Application d'émulsions de polyuréthanne.sur de la laine.
La présente invention se rapporte à un procédé pour préparer des émulsions de polyuréthanne convenant pour le traitement de la laine. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé pour traiter la laine, les étoffes de laine et les vêtements de laine au moyen d'une émulsion de polyuréthanne en vue de les rendre irrétrécissables et pour leur conférer une infroissabilité qui résiste au lavage à la machine.
La préparation d'émulsions de polyuréthanne est classique et leur application sur de la laine en vue de la rendre irrétrécissable a fait l'objet de nombreux brevets, notamment de la demande de brevet australien de la Demanderesse n[deg.] 50495/72. Cependant, les émulsions de polyuréthanne
connues actuellement ne présentent 'pas l'équilibre de propriétés requis pour que la laine puisse être rendue irrétrécissable
de manière acceptable du point de vue industriel. En particulier, ces émulsions manquent de stabilité en ce qui concerne tant
la stabilité physique que la rétention du pouvoir de rendre irrétrécissable au cours du temps. En outre, le traitement des étoffes par ces émulsions nuit souvent à
la main et au drapé des étoffes qui peuvent perdre de leur
aspect attrayant.
La présente invention a donc pour but de procurer un procédé pour préparer des émulsions stables de polyuréthanne
propre à former,à la surface des fibres de laine, des pellicules protectrices qui sont par elles-mêmes compatibles avec
la laine et, résistent aux divers traitements mécaniques et chimiques auxquels la laine peut être soumise ultérieurement.
La présente invention a aussi pour but de procurer un procédé
pour rendre irrétrécissables la laine, les étoffes de laine et
les vêtements de laine par traitement au moyen d'une émulsion
de polyuréthanne.
L'invention a par ailleurs pour but de procurer des étoffes de laine et vêtements de laine dont l'infroissabilité résiste au lavage à la machine,par traitement de ces étoffes
ou vêtements au moyen d'une émulsion de polyuréthanne.
L'invention a en outre pour but de procurer des
étoffes de laine irrétrécissables traitées par un polyuréthanne
et qui peuvent être converties en vêtements finis ayant une infroissabilité inhérente. Après pressage à chaud ou repas-
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conservent leur forme, de même que les plis qui y ont été marqués et peuvent être portés sans nouveau repassage après un lavage
ou un nettoyage à sec.
Si l'on considère que la plupart des procédés industriels actuellement en usage pour rendre la laine irrétrécissable sont encore basés sur la modification chimique de
la laine qui se traduit souvent par une perte de poids, une moindre résistance et des opérations nombreuses, les avantages que procure la présente invention sont évidents pour le spécialiste . De plus, on ne connaît actuellement aucun moyen pour conférer l'infroissabilité aux étoffes de laine et ceci
est réalisé commercialement sur les vêtements finis, mais les installations requises manquent souvent.
La Demanderesse a découvert à présent qu'il est possible de satisfaire aux buts ci-dessus de même qu'à d'autres
qui ressortiront de la description ci-après, conformément à l'invention; en traitant la laine, les étoffes de laine ou les
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uréthanne préparé pour partie au départ d'un polysulfure organique comprenant au moins deux radicaux thiol terminaux réac- tifs à l'égard des isocyanates.
Les émulsions de polyuréthanne qui conviennent aux fins de l'invention sont préparées à partir :
(1) d'un polyol organique comprenant au moins 2 radicaux hydroxyle et ayant un poids équivalent de 1.000 à 3.000,
(2) d'un polysulfure organique comprenant au moins 2 radicaux thiol et ayant un poids équivalent qui n'excède pas
2.000 et
(3) d'un polyisocyanate.
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des composés qui contiennent plusieurs radicaux hydroxyle et dont des exemples sont les polyéthers, les polythioéthers, les polyesters, les polyesteramides, etc. à radicaux hydroxyle. Cependant, les <EMI ID=4.1>
polyols et, en particulier les polyoxypropylènetriols préparés par addition d'oxyde de propylène sur des composés comprenant trois atones d'hydrogène actifs,comme le triméthylolpropane ou le glycérol. De plus, les polyoxypropylènetriols préférés peuvent contenir en faibles quantités de l'oxyde d'éthylène terminal ou bien leur chatne peut être terminée par des unités d'oxyde d'éthylène. Il est préférable que le poids équivalent du polyol ou bien le poids équivalent moyen du mélange de polyols soit de
1.000 à 3.000.'
Les polysulfures organiques qui conviennent aux fins de l'invention pour la préparation des polyuréthannes comprennent au moins une liaison disulfure ou polysulfure et au moins deux radicaux thiol terminaux. Ces composés sont au mieux préparés par condensation du bis-chloroéthylformal avec du poly-
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Société Thiokol Chemical Corporation . Il convient cependant
de noter que l'invention se rapporte aux divers autres composés . de polysulfures à radicaux thiol terminaux comme défini précédemment de type monomère ou polymère, dans ce dernier cas le poids équivalent n'excédant pas 2.000. Le rapport molaire du polysulfure au polyol peut varier beaucoup, cependant le polysulfure représente de préférence 20 à 80 moles %. Il est
en outre préférable.que le polysulfure ne représente pas
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ou cycloaliphatique. Des exemples de tels polyisocyanates sont le toluènediisocyanate, le diphénylméthanediisocyanate, <EMI ID=7.1>
ainsi Que leurs mélanges. Les polyisocyanates peuvent Atre
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lents d'isocyanate par équivalent de polyol et de polysulfure réactifs à l'égard des isocyanates au total et de 2 à 3,5 équivalents d'isocyanate par équivalent de polyol.
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l'amélioration du drapé et la tenue aux plis de l'étoffe traitée peuvent être ajoutés également à l'émulsion de polyuréthanne et réagir avec les radicaux isocyanate en excès.
Le procédé de préparation du prépolymère ne fait pas l'objet de la présente invention et est habituellement choisi
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ponible. Il est cependant essentiel qu'au moment de la mise en émulsion, le prépolymère soit essentiellement formé et soit encore relativement exempt de réticulation secondaire qui augmenterait la viscosité jusqu'à une valeur à laquelle il serait difficile de réaliser la mise en émulsion. A ce stade, un solvant est utilisé pour l'ajustement de la viscosité.
Suivant un procédé préféré pour préparer le prépolymère, on dissout un catalyseur à métal lourd, par exemple de
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polyol constitutif qui peut aussi contenir un solvant en plus du polyoxypropylènetriol. Ce mélange est.alors chauffé au préalable jusqu'à la température choisie pour la réaction, puis mélangé avec le toluènediisocyanate et mis à réagir jus-
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réaction très bref, le mélange de réaction dans son ensemble est mis en émulsion.
Tous les paramètres de réaction, comme la température
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vant, sont choisis de manière qu'au moment de la mise en émul- sion, on obtienne une composition de prépolymère ayant une viscosité convenable. Il est possible d'utiliser tout cata-
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catalyseurs mercuriques et stanneux et en particulier l'acétate phênylmercurique. Suivant les conditions de réaction, les cata-
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sur base des solides de polyuréthanne.
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position de prépolymère susceptible d'une mise en émulsion. Comme certains des polyoxypropylènes de poids moléculaire relative- ment élevé peuvent être visqueux, il est essentiel de les diluer
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facile en émulsion. Tout solvant approprié convient, bien que le solvant préféré soit le toluène qui peut être pris en con-
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polyuréthanne. Des concentrations plus élevées en solvant ne s ont pas pratiques. Les solvants plus polaires et plus miscibles à l'eau, comme la méthyléthylcétone ou l'acétone, sont plus efficaces pour abaisser la viscosité, mais ont un effet négatif sur la stabilité de l'émulsion.
La température de réaction dépend de la dimension du lot et de l'exotb.erme associé. Dans le cas de petites instal- lations de laboratoire, comme décrit dans les exemples, ou bien dans le cas d'un procédé continu pour lequel le réacteur à écoulement est une tète de mélange pour le polyuréthanne mo-
<EMI ID=21.1> avec une brève durée de réaction. La température préférée est
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l'isocyanate pendant 1 à 2 minutes jusqu'à atteindre la con- version voulue de l'isocyanate. Dans certains cas, il est nécessaire de diluer le polysulfure avec un peu de solvant.
Après addition du polysulfure, on laisse se poursuivre la réac-
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Il est possible également de préparer le prépolymère au cours d'un procédé en "une passe", c'est-à-dire en mélangeant en
une seule opération le polyol, le polysulfure et l'isocyanate.
Il s'est avéré que l'aptitude d'une émulsion à rendre la laine irrétrécissable dépend beaucoup du degré de formation du pré-
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progresse trop peu ou trop, l'aptitude du prépolymère à rendre irrétrécissable diminue nettement.
La composition de prépolymère est mise en émulsion dans une solution aqueuse d'un agent tensio-actif et d'un stabilisant polymère au moyen de tout appareil d'homogénéisation à haute vitesse convenable, par exemple l'appareil de mise en
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mélanger la- composition de polyuréthanne à raison de 1 partie par partie de solution aqueuse d'agent tensio-actif,de manière
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d'utiliser tout émulsionnant convenable, bien que les préférés soient les alkylphénols éthoxylés de poids moléculaire relativement élevé dont un exemple est le produit vendu sous le
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dont un exemple est le produit vendu sous le non de Vantoc N
et les mélanges de composés de ces deux types. Il est possible d'utiliser tout colloïde protecteur ou polymère hydrosoluble convenable comme stabilisant, bien que les stabilisants préférés <EMI ID=28.1>
soient les méthylcelluloses d'un degré de méthylation assez élevé. En pratique, la concentration en agent tensio-actif et
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4 à 5% en poids, sur base des solides de polyuréthanne. Un rapport de 3 parties d'émulsionnant par partie de stabilisant
s'est révélé très utile pour la préparation des émulsions de l'invention.. Un cisaillement et une agitation prolongés ne
sont pas nécessaires et l'agitation peut être interrompue dès que la mise en émulsion est complète. Ceci permet la production continue d'émulsions de polyuréthanne au moyen d'une tête mélangeuse de polyuréthanne modifiée.
Le polysulfure peut également être dispersé directement dans la solution aqueuse d'agent tensio-actif, habituellement avant la mise en émulsion du prépolymère dans cette solution.
Dans certains cas, en particulier lorsqu'il est désirable de conférer un pli permanent, l'addition d'agents
de réticulation aux émulsions de polyuréthanne s'est révélée améliorer encore l'efficacité du traitement rendant irrétrécissable. Il est possible d'utiliser tout agent de réticulation approprié qui, dans les conditions choisies, provoque la réticulation du polyuréthanne ou de la laine ou de préférence des deux. En variante, il est possible de prendre des précurseurs d'agents de réticulation qui libèrent l'espèce active sous l'effet de la chaleur ou sous une influence semblable. Les agents de réticulation peuvent être hydrosolubles et peuvent
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solution aqueuse ou bien peuvent être insolubles dans l'eau et sont alors ajoutés sous forme d'une émulsion ou dispersion aqueuse. Les agents de réticulation qui peuvent être utilisés conjointement avec les émulsions de polyuréthanne de l'invention peuvent appartenir à divers groupes chimiques
de composés dont des exemples typiques sont donnés ci-après à �itre purement illustratif: les composés contenant au moins
2 atomes de brome ou radicaux chlorométhylène, les aminimides, les isocyanates bloqués qui peuvent être réactivés à des températures relativement basses et- en particulier les isocyanates bloqués par une cétoxime les diépoxydes de bas poids moléculaire et en particulier, les diép oxydes hydrosolubles, les aldéhydes et les donneurs d'aldéhydes et ainsi de suite. Ces agents de réticulation peuvent être utilisés en concentra-
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la nature de l'agent de réticulation.
Les émulsions de polyuréthanne de l'invention sont compatibles avec de nombreux agents chimiques utilisés pour l'apprêtage de la laine et il est possible d'ajouter à l'émulsion des agents tant réducteurs qu'alcalins pour la stabilisation de la
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suite. L'émulsion de polyuréthanne peut être additionnée
d'agents conférant de la résistance aux mites, aux moisissures
et à la flamme. Elle peut également être additionnée d'assou- plissants de l'étoffe, d'agents d'avivage optique et ainsi
de suite. Des pigments peuvent en outre être dispersés dans l'émulsion de polyuréthanne en vue de masquer une certaine altération de coloration que subit la laine lors de l'exposition à la chaleur.
Les émulsions de polyuréthanne de l'invention peuvent être appliquées sur la laine à différents moments du
procédé de fabrication, nais il s'est avéré le plus avantageux de traiter la laine à l'état d'étoffe sur une calandre de foulardage. Suivant la structure de l'étoffé, cette dernière
est foulardée dans l'émulsion diluée jusqu'à une absorption
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la plupart des étoffes tissées ou tricotées du commerce sont rendues convenablement irrétrécissables avec un dépôt sur l'étoffe
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suivant ce procédé arrive à son terme, l'étoffé est séchée, puis est fixée par une brève exposition à une température élevée. La durée et la température pour le traitement ther- mique dépendent pour beaucoup de la nature de l'émulsion
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dre irrétrécissable et des installations disponibles à cette fin. Certaines combinaisons d'émulsion et d'étoffe peuvent
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l'étoffe soit convenablement irrétrécissable,alors que d'autres combinaisons d'émulsion et d'étoffe, peuvent se contenter d'un traitement d'à peine 2 minutes à 100[deg.]C. Cependant, lorsque l'installation est disponible, il est recommandable d'exé-
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possible de remplacer le traitement par la chaleur sèche par un vaporisage qui, lorsqu'il est exécuté pendant 2 minutes à
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ment irrétrécissables. Lorsque l'émulsion de polyuréthanne
est appliquée sur une étoffe non teinte, le fixage peut avan- tageusement être exécuté dans le bain de teinture à l'ébulli-
tion dans les conditions normales de la teinture.
Le fixage des étoffes sous l'effet de la chaleur
peut être omis durant la fabrication et être exécuté ultérieure- ment sur le vêtement fini. Ceci peut être avantageux pour le fabricant qui peut ne pas disposer des installations pour le traitement à haute température des étoffes sur la ligne de production. L'étoffe est alors simplement f oulardée dans l'émulsion de polyuréthanne et séchée. Le dernier stade
pour rendre l'étoffe irrétrécissable est alors exécuté après
la confection par introduction du vêtement fini dans une étuve
et exposition à la chaleur sèche ou à la vapeur d'eau.
<EMI ID=39.1> <EMI ID=40.1>
moyen des émulsions de polyuréthanne de l'invention peuvent être alors plissées ou froncées ou autrement mises en forme de manière permanente. Ceci peut être réalisé de différentes manières et dépend à nouveau des installations dont dispose l'atelier de confection et du degré de permanence requis. Les vêtements confectionnés
à partir d'étoffés en laine ou en laine peignée traitées au moyen des épuisions de polyuréthanne de l'invention peuvent, par exemple, être plissés ou mis en forme de manière permanente par appli- -. cation de chaleur sous pression et de vapeur d'eau dans des presses à vapeur d'eau. industrielles ou bien simplement au moyen d'un fer à repasser à vapeur domestique. Après le pressage ou le repassage, les vêtements sont placés dans une étuve à vapeur d'eau
où ils sont soumis à un vaporisage pendant 5 minutes à 2 heures.
Les vêtements ainsi traités peuvent être lavés dans une machine
et être portés immédiatement lorsqu'ils secs sans être repassés. Les plis sont permanents, l'aspect lisse du vêtement est conservé et les vêtements retiennent leur forme sans tendre au feutrage. La Demanderesse a également constaté que la résistance
à l'abrasion de l'étoffe est nettement améliorée et que la tendance au boulochage est moindre.
La Demanderesse a en plus découvert que dans la plupart des cas, lorsqu'il est désirable d'obtenir un vêtement aise
en forme de manière permanente à partir d'une matière traitée
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deux traitements thermiques, à savoir le fixage et le vaporisage, et qu'il est possible d'omettre l'un de ces traitements thermiques sans nuire au caractère irrétrécissable ou à l'infroissabilité du vêtement. Il est possible ainsi d'obtenir un vêtement irrétrécissa- ; ble et conservant sa forme par le procédé de l'invention, par simple traitement de l'étoffe au moyen d'une émulsion de polyuréthanne avec séchage à l'air, puis confection du vêtement dans l'étoffe traitée, mise en forme du vêtement par pressage à la vapeur et
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En variante, lorsqu'on désire que la partie des opérations à réaliser après la confection soit la plus simple possible, on peut imprégner l'étoffe au moyen de l'émulsion de polyuréthanne, sécher le produit et le fixer
de manière que l'atelier de confection doive simplement assurer la mise en forme du vêtement par pressage à la vapeur. La sévérité des conditions de traitement et la succession des opérations dépendent à nouveau pour beaucoup de la structure de l'étoffe, de la composition de l'émulsion de polyuréthanne et du degré de rétention des propriétés voulu..
Les exemples ci-après illustrent les avantages des étoffes de laine traitées conformément à l'invention.
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Oh prépare une émulsion de. polyuréthanne de la manière suivante.
<EMI ID=44.1>
le mélange avec 26 g du mélange 80/20 de toluènediisocyanates
<EMI ID=45.1>
1 minute, on ajoute au mélange de réaction 50 g du polysulfure liquide vendu sous l'indice LP3 par la Société Thiokol Chemical Corporation qu'on a dilué avec 50 ml de toluène et on laisse progresser la réaction pendant encore 10 secondes, après quoi
on mélange rapidement l'ensemble de la composition de prépolymère au moyen d'un homogénéiseur à cisaillement intense avec une solution aqueuse contenant 5 g de l'alkylphénol polyéthoxylé vendu sous le non de Antarox CO 880 par la Société GAP, 9 g <EMI ID=46.1>
Vantoc N par la. Société I.C.I., 3,8 g de la méthylcellulose vendue sous le nom de Tylose 300 par la Société Farbwerke Hoechst et 380 ml d'eau..
On dilue l'émulsion jusqu'à une teneur en solides de 5% avant les essais pour conférer l'infroissabilité, -qu'on réalise de la machine suivante.
On foularde une étoffe en laine peignée à armure
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2 minutes et 30 secondes. On lave alors l'échantillon d'étoffe traité pendant 3 heures dans une machine à laver à agitateur
<EMI ID=48.1>
l'échantillon témoin non traité.
EXEMPLE 2.-
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laine 60-64) avec 34 rangs finis par pouce courant, au moyen
de l'émulsion diluée formée à l'exemple 1 jusqu'à une absorption
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machine. L'échantillon traité rétrécit en surface de 4%,alors que l'échantillon témoin non traité rétrécit de 49� .
<EMI ID=51.1>
On répète les opérations de l'exemple 2, mais en fixant l'étoffe par vaporisage pendant 15 minutes à 100[deg.]C,puis
<EMI ID=52.1> laver domestique à effet de barattage à 600C. L'échantillon traité rétréci.t en surface de 4%,alors que l'échantillon
<EMI ID=53.1>
sèche le produit et on le fixe pendant 5 minutes à 110[deg.]C. On lave ensuite l'échantillon d'étoffe traité pendant )+5 minutes dans une machine à laver de marque Cubex conformément à la
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bles en machine. L'échantillon de l'étoffe traité rétrécit en surface de 1%,alors que l'échantillon témoin non traité rétrécit
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l'émulsion diluée de l'exemple 1 jusqu'à une absorption à l'état humide de 80%, puis on sèche le produit et on le fixe pendant 2 minutes et 30 secondes à 150[deg.]C. On lave alors l'échantillon d'étoffé traité pendant 3 heures dans une machine à
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rétrécit de 23%.
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l'exemple 1, puis on sèche le produit. Par repassage au fer à vapeur domestique, on marque alors dans l'étoffe plusieurs plis, puis on pend 1'étoffe plissée dans un autoclave où on la soumet à un vaporisage pendant 5 minutes à 1300C. On lave ensuite l'échantillon plissé dans une machine à laver domestique à agitateur pendant 3 heures. Après séchage, on ne peut déceler aucune modification de l'aspect des plis.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour rendre la laine irrétrécissable, caractérisé en ce qu'on traite la laine, une étoffe de laine
ou un produit en laine au moyen d'une émulsion ou dispersion aqueuse d'un polyuréthanne comprenant un ou plusieurs radicaux
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l'étoffe de laine ou le produit en laine imprégné de polyuréthanne à une température élevée au moyen de chaleur sèche, de vapeur d'eau ou d'eau à l'ébullition,
2.- Procédé pour rendre la laine irrétrécissable
Application of polyurethane emulsions on wool.
The present invention relates to a process for preparing polyurethane emulsions suitable for the treatment of wool. More particularly, the invention relates to a process for treating wool, woolen fabrics and woolen garments by means of a polyurethane emulsion in order to make them shrink-resistant and to give them a wrinkle-resistance which is resistant to washing. the machine.
The preparation of polyurethane emulsions is conventional and their application to wool with a view to making it non-shrinkable has been the subject of numerous patents, in particular the Australian patent application of the Applicant n [deg.] 50495/72. However, polyurethane emulsions
currently known do not exhibit the balance of properties required for the wool to be made non-shrinkable
in an industrially acceptable manner. In particular, these emulsions lack stability with regard to both
the physical stability that the retention of power causes to shrink over time. In addition, the treatment of fabrics with these emulsions often adversely affects
hand and draping fabrics that can lose their
attractive appearance.
The object of the present invention is therefore to provide a process for preparing stable emulsions of polyurethane.
capable of forming, on the surface of the wool fibers, protective films which are in themselves compatible with
wool and resist the various mechanical and chemical treatments to which the wool may subsequently be subjected.
Another object of the present invention is to provide a process
to make wool, woolen fabrics and
woolen clothing by treatment with an emulsion
of polyurethane.
The invention also aims to provide woolen fabrics and woolen garments whose wrinkle resistance is resistant to machine washing, by treating these fabrics.
or clothing using a polyurethane emulsion.
The invention further aims to provide
non-shrinkable woolen fabrics treated with polyurethane
and which can be converted into finished garments having inherent crease resistance. After hot pressing or meal-
<EMI ID = 1.1>
retain their shape, as do the creases marked on them and can be worn without re-ironing after washing
or dry cleaning.
Considering that most of the industrial processes currently in use for making wool shrink-proof are still based on the chemical modification of
wool which often results in weight loss, less strength and numerous operations, the advantages provided by the present invention are obvious to those skilled in the art. In addition, no means are currently known for imparting wrinkle resistance to woolen fabrics and this
is carried out commercially on finished garments, but the required facilities are often lacking.
Applicants have now discovered that it is possible to satisfy the above objects as well as other
which will emerge from the description below, in accordance with the invention; by processing wool, woolen fabrics or
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urethane prepared in part from an organic polysulphide comprising at least two terminal thiol radicals reactive with respect to isocyanates.
Polyurethane emulsions which are suitable for the purposes of the invention are prepared from:
(1) an organic polyol comprising at least 2 hydroxyl radicals and having an equivalent weight of 1,000 to 3,000,
(2) of an organic polysulfide comprising at least 2 thiol radicals and having an equivalent weight which does not exceed
2,000 and
(3) of a polyisocyanate.
<EMI ID = 3.1>
compounds which contain several hydroxyl radicals and of which examples are polyethers, polythioethers, polyesters, polyesteramides, etc. with hydroxyl radicals. However, the <EMI ID = 4.1>
polyols and, in particular polyoxypropylenetriols prepared by adding propylene oxide to compounds comprising three active hydrogen atoms, such as trimethylolpropane or glycerol. In addition, the preferred polyoxypropylenetriols may contain small amounts of terminal ethylene oxide or their chain may be terminated with ethylene oxide units. It is preferable that the equivalent weight of the polyol or the average equivalent weight of the mixture of polyols is
1,000 to 3,000. '
The organic polysulfides which are suitable for the purposes of the invention for the preparation of polyurethanes comprise at least one disulfide or polysulfide bond and at least two terminal thiol groups. These compounds are best prepared by condensation of bis-chloroethylformal with poly-
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Thiokol Chemical Corporation. It should however
note that the invention relates to various other compounds. of polysulphides with terminal thiol radicals as defined above of monomer or polymer type, in the latter case the equivalent weight not exceeding 2,000. The molar ratio of polysulfide to polyol can vary widely, however the polysulfide is preferably 20 to 80 mole%. It is
further preferable that the polysulfide does not represent
<EMI ID = 6.1>
or cycloaliphatic. Examples of such polyisocyanates are toluenediisocyanate, diphenylmethanediisocyanate, <EMI ID = 7.1>
as well as their mixtures. Polyisocyanates can be
<EMI ID = 8.1>
slow isocyanate per equivalent of polyol and polysulfide reactive with total isocyanates and from 2 to 3.5 equivalents of isocyanate per equivalent of polyol.
<EMI ID = 9.1>
the improved drape and wrinkle resistance of the treated fabric can also be added to the polyurethane emulsion and react with excess isocyanate groups.
The process for preparing the prepolymer is not the subject of the present invention and is usually chosen
<EMI ID = 10.1>
ponible. It is, however, essential that at the time of emulsification, the prepolymer is essentially formed and is still relatively free from secondary crosslinking which would increase the viscosity to a value at which it would be difficult to emulsify. At this point, a solvent is used for viscosity adjustment.
According to a preferred method of preparing the prepolymer, a heavy metal catalyst, for example, is dissolved.
<EMI ID = 11.1>
constituent polyol which may also contain a solvent in addition to polyoxypropylenetriol. This mixture is then heated beforehand to the temperature chosen for the reaction, then mixed with the toluenediisocyanate and reacted until
<EMI ID = 12.1>
<EMI ID = 13.1>
<EMI ID = 14.1>
very brief reaction, the reaction mixture as a whole is emulsified.
All reaction parameters, such as temperature
<EMI ID = 15.1>
for example, are chosen so that upon emulsification a prepolymer composition having a suitable viscosity is obtained. It is possible to use any cat.
<EMI ID = 16.1>
mercury and stannous catalysts and in particular phenylmercuric acetate. Depending on the reaction conditions, the cata-
<EMI ID = 17.1>
based on polyurethane solids.
<EMI ID = 18.1>
prepolymer position capable of emulsifying. As some of the relatively high molecular weight polyoxypropylenes can be viscous, it is essential to dilute them.
<EMI ID = 19.1>
easy in emulsion. Any suitable solvent is suitable, although the preferred solvent is toluene which can be taken into account.
<EMI ID = 20.1>
polyurethane. Higher solvent concentrations are impractical. Solvents that are more polar and more miscible with water, such as methyl ethyl ketone or acetone, are more effective in lowering viscosity, but have a negative effect on the stability of the emulsion.
The reaction temperature depends on the size of the batch and the associated exotb.erme. In the case of small laboratory installations, as described in the examples, or in the case of a continuous process where the flow reactor is a mixing head for the modern polyurethane.
<EMI ID = 21.1> with a short reaction time. The preferred temperature is
<EMI ID = 22.1>
isocyanate for 1 to 2 minutes until the desired isocyanate conversion is achieved. In some cases, it is necessary to dilute the polysulfide with a little solvent.
After addition of the polysulfide, the reaction is allowed to continue.
<EMI ID = 23.1>
It is also possible to prepare the prepolymer in a "one-pass" process, i.e. by mixing in
a single operation the polyol, the polysulphide and the isocyanate.
It has been found that the ability of an emulsion to make wool shrink-resistant depends very much on the degree of pre- formation.
<EMI ID = 24.1>
progresses too little or too much, the ability of the prepolymer to make shrinkage markedly decreases.
The prepolymer composition is emulsified in an aqueous solution of a surfactant and a polymeric stabilizer by means of any suitable high speed homogenization apparatus, for example the setting apparatus.
<EMI ID = 25.1>
mixing the polyurethane composition in an amount of 1 part per part of aqueous solution of the surfactant, so
<EMI ID = 26.1>
to use any suitable emulsifier, although the preferred are the relatively high molecular weight ethoxylated alkylphenols of which an example is the product sold under the
<EMI ID = 27.1>
an example of which is the product sold under the name of Vantoc N
and mixtures of compounds of these two types. Any suitable protective colloid or water-soluble polymer can be used as a stabilizer, although the preferred stabilizers <EMI ID = 28.1>
or methylcelluloses with a fairly high degree of methylation. In practice, the concentration of surfactant and
<EMI ID = 29.1>
4 to 5% by weight, based on polyurethane solids. A ratio of 3 parts emulsifier per part stabilizer
has been found to be very useful for the preparation of the emulsions of the invention. Prolonged shearing and stirring is not
are not necessary and agitation can be discontinued as soon as the emulsification is complete. This allows the continuous production of polyurethane emulsions using a modified polyurethane mixing head.
The polysulfide can also be dispersed directly in the aqueous surfactant solution, usually before emulsifying the prepolymer therein.
In some cases, particularly where it is desirable to impart a permanent crease, the addition of agents
Crosslinking with polyurethane emulsions has been shown to further improve the effectiveness of the treatment making it shrinkage. It is possible to use any suitable crosslinking agent which, under the conditions chosen, causes crosslinking of the polyurethane or of the wool or preferably both. Alternatively, it is possible to take precursors of crosslinking agents which release the active species under the effect of heat or under a similar influence. Crosslinking agents can be water soluble and can
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aqueous solution or else may be insoluble in water and are then added as an emulsion or aqueous dispersion. Cross-linking agents which can be used in conjunction with the polyurethane emulsions of the invention can belong to various chemical groups.
of compounds, typical examples of which are given below for purely illustrative purposes: compounds containing at least
2 bromine atoms or chloromethylene radicals, aminimides, blocked isocyanates which can be reactivated at relatively low temperatures and - in particular isocyanates blocked by a ketoxime, low molecular weight diepoxides and in particular, water-soluble diepoxides, aldehydes and aldehyde donors and so on. These crosslinking agents can be used in concentration
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the nature of the crosslinking agent.
The polyurethane emulsions of the invention are compatible with many chemical agents used for sizing wool and it is possible to add to the emulsion both reducing and alkaline agents for stabilizing the wool.
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after. The polyurethane emulsion can be added
agents conferring resistance to moths, molds
and flame. It can also be supplemented with fabric softeners, optical brighteners and so.
right now. Pigments can also be dispersed in the polyurethane emulsion in order to mask a certain alteration in coloring which the wool undergoes upon exposure to heat.
The polyurethane emulsions of the invention can be applied to wool at different times of the day.
manufacturing process, but it has been found to be most advantageous to process wool as a fabric on a padding calender. Depending on the structure of the fabric, the latter
is padded in the diluted emulsion until absorbed
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most commercial woven or knitted fabrics are suitably made non-shrinkable with a deposit on the fabric
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after this process comes to an end, the fabric is dried and then set by brief exposure to elevated temperature. The time and temperature for the heat treatment depend very much on the nature of the emulsion.
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dre shrink and facilities available for this purpose. Certain combinations of emulsion and fabric may
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the fabric is suitably non-shrink, while other combinations of emulsion and fabric may be satisfied with a treatment of as little as 2 minutes at 100 [deg.] C. However, when the installation is available, it is advisable to perform
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possible to replace the dry heat treatment with a spray which, when carried out for 2 minutes at
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non-shrinkable. When the polyurethane emulsion
is applied to an undyed fabric, the fixing can advantageously be carried out in the boiling dye bath.
tion under normal dyeing conditions.
Fixing of fabrics under the effect of heat
may be omitted during manufacture and subsequently performed on the finished garment. This can be advantageous for the manufacturer who may not have the facilities for the high temperature treatment of the fabrics on the production line. The fabric is then simply wrapped in the polyurethane emulsion and dried. The last stage
to make the fabric non-shrink is then executed after
making by introducing the finished garment into an oven
and exposure to dry heat or water vapor.
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By means of the polyurethane emulsions of the invention can then be pleated or gathered or otherwise permanently shaped. This can be done in a number of ways and again depends on the facilities available to the tailoring shop and the degree of permanence required. Made-up clothes
from woolen or combed woolen fabrics treated with the polyurethane deplets of the invention can, for example, be pleated or permanently shaped by application. cation of pressurized heat and steam in steam presses. industrial or simply by means of a domestic steam iron. After pressing or ironing, the clothes are placed in a steamer
where they are subjected to a spray for 5 minutes to 2 hours.
Garments treated in this way can be machine washed
and be worn immediately when dry without ironing. The folds are permanent, the smooth appearance of the garment is preserved and the garments retain their shape without tender felting. The Applicant has also observed that the resistance
abrasion of the fabric is markedly improved and the tendency to pilling is reduced.
The Applicant has further discovered that in most cases when it is desirable to obtain a comfortable garment
permanently shaped from treated material
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two heat treatments, namely fixing and spraying, and that it is possible to omit one of these heat treatments without adversely affecting the non-shrinkability or wrinkle resistance of the garment. It is thus possible to obtain a non-shrinking garment; wheat and retaining its shape by the process of the invention, by simple treatment of the fabric by means of a polyurethane emulsion with air drying, then making the garment in the treated fabric, shaping the garment by steam pressing and
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As a variant, when it is desired that the part of the operations to be carried out after preparation to be as simple as possible, the fabric can be impregnated with the polyurethane emulsion, the product can be dried and fixed.
so that the tailoring workshop simply has to ensure the shaping of the garment by steam pressing. The severity of the processing conditions and the sequence of operations again depend very much on the structure of the fabric, the composition of the polyurethane emulsion and the degree of property retention desired.
The following examples illustrate the advantages of woolen fabrics treated in accordance with the invention.
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Oh prepare an emulsion of. polyurethane as follows.
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the mixture with 26 g of the 80/20 mixture of toluenediisocyanates
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For 1 minute, 50 g of liquid polysulfide sold under the index LP3 by Thiokol Chemical Corporation, which has been diluted with 50 ml of toluene, are added to the reaction mixture and the reaction is allowed to progress for a further 10 seconds, after which
the whole of the prepolymer composition is quickly mixed by means of an intense shear homogenizer with an aqueous solution containing 5 g of the polyethoxylated alkylphenol sold under the name Antarox CO 880 by the company GAP, 9 g <EMI ID = 46.1>
Vantoc N by the. Company I.C.I., 3.8 g of the methylcellulose sold under the name Tylose 300 by the Company Farbwerke Hoechst and 380 ml of water.
The emulsion is diluted to a solids content of 5% prior to testing to impart wrinkle resistance, which is made from the next machine.
We scarf a worsted woolen weave fabric
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2 minutes and 30 seconds. The treated fabric sample is then washed for 3 hours in a shaker washing machine.
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the untreated control sample.
EXAMPLE 2.-
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wool 60-64) with 34 finished rows per running inch, using
of the dilute emulsion formed in Example 1 until absorption
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machine. The treated sample shrinks in area by 4%, while the untreated control sample shrinks by 49%. .
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The operations of Example 2 are repeated, but fixing the fabric by spraying for 15 minutes at 100 [deg.] C, then
<EMI ID = 52.1> domestic washing with churning effect at 600C. The treated sample shrinks in area by 4%, while the sample
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the product is dried and fixed for 5 minutes at 110 [deg.] C. The treated fabric sample is then washed for +5 minutes in a Cubex brand washing machine in accordance with
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bles in machine. The treated fabric sample shrinks in area by 1%, while the untreated control sample shrinks
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the diluted emulsion of Example 1 to 80% wet absorption, then the product is dried and fixed for 2 minutes and 30 seconds at 150 [deg.] C. The treated fabric sample is then washed for 3 hours in a washing machine.
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shrinks by 23%.
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Example 1, then the product is dried. By ironing with a domestic steam iron, several folds are then marked in the fabric, then the pleated fabric is hung in an autoclave where it is subjected to steaming for 5 minutes at 1300C. The pleated sample is then washed in a household agitator washing machine for 3 hours. After drying, no change in the appearance of the folds can be detected.
CLAIMS
1.- Process for making wool non-shrink, characterized in that the wool is treated, a woolen fabric
or a wool product by means of an aqueous emulsion or dispersion of a polyurethane comprising one or more radicals
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woolen fabric or woolen product impregnated with polyurethane at an elevated temperature by means of dry heat, steam or boiling water,
2.- Process to make wool non-shrink