Brevet FR2291314A1 — publié le 19760611

La présente invention a pour objet une nowelle composition à base de copolymères acrylo-vinyliques et de polyesters sulfonés hydrosolubles pour l'encollage des chaînes de fils textiles, en particulier des fils de polyesters. Elle concerne également un procédé d'encollage en milieu aqueux des fils textiles au moyen de cette composition et de désencollage en milieu solvant. Lors des opérations de tissage, les fils de chaîne sont soumis à un travail d'extension répétée et d'abrasion ; c'est pourquoi ils sont encollés pour être protégés contre ces forces de détérioration. I1 est connu d'employer à cet effet des colles naturelles ou synthétiques, hydrosolubles qui sont donc appliquées en solution aqueuse. Aussi l'opération de désencollage nécessaire, après tissage, à l'obtention de teintures convenables, se fait-elle à chaud, en milieu aqueux, alcalin et détergent. Mais cette opération est très polluante car l'eau de désencollage est rejetée aux rivières. Pour éviter cette pollution, on pourrait envisager d'effectuer l'encollage et le désencollage en milieu organique anhydre en utilisant une colle soluble dans les solvants. Mais la plupart des installations d'encollage -actuellement -utilisées dans l'industrie textile sont prévues pour la mise en oeuvre de solutions ou suspensions aqueuses et l'adaptation de ces appareillages au travail en solvants serait difficile et coûteuse. Certes on connait des colles, en particulier des copolymères acrylovinyliques, qui sont applicables en milieu aqueux et solubles dans les solvants. Hais elles ne conviennent pas pour l'encollage de tous les textiles en particulier leur adhérence aux fils à base de polyesters est faible de sorte qu'elles ne protègent pas suffisrmment ces fils pour les opérations de tissage. I1 a maintenant été trouvé une composition qui présente une bonne adhérence aux textiles, spécialement aux fils à base de polyesters, est applicable en milieu aqueux et s'élimine au moyen d'un solvant organique. La présente invention a en effet pour objet une composition pour l'encollage des channes de fils textiles, se présentant sous forme d'une émulsion ou dispersion aqueuse et donnant lieu à la formation d'un enduit protecteur sur lesdits fils, qui contient, en poids de matières sèches a) 60 à 90 % d'un copolymère dérivé d'au moins un ester vinylique d'un acide aliphatique saturé et d'au moins un ester de l'acide acrylique ou méthacrylique, b) 40 à 10 % en poids d'un polyester hydrosoluble résultant de la polycon densation d'un diacide aromatique, son anhydride ou ses diesters, d'un diacide aliphatique insaturé, son anhydride- ou ses diesters avec un glycol saturé, ledit polyester étant sulfoné sur les chaînes. aliphatiques insaturées. Les copolymères d'esters vinyliques et de composés acryliques qui entrent en jeu dans les compositions de l'invention sont des produits de type -connu, obtenus par polymérisation en émulsion en milieu aqueux en présence de composés peroxygénés comme catalyseurs. Les monomères qui peuvent être utilisés pour leur préparation sont notamment, comme esters vinyliques, l'acétate, le propionate, le butyrate, le stéarate, le benzoate de vinyle et comme composés acryliques, les esters d'acide acrylique ou méthacrylique, spécialement les esters d'alkyle en C1 à C6.Il peut être avantageux d'adjoindre à ces monomères une certaine proportion d'acide acrylique ou méthacrylique libre et/ou d'acrylamide ou méthacrylamide et/ou d'esters alkyliques de l'acide malétque. Lorsque l'émulsion aqueuse de copolymère est à réaction acide, on peut la laisser en l'état ou la neutraliser jusqu'à pH 7-9 à l'aide d'une base convenable, par- exemple l'ammoniaque. Les polyesters hydrosolubles sulfonés utilisables dans les compositions de l'invention ont été décrits dans la demande de brevet 72/26 094 du 13 juillet 1972 et la.demande de ler certificat d'addition 73/01 358 du-lO janvier 1973 déposées par la Demanderesse. Ils sont obtenus à partir -de trois groupes de composants qui sont en premier lieu les diacides aromatiques ou leurs anhydrides ou diesters, d'autre part les diacides aliphatiques insaturés ou leurs anhydrides ou diesters et enfin les glycols saturés. Comme diacides aromatiques, on peut employer l'acide orthophtalique, isophtalique, téréphtalique, des diacides présentant-plusieurs noyaux benzéniques, des diacides aromatiques à chaine aliphatique, etc.Les diacides aliphatiques insaturés peuvent être choisis parmi les acides molétque, fumarique, itaconique. Les glycols sont par exemple l'éthylène glycol, les propylène glycols, les butylène glycols, les polyalkylène glycols. I1 peut être avantageux, pour la réalisation des compositions selon l'invention, d'utiliser des polyesters obtenus en mettant en jeu deux diols différents par exemple les polyesters préparés à partir de quantités équimoléculaires de mono- et de diéthylèneglycol conviennent spécialement. Ces polyesters contiennent des groupements sulfoniques qui sont introduits soit par sulfonation du produit de polycondensation soit, de préférence, par sulfonation du composant aliphatique insaturé, préalablement à la polycondensation. Les opérations de polycondensation et de sulfonation conduisant à l'obtention de ces produits sont réalisées de manière classique, comme il a été indiqué dans les demandes de brevets précitées. Ces polyesters sont, selon les composés particuliers considérés, solubles dans l'eau à chaud ou à froid. Les copolymères acrylo-vinyliques ne pourraient pas convenir seuls pour l'encollage de certains fils textiles, par exemple des fils de polytéréphtalate d'éthylène-glycol, car leur capacité d'adhérence à ces matériaux n'est pas suffisante et leur emploi conduit à un tissage défectueux. Les polyesters sulfonés servent de dopes d'adhérence aux copolySbres acrylo-vinyliques. Les compositions selon l'invention peuvent être obtenues par simple mélange sous agitation, du polyester en solution aqueuse avec l'émulsion du copolymère acrylo-vinylique, les quantités respectives des deux composants étant calculées de telle sorte que la c position finale contienne 60 à 90, de préférence 70 à 80 Z en poids de copolymère acrylo-vinylique et 10 à 40, de préférence 20 à 30 Z en poids de polyester sulfoné, comptés en altières sèches. Elles peuvent etre préparées soit bien avant leur utilisation pour l'encollage et être stockées, soit au contraire immédiatement avant leur usage, à partir de leurs constituants. La présente invention concerne égalent un procédé d'encollage et de désencollage des textiles qui consiste à effectuer un encollage des channes deuils par une technique classique, en appliquant les compositions qui viennent d'être décrites en milieu aqueux, puis, après tissage, à désencoller les fils au doyen d'un solvant organique. La technique d'encollage des chattes de fils consiste de tanière classique, on le sait, à immerger lesdits fils dans un bain aqueux, de concentration déterminée, du produit d'encollage, généralement à la température ordinaire, puis à les essorer par passage entre des rouleaux et enfin à les sécher sur des cylindres chauffants ; la channe est alors preste à etre tissée. Cette technique peut par exemple, être adoptée pour le procédé d'encollage selon l'invention qui comporte, à titre caractéristique, l'utilisation des compositions à base de copolymères acrylo-vinyliques et de polyesters hydrosolubles sulfonés, précédeflent décrites, celles-ci étant diluées à l'eau pour l'obtention d'un bain de concentration désirée. Cette concentration peut etre aisément déterminée par l'ho'iie de l'art, compte-tenu de l'appareillage employé pour la réalisation du cycle d'encollage, en particulier de la puissance d'exprimage des rouleaux, et de la quantité de colle que l'on désire faire monter sur les fils. On sait que celle-ci dépend d'une part de la résistance des fils qui est elle-wSme fonction de leur texturation, de leur degré de torsion, du nombre de brins au fil unitaire et d'autre part de la capacité d'adhérence du produit d'encollage aux fils à traiter. La quantité de colle à déposer doit être d'autant plus élevée que les fils sont moins résistants par eux-mêmes ; elle doit hêtre aussi d'autant plus importante-que la colle est moins adhérente et a une plus grande tendance à s'éliminer au tissage. Un des avantages des compositions de l'invention réside en ce qu'elles donnent des enduits ayant un bon pouvoir protecteur et une capacitéd'adhérence satisfaisante aux fils textiles ; de ce fait, un dépôt inférieur ou égal à 5 Z de la composition comptée en matièroe sèches par rapport au poids du fil, est suffisant pour l'ensemble des cas d'application, incluant les fils les plus difficiles à encoller tels, que ceux à base de polytéréphtalate d'éthylèneglycol.Un dépôt représentant une quantité supérieure est parfaitement envisageable mais il n'apporte pas d'avantages réels et peut mye hêtre préjudiciable car il conduit au défaut dit de collage & la navette. Les fils de chaîne encollés dans les conditions de l'invention présentent une résistance suffisante pour les opérations ultérieures de tissage. Les brins unitaires sont correctement agglomérés et l'on ne note pas d'éraillages et- de casses des fils ni d'encrassage des métiers à tisser. Après le tissage, le stade de désencollage selon l'invention s'effectue à titre caractéristique dans un solvant organique, spécialement un solvant chloré comme le trichloréthylène ou le perchloréthylène. On opère généralement à la température ordinaire en utilisant - les moyens courants. Le désencollage est suivi d'un rinçage dans un solvant qui peut être le même que celui utilisé pour le désencollage. On termine par un séchage. Les textiles ainsi traités peuvent autre ensuite teints avec des résultats satisfaisants sans présenter de durcissements ni de manque d'unisson imputables à des résidus d'encollage. Le procédé de désencollage selon l'invention a en outre l'avantage de permettre simultanément l'élimination des produits de désensimage, qui peuvent être présents sur les textiles et sont généralement solubles dans les solvants organiques. I1 ressort de la description qui précède que les compositions et le procédé d'encollage et de désencollage selon l'invention présentent un intérêt particulier pour les fils et tissus à base de fibres synthétiques de polytéréphtalate d'éthylène-glycol, mais qu'ils sont également applicables à d'autres textiles. Les exemples ci-après illustrent l'invention sans toutefois la limiter. Exemple 1 Cet exemple illustre la préparation d'une composition selon l'invention. a) Préparation de l'émulsion aqueuse de copolymère acrylo-vinylique Dans un ballon à 5 cols muni d'un thermomètre, d'un reflux ascendant, d'un tube relié à un réservoir agité placé au-dessus du ballon et comportant en outre un agitateur mécanique du type ancre et un tube d'renée d'azote, on introduit en partioeen poids 1 000 parties d'eau 10 parties d'une pate émulsive à 75 Z de tridécyltriéthoxysulfate d'ammoniaque 30 parties d'un émulsif non ionique à base d'un condensat de 1 mole d'alcool stéarylique pour 50 moles d'oxyde d'éthylène 2 parties d'acide acrylique à 70 Z On met en route l'agitateur pour donner au milieu une agitation suffisante, on chauffe à 750C, et l'on purge à l'azote. On ajoute lè parties d'eau, 2,5 parties de persulfate d'a onium puis on coule l'émulsion décrite plus loin, dans le mélange, sur une période de 4 à 5 heures de façon telle que l'exothermicité de la réaction maintienne seule une température de 72-75 C. L'émulsion placée dans le réservoir agité situé au-dessus du ballon, a été préalablement préparée à partir des composés suivants 1 250 parties d'eau 40 " d'acrylaide 5 " d'une pite émulsive à 75 Z de tridécyltriéthoxysulfate d' ~ oniaque 20 " de l'émulsif non ionique cité plus haut 10 " d'acide acrylique 70 % 1 800 Tt d'acétate de vinyle 200 " d'acrylate de butyle 100 " de maléate de butyle 5 " de persulfate d'ammonium En fin d'addition on maintient 1 heure à 750C. Après refroidissement on neutralise à pH 7-8 avec 20-40 ml d'ammoniaque à 20 Z et l'on ajuste à 48 Z d'extrait sec- par addition d'eau. b) Préparation d'un polyester hydrosoluble sulfoné Dans un réacteur de 40 1 de type Pfaudler, muni d'une colonne de distillation avec collecteur, d'un agitateur et d'une entrée d'azote, on introduit sous agitation - monoéthyIène glycol 50 molés (3,2 kg) - diéthylèneglycol 50 moles (5,305 kg) - orthotitanate de tétraisopropyle (catalyseur) 30 ml - sel de sodium de sulfosuccinate de diméthyle (obtenu par sulfonation du maléate de diméthyle) 13 moles (3,224 kg) - acide isophtalique 87 moles (14,442 kg) On chauffe sous agitation et léger courant d'azote. On fait monter la température de 20 à 2000C en 8 heures. De l'eau s'élimine. On règle le reflux de la colonne de distillation pour que le liquide qui passe en tête soit de l'eau pure. Puis on fait le vide dans l'appareil progressivement afin d'éviter l'entrainement brutal des réactifs. La pression est abaissée de 760 à 15 mm de Hg en une demi-heure et elle est maintenue entre 10-15 mm pendant 5 à 6 heures avec un faible débit d'azote (nécessaire à l'élimination de l'eau). La température est maintenue à 200?C. On retire ainsi 4,2 1 d'eau. On refroidit, coupe le vide et coule le produit en plaques. On obtient ainsi un produit de Pf : 850C très soluble dans l'eau froide. c) Préparation de la composition selon l'invention On ajoute sous agitation une solution aqueuse à 25 Z en poids du polyester décrit en b) à l'émulsion aqueuse décrite en a), au taux de 100 parties de la solution de polyester pour 156 parties de l'émulsion. Après une agitation de quelques minutes, la composition est prête à être utilisée pour constituer un bain d'encollage. Elle contient, en matières sèches, 25 Z de polyester et 75 Z de copolymère acrylo-vinylique. Exemple 2 Cet exemple illustre l'encollage et le désencollage dans les conditions de l'invention, de chaines de fils de polytéréphtalate d' éthylène-glycol de 65 deniers, 33 brins, 300 tours au mètre. On prépare un bain à 100 g/litre de matière sèche par dilution à liteau de la composition de l'exemple 1. On immerge dans ce bain une channe de 20 fils au centimètre du polytéréphtalate, puis on l'essore par passage entre deux cylindres et on la sèche, de telle sorte que le dépôt de colle obtenu soit d'environ 5 Z par rapport au poids de fils. Le tissage réalisé à partir de cette chaîne se fait dans de bonnes conditions sans éraillage ni rupture de brins. Après le tissage, on traite le tissu au large en le faisant passer à la déroulée dans un bain de trichloréthylène à température ordinaire. On enroule sans sécher et l'on stocke environ 12 heures. On déroule à nouveau le tissu en le faisant passer sous une forte pulvérisation de trichloréthylène. Immédiatement après ce traitement on a procédé à la teinture du tissu par une méthode classique en milieu aqueux. Le tissu fini, séché était très souple ; il montrait une excellente homogénétté coloristique et une bonne solidité au lavage et à la lumière. A titre comparatif, on a réalisé un encollage dans des conditions strictement identiques aux précédentes mais en utilisant cl le cc-e, uniquement le copolymère acrylo-vinylique cité au paragraphe 1) de l'exemple 1. On a constaté au tissage de nombreux éraillages et ruptures de fils. Par contre le produit s'est éliminé totalement par passage dans le bain de trichloréthylène. On a également reproduit l'essai d'encollage en utilisant colle colle, uniquement le polyester sulfoné cité au paragraphe 2) de l'exemple 1. Le tissage stest effectué dans de bonne conditions. Hais au cours du passage du textile dans le trichloréthyléne, le produit se gonflait sans s'éliminer et après essorage et séchage du tissu, on a constaté qu'il était resté pratiquement en totalité sur les fils. REVENDICATIONS 1) Composition pour l'encollage des chaines de fils textiles se présentant sous forme d'une émulsion ou dispersion aqueuse et donnant lieu à la formation d'un enduit protecteur sur lesdits fils, caractérisé en ce qu'elle contient, en poids de matières sèches a) 60 à 90 Z en poids d'un copolymère dérivé d'au moins un ester vinylique d'un acide aliphatique saturé et d'au moins un ester de l'acide acrylique ou méthacrylique, b) 40 à 10 Z en poids d'un polyester hydrosoluble résultant de la polycondensation d'un diacide aromatique, Boa anhydride ou ses diesters, d'un diacide aliphatique insaturé-, son anhydride ou ses diesters avec un glycol saturé, ledit polyester étant sulfoné sur les chaines aliphatiques insaturés. 2) Composition selon I) -caractérisée en ce que le copolymère est dérivé d'au moins un ester vinylique d'un acide aliphatique saturé, d'au moins un ester de l'acide acrylique ou méthacrylique et d'au moins un monomère choisi parmi l'acide acrylique ou mêthacrylique, l'acrylamide et la méthacrylamide et un ester malétque. 3) Composition selon 2) caractérisée en ce que le copolymère est dérivé d'acétate de vinyle, d'un acrylage d'alkyle, d'acide acrylique, d'acryla mide et d'un ester maléfique. 4) Composition selon 1) 2) ou 3) caractérisé en ce que le - polyester est obtenu à partir d-'acide isophtalique, du sel de sodium du sulfosuccinate de diméthyle et -d'un mélange de monoéthylène glycol et de diéthylène glycol 5) Procédé d'encollage et de désencollage des textiles caractérisé en ce que l'on effectue un encollage des chaines de fils par une technique classique, en appliquant les compositions selon l'une quelconque des revendications 1) à 4) en milieu aqueux puis, après tissage, on désencolle les fils au moyen d'un solvant organique. 6) Procédé selon 5) caractérisé en ce que le solvant organique est le trichloréthylene ou le perchloréthylène.