Brevet FR2164932A1 — publié le 19730803

La présente invention a pour objet des solutions pour le lessivage et le mercerisage fortement alcalines, contenant des mouillants et très stables. Pour rendre possible un mode d'opération rationnel, on s efforce, lors du mercerisage et du lessivage (ou lixiviation des textiles cellulosiques, d'arriver à une durée d'action aussi brève que possible. On ne peut cependant obtenir de bons effets de mercerisage et de lessivage qu'en utilisant des mouillants résistant aux alcalis. Comme mouillants pour les bains de mercerisage et de lessivage, on propose, par exemple dans le 2ème fascicule publié de la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne NO 1 014 067, des acides sulfoniques aliphatiques à haut poids moléculaire, et, dans le brevet de la République Fédérale d'Allemagne NO 3 955 857, des mélanges d'alkyl-sulfonates et de sulfates d'alkyles ayantunnombre d'atonesds carbone déterminé.On a également essayé d'améliorer le pouvoir mouillant des lessives par addition de phénols, d'alcools cycliques, de dérivés de la térébenthine, de naphtalènes hydrogénés, ainsi que d'autres produits. Tous ces produits utilisés jusqu'à présent ne satisfont cependant pas à tous les points de vue aux exigences de la pratique ; ils présentent des inconvénients d'ordre technique, économique ou physiologique. C'est ainsi, par exemple, que les produits contenant des phénols entrainent - sans tenir compte de leur odeur désagréable d'extraordinaires difficultés lors de l'élimination des eaux usées. Dans la plupart des cas, les sulfates d'alkyles et les alkyl-sulfonates n'ont pas une résistance suffisante aux agents alcalins et perdent leur efficacité au bout d'un temps relative ment court, si bien qu'il est nécessaire de compléter le bain continuellement ou bien de le renouveler. Dans beaucoup de cas, un moussage intense de l'agent mouillant utilisé entraene des ennuis lors de la mise en oeuvre. Or, la Demanderesse a trouvé que des a-oléfine- sulfonates dont les restes alkyles ont, pour l'essentiel, de 8 à 12 atomes de carbone, conviennent, de façon particulièrement avantageuse, comme agents mouillants pour les textiles dans le domaine alcalin caustique, et peuvent donc constituer d'excellents mouillants dans les bains de mercerisage et de lessivage. L'invention a en outre comme objet des solutions de lessivage et de mercerisage aqueuses, très alcalines, solutions qui contiennent a) des a-oléfine-sulfonates ayant en moyenne d'à peu près 6 à 12 atomes de carbone, b) des alcools inférieurs, des diols inférieurs, ou leurs éthers avec des alcools inférieurs, ainsi que c) des triesters dérivant de l'acide orthophosphorique et d'alcools inférieurs. Les proportions dans lesquelles ces mouillants, ainsi que d'autres adjuvants, sont utilisés peuvent varier entre de larges limites ; elles sont fonction de l'utilisation envisagée et de l'action souhaitée dans ces conditions. D'une façon générale, la teneur en a-oléfine-sulfonates des solutions aqueuses de-lessivage et de mercerisage fortement alcalines, conformes à l'invention, est comprise approximativement entre 0,5 et 10 g/litre ; elle va, de préférence, de 1 à 6 g/litre. La teneur des bains de mercerisage et de lessivage en alcools et diols aliphatiques, ou en éthers dérivant de ces composés, peut osciller entre à peu près 0,1 et 10 g/litre ; elle est comprise de préférence entre 0,5 et 5 g/litre. La-concentration des esters phosphoriques va en général de 0,05 g à 5 g/litre. La teneur en composés alcalins des bains de mercerisage et de lessivage est comprise, la plupart du temps, approximativement entre 150 et 300 g/litre ; on utilise de préférence des bains contenant de 200 à 250 g d'alcali. La préparation des a-oléfine-sulfonates utilisés conformément à l'invention comme agents mouillants pour les textiles dans le domaine alcalin caustique peut s'effectuer, selon des procédés connus, par sulfonation d'a-oléfines dont la longueur de chatne va en moyenne de 6 à 12 atomes de carbone, de préférence de mélanges d'a-oléfines dont la composante principale contient dans sa chatne 10 atomes de carbone, au moyen d'anhydride sulfurique ou d'autres agents de sulfonation, sulfonation qui est suivie d'une hydrolyse et d'une neutralisation du produit de sulfonation. Les sulfonates ainsi obtenus constituent un mélange forme, pour la majeure partie, d'alcène-sulfonates, et, dans une moindre proportion, d'hydroxysulfonates. Une partie des sulfonates se trouve sous la forme de disulfonates.La préparation des oléfine-sulfonates est décrite, par exemple, dans 11 ouvrage de K. Lindner "Tenside, Textilhilfsmittel, Waschrohstoffet', vol. III (1971), pages 2299 à 2315. Pour l'utilisation dans le cadre de la présente invention, on envisage avant tut les sulfonates de métaux alcalins et, plus particulièrement, les sulfonates de sodium. Comme autres composantes, les solutions de mercerisage et de lessivage conformes à l'invention contiennent des alcools aliphatiques inférieurs, en particulier des alcanols ayant de 3 à 6 atomes de carbone, par exemple l'isopropanol, le n-butanol et le n-hexanol, ou des alcane-diols, en particulier l'éthylène- glycol et le propylène-glycol, ou bien les éthers de ces composés avec des alcools inférieurs, par exemple l'éther butylique du diéthylène-glycol. D'autres composantes essentielles des solutions de mercerisage et de lessivage conformes à l'invention sont les esters, qui sont de préférence des triesters dérivant de l'acide orthophosphorique et d'alcools inférieurs, plus particulièrement d'alcanols ayant 3 ou 4 atomes de carbone. Dans beaucoup de cas, on peut obtenir une amélioration supplémentaire de l'acti vitré n ajoutant des tri-alcanol-amines ou des N-alkyl-dialcanol- amines dont les restes alcoxy contiennent chacun 2 ou 3 atomes de carbone et dont le reste N-alkyle éventuel est à bas poids moléculaire. La concentration de ces autres composantes qui peuvent être éventuellement associées est comprise approximativement entre 0,5 et 10 g par litre. Les bains de mercerisage et de lessivage peuvent par ailleurs contenir d'autres additifs courants, par exemple des solvants organiques ou des agents séuestrants. Un fait inattendu est que les oléfine-sulfonates, mis en jeu comme mouillants conformément à l'invention, restent stables et actifs mezme lorsque la teneur en alcali des bains est supérieure à 150 g/litre. L'efficacité de ces mouillants reste aussi conservée pendant une plus longue durée dans les bains au repos. Les exemples qui suivent ont pour but d'illustrer la présente invention. Sauf indication contraire expresse, les parties et pourcentages s'entendent en poids. Les températures sont exprimées en degrés Celsius. EXEMPLE 1 On met à l'épreuve un écheveau de coton long de 27,4 cm (coefficient de torsion : 70/Z) dans l'appareil pour essais de lessives de mercerisage selon Hintzmann [cf. Melliand-Textilberichte (1968), fascicules 3 et 4, pages 311 à 315 et 450 à 45Ç, à la température ambiante, avec une charge de 33 g, dans 100 ml d'un bain de mercerisage contenant, par litre 220 g d'hydroxyde de sodium, 2,5 g d'un oléfine-sulfonate de sodium préparé à partir d'a-oléfines ayant pour la plupart dans leur channe 8 atomes de carbone, 0,6 g d'isobutanol et 0,1 g de phosphate de tri-isobutyle. On "lit" le retrait qui s'est produit après des durées d'action égales à 5, 10, 20, 30, 45, 60, 75 et 90 secondes. Les valeurs (en mm) obtenues pour le retrait et les vitesses de retrait (en mm/seconde) calculées à partir de celles-ci sont portées en ordonnées et le temps (en secondes) est porté en abscisses sur le diagramme de la figure 1 du dessin annexé (il en est de même pour les autres figures). Sur ce dessin, les lignes continues correspondent au retrait et les lignes tiretées correspondent aux vitesses de retrait. Les résultats montrent que l'on obtient la vitesse de retrait optimum même avec une courte durée d'action allant de 10 à 20 secondes, soit au bout d'environ 15 secondes. Le retrait est déjà de 18 mm au bout de 5 secondes et, au bout de 20 secondes, il atteint, avec 90 mm, pratiquement la valeur optimum. EXEMPLE 2 Selon la méthode d'épreuve indiquée à l'exemple 1, on évalue les retraits et les vitesses de retrait que l'on obtient en utilisant un bain de mercerisage contenant par litre 220 g d'hydroxyde de sodium, 1,5 g d'un oléfine-sulSonate de sodium, préparé à partir d'a-oléfines ayant pour la plupart dans leur channe 10 atomes de carbone, 0,5 g de n-butanol, 0,1 g de phosphate de tri-isobutyle et 1 ,2 g de N-isobutyl-diéthanol-amine. Les résultats sont représentés, de la même manière que pour l'exemple 1, dans le diagramme de la figure 2 du dessin annexé. Ici encore on obtient la vitesse de retrait optimum au bout d'un court temps d'action allant de 10 à 15 secondes ; après seulement 15 secondes, il s'est produit un retrait supérieur à 90 mm. Pour mettre en évidence la stabilité du bain de mercerisage, on répète l'essai de la même manière, au bout de 24 heures, avec le bain utilisé précédemment. Les résultats de cet essai, qui sont indiqués dans le diagramme de la figure 3 du dessin annexé, montrent que les bonnes propriétés mouillantes de ce bain de mercerisage sont restées pratiquement inchangées. EXEMPLE 3 : (Exemple comparatif) On effectue les essais décrits à l'exemple 1, avec une solution de mercerisage conforme à la technique antérieure, contenant, par litre 1,5 g d'un n-paraffine-sulfonate ayant de 14 à 19 atomes de carbone, 0,5 g de n-butanol, 0,1 g de phosphate de tri-isobutyle, et 1,2 g de N-isobutyl-diéthanol-amine. Les résultats de ces essais, rapportés dans le diagramme de la figure 4 du dessin annexé, montrent que, dans ce bain de mercerisage on n'obtient une vitesse de retrait nettement inférieure qu'après une durée de mouillage égale à 20 secondes. Si l'on répète cet essai au bout de 24 heures, avec le même bain de mercerisage (cf. figure 5 du dessin annexé), on constate une nouvelle baisse de la vitesse de retrait, dont l'optimum est également atteint au bout de 20 secondes. Dans ce cas, on n'obtient un rétrécissement satisfaisant qu'au bout d'environ 40 à 50 secondes. Une comparaison entre les figures 4 et 5, d'une part, et les figures 1 à 3, d'autre part, montre clairement le progrès que représentent les bains de mercerisage conformes à l'invention par rapport aux bains antérieurs. Un autre avantage des bains de mercerisage conformes à l'invention est qutils n'ont qu'une faible tendance à la formation de mousses. REVENDICATIONS 1.- Application d'u-oléfine-sulfonates de métaux alcalins dont les restes alkyles contiennent, de façon prépondérante, de 8 à 12 atomes de carbone, comme agents mouillants dans des bains très alcalins. 2.- Bains de mercerisage et de lessivage aqueux, très alcalins, caractérisés en ce qu'ils contiennent a) des a-oléfine-sulfonates de métaux alcalines, dont les restes alkyles contiennent, de façon prépondérante, de 8 à 12 atomes de carbone, b) des alcools inférieurs, ou des diols inférieurs, ou leurs éthers avec des alcools inSérieurs, ainsi que c) des triesters dérivant de l'acide orthophosphorique et d'alcools inférieurs. 3.- Bains de mercerisage et de lessivage aqueux, fortement alcalins, selon la revendication 2, caractérisés en ce que leur teneur en a-oléfine-sulfonates de métaux alcalins est comprise approximativement entre 0,5 et 10 g par litre. 4.- Bains de mercerisage et de lessivage aqueux, fortement alcalins, selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisés en ce que les solutions contiennent en outre des tri-alcanol-amines ou des N-alkyl-di-alcanol-amines, dont chacun des restes alcoxy contient 2 ou 3 atomes de carbone.