Brevet FR2030138A1 — publié le 19701030

La présente invention est relative à une composition assouplis-ou adoucissante ^ , sante/pour textiles qui communique également une hygroscopicite appropriée aux textiles. La présente invention a pour objet une composition de traitement des textiles qui peut être utilisée pour com-5 muniquer une excellente souplesse ainsi qu'une hygroscopicité perfectionnée particulièrement aux fibres cellulosiques ainsi qu'aux mélanges de fibres principalement' constitués par des fibres cellulosiques. La composition selon la présente invention peut être utilisée 10 dans le but de communiquer une meilleure souplesse aux textiles, de toute manière appropriée connue dans la technique, par exemple en 1' ajoutant aux fibres textiles dans les domaines de la fabrication de papiers utilisés en hygiène comme, par exemple, le papier hygiénique, le papier de soie, les serviettes en papier, les pansements en 15 papier et le coton de papier ainsi que dans les domaines de la fabrication des robes en papier, des étoffes non tiésées, etc.. On peut également l'appliquer sur les textiles afin de leur communiquer de la souplesse, par exemple en trempant les fibres, sous forme de feuilles, de tissus ou de filet, dans un bain contenant ladite com-20 position assouplissante* Comme assouplissants classiques pour fibres cellulosiques et autres fibres, on connait des produits d'addition oxyéthylénés d' amides d'acides gras à longue chaîne, de disulfonates aliphatiques anioniques à longue chaîne, etc.. Cependant, ils ont peu tendance à 25 être absorbés par les fibres possédant une charge électrique négative en milieu aqueux de sorte qu'il faut les utiliser sous la forme d'une solution très concentrée pour obtenir un assouplissement suffisant de ces fibres.Il est également bien connu que l'effet assouplissant des agents assouplissants de ce type est bien inférieur à 30 celui des agents tensio—actifs cationiques possédant un groupe al-coyle ou alcoylacyle à longue chaîne. On sait également qu'un agent tensio-actif cationique possédant au moins un radical hydrophobe à longue chaîne présente un excellent effet assouplissant pour le papier, le coton, la rayonne, les fibres 35 synthétiques et autres produits fibreux semblables mais que, lorsqu' on l'utilise pour le traitement de fibres hydrophiles ou de cuirs, il dirige son radical hydrophile vers la surface de la fibre ou du cuir à traiter tandis que son radical hydrophobe est dirigé vers l'ex 70 00766 2 2030138 térieur e^» ainsi, rend la fibre ou le cuir hydrophobe. En conséquence, il est en pratique inutilisable lorsque les textiles traités doivent présenter une hygroscopicité suffisante comme caractéristique pratique. 5 Dans la fabrication du papier, on a utilisé comme assouplis sants des produits d'addition oxyéthylénés non ioniques d'amides d' acides gras à longue chaîne et de disulfonates aliphatiques anioni-ques à longue chaîne tels qu'indiqués ci-dessus, mais, comme ils ont un pouvoir moussant élevé en solution diluée, ils font flotter 10 la pâte à papier dans une suspension de pâte placée dans une pile,® envier ou un sablier> ce qui rend la préparation du papier difficile. En outre, ces assouplissants ou agents tensio-actifs eationiques ont pour inconvénient que lorsque l'assouplissant ou agent tensio-actif cationique est ajouté en une quantité représentant de 0,1 à 3$ du 15 poids de la pâte à une suspension de pâte, lors du battage , les enchevêtrements de fibres présents dans un papier mouillé sont étirés dans la direction de la machine par l'action d'une tension à laquelle le papier mouillé est soumis lorsque, après essorage à 1* aide d'une presse à rouleaux, il est transféré vers une zone de sé— 2D chage et est enroulé, par suite de la rupture de liaisons hydrogène entre fibrilles de cellulose et de la diminution du coefficient de frottement entre fibrilles provoquée par l'adsorption de l'agent tensio-actif^ et une non uniforpité dans la tension provoquée par une légère non uniformité d'un feuta?e a pour résultat que le papier ain-25 si obtenu présente un filigrane latéral. A la suite d'études effectuées pour surmonter les inconvénients précités des composés antérieurement connus comme assouplissants des fibres, particulièrement des fibres cellulosiques, la présente invention repose sur la découverte d'une composition assouplissante 30 permettant d' atteindre ce but. C'est-à-dire que la Demanderesse a découvert qu'on pouvait communiquer de la souplesse à des fibres textiles, ainsi que des caractéristiques d'hygroscopicité, en utilisant une association d'au moins un composé (I) de formule générale: 35 /(CHo.CHR".0) R'COOMe R-N (CH0.CHR".0) R'COOMe ^ m (dans laquelle R est un groupe alcoyle ou alcényle contenant de 8 à 70 00766 3 2030138 18 atomes de carbone, R' est Tin groupe alcoylène contenant de 1 à 2 atomes de carbone, R" est un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, Me est mien de métal alcalin et n et m sont des nombres entiers de 0 à 5) et soit d'un agent tensio-actif cationique (il) soit d'unggent 5 tensio-actif amphotère (III ) tels que décrits ci-dessous. Bans la formule générale (1) ci-dessus, R est, par exemple, un radical octyle, lauryle, myristyle, palmityle ou octadécyle, R' est, par exemple, un radical méthylène ou éthylène et Me est, par exemple le sodium ou le potassium.Parmi les composés tensio-actifsNamphotè-10 res répondant à la formule générale ci-dessus, les composés préférés sont le N-lauryl-N,N-di(propionate) de sodium, le N-lauryl-N,N-bis (éthènoxyacétate) de sodium, le N-octyl-N,N-bis(éthènoxyacétate) de sodium et le N-octadécyl-N,N-bis(pentaéthènoxyacétate) de sodium. L'agent tensio-actif cationique (il) ci-dessus est, par exemple 15 le chlorure de distéaryl diméthyl ammonium, le chlorure de stéaryl di(polyéthoxy) méthyl ammonium, le chlorure de distéaryl polyéthoxy méthyl ammonium, le sulfate de bis(stéaroylaminoéthyl) méthyl éthyl ammonium et autres agents tensio-actifs cationiques ayant une structure chimique semblable à celle de ces composés. 20 Comme exemples de l'agent tensio-actif amphotère (III) on citera les méthyl sulfates de 2-alcoyl-ou 2-alcényl-1-méthyl-1-(2'-acyloyl amidoéthyl)-imidazolinium (dans lesquels le radical alcoyle, alcény-le ou acyloyle a de 8 à 18 atomes de carbone), les N-alcoyl-ou N-alcényl—-iminodipropionates de di^îétal alcalin] (dans lesquels 25 le métal alcalin est le sodium ou le potassium et le radical alcoyle ou alcényle a de 8 à 18 atomes de carbone), les N-alcoyl-ou N-alcé-nyl—N,N—diméthylbétaînes (dans lesquelles le radical alcoyle ou alcényle a de 8 à 18 atomes de carbone), ou autres agents te.nsio-actifs amphotères similaires. 30 Le composé tensio-actif amphotère (i) correspondant à la formu le générale (1) ci-dessus est de préférence utilisé à raison de 0,5 à 4 parties en poids ou, mieux,,de 1 à 3 parties en poids par partie en poids de l'agent tensio-actif (il) ou (III). La Demanderesse a découvert que même lorsqu'un agent tensio-35 aétif cationique ou amphotère utilisé classiquement comme assouplissant a, lorsqu'il est utilisé seul, pour effet d'abaisser, dans les fibres textiles, les propriétés d'hygroscopicité, de résistance à la traction, de résistance à la déchirure, de résistance à l'éclatement 70 00766 2030138 et/ou de résistance au pliage, la composition ci-dessus, selon la présente invention, est exempte de ces inconvénients. En outre, dans la fabrication du papier Japon, on utilisait un agent dispersant (mucilage) synthétique ou naturel de haut poids mo-5 léculaire, tel qu'une solution visqueuse d'une décoction d'Hibiscus Manihot ou d'acide polyphosphorique. Si on utilise un agent ten— sio-actif cationique comme assouplissant dans une dispersion de fibres contenant un tel agent dispersant, l'agent tensio-actif cationique neutralise les groupes polaires dans ledit composé de haut 10 poids moléculaire utilisé comme agent dispersant et provoque la coagulation de l'agent dispersant, ce qui fait que la viscosité de la dispersion décroît et que l'agent dispersant perd son pouvoir dispersant. Au contraire, la composition selon la présente invention ne réagit pas avec l'agent dispersant puisque le composé (i) entrave 15 l'ion cationique du composé (II) ou (III) et, en conséquence, chaque constituant peut présenter sa caractéristique propre et permettre 1» fabrication du papier, ce qui permet d'obtenir un papier présentaat une souplesse améliorée» Lorsqu'un agent tensio-actif cationique et qu'un agent tensio-20 actif anionique sont présents en même temps dans une solution aqueuse, ils réagissent en donnant une substance insoluble et, ainsi, ces deux agents tensio-actifs perdent leur efficacité en tant qu'agent assouplissant et mouillant. Cependant, la coexistence du composé (I) et d'un agent tensio-actif cationique, selon la présente invention, 25 ne présente pas cet inconvénient. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés à titre d'illustration de la présente invention. Exemple 1 On ajoute 20 g d'un mucus d'Hibiscus Manihot (à une concentra-30 tion de 0,17%, en poids)oad'une solution visqueuse d'acidepolyphosphorique (à me concentration de 1,45$> en poids) l un mélange de 20 g à'me solution à 1$d'unagent tensio-actif cationique, comme indiqué au tableau suivant, et 20 g dtne solution à 1$ d'agent tensio-actifamphotère correspondant au composé (I),comme indiquéauTableaul,puis odajoute 40 g 35 d'eau afin d'obtenir 100 g de mélange. On agite le mélange à 20°C, de manière à observer l'état de la solution. On mesure la viscosité à l'aide d'un viscosimètre Redvood, afin de déterminer une viscosité relative. On observe l'état de la dispersion, au bout de 10 minutes, r 70 00766 5 2030138 sur une dispersion aqueuse à 0,3% de fibres de mûrier à papier Broussonetia Kajinoki Sieb L., dans un milieu dispersant tel qu'indiqué ci-dessus. Les résultats ainsi obtenus sont rapportés au Tableau I, figurant page 1 de la présente description. 5 (*) Au tableau I, les abréviations utilisées pour indiquer la nature de l'agent tensio-actif cationique (i) correspondent respectivement aux composés suivants: SMAC : Chlorure de distéaryl diméthyl ammonium SEMAC : Chlorure de stéaryl di(polyéthoxy(9))méthyl ammonium 10 DESMAC s Chlorure de distéaryl polyéthoxy(5) méthyl ammonium BSMEAE : Ethjlsulfate de bis(stéaroylaminoéthyl)méthyl éthyl ammonium (**) Au tableau I, les chiffres entre parenthèses utilisés pour décrire la nature du composé (i) indiquent respectivement les composés suivants: 15 (1) N-lauryl-N,N-di(propionate) de sodium (2) ... ... N-lauryl-N,N-bis(éthènoxyacétate) de sodium (3) ... ... N-octyl-N,N-bis(éthènoxyacétate) de sodium (4) ... ... N-octyl-N,N-bis(éthènoxyacétate) de sodium (5) ... ... N-oetadécyl-N,N-bis(pentaéthènoxy-acétate) de sodium 20 Exemple 2 On compare la souplesse d'un papier traité seulement à l'aide d'un agent tensio-actif cationique (II) ou d'un agent tensio-actif amphotère (ill) à la souplesse d'un papier traité par un mélange d1 un agent tensio-actif cationique (II) ou d'un agent tensio-actif 25 amphotère (III) et d'un composé (l), par l'essai de traitement thermique suivant : Pâte utilisée : LBKP (BRONSSONCTÏA KAJINOKI P.) Conditions de battage : A l'aide d'un hydrobroyeur, d'abord pendant 15 minutes, puis pendant 30 minutes en abais-30 sant les lames, et 15 minutes de post-batiage Concentration de la pâte: 2,1%, en poids Concentration de l'agent traitant: On utilise respectivement l'agent cationique (il) et l'agent amphotère (III) sous forme de solutions à 0,01%. A cette so-35 lution, on ajoute un composé (I) en la con centration indiquée au tableau II suivant, afin d'obtenir une composition suivant la présente invention. 70 00766 6 2030138 Mode de traitement: On ajoute un assouplissant, comme indiqué au 10 5 tableau II suivant, à une suspension de pâte dT une concentration de 2,1% qu'on traite dans un hydrobroyeur puis dans un batteur mélangeur, pais on met sous forme de papier à l'aide d'une machine à papier à tamis court. Le poids du papier, pour les mesures de résistance, est de 60 g/m2 et, pour les mesures de souplesse et du pouvoir d'absorption de l'eau, de 20 g/m2. Les propriétés des papiers ainsi préparés sont mesurées suivant les normes JIS (Japanese Industrial Standard) suivantes s résistance à la traction P-8113 (52), résistance à l'éclatement P-8112 (63), résistance à la déchirure P-8115 (63), résistance au pliage P-8115 15 (63), et pouvoir d'absorption de l'eau P-8141 (65). La souplesse est mesurée à l'aide d'un appareil Clark pour mesurer la souplesse. Les résultats obtenus sont rapportés au tableau II, figurant page 8 de la présente description. Au tableau II, les abréviations utilisées pour désigner les agents tensio-actifs cationiques (il) et 20 les composés (i) ont les mêmes significations qu'à l'exemple 1. Les abréviations utilisées pour désigner l'agent tensio-actif amphotère (III) correspondent, respectivement, aux composés suivants: HMSIM : Méthylsulfate de 2-heptadécyl-1-méthyl-(2-stéaroylamido-éthyl)imidazolinium 25 STIP : N-stéaryl-(â -iminodipropionate disodique TMB : N-stéaryl-N,N-diméthylbétaïne. 70 00766 7 2030138 TABLEAU I No. Agent Agent Composé (I) Vis Etat du mélange Etat de la disper catio co avec agent dis dispersion sant nique Na Quan sité persant de fibre à 5 (II) * ture ** tité a j ou-tée (s) papier au bout de 10 minutes 1 Hibiscus SMAC 1,01 Trouble, floculeux Mauvais 10 Manihot 2 d° SEMAC - - 1,01 d® d® 3 d® DSEMAC - - 1,13 d® ^ d® 4 d° BSMEAE - - 1,03 d® d® 5 d® SMAC (2) 2 1,20 d® d® 15 6 d® d® d® 6 1,48 Partiellement floculeux Assez bon 7 d® d® d® 10 2,32 Liquide translucide, -visqueux Bon 8 d® d® d® 20 2,45 d® d® 9 d® SEMAC d® 20 2,51 d® d® 20 10 d» DSEMAC d® 20 2,42 d® d® 11 d® BSMEAE d® 20 2,32 d® d® 12 d° SMAC (1) 20 2,44 d® d® 13 d®. d® (3) 20 2,44 d® d® 14 d® d® (4) 20 2,61 d® d® 25 15 d® d® (5) 20 2,52 d® d® 16 Acide polyphos-phorique' d® mm mm 1,01 Trouble, flo-culeux Mauvais 17' d® SEMAC - - 1,12 d® d® 30 18 d® DSEMAC - - 1,18 d® d® 19 d® BSMEAE - - - 1,03 d® d® 20 d® SMAC (2) 2 1,18 d® d® 21 d® d® d® 6 1,21 . . . d° d® 22 d® d® d® 10 4,08 Liquide trans- Bon w luc ide, vi squeux 35 23 d® d® d® 20 4,19 d® d® 24 d® SEMAC d® 20 , 4,20 d® d® 25 d® DSEMAC d® 20 4,28 d® d® 26 d» BSMEAE d® 20 4,08 d® d® 27 d® SMAC (1) 20 4,21 d® d® 40 28 d® d® (3) 20 4,25 d® d® 29 d® d® (4) 20 4,19 d® d® 30 d® d® (5) 20 4,31 d® d® 70 00766 8 2030138 TABLBAU II No. Agent Composé (I) y—v S o Pou Lon Résis Résis Résis catio o voir gueur tance tance tance nique Na Con— n absor de à 1» à la au 5 (II) ou tu cen- n » bant rup écla déchi pliage ampho re tra- r-i de ture tement rure (cy tère tion, 0 O l'eau (Km) (kg/cn2) (g) cles) (III) T>oids% Ui (mm) 1 - - - 8,51 22 2,78 2,31 53,0 67,7 10 2 SMAC - - 5,82 2 1,12 0,91 41,3 19,2 3 HMSIM - - 6,47 5 1,23 1,02 36,6 14,6 4 SEMAC - - 6,15 7 1,25 1,12 47,4 15,9 5 DSEMAC - - 5,99 2 1,10 1,00 44,7 18,7 6 BSMEAE - - 6,02 0 1,37 0,89 38,0 30,7 15 7 SMAC (2) 0,001 5,87 3 1,27 0,89 47,1 21,7 8 d° (2) 0,0025 5,92 4 1,36 0,97 43,6 27,5 9 d° (2) 0,005 6,06 12 1,97 1,39 51,7 41,1 10 d® (2) 0,01 5,72 19 2,51 1,99 54,1 43,3 11 HMSIM (2) 0,01 6,11 21 2,67 2,13 52,2 57,9 20 12 SEMAC (2) 0,01 6,32 23 2,41 2,16 51,6 60,3 13 DSEMAC (2) 0,01 6,11 19 2,37 2,08 51,1 51,9 14 BSMEAE (2) 0,01 5,83 19 2,13 2,07 56,3 71,0 15 SMAC (1) 0,02 5,71 20 2,28 2,03 50,0 57,6 16 d® (3) 0,02 5,50 21 2,46 2,06 50,2 51,0 25 17 d® (4) 0,02 5,71 19 2,34 1,98 49,9 60,8 18 d® (5) 0,02 5,61 21 2,66 2,06 47,9 70,1 19 HMSIM (1) 0,02 6,22 22 2,62 2,12 52,7 52,7 20 d® (3) 0,02 6,12 21 2,58 2,16 51,7 65,2 21 d® (4) 0,02 5,87 19 2,55 2,21 51,6 60,3 30 22 d® (5) 0,02 6,00 19 2,45 2,06 53,6 60,3 23 d® - - 5,92 4 0,89 1,00 36,2 15,8 24 STIP - - 6,41 8 0,92 1,12 39,6 17,2 25 TMB - - 6,37 7 0,99 1,09 30,2 13,3 26 HMSIM (2) 0,02 5,72 21 2,23 2,16 51,9 60,5 35 27 STIP (2) 0,02 6,02 23 2,16 2,21 52,2 61,5 28 TMB (2) 0,02 6,11 20 2,07 2,09 50,3 59,3 70 00766 9 2030138 REVENDICATIONS 1. Une composition assouplissante pour textiles, qui comprend essentiellement un composé tensio-actif choisi parmi les agents tensio-actifs cationiques, les agents tensio-actifs amphotères et 5 leurs mélanges ainsi qu'un composé assouplissant répondant à la formule générale: /(CH9.CHR".0) R'COOMe R - N ^(CH„.CHR".0) RrC00Me i m dans laquelle R est un groupe alcoyle ou alcényle contenant de 1 à 18 10 atomes de carbone, R* est un groupe alcoylène contenant de là2 atomes de carbone, R" est un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, Me est un métal alcalin et n et m sont des nombres entiers de 0 à 5. 2. Une composition assouplissante suivant la revendication 1, caractérisée en ce gj^e^Jgsdits textiles sont choisis parmi les fi- 15 bres, les tissus^Tes produits en feuille et les papiers constitués principalement par de la cellulose. 3. Une composition assouplissante suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent tensio-actif cationique est le chlorure de distéaryl diméthyl ammonium, le chlorure de stéaryl di-(po- 20 lyéthoxy)méthyl ammonium, le chlorure de distéaryl polyéthoxy méthyl ammonium et le sulfate de bis(stéaroylaminoéthyl)méthyl éthyl ammonium. 4.Une compositionassouplissante suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent tensio-actif amphotère est un méthyl 25 sulfate de 2—alcoyl-ou 2-alcényl-1-méthyl-1-(2'-acryloyl-amidoéthyl) imidazolinium,un N-alcoyl-ou N-alcényl-j2>-iminodipropionate de di-jmétal alcalin}ou une N-alcoyl-ou N-alcényl-N,N-diméthylbétaxne. 5. Une composition assouplissante suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le composé assouplissant est le N—lauryl-N, 30 N-di(propionate) de sodium, le N-lauryl-N,N-bis(éthènoxyacétate) de sodium, le N-octyl-N,N-bis(éthènoxyacétate) de sodium ou le N-octa-décyl-N,N-bis(pentaéthènoxyacltate) de sodium. 6. Une composition assouplissante suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le composé assouplissant représentede0,5à 4 35 parties en poids pour une partie en poids desdits agent tensio-actif cationique, agent tensio-actif amphotère et leurs mélanges. 7. Une composition assouplissante suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le composé assouplissant représente de 1 à 3 parties en poids pour une partie en poids desdits agent tensio-actif 4) cationique, agent tensio-actif amphotère et leurs mélanges.