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-PROCEDE DE -TRAITEMENT DE MATTLES BERATII4IIQfES.
La présente invention est relative au traitement de matières kératiniques, telles que laine, poils, fourrures, etc.., et aux produits résultant de ce traitement.
Les matières kératiniques se caractérisent par la présence de kératine, qui constitue une protéine fibreuse contenant des amino-acides, notamment de la cystine. Les amino-acides sont réunis entre eux par des liai- sons peptidiques, de manière à former des chaînes protéiniques et les chai nes résultantes sont reliées transversalement par le groupe bisulfure (-S-S-) de la cystine.
La présente invention a pour objet un procédé amélioré pour le traitement de matières kératiniques. Elle a encore pour objet un procédé pour débarrasser la laine et les matières analogues de leur couleur. Enfin, l'invention a aussi pour objet la production d'une matière kératinique modi- fiée présentant des propriétés chimiques améliorées, combinées avec des pro- priétés physiques sensiblement inaltérées.
Une application de l'invention réside dans le traitement de dé- coloration de la laine. Lorsqu'on prépare des produits à base de laine, tels que des laines de renaissance, des déchets de tonte, des chiffons, etc.., en vue d'un traitement ultérieur, il est nécessaire de débarrasser la laine de sa couleur. La pratique en usage jusqu'à ce jour consistait à décolorer la laine, en milieux acides,à l'aide de sulfoxylate de formaldéhyde sodi- que ou zincique. Ce traitement affecte défavorablement les propriétés méca- niques,- ainsi que les propriétés chimiques de la laine, même lorsque les conditions de traitement sont soigneusement contrôlées. La résistance à la traction à l'état sec et surtout la résistance à la traction à l'état humi- de de la laine sont fortement réduites.
De plus, la laine acquiert souvent
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un toucher inerte et rêche, par comparaison avec la matière non traitée.'Ces effets sont accentués, lorsqu'on se trouve en présence de types de couleurs, dont il est plus difficile de débarrasser la laine, car, dans ce cas, là con- centration de l'agent de décoloration ou la durée du traitement doit être augmentée. Dans certains cas, un second traitement de décoloration est essen- tiel pour éliminer la coloration de la laine, mais, dans ces cas l'endomma- gement chimique de la laine est encore accru. Des produits à base de laine traités par des procédés habituels révèlent également une susceptibilité accrue aux endommagements, lorsqu'ils sont traités subséquemment par des agents oxydants, réducteurs ou alcalins.
Grâce au procédé suivant la présente invention, il est possible, non seulement de débarrasser la laine de sa couleur sans altérer substantiel- lement ses propriétés mécaniques, mais, outre cette décoloration, le procé- dé suivant l'invention est utile pour le traitement de la laine en vue d'a- méliorer ses propriétés chimiques et d'augmenter sa résistance aux attaques par les agents oxydants, réducteurs et alcalins.
Suivant l'invention, la matière kératinique est soumise à l'ac- tion d'un agent réducteur pour la kératine, en présence d'un bihalogénure d'alcoylène.
L'action des agents réducteurs sur les matières kératiniques se caractérise ordinairement par la rupture des liaisons bisulfure et par un endommagement des fibres. Toutefois, dans le procédé suivant la présente invention, les liaisons rompues par.l'agent réducteur sont immédiatement re-édifiées, avec formation de nouvelles liaisons stables. L'invention pro- cure un procédé efficace et pratique du point de vue commercial, pour rem- placer les liaisons chimiques relativement instables des matières kératini- ques par de nouvelles liaisons chimiques, qui résistent à l'action d'agents oxydants, réducteurs et alcalins.
L'invention est illustrée par les exemples suivants de modes opératoires, par lesquels elle peut être mise en oeuvre : EXEMPLE 1
1,5 partie de 1,2-dichloroéthane est dispersée dans 450 parties d'une solution de borate dont le pH est ajusté à 8,6 - 7,5 parties de sul- foxylate-de formaldéhyde sodique sont dissoutes dans le mélange, après quoi 15 parties de laine sont immergées dans le liquide. La température du bain est élevée jusqu'à 80 C et maintenue à cette température pendant 1 heure, après quoi la laine est retirée du bain, rincée et séchée.
EXEMPLE 2
9,8 parties en poids de 1,Z-dibromoéthane sont mises en disper- sion dans 3000 parties de borax à 1 %, au moyen d'une faible quantité d'un sel quaternaire d'une amide d'acide gras substitué, connue dans le commerce sous l'appellation de "Sapamine KW". On peut faire usage de n'importe quel bon agent de dispersion. 5 parties d'hydrosulfite de sodium sont dissoutes dans le mélange, après quoi 100 parties de chiffons de flanelle colorée sont immergées dans la liqueur, qui est maintenue à l'ébullition pendant 15 à 30 minutes. Les chiffons sont ensuite extraits de la liqueur, rincés et séchés.
Ces chiffons sont débarrassés de leur couleur par ce traitement.
EXEMPLE 3
1,5 partie de 1,2-dibromoéthane est mise en dispersion dans 450 parties de borate tampon (pH = 8,6), la dispersion obtenue étant addi- tionnée de 0,7 partie d'hydrosulfite de sodium. 15 parties de vieux déchets de tricot de couleur rouge sont immergées dans le bain. Le mélange est trai- té à 89 C pendant 30=60 minutes, après quoi les déchets de laine sont rincés et séchés. Par ce traitement, ces déchets sont décolorés.
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EXEMPLE 4
31,6 parties de 1,2-dibromoéthane sont mises en dispersion dans 4800 parties d'eau, dont le pH est ajusté à 8,3 à l'aide d'une solu- tion de borate. Un processus convenable consiste à utiliser la quantité re- quise d'une dispersion concentrée de 1,2-dibromoéthane dans l'eau, cette dispersion pouvant être préparée avec l'aide de petites quantités de mono- stéarate de sorbitan et de dérivé polyoxyalcoylène de celui-ci, connus dans le commerce sous les appellations de "Span 60" et de "Tween 60" respective- ment. 8 parties d'hydrosulfite de sodium sont dissoutes dans la solution.
160 parties de laines de renaissance peignées et colorées en noir sont im- mergées dans le mélange et celui-ci est amené à l'ébullition, en agitant de temps à autre. Après une demi-heure de traitement, les déchets de laine sont extraits du bain, rincés et séchés. On constate que ces déchets sont débar- rassés de leur couleur noire.
EXEMPLE 5
45 parties de 1,2-dibromoéthane sont mises en dispersion dans 11. 500 parties d'eau et le pH de la dispersion est ajusté à 8,5 à l'aide d'un tampon au borate. 45 parties d'hydrosulfite de sodium sont ajoutées à la dispersion. 455 parties de tissu. de laine sont immergées dans le mélan- ge, qui est alors chauffé à 90-95 C pendant 1 heure, après quoi la laine est rincée et séchée. Le tissu est légèrement blanchi par ce traitement.
Ce traitement peut également être appliqué avec succès aux déchets de lai- ne brute.
EXEMPLE 6
1,5 partie de 1,2-dibromoéthane est dispersée dans 450 parties de tampon au borate (pH = 8,2), après quoi on ajoute 0,7 partie d9acide for- mamidine sulfinique. 15 parties de chiffons de serge bleue sont alors ajou- téeset le mélange est traité, à l'ébullition, pendant 30 à 60 minutes, a- près quoi les chiffons sont rincés et séchés. La serge est ainsi débarras- sée de sa coloration bleue.
EXEMPLE 7
1,3 partie de 1,2-dibromoéthane est dispersée dans 420 parties d9une solution 0,3 molaire de borate, avec l'aide de chlorure de cétyl dimé- thyl benzyl ammonium, connu dans le commerce sous l'appellation de "Triton K-60" et 0,7 partie de sulfoxylate de formaldéhyde sodique est ensuite dis- soute dans le mélange. 15 parties de déchets de laine peignée de couleur pastel sont immergées dans le mélange et la réaction est effectuée à l'é- bullition pendant 30 à 60 minutes, après quoi la laine est lavée et séchée.
Grâce à ce traitement, les déchets de laine sont débarrassés de leur conte- nu.
En général, les bihalogénures d'alcoylène, employés comme agents alcoylants, dans les exemples précédents ne sont pas complètement miscibles à l'eau. En pratique, il est avantageux de préparer d'abord une dispersion concentrée de l'agent alcoylant dans l'eau, par emploi de petites quantités d'agents dispersants appropriés, tels que ceux connus dans le commerce sous le nom de "Sapamine KW", "Triton K-60", "Span 60", "Tween 60" et autres a- gents dispersants à action similaire. Cette dispersion concentrée est alors ajoutée en quantité appropriée à la solution contenant l'agent réducteur de telle sorte qu'on obtient un bain approprié pour la mise en oeuvre de la pré- sente invention.
Le procédé suivant l'invention peut subir des variations notam- ment en ce qui concerne les agents réducteurs et alcoylants utilisés et leur concentration, la durée du traitement, la température et le pH du bain, etc.
Des exemples d'agents réducteurs appropriés sont les différents composés sulfoxylate-formaldéhyde, leshydrosulfites,l'acide formamidine suif inique, etc... On peut employer d'autres agents réducteurs, mais ceux-ci
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doivent être d'un type ne réagissant pas avec l'agent alcoylant (ce qui est le cas pour les composés thiol, tels que l'acide thioglycolique et ses sels, le monothioéthylène glycol et d'autres mercaptans), car sinon les deux compo- sants de la réaction seraient éliminés par réaction l'un avec l'autre et ne pourraient plus réagir avec la laine.
L'expression "agent réducteur", telle qu'elle est employée dans les revendications, englobe les composés sulfoxy- late-formaldéhyde, les hydrosulfites, l'acide formamidine sulfinique et les autres agents réducteurs pour la kératine, qui ne réagissent pas avec les bihalogénures d'alcoylène.
Dans le cas des procédés de décoloration, le choix de l'agent réducteur dépendra du coût et de la qualité du bain, ainsi que du type de colorant à éliminer. Des essais à petite échelle montreront vite les meil- leures conditions à appliquer pour un lot quelconque de marchandises. Dans certains cas, une beaucoup meilleure décoloration peut être obtenue, en com- mengant par tremper la laine dans un bain d'ammoniaque, par exemple dans un bain contenant 2 à 5 % d'ammoniaque par rapport au poids de laine à traiter, pendant 30 minutes à 50-600 C.
La quantité d'agent réducteur employée peut varier dans de lar- ges limites et aller jusqu'à 100% ou davantage du poids de la laine, sans qu'aucun effet appréciable ne soit produit sur les propriétés de la laine modifiée. Dans les procédés de décoloration, l'emploi de 3 à 5 % d'agent ré- ducteur sur la base du poids de la laine à traiter donnera, en général, une action décolorante efficace. Des quantités plus importantes d'agent réduc- teur peuvent être présentes dans le mélange réactionnel, sans qu'un effet préjudiciable significatif soit produit sur les marchandises décolorées.
Lorsqu'on se trouve en présence de couleurs difficiles à chasser, il est a- vantageux d'ajouter l'agent réducteur par portions successives à l'ébulli- tion, car le pouvoir réducteur maximum pour la décoloration est ainsi uti- lisé.
Gomme agents d'alcoylation appropriés, on peut citer les biha- logénures d'alcoylène et les bihalogénures d'alcoylène substitués et modi- fiés, tels que le bibromure de méthylène, le bi-iodure de méthylène, le bromoiodure de méthylène, le bibromure d'éthylène, le bichlorure d'éthylène, le chlorobromure d'éthylène, le tribromure de triméthylène, le 1,4-dibromo- butane,le 1,4-dichloro-2-butène, l'éther 2,2'-dichlorodiéthylique, l'éther 4,4'-chlorométhyl-diphénylique et 1.'éther 2,2'-dibromodiéthylique. L'expres- sion "bihalogénure d'alcoylène", telle qu'employée dans les revendications terminant le présent mémoire, englobe les bihalogénures d'alcoylène substi- tués et modifiés.
La quantité d'agent alcoylant nécessaire est très faible. De bons résultats sont obtenus avec 0,00045 mol. d'agent alcoylant par gramme de laine. Des quantités plus importantes dudit agent sont sans effet préju- diciable.
On a constaté qu'il est souhaitable de maintenir le pH de la solution à 7 ou davantage et, de préférence, à 8-10. L'ajustement du pH à la valeur désirée peut se faire, par exemple, à l'aide de sels alcalins, tels que borate ou phosphate tampon ou à l'aide de borax.
Le rapport liqueur=laine peut varier dans de larges limites sans que des différences significatives se manifestent dans la proportion du dérivé de laine formé. On préfère employer des rapports liqueur-laine compris entre environ 10 : 1 et 40 :1.
Le procédé est opérant et efficace dans une large gamme de températures. On préfère exécuter le traitement à des températures compri- sesentre 6 0 et 1000 C.
La durée du traitement peut varier de manière considérable.
Lorsque la matière kératinique s'est modifiée dans la manière désirée, un traitement plus poussé n'occasionne pas de changement significatif dans les propriétés de la kératine modifiée. En général, un traitement d'une
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durée d'une demi-heure à une heure à 80 C ou d'une durée d'un quart d'heu- re à une heure à l'ébullition donne de bons résultats.
Lorsque la quantité voulue d'agent alcoylant est présente, le nombre de liaisons stabilisées qui peuvent se former dans la fibre dépendra de la concentration de l'agent réducteur, du pH de la solution et'de la tem- pérature ainsi que de la durée du traitement. Les produits"kératiniques trai- tés selon la présente invention révèlent une résistance notablement amélio- rée à la détérioration, lorsqu'ils sont exposés à des agents oxydants, ré- ducteurs ou alcalins.
En même temps, les propriétés mécaniques de la laine sont sensiblement non altérées, et sont comparables à celles de la laine non traitée,
On a proposé de traiter la kératine à l'aide d'un agent réduc- teur et de traiter subséquemment le produit résultant à l'aide d'un agent alcoylanto Ce traitement conduit, toutefois, à un produit essentiellement différent de - et notablement inférieur ep qualité à - celui obtenu par la présente invention, lorsqu'il est fait usage des mêmes agents alcoylants.
Dans le procédé en deux stades, la détérioration de la fibre produite'par l'agent de réduction persiste dans le produit final dans une mesure substan- tielle. Le traitement subséquent à l'aide d'un.agent alcoylant ne permet pas de rendre à la kératine ses propriétés originelles. '
Bien que la présente invention ne soit limitée à aucune théorie, il est supposés que l'agent alcoylant présent dans la solution réductrice garde à la matière ses propriétés physiques, en formant des liaisons sta- bles immédiatement après la rupture des liaisons bisulfure .
Lorsque la matière kératinique est traitée par un agent réduc- teur seulement, dans les conditions de la présente invention, il se forme un nombre substantiel de groupes sulfohydryle, ainsi que l'indique une forte réaction au nitro-prussiate. Les propriétés mécaniques de la laine ainsi traitée sont notablement inférieures à celles du produit non traité. En ef- fet, la résistance à la traction de la laine est notablement amoindrie et le tissu devient raide et plat. Toutefois, dans le procédé suivant l'invention, les effets préjudiciables notés ci-dessus et se produisant lorsqu'on fait usage d'un agent réducteur seul sontnégligeables.
Le procédé suivant l'invention peut être aisément contrôlé. Il est relativement insensible aux petites variations de conditions, telles que température, concentration des réactifs, durée du traitement, etc... Au- cun endommagement n'est provoqué ni par des concentrations élevées en agent réducteur, ni par un traitement indûment prolongé.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour modifier une matière kératinique, de-manière à augmenter sa résistance aux attaques des agents oxydants, des agents ré- ducteurs et des alcalis, tout en conservant ses propriétés mécaniques sen- siblement inaltérées, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on traite la matière kératinique à une température comprise entre 60 et 100 C et à un pH supérieur à 7, dans un bain liquide contenant 3 à 100 %, du poids de la matière kératinique, d'un agent réducteur de la kératine,-qui est iner- te vis-à-vis des bihalogénures d'alcoylène, de manière à détruire les li- aisons transversales "bisulfure" de la matière kératinique, ce bain conte- nant également plus de 0,00045 mol., par gramme de matière kératinique, d'un bihalogénure d'alcoylène,
de telle sorte que de nouvelles liaisons transversales stables alcoylène sont formées, immédiatement après la ruptu- re des liaisons bisulfure.
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- PROCESS OF - TREATMENT OF MATTLES BERATII4IIQfES.
The present invention relates to the treatment of keratin materials, such as wool, hair, furs, etc. .., and to the products resulting from this treatment.
Keratin materials are characterized by the presence of keratin, which constitutes a fibrous protein containing amino acids, in particular cystine. The amino acids are joined together by peptide bonds, so as to form protein chains and the resulting chains are linked transversely by the disulfide group (-S-S-) of cystine.
The present invention relates to an improved process for the treatment of keratin materials. It also relates to a process for ridding wool and similar materials of their color. Finally, a subject of the invention is also the production of a modified keratin material exhibiting improved chemical properties, combined with substantially unaltered physical properties.
One application of the invention lies in the treatment for dyeing wool. When preparing wool-based products, such as renaissance wool, clippings, rags, etc., for further processing, it is necessary to strip the wool of its color. The practice up to now has been to bleach wool, in acidic media, using sodium or zinc formaldehyde sulfoxylate. This treatment adversely affects the mechanical properties, as well as the chemical properties of the wool, even when the processing conditions are carefully controlled. The dry tensile strength and especially the wet tensile strength of wool are greatly reduced.
In addition, wool often acquires
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an inert and coarse touch, compared to the untreated material. 'These effects are accentuated when one is in the presence of types of colors, from which it is more difficult to get rid of the wool, because, in this case, there con - centration of the bleaching agent or the duration of the treatment must be increased. In some cases a second bleaching treatment is essential to remove the coloring from the wool, but in these cases the chemical damage to the wool is further increased. Wool products treated by conventional methods also show an increased susceptibility to damage, when subsequently treated with oxidizing, reducing or alkaline agents.
Thanks to the process according to the present invention, it is possible not only to rid the wool of its color without substantially altering its mechanical properties, but, in addition to this discoloration, the process according to the invention is useful for the treatment of wool. wool in order to improve its chemical properties and increase its resistance to attacks by oxidizing, reducing and alkaline agents.
According to the invention, the keratin material is subjected to the action of a reducing agent for keratin, in the presence of an alkylene bihalide.
The action of reducing agents on keratin materials is usually characterized by the breaking of the bisulfide bonds and by damage to the fibers. However, in the process according to the present invention, the bonds broken by the reducing agent are immediately re-built, with the formation of new stable bonds. The invention provides a commercially efficient and practical method for replacing the relatively unstable chemical bonds of keratin materials with new chemical bonds, which resist the action of oxidizing, reducing and reducing agents. alkaline.
The invention is illustrated by the following examples of procedures, by which it can be implemented: EXAMPLE 1
1.5 parts of 1,2-dichloroethane is dispersed in 450 parts of a borate solution whose pH is adjusted to 8.6 - 7.5 parts of sodium formaldehyde sulphoxylate are dissolved in the mixture, after whereby 15 parts of wool are immersed in the liquid. The temperature of the bath is raised to 80 C and maintained at this temperature for 1 hour, after which the wool is removed from the bath, rinsed and dried.
EXAMPLE 2
9.8 parts by weight of 1,2-dibromoethane are dispersed in 3000 parts of 1% borax, using a small amount of a quaternary salt of a known substituted fatty acid amide. commercially under the name "Sapamine KW". Any good dispersing agent can be used. 5 parts of sodium hydrosulfite are dissolved in the mixture, after which 100 parts of colored flannel cloths are immersed in the liquor, which is kept at the boil for 15-30 minutes. The rags are then extracted from the liquor, rinsed and dried.
These rags are stripped of their color by this treatment.
EXAMPLE 3
1.5 parts of 1,2-dibromoethane is dispersed in 450 parts of borate buffer (pH = 8.6), the dispersion obtained being supplemented with 0.7 part of sodium hydrosulphite. 15 parts of old red-colored knitting waste are immersed in the bath. The mixture is treated at 89 ° C for 30 = 60 minutes, after which the wool waste is rinsed and dried. By this treatment, this waste is discolored.
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EXAMPLE 4
31.6 parts of 1,2-dibromoethane are dispersed in 4800 parts of water, the pH of which is adjusted to 8.3 using a borate solution. A suitable procedure is to use the required amount of a concentrated dispersion of 1,2-dibromoethane in water, which dispersion can be prepared with the aid of small amounts of sorbitan monostearate and polyoxyalkylene derivative of this, known in the trade as "Span 60" and "Tween 60" respectively. 8 parts of sodium hydrosulphite are dissolved in the solution.
160 parts of combed and dyed black renaissance wool are immersed in the mixture and the mixture is brought to the boil, stirring occasionally. After half an hour of processing, the wool waste is taken out of the bath, rinsed and dried. It can be seen that this waste is removed from its black color.
EXAMPLE 5
45 parts of 1,2-dibromoethane are dispersed in 11,500 parts of water and the pH of the dispersion is adjusted to 8.5 using a borate buffer. 45 parts of sodium hydrosulphite are added to the dispersion. 455 parts of fabric. of wool are immersed in the mixture, which is then heated to 90-95 C for 1 hour, after which the wool is rinsed and dried. The fabric is slightly bleached by this treatment.
This treatment can also be applied successfully to raw wool waste.
EXAMPLE 6
1.5 parts of 1,2-dibromoethane is dispersed in 450 parts of borate buffer (pH = 8.2), after which 0.7 part of formamidine sulfinic acid is added. 15 parts of blue serge rags are then added and the mixture is treated, at the boil, for 30 to 60 minutes, after which the rags are rinsed and dried. The serge is thus freed of its blue coloration.
EXAMPLE 7
1.3 part of 1,2-dibromoethane is dispersed in 420 parts of a 0.3 molar solution of borate, with the help of cetyl dimethyl benzyl ammonium chloride, known commercially as "Triton K". -60 "and 0.7 part of sodium formaldehyde sulfoxylate is then dissolved in the mixture. 15 parts of pastel-colored worsted woolen waste are immersed in the mixture and the reaction is carried out at boiling for 30-60 minutes, after which the wool is washed and dried.
Thanks to this treatment, wool waste is freed of its content.
In general, the alkylene bihalides, employed as alkylating agents, in the preceding examples are not completely miscible with water. In practice, it is advantageous to first prepare a concentrated dispersion of the alkylating agent in water, by employing small amounts of suitable dispersing agents, such as those known commercially as "Sapamine KW". , "Triton K-60", "Span 60", "Tween 60" and other dispersing agents of similar action. This concentrated dispersion is then added in an appropriate amount to the solution containing the reducing agent so that a suitable bath is obtained for the implementation of the present invention.
The process according to the invention may undergo variations, in particular as regards the reducing and alkylating agents used and their concentration, the duration of the treatment, the temperature and the pH of the bath, etc.
Examples of suitable reducing agents are the various sulfoxylate-formaldehyde compounds, hydrosulfites, formamidine tallow acid, etc. Other reducing agents can be employed, but these
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must be of a type which does not react with the alkylating agent (which is the case for thiol compounds, such as thioglycolic acid and its salts, monothioethylene glycol and other mercaptans), otherwise both components - reaction elements would be eliminated by reaction with each other and could no longer react with the wool.
The term "reducing agent" as used in the claims encompasses sulfoxylate-formaldehyde compounds, hydrosulfites, formamidine sulfinic acid and other keratin reducing agents which do not react with the compounds. alkylene bihalides.
In the case of bleaching processes, the choice of reducing agent will depend on the cost and quality of the bath, as well as the type of dye to be removed. Small-scale trials will quickly show the best conditions to apply for any batch of goods. In some cases, much better discoloration can be obtained by first soaking the wool in an ammonia bath, for example in a bath containing 2 to 5% ammonia based on the weight of the wool to be treated, for 30 minutes at 50-600 C.
The amount of reducing agent employed can vary within wide limits and range up to 100% or more of the weight of the wool, without any appreciable effect being produced on the properties of the modified wool. In bleaching processes, the use of 3 to 5% reducing agent based on the weight of the wool to be treated will generally give effective bleaching action. Larger amounts of reducing agent can be present in the reaction mixture without a significant detrimental effect being produced on the discolored goods.
In the presence of colors which are difficult to remove, it is advantageous to add the reducing agent in successive portions at the boil, since the maximum reducing power for the discoloration is thus utilized.
As suitable alkylating agents, there may be mentioned the substituted and modified alkylene bihalides and alkylene bihalides, such as methylene bibromide, methylene bi-iodide, methylene bromoiodide, bibromide. ethylene, ethylene bichloride, ethylene chlorobromide, trimethylene tribromide, 1,4-dibromobutane, 1,4-dichloro-2-butene, 2,2'-dichlorodiethyl ether , 4,4'-chloromethyl-diphenyl ether, and 2,2'-dibromodiethyl ether. The term "alkylene bihalide," as used in the claims terminating this specification, embraces substituted and modified alkylene bihalides.
The amount of alkylating agent required is very small. Good results are obtained with 0.00045 mol. of alkylating agent per gram of wool. Larger amounts of said agent have no detrimental effect.
It has been found that it is desirable to maintain the pH of the solution at 7 or higher, and preferably at 8-10. The adjustment of the pH to the desired value can be done, for example, using alkali salts, such as borate or phosphate buffers, or using borax.
The liquor = wool ratio can vary within wide limits without any significant differences being manifested in the proportion of the wool derivative formed. It is preferred to employ liquor-to-wool ratios of between about 10: 1 and 40: 1.
The process operates and is efficient over a wide range of temperatures. It is preferred to carry out the treatment at temperatures between 60 and 1000 C.
The duration of treatment can vary considerably.
When the keratin material has changed in the desired manner, further processing does not result in a significant change in the properties of the modified keratin. In general, a treatment of
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a period of half an hour to an hour at 80 ° C. or a period of a quarter of an hour to an hour at the boil gives good results.
When the correct amount of alkylating agent is present, the number of stabilized bonds that can form in the fiber will depend on the concentration of the reducing agent, the pH of the solution and the temperature as well as the time. processing. The keratin products treated according to the present invention show a markedly improved resistance to deterioration, when exposed to oxidizing, reducing or alkaline agents.
At the same time, the mechanical properties of wool are noticeably unaltered, and are comparable to those of untreated wool,
It has been proposed to treat keratin with a reducing agent and subsequently to treat the resulting product with an alkylating agent. This treatment results, however, in a product essentially different from - and notably inferior. ep quality to - that obtained by the present invention, when the same alkylating agents are used.
In the two-stage process, deterioration of the fiber produced by the reducing agent persists in the final product to a substantial extent. The subsequent treatment using an alkylating agent does not restore the keratin to its original properties. '
Although the present invention is not limited to any theory, it is believed that the alkylating agent present in the reducing solution retains its physical properties to the material, forming stable bonds immediately after the disulfide bonds break.
When the keratinous material is treated with a reducing agent only, under the conditions of the present invention, a substantial number of sulfohydryl groups is formed, as indicated by a strong reaction with nitro-prussiate. The mechanical properties of the wool thus treated are notably inferior to those of the untreated product. This is because the tensile strength of wool is markedly reduced and the fabric becomes stiff and flat. However, in the process according to the invention, the deleterious effects noted above and occurring when a reducing agent alone is used are negligible.
The process according to the invention can be easily controlled. It is relatively insensitive to small variations in conditions, such as temperature, concentration of reagents, duration of treatment, etc. No damage is caused neither by high concentrations of reducing agent nor by unduly prolonged treatment.
CLAIMS.
1. Process for modifying a keratinous material, so as to increase its resistance to attack by oxidizing agents, reducing agents and alkalis, while retaining its substantially unaltered mechanical properties, said process being characterized in that ' the keratin material is treated at a temperature between 60 and 100 ° C. and at a pH greater than 7, in a liquid bath containing 3 to 100%, by weight of the keratin material, of a keratin reducing agent, -which is inert with respect to the alkylene bihalides, so as to destroy the transverse “bisulfide” bonds of the keratinous material, this bath also containing more than 0.00045 mol., per gram of material. keratin, an alkylene bihalide,
such that new stable alkylene crosslinks are formed immediately after disulfide bond breakage.
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