CZ301098A3 - Vláknitý výrobek - Google Patents

Description

Vláknitý výrobek

Oblast techniky

Vynález se týká pokrytých vláknitými, částicemi, vodovzdorná neboli výrobků chomáčkovitými složka výrobku vláknitých výrobků vločkovitými či u kterých je alespoň jedna (to jest nepropustná pro vodu nebo pro kapaliny na bázi vody), větruvzdorná neboli odolná proti větru, prodyšná (to jest propustná pro vlhké páry nebo výpary) nebo propustná pro vzduch.

Takovou vodovzdornou, větruvzdornou a propustnou části může být například membrána, vrstvená struktura nebo kompozitní materiál, který je buď porézní nebo nepórézní, který rovněž může být buď propustný pro vzduch nebo nepropustný pro vzduch, hydrofilní, hydrofobní neboli vodoodpudivý a/nebo oleofobní.

Výhodné provedení předmětu tohoto vynálezu nebo alespoň část předmětného výrobku obsahuje expandovaný polytetrafluoretylénový materiál.

Předmětný vláknitý výrobek může mít jakýkoliv požadovaný tvar, jako je například pružný ohebný list, textilie či tkanina, vláknitý materiál, může mít pružný nebo pevný trojrozměrný tvar, trubicovitý tvar a podobně.

99 99 999 9

9 9 9 9 9 9

9 9 9 9999 9 • 9 9 9 9 ·

A navíc může být uspořádání či konfigurace předmětného vláknitého výrobku buď jednoduchá nebo komplexní, rozprostírající se v rozmezí od jednoduchého listu přes vrstvené struktury až k mnohavrstvým vícekompozitním formám.

Dosavadní stav techniky

Pokrývání vláknitými, vločkovitými či chomáčkovitými částicemi představuje nanášení jemných částic na adhezivně neboli přilnavé ošetřené povrchy. Tyto jemné částice mohou být buď přírodní nebo syntetické, přičemž výsledný povrch s naneseným vláknitým materiálem pak v závislosti na charakteru naneseného materiálu, obsahujícího vlákna, vločky či chomáčky, propůjčuje výrobku dekorativní a/nebo funkční charakteristické znaky jeho povrchu.

Vláknité materiály mívají obvykle typicky sametový vzhled, který může dodávat výrobku vyšší lesk, nebo může být změnén tak, že vykazuje méně odrazivý povrch. Takovéto změny vzhledu a textury mohou být prováděny na základě odlišného uspořádání a geometrie jednotlivých vláken v materiálu.

Způsob pokrývání předmětů vláknitými, vločkovitými či chomáčkovitými částicemi je známou metodou, jejíž počátky lze vysledovat již zhruba tisíc let před naším letopočtem, přičemž rozsah tohoto pokrývání obsahuje celou řadu technik pro dosažení požadované povrchové úpravy či provedení povrchu při nanášení vláknitého materiálu, jako je například matný povrch, vysoce lesklý povrch tkaniny, jako jsou plastické povrchy, povrchy s nízkým třením nebo s vysokým třením, povrchy hrající duhovými barvami, barevné povrchy a podobně.

A navíc je možno dosáhnout i vysoce pevných otěruvzdorných a velmi trvanlivých povrchů, pokrytých vláknitým materiálem.

Povrchy, pokryté vláknitým materiálem, jsou využívány ve velmi širokém rozsahu jejich textilního a průmyslového uplatnění, a to za účelem dosažení dekorativního a vizuálního vzhledu, třecích modifikací, odolnosti proti opotřebení, za účelem dosažení vlastností, jako je tlumení zvuku, tepelná izolace a tepelná stabilita, zvětšení povrchové plochy pro účely filtrování a odpařování, bezpřechodový přenos energie, zadržování kapaliny nebo její rozptyl, pro účely dosažení vysokého lesku nebo jako výplňový materiál. A navíc je pokrývání povrchu vláknitými částicemi velice žádoucím výrobním postupem, a to v důsledku jeho jednoduchého rychlého a levného provádění.

Vynaložené úsilí na zlepšení uplatnění vláknitých materiálů pro celou řadu jejich komerčního a průmyslového použití vedlo k vyvinutí materiálů s jednotnými vlastnostmi. Například ohnivzdorné a plameny zpomalující vláknité tkaniny jsou popsány v patentových spisech US 5 320 890 a US 4 07 6 878, kde jsou ohnivzdorné a plameny zpomalující materiály zahrnuty jako složky vláknitých tkanin.

A navíc jsou v patentových spisech US 4 .308 303 a US 4 353 945 popsány vláknité tkaniny, které obsahují protibakteriální látky.

Vrstvy vláknitých tkanin, určené k ochraně proti chemickým látkám, jsou popsány v patentovém spise US 4 459 332 (Giglia).

V tomto patentu jsou pro vzduch a vodní páry propustné a toxické výpary absorbující textilní materiály vytvořeny z:

(1) první neaktivní tkané nebo netkané textilie, (2) první adhezivní pěnové vrstvy s otevřenými buňkami, propustné pro vzduch a vodu, mající aktivovaná uhlíková vlákna nanesena tak, že jsou umístěna v podstatě kolmo na příslušný povrch směrem od první vrstvy textilie, přičemž je prášek aktivního uhlíku umístěn v dutinách, vytvořených mezi nanesenými vlákny, (3) druhé adhezivní pěnové vrstvy s otevřenými buňkami, propustné pro vzduch a vodu, a (4) druhé neaktivní tkané nebo netkané textilie.

□ jednoho provedení mohou být neaktivní tkané nebo netkané textilní vrstvy učiněny hydrofobními neboli vodoodpudivými, a to pomocí nanesení povlaku porézního silikonového filmu nebo polymeru, jako je například polytetrafluoretylén.

Patentový spis US 5 126 182 (Lumb a další) je zaměřen na řasitelný, pro vodu a výpary propustný, vodovzdorný a větruvzdorný kompozitní textilní materiál, obsahující tkaný textilní substrát, pěnové vodní porézní lepidlo z akrylového latexu nebo akrylového polyuretanu, adhezivní přepážkový materiál, jako je hliníkový vosk, pro udržování lepidla na příslušné povrchové oblasti textilie, a vrstvu chomáčkovitých vláken nebo textilní vrstvu, přiloženou na adhezivní vrstvu a pokrývající tak tuto vrstvu.

• · · · • · · *

Shora uvedené patentové spisy obsahují vláknité textilní tkaniny, které byly přizpůsobeny k tomu, aby vyhovovaly celé řadě různých požadavků. Avšak dodnes není v dosavadní stavu techniky znám žádný jednoduchý a úsporný postup výroby nových, vodovzodrných a prodyšných výrobků, opatřených povrchy s naneseným vláknitým materiálem, které by byly lehké, pružné, které by měly dobré izolační vlastnosti a měly zvětšenou povrchovou plochu a rozšířenou upotřebitelnost pro použití skutečně v neomezeném počtu textilních nebo průmyslových uplatnění.

Podstata vynálezu

Proto je tedy úkolem tohoto vynálezu vyvinout nový vláknitý výrobek, který obsahuje alespoň jednu složku tohoto výrobku, kterou je vlákny pokrytá, vodovzdorná, větruvzdorná a prodyšná membrána, vrstvená struktura nebo kompozitní materiál, který je buď porézní nebo nepórézní, který rovněž může být propustný pro vzduch nebo nepropustný pro vzduch, může být hydrofilní, hydrofobní neboli vodoodpudivý a/nebo oleofobní.

A navíc dalším úkolem tohoto vynálezu je vyvinout nový vláknitý výrobek, obsahující expandovaný polytetrafluoretylén jako alespoň jednu složku tohoto vláknitého výrobku.

A ještě dalším úkolem tohoto vynálezu je navíc vyvinout nové vláknité tkané textilní sestavy či soubory, které jsou mnohem lehčí, mají dobré izolační vlastnosti a větší povrchovou oblast, než známé konvenční textilie, přičemž vykazují zvýšenou schopnost k šití oděvů a mohou tak uspokojovat široké požadavky vysoce ekonomickým způsobem.

4«

4

I 4 4«

4 4 je vyvinout nový řady průmyslových ako je filtrování, · · · · • · 4

4 « 4 4

4 4

4 4 4 4

Ještě dalším vláknitý výrobek výrobků, například izolace a podobně.

úkolem tohoto vynálezu pro uplatnění u celé pro takové uplatnění, j

Tyto shora uvedené, jakož i další úkoly a výhody předmětu tohoto vynálezu budou zcela zřejmé na základě následujícího podrobného popisu.

Jedním materiálem, který vykazuje mimořádně užitečné vlastnosti, je expandovaný polytetrafluoretylénový materiál, který je popsán v patentových spisech US 3 953 566, US 3 962 153, US 4 064 214, US 4 096 227, US 4 187 390 a US 4 902 423, jejichž majitelem je W.L. Gore a spol., Inc., a které se zde všechny uvádějí ve formě odkazu.

Tento expandovaný polytetrafluoretylénový materiál obsahuje mikropórézní strukturu z mikroskopických polymerových vlákének či žilek (to znamená z vláknitých prvků), vzájemně propojených polymerovými uzlíky (to znamená částicemi, z nichž vlákénka či žilky vystupují).

Pokud je zde užíváno termínu „expandovaný polytetrafluoretylénový materiál, je tento termín určen k tomu, aby zahrnoval jakýkoliv polytetrafluoretylénový materiál, který má uzlíkovitou a vlákénkovitou či žilkovitou strukturu, zahrnující celé rozmezí od mírně expandované struktury, jejíž vlákénka či žilky vystupují z relativně velkých uzlíků z polymerního materiálu, až k mimořádně expandované struktuře, jejíž vlákénka či žilky se jemně vzájemně spolu protínají v uzlíkovitých bodech.

• · • ·

Expandovaný polytetrafluoretylénový materiál má celou řadu důležitých vlastnosti, které z něj vytvářej! velice žádaný materiál jako složku pro celou širokou škálu textilního a průmyslového uplatněni.

Za prvé je expandovaný polytetrafluoretylénový materiál vysoce inertním materiálem, který je hydrofobni neboli vodoodpudivý. Proto je tedy tento materiál odolný proti vzájemnému působeni s vodou nebo jinými kapalinami na bázi vody, se kterými může přijít do styku během svého používáni.

A navíc expandovaný polytetrafluoretylénový materiál, který je popsán například v patentovém spise US 3 953 566, a který vytváří uzlikovitou a vlákénkovitou či žilkovitou strukturu, má podstatně zvýšenou pevnost v tahu a stává se vysoce pružným a ohebným. A dále může být tento materiál vytvarován do mnoha výhodných a k využiti vhodných forem, jako jsou například pásky, membrány, trubky, tyče, trojrozměrné tvary a podobně.

Přidávání plniva do expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu jako základního materiálu během jeho výroby je rovněž možné, jak je popsáno například v patentovém spise US 4 985 296, který se zde uvádí ve formě odkazu. Tento způsob, kromě jiných dalších okolností, udržuje přístup k povrchové oblasti plniva zavěšením částeček plniva na jemných praméncích expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu. Manipulace s plnivem je zjednodušena díky pružné povaze kompozitního materiálu z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu a plniva v porovnání s používáním známých plniv v práškové formě.

Materiály, které alespoň částečně obsahuji expandovaný polytetrafluoretylénový materiál, a které jsou popsány ve shora zmíněných patentových spisech, byly vyvinuty za účelem optimalizace jejich využívání za různých podmínek. Například patentové spisy US 4 194 041, US 5 026 591, US 5 391 426, US 5 385 694, US 5 376 441 a US 5 460 872 jsou zaměřeny na materiály, které optimalizují materiálové využití při vystavení materiálu zvláštním podmínkám okolního či životního prostředí.

Veškeré shora uvedené patentové spisy jsou zde uváděny ve formě odkazu.

Vynález se týká nových vláknitých výrobků, u kterých alespoň jedna složka výrobku tvořena vodovzdornou či nepromokavou, větruvzdornou a prodyšnou částí, která může být provedena ve formě membrány, vrstvené struktury nebo kompozitního materiálu, přičemž tato část může být buď porézní nebo nepórézní, může být rovněž propustná pro vzduch nebo provzduch nepropustná, může být hydrofilní, hydrofóbní neboli vodoodpudivá a/nebo oleofobní.

Vodovzdorný či nepromokavý, větruvzdorný a prodyšný materiál může být vyroben z monolitických materiálů (to jest z nepórézního materiálu obsahujícího prodyšný polymer), z porézních materiálů (to jest z polymerové fólie s póry) a z podobných materiálů.

U obzvláště výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu je nový zdokonalený vláknitý výrobek vyroben tak, že alespoň jedna složka vláknitého výrobku obsahuje expandovaný polytetrafluoretylénový materiál, v důsledku jehož použití má

9

9 9 • 9 9 9 9 • 9 ·

9

9 · ·

9 9 9 9

9 vláknitý materiál takové užitné vlastnosti, které byly až dosud nedosažitelné.

Expandovaný polytetrafluoretylénový materiál může být přítomen:

(1) jako alespoň jedna složka substrátu, ke kterému jsou vláknité částice přilepovány;

(2) jako alespoň jedna složka vláknitých částic; nebo (3) jako alespoň jedna složka jak substrátu, tak i vláknitého materiálu.

Vláknité výrobky mohou mít jakýkoliv požadovaný geometrický tvar, jako je například pružný ohebný list, textilie či tkanina, mohou mít pružný nebo pevný trojrozměrný tvar, trubicovitý tvar a podobně.

A navíc může být uspořádání vláknitých výrobků buď jednoduché nebo složené, a to v rozmezí od jednoduchého listu přes vrstvené struktury až k mnohavrstvým vícekompozitním formám.

Přehled obrázků na výkresech

Shora uvedená podstata vynálezu, stejně jako následující podrobný popis předmětu tohoto vynálezu budou mnohem lépe srozumitelné s přihlédnutím k připojeným obrázkům výkresů.

Pro účely ilustrace předmětu tohoto vynálezu je na obrázcích výkresů znázorněno takové provedení předmětu

«· ♦· ♦ · ♦ · • « ·« • · · · · · tohoto vynálezu, které je momentálně výhodné. Je však zcela pochopitelné, že předmět vynálezu není nikterak omezován přesným uspořádáním, znázorněným na výkresech, kde:

obr. 1A a obr. 1B znázorňují schematický řez vláknitým výrobkem, který může být vyráběn podle tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje schematický	řez jiným provedením
vláknitého vynálezu;	výrobku, který může být	vyráběn podle	tohoto
obr. 3	znázorňuje schematický řez	ještě jiným provedením
vláknitého	výrobku, který může být	vyráběn podle	tohoto
vynálezu;
obr. 4	znázorňuje schematický	řez dalším	j iným
provedením	vláknitého výrobku, který	může být vyráběn	podle
tohoto vynálezu;
obr. 5	znázorňuje boční pohled	na jedno provedení
vláknitého	výrobku, který může být	vyráběn podle	tohoto

vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Předmět tohoto vynálezu se týká nových vláknitých výrobků neboli výrobků pokrytých vláknitými, vločkovitými či chomáčkovitými částicemi, u kterých je alespoň jedna složka výrobku odolná proti vodě neboli vodovzdorná, odolná proti větru neboli větruvzdorná, a prodyšná.

9

9

99

99 99

9999

9 9 9 9

9 9999 ·

9 9 9

999 99 99

Tato vodovzdorná, větruvzdorná a prodyšná část může být například ve formě membrány, vrstvené struktury nebo kompozitního materiálu, který je buď porézní nebo nepórézní, který rovněž může být buď propustný pro vzduch nebo pro vzduch nepropustný, hydrofilní, hydrofobní neboli vodoodpudivý a/nebo oleofobní.

A navíc přítomnost vrstvy vláknitých částic, nanesené na povrch výrobku, způsobuje zvětšení povrchové plochy v porovnání s výrobky, které nemají vláknitý povrch.

Vláknité výrobky podle tohoto vynálezu mohou mít buď jednoduché nebo složené uspořádání. U jednoho příkladného provedení předmětu tohoto vynálezu může nový vláknitý výrobek obsahovat substrátový materiál, který je opatřený vláknitými částicemi, připevněnými pojivém k alespoň části povrchu substrátu.

Jak je znázorněno na obr. 1A, mohou být vláknité částice 10 alespoň částečně uloženy v substrátu 11, nebo pak alternativně, jak je znázorněno na obr. 1B, mohou být vláknité částice 10 připevněny k substrátu 11 pomocí jednoho nebo více přilnavých lepicích materiálů 12. U tohoto provedení alespoň jeden z materiálů, a to buď substrát 11, nebo vláknité částice 10 obsahují vodovzdorný, větruvzdorný, prodyšný materiál.

U alternativního provedení předmětu tohoto vynálezu mohou vláknité částice míst mnohem komplexnější konfiguraci, přičemž substrát může například obsahovat jednu nebo více vrstev, majících stejné nebo odlišné složení. A navíc mohou být vláknité částice připevněny či přilepeny pouze k části vícenásobným celý povrch

9 9 99 9 9 9	• 9 9	9 9
9 9	9
9 9 9	9
9 9 9	9
9* 99	• 99	99

·· • 9 9 9 • 9 99

9· · 9 ·

9 9

9· ·9 povrchu substrátu, mohou být přilepeny k povrchům substrátu, nebo mohou pokrývat substrátu.

Na obr. 2 je například znázorněn substrát 20, který obsahuje vrstvy 21 a 22 vláknitých částic, připevněné pomocí přilnavých lepicích vrstev 23 a 24 k oběma stranám substrátu 20.

Alternativně pak, jak je znázorněno na obr. 3, může substrát 30 obsahovat vícenásobné vrstvy 31 a 32, které mohou mít buďto stejné složení, nebo odlišné složení jak je znázorněno, a ke kterým jsou vrstvy 33 a 34 vláknitých částic připevněny pomocí příslušných přilnavých lepicích vrstev 35 a 36.

A navíc se očekává, že konfigurace vláknitých výrobků může být upravována šitím za účelem dosažení skutečně neomezené kombinace různých znaků a vlastností.

Například u jednoho výhodného příkladného provedení, které je znázorněno na obr. 4, může vláknitý výrobek £0 sestávat ze substrátu 41, který obsahuje vodovzdornou, větruvzdornou, prodyšnou vrstvu 42, připevněnou pomocí přilnavé lepicí vrstvy 43 k vrstvě pleteniny ££, přičemž je vrstva 45 vláknitých částic připevněna k substrátu 41 prostřednictvím přilnavé lepicí vrstvy £6. Tímto způsobem je pak výsledný výrobek opatřen vláknitým povrchem na své jedné straně a pleteným materiálem na své druhé straně.

U jiného příkladného provedení předmětu tohoto vynálezu může být vláknitý výrobek tvořen složeným trojrozměrným * 4 4 * · ··

44 4 4 ·

4 «

44 ··

444* ♦

4 44 · · · • 4 · ·

4* *

444 44 444 * výrobkem, který má švy, otvory, okraje nebo podobně, které vyžadují, aby byly utěsněny nebo vyztuženy, aby byla zabezpečena například odolnost takového výrobku proti vodě a/nebo jeho odolnost proti větru.

Jeden způsob, z jehož pomocí lze dosáhnout takovéhoto výsledku, může spočívat v uplatnění těsnicího materiálu, jako je například vodovzdorný pásek, natažený přes stehovaná očka švu nebo přes příslušný otvor.

Jedním příkladem vhodného těsnicího materiálu může být pásek GORE-SEAM™, který lze získat od firmy W.L. Gore a spol., Inc., Elkton, MD, který se upevní přes šev nebo otvor příslušného výrobku.

Alternativně mohou být takové oblasti výrobku tepelně utěsněny za účelem vytvoření vodotěsného či vodovzdorného utěsnění. Takto utěsněný výrobek je potom alespoň částečně pokryt vrstvou vláknitých částic, takže se překryjí utěsněné švy nebo oblasti, v důsledku čehož jsou tyto utěsněné švy či oblasti nerozlišitelné od okolního vláknitého povrchu výrobku.

Jak je například znázorněno na obr. 5, je zde zobrazen komplexní vláknitý výrobek 50, představující obrácenou ponožku, vložku do boty nebo botu, která má vnitřní povrch 53, a která je opatřena švem 54. U provedení podle tohoto obr. 5 pak zejména špičková oblast 51 vnitřního povrchu 53 vložky 50 do boty obsahuje vláknitou vrstvu 55, přikrývající vnitřní povrch 53 a šev 54 špičkové oblasti 51. V závislosti na požadovaném konečném využití může být • · · · ř · · · » · ·· • « · · 4 • « 4

9· *· vláknitou vrstvou opatřen buď celý povrch výrobku nebo pouze jeho vybrané části.

Substráty podle tohoto vynálezu mohou zahrnovat širokou škálu různých složení či směsí, a to v rozmezí od přírodních materiálů až k materiálům syntetickým, přičemž zde lze uvažovat skutečně neomezený počet možných kombinací. Vhodné substráty mohou zahrnovat přírodní nebo syntetické materiály a mohou být ve formě textilií, tkaných materiálů, netkaných materiálů, pletených materiálů, filmů, fólií, membrán, blan, papírů, plastických materiálů, pěnových materiálů, velurů, vlasových materiálů, materiálů ve formě rouna, kožešiny a podobně.

Vhodné materiály pro takové substráty rovněž zahrnují, přestože nejsou omezovány pouze na ně, takové materiály, jako je nylon, bavlna, umělé hedvábí, akrylové materiály, acetáty celulózy, polymery, jako jsou polyestery, kopolyestery, fluoroelastomery, polyuretany včetně termoplastických polyuretanů, blokové kopolymery, jako jsou styrény, kopolyesterétery, kopolyéteresteramidy, fluoroelastomery a olefiny, kopolyéterpolyestery, kopolyéteruretany, polyetylény, polypropylény, polykarbonáty, polymetylmetakrylát, polyvinylchloridy, polyvinylidenfluorid, polysulfon, polystyrény, polyolefiny, polyetylény s vysokou molekulovou hmotností, modakryly, Nomex®, Kevlar®, Teflon®, Panox®, vlna, anorganické materiály, organické materiály, dřevo, kovy, keramické materiály, hoření zpomalující materiály, materiály obsahující antimikrobiální činidla nebo funkční činidla, uhlík, grafit, polyfenylénsulfid, skelná vlákna, pryžové materiály, vinyly, kožené materiály, • 4 4 · ♦ · ·· • 4 4 · 4 4

4 4 zpracované substráty, jako jsou substráty které byly ošetřeny tak, že jsou vodoodpudivé, a podobné materiály.

Takový substrát může mít jakýkoliv požadovaný geometrický tvar, jako je například pružná poddajná plochá látka, tkanina nebo textilie, může mít pevný nebo pružně poddajný trojrozměrný tvar, trubicovitý tvar a podobně.

A navíc pak konfigurace substrátu může být buď jednoduchá nebo komplexní, a to v rozsahu od jednoduché ploché látky až k několikavrstvým a trojrozměrným strukturám, přičemž může mít stejnorodou homogenní nebo vícesložkovou formu.

Vláknitý materiál podle tohoto vynálezu může mít jakoukoliv vhodnou délku a/nebo tloušťku. Pro účely předmětu tohoto vynálezu je zde s výhodou využíváno termínu „vláknité částice, který je určen k tomu, aby zahrnoval částice jakéhokoliv vzhledového poměru, takže tedy zahrnuje částice, sekaná vlákna, vlasová vlákna, prášky, kuličky, vláknité koudele, štěrkovitý materiál, vlákénka či žilky (to jest úplně oddělené a vysoce orientované postranní žilky ze zpracování delších vláken), vlákninu, buničinu, celulózu, lintery (to jest velmi krátkou a řídkou bavlnu nebo vlnu), dutá vlákna, plná vlákna, potahovaná vlákna, mikrovlákna, štětiny a podobné materiály.

A navíc mohou být tyto vláknité částice buď náhodně pořezány a nebo přesně nařezány na určitou specifickou délku. Vysoký poměr (L/D) délky ku denieru (denier je váhová jednotka pro hedvábnou nebo nylonovou přízi) vede k měkčí povrchové úpravě vlasové pokrývky na vláknitém povrchu.

·· ** » · · ·

I « · · ··* · * • · · ·· · + ····

U způsobu podle tohoto vynálezu může být využito velmi široké škály vláknitých materiálů mohou být syntetické, materiálů,

Tyto vláknité částice například buď přírodního charakteru nebo a mohou zahrnovat širokou škálu různých jako je nylon, bavlna, umělé hedvábí, kůže, akrylové materiály, modakrylové materiály, polymery, jako jsou polyestery, polyuretany, polyetylény, polypropylény, polytetrafluoretylény, Teflon®, aramidy, jako je Nomex®, atd., Kevlar®, spandex, jako je Lycra®, vlna, anorganické materiály, organické materiály, dřevo, kovy,. keramické materiály, oheň zpomalující materiály, materiály obsahující antimikrobiální činidla nebo funkční činidla, materiály, které poskytují nukleární, biologickou a chemickou ochranu (NBC), jako jsou například uhlíkatá vlákna, uhlíkem plněné materiály a uhlíkem potahovaná plniva, jiné potahované vláknité materiály, jako jsou kovem potahované vláknité materiály nebo jiným způsobem potahované vláknité materiály a jejich příslušné směsi.

Typickými vláknitými materiály jsou polyestery, polypropylén, akrylové materiály a modakrylové materiály, bavlna, Teflon®, Panox®, Nomex®, Kevlar®, uhlík, polyfenylénsulfid, skelná vlákna, expandovaný polytetrafluoretylén a pokovované sklo.

Rozměry vláknitých částic se mohou měnit v širokém rozmezí v závislosti na složení vláknitých částic a na požadovaných vlastnostech vláknitých výrobků.

Příkladné rozměry vláknitých částic leží v rozmezí od 0,010 palce (0,254 mm) do 0,20 palce (5 mm), přičemž příkladné rozmezí denieru (L/D) je od zhruba 1,5 až do

• ···*		•	··	··
·· ·	··	• ·	• ·	• «
• ·	•	•	• 8
• » ·	•	•	• ···	• *
• · ·	•	•	•	• ·
*·· · ·	• t *		··	*·

zhruba 20. Avšak v závislosti na požadovaném využíváni či uplatnění vláknitých výrobků podle tohoto vynálezu může být možné rozmezí dokonce i širší.

A navíc mohou být různé vícenásobné rozměry a/nebo velikosti vláknitých částic kombinovány u jednoho daného vláknitého výrobku za účelem dosažení požadovaného vzoru nebo požadovaných charakteristických vlastností daného vláknitého výrobku.

V případě vláknitých částic, které jsou ve formě vláken nebo koudele, mohou být tato vlákna přímá, rovná, zkadeřená, zvlněná nebo zkroucená, a to za účelem dosažení požadovaného účinku výsledného povrchu, přičemž však jsou obvykle typicky využívána vlákna přímá a rovná za účelem dosažení hladké povrchové plochy vláknitého povrchu.

U jednoho výhodného provedení pak vodovzdorná, větruvzdorná a prodyšná část předmětu tohoto vynálezu obsahuje expandovaný polytetrafluoretylénový materiál, který dodává vláknitým materiálům výhodné kladné vlastnosti a znaky, které byly až dosud nedosažitelné.

Expandovaný polytetrafluoretylénový materiál může například obsahovat:

(1) alespoň jednu složku substrátu, ke které jsou vláknité částice připevněny;

(2) alespoň jednu složku vláknitých částic; nebo (3) alespoň jednu složku jak substrátu, tak i vláknitého materiálu.

Výhodný expandovaný polytetrafluoretylénový materiál, který může být použit u předmětu tohoto vynálezu, obsahuje expandovanou polytetrafluoretylénovou membránu nebo blánu, která zahrnuje rozloženou síť polymerních uzlíků a vlákének či žilek, vytvořenou v souladu s obsahem patentových spisů US 3 953 566, US 3 962 153, US 4 096 227, US 4 187 390 a US 4 092 423. Tento materiál je komerčně dostupný v celé řadě forem a druhů od firmy W.L. Gore a spol., Inc., of Elkton, MD, a je označen ochrannou známkou GORE-TEX®.

Jako materiál vláknitých částic může mít expandovaný polytetrafluoretylénový materiál jakékoliv požadované rozměry, velikosti a denier, které jsou požadovány pro splnění určitých specifických požadavků či potřeb.

A navíc může být použito více než jedné velikosti nebo rozměru expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu současně za účelem dosažení požadovaného konečného povrchu vláknité vrstvy.

A dále pak může být vláken z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu použito v kombinaci s jinými směsmi vláknitých částic za účelem dosažení například odolnosti proti vodě, odolnosti proti větru, prodyšnosti a větší povrchové plochy, a to právě například v kombinaci s určitým specifickým vzhledem, s určitou povrchovou texturou výrobku a podobně.

• 9 ·· • · · < 9 9 9 9 • · · · · 4 • · 4 • · * ·

A navíc pak kromě polytetrafluoretylénového materiálu, který vláknitého materiálu, může být polytetrafluoretylénový materiál alespoň příslušného substrátu. Substrátem může jednoduchý arch membrány nebo blány z polytetrafluoretylénového materiálu, ke připevněny nebo přilepeny vláknité částice straně nebo na obou stranách.

expandovaného je součástí expandovaný jednou složkou být například expandovaného kterému jsou buď na jedné

Alternativně může substrát sestávat z vícevrstvé struktury, jejíž jedna nebo více složek obsahuje expandovaný polytetrafluoretylénový materiál. Například povrch vrstvy substrátu z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu může být pokryt vlákny buď před anebo až po připojení této vrstvy k jiné vrstvě substrátu, jako je například laminování nebo jiná známá konvenční technika.

Alternativně pak může být vrstva z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu připevněna k vrstvě substrátu, která není vyrobena z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu, a to buď před anebo až po nanesení vláknitého materiálu na vrstvu substrátu, která není z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu.

Vláknité částice mohou být přilnavé připevňovány k substrátu buďto s použitím samostatného adhezivního materiálu nebo úpravou povrchu substrátu tak, aby tento povrch měl adhezivní vlastnosti, které umožní, aby vláknité částice ulpívaly přímo na povrchu substrátu bez použití žádného adhezivního prostředku nebo lepidla.

Například v případě substrátu, který obsahuje vytvrditelný polymer, může být povrch tohoto substrátu, na který mají být nanášeny vláknité částice, proveden v nevytvrzeném stavu tak, že tyto vláknité částice přilnou k povrchu substrátu. Následně potom může být substrátu vytvrzen do konečného stavu s vláknitými částicemi bezpečně přichycenými k povrchu substrátu.

Alternativně mohou být vláknité částice k substrátu připevňovány pomocí adhezivního prostředku nebo lepidla, které je obvykle nanášeno na povrch substrátu ještě před procesem nanášení vláknitých částic. Adhezivní prostředky nebo lepidla, která mohou být používána u předmětu tohoto vynálezu, se mohou široce měnit v závislosti na složení vláknitých složek, na použitých podmínkách nanášení vláknitého materiálu, na požadovaných vlastnostech konečných výrobků a podobně.

Je dostupná celá řada vhodných adhezivních prostředků či lepidel, jako jsou například lepidla rozpustná ve vodě nebo v rozpouštědlech, zahrnující polyvinylacetát, butadienstyrén, butadienakrylonitryl, akrylamidy, epoxidy, uretany, dále lepidla založená na polyesterech, zejména izokyanátové modifikované polyestery, nebo čisté polyestery, v organických rozpouštědlech, polyfunkční izokyanáty se síťovou vazbou, syntetické latexové polymery, jako jsou například akryly se síťovou vazbou, plastizoly, fluoropolymery, modifikované fluoropolymery, chemicky reaktivní, povrchově aktivní a absorpční polymery, vodivá lepidla, jako jsou kovovými prášky plněná lepidla (například měděným práškem plněný epoxid a podobně), hoření zpomalující lepidla, jako jsou • · · 9 • · ·· ·· • · · · 9 9 9 9

9 9 9 9

9 ·

99 vinylchlorídové polymery, akrylová a modakrylová lepidla a podobné materiály.

Lepidla či adhezivní prostředky mohou být nanášeny na povrch substrátu jakoukoliv známou konvenční technikou, a to například sítotiskovou technikou, cyklostylovou technikou, pomocí kartáčů, nastřikováním, potiskováním, válcovým nanášením, ponořováním, tlakovým nanášením (to jest v případě lepidel citlivých na tlak), pomocí břitů nebo stěrek, elektrostatickým nanášením nebo jakoukoliv jinou vhodnou technikou. A navíc může být lepidlo nanášeno jak nepřerušovaně či spojitě, tak i v přerušovaném vzoru.

Nanášení vláknitých částic na povrch substrátu může být prováděno prostřednictvím jakýchkoliv vhodných prostředků, jako jsou elektrostatické, mechanické nebo jiné příhodné prostředky. Obecně lze říci, že ať už je použito jakýchkoliv prostředků, tak vlastní proces spočívá v ukládání velkého množství vláknitých částic na substrát a zajištění, aby tyto částice přilnuly k povrchu substrátu.

Základní typy vhodných způsobů nanášení vláknitých částic zahrnují:

(1) mechanický způsob, spočívající v rozprašování vláken na povrch substrátu, pokrytý lepidlem nebo adhezivním prostředkem, (2) další mechanický způsob, spočívající v prosévání vláken na povrch substrátu, pokrytý lepidlem nebo adhezivním prostředkem, a ve vibrování substrátem za tím účelem, aby vlákna pronikla do lepidla nebo adhezivního prostředku,

9999 ·

9 · 9 9

9 ·

9 9 ·

W 9 9 9

999 99 999 «9 (3) elektrostatický způsob, u kterého jsou použity siločáry k pohánění a vedení vláken z násypky na povrch substrátu, pokrytý lepidlem nebo adhezivním prostředkem, a (4) kombinace shora uvedených elektrostatických a mechanických způsobů.

Jak již bylo výše uvedeno, může být nanášení vláknitého materiálu prováděno buď v jednoduchých nebo složitých geometrických tvarech. Například u provedení předmětu tohoto vynálezu, množství vláknité tkaniny, válcích, může být mnohem výhodnější a/nebo hospodárnější provádět krok nanášení vláknitého materiálu kontinuálním nepřetržitým způsobem na povrchu navíjeného válce textilie.

zvláštního výhodného kde se vyrábí velké navinuté na kotoučích nebo na

Alternativně pak při uplatnění, kdy jsou z vláknitého materiálu vyráběny komplexní oděvní součástky, jako například rukavice nebo ponožky, může být mnohem výhodnější provádět nanášení vláknitého materiálu až na hotové výrobky, které mají konečný tvar, což umožní úplné nanesení vrstvy vláknitého materiálu a důkladné překrytí jinak komplexních konfigurací, jako jsou švy, rohy, špičky prstů u rukavic a podobné.

Nové vláknité materiály podle tohoto vynálezu mohou být využívány ve velmi široké škále v různých textilních uplatnění. Zejména jsou tyto vláknité materiály podle tohoto vynálezu velmi vhodné pro různá textilní uplatnění, která běžně využívají vláknitých tkanin, avšak která by mohla mít dodatečný prospěch z dalších užitných vlastností jako je odolnost proti vodě, odolnost proti větru, prodyšnost a podobně.

A navíc je předmět tohoto vynálezu rovněž uplatnitelný u materiálů, které běžně neobsahují vláknitou vrstvu, avšak u kterých jsou vyžadovány například izolační nebo jiné vlastnosti, které mohou nové vláknité výrobky podle tohoto vynálezu zaručit.

A konečně mohou být vláknité výrobky podle tohoto vynálezu využívány u takových uplatnění, kde použití vláknité vrstvy vykazuje stejné nebo lepší vlastnosti výrobků, přičemž je zde rovněž dosahováno cenových výhod v porovnání s běžnými materiály a konvenčními výrobními postupy.

Široká škála výhodného využití nových vláknitých výrobků a materiálů se může například neomezujícím způsobem týkat oděvních výrobků, jako jsou například kabáty, saka, obuv, ponožky, klobouky, přikrývky uší, hlavové pásky, rukavice, šály, a podobně, které jsou určeny k ochraně před takovými vlivy, jako je chlad, vítr, voda a podobně.

Nové vláknité výrobky podle tohoto vynálezu mohou být složkami takových oděvních součástek, u kterých je vyžadována zvýšená odolnost proti vodě, zvýšená odolnost proti větru, prodyšnost, izolační vlastnosti, schopnost hmatových vjemů, odolnost proti ohni, protichemická ochrana, snížení hlučnosti (například pro takové situace, jako je lov nebo podobně, kdy vodovzorné, větruvzdorné a prodyšné materiály vykazují stejné nebo dokonce lepší vlastnosti, avšak s daleko menším vyvozováním hluku během pohybu, než tvrdé a hlučné materiály, které bývají běžně k daným účelům využívány).

«4 · · ► · · * l 4 ·· · · · · • · ·

A navíc, jak již bylo shora uvedeno, mohou vláknité částice obsahovat anebo mohou být pokryty například oleofobními materiály, hoření zpomalujícími materiály, ochrannými materiály NBC, ultrafialovými ochrannými materiály a materiály odolnými proti otěru (například Kevlar® a podobně) za účelem ochrany osob proti specifickému okolnímu prostředí nebo proti různých hrozbám, kterým mohou být osoby vystaveny.

A navíc, jak již bylo dříve řečeno, může být povrchový vzhled vláknitého materiálu upravován za účelem dosažení požadované hustoty, povrchové úpravy, barvy, odstínu, tónování, vzoru, jemnosti na omak, váhy a podobných vlastností, a to například kombinací vláknitých částic o různých rozměrech, velikostech, složeních, částic různých barev, geometrických tvarů a podobně.

A navíc substráty, plněné vláknité materiály jako jsou například polytetrafluoretylénové materiály, popisované v patentovém spise US 4 985 296, mohou být zahrnuty do nových vláknitých výrobků podle tohoto vynálezu za účelem požadovaných výsledků.

a/nebo plněné expandované dosahování

Alternativně pak může být práškový materiál, jako je například uhlík nebo podobně přilepen na jeden nebo více vnějších povrchů vláknitých částic, a to například způsobem, popsaným v patentovém spise US 5 391 426, přičemž k obdobnému účelu může být použito i podobných materiálů, a to za tím účelem, aby vláknité výrobky získaly například ochranný charakter.

Další uplatnění pro nové vláknité výrobky podle tohoto vynálezu představuje oblast osobní hygieny, jako je například výroba spodního prádla a podobně, zdravotnických potřeb, jako jsou například ponožky či punčochy pro ortopedické účely, vycpávkových materiál při různých zraněních, bandáže s vláknitým povrchem pro umístění vedle otevřených ran a jiné obdobné předměty.

A navíc pak nové materiály podle tohoto vynálezu mohou vykazovat zvýšenou účinnost v celé řadě průmyslových odvětví a aplikací, jako je například jejich uplatnění při filtrování, kdy vykazují nejenom zvýšenou povrchovou plochu pro adsorpci, reakci a tak dále, avšak kdy rovněž zajišťují hlubokou filtraci při odstupňování velikostí filtračních otvorů, takže větší filtrované částice jsou zachycovány na vnějším obvodu vláknité tkaniny, jejich uplatnění při upravené smáčivosti, dále uplatnění u plynových difuzérů, kde vláknitý povrch difuzéru zabraňuje tomu, aby se plynové bublinky shlukovaly na tomto povrchu, jejich uplatnění u elektrostatických čističů vzduchu, v biotechnologii a podobně.

Dále je možno předpokládat i celou řadu dalších rozličných průmyslových uplatnění pro nové vláknité materiály podle tohoto vynálezu, jako je například jejich uplatnění při řízeném dodávání kapalin včetně automatického vybavení a podobně, uplatnění u palivových článků, dále uplatnění při požadavku zvýšeného utěsnění v případě například vyšší stlačitelnosti, lepší stínicí účinnosti a případně i radarové pohltivosti prostřednictvím použití vodivých vláknitých tkanin popřípadě ve spojení s pokovenými membránami z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu.

• Φ

Předmět tohoto vynálezu vykazuje celou řadu významných zdokonalení a zlepšení v porovnání s vláknitými výrobky, známými z dosavadního stavu techniky.

Za prvé se od vláknité tkaniny, vyrobené způsobem podle tohoto vynálezu, očekává, že bude vykazovat zvýšenou pružnost a ohebnost, nižší hmotnost, lepší hmatové schopnosti, lepší odolnost proti otěru, větší povrchovou plochu a stejné nebo lepší izolační vlastnosti v porovnání s běžnými konvenčními vláknitými tkaninami.

Za druhé pak při uplatnění pro filtrování může přítomnost vláknitého povrchu způsobovat výrazné a podstatné zvýšení povrchové plochy pro filtrování a pro zachycování aktivních nečistot.

Aniž by došlo k nějakému ovlivnění rozsahu ochrany předmětu tohoto vynálezu, bude zařízení a způsob podle tohoto vynálezu v dalším blíže vysvětlen na následujících příkladech:

Příklad 1

První substrát, obsahující membránovou vrstvu z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu, popsanou v patentových spisech US 3 953 566, US 3 962 153 a US 4 187 390, a druhá vrstva substrátu, obsahující první vrstvu z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu, druhou vrstvu z hydrofilního polyuretanu a třetí vrstvu z nylonové trikotové tkaniny 1,5 oz. na jeden yard čtvereční, popsané v patentovém spise US 4 194 041, byly naneseny na expandovaný polytetrafluoretylénový materiál spolu s vrstvou • · · · na tlak citlivého lepidla z válce, opatřeného na rubu lepicím papírem.

Válec s lepidlem byl odvíjen tak, že byla obnažována lepicí vrstva, přičemž lepidlo bylo poté přikládáno k membráně z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu na straně substrátu pomocí ručního tlaku. Substrát s uvolněným papírem dosud na svém místě byl poté vložen mezi lisovací válce za účelem odstranění jakýchkoliv vzduchových kapes, které se případě vytvořily během přilepovacího kroku, □volněný papír byl poté odstraněn, takže zde zbyl otevřený lepivý povrch na každém substrátu.

Každý potažený substrát byl poté umístěn svou lepicí stranou směrem vzhůru na základní kovovou desku ve vzduchovém poklopu. Elektrostatická jednotka pro nanášení vláknitého materiálu, vyrobená firmou Cellusuede Products, Rockford, Illinois, byla poté naplněna nylonovými vodivými vlákny, načež byla jednotka spuštěna.

Jednotka byla udržována nad substrátem, přičemž s ní bylo vibrováno, takže byly vláknité částice ukládány na lepidlo prostřednictvím vytváření elektrostatického náboje mezi jednotkou a kovovou deskou. Celý povrch substrátu tak byl pokryt vrstvou vláknitých částic, takže žádná část povrchu substrátu nebyla viditelná.

Vláknitá vrstva na povrchu substrátu měla sametový vzhled a byla měkká a řasitelná.

Příklad 2

Substrát, obsahující vrstvu expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu podle příkladu 1, který byl potažen na jedné straně vláknitou vrstvou, byl poté potažen na druhé straně substrátu opakováním způsobu podle příkladu 1.

Volná strana substrátu byla potažena lepidlem citlivým na tlak, jak již bylo shora popsáno, a na tuto volnou stranu byl nanesen nylonová vodivý vláknitý materiál, jak již bylo popsáno u příkladu 1.

Výsledný výrobek byl tvořen substrátem z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu, pokrytým na obou stranách vláknitou vrstvou.

Příklad 3

Byl opakován postup podle příkladu 1 pouze s tím rozdílem, že jako lepidla bylo použito rozprašovacího lepidla, obsahujícího aerosol Super 77, vyráběný firmou 3M, Midland, MI.

Příklad 4

Materiál substrátu, obsahující první vrstvu z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu, druhou vrstvu z hydrofilního polyuretanu a třetí vrstvu z nylonové trikotové tkaniny 1,5 oz. na jeden yard čtvereční, popsané v patentovém spise US 4 194 041, byl nařezán a sešit do tvaru ponožky tak, že vrstva z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu byla na vnitřní straně substrátu ponožky.

Ponožka byla obrácena naruby za účelem odhalení membránového povrchu, přičemž do této obrácené ponožky bylo umístěno ševcovské kopyto, pokryté kusem hliníkové fólie. Povrch ponožky z expandovaného polytetrafluoretylénového materiálu byl pokryt rozprašovacím lepidlem, obsahujícím aerosol Super 77, vyráběný firmou 3M, Midland, MI.

Elektrostatická jednotka pro nanášení vláknitého materiálu, vyrobená firmou Cellusuede Products, Rockford, Illinois, byla poté naplněna nylonovými vodivými vlákny, načež byla jednotka spuštěna.

Jednotka byla udržována nad substrátem, přičemž s ní bylo vibrováno, takže byly vláknité částice ukládány na lepidlo prostřednictvím vytváření elektrostatického náboje mezi jednotkou a kovovou deskou. Celý povrch substrátu tak byl pokryt vrstvou vláknitých částic, takže žádná část povrchu substrátu nebyla viditelná.

Vláknitá vrstva na povrchu substrátu měla sametový vzhled a byla měkká a řasitelná.

Příklad 5

Postup podle příkladu 4 byl zopakován pouze s tím rozdílem, že materiál substrátu byl nastřihán a sešit do tvaru rukavice.

Claims (9)

1. 9*9 99 99«

   30 ··· ♦· ··· ·«· »· ··

   P ATENTOVÉ NÁROKY 1. Vláknitý výrobek v y z n a č u j ící se tím, že obsahuje: - substrát (11) , obsahuj ící expandovaný

   polytetrafluoretylén, a

   - alespoň jednu vrstvu vláknitých částic (10), připevněnou k alespoň části uvedeného expandovaného polytetrafluoretylénu pro vytvoření vláknitého povrchu, přičemž alespoň část vláknitých částic (10) zůstává na konci.
2. 2. Vláknitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedený substrát (11) dále obsahuje alespoň jednu přilnavou lepicí vrstvu (12), připevňující uvedené vláknité částice (10)k uvedenému expandovanému polytetrafluoretylénu.
3. 3. Vláknitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedený substrát (11) dále obsahuje alespoň jeden materiál (44), vybraný ze skupiny, obsahující textilie, tkané materiály, netkané materiály, pleteniny, fólie, membrány, blány, papíry, plastické materiály, pěnové materiály, velurové materiály, vlasové materiály, rouna a kožešiny.
4. 4. Vláknitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedený substrát (11) dále obsahuje alespoň jeden materiál, vybraný ze skupiny, obsahující polyestery, kopolyestery, fluoroelastomery, blokové kopolymery, kopolyesterétery,

   • ·«·· • · 88 8 9 • · · 89 8 8 • · 9 8 • · 8 8 « * 88 • · · 8 • 899 8 8 4 ♦ 9 8 8 9 8 8 999 ·« 989 999 89 88

   kopolyéteresteramidy, olefiny, kopolyéterpolyestery, kopolyéteruretany, polyetylény, polypropylény, polykarbonáty, polymetylmetakrylát, polyvinylchloridy, polyvinylidenfluorid, polysulfon, polystyrény, polyolefiny, modakryláty, aramidy a polyakrylonitrily.

   5 . Vláknitý výrobek podle nároku 2 v y z načuj ící se t 1 m , že uvedená alespoň jedna přilnavá lepicí vrstva sestává ze spojité kontinuální vrstvy lepidla. 6 . Vláknitý výrobek podle nároku 2 v y z načuj ící se t 1 m , že uvedená alespoň

   jedna přilnavá lepicí vrstva sestává z nespojité přerušované vrstvy lepidla.
5. 7. Vláknitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedený expandovaný polytetrafluoretylén je dále opatřen oleofobním povlakem alespoň na své části.
6. 8. Vláknitý výrobek vyznačující se je vodovzdorná, větruvzdorná, podle nároku 1 tím, že uvedeným výrobkem prodyšná oděvní součástka.
7. 9. Vláknitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedeným výrobkem je pomůcka pro ošetřování ran.
8. 10. Vláknitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedeným výrobkem je filtrační ústrojí.

   ♦ · • ·«·· *· · • · • 9 • * · »·· ** »· 9

   9 9 «

   9· 99
9. 11. Vláknitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedeným výrobkem je plynový difuzér.