie ns sta n o w isk a c h p racy d o p u s z c z a ln y c h d la fo rm ald eh yd u w a r to śc i N D S .
N ie z o s ta ło d otąd g r u n to w n ie zb a d a n e, ja k d alek c p o r ó w n y w a ln e są m e c h a n iz m y p o łą c z e n ia w p rzy p a d ku s t o s o w a n ia s y s te m ó w R F S i R FL . Z ak ła d a się , że p r z e jś c io w o tw o r z y s ię w o ln y fo rm a ld h y d , k tóry w p ły w a na tw o r z e n ie h y d r o k s y m e ty lo r e z o r c y n y i w ten s p o só b u m o ż liw ia fu n k c jo n o w a n ie sy s te m u R F S , a n a lo g ic z n ie d o m e c h a n iz m u R F L .
W m ie sz a n k a c h g u m o w y c h z s y s te m e m R F S s to s u j e s ię z e s p o ły w u lk a n iz u ją c e o o p ó ź n io n y m d ziałan iu z siark ą i su lfe n a m id a m i, n a jlep iej z D C B S (np. V u lk a- c it D Z ). N a le ż y u n ik ać z e s p o łó w s ie c iu ją c y c h z ultra*
p r z y sp ie sz a c z a m i.
B e z p o ś r e d n ie łą c z e n ie g u m y z n ie m o d y fik o w a n y - m i p o liestra m i i z w ią z k a m i a r a m id o w y m i n ie je s t m o ż liw e . D o b r e e fe k ty d aje z a s t o s o w a n ie R F S d o p o łą c z e ń z je d w a b ie m w is k o z o w y m , p o lia m id e m i m o d y f ik o w a n y m i p rzez p r o d u c e n tó w ty p a m i p o lie s tr ó w i aram i- d ó w . N a le ż y w s p o m n ie ć w ty m m ie js c u , ż e o d d z ia ły w a n ie na p o lie s te r siln y c h z a sa d (a m o n ia k ) stw a rza n ie b e z p ie c z e ń s tw o u szk a d za n ia w łó k ie n na d ro d ze h y d ro lizy .
W y e lim in o w a n ie je d n e j o p era cji te c h n o lo g ic z n e j w p r z y p a d k u s t o s o w a n ia s y s te m u R F S w p ły w a na z m n ie j s z e n ie k o s z tó w , je d n a k z p o w o d u o g r a n ic z e ń w y n ik a ją c y c h z e sk ład u m ie s z a n k i g u m o w e j, który m u si z a p e w n ić w y m a g a n e w ła ś c iw o ś c i w y ro b u , n ie u d ało s ię ja k d otąd w y e lim in o w a ć sy s te m u R F L . N ie b e z zn a c z e n ia je s t te ż fakt, ż e k a la n d r o w a n ie tkanin z R F L je s t ła tw ie js z e w p o ró w n a n iu z c z y s t y m i tk an in am i p o z b a w io n y m i R FL . C z ę s to z a le c a s ię łą c z n e s to s o w a n ie s y s te m ó w R F S i R F L , p o n ie w a ż k o m b in a c ja ob u p ro w a d zi d o le p s z y c h k o ń c o w y c h w y n ik ó w ad h ezji.
5. Modyfikacja powierz
chni włókna
W p r o w a d z e n ie n o w y c h d y r e k ty w [ 1 9 9 9 /4 5 /W E ] U n ii E u ro p ejsk iej w z a k r e sie o c h r o n y z d r o w ia p r a c o w n ik ó w oraz o c h r o n y śr o d o w is k a w y m u s z a z in t e n s y fi
k o w a n ie prac w d z ie d z in ie e k o lo g ii p rod u k cji oraz u n o w o c z e ś n ie n ia p r o c e s ó w t e c h n o lo g ic z n y c h p o d k ątem sp e łn ie n ia p o w y ż s z y c h w y m a g a ń . S z c z e g ó ln ie in tere
s u ją c e j e s t o p r a c o w a n ie t e c h n o lo g ii łą c z e n ia g u m y z w łó k n e m c h e m ic z n y m b e z s to s o w a n ia im p reg n a cji R F L . T ak ie r o z w ią z a n ia p o z w o liły b y u p r o śc ić te c h n o lo g ię p ro d u k cji w y r o b ó w tk a n in o w o -g u m o w y c h , a tym sa m y m o b n iż y ć k o szty . J ed n ak w a ru n k iem w d r o ż e n ia ich je s t u z y sk a n ie c o n ajm n iej ta k ich sa m y c h w a rto ści a d h ezji m ię d z y g u m ą a tk an in ą n ie im p r e g n o w a n ą ja k w p rzyp ad k u s t o s o w a n ia tk an in im p r e g n o w a n y c h R FL .
Z m ia n y w t e c h n o lo g ii R F L , np. m o d y fik a c ja p o w ie r z c h n i w łó k n a m a ło c z ą s te c z k o w y m z w ią z k ie m z a w ie r a ją c y m gru p ę e p o k s y d o w ą lub z a b lo k o w a n ą gru p ę
nr 6 listopad - grudzień 2006 r. TOM 10
wyroby tkaninowo-g
iz o c y j a n ia n o w ą , ty lk o c z ę ś c i o w o o g r a n ic z y ły w a d y tej m eto d y . W y tr z y m a ło ś ć i tr w a ło ś ć p o łą c z e n ia e la s to m e r - tk a n in a m o ż n a ta k ż e w y r a ź n ie z w ię k s z y ć ro zw ija ją c i m o d y fik u ją c w a r s tw ę w ie r z c h n ią w łó k n a za p o m o c ą str u m ie n ia e le k tr o n ó w b ą d ź p la z m y , c o p ro w a d zi d o p o w s ta n ia na p o w ie r z c h n i w łó k ie n re a k ty w n y c h grup, np. k a r b o k s y lo w y c h lu b h y d r o k s y lo w y c h , u c z e s tn ic z ą c y c h n a s t ę p n ie w t w o r z e n iu in t e r f a z o w y c h w ią z a ń w łó k n o - ela s to m e r . D o d a t k o w o p o d c z a s te g o p ro cesu w a rstw a w ie r z c h n ia w łó k ie n sta je s ię bardziej c h r o p o w a ta i p o r o w a ta , c o j e s t r ó w n o z n a c z n e z e z w ię k s z e n ie m p o w ie r z c h n i o d d z ia ły w a ń m ię d z y fa z o w y c h i w y tr z y m a ło ś c i p o łą c z e n ia . J a k k o lw ie k sa m a m o d y fik a c ja w a r s tw y w ie r z c h n ie j n ie p o w o d u j e w y sta r c z a ją c e g o z t e c h n o lo g ic z n e g o p u n k tu w id z e n ia w zro stu ad h ezji, je d n a k j e s t ju ż s t o s o w a n a , a w n ie k tó r y c h p rzyp ad k ach b ę d z ie w s tę p n y m e ta p e m p r z y g o to w a n ia w łó k ie n do ich łą c z e n ia z e la s to m e r a m i.
6. Promotory adhezji w technologii wytwarzania wyrobów tkaninowo-gu
mowych
A lte r n a ty w n ą m e to d ą z w ię k s z e n ia w y tr z y m a ło ś c i z łą c z a d h e z y jn y c h z p o m in ię c ie m s to s o w a n ia k ą p ieli R F L j e s t s t o s o w a n ie p r o m o t o r ó w a d h e z ji z w a n y c h też śro d k a m i s p r z ę g a ją c y m i. S t o s o w a n ie p ro m o to ró w a d h e z ji j e s t z t e c h n o lo g ic z n e g o i t e c h n ic z n e g o punktu w i
d z e n ia m n iej s k o m p lik o w a n e i k ło p o t liw e n iż im p r e g n acja a d h e z y jn a [9 ].
P r o m o to r y a d h e z ji są to su b s ta n c je w p r o w a d z a n e d o m ie s z a n k i k a u c z u k o w e j łą c z o n e j z m a teria ła m i te k s
ty ln y m i. M e c h a n iz m ic h d z ia ła n ia n ie je s t d o k o ń ca w y ja śn io n y . W ia d o m o , ż e w z r o s t a d h e z ji n a stęp u je na sk u tek s k o m p lik o w a n y c h p r o c e s ó w natury fiz y c z n e j i c h e m ic z n e j, w k tó r y c h p o w s ta ją m .in . w ią z a n ia c h e m ic z n e i w o d o r o w e z u d z ia łe m gru p fu n k c y jn y c h p o li
m eru w łó k n o t w ó r c z e g o i e la s to m e r u . Ś ro d k i te z w ię k sza ją u d z ia ł w ią z a ń c h e m ic z n y c h , g łó w n ie k o w a le n c y j
n y ch . N a w e t n ie w ie lk i u d z ia ł w ią z a ń k o w a le n c y jn y c h z n a c z n ie z w ię k s z a w y t r z y m a ło ś ć a d h e z y jn ą [11].
P e r s p e k t y w ic z n y m i p r o m o t o r a m i a d h ezji e la s to m eró w d o w łó k ie n m o g ą o k a z a ć s ię b ifu n k c y jn e sila n y , n a jc z ę ś c ie j z gru p a m i f u n k c y j n y m i z d o ln y m i d o reak cji z p o lim e r e m : a m in o w ą , m e r k a p t a n o w ą , w in y lo w ą . M o g ą to b y ć 3 - a m in o p r o p y lo t r ie to k s y s ila n i 3 -m erk a p - t o p r o p y l o t r i e t o k s y s i l a n , s t a s o w a n e o d d z ie l n ie lu b w p o łą c z e n iu z te t r a s ia r c z k ie m b is (tr ie to k s y s ililo p r o - p y lu ) [1 0 , 1 2].
R ó w n ie ż n ie k tó r e k o a g e n t y s ie c io w a n ia , w ty m np.
s o le c y n k o w e k w a su ( m e t ) a k r y lo w e g o n ie ty lk o w p ły w a ją na p o p r a w ę w ła ś c i w o ś c i m e c h a n ic z n y c h u s ie c io - w a n y c h e la s to m e r ó w , l e c z ta k ż e d z ia ła ją ja k o p r o m o to ry a d h ezji d o in n y c h m a t e r ia łó w , w ty m d o w łó k ie n c h e m ic z n y c h . D z ia ła n ie to p r z y p is u j e s ię z d o ln o ś c i
j o n ó w Z n 2+ d o tw o r z e n ia m ię d z y fa z o w y c h , jo n o w y c h w ią z a ń p o p r z e c z n y c h z gru p ą k a rb o k sy lo w ą oraz rea k cji z u d z ia łe m r e sz ty (m e t)a k r y lo w e j i m a k r o c z ą s te c z e k e la s to m e r u , c o w y r a ź n ie z m ie n ia w ła ś c iw o ś c i f iz y c z n e e la s to m e r ó w o ra z z w ię k s z a w y tr z y m a ło ś ć i tr w a ło ś ć p o łą c z e n ia w łó k n o -e la s to m e r . D o w ie d z io n o , ż e s o le in n y c h m e ta li ty ch k w a s ó w , w ty m M g i C a, r ó w n ie ż p ro m u ją a d h e z ję e la s to m e r ó w d o m a teria łó w w z m a c n ia ją c y c h [1 1 ].
N o w e o p ra co w a n ia łą cze n ia g u m y z w łó k n a m i c h e m ic z n y m i u p ra szcza ją d o ty c h c z a s o w e n ie e k o lo g ic z n e te c h n o lo g ie . Z a sa d n ic z e z n a c z e n ie m a z m n ie jsz e n ie sk a
ż e n ia ś r o d o w is k a z w ią z a n e z elim in a cją sto so w a n ia re
zo rcy n y , fo rm alin y, am on iak u i lateksu. W artości N D S (n a jw y ż s z e d o p u sz c z a ln e stężen ia ) w y n o s z ą dla fo rm a l
d eh y d u 0 ,6 m g /m '\ a d la rezorcyn y 4 5 m g /m 3‘.
W ra m a ch prac p r o w a d z o n y c h w IP G u m p la n o w a n e je s t z b a d a n ie d z ia ła n ia p r o m o to ró w a d h ezji typ u n o - w o la k ó w m o d y f ik o w a n y c h w k a u czu k a ch fu n k c jo n a li- z o w a n y c h , k a u c z u k a c h o g ó ln e g o s to s o w a n ia i s p e c ja lis ty c z n y c h . P r z e w id u je s ię , ż e w w y n ik u m o d y fik a c ji m ie s z a n e k g u m o w y c h u z y sk a s ię a d h ezję m ateriał tek s- ty ln y -g u m a n a p o z io m ie n ie n iż s z y m , le c z w y ż s z y m , n iż u z y sk u je s ię w p rzyp ad k u s to s o w a n ia im p r e g n o w a n y c h m a te r ia łó w te k s ty ln y c h w s y s te m ie R F L i R F S .
M a teria ły te k s ty ln e s ta n o w ić b ęd ą n ie im p r e g n o w a - n e k o rd y lub tk a n in y z w łó k ie n p o lia m id o w y c h (P A ) i p o lie s tr o w y c h (P E T ).
M ie s z a n k i g u m o w e d o g u m o w a n ia tkanin o p r a c o w a n e z o sta n ą z z a s t o s o w a n ie m r ó ż n e g o rodzaju k a u c z u k ó w , z g o d n ie z p r z e z n a c z e n ie m i w y m a g a n ia m i te c h n ic z n y m i u ż y tk o w n ik ó w , jak:
• m a ła p r z e p u s z c z a ln o ś ć g a z ó w , o d p o r n o ś ć na d z ia ła n ie o le j ó w , p a liw i c h e m ik a lió w , e la s ty c z n o ś ć w u je m n y c h tem p eratu rach ,
• d ob ra o d p o r n o ś ć n a śc ie r a n ie , o z o n i p r o m ie n io w a n ie s ło n e c z n e ,
• iz o la c ja term iczn a , o d p o r n o ść na w y s o k ą te m p e raturę i p ło m ie ń .
W b a d a n ia c h z o s t a n ie w y k o r z y s t a n y P a te n t nr 1 8 7 8 5 4 „ B e z im p r e g n a c y jn y s p o s ó b łą c z e n ia m ateria łó w te k s ty ln y c h z g u m ą ” . P r z e w id u je się o p r a c o w a n ie te c h n o lo g ii w y tw a r z a n ia w y r o b ó w tk a n in o w o -g u m o w y c h , w k tó ry ch tk an in y g u m o w a n e sta n o w ią g łó w n y e le m e n t.
Literatura
7.
Manual for Rubber Industry
;Bayer AG, 1993, s.
511-541
2.
