Brevet FR2646445A1 — publié le 19901102

L'invention concerne un bain de blanchiment activé à base d'eau oxygénée. L'emploi d'agents séquestrants, notamment sous forme de leurs sels de métaux alcalino-terreux, en particulier de magnésium, comme agents de stabilisation de la décomposition de l'eau oxygénée utilisée dans des bains de blanchiment est connu. L'emploi de ces mêmes agents séquestrants pour séquestrer des métaux accidentellement introduits dans de tels bains est connu aussi. Dans ces applications, l'agent séquestrant est utilisé en proportions relativement faibles. Il est par ailleurs connu d'ajouter un persulfate ou peroxydisulfate de métal alcalin dans des bains de débouillissage alcalins ou dans des bains de blanchiment à base d'eau oxygénée afin de réaliser le désencollage de diverses fibres ou étoffes. De façon surprenante, la Demanderesse a maintenant trouvé que l'emploi d'une proportion relativement élevée d'un agent séquestrant sous forme de sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine en combinaison avec un persulfate ou peroxydisulfate de métal alcalin, d'ammonium ou de métal alcalino-terreux permet d'accroître et/ou d'accélérer le déroulement du processus oxydant exercé sur des fibres textiles, notamment cellulosiques, par exemple de coton, dans des bains de blanchiment à base d'eau oxygénée, d'un hydroxyde de métal alcalin et d'un agent de stabilisation, avec obtention de niveaux de blancheur accrus et/ou d'autres avantages. Plus particulièrement, la présente invention concerne un bain de blanchiment à base d'eau oxygénée, d'un hydroxyde de métal alcalin et d'un agent de stabilisation, utile pour blanchir des matières textiles, caractérisé en ce qu'il contient en outre, en combinaison : de 1 à 20 grammes, par litre de bain, d'un persulfate ou peroxydisulfate d'ammonium, de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux, et de 4 à 20 grammes, par litre de bain, d'un agent séquestrant sous forme de sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine. Les persulfates et peroxydisulfates d' ammonium, de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux sont des composés bien connus et facilement disponibles dans le commerce. On préfère utiliser du persulfate d'ammonium en raison de sa rapidité de dissolution. Le persulfate ou peroxydisulfate doit être utilisé à raison de 1 à 20 g/litre de bain oxydant, de préférence de 5 à 10 g/litre. Le choix de l'agent séquestrant n'est pas critique et on pourra utiliser n'importe quel type connu d'agents séquestrants. A titre d'exemple non limitatifs, on pourra utiliser les sels de métaux alcalins, d'ammonium ou d'amines des composés suivants L'acide nitrilotriacétique (NTA), l'acide éthylènediamino-tétracétique (EDTA), l'acide diéthylène-triaminepentaacétique (DTPA), et des acides phosphoniques, tels que les acides aminopolyphosphoniques ou les dérivés des acides hydroxy-alcane-phosphoniques. Parmi les acides aminopolyphosphoniques on peut, par exemple, citer les composés dérivés d'hydrocarbures en C1 à C6, tels que l'acide diéthylène-triaminopentakis-méthylène- phosphonique.Parmi les dérivés d'acides hydroxy-alcanephosphoniques, on peut citer les dérivés d'hydrocarbures en C1 à C4, ters que l'acide hydroxy-éthane-l,ldiphosphonique ou l'acide l-hydroxy-propane-l,1,3- triphosphonique. L'agent séquestrant doit être utilisé à raison de.4 à 20 g/litre de bain oxydant, de préférence de 5 à 10 g/litre. En-dessous de 4 g/litre, on n'obtient pas d'amélioration notable du degré de blancheur. La combinaison des deux additifs de l'invention joue le rôle d'un agent d'activation dans le bain de blanchiment. Cet agent d'activation permet d'obtenir des effets bénéfiques qui ne pourraient pas être obtenus autrement, par exemple en utilisant une proportion accrue de persulfate seul dans le bain de blanchiment ou en employant une proportion accrue de séquestrant, sans persulfate, dans le bain de blanchiment. Les autres ingrédients essentiels du bain de blanchiment sont l'eau oxygénée ; un hydroxyde de métal alcalin, en particulier la soude ; et un agent de stabilisation de la décomposition de l'eau oxygénée. Comme agent de stabilisation, on peut utiliser n'importe quel composé connu pour exercer un effet stabilisant. Les plus couramment utilisés sont des agents séquestrants sous forme de leurs sels alcalino-terreux, en particulier de magnésium. On peut aussi utiliser des silicates de métaux alcalino-terreux. Le bain de blanchiment activé de l'invention peut être utilisé dans tous les procédés de blanchiment actuellement utilisés, c'est-à-dire aussi bien dans des procédés de blanchiment à froid que dans des procédés de blanchiment réalisés à chaud par vaporisage. Habituellement les températures de blanchiment seront comprises dans l'intervalle de 18 à 1300C environ. Le bain de blanchiment de l'invention peut être utilisé pour blanchir diverses sortes de matières textiles, sous forme de fibres ou d'étoffes. Il est particulièrement utile pour le blanchiment de matières cellulosiques, par exemple de coton. On peut également l'employer pour blanchir des mélanges de matières textiles synthétiques et de matières textiles cellulosiques tels que des mélanges polyester-coton, ainsi que des matières textiles d'origine animale telles que la laine. Outre, les constituants essentiels sus-mentionnés, on peut incorporer au bain de blanchiment des additifs classiques, tels que des agents mouillants ou autres. La présente invention permet de bénéficier d'un ou plusieurs des avantages suivants, selon les conditions opératoires adoptées - une importante amélioration des niveaux de blancheur des produits blanchis ; - la possibilité de diminuer le temps de blanchiment jusqu'à environ la moitié de sa valeur habituelle ; - la possibilité de diminuer les températures habituelles d'un blanchiment ; - la possibilité de réaliser des économies de jusqu'à 40% environ sur les quantités nécessaires de peroxyde d'hydrogène ; - la possibilité d'obtenir avec un blanchiment réalisé à froid un niveau de blancheur équivalent à celui obtenu avec un blanchiment classique réalisé par vaporisage à chaud. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés afin de mieux illustrer la présente invention Les proportions indiquées sont en poids, sauf mention contraire. EXEMPLE 1 On réalise sur un tissu de coton écru, préalablement débouilli, un blanchiment oxydant à l'aide de peroxyde d'hydrogène, en adoptant les conditions suivantes On imprègne par foulardage des échantillons du tissu considéré dans des bains ayant la composition suivante A) 20 cm3 /1 eau oxygénée à 35% en volume 10 cm3 /1 solution de soude à 30% 10 cm3 /1 agent de stabilisation constitué d'une solution à 30* -d'EDTA de magnésium contenant 4% de Mg par rapport à l'EDTA 2 cm3 /1 agent mouillant -constitué d'un produit de condensation de nonyl phénol avec 10 moles d'oxyde d'éthylène eau pour faire I litre. B) Composition du bain A) dans lequel on ajoute 3 g/l persulfate d'ammonium C) Composition du bain A) dans lequel on ajoute 12 g/l d'une solution à 50% d'EDTA de Na D) Composition du bain A) dans lequel on ajoute 3 g/l persulfate d'ammonium 12 g/l solution à 50% d'EDTA de Na Après imprégnation puis exprimage entre les rouleaux d'un foulard de façon à maintenir sur le tissu une proportion de bain d'imprégnation correspondant à 80% du poids du tissu, on soumet les échantillons à un vaporisage pendant 20 minutes à la température de 103'C. On rince ensuite les échantillons à l'eau froide, puis on les sèche. On observe après traitement que le degré de blancheur de l'échantillon résultant du bain D) est nettement plus élevé que celui des trois autres échantillons. La détermination du degré de blancheur donne les résultats suivants (détermination effectuée à l'aide d'un appareil Elrepho de la Société Zeiss). Degré de blancheur Echantillon A : 76% Echantillon B : 78% Echantillon C : 79% Echantillon D : 85% EXEMPLE 2 On répète le mode opératoire de l'exemple 1 si ce n' est qu'on utilise dans les bains C et D le sel de sodium du DTPA à la place du sel de sodium de l'EDTA. Après traitement, on observe des résultats comparables à ceux de l'exemple 1. EXEMPLE 3 On répète le mode opératoire de l'exemple 1, si ce n'est qu'on utilise des bains ayant la composition suivante A) 20 cm3 /1 eau oxygénée à 35% en volume 10 cm3/1 solution de soude à 30% 10 cm3 /1 agent de stabilisation constitué d'une solution à 30% d'EDTA de magnésium contenant 4% de Mg par rapport à l'EDTA 2 cm3 /1 agent mouillant de l'exemple 1 eau pour faire 1 litre. B) 20 cm3 /1 eau oxygénée à 35% en volume 10 cm3 /1 solution de soude à 30% 20 cm3 /1 agent de stabilisation et d'activation constitué d'une solution contenant 100 parties d'une solution à 30% d'EDTA de Mg avec 4% de Mg par rapport à L'ENTA et 100 parties d'une solution à 50% d'EDTA de Na 3 g/l persulfate d'ammonium 2 g/l agent mouillant eau pour faire 1 litre. Après traitement on observe des résultats comparables à ceux de l'exemple 1 mettant en évidence une importante amélioration du degré de blancheur sur l'échantillon résultant du bain B). EXEMPLE 4 - On répète le mode opératoire de l'exemple 3 si ce n'est qu'on utilise dans le bain B, comme élément stabilisateur et activateur, à la place des sels d'EDTA, 20 g/l d'une solution constituée de 70 parties d'une solution à 50% d'EDTA de Na 30 parties d'une solution à 50% du sel de sodium de 1 'acide éthylène-diamino-tétrakis-m8thylene- phosphonique. Après traitement on observe des résultats comparables à ceux de l'exemple 1 ou 3 mettant en évidence une amélioration du degré de blancheur sur l'échantillon résultant du bain B. EXEMPLE 5 On réalise un blanchiment à froid sur un tissu de coton écru en adoptant- les conditions suivantes : On imprègne les échantillons dans des bains ayant la composition suivante A) 40 cm3 /1 eau oxygénée à 35% en volume 40 cm3 /1 solution de soude à 30% 5 cm3 /1 silicate de soude à 36 Bé 10 cm3/ agent de stabilisation constitué d'une solution à 30% d'EDTA de magnésium contenant 4% de Mg par rapport à l'EDTA 6 (préciser agent mouillant constitué d'un l'unité) produit de condensation de l'oxyde d'éthylène eau pour faire 1 litre B) Composition du bain A) dans lequel on ajoute : 5 g/l persulfate d'ammonium C) Composition du bain A) dans lequel on ajoute 12 g/l d'une solution à 50% d'EDTA de Na D) Composition du bain A)- dans lequel on ajoute :: 5 g/l persulfate d'ammonium 12 g/l solution à 50% d'EDTA de Na Apres imprégnation, puis exprimage comme à l'exemple 1, on maintient les échantillons pendant 20 heures à la température de 20"C. On rince ensuite à l'eau, puis on sèche les échantillons. Après traitement, on observe que l'échantillon résultant du bain D) possède un niveau de blancheur très nettement plds élevé. On enregistre les résultats suivants : Niveau de blancheur Echantillon A : 68 Echantillon B : 70 Echantillon C : 71 Echantillon D : 78 EXEMPLE 6 On répète le mode opératoire de l'exemple 5. On imprègne les échantillons dans les bains A et D. Après imprégnation puis exprimage, on maintient les échantillons à 20"C pendant 8 et 20 heures. Après traitement on observe que le -niveau de blancheur de l'échantillon obtenu après 8 heures dans le bain D) est équivalent à celui de l'échantillon obtenu dans le bain A) après 20 heures de traitement. Cet exemple met en évidence l'accélération du processus de blanchiment et les économies de temps qui peuvent être obtenues. EXEMPLE 7 On répète le mode opératoire de l'exemple 6 si ce n'est qu'on utilise pour réaliser le bain D), 30 cm3 /1 d'eau oxygénée au lieu de 40. Après traitement, on observe que le degré de blancheur de l'échantillon D) est encore plus élevé que celui obtenu avec le bain A). Cet exemple met en évidence les économies en agent oxydant pouvant être réalisées. EXEMPLE 8 On opère sensiblement comme décrit aux exemples 1 et 5 afin de comparer sur un même tissu de coton écru, les conditions de blanchiment suivantes a/ Sur un tissu préalablement débouilli, on réalise l'imprégnation avec un bain de la composition suivante 30 cm3 /1 eau oxygénée à 35* en volume 10 cm3 /1 soude à 30% 10 cm3 /1 agent de stabilisation utilisé dans l'exemple 1 2 cm3 /1 agent mouillant de l'exemple 1 eau pour faire 1 litre. Après imprégnation, on vaporise et on opère comme dans l'exemple 1. b/ Sur un tissu non débouilli, on réalise l'imprégnation avec un bain de la composition suivante 30 cm3 /1 eau oxygénée à 35% en volume 40 cm3 /1 soude à 30* 10 cm3 /1 agent de stabilisation utilisé dans l'exemple 2 5 g/l persul:fate d ' ammonium 20 g/l solution à 50* d'EDTAde Na 6 g/l agent mouillant de l'exemple 1 eau pour faire 1 litre. Après imprégnation on maintient l'échantillon à 200C pendant 20 heures, comme dans l'exemple 5. Après traitement on observe que le niveau de blancheur est identique entre les deux échantillons. Cet exemple illustre les économies importantes d'énergie et de matériel pouvant être réalisées avec le bain activé de l'invention. REVENDICATIONS 1. Un bain de blanchiment à base d'eau oxygénée, d'un hydroxyde de métal alcalin et d'un agent de stabilisation, utile pour blanchir des matières textiles, caractérisé en ce qu'il contient, en outre, en combinaison : de 1 à 20 grammes, par litre de bain, d'un persulfate ou peroxydisulfate d'ammonium, de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux, et de 4 à 20 grammes, par litre de bain, d'un agent séquestrant sous forme de sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine. 2. Un bain selon la revendication 1, caractérisé en ce que le persulfate ou peroxydisulfate est présent à raison de 5 à 10 g/litre de bain. 3. Un bain selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'agent séquestrant est présent à raison de 5 à 10 g/litre de bain. 4. Un bain selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre à une température de îa à 130"C environ. 5. Un bain selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour blanchir des fibres ou tissus cellulosiques. 6. Un bain-selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour blanchir des fibres ou étoffes comprenant du coton.