Technologické principy nánosování

Druhy technologických metod [8]:

• ponořením,

• stěrkou (nožem),

• přenosem,

• brodícími válci,

• nános pomocí rotující šablony,

• extruzí,

• posypem.

3.1.1.1. Nános ponořením

Ponořování je široce používáno k vytvoření tenkých vrstev. Materiál se zpracovává v lázni obsahující úpravnický prostředek. Tento způsob je ekonomický pouze v případě, že přípravek vykazuje dostatečnou substantivitu k vláknu a z lázně se vyčerpá. Je potřeba také zvážit absorpční kapacitu látky, jelikož dochází k pronikání do mezer látky, stejně tak jako do nití. Mezi hlavní síly, které jsou zapojeny do procesu nanášení, patří síly mezimolekulární, kapilární, viskózní, setrvačné a gravitační. Obecně platí, že vrstva kapaliny s vyšší viskozitou tvoří silnější film prostřednictvím vyššího hydrodynamického odporu. Na odstranění nadměrného množství nátěrové hmoty lze použít také váleček nebo stěrku [8, 9, 10].

Obr. 1: Nános ponořením (1 – podkladová textilie, 2 – odmačkávací váleček, 3 – lázeň) [9].

13

3.1.1.2. Nános stěrkou

Používá se k nanášení vysoce viskózních přípravků pouze na jednu stranu materiálu. Spočívá v nanesení většího množství na textilii a přebytečné množství se odstraní vzdušnou stěrkou nebo stěrkou umístěnou proti pásu. Tloušťka nanášené vrstvy je řízena rychlostí odtahu textilie, vzdáleností nože od podkladu, ostrostí čepele, úhlem a množstvím nátěrové hmoty. Tato metoda je obvykle používána pro použití relativně malého množství nátěrových hmot na textilie [8, 9].

Dalším typem procesu je knife-over-roll, což znamená, že nůž visí nad válcem.

Válec může být ocelový nebo pogumovaný. Nůž se nedotýká přímo podkladu a propast, která je mezi podkladem a nožem řídí tloušťku nátěru. Mezera mezi válcem a ostří lze nastavit velmi přesně [8].

Obr. 2: Plovoucí nůž (1 – podkladová textilie, 2 – textilie s apretem, 3 – hmota apretu, 4 – stěrka, 5 – vodící válce) [9].

Obr. 3: Knife-over-roll (1 - podkladová textilie, 2 – váleček, 3 – nůž, 4 – nanášený apret).

14

3.1.1.3. Nános přenosem

Nános tiskem je sekvenční proces, kde je vrstva nátěru (polymeru) nejprve aplikována na silikonový papír, na kterém vytvoří tenký film. Tento potažený silikonový papír projde laminovacími válečky s podkladovou textilií a pomocí tepla a tlaku je nátěr na ni přenesen a zasušen. Dekorativního nebo reliéfního provedení lze dosáhnout použitím reliéfního papíru nebo dalším zpracováním.

Tato metoda lze použít pro velmi jemné povrchy, jelikož během procesu je malé nebo žádné napětí. Další výhodou je nízká míra penetrace, která snižuje tuhost a vytváří pružnou tkaninu. Nevýhodou je, že nános přenosem je dražší než přímé nánosování, jelikož další náklady jsou na relativně drahý papír. Papír sice lze znovu použít, ale při každém použití se výrazně zhorší vlastnosti. Jestli chceme produkty nejvyšší kvality může být použit pouze jednou [3, 8].

3.1.1.4. Nános brodícími válci

Nános rotujícími válci patří mezi nejznámější metody. Lze použít různé konfigurace válců, počet a směr otáčení ve vztahu k povrchu podkladu a textury povrchu válců [8].

Využívá se lázní hustší konzistence. Textilie zpravidla neprochází lázní, ale lázeň se nanáší pomocí ponořeného nanášecího válce, který může být rýhován.

Přebytek lázně z textilie nebo z nanášecího válce může být odstraněn pomocí stěrky [9].

Obr. 4: Nános brodícími válci (1 – upravovaná tkanina, 2 – nanášecí válec, 3 – místo nanášení apretu, 4 – apretační lázeň, 5 – stěrka) [9].

15

3.1.1.5. Nános pomocí rotující šablony

V této metodě je polymer obsažený v perforovaném otočném válci, který se otáčí stejnou rychlostí a šíří polymer po povrchu textilie [3].

Polymer je tlačen přes síto do podkladové textilie. Množství nátěru je určeno počtem a velikostí ok v sítě, tlakem, úhlem mezi čepelí a sítem a viskozitou kapaliny. Pasta se skládá ze směsi tepelně-tavitelného práškového pojiva a vody a je aplikována přímo na podklad pomocí rotující šablony. Tato metoda má výhody ve snadném ovládání množství nátěrové hmoty a v nižším tření. Mohou být zpracovány ušlechtilé materiály (např. lehké látky a netkané textilie).

Podklad může být předtištěný lepidly pro reaktivaci jinde. Středně drahé zařízení [3, 8, 10].

Obr. 5: Rotační šablona (1 – podkladová textilie, 2 – textilie s apretem, 3 – vodící válce, 4 – pryžový pás, 5 – kruhová rotující šablona, 6 – stěrka, 7 – přívod

apretu) [9].

3.1.1.6. Nános extruzí

Tato metoda bývá nazývána uzavřeným systémem, kde není žádný kontakt mezi nátěrovou hmotou a vzduchem. Polymer je protlačován přímo na podklad, který je přitlačován válcem. Kvalita nátěru je ovlivněna tvarem hubice, napětím podkladu, rychlostí průtoku polymeru a rychlostí odtahu podkladu. Adheze mezi taveninou a podkladem je také ovlivněna jinými faktory, jako je teplota vytlačované taveniny, vzduchová mezera, tloušťka vrstvy, tlak, konstrukce podkladu apod. Množství nátěru je především řízeno mírou výkonu čerpadla a rychlostí linky s podkladovou textilií. Používají se především termoplastické

16 pryskyřice nebo reaktivní lepidla, která jsou extrudovaná k podkladovému povrchu. I přes vysokou viskozitu tavných materiálů lze vyrábět širokou škálu tloušťky nánosu, od velmi nízkých až po velmi vysoké. Systém je zcela uzavřený - menší riziko tuhnutí lepidla nebo předčasného zesítění. Další výhodou je také minimální zahřívání textilního podkladu a vysoká rychlost linky. Nicméně je tato metoda drahá a vyžaduje častou údržbu, aby bylo dosaženo přesného ovládání nánosu [3, 8].

Obr. 6: Nános extruzí (Coating layer – nanášená vrstva, Substrate – podkladová textilie) [8].

3.1.1.7. Nános posypem

Používá se k jednostrannému nánosu termoplastických přípravků v práškové formě. Tento způsob vyžaduje fixační komoru k dokonalému natavení naneseného termoplastu [9].

Práškový nános je jednou z metod, která používá 100 % pevnou vrstvu materiálu. V násypce je připraven prášek v tuhém stavu, který je nanesen přímo na podklad. To znamená, že je šetrnější k životnímu prostředí ve srovnání s procesem, který využívá nátěr ve formě tekutiny, protože nepoužívá rozpouštědlo, které obsahuje nebezpečné chemické látky. Není zde žádné sušení, což může vést k úsporám energie a je možné vytvářet bohaté vrstvy s minimální penetrací. Prášky jsou také obecně levná pojiva a lze je použít v libovolném množství na všechny šířky. Nevýhodou je, že prášek může proniknout do podkladu, což způsobuje ztuhnutí a odpady [3, 8, 10].

17 Používají polymerní prášky o velikosti částic 150 – 500 µm. Velikost částic je volena v závislosti na povrchové struktuře podkladové textilie tak, aby pojivý bod vytvořený jedinou částicí nezapadl do jejího reliéfu, ale zůstal na povrchu.

Pro textilie s hrubým povrchem se volí velikost částic v intervalu 300 – 500 µm.

U jemnějších pak v rozmezí 150 – 300 µm [6].

Prášková metoda vytváří bodový nátěr, kde se prášek rovnoměrně rozptýlí pomocí rotačního válečku po povrchu podkladové textilie. Množství prášku určuje dávkovací válec, jeho rychlost otáčení a rychlost podkladové linky.

Prášek je nanesen přímo na povrch podkladu pomocí drážkového válečku, jak je znázorněno na obrázku č. 7 [8].

Nanesené pojivo s textilií dále prochází natavovacím polem (aglomerační komorou), kde je nejčastěji infračerveným ohřevem nataveno do té míry, aby se částice prášku mohly pevně uchytit na povrchu textilie. Natavení probíhá při teplotách o 25-30 °C vyšších něž je teplota tání pojivého prášku [6].

Obr. 7: Práškový nános (Coating powder – nanášený prášek, Substrate – podkladová textilie) [8].

18