PL B1. Sposób wykończenia tekstyliów z włókien celulozowych syntetycznych oraz ich mieszanek. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) Int.Cl. D06M 13/352 ( ) D06M 15/356 ( ) D06P 5/30 ( ) (54) Sposób wykończenia tekstyliów z włókien celulozowych syntetycznych oraz ich mieszanek (73) Uprawniony z patentu: POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 05/12 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 02/14 (72) Twórca(y) wynalazku: IZABELLA KRUCIŃSKA, Łódź, PL WIESŁAWA URBANIAK-DOMAGAŁA, Łódź, PL EWA SKRZETUSKA, Łódź, PL MICHAŁ CHRZANOWSKI, Łask, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Ewa Kaczur-Kaczyńska

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób wykończenia tekstyliów z włókien celulozowych, syntetycznych oraz ich mieszanek, nadającego im właściwości bakteriostatyczne, antystatyczne, ekranujące przed oddziaływaniem pola elektrostatycznego oraz właściwości sensorów chemicznych na obecność cieczy organicznych i ich par. Polipirol jest polimerem o dobrej stabilności temperaturowej i środowiskowej, właściwościach elektroprzewodzących, jest nietoksyczny, biokompatybilny z komórkami ssaków oraz biostabilny. Jego cenne właściwości chemiczne, elektryczne i optyczne sprawiają, że bardzo szeroki jest zakres jego zastosowań - w biologii do wytwarzania biosensorów, wspomagania wzrostu komórek, tworzenia sztucznych mięśni, dozowania leków, w inżynierii materiałowej do wytwarzania kompozytów, elektroprzewodzące w diodach, sensorów chemicznych cieczy, par i gazów (metanol, etanol, benzen, aceton, octan etylu, toluen), sensorów odkształceń i przesunięcia, elementów elektrochromowych, ekranów elektrostatycznych i elektromagnetycznych, ogniw słonecznych. Każdy typ funkcjonalności polipirolu jest zdeterminowany rodzajem zastosowanego utleniacza i domieszki jak również warunkami wytwarzania polimeru. Znane jest nadawanie powierzchni włókien i tekstyliów właściwości elektroprzewodzących, polegające na wytwarzaniu na tych wyrobach pokryć polipirolowych W drodze polimeryzacji pirolu chemicznej (opis patentowy US ), elektrochemicznej (opis zgłoszenia patentowego DE Nr ), polimeryzacji w parach monomeru (opis patentowy US ). Wytwarzanie na substratach cienkich warstw polipirolu in situ metodami chemicznymi, elektrochemicznym, plazmowymi stosuje się także w celu wielofunkcjonalnego wykończenie tych substratów. Znane jest także wielofunkcjonalne wykończenie substratów, polegające na wytwarzaniu na nich pokryć polipirolowych techniką druku atramentowego przy użyciu atramentu zawierającego polipirol w postaci dyspersji (czasopismo Sensor and Actuators B 115, 2006, ) lub emulsji (czasopismo Journal of Colloid and Interface Science 296, (2006) ) W wodzie i w cieczach organicznych. Technika druku atramentowego stwarza możliwość drukowania na wykończanych wyrobach zaprogramowanych komputerowo wzorów (na przykład ścieżek), bez etapu maskowania. Wytwarzanie warstw techniką druku atramentowego cechuje niskie zużycie polimeru oraz duża prędkość drukowania. Ponadto specyficzna morfologia powstających warstw, tworzonych przez system kropel sprzyja właściwościom sensorycznym (na przykład wydatnie poprawia warunki dyfuzji gazów i par cząsteczek, co prowadzi do wysokiej czułości warstwy na zmieniające się w czasie bodźce chemiczne w środowisku). Natomiast poważną niedogodnością użycia polipirolu w technice druku atramentowego jest jego trudna przerabialność technologiczna i nierozpuszczalność w większości rozpuszczalników organicznych. Dyspersje i emulsje polipirolowe wykazują tendencję do aglomerowania, co grozi zatykaniem dysz do ejekcji pikolitrowych kropel atramentu i koniecznością kłopotliwego ich oczyszczania. Dlatego istnieje konieczność filtrowania atramentu zawierającego dyspersję lub emulsję polipirolową do uzyskania dyspersji lub emulsji o określonym rozkładzie wielkości cząsteczek polimeru. Sposób wykończenia tekstyliów z włókien celulozowych, syntetycznych oraz ich mieszanek, nadającego im właściwości bakteriostatyczne, antystatyczne, ekranujące przed oddziaływaniem pola elektrostatycznego oraz właściwości sensorów chemicznych na obecność cieczy organicznych i ich par, polegający na wytworzeniu na powierzchni tekstyliów warstwy polipirolu w drodze polimeryzacji chemicznej pirolu inicjowanej utleniaczem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że na powierzchnię wyrobu nanosi się wpierw kompozycję sieciującą w postaci wodnej emulsji substancji sieciującej oraz fotoinicjatora, techniką druku cyfrowego i po wysuszeniu wyrobu bez dostępu światła w temperaturze nie przekraczającej 70 C, zadrukowuje się powierzchnię wyrobu jednocześnie dwoma atramentami zawierającymi komponenty niezbędne do polimeryzacji pirolu, z których jeden stanowi mieszaninę alkoholowego roztworu pirolu oraz roztworu wodnego lub alkoholowego domieszki lub domieszek anionowych, zaś drugi atrament stanowi roztwór wodny utleniacza, stosując technikę druku cyfrowego, po czym wyrób suszy się w temperaturze nie przekraczającej 70 C i poddaje działaniu promieniowania lampy Hg o mocy W/cm lub promieniowania UV-C stosując dawkę 3-3,5 J/cm 2. Substancję sieciującą stosuje się w ilości 100 g/1000 g wody, zaś fotoinicjator w ilości 7 g/1000 g wody. Jako domieszkę anionową stosuje się chlorek żelaza, kwas dodecylobenzenosulfonowy, dodecylobenzenosulfonian sodu lub kwas p-toluenosulfonowy, w ilości 0,05-1 M na 1 M pirolu, zaś jako utleniacz stosuje się nadsiarczan amonu lub potasu lub chlorek żelaza w ilości 0,1-0,5 M na 1 M pirolu.

3 PL B1 3 W sposobie według wynalazku komponenty niezbędne do polimeryzacji pirolu są wprowadzane na powierzchnię wyrobu w postaci roztworów z osobnych dysz i na powierzchni odbywa się synteza polimeru inicjowana wprowadzonym utleniaczem. Na powierzchni substratu powstaje polipirol w postaci nanocząstek. Ten sposób syntezy polipirolu jest możliwy dzięki wysokiej reaktywności monomeru i powstających oligomerów (potencjał utleniania pirolu wynosi 1,3 ev, a kolejno powstające oligomery charakteryzują się coraz niższymi potencjałami utleniania, na przykład dla bipirolu wynosi 0,4 ev. Polipirol powstający na powierzchni substratu jest natychmiast utleniany, a dla zachowania obojętności układu przyłączają się jednocześnie przeciwjony (aniony domieszki). Wyrób włókienniczy wykończony sposobem według wynalazku uzyskuje szereg funkcji: aktywność biologiczną taką jak bakteriostatyki na bakterie gram dodatnie i gram ujemne, właściwości antystatyczne, właściwości ekranujące przed polami elektrostatycznymi, a także spełnia rolę sensora cieczy i par związków organicznych, takich jak metanol, etanol, aceton, acetonitryl, benzen i toluen. Wyroby tekstylne wykończone w ten sposób są przyjazne dla człowieka. Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek przedstawiający wykres ilustrujący odpowiedź rezystancyjną tkaniny zadrukowanej w przykładzie II na działanie metanolu. P r z y k ł a d I. Do wielofunkcjonalnego wykończenia metodą druku atramentowego przeznaczono tkaninę bawełnianą (100%) o splocie skośnym. W celu przygotowania pierwszego atramentu do naczynia termostatowanego w temperaturze 0 C wprowadzono 23,2 g 70% roztworu kwasu dodecylobenzenosulfonowego (DBSA) w izopropanolu, rozpuszczonego w 300 ml wody alkoholu etylowego (zawierającego 0,05 M DBSA) oraz roztwór 9,5 g (0,05M) kwasu p-toluenosulfonowego w 241,3 ml alkoholu etylowego i energicznie mieszano za pomocą mieszadła magnetycznego. Podczas mieszania dodawano powoli (w czasie około 5 min) 69 ml (1 M) pirolu przedestylowanego pod zmniejszonym ciśnieniem. Tak przygotowany roztwór mieszano jeszcze w czasie 20 min. Drugi atrament stanowił roztwór 57 g (0,25 M) nadsiarczanu amonu w 300 ml wody. Sporządzono także emulsję 50 g substancji sieciującej w postaci rozpuszczalnego W wodzie alifatycznego uretanu akrylowego, o nazwie handlowej Ebecryl 2002 i 1,6 g fotoinicjatora w postaci wodnej emulsji opartej na tlenku 2,4,6-trimetylobenzoilodifenylofosfmy, α-hydroksyketonach i pochodnych benzofenonu, o nazwie handlowej Esacure DP 250, w 500 ml wody. Najpierw naniesiono na tkaninę emulsję wodną substancji sieciującej i fotoinicjatora, techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C w suszarce bez dostępu światła, drukowano ją jednocześnie obydwoma przygotowanym wcześniej atramentami techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C, poddano ją procesowi sieciowania przy pomocy źródła promieniowania UV-C335W W czasie 5 s. Następnie dokonano oceny funkcjonalności zadrukowanej tkaniny. Właściwości biologiczne zadrukowanej tkaniny oceniano zgodnie z normą EN ISO Rezystancję elektryczną powierzchni zadrukowanej tkaniny badano zgodnie z normą EN w stałym polu elektrycznym za pomocą koncentrycznych elektrod i elektrometru w warunkach klimatu: RH = 25%, t = 23 C. Ocenę właściwości elektroprzewodzących tkaniny dokonano na podstawie rezystywności powierzchniowej s. Trwałość związania atramentu na powierzchni tkaniny oceniano po procesie wielokrotnego prania (15 prań) w aparacie barwiarskim Ahiba Polymat. Każde pranie prowadzono wg normy PN-ISO 105-C06 w kąpieli (40 C) w czasie 45 min. Właściwości ekranujące zadrukowanej tkaniny przed polem elektrostatycznym badano metodą indukcyjną Wg PN-EN :2007 Odzież ochronna. Właściwości elektrostatyczne. Część 3: Metody badań do pomiaru zaniku ładunku (metoda badania 2 - ładowanie indukcyjne). Oceny właściwości ekranujących próbek zadrukowanej tkaniny dokonano na podstawie dwóch wskaźników: czasu zaniku ładunku t 50% oraz współczynnika. Gdy czas półzaniku t 50 <4s i/lub współczynnik >0,2 tkaninę można uznać za materiał elektrostatycznie rozpraszający ładunek elektryczny o właściwościach ekranujących przed polami elektrostatycznymi (norma PN-EN :2009 Odzież ochronna. Właściwości elektrostatyczne. Część 5: Wymagania materiałowe i konstrukcyjne ).

4 4 PL B1 Czułość tkaniny na bodźce chemiczne oceniano na podstawie zmian rezystancji elektrycznej, jakie rejestrowano na powierzchni zadrukowanej tkaniny pod wpływem bodźca (ciecze organiczne i ich opary). Badania kinetyki zmian rezystancji powierzchniowej tkaniny wykonano metodą z użyciem elektrod 2- i 4- punktowych przy pomocy multimetru cyfrowego typu 2000 firmy Keithley sprzężonego z komputerem PC. Właściwości sensoryczne zadrukowanej tkaniny na opary cieczy badano przy stężeniu oparów 100 ppm. Jako wskaźnik ilościowy właściwości sensorycznych przyjęto współczynnik sensoryczności Ss wyrażający względne zmiany rezystancji elektrycznej powierzchni zadrukowanej tkaniny wywoływanej bodźcem chemicznym danego typu. Ss = ( R/Ro) x 100% gdzie: Ss - współczynnik sensoryczności R - bezwzględna zmiana rezystancji elektrycznej tkaniny, R = R-Ro R - rezystancja tkaniny pod wpływem bodźca zewnętrznego Ro - rezystancja tkaniny przed działaniem bodźca W tablicach IA i IB przedstawiono wskaźniki charakteryzujące tkaninę zadrukowaną w przykładzie I. T a b l i c a IA. rezystywność powierzchniowa, Ω 4,5*10 4 1,9*10 5 trwały efekt antystatyczny 0,5 0 efekt antybakteryjny 3 1 efekt antybakteryjny T a b l i c a IB. czas zaniku ładunku t 50% współczynnik t 50% <0,01s S = 1,0 efekt ekranowania elektrostatycznego substancje chemiczne Ss [%] Metanol Ss = 92 sensor wytypowanych cieczy Etanol Ss = 83 Aceton Ss = 44 Acetonitryl Ss = 86 Toluen Ss = 21 Benzen Ss = 97 cieczy organicznych Ss [%] Metanol Ss = 38 sensor wytypowanych par cieczy Etanol Ss = 42 Aceton Ss = 37 Acetonitryl Ss = 31 Toluen Ss = 25 Benzen Ss = 85 P r z y k ł a d II. Do wielofunkcjonalnego wykończenia metodą druku atramentowego przeznaczono tkaninę bawełnianą (100%) o splocie skośnym. Do zrealizowania wydruku przygotowano dwa atramenty oraz kompozycję sieciującą. W celu przygotowania pierwszego atramentu do naczynia termostatowanego w temperaturze 0 C wprowadzono 23,2 g 70% roztworu kwasu DBSA w izopropanolu, rozpuszczonego w 300 ml alkoholu etylowego (zawierającego 0,05 M DBSA) oraz roztwór 9,5 g (0,05M) kwasu p-toluenosulfonowego w 241,3 ml alkoholu etylowego i energicznie mieszano za pomocą mieszadła magnetycznego. Podczas mieszania dodawano

5 PL B1 5 powoli (w czasie około 5 min) 69 ml (1 M) pirolu przedestylowanego pod zmniejszonym ciśnieniem. Tak przygotowany roztwór mieszano jeszcze w czasie 20 min. Następnie sporządzono roztwór 40,5 g (0,25 M) chlorku żelaza (FeCl 3 ) w 300 ml wody, który stanowił drugi atrament. Sporządzono także emulsję 50 g substancji sieciującej - Ebecrylu 2002 i 1,6 g fotoinicjatora - Esacure DP 250, w 500 ml wody. Najpierw naniesiono na tkaninę emulsję wodną substancji sieciującej i fotoinicjatora, techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C w suszarce bez dostępu światła, drukowano ją jednocześnie obydwoma przygotowanymi wcześniej atramentami, techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C, poddano ją procesowi sieciowania przy pomocy źródła promieniowania UV-C335W w czasie 5 s. Oceny funkcjonalności zadrukowanej tkaniny dokonano postępując jak w przykładzie I. W tablicach IIA i IIB przedstawiono wskaźniki charakteryzujące tkaninę zadrukowaną w przykładzie II. T a b l i c a IIA. rezystywność powierzchniowa, Ω 5,1*10 4 3,5*10 5 trwały efekt antystatyczny 1 0,5 efekt antybakteryjny 3 1,5 efekt antybakteryjny T a b l i c a IIB czasu zaniku ładunku t 50% współczynnik t 50% = <0,01s S = 0,8 efekt ekranowania elektrostatycznego substancje chemiczne Ss, % Metanol Ss = 89 sensor wytypowanych cieczy Etanol Ss = 86 Aceton Ss = 53 Acetonitryl Ss = 63 Toluene Ss = 19 Benzen Ss = 53 cieczy organicznych Ss, % Metanol Ss = 41 sensor wytypowanych par cieczy Etanol Ss = 39 Aceton Ss = 41 Acetonitryl Ss = 37 Toluene Ss = 25 Benzen Ss = 22 P r z y k ł a d III. Do wielofunkcjonalnego wykończenia metodą druku atramentowego przeznaczono tkaninę bawełnianą-poliestrową (70/30%) o splocie skośnym. W celu przygotowania pierwszego atramentu do naczynia termostatowanego w temperaturze 0 C wprowadzono 23,2 g 70% roztworu kwasu dodecylobenzenosulfonowego (DBSA) w izopropanolu, rozpuszczonego w 300 ml wody alkoholu etylowego (zawierającego 0,05 M DBSA) oraz roztwór 9,5 g (0,05 M) kwasu p-toluenosulfonowego w 241,3 ml alkoholu etylowego i energicznie mieszano za pomocą mieszadła magnetycznego. Podczas mieszania dodawano powoli (w czasie około 5 min) 69 ml (1 M) pirolu przedestylowanego pod zmniejszonym ciśnieniem. Tak przygotowany roztwór mieszano jeszcze w czasie 20 min.

6 6 PL B1 Drugi atrament stanowił roztwór 57 g (0,25 M) nadsiarczanu amonu w 300 ml wody. Sporządzono także emulsję 50 g substancji sieciującej o nazwie handlowej Ebecryl 2002 i 1,6 g fotoinicjatora o nazwie handlowej Esacure DP 250, w 500 ml wody. Najpierw naniesiono na tkaninę emulsję wodną substancji sieciującej i fotoinicjatora, techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C w suszarce bez dostępu światła, drukowano ją jednocześnie obydwoma przygotowanym wcześniej atramentami techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C, poddano ją procesowi sieciowania przy pomocy źródła promieniowania UV-C335W w czasie 5 s. Oceny funkcjonalności zadrukowanej tkaniny dokonano postępując jak w przykładzie I. W tablicach IIIA i IIIB przedstawiono wskaźniki charakteryzujące tkaninę zadrukowaną w przykładzie III. T a b l i c a IIIA. rezystywność powierzchniowa, Ω 2,0*10 3 2,1*10 4 trwały efekt antystatyczny 2 0,5 efekt antybakteryjny 3 2,5 efekt antybakteryjny T a b l i c a IIIB. czasu zaniku ładunku t 50% współczynnik t 50% = <0,2 S = 0,99 Efekt ekranowania eiektrostatycznego substancje chemiczne Ss [%] Metanol Ss = 89 Sensor wytypowanych cieczy Etanol Ss = 88 Aceton Ss = 59 Acetonitryl Ss = 89 Toluen Ss = 27 Benzen Ss = 75 cieczy organicznych Ss [%] Metanol Ss = 43 Sensor wytypowanych par Etanol Ss = 39 cieczy Aceton Ss = 38 Acetonitryl Ss = 38 Toluen Ss= 15 Benzen Ss =57 P r z y k ł a d IV. Do wielofunkcjonalnego wykończenia metodą druku atramentowego przeznaczono tkaninę bawełnianą-poliestrową (70/30%) o splocie skośnym. Do zrealizowania wydruku przygotowano dwa atramenty oraz kompozycję sieciującą. W celu przygotowania pierwszego atramentu do naczynia termostatowanego w temperaturze 0 C wprowadzono 23,2 g 70% roztworu kwasu DBSA w izopropanolu, rozpuszczonego w 300 ml alkoholu etylowego (zawierającego 0,05 M DBSA) oraz roztwór 9,5 g (0,05M) kwasu p-toluenosulfonowego w 241,3 ml alkoholu etylowego i energicznie mieszano za pomocą mieszadła magnetycznego. Podczas mieszania dodawano powoli (w czasie około 5 min) 69 ml (1 M) pirolu przedestylowanego pod zmniejszonym ciśnieniem. Tak przygotowany roztwór mieszano jeszcze w czasie 20 min. Następnie sporządzono roztwór 40,5 g (0,25 M) chlorku żelaza (FeCl 3 ) w 300 ml wody, który stanowił drugi atrament. Sporządzono także emulsję 50 g substancji sieciującej - Ebecrylu 2002 i 1,6 g fotoinicjatora - Esacure DP 250, w 500 ml wody.

7 PL B1 7 Najpierw naniesiono na tkaninę emulsję wodną substancji sieciującej i fotoinicjatora, techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C w suszarce bez dostępu światła, drukowano ją jednocześnie obydwoma przygotowanymi wcześniej atramentami, techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C, poddano ją procesowi sieciowania przy pomocy źródła promieniowania UV-C335W w czasie 5 s. Oceny funkcjonalności zadrukowanej tkaniny dokonano postępując jak w przykładzie I. W tablicach IVA i IVB przedstawiono wskaźniki charakteryzujące tkaninę zadrukowaną w przykładzie IV T a b l i c a IVA rezystywność powierzchniowa, Ω 3,0*10 4 1,4*10 5 trwały efekt antystatyczny 0,5 0 efekt antybakteryjny 3 3 efekt antybakteryjny T a b l i c a IVB. czasu zaniku ładunku t 50% współczynnik t 50% = = <0,2s S =0,98 Efekt ekranowania elektrostatycznego substancje chemiczne Ss [%] Metanol Ss = 81 Sensor wytypowanych cieczy Etanol Ss = 73 Aceton Ss = 55 Acetonitryl Ss = 71 Toluen Ss = 32 Benzen Ss = 49 cieczy organicznych Ss [%] Metanol Ss = 59 Sensor wytypowanych par cieczy Etanol Ss = 36 Aceton Ss = 37 Acetonitryl Ss = 39 Toluen Ss = 18 Benzen Ss = 26 P r z y k ł a d V. Do wielofunkcjonalnego wykończenia metodą druku atramentowego przeznaczono tkaninę poliestrową (100%) o splocie płóciennym. W celu przygotowania pierwszego atramentu do naczynia termostatowanego w temperaturze 0 C wprowadzono 23,2 g 70% roztworu kwasu dodecylobenzenosulfonowego (DBSA) w izopropanolu, rozpuszczonego w 300 ml wody alkoholu etylowego (zawierającego 0,05 M DBSA) oraz roztwór 9,5 g (0,05 M) kwasu p-toluenosulfonowego W 241,3 ml alkoholu etylowego i energicznie mieszano za pomocą mieszadła magnetycznego. Podczas mieszania dodawano powoli (w czasie około 5 min) 69 ml (1 M) pirolu przedestylowanego pod zmniejszonym ciśnieniem. Tak przygotowany roztwór mieszano jeszcze w czasie 20 min. Drugi atrament stanowił roztwór 57 g (0,25 M) nadsiarczanu amonu w 300 ml wody. Sporządzono także emulsję 50 g substancji sieciującej o nazwie Iiandlowej Ebecryl 2002 i 1,6 g fotoinicjatora o nazwie handlowej Esacure DP 250, w 500 ml wody. Najpierw naniesiono na tkaninę emulsję wodną substancji sieciującej i fotoinicjatora, techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C w suszarce bez dostępu światła, drukowano ją jednocześnie obydwoma przygotowanym

8 8 PL B1 wcześniej atramentami techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C, poddano ją procesowi sieciowania przy pomocy źródła promieniowania UV-C335W W czasie 5 s. Oceny funkcjonalności zadrukowanej tkaniny dokonano postępując jak w przykładzie I. W tablicach VA i VB przedstawiono wskaźniki charakteryzujące tkaninę zadrukowaną w przykładzie V T a b l i c a VA. rezystywność powierzchniowa, Ω 1,7*10 2 1,2*10 3 trwały efekt antystatyczny 2 0,5 efekt anty bakteryjny 5 4 efekt antybakteryjny T a b l i c a VB. czasu zaniku ładunku t 50% współczynnik t 50% = <0,2s S = 0,97 Efekt ekranowania elektrostatycznego substancje chemiczne Ss [%] Metanol Ss = 87 Sensor wytypowanych cieczy Etanol Ss = 85 Aceton Ss = 61 Acetonitryl Ss = 78 Toluen Ss = 28 Benzen Ss = 67 cieczy organicznych Ss [%] Metanol Ss = 59 Sensor wytypowanych par cieczy Etanol Ss = 35 Aceton Ss = 38 Acetonitryl Ss = 29 Toluen Ss= 14 Benzen Ss = 56 P r z y k ł a d VI. Do wielofunkcjonalnego wykończenia metodą druku atramentowego przeznaczono tkaninę poliestrową (100%) o splocie płóciennym. Do zrealizowania wydruku przygotowano dwa atramenty oraz kompozycję sieciującą. W celu przygotowania pierwszego atramentu do naczynia termostatowanego w temperaturze 0 C wprowadzono 23,2 g 70% roztworu kwasu DBSA w izopropanolu, rozpuszczonego W 300 ml alkoholu etylowego (zawierającego 0,05 M DBSA) oraz roztwór 9,5 g (0,05M) kwasu p-toluenosulfonowego w 241,3 ml alkoholu etylowego i energicznie mieszano za pomocą mieszadła magnetycznego. Podczas mieszania dodawano powoli (w czasie około 5 min) 69 ml (1 M) pirolu przedestylowanego pod zmniejszonym ciśnieniem. Tak przygotowany roztwór mieszano jeszcze w czasie 20 min. Następnie sporządzono roztwór 40,5 g (0,25 M) chlorku żelaza (FeCl 3 ) w 300 ml wody, który stanowił drugi atrament. Sporządzono także emulsję 50 g substancji sieciującej - Ebecrylu 2002 i 1,6 g fotoinicjatora - Esacure DP 250, w 500 ml wody. Najpierw naniesiono na tkaninę emulsję wodną substancji sieciującej i foto inicjatora, techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C w suszarce bez dostępu światła, drukowano ją jednocześnie obydwoma przygotowanymi wcześniej atramentami, techniką druku cyfrowego. Po wysuszeniu tkaniny w temperaturze 70 C, poddano ją procesowi sieciowania przy pomocy źródła promieniowania UV-C335W w czasie 5 s.

9 PL B1 9 Oceny funkcjonalności zadrukowanej tkaniny dokonano postępując jak w przykładzie I. W tablicach VIA i VIB przedstawiono wskaźniki charakteryzujące tkaninę zadrukowaną w przykładzie VI. T a b l i c a VIA. rezystywność powierzchniowa, Ω 2,9*10 3 9,2*10 3 trwały efekt antystatyczny 0,5 0 efekt antybakteryjny 3 1 efekt antybakteryjny T a b l i c a VIB. czasu zaniku ładunku t 50% współczynnik substancje chemiczne Ss [%] t 50% = <0,2s S= 1,0 Metanol Ss = 87 Etanol Ss = 77 Aceton Ss = 56 Acetonitryl Ss = 78 Toluen Ss = 37 Benzen Ss = 53 Efekt ekranowania elektrostatycznego Sensor wytypowanych cieczy cieczy organicznych Ss [%] Metanol Ss = 61 Sensor wytypowanych par cieczy Etanol Ss = 37 Aceton Ss = 38 Acetonitryl Ss = 38 Toluen Ss = 21 Benzen Ss = 27 Na rysunku przedstawiono wykres ilustrujący odpowiedź rezystancyjną tkaniny zadrukowanej w przykładzie II na działanie metanolu. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wykończenia tekstyliów z włókien celulozowych, syntetycznych oraz ich mieszanek, nadającego im właściwości bakteriostatyczne, antystatyczne, ekranujące przed oddziaływaniem pola elektrostatycznego oraz właściwości sensorów chemicznych na obecność cieczy organicznych i ich par, polegający na wytworzeniu na powierzchni tekstyliów warstwy polipirolu w drodze polimeryzacji chemicznej pirolu inicjowanej utleniaczem, znamienny tym, że na powierzchnię wyrobu nanosi się wpierw kompozycję sieciującą w postaci wodnej emulsji substancji sieciującej oraz fotoinicjatora, techniką druku cyfrowego i po wysuszeniu wyrobu bez dostępu światła W temperaturze nie przekraczającej 70 C, powierzchnię wyrobu zadrukowuje się jednocześnie dwoma atramentami, z których jeden stanowi mieszaninę alkoholowego roztworu pirolu oraz wodnego lub alkoholowego roztworu domieszki lub domieszek anionowych, zaś drugi atrament stanowi roztwór wodny utleniacza, stosując technikę druku cyfrowego, po czym wyrób suszy się w temperaturze nie przekraczającej 70 C i poddaje działaniu promieniowania lampy Hg o mocy W/cm lub promieniowania UV-C stosując dawkę 3-3,5 J/cm Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że substancję sieciującą stosuje się w ilości 100 g/1000 g wody, zaś fotoinicjator w ilości 7 g/1000 g wody.

10 10 PL B1 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako domieszkę anionową stosuje się chlorek żelaza, kwas dodecylobenzenosulfonowy, dodecylobenzenosulfonian sodu lub kwas p-toluenosulfonowy, w ilości 0,05-1 M na 1 M pirolu. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako utleniacz stosuje się nadsiarczan amonu lub potasu lub chlorek żelaza w ilości 0,1-0,5 M na 1 M pirolu. Rysunek Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)