Brevet FR2707308A1 — publié le 19950113

L'invention porte sur un procédé d'utilisation de sels d'acides alkylaminométhylènephosphoniques, en solution aqueuse, seuls ou associés à d'autres composés issus de leur synthèse, en tant qu'agent ignifugeant non permanent, pour fibres textiles organiques. Les sels d'acides alkylaminométhylènephosphoniques sont de formule générale: o 1 Q R3-n - N CH2 P HxO A G Bz ( (1) PO n o n est compris entre 1 et 3 R = CH3 ou C2H5 avec O o HO représente un proton. A( représente un cation dérivé d'une base azotée telle la dicyandiamide, la guanidine ou l'urée et ses dérivés. BD représente le cation ammonium NH4+. Les sels utilisés dans ce procédé, de formule (1), sont obtenus par mélange de l'acide correspondant avec la base correspondante en milieu aqueux, dans une gamme de températures allant de 20 à la température de reflux du solvant. Les sels de formule (1) sont obtenus à des concentrations de 30 à 60% en masse en solution aqueuse avant d'être dilués pour être appliqués sur les fibres textiles. L a s y n t h è s e d e s a c i d e s alkylaminométhylènephosphoniques est connue et a déjà été décrite dans la littérature, par exemple, par K. MOEDRITZER et R.R. IRANI, J.O.C. 31, p 1603 (1966). En revanche, leur utilisation sous forme de sels avec différentes bases azotées, comme agent ignifugeant non permanent pour fibres textiles n'est pas connue et fait l'objet de la présente invention. L'application des sels d'acides phosphoniques de formule (1) en solution aqueuse peut-être réalisée par les méthodes couramment utilisées pour le traitement des fibres textiles, comme par exemple par vaporisation, immersion ou foulardage. La méthode du foulardage, utilisée pour cette invention, permet une application du sel d'acide alkylaminométhylènephosphonique de formule (1) en mélange avec d'autres composés entrant dans le traitement de la fibre textile, comme par exemple, des adoucissants textiles, des tensio-actifs, des agents antifroissants ou encore des milieux tampons. Lors du foulardage, la solution aqueuse de sel d'acide phosphonique de formule (1) est appliquée avec un taux d'emport pouvant varier de 60 à 110% en masse suivant la nature de la fibre textile à traiter. Le tissu imprégné sera immédiatement séché, en général à des températures comprises entre 120 et 170 C, et plus particulièrement à C pendant un temps pouvant aller de 1 à 5 minutes, plus généralement d'environ 2 minutes. La fibre textile ignifugée par ce procédé est de nature organique, et peut être d'origine naturelle ou synthétique ou être un mélange de fibres naturelles et synthétiques. Les fibres d'origines naturelles ignifugées par ce procédé sont à base de kératine ou de cellulose comme le lin, le chanvre, la soie et de préférence le coton et la laine. Les mélanges de fibres synthétiques et de fibres naturelles pouvant être traités par ce procédé sont généralement composés de polyester et de cellulose dans des proportions massiques de 20 à 80% en cellulose et plus particulièrement à 50% en cellulose. Au premier plan des fibres textiles pouvant être traitées par ce procédé d'ignifugation, se trouvent également les fibres purement synthétiques et plus particulièrement les fibres de polyester. Les solutions aqueuses utilisées lors du procédé d'ignifugation des fibres textiles contiennent en règle générale, de 50 à 200 g/l du composé de formule (1). Elles peuvent également contenir un faible pourcentage d'ions chlorures ou en être exempt, sans que cela n'ait une influence sensible sur la mesure du pouvoir ignifuge du produit. Par conséquent, le pH de la solution aqueuse s'en trouvera fortement affecté et peut varier de 2 à 7. Pour le traitement des fibres purement d'origine naturelle, des fibres purement synthétiques ou de mélanges de fibres synthétiques et naturelles, la quantité de sel d'acide alkylaminométhylènephosphonique de formule (1) est plus particulièrement de 125 à 150 g/l. Lors du foulardage de ces textiles par ce procédé, la quantité de produit déposé sur la fibre, nécessaire à l'obtention d'un bon pouvoir ignifuge, peut varier de 5 à 25% selon la nature de la fibre. Apres traitement de la fibre textile par ce procédé, l'ignifugation du textile n'est pas permanente, c'est pourquoi il ne doit pas subir d'autre bain de traitement supplémentaire. En revanche, l'avantage de ce procédé est que le produit peut être appliqué avec d'autres composés ignifugeants. Ce procédé présente également les caractéristiques suivantes: il a l'avantage de ne pas jaunir les tissus, quelle que soit sa nature, naturelle, synthétique ou un mélange de fibres naturelles et synthétiques. De plus, il ne présente aucun comportement corrosif vis-à- vis de la fibre textile ce qui permet l'utilisation d'objets métalliques, comme par exemple des agrafes pour fixer le tissu traité par ce procédé. Le comportement à la lumière des fibres polyester, polyester-cellulose ou cellulose pure, colorées ou claires, n'est pratiquement pas influencé par le traitement ignifugeant selon le procédé de l'invention. La bonne miscibilité des sels d'acides phosphoniques de formule (1) permet également de les utiliser avec la plupart des moyens d'ennoblissement applicables en milieu aqueux, comme les dégraissants, les assouplissants ou les antifroissants. Mesure du pouvoir ignifuge par le test du portique. Les tests ont été réalisés sur des éprouvettes de tissu de 27 X 21 cm, préalablement imprégné du sel d'acide phosphonique de formule (1) par foulardage puis séché. Le tissu est alors présenté sur un portique vertical sous lequel une flamme est entretenue pendant une durée de 2 minutes. Les pouvoirs ignifuges sont mesurés en surface de tissu noirci ou carbonisé et exprimés en cm2. Dans le cas de tissus polyester, la surface mesurée correspond à la surface de tissu consumé. Les exemples non limitatifs ci-après sont donnés dans le but d'illustrer l'invention. Exemple 1 Dans le tableau I sont indiqués les résultats obtenus sur différents tissus imprégnés dans des bains contenant différentes concentrations d'une solution d'acide méthylaminobis(méthylènephosphonique) neutralisé avec un équivalent de dicyandiamide et un équivalent d'ammoniaque, puis séchés 2 minutes à 140 C avant d'être testés sur le portique. Les résultats indiqués dans ce tableau représentent les mesures du pouvoir ignifuge du tissu traité, exprimées en cm2 de tissu noirci, carbonisé, ou consumé dans le cas du polyester (PES). TABLEAU I cellule PES/CellulosePE Nature du tissu trait Cellulose Laine PE50/50Cellulose PES m 50/50} Grammage (g/cm) 170 340 1 65 225 Taux d'ernport (%) 75 50 75 100 Concentration du bain de foulara9e (/1)710025 15 75 I i 75 10 12 5 5125 150 100 125 150 75 100 125 150751l0 1 5 100 25 15 foulardage (g/1} Surface noircie carbonis6e 2C8 56 48 4047 45 36 42108 62 56 46 42 38 29 33 ou consumée (c 2?) I. Exemple 2 Le Tableau II regroupe les résultats obtenus sur des tissus de cellulose ou de cellulose/PES 50/50 traités dans un bain de foulardage à 125 g/l d'une solution d'acide méthylaminobis(méthylènephosphonique) neutralisé avec du dicyandiamide et/ou de l'ammoniaque en différentes proportions, puis séchés 2 minutes à 140 C. Les résultats indiqués dans ce tableau sont exprimés en cm2 de tissu noirci ou carbonisé. TABLEAU II Nature du tissu Cellulose Cellulose/PES 50/50 Grammage (g/cm2) 170 165 Taux d'emport (%) 75 75 x (en équivalent) 3. 3 3 2 22 3 3 3 2 2 2 y (en équivalent) 1 0 0,5 1 0 2 1 0 0,5] 0 2 z (en équivalent) 0 1 0,5! 2 0 0 1 0,5] 2 0 Surface noircie ou 59,5 60,5 53 48 70 47 69 51 46,5 56 61,5 83,5 carbonisée (cm2) REVENDICATIONS 1. Un procédé d'ignifugation non permanent de fibres ou tissus textiles organiques par traitement avec un agent ignifuge, caractérisé en ce que ledit agent est une solution aqueuse d'au moins un sel d'acide alkylaminométhylènephosphonique de formule générale: OQ R3 _n -N CH2 P Hx t Ay Q Bz) (1) n avec n compris entre 1 et 3 R= CH3 Ou C2H5 He = proton A O = cation dérivé d'une base azotée telle la dicyandiamide, la guanidine ou l'urée et ses dérivés. B C = ammonium NH4 + avec O x + y + z = 2n. 2. Un procédé d'ignifugation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une solution aqueuse d'acide méthylaminobis(méthylènephosphonique) neutralisé avec 1 équivalent de dicyandiamide et un équivalent d'ammoniaque. 3. Un procédé d'ignifugation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit agent est appliqué par foulardage. 4. Un procédé d'ignifugation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, après traitement, le tissu est séché 2 minutes à 140 C. 5. Un procédé d'ignifugation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la solution aqueuse contient de 50 à 200 g/l de sel d'acide phosphonique. 6. Un procédé d'ignifugation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les fibres traitées sont d'origine naturelle ou synthétique, ou sont un mélange de fibres naturelles et synthétiques.