Brevet FR2275585A1 — publié le 19760116

La présente invention concerne un procédé de traitement de fibres textiles en milieu solvant, et plus spécialement le blanchiment de matières textiles. Le traitement des fibres textiles et en particulier des fibres cellulosiques, comportant les opérations de désencollage, débouillissage, blanchiment, teintures et apprêts, nécessite d'une part des quantités importantes d'eau et, d'autre part,de calories pour sécher les tissus entre les différentes opérations. 11 industrie textile atteint des consommations moyennes de plusieurs centaines de litres d'eau par kilogramme de matériau traité, et de plus l'eau utilisée doit etre contrôlée au point de vue propreté et degré hydrotimétrique. En outre, ces grandes quantités d'eau sont rejetées après utilisation avec de fortes teneurs en produits chimiques polluants, ce qui nécessite une opération complémentaire d'épuration des effluents. Des progrès importants ont été réalisés dans le domaine de la teinture et des apprêts; et des applications industrielles sont déjà mises en oeuvre. La possibilité d'effectuer les différentes opérations de traitement des fibres en milieu solvant permettrait de supprimer l'utilisation d'eau et éviterait le traitement des eaux de rejet provenant des rinçages. Jusqu'à présent, la plupart des procédés de débouillissage, désencollage et blanchiment en solutions aqueuses d'agents de blanchiment convenables, nécessitent plusieurs heures, de l'ordre de 4 à 6 heures environ. Le problème restant à résoudre à 11 échelle industrielle est celui de la préparation du tissu, incluant le débouillissage et le blanchiment, en milieu solvant. On a déjà proposé des procédés, permettant d'effectuer plus rapidement l'opération de blanchiment, qui consistent à appliquer à la matière textile des émulsions ou suspensions d'un agent de blanchiment, tel le peroxyde d'hydrogène, et de solvant tel un hydrocarbure ou un hydrocarbure halogéné, à éliminer sensiblement le solvant du textile et à laver à l'eau. Ce procédé risque de présenter entre autres inconvénients, celui de prise en masse de ltémulsion dans l'appareillage de blanchiment, et de la nécessité d'emploi de l'eau pour les rinçages, ce qui parait diminuer l'intérêt du traitement en milieu solvant. Il a été trouvé selon la présente invention un procédé qui pallie les inconvénients précédemment exposés tout en permettant la réalisation rapide en une seule phase des opérations de débouillissage et de blanchiment en milieu solvant homogène, et en évitant tout lavage subsidiaire à 11 eau. Ce procédé facile à mettre en oeuvre est particulièrement adapté au blanchiment des fibres textiles cellulosiques en milieu solvant par le peroxyde d'hydrogène. En une durée relativement courte de l'ordre d'une heure, le procédé de l'invention permet d'obtenir des matières textiles présentant un degré de blanc et un facteur de qualité tout à fait satisfaisants, grâce à une excellente fixation du peroxyde d'hydrogène sur la matière textile. Selon l'invention on réalise le traitement de fibres textiles dans un mélange de solvants appropriés permettant l'absorption du peroxyde d'hydrogène, de préférence un hydrocarbure halogéné et un alcool jouant le rale de solvant du peroxyde d'hydrogène, et lui-même soluble dans l'hydrocarbure halogéné dans des proportions de 90/10 à 95/5 en volume, en présence d'un activateur approprié du peroxyde d'hydrogène. Le perchloréthylène convient particulièrement bien à la mise en oeuvre du procédé, associé à un tiers solvant, tel l'isopropanol. Il est apparu que dans le mélange perchloréthylène-isopropanol, le peroxyde d'hydrogène est sélectivement absorbé par le tissu et qu'il suffit de recharger le bain en peroxyde d'hydrogène. Le phénomène d'absorption du peroxyde d'hydrogène par la matière textile est tout à fait intéressant. Lorsqu'un tissu de coton est immergé dans un mélange H202 perchloréthylène-isopropanol, le peroxyde d'hydrogène se partage ente solvant et la fibre cellulosique. L'équilibre est atteint après 15 à 30 minutes comme l'illustre le graphique de la figure 1 annexée. Cette figure montre la répartition du peroxyde d'hydrogène entre le bain de blanchiment et le tissu cellulosique à 200C. Les pourcentages de la quantité initiale de H202 sont portés en ordonnées et le temps en minutes en abscisses. La courbe 1 correspond à la quantité de peroxyde d'hydrogène sur tissu et la courbe 2 au peroxyde d'hydrogène dans le bain. Le peroxyde d'hydrogène étant très soluble dans l'isopropanol, ce solvant complémentaire a tendance à retenir le peroxyde d'hydrogène et s'oppose ainsi à l'absorption. Ce coefficient de partage diminue lorsque le pourcentage d'-sopropanol augmente. La répartition sur le tissu aprs équilibre est maximum avec une concentration en isopropanol de 5% comme l'indique le tableau I ci-après et les figures 2 et 3 du dessin annexé. Aussi, une concentration en isopropanol comprise entre 5 et 10% par rapport au volume du bain de blanchiment est particulièrement adaptée. Quantité H2O2 sur tissu à ltéquilibr par raPPort à la quantité initiale % isopropanol Rapport de bain (H202) initiale (H202) initiale 1kg tissu/litres 1%/poids de tissu 2%/poids de tissu de bains 5 1/20 87% 81% 5 1/40 74X 66% 10 1/20 75% 65% 10 1/40 57% 51X Les figures 2 et 3 annexées illustrent les cinétiques dsabsorp- tion du peroxyde dthydrogène sur le tissu respectivement pour un mélange à 5% et 10% d'isopropanol dans le bain. Les pourcentages d'épuisement du bain en H202 sont portés en ordonnées et les durées de traitement en minutes en abscisses. Sur la figure 2 5% d'isopropanol - la courbe 3 correspond à un rapport de bain 1:20 et 1% de H202 par rapport au poids du tissu; la courbe 4 correspond au rapport de bain 1:20 et à 2% de H202 par rapport au poids du tissu; la courbe 5 correspond au rapport de bain 1:40 et à 4% de H202 par rapport au poids du tissu; la courbe 6 correspond à un rapport de bain de 1:40 et à 2% de H202 par rapport au poids du tissu.Sur la figure 3 -10% d'isopropanol - les courbes 7 et 8 correspondent à un rapport de bain 1:20 et respectivement à 1% et 2% de H202 par rapportAdu tissu; les courbes 9 et 10 correspondent à un rapport de bain 1:40 etarespectisement à 1 et 2% de H202 par rapport au poids du tissu. Malgré le grand intérêt de ce phénomène d'absorption du peroxyde dthydrogène, même à une température de 800C l'effet de blanchiment du peroxyde d'hydrogène absorbé par le tissu est nul; il est donc nécessaire d'utiliser des activateurs. Cet activateur peut être choisi parmi le groupe constitué par l'ammoniaque, les amines telles I'éthanolamine, la diéthylamine, la pyridine, le silicate de sodium, l'hydroxyde de sodium, le formamide et l'urée. Le procédé de traitement selon l'invention peut être mis en oeuvre suivant les techniques classiques, telles le blanchiment en plein bain ou le foulardage. Dans le procédé en plein bain on introduit le tissu à traiter dans le bain de blanchiment et de débouillis sage comprenant les deux solvants (perchloréthylène-isopropanol), le peroxyde d'hydrogène et les activateurs nécessaires. En opérant par foulardage on imprègne le tissu dans un bain contenant les activateurs et après exprimage on taite la matière textile en plein bain dans un mélange de perchloréthylène, d'isopropanol et de peroxyde d'hydrogène. L'efficacité de blanchiment est déterminée en mesurant le degré de blanc et le facteur de qualité qui est fonction du degré de blanc et de l'indice de dégradation de la cellulose, suivant les définitions cidessous degré de blanc1 désigné par W Le ton moyen TM est calculé à partir des composantes trichro matiques XYZ sous l'illuminant C déterminés à l'aide dUn5pectrophotomètre suivant la formule TM - X+Y+Z . Le facteur de coloration FC est déterminé suivant la relation - p FC = | TM - xt + | TM - Y| + ITM Z li: La dégradation de la fibre est mesurée selon Eisenhut. Log # 2000 - 2000 + 1 # Dpf Dpi S = Log 2 Dpi = Degré de polymérisation de la cellulose avant blanchiment Dpf = Degré de polymérisation de la cellulose après blanchiment Les degrés de polymérisation sont déterminés selon la norme AFNOR NF T 12005 Le facteur de qualité Q est donné par la formule En se basant sur desiconsidérations d'ordre pratique, on affecte le coefficient K de la valeur 20. il est donné ci-après à titre non limitatif quelques essais avec différents activateurs. Exemple Suivant le procédé par foulardage et en effectuant le blanchiment en plein bain pendant une heure à 800C, un tissu de coton écru de degré de blanc W = 57,3 et de qualité Q=23, le mélange solvant est constitué par du perchloréthylène et de l'isopropanol 90/10, le peroxyde d'hydro gène de concentration à 50% est introduit à raison de 1 ml par litre, le rapport de bain - nombre de litres de bain pour 1 kilogramme de tissu est 1 à 20. ACTIVATEUR CONCENTRATION W 4 ACTIVATEUR 64,7 28 Silicate de 10 ml/l 78 45 sodium Soude caustique pH 12 à 13 80,6 52 Diéthylamine 100 ml/l 81,6 52 Silicate de 100 ml/l 86,1 66* sodium Formamide 100 ml/l 76,2 41 * Cet essai a été effectué avec 2 ml/I H202 50% Le traitement est conduit à température au plus de 800C sous pression atmosphérique, il serait possible de travailler à température plus élevée sous pression. Après traitement, le mélange solvant retenu par le tissu est récupéré de manière connue, par évaporation ou distillation. A titre comparatif les références du blanchiment en milieu aqueux du même tissu écru sont W = 79,6 et Q = 45. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de fibres textiles en milieu solvant par le peroxyde d'hydrogène, caractérisé en ce que le bain de traitement est constitué par un mélange de solvants comprenant un hydrocarbure halogéné et un alcool jouant le rôle de solvant du peroxyde d'hydrogène, et luimeme soluble dans l'hydrocarbure halogéné dans des proportions de 90/10 à 95/5 en volume, contenant du peroxyde d'hydrogène, et en ce qui outre le traitement est réalisé en présence d'un activateur du peroxyde d'hydrogène. 2. Procédé de traitement de fibres textiles selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de solvants est consitué par le per-chloréthylène et l'isopropanol. 3. Procédé de traitement de fibres textiles selon la revendication 1 ou 4 caractérisé en ce que l'activateur est choisi parmi le groupe constitué par la soude caustique, le silicate de sodium, la diéthylamine et le formamide. 4. Procédé de traitement de fibres textiles selon la revendication 3, caractérisé en ce que préalablement au traitement de blanchiment en plein bain on effectue le foulardage du tissu dans une solution d'activateuro 5. Procédé de traitement de fibres textiles selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le traitement est effectué au plus à environ 800C, sous pression atmosphérique, pendant une durée de l'ordre d'une heure.