Brevet FR2264121A1 — publié le 19751010

L'invention concerne des apprêts pouvant être mis en oeuvre pour l'apprêtage primaire ainsi que pour le post-appretage. Les apprêts sont des substances produisant sur les textiles les effets suivants: ils améliorent le toucher et la main (les textiles donnent ltimpression d'avoir plus de corps qu'ils n' en ont réellement), ils agissent sur la souplesse et la rigidité des textiles; ils améliorent les caractéristiques de défroissabilité et de fixage des plis de repassage ou des effets de glaçage (finish); les effets individuels prédominent plus ou moins fortement selon le type d'apprêt utilisé. Les textiles neufs pour l'habillement sont habituellement dotés d'apprêts en vue de l'amélioration du toucher et des caractéristiques de défroissabilité apprêt primaire). Suivant la qualité des produits, une perte d'apprêt entralne une modification plus ou moins désavantageuse des possibilités d'emploi des pièces d'habillement. Au cours du nettoyage chimique, les apprêts solubles dans les solvants ainsi que les apprêts hydrosolubles utilisés lors du nettoyage avec addition d'eau, sont partiellement ou totalement éliminés. Il en résulte une détérioration du toucher et de la main ainsi qu'une diminution des caractéristiques de défroissabilité et de la conservation des effets d'apprêtage des textiles nettoyés. Pour remédier à ces inconvénIents ,on procède, après le nettoyage chimique, à l'apprêtage des textiles (post-apprêtage). Grâce à ce postappretage, on simplifie l'opération de repassage, obtient une augmentation du rendement des appareils d'apprêtage-vaporisage et rend les vêtements moins sensibles aux actions mécaniques pendant le transport. Pour le nettoyage chimique, on utilise comme apprêts des solutions de résines naturelles ou synthétiques, de combinaisons de résines, de mélanges de résines et de cires ou d'hydrocarbures aliphatiques à longue chalne dans des solvants organiques. Pour le postapprêtage consécutif au nettoyage, les apprêts sont normalement appliqués par le procédépar immersion et rotation ou par pulvérisation. Dans un but de rationalisation, les apprêts sont souvent aussi incorporés ces derniers temps au bain de nettoyage. Etant donné que la quasi totalité des apprêts actuellement proposés passent aisément sur les filtres, cela ne nose aucun problème du paint de vue opératoire. Deux restrictions n'ont cependant pas pu être levées jus qu'ici 1. Les constituants de l'apprêt se comportent du point de vue de la chimie colloldale comme une "salissure" et se combinent aux molécules de détergent. Cela réduit l'effet nettoyant du bain de nettoyage et favorise le phénomène de grisaillement. 2. Entant donné que l'effet de nettoyage des textiles dans des solvants organiques est considérablement amélioré par des additions d'eau, le pouvoir émulsionnant des renforçateurs de nettoyage dans le solvant et leur pouvoir solubilisant de l'eau pré- sentent une importance déterminante pour la dispersion de l'eau dans le bain de nettoyaZJe. La dispersion de l'eau dans le bain de nettoyage est perturbée par suite du caractère hydrophobe des substances efficaces en tant qu'apnrets. Les renforçateurs de nettoyage sont habituellement réglés de manière à réaliser dans le solvant pur des conditions optimales pour la solubilisation et l'émulsion de l'eau. Etant donné que ces conditions sont perturbées par la présence d'apprêts dans le bain de nettoyage, il peut se prpduire un rétrécissement et un feutrage de la marchandise nettoyée (Littérature: Hasenclever/Naumann "Nettoyage chimique1,, partie spécialisée T 76 à partir de manuels à l'usage des Ingénieurs et des Techniciens du textile, Edition Dr Spohr, Stuttgart). il a été trouvé à présent que des alcools gras saturés, non ramifiés à longue chaîne, éthoxylés et consécutivement phosphatés, ainsi que des mono- et des diesters de glycérine et d'acides carboxyliques aliphatiques saturés et non ramifiés apportaient aux textiles une amélioration notable du toucher et un accroissement des caractéristiques de défroissabilité, sans pour autant nuire aux propriétés émulsionnantes du bain de nettoyage. Les composés décrits répondent aux formules générales I a [R1 - O - (CH2-CH2-O)n] - 3-P = O Dans ces formules, R1 représente une chaîne hydrocarbonée aliphatique, saturée, non ranifiée avec 16 à 18 atomes de carbone, n un nombre entier de 10 à 14 et Me un- ion métallique monovalent. Ces composés se forment au cours de l'estérification d'alcools gras éthoxylés et se présentent sous forme de mélanges avec diverses fractions de tri- et de diesters. il est évidemment possible de séparer les composés Ia et lb et de les utiliser séparément. il n'en résulte cependant aucun avantage pour les besoins de l'invention. II Des monoesters de glycérine de formule générale R2 C3 O3 H7 ainsi que III des diesters de glycérine de formule générale (R2)2 C3 O3 H6 Dans ces formules, O désigne un reste d'acide monocarboxylique aliphatique, saturé, non ramifié avec 12 à 1* atomes de carbone. les composés des types Ia, Ib, II et III ont en commun le fait que les chaînes hydrocarbonées sont liées sous forme d'alcool à un triacide dans le cas des types Ia et Ib et sous forme d'aci- de à un trialcool dans le cas des types II et III. Exemple 1 - Comparaison du pouvoir émulsionnant Préparation des substances A. 5 moles d'alcool stéarylique sont éthoxylées avec 50 moles d'oxyde d'éthylène, estérifiées avec 2 moles d'acide phosphori oue et neutralisées avec de la lessive de soude. Il se forme ainsi un mélange de composés correspondant aux formules géné- rales ci-dessus relatives aux types Ia et Ib. A partir de ce mélange de produits, on prépare un apprêt de composition suivante 40 parties de phosphate de polyéthoxystéaryle (composé de type Ia et Ib) 10 parties d'isopropanol 50 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance A B. 5 moles d'un alcool gras saturé en G 16/C 18 sont éthoxylées avec 70 moles d'oxyde d'éthylène, estérifiées avec 2 moles d'a cide phosphorique et neutralisées avec de la lessive de soude il se forme ainsi un mélange de composés correspondant à la formule ci-dessus relative aux types Ia et Ib. 4 l'aide de ce mélange de produits, on prépare un apprêt de composition suivante 40 parties de phosphate de polyéthoxypalmitylstéaryle (composé selon types Ia et Ib) 10 parties d'isopropanol 50 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance B On prépare de façon analogue deux apprêts à partir de mono la rate de glycérine (type II) et de dilaurate de glycérine (type III) C. 40 parties de monolaurate de glycérine (pt. de fusion 280C) 10 parties d'isopropanol 50 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance C D. 40 parties de dilaurate de glycérine (pt. de fusion 31 C) 10 parties dtisopropanol 50 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance D E.Un autre apprêt avec la composition suivante est préparé à l'aide d'un mélange de composés utilisables selon l-'invention: 30 parties de phosphate de polyéthoxystéaryle (composé type Ia et Ib) 10 parties de monolaurate de glycérine (type II) 10 parties d'isopropanol 50 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance E Les substances A à E sont comparées à des apprêts connus du commerce à base de résines synthétiques qui sont constitués par les produits suivants F. 40 parties de résine malique 60 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance F G. 20 parties de polystyrène 80 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance G H. 20 parties de résine alkyde modifiée par de l'huile de lin 10 parties de n-paraffine avec une longueur de chaîne de 20 à 24 atomes de carbone 10 parties d'éther de nonylphénol et de polyglycol avec 5 moles d'oxyde d'éthylène 10 parties d'isopropanol 50 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance H Pour déterminer l'effet des apprêts sur le pouvoir émulsionnant, on a ajouté à une solution de tétrachloréthylène renfermant 5 g/l d'un renforçateur de nettoyage du commerce à base d'alkylarylsulfonate et d'éther d'alkylphénol et de polyglycol 5 g/l chaque fois des substances A, B, C, D, E, F, G en H et on a déterminé le pouvoir d'émulsification de l'eau des bains.Le pouvoir d'émulsification de l'eau est caractérisé par la quantité d'eau maximale (g/l) pouvant être émulsionnée de fagon stable par le bain de nettoyage. 5 g/l RV 14,75 g/l 5 g/l RV + 5 g/l Substance A : 14,75 g/l 5 g/l RV + 5 g/l Substance B : 14,00 g/l 5 g/l RV + 5 g/i Substance C : 12,9 g/l 5 g/l RV + 5 g/i Substance D : 9,2 g/l 5 g/l RV + 5 g/l Substance E : 14,50 g/i 5 g/l RV + 5 g/l Substance F : 5,90 g/l 5 g/l RV + 5 g/l Substance G : 4,80 g/l 5 g/l RV + 5 g/l Substance H : 2,50 g/l RV désigne le renforçateur de nettoyage. En ajoutant les apprêts A à E, on obtient dans presque tous les cas la même valeur pour le pouvoir d'émulsification de l'eau dans le bain de nettoyage que pour le bain exempt d'apprêt alors que l'addition des apprêts courants à base de résines synthétiques influe très défavorablement le pouvoir d'émulsîfication de l'eau. Même la valeur pour la substance D se situe encore nettement au-dessus des valeurs relatives aux substances X, G et H. EXEMPLE 2 - Comparaison des propriétés de défroissabilité Pour l'appréciation de l'effet d'apprêt, on a déterminé les propriétés de défroissabilité des apprêts du commerce renfer- ment des résines synthétiques citées sous F, G et H en même temps que celles des apprêts à base des composés Ia et lb, II et III. Comne autre substance, on a examiné dans cet exemple le mélange suivant : 30 parties de phosphate de polyéthoxystéarylpalmityle (composé de types Ia et Ib) 10 parties de dilaurate de glycérine (type III) 10 parties d'isopropanol 50 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance I A cet effet, des tissus de structure identique en laine poids/m2 416 g coton " 470 g Acétate 2 1/2 " 469 g polyamide 6 " 443 g polyester " 433 g polyacrylonitrile " 447 g ont été traités car foulardage à l'aide d'une solution de 10 g/l des apprêts dans du tétrachloréthylène et exprimage consécutif avec un taux d'exprimage d'environ 15C 9. Le dépôt d'apprêt sur tous les produits fibreux se situait entre 0,4 et 0,5 % en poids pour les substances A à F, H et I et entre 0,2 et o,) % en poids pour la substance G. Les angles de défroissement ont été déterminés d'après la norme DIN 53 890 et calculés en alpha 0. Valeur moyenne non traité A B C D E F G H I Laine 85 108 92 124 105 129 97 132 116 116 Coton 24 62 48 54 51 68 39 69 52 57 Acétate 2 1/2 74 99 91 104 74 105 84116 99 96 Polyamide 6 74 80 74 69 44 82 68 94 76 78 Polyester 72 91 77 98 118 108 73 112 81 85 Polyacrylonitri- 89 91 91 93 69 93 84 101 89 90 le Les valeurs de défroissement mettent en évidence le fait que les composés utilisables selon l'invention produisent des effets d'apprêtage et de finish identiques aux apprêts connus à base de résines synthétiques. L'effet de finish est la propriété de l'apprêt de faciliter le glaçage de la matière textile traitée lors du repassage ou du pressage. EXEMPLE 3 - Comparaison de l'effet de finish La substance A a été comparée à un alcool gras éthoxylé de consistarce cireuse similaire, avec une longueur de chaîne de l'alcool gras identique et un même degré d'éthoxylation produisant le même effet faible sur le pouvoir émulsionnant du bain de nettoyage, lequel possède la formule CH3(CH2)17O (CH2-CH2O)10 Het a été ajusté à la même concentration d'ingrédient actif 40 parties d'alcool gras éthoxylé (tel que décrit) 10 parties d'isopropanol 50 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance K La nesure des propriétés de défroissabilité selon la norme DIT. 53 890 sur des échantillons de laine, de coton, d'acétate 2 1/2, de polyamide 6, de polyester et de polyacrylonitrile selon le mode opératoire décrit ci-dessus a donné les valeurs suivantes pour Alpha C Valeurs moyennes Sans traitement Substance k Substance Ç Laine 85 108 72 Coton 24 62 21 Acétate 2 1/2 74 99 70 Polyamide 5 74 80 74 Polyester 72 91 71 Poiyacrylonitrile 89 91 85 La substance A apporte une nette amélioration des valeurs de défroissement alors que la substance X, même comparée à la matière textile non traitée, conduit à des valeurs de défroissement plus mauvaises. La caractéristique du toucher ("main" et rigidité) a été appréciée subjectivement par 5 personnes. Les tissus traités par les substances A et K ont alors été unanimement jugés plus pleins et plus rigides que les tissus non traités. Aucune différence caractéristique dans le toucher n'a pu être décelée entre les échantillons apprêtés avec les deux substances. L'exemple montre que les alcools gras éthoxylés de consis ou de remplissage tance cireuse produisent certes un effet de "main" / sur les textiles mais qu'il ne se produit une amélioration des propriétés de défroissabilité que lorsque les alcools gras oxyéthylés sont estérifiés conformément à la présente invention. EXEMPLE 4 - Expérimentation pratique Les substances applicables conformément à 11 invention ont été directezent ajoutées, selon la formulation suivante, à une combinaison détergente telle qu'elle est habituellement utilisée comme renforçateur de nettoyage:: 10 parties de phosphate de polyéthoxystéaryle (types la et Ib) 10 parties de monolaurate de glycérine (type II) 25 parties de dodécylbenzènesulfonate de potassium 7 parties d'éther de nonylphénol et de polyglycol avec 3 moles d'CE n parties d'éther de nonylphénol et de polyglycol avec 9 moles d'OE parties de butylglycol 7 parties d'eau 35 parties de tétrachloréthylène 100 parties de substance L (0E désigne l'oxyde d'éthylène) La substance L a été mise en oeuvre à une concentration de 5 g/l dans un appareil de nettoyage chimique du commerce comme renforçateur de nettoyage avec effet d'apprêt pour le traitement de survêtements. A titre de comparaison, on a préparé un mélange de parties égales d'un renforçateur de nettoyage du commerce (base: alkyl- arylsulfonate combiné à des éthers de nonylphénol polyglycoliques) et d'un apprêt du commerce (substance H). 50 parties de renforçateur du commerce 50 parties de substance H 100 parties de substance M l'a substance M a été mise en oeuvre dans des conditions identiques à raison de 10 g/l pour permettre, au cours de l'essai, de partir des mêmes quantités de constituant actif tant en ce qui concerne les substances efficaces comme renforçateurs de nettoyage que les composés efficaces comme Pour les besoins de la comparaison, on a encore utilisé 5 g/l de RV - sans addition d'apprêt. Procédé de nettoyage : 3 min. de nettoyage préalable avec un bain de nettoyage renfermant respectivement 5g/l de substance X, 10 g/l de substance 2t ou 5 g/l de renforçateur de nettoyage sans ad dition d'apprêt, avec un bas niveau du bain dans le circuit de la pompe, 1 min. d'essorage 8 min. de nettoyage avec un bain contenant respectivement 5 g/l de substance l', 10 g/ 1 de substance E ou 5 g/l de renforçateur de nettoyage sans apprêt, avec un niveau de bain élevé au-dessus du filtre, 2 min. d'essorage Séchage a 600C Selon ce procédé, 5 charges de vêtements et de costumes d'un poids égal, salis de façon sensiblement identique, ont été soumises à un nettoyage, chaque charge ayant été additionnée de 2 est d'eau (par rapport au poids de la marchandise).Pour évaluer le grisaillement, on a nettoyé en même temps des tissus d'essai en laine, coton, acétate 2 1/2, polyamide 6, polyester et polyacrylonitrile blancs, blanchis, non azurés et non apprêtés et déterminé le grisaillement par une mesure de réémission et conver sion des valeurs selon la formule Wo-Wv % de grisaillement = 100# Wo Wo = valeur initiale (réémission) Wv = réémission des échantillons nettoyés Pour l'évaluation de la perte de surface, on a procédé au nettoyage simultané d-'un "fresco" de laine normalisé du Secrétariat International de la Laine (IWS) et déterminé la perte de surface en % de la valeur initiale.Le taux de détachage a été déterminé par dénombrement des parties encore tachées après nettoyage par rapport au nombre de vêtements nettoyés dans la série d'essai correspondante. L'effet de finish traduit l'influence de l'addition d'agent d'apprêt sur la consommation de finish. il a été défini comme la fraction de la marchandise prête pour l'expédition après une opération de finition simple (chambre de vaporisage) sur le nombre de pièces (a l'exclusion des pantalons) nettoyées au cours de la série d'essais en question. RV seul Substance L Substance M Grisaillement % Laine 0,5 0,8 2,1 Coton 1,6 1,5 4,8 Acétate 2 1/2 2,6 2,6 2,7 Polyamide 6 3,0 3,2 4,1 Polyester 3,2 3,5 5,8 Polyacrylonitrile 2,7 2,6 3,4 Rétrécissement % Chaîne 3,7 3,7 7,0 Trame 1,8 1,8 3,7 Taux de détachage % 22 18 26 Effet de finish 5 60 85 75 L'angle de défroissement a été déterminé en parallèle, à l'échelle du laboratoire, selon la norme DIN 53 890 (comme décrit dans exemple 2), les tissus d'essai ayant été traités avec 5 g/l de RV, 5 g/l de substance t, 10 g/l de substance t:. Valeurs moyennes Sans trai- RV Substance L Substance M tement Laine 85 78 110 53 Coton 24 29 55 45 Acétate 2 1/2 74 62 91 89 Polyamide 6 74 69 82 76 Polyester 72 72 105 79 Polyacrylonitrile 89 81 88 89 L'apprêtage peut être réalisé selon la manière habituelle avec les apprêts proposés conformes à l'invention. Le postapprêtage peut s'effectuer dans le bain de nettoyage avec les apprêts proposés conformes à 1'invention, l'addition ayant lieu directement dans le bain de nettoyage ou conjointement; avec une partie du solvant ou avec le renforçateur de nettoyage. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'apprêtage préalable de textiles, caractérisé en ce que l'apprêtage est réalisé avec un ester phosphori- que de formules générales I a [R1-O-(CH2-CH2-O)n]3-P=O , dans lesquelles R1 représente une chaîne hydrocarbonée, saturée, aliphatique, non ramifiée avec 16 à 18 atomes de carbone, n représente un nombre entier de 10 à 14 et Le un ion métallique onova- lent dans le cas de Ib, ou bien avec un ester de glycérine de formules générales II R2C3O3H7 ou III (R2)2C3O3H6 dans lesquelles R2 représente un acide monocarboxylique, saturé, aliphatique, non ramifié avec 12 à 14 atomes de carbone, ou bien avec un mélange de ces composés. 2. Procédé pour le postapprêtage de textiles pendant le nettoyage chimique par addition d'apprêts au bain de nettoyage, caractérisé en ce qu'on ajoute au bain de nettoyage, violemment ou en mélange, un ester phosphorique de formules générales I a [R1-O-(CH2-CH2-O)n]3-P=O dans lesquelles R1 représente une chaîne hydrocarbonée, saturée, aliphatique, non ramifiée avec 16 à 18 atomes de carbone, n représente un nombre entier de 10 à 14 et Me un ion métallique monovalent dans le cas de lb ou bien un ester de glycérine de formules générales : II R2C3O3H7 ou III (R2)2C3O3H6 ) ) G dans lesquelles R2 représente un acide monocarboxylique, ali=Una- tique, saturé, non razzié avec 12 à 14 atomes de carbone. 3. Bain de nettoyae comportant un ester phosphorique de formules la ou Ib et/ou un ester de glycérine de formules II ou III, tels qu'ils sont définis aux revendications 1 ou 2.