MILLIKEN RESEARCH CORPORATION
La présente invention concerne un procédé pour conférer à des matériaux textiles des propriétés ignifugea et les matériaux textiles ainsi produita. Selon un de ses aspects, l'invention concerne un procédé pour l'application d'un fluoropolymère sensiblement oléo- et hydrofuge sur la surface d'un matériau textile constituée de fibres thermoplastiques synthétiques, de telle manière que le fluoropolymère soit uniformément distribué sur la surface du matériau textile. Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne un matériau textile modifié par un fluoropolymère, particulièrement approprié pour le capitonnage des automobiles, ayant des caractéristiques améliorées de résistance aux salissures et d'ignifugation.
Le traitement des textiles par des polymères de fluoroca rbures pour conférer des caractéristiques hydro- et oléofuges est connu dans la technique depuis de nombreuses années. Généralement, ces traitements sont mis en oeuvre soit par tamponnage d'une solution du polymère de fluorocarbure sur le matériau textile, soit par pulvérisation d'une solution du fluorocarbure sur le matériau. Bien que l'on ait trouvé ces techniques généralement très satisfaisantes pour conférer au matériau textile des propriétés hydro- et
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produit ayant des caractéristiques d'ignifugation sensiblement réduites et, dans certains cas, inacceptables. Ces caractéristiques indésirables ont sensiblement limité les utilisations finales de? matériaux textiles ainsi traités. Par exemple, dans le domaine des applications au capitonnage des automobiles, les normes d'ininflammabilité qui ont été imposées aux matériaux par le Gouvernement des Etats-Unis d'Amérique sont telles que l'on a pensé qu'il serait impossible de rendre oléofuges et hydrofuges les matériaux tout en satisfaisant les normes édictées par le Gouvernement.
La mise au point de procédés d'ennoblissement chimique pour conférer aux textiles l'ignifugation est également devenue une préoccupation majeure à la fois du Gouvernement et de l'industrie. L'établissement de normes plus rigoureuses concernant l'ignifugation des textiles, et en particulier dans le capitonnage des automobiles, a sensiblement limité l'aptitude de l'industrie textile a fournir des produits qui non seulement satisfassent les normes d'ignifugation, mais qui, également, soient résistants à la salissure dans les conditions de l'utilisation prévue.
L'invention a donc pour objet un procédé pour conférer la résistance aux salissures au matériau textile tel que les étoffes de capitonnage et en particulier le capitonnage des automobiles. L'invention a également pour objet un procédé pour conférer. la résistance aux salissures à des matériaux textiles, qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus mentionnés de la technique antérieure. L'invention a encore pour objet un matériau textile fabriqué en fibres thermoplastiques synthétiques, qui soit appro-
présentant non seulement d'excellentes caractéristiques de résistance aux salissures, mais qui satisfasse également ou même surpasse de préférence toutes les normes d'ignifugation imposées par le Gouvernement. Ces objets, avantages et avantages et caractéristiques de l'invention et d'autres caractéristiques apparaîtront plus clairement à l'homme de l'art à la lecture de la description qui suit.
L'invention concerne un matériau textile approprié pour
<EMI ID=2.1> a) elle comprend une portion de corps dont la face avant et la face arrière sont constituées de fibres thermoplastiques synthétiques; b) ladite portion de corps porte sur sa face avant un fluoropolymère sensiblement oléo- et hydrofuge sensiblement uniformément distribué et en petite quantité, suffisante pour conférer des caractéristiques de résistance aux salissures mais inférieure à la quantité qui provoquerait la combustion dudit produit à une vitesse de plus d'environ 5 cm/min ou entretiendrait cette combustion
<EMI ID=3.1> c) ledit matériau textile porte en outre sur sa face arrière un revêtement ignifugeant en quantité suffisante pour améliorer ses caractéristiques de résistance aux flammes.
Un procédé permettant de préparer les matériaux textiles de l'invention est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique, Sériai n[deg.] 144 152 déposée le 28 avril 1980 par la demanderesse. Cette demande antérieure concerne un procédé
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<EMI ID=5.1> exemple en fibres de polyester, procédé dans lequel les caractéristiques d'ignifugation desdits matériaux ne sont pas sensiblement altérées de manière défavorable. D'une manière plus large, le procédé pour améliorer les caractéristiques de résistance aux salis-
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textile le fluoropolymère sensiblement oléo- et hydrofuge. De plus, la face arrière du matériau textile est enduite avec une composition ignifugeante, par exemple par revêtement au dos soit avant, soit pendant, soit après (mais de préférence après) l'application <EMI ID=7.1>
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un appareil pour appliquer le revêtement dorsal sur le matériau textile;
- la figure 2 représente schématiquement un appareil <EMI ID=8.1>
- la figure 3 représente schématiquement un appareil pour appliquer le fluoropolymère sur le matériau textile; <EMI ID=9.1> de mise en oeuvre possibles pour appliquer le fluoropolymère sur le matériau textile..
On peut.utiliser une grande variété de fibres thermoplastiques synthétiques pour former la portion de corps du matériau textile de l'invention. Ces matériaux peuvent comprendre, par exemple, des fibres de polyamide par exemple les '�ylon", en particulier
<EMI ID=10.1> préférées. Bien que l'invention concerne de préférence des matériaux textiles fabriqués en presque totalité en fibres thermoplastiques synthétiques, il est entendu que l'on peut incorporer dans le matériau textile de faibles quantités, par exemple Jusqu la environ
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coton ou laine, pour autant que les caractéristiques de base du matériau textile ne soient pas sensiblement altérées. Les matériaux textiles selon l'invention peuvent comprendre des matériaux textiles tissés, tricotés, tuftés et non tuftés. En ce qui concerne les matériaux textiles tissés, il peut être souhaitable d'appliquer sur
ces tissus un apprêt de finissage superficiel, par exemple de
les lainer et les tondre pour donner un tissu convenable pour les applications au capitonnage des automobiles ou autres.
Une fois que l'on a choisi le matériau textile de support désiré, on peut améliorer les caractéristiques de résistance
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hydrofuge au matériau textile pour recouvrir sensiblement les fibres de ce matériau dans le stratum de fibres en surface et au voisinage de la surface du matériau textile, pour former ainsi un revêtement discret discontinu de polymère sur ces fibres. On peut obtenir des résultats particulièrement souhaitables lorsque la quan-
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tement discontinu discret désiré de polymère sur la presque totalité des fibres des matériaux textiles en surface ou au voisinage de la surface de ce matériau. Généralement, on peut produire un revêtement
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stratum des fibres en surface et au voisinage de la face du tissu
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rieure ou insuffisante; et, lorsque l'on utilise plus d'environ 0,31 en poids, les normes d'ignifugation du matériau textile peuvent ne pas être atteintes. Cependant, lorsque l'on utilise environ 0,1 a <EMI ID=18.1>
au poids du matériau textile, d'un diluant du fluoropolymère en combinaison avec le fluoropolymère, la quantité de fluoropolymère appliquée sur le matériau textile peut être réduite à une quantité
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altérer sensiblement les caractéristiques améliorées de résistance aux salissures du matériau textile modifié par le fluoropolymère.
Selon la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique Sériai n[deg.] 144 152, le fluoropolymère est appliqué au moyen d'un
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gravé utilisés dans le procédé de l'invention peuvent aider à obtenir un produit ayant les caractéristiques désirées. L'épaisseur de paroi du cylindre peut varier d'environ 1,90 à 5,08 cm. Le cylindre peut être équilibré dynamiquement pour assurer un fonctionnement
sans vibration. En général, le cylindre ne peut pas avoir un "run-out" supérieur à environ 0,005. Le cylindre gravé applicateur consiste
en millions de poches microscopiques sensiblement identiques connues
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mécaniquement avec des cellules microscopiques sous forme de pyramides, quadrangles ou trihélico'ldes renversés, situés sur la surface
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ture gravée cellulaire peut être réglée pour entraîner et déposer
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latérale du cylindre. Ainsi, on peut déterminer la quantité extacte de fluoropolymère a appliquer sur le matériau textile.
Dans le choix de la gravure correcte, le but doit être de contrôler le volume à des valeurs qui produisent le résultat final désiré. D'autres variables qui peuvent influencer ie volume appliqué peuvent comprendre la viscosité du revêtement, la température de fonctionnement et le pourcentage de solides dans la solution. La dimension de la cellule peut être calculée à partir des exigences du revêtement et de la densité et de la teneur en solides de la solution aqueuse de fluoropolymère à appliquer.
Comme indiqué dans les dessins annexés, l'appareil
à cylindre gravé comprend un cylindre inférieur qui est gravé sur sa surface latérale avec des cellules identiques et qui tourne dans la <EMI ID=24.1>
surface du cylindre, se trouve une lame racleuse qui oscille sur une course courte pour Etre autonettoyante et ne déposer :la solution que dans les cellules. Egalement, l'oscillation de le lame peut aider à réaliser l'usure régulière de la surface du cylindre et
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apparaît immédiatement sous forme d'une série de points suffisamment rapprochés pour se fondre les uns avec les autres et donner une pellicule uniforme en travers et le long du tissu.
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duire a peu près la même épaisseur au mouillé d'une composition de revêtement si la lame racleuse fonctionne efficacement. On peut cependant modifier un peu le poids de revêtement sur le cylindre en
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donne, de manière continue, le poids nécessaire de revêtement sur le matériau textile.
Après avoir appliqué sur le matériau textile la quantité désirée de fluoropolymère, on peut chauffer le matériau
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efficace pour le sécher et le durcir. La température nécessaire pour sécher et durcir le matériau textile modifié par le fluoropolymère, ainsi que la durée nécessaire pour ce traitement, peut varier largement. Généralement, cependant, ce séchage et ce durcissement
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Lorsque le matériau textile modifié par le fluoropolymère a été séché et durci, on peut le soumettre à d'autres étapes de traitement telles que brossage, lainage, tonte, etc.,
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n'importe quel fluoropolymère sensiblement oléo- et hydrofuge. On pense cependant que, pour être appropriés, ces fluoropolymères doivent avoir une chaîne fluorée capable d'être distribuée sur les fibres du matériau textile avec une orientation convenable du groupe perfluoré pour donner une surface sensiblement fluorée sur des portions discrètes de ces fibres,
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est linéaire et peut être un homopolymère d'un monomère fluoré ou un copolymère d'un monomère fluoré et d'un monomère organique non fluoré. Ces ce polymères sont généralement des copolymères statistiques. Les fluoropolymères qui sont utiles dans la pratique de l'invention peuvent être préparés à partir de précurseurs organiques fluorés ayant le reste carboné ou radical perfluoré à une extrémité de la molécule et un groupement fonctionnel réactif à l'autre extrémité de la molécule. Le composé précurseur fluoré décrit ci-dessus peut ensuite être mis à réagir avec un autre composé ayant des groupements fonctionnels réactifs vis-à-vis de celui-ci pour former l'adduct ou polymère. Le composé précurseur contenant du fluor peut
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éthylénique contenant un groupement fonctionnel réactif vis-à-vis de celui-ci pour produire un monomère vinylique, tel qu'un acrylate
ou méthacrylate, ledit acrylate ou méthacrylate étant ensuite polymérisé par addition vinylique pour produire le polymère final. Des procédés pour produire ces fluoropolymères .sont connus dans la technique, par exemple dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2 642 416 et 2 803 615, dont les descriptions sont citées ici
à titre de référence.
Les copolymères peuvent également être préparés par
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l'acide acrylique et l'acide méthacrylique et leurs esters d'alkyle. De nombreux autres procédés pour produire ces fluoropolymères sont connus dans la technique. Des fluoropolymères ou des mélanges liquides les contenant, qui sont particulièrement utiles dans la pratique de l'invention, sont disponibles dans le commerce auprès de la Société Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul,
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sous les noms de marque Teflon et sous les noms de produits résistant aux salissures et aux taches NPA&G.
Le terme "diluant du fluoropolymère" s'entend ici pour désigner des lubrifiants non fluorés qui servent à faciliter
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la quantité totale de fluoropolymère nécessaire. On peut utiliser n'importe quel lubrifiant approprié qui est compatible avec le fluoropolymère et avec le matériau textile et qui améliore la facilité d'application du fluoropolymère ainsi que la quantité de fluoropolymère nécessaire pour donner le degré désiré de résistance aux salissures du matériau textile. Ces lubrifiants peuvent comprendre des tensioactifs qui peuvent être cationiques ou non ioniques. Des exemples caractéristiques de diluants du fluoropolymère satisfaisant les critères ci-dessus sont des dérivés gras éthoxylés fabriqués parla Société Hydrolabs, Inc., Paterson, New Jersey, -sous le nom d'Hydronap 3A-FR et une composition contenant du polyéthylène vendue par la Société Dexter Chemical, Bronx, New York, sous le nom d'Ampitol FE-30.
On a trouvé que l'application d'un fluoropolymère
de la manière décrite ci-dessus à un matériau textile soit seul,
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sement subséquent du matériau textile modifié par le fluoropolymère résultant améliorent sensiblement les caractéristiques de résistance aux salissures des matériaux textiles, généralement, sans toutefois affecter de manière défavorable les caractéristiques d'ignifugation de ces matériaux.
Comme indiqué ci-dessus, le fluoropolymère peut Etre appliqué au matériau textile soit par lui-même, soit en combinaison avec un diluant du fluoropolymère. Comme on l'a indiqué, le fluoropolymère doit être appliqué de telle sorte qu'il se forme un revêtement continu discret de fluoropolymère sur les fibres du stratum de fibres en surface et au voisinage de la surface du matériau <EMI ID=40.1>
fluoropolymère en un mélange aqueux en utilisant par exemple des techniques d'application par tamponnage ou pulvérisation, le fluoropolymère n'est pas suffisamment concentré en surface au au voisinage de la surface du tissu où est nécessaire la résistance aux salissures, mais qu'il est surtout distribué plus ou moins uniformément
à travers la section des tissus. Donc, ces techniques connues peuvent nécessiter l'application de quantités un peu plus grandes de fluoropolymères, ce qui est très coûteux et ces quantités plus grandes
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téristiques d'ignifugation du matériau textile. On a donc trouvé que des résultats particulièrement: souhaitables sont obtenus lorsque le mélange aqueux est appliqué au moyen d'un cylindre gravé, parce que le fluoropolymère est appliqué de manière très uniforme sur le matériau textile et la concentration du fluoropolymère en surface ou au voisinage de la surface du matériau textile est rendue maximale.
Dans la préparation du mélange aqueux contenant la quantité désirée d'une émulsion de fluoropolymère, par exemple
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l'émulsion de fluoropolymère, qui est généralement un fluoropolymère solide dispersé dans une émulsion liquide, est mélangée avec une quantité prédéterminée d'eau pour donner la concentration désirée du fluoropolymère dans le mélange aqueux. Un procédé particulier pour préparer le mélange aqueux de fluoropolymère consiste à mélanger une quantité efficace d'émulsion de fluoropolymère "Scotchgard" FC-214 dans une quantité prédéterminée d'eau pour
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du fluoropolymère. Le produit du commerce de protection du tissu "Scotchgard" FA-214 est CI!2 émulsion fluorochimique du commerce destinée à l'utilisation sur les tissus de capitonnage et analogues pour leur conférer le caractère oléo- et hydrofuge, ainsi qu'un apprêt de finissage du tissu résistant à l'usure. Cette composition contient comme formulation générale les ingrédients suivants :
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11% de méthylisobutylcétone, <EMI ID=45.1>
53% d'eau.
Il est mentionné que l'émulsion de fluoropolymère décrite ci-dessus
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1,125 kg/1.
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décrite ci-dessus contient 30% du fluoropolymère, on ajoute suffisam-
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Une autre émulsion de fluoropolymère du commerce
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l'agent de protection des tissus de marque "Scotchgard" FC-234,
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les tissus de capitonnage. Cette composition contient comme formulation générale les ingrédients suivants :
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Il est mentionné que l'émulsion de fluoropolymère décrite ci-dessus
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Les épuisions de fluoropolymère décrites ci-dessus, après dilution par l'eau jusqu'à contenir les quantités spécifiées
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en poids d'un stabilisant tel que le glycol ou éthylèneglycol. -
D'autres fluoropolymères du commerce convenables et éaulsions les contenant, que l'on peut utiliser pour former les
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poids du constituant fluorocarbure, sont les émulsions de fluoro-. carbures fabriquées et vendues comme émulsions de fluoropolymères sous le nom de marque Teflon.
On peut utiliser n'importe quel autre fluoropolymère convenable ou émulsion aqueuse le contenant. Cependant, on notera que, pour obtenir le résultat désiré, la concentration du fluoropolymère dans le mélange aqueux résultant doit être inférieure à
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31 en poids. Des quantité supérieure. , celles indiquées peuvent conduire à un tissu textile ayant des caractéristiques d'ignifu-
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La quantité du fluorocarbure nécessaire dans le bain varie également selon les caractéristiques d'absorption au mouillé du matériau textile particulier en cours de traitement. Par
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tiques synthétiques, que l'on peut traiter selon le procédé de l'invention, ont généralement une absorption au mouillé d'environ
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Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, on
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mime les caractéristiques d'ignifugation du matériau textile peuvent
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traitement résiduels qui peuvent être présents sur le matériau textile, ainsi que la salissure et/ou les produite huileux, et pour ajuster le pH du matériau textile à moins d'environ 7, de préférence d'environ 4 à 6,5. Par lavage ou savonnage du matériau textile et réglage du pH du matériau textile a moins d'environ 7, on peut obte-
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polymère, ainsi que dans tout autre traitement qui peut Etre effectué sur le matériau textile.
Le savonnage de la matière textile en vue d'éliminer les résidus de produits auxiliaires textiles, les salissures, les résidus d'huile et autres Impuretés analogues peut être effectué facilement en faisant passer la matière textile dans .une solution
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élimination pratiquement complète des résidus de détergent. De préférence, également, l'eau de rinçage peut être chauffée une
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La quantité de détergent introduite dans la solution aqueuse peut varier dans des limites étendues et il en est de même de la nature du détergent. En général, cependant, on peut obtenir des résultats avantageux avec une quantité de détergent représentant
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un détergent quelconque approprié à condition qu'il ne réagisse pas avec la matière textile savonnée et ne provoque pas d'autres effets gênants sur cette matière. Comme exemples typiques de détergents appropriés et pouvant être utilisés au savonnage de la matière textile selon l'invention, on citera l'alcool laurylique éthoxylé, les alkyléthersulfates et sulfonates.
Lorsque la matière textile a été savonnée' l'aide ,de la solution de détergent et rincée avec soin, on peut la faire passer dans une solution aqueuse acide maintenue à une température
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La quantité de constituant acide introduite dans cette solution peut varier dans des limites étendues, en fonction principalement de
la nature de ce constituant acide. Habituellement, le passage de
la matière textile savonnée dans la solution aqueuse acide peut être considéré comme le stade final du lavage de la matière textile. On notera cependant que, si la matière textile est pratiquement exempte de produits auxiliaires textiles, de salissures, de résidus d'huile et impuretés analogues, on peut supprimer le savonnage per un détergent, de sorte que le traitement préalable correspondant: de la matière textile consiste alors uniquement en son passage dans une solution aqueuse acide permettant de régler son pH au niveau voulu avant application du polymère antisalissure. On notera en outre que la matière textile savonnée peut être séchée avant application du polymère fluoré ou qu'on peut appliquer le polymère fluoré sur la matière textile savonnée et humide.
Toutefois, il est préférable d'appliquer le polymère fluoré sur la matière textile savonnée et humide.
Le constituant acide de la solution de lavage acide peut consister en un acide quelconque approprié a condition que celui- <EMI ID=74.1>
traitement ou ne forme pas de résidu qui gène l'application du polymère fluoré ou la teinture de la matière textile modifiée par le polymère fluoré au cours des opérations subséquentes. Comme exemples d'acides utilisables, on citera les acides acétique, formique, butyrique, citrique, oxalique et analogues.
Après lavage et/ou savonnage, puis traitement dans
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quente, par exemple soit l'application du revêtement sur la face arrière de la matière textile, soit l'application du polymère fluoré sur la matière textile humide ou, de préférence, séchée par contact avec une source de chaleur, de manière à la sécher pratiquement complètement avaat application du revêtement de face arrière consistant en un agent ignifugeant ou du revêtement de polymère flucré.
On a constaté que l'application sur la face arrière de la matière textile d'un revêtement d'agent ignifugeant pouvait
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de résistance aux flammes, et ce détail peut être particulièrement avantageux lorsque les caractéristiques de résistance aux flammes du produit final sont particulièrement strictes ou lorsque la nature de la matière textile est telle que les prescriptions en vigueur
ne peuvent pas être satisfaites sans application d'un agent ignifugeant. En plus de l'amélioration des propriétés de résistance aux flammes de la matière textile, l'application d'un revêtement sur la face arrière peut également apporter d'autres propriétés avanta-
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l'utilisation en tant qu'étoffe de capitonnage d'automobile. Ainsi, le revêtement aur la face arrière peut servir' améliorer la stabilité dimensionnelle, la résistance a la traction et la résistance a l'abrasion; à réduire au minimum les glissements de couture et
à empêcher ou à réduire au minimum les risques d'effilochage ou de coupure de la matière textile. En outre, le revêtement de latex sur la face arrière peut améliorer la main de la matière en lui conférant du corps et du poids. Le revêtement sur la face arrière
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textiles places.
L'application sur la face arrière de la entière textile de la composition de revêtement peut être réalisée par un
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une telle technique, on peut utiliser deux ou trois mécanisme de
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déposer et de lisser le revêtement, alors que la composition est encore humide et fluide.
Une autre technique appropriée pour l'application d'un revêtement sur la face arrière de la matière textile consiste
à utiliser des cylindres de revêtement tournant en sens inverse. Avec un tel appareillage, la quantité de produit de revêtement appli-
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effet de frottement. L'utilisation de cylindres de revêtement usinée
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On peut encore appliquer le revêtement sur la face
arrière de la matière textile au moyen doua dispositif a cylindre gravé ou d'un dispositif de revêtement par rotogravure. Dans un tel cas, on peut éviter de doser la composition de revêtement avant
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du revêtement et de la matière textile peut être réglée par l'entrefer existant entre le cylindre arrière et le cylindre lisseur tournant en sens inverse. Toute variation d'épaisseur de la matière textile se répercute, dans de telles régions, par un revêtement plus épais ou plus mince en correspondance.
En plus des techniques de revêtement par voie humide, dont on a décrit des exemples typiques ci-dessus, on peut également
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techniques typiques bien connues de revêtement à sec, on citera la
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analogues:
Bien que l'on puisse faire appel a l'une quelconque des techniques de revêtement semblables à celles décrites ci-dessus pour appliquer la composition de revêtement sur la face arrière de la matière textile, on obtient des résultats particulièrement avantageux par une technique de revêtement au mouiller par exemple la technique de revêtement par couteau racleur-sur-cylindre.
On peut utiliser une grande variété de compositions de revêtement élastom�� pour l'application sur la face arrière, pour autant qu'elles améliorent les propriétés de résistance aux flammes de la matière textile. Parmi les compositions de revêtement élastomères typiques, on citera le caoutchouc de styrène-butadiène,
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thanne, les polymères d'acétate de vinyle, les polymères de chlorure de vinyle, les polymères de chlorure de vinylidène et produits analogues.
Lorsque l'élastomère utilisé dans la composition de revêtement pour la face arrière n'est pas lui-même un agent ignifugeant ou bien, lorsqu'on a trouvé qu'il était nécessaire ou souhaitable d'améliorer encore les propriétés ignifuges de la matière textile alors que l'élastomère est lui-même un agent ignifugeant, on peut introduire dans la composition élastomère un composant ignifugeant actif séparé. Parmi ces composants ignifugeants actifs, on citera, par exemple, des composés de l'antimoine, entre autres
l'oxyde d'antimoine; des silicates, par exemple des silicates d'aluminium; des substances phosphorées, spécialement des phosphonates organiques; des sels de l'acide borique, par exemple du borate de zinc; des composés contenant de l'aluminium, par exemple de l'alumine hydratée; des composés organiques halogénés, par exemple l'oxyde de décabromodiphényle; et d'autres agents ignifugeants bien connus et convenant à l'utilisation avec des matières textiles. Habituellement, lorsque le revêtement de face arrière contient un composant ignifugeant actif en plus de la matière polymère, ce composant peut être présent dans la composition de revêtement en quantité allant jusqu'à
<EMI ID=91.1> .100 parties de latex, par rapport au poids de la composition de revêtement (sur la base des matières sèches).
La quantité de composition de revêtement utilisée pour appliquer un revêtement sur la face arrière des matières textiles selon l'invention peut varier dans des limites étendues. En général, cependant, il s'agit de revêtements très légers, représentant
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sèches, par mètre carré de la matière textile. Les compositions de revêtement en latex utilisées pour l'application sur la face
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poids de matières sèches pour assurer un revêtement uniforme de
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en latex des viscosités relativement fortes (par exemple environ 2 000 à 50 000 cP).. On peut utiliser des matières de charge, par exemple des argiles ou des carbonates de calcium. Normalement, on
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matière textile.
Comme exemples typiques de ces compositions pour application d'un revêtement arrière, on citera des émulsions aqueuses aux formules ci-après :
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FORMULE II
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On peut utiliser de nombreuses autres compositions de revêtement ignifuges en latex bien connues dans la technique du revêtement pour l'application sur le dos de la matière textile selon l'invention.
Lorsqu'on a ainsi appliqué sur le dos de la matière textile la quantité voulue de la composition de revêtement en latex, on peut chauffer la matière textile revêtue à une température permettant de durcir pratiquement complètement la composition de revêtement en latex et de parvenir à une matière textile correc-
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peut chauffer la matière textile revêtue sur la face arrière ainsi que la durée du chauffage nécessaire pour durcir la composition de revêtement en latex et sécher la matière textile peuvent varier dans des limites étendues, fonction principalement de la quantité de la composition de revêtement en latex appliquée sur la face postérieure de la matière textile ainsi que du type général de cette composition. Habituellement, cependant, on constate qu'on peut réaliser facilement le durcissement de la composition de revêtement en latex et le séchage du textile en chauffant ce dernier à une
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à 10 min. Lorsque la matière textile a été modifiée par application du polymère fluoré et revêtue sur sa face postérieure, on peut la tondre pour éliminer les poils irréguliers de la face de la matière et parvenir ainsi à une surface plus uniforme. On peut faire appel à des techniques quelconques appropriées et bien connues dans l'industrie textile pour tondre les étoffes.
On peut pratiquer diverses autres opérations sur la
matière textile selon l'invention. Ainsi, par exemple, on peut
la teindre par des techniques appropriées variées telles que la teinture au jet, l'impression. par transfert, la sérigraphie et les techniques analogues. Habituel lèvent, cette teinture peut être effectuée avant application du polymère fluoré sur la matière textile. Cependant, on peut aussi teindre, après application du polymère fluoré, spécialement lorsqu'on veut réaliser une décoration colorée imprimée à la surface de la matière textile ou lorsqu'on fait appel a des formes et couleurs définies et répétées en vue de former un dessin. Une telle technique pour teindre une matière textile portant un polymère fluoré est décrite, par exemple, dans
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des résultats spécialement avantageux en teignant la matière textile modifiée par le polymère fluoré par une technique et un appareillage de teinture au jet tels que décrits dans les brevets des Etats-Unis
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n[deg.] 686 900 en date du 17 tuai 1976, intitulée "Printing of Pattern Designs with Computer Controlled Pattern Dyeing Davice", et la
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15 juin 1977 intitulée "Apparatus for the Application of Liquida to Moving Materials", les enseignements de tous ces brevets et
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à la présente demande.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus complètement de la description détaillée donnée ci-après en référence aux figures des dessins annexés qui repré-
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dant, on notera que ces traitements successifs peuvent être réalisés en continu.
En référence tout d'abord à la figure 1 des dessins annexés, qui. représente schématiquement un appareillage pour la mise en oeuvre de l'icvention, un rouleau d'alimentation 11 de matière textile 12 est monté sur un support approprié 14. L'avance de la matière 12 dans l'appareil de revêtement sur le face arrière de la matière textile 16 est indiquée par le trait plein souligné par des flèches qui indiquent la direction de cette avance. La matière textile 12 est prélevée en continu sur le rouleau 11 par
<EMI ID=110.1>
galets de support tels que les galets 18 et 19, les galets de
renvoi 20 et 21, entrant en contact avec l'appareil de revêtement 16. Ce dernier est représenté comme constitué d'un rouleau de support 22, d'une source 24 à partir de laquelle on reçoit l'élastomère ou la composition de revêtement en latex pour la face arrière de la matière textile 12'et d'un couteau racleur 25. Celui-ci est disposé .de manière réglable espacé du rouleau de support 22 et de la matière textile 12 dans des conditions permettant d'éliminer l'excès de la composition de revêtement de la matière textile 12 et également d'assurer un revêtement pratiquement uniforme de la composition en latex sur la face arrière de la matière.
<EMI ID=111.1>
<EMI ID=112.1>
celle-ci 26 passe dans la rameuse 27 dans laquelle elle est ramée
<EMI ID=113.1>
<EMI ID=114.1>
cours du durcissement du revêtement arrière de latex. La matière
<EMI ID=115.1>
une vitesse suffisante pour assurer un séchage et un durcissement complets de la composition de revêtement. En général, la composition de revêtement en latex peut être séchée et durcie si l'on maintient
<EMI ID=116.1>
textile revêtue passe dans le four en une durée d'environ 1,5 à 2 min.
La Matière revêtue de latex durci 34 est ensuite reprise par le rouleau 17 monté sur un support approprié 36.
En référence maintenant à la figure 2 des dessina
<EMI ID=117.1>
matière textile revêtue. de latex durci formée dans l'appareillage
<EMI ID=118.1>
reprise 17 de l'appareil de la figure 1, porte la matière revêtue
<EMI ID=119.1>
support approprié 37, et l'avance de la matière 34 dana l'appareil
de savonnage est indiquée par le trait plein souligné par des flèches. La matière 34 est prélevée sur le rouleau 17 et passe sur plusieurs galets, tels que les galets 38, 39, 41, 42 et 43; elle pasue dans plusieurs récipients de savonnage tels que les récipients 44, 46,
<EMI ID=120.1>
et 54 puis dans le séchoir 56 et est reprise finalement par le cylindre 57 monté sur un support approprié 58. Le cylindre de
<EMI ID=121.1>
de la matière 34 dans les récipients de savonnage et le séchoir.
Lors du savonnage de la matière textile 34 dans plusieurs récipients tel que représenté dans la figure, on peut éliminer les produits auxiliaires textiles, salissures et dépôts huileux dans la première série des récipients dé savonnage et régler le pH de la matière textile 34 dans le premier des récipients de savonnage.
<EMI ID=122.1>
une solution aqueuse de détergent celle que déclic précédemment;
le récipient 48 contient une solution aqueuse acide telle que décrite précédemment. Chacun des milieux aqueux contenus dans les récipients de savonnage est maintenu à une température d'environ
<EMI ID=123.1>
les récipients de savonnage 44, 46, 47 et 48, la matière textile 34 est maintenue en position pratiquement tendue par plusieurs galets
<EMI ID=124.1>
71, 72, 73, 74 et 76. L'excès de solution aqueuse acide utilisée pour régler le pH de la matière textile est éliminé par passage de la matière humide entre les rouleaux pinceurs 53 et 54 avant entrée dans le séchoir 56 dans lequel la matière est chauffée à une température suffisante pour un séchage correct. La matière textile recherchée, dont le pH est réglé, est ensuite reprise par le rouleau 57 et peut ensuite être stockée pour l'envoi subséquent * l'application du polymère fluoré et aux opérations décrites ciaprès en référence a la figure 3, ou envoyée directement à ces opérations.
<EMI ID=125.1>
annexés, celle-ci représente schématiquement un procédé et un appareillage convenant pour l'application du polymère fluoré sur la matière textile portant un revêtement sur la face arrière et dont le pH a été réglé. Le rouleau d'alimentation 57' qui est le rouleau
de reprise 57 de la figure 2 porte la matière textile revêtue sur
<EMI ID=126.1>
<EMI ID=127.1>
<EMI ID=128.1>
souligné par des flèches. La matière textile 81 est prélevée en
<EMI ID=129.1>
moteur 87 et passe sur plusieurs galets de support, tels que les galets 88 et 89, les galets de renvoi 90 et 91, pour entrer en contact avec l'appareil à cylindre gravé 86. Ce dernier a été représenté avec un cylindre presseur 92, un réservoir d'alimentation 94 fournissant la composition de polymère fluoré 95 au mécanisme à cylindre gravé 96. Le couteau racleur 97 peut être réglé en position espacée du mécanisme 96 A cylindre gravé de manière à éliminer l'excès de la composition de polymère fluoré 95 du cylindre gravé 96 et à régler au niveau voulu la quantité transférée sur la matière textile 81.
<EMI ID=130.1>
polymère fluoré a été appliquée sur la matière textile, celle-ci peut progresser vers une rameuse 97 dans laquelle elle est ramée
à la largeur voulue en passant dans un four de durcissement 103 à une vitesse telle que le polymère fluoré appliqué a la surface de la matière textile est parfaitement séché et durci. En général, la composition peut être séchée et durcie si le four est maintenu
<EMI ID=131.1>
passe dans le four en une durée d'environ 10 s à 5 min. La matière textile séchée et durcie 105 est ensuite reprise par le rouleau 87 monté sur un support approprié 106. Le rouleau de reprise 87 est
<EMI ID=132.1>
<EMI ID=133.1>
86 de la figure 3. Dans la figure 3 et la figure 4, les mêmes numéros de référence désignent les mêmes parties d'appareillage. La figure 4 illustre plus clairement la fonction de la lame racleuse 97 qui commande et règle la quantité de polymère fluoré appliquée sur la matière textile. La figure 4 illustre en outre la fonction de la
gravure du cylindre dans le dosage de la quantité de composition 8 base de polymère fluoré appliquée à la matière textile.
En référence maintenant aux figures 5 et 6 des dessins annexés, celles-ci représentent d'autres modes de réalisation des appareillages des figures 3 et 4, ici encore les numéros de référence identiques se rapportant aux mêmes parties d'appareillage. Dans les figures 5 et 6, les galets de guidage 110, 112. 114 et 116 servent à faire passer l'étoffe 81 dans le mécanisme a cylindre gravé dans une direction autre que la normale au rayon du cylindre gravé 96. ,Cette disposition de la matière textile peut servir à régler la quantité de polymère fluoré absorbée par la matière textile en augmentant la surface de.contact entre le cylindre gravé 96 et la matière
<EMI ID=134.1>
disposés au-dessous du plan normal au rayon vertical du cylindre gravé, de sorte que la durée de contact entre la matière textile 81 et le cylindre gravé 96 est prolongée.
Les séquences, stades opératoires et opérations représentés schématiquement ci-dessus illustrent le mode opératoire le plus avantageux pour préparer les produits perfectionnés confor-
<EMI ID=135.1>
Les exemples qui suivent illustrent plus complètement l'invention sans toutefois en limiter la portée; dans ces exemples, les indications. de parties et de pourcentages s'entendent en poids sauf mention contraire.
EXEMPLE 1
<EMI ID=136.1>
d'illustrer les caractéristiques d'inflammabilité relatives et de
<EMI ID=137.1>
<EMI ID=138.1>
essai comparatif dans lequel on n'applique pas d'apprêt de finissage
<EMI ID=139.1>
<EMI ID=140.1>
trie automobile. Dans les essais 2 et 3, on a appliqué par foulardage les apprêts fluorocarbonés indiqués dans la colonne 2 du tableau 1 ci-après. Dans l'essai 4, l'apprêt fluorocarboné a été appliqué au moyen d'un cylindre gravé.
Dans les essais 2 a 4, on a préparé une solution
<EMI ID=141.1>
<EMI ID=142.1>
8 ion identifié dans la colonne 2 du tableau 1 ci-après. Dans chaque
<EMI ID=143.1>
polymère fluoré. Dans les essais 2 et 3 dans lesquels la solution aqueuse a été appliquée par foulardage sur la matière textile, le
<EMI ID=144.1>
de sorte que la quantité de polymère fluoré sec appliquée sur l'étoffe était de 0,54%. Les échantillons ont été durcis en 5 min
<EMI ID=145.1>
l'essai 4, le polymère fluoré identifié dans la colonne 2 a été
<EMI ID=146.1>
de Nylon pour capitonnage d'automobile (la) mime étoffe que dans les essais 1 à 3). Cependant, dans l'essai 4, l'application a été faite au moyen de l'appareillage représenté dans la figure 1 des
<EMI ID=147.1>
du poids de l'étoffe sèche, de sorte que la quantité de polymère
<EMI ID=148.1>
ture ambiante.
On a ensuite soumis tous les échantillons à des essais visant à contrôler la conformité avec l'essai normalisé
<EMI ID=149.1>
Transportation Motor Vehicle, servant à déterminer la longueur de carbonisation dans les directions de la chaîne et de la trame,
la durée de combustion dans les directions de la chaîne et de la trame et la vitesse de combustion des matières utilisées dans le compartiment des occupants des automobiles. Conformément & ce mode opératoire, on a monté l'échantillon de l'étoffe horizontalement dans une pince en forme de U. On l'a ensuite placé dans une chambre close, on a disposé un brûleur Bunsen sous l'extrémité ouverte de la pince et on a réglé la flamme à une hauteur de 3,8 cm. On a exposé l'étoffe pendant 15 s à la flamme du bout du brûleur placée à 1,9 cm de distance de l'étoffe. On a ensuite déterminé la durée de combustion, la vitesse de combustion et la longueur de carbonisation selon les règles spécifiées dans la méthode normalisée cidessus.
Essentiellement, pour qu'un échantillon d'étoffe passe le test avec succès et soit donc considéré comme utilisable dans les automobiles, il doit présenter une vitesse de combustion inférieure à 6,09 cm/min. Les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau I ci-après.
Les résultats rapportés dans le tableau montrent
que l'échantillon de l'étoffe particulière de base ne portant pas
<EMI ID=150.1>
facilement l'épreuve avec succès. Toutefois, les valeurs de résis-
-tance à l'huile et de degré de pulvérisation sont toutes deux de
<EMI ID=151.1>
résistance à l'eau (degré de pulvérisation) ont été déterminées par les modes opératoires des normes américaines AATCC 118-1966 et
22-1967]. Ces valeurs indiquent que l'échantillon a de très mauvaises caractéristiques de résistance aux salissures.
Dans les essais 2 et 3, on peut constater que les valeurs de résistance à l'huile et de résistance à l'eau sont
très largement améliorées^, avec 100 pour l'eau et 5 pour l'huile.
D'une manière générale, des valeurs d'environ 5 ou plus pour l'huile sont considérées comme acceptables pour les capitonnages d'automobiles. Pour ce qui cémente le degré de pulvérisation qui mesure la résistance à l'eau d'une étoffe - c'est-à-dire la résistance à
la pénétration par l'eau -, en général, les étoffes doivent résister
<EMI ID=152.1>
de salissures susceptibles d'être rencontrés avec les étoffes de capitonnage pour automobiles. On considère que des valeurs de résistance à l'eau dépassant 70 environ sont acceptables pour les capitonnages d'automobiles. Quoique les caractéristiques de résistance aux salissures des échantillons foulardés semblent très améliorées par rapport à celles de l'échantillon témoin et soient en fait acceptables pour les capitonnages d'automobiles, ces étoffes foulardées ne peuvent malheureusement être vendues à l'Industrie automobile parce qu'elles échouent au test d'inflammabilité dans lequel il y a une vitesse de combustion de 11,5 cm dans l'essai 2 en direction de la trame et 12,2 cm dans l'essai 3 également en direction de la trame.
Dans l'essai 4, on peut constater que, contre toute attente, a une quantité absorbée de polymère fluoré beaucoup plus basse, les caractéristiques de résistance aux salissures sont pratiquement identiques à celles indiquées pour les échantillons traités par polymère fluoré par foulardage dans les essais 2 et 3. Ces valeurs sont considérées comme très acceptables pour une étoffe destinée à l'automobile. Cependant, en outre, l'étoffe passe avec succès le test "Horizontal-DOT 302" décrit ci-dessus, avec une vitesse de combustion de 4,07 cm restant dans les limites acceptables spécifiées par le gouvernement des Etats-Unis d'Amérique, c'est-à-dire inférieure à 6,1 cm/min.
EXEMPLE 2
Dans cet exemple dont les résultats sont rapportés dans le tableau II ci-après, on a préparé une solution aqueuse contenant un produit chimique fluoré, comme décrit dans l'exemple 1.
Dans l'essai 1, on confère les caractéristiques d'inflammabilité et
<EMI ID=153.1>
tricotée à 100% de polyester pour capitonnage d'automobiles sur
<EMI ID=154.1>
salissures. L'échantillon passe avec succès le test d'inflammabilité mais a une mauvaise résistance à l'eau.
Dans l'essai 2, on foularde un échantillon du même
<EMI ID=155.1>
<EMI ID=156.1>
<EMI ID=157.1>
<EMI ID=158.1>
tion est très marginale et ne peut pas être considérée comme satisfaisante pour un produit du commerce.
Dans l'essai 3, on utilise l'appareillage représenté dans la figure 4 des dessins annexés pour appliquer le polymère
<EMI ID=159.1>
<EMI ID=160.1>
malgré les plus faibles quantités appliquées. En outre, l'échantillon ne s'enflamme même pas, de sorte que les caractéristiques de résistance aux flammes sont acceptables pour l'automobile. EXEMPLE 3
Dans cet exemple, on met en évidence la nécessité de contrôler la quantité de produit chimique fluoré appliquée sur le support textile, même lorsque le mode d'application est dans chaque cas le cylindre gravé. Les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau III ci-après. On trouvera dans la colonne 1 du tableau la nature de l'étoffe de support pour automobile, dans la colonne 2, la concentration du produit chimique fluoré (FC-214 dans tous les cas) dans la solution aqueuse. A une concentration de
<EMI ID=161.1>
<EMI ID=162.1>
<EMI ID=163.1>
est de 0,36%. Comme on peut le constater à l'examen des résultats rapportés dans le tableau III, les caractéristiques de résistance eux salissures sont comparables dans la plupart des cas et, en général, acceptables pour l'application en automobile. Toutefois, aux fortes doses de produit chimique fluoré appliquées, les cazac-
<EMI ID=164.1>
tables.
EXEMPLE 4
Cet exemple met en évidence l'Importance de l'application d'un revêtement ignifugeant sur la face arrière de certains
<EMI ID=165.1>
produit possédant des propriétés acceptables de vitesse de combustion. L'essai 1 est un essai témoin et, comme on peut le constater à l'examen des résultats rapportés dans le tableau IV ci-après,
<EMI ID=166.1>
mabilité, bien qu'on n'ait pas appliqué de produit chimique fluoré. Toutefois, après application du produit FC-214sur l'étoffe, à partir d'un bain aqueux contenant 6% du produit chimique fluoré
<EMI ID=167.1>
duit chimique fluoré appliqué sur l'étoffe), et, comme décrit pour l'essai 2, les caractéristiques d'infl&mmabilité sont telles que l'épreuve DOT se solde par un échec; ainsi, par exemple, la vitesse est de 7,37 cm/min en direction de la trame. Après application du revêtement sur la face arrière de l'étoffe dans l'essai 3 avec une
<EMI ID=168.1>
ci donne lieu à auto-extinction comme l'étoffe témoin. Le produit
<EMI ID=169.1>
firme Consos, ICI:., Charlotte , North Carolina, Etats-Unis d'Amérique.
<EMI ID=170.1>
<EMI ID=171.1>
<EMI ID=172.1>
<EMI ID=173.1>
compositions ignifugeantes en revêtement sur la face arrière. Dans l'essai 4, conformément & l'invention, le produit chimique fluoré a été appliqué au moyen d'un cylindre gravé et on a appliqué en revêtement sur la face arrière l'agent ignifugeant indiqué sous la forme d'une composition dans laquelle les autres composants étaient les mêmes que dans l'essai 3. On a suivi un mode opératoire ana-
<EMI ID=174.1> ignifugeant utilisé. Dans le tableau IV ci-après, l'oxyde de déca-
<EMI ID=175.1>
Retarder PL est un mélange liquide de sels d'ammonium et de composés organiques azotés vendu par la firme Consos, Inc., Charlotte, North Carolina, Etats-Unis d'Amérique.
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<EMI ID=180.1>
<EMI ID=181.1>
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REVENDICATIONS
1 - Matière textile convenant à l'utilisation en tant qu'étoffe de capitonnage d'automobiles, caractérisée en ce que :
a) elle comprend une portion de corps dont la face avant et la face arrière sont constituées de fibres thermoplastiques synthétiques, b) la portion de corps porte sur sa face avant un polymère fluoré pratiquement oléofuge et hydrofuge, en répartition pratiquement
<EMI ID=187.1>
<EMI ID=188.1>
la quantité qui provoquerait la combustion de ladite matière è une vitesse dépassant environ 5 cm par minute ou entretiendrait cette combustion pendant une durée supérieure à 1 min environ; et c) ladite matière textile porte en outre, sur sa face arrière, un revêtement ignifugeant en quantité suffisante pour améliorer ses caractéristiques de résistance aux flammes.
MILLIKEN RESEARCH CORPORATION
The present invention relates to a process for imparting flame retardant properties to textile materials and to the textile materials thus produced. According to one of its aspects, the invention relates to a process for the application of a substantially oil-repellent and water-repellent fluoropolymer to the surface of a textile material made of synthetic thermoplastic fibers, so that the fluoropolymer is uniformly distributed over the surface of the textile material. According to another of its aspects, the invention relates to a textile material modified by a fluoropolymer, particularly suitable for the upholstery of automobiles, having improved characteristics of resistance to soiling and flame retardancy.
The treatment of textiles with fluorocarbon polymers to impart water and oil repellency has been known in the art for many years. Generally, these treatments are carried out either by buffering a solution of the fluorocarbon polymer on the textile material, or by spraying a solution of the fluorocarbon on the material. Although these techniques have generally been found to be very satisfactory for imparting hydro- and
<EMI ID = 1.1>
product with significantly reduced and, in some cases, unacceptable fireproofing characteristics. These undesirable characteristics have significantly limited the end uses of? textile materials thus treated. For example, in the area of automotive upholstery applications, the flammability standards that have been imposed on materials by the Government of the United States of America are such that it was thought that it would be impossible to make oil repellents and water repellent materials while meeting the standards set by the Government.
The development of chemical finishing processes to impart flame retardancy to textiles has also become a major concern for both government and industry. The establishment of more stringent standards for flame retardancy in textiles, and in particular in automobile upholstery, has significantly limited the ability of the textile industry to supply products which not only meet fire retardancy standards, but which , also, are resistant to soiling under the conditions of the intended use.
The subject of the invention is therefore a method for imparting resistance to soiling to the textile material such as upholstery fabrics and in particular the upholstery of automobiles. The invention also relates to a method for conferring. resistance to soiling to textile materials, which does not have the above-mentioned drawbacks of the prior art. Another subject of the invention is a textile material made of synthetic thermoplastic fibers, which is suitable for
not only having excellent characteristics of resistance to soiling, but which also satisfies or even surpasses all the fireproofing standards imposed by the Government. These objects, advantages and advantages and characteristics of the invention and other characteristics will appear more clearly to those skilled in the art on reading the description which follows.
The invention relates to a textile material suitable for
<EMI ID = 2.1> a) it comprises a body portion, the front face and the rear face of which are made of synthetic thermoplastic fibers; b) said body portion carries on its front face a substantially oleo- and water-repellent fluoropolymer substantially uniformly distributed and in a small amount, sufficient to confer characteristics of resistance to soiling but less than the amount which would cause the combustion of said product at a rate of more than about 5 cm / min or would maintain this combustion
<EMI ID = 3.1> c) said textile material also carries on its rear face a flame retardant coating in sufficient quantity to improve its flame resistance characteristics.
A process for preparing the textile materials of the invention is described in the patent application of the United States of America, Sériai n [deg.] 144 152 filed on April 28, 1980 by the applicant. This earlier application relates to a process
<EMI ID = 4.1>
<EMI ID = 5.1> example in polyester fibers, process in which the fireproofing characteristics of said materials are not appreciably altered in an unfavorable manner. More broadly, the method for improving the characteristics of resistance to dirt
<EMI ID = 6.1>
textile the substantially oil and water repellent fluoropolymer. In addition, the rear face of the textile material is coated with a flame-retardant composition, for example by coating on the back either before, during or after (but preferably after) the application. <EMI ID = 7.1>
The invention will be better understood on reading the description which follows, with reference to the accompanying drawings, in which:
- Figure 1 schematically shows an apparatus for applying the back coating to the textile material;
- Figure 2 schematically shows an apparatus <EMI ID = 8.1>
- Figure 3 shows schematically an apparatus for applying the fluoropolymer on the textile material; <EMI ID = 9.1> possible implementation to apply the fluoropolymer on the textile material.
A wide variety of synthetic thermoplastic fibers can be used to form the body portion of the textile material of the invention. These materials may include, for example, polyamide fibers, for example 'ylon', in particular
<EMI ID = 10.1> preferred. Although the invention preferably relates to textile materials produced almost entirely from synthetic thermoplastic fibers, it is understood that small quantities can be incorporated into the textile material, for example up to about
<EMI ID = 11.1>
cotton or wool, provided that the basic characteristics of the textile material are not significantly altered. The textile materials according to the invention can comprise woven, knitted, tufted and non-tufted textile materials. With regard to woven textile materials, it may be desirable to apply on
these fabrics a surface finishing primer, for example of
woolen and mow them to provide a fabric suitable for automotive upholstery or other applications.
Once the desired textile support material has been chosen, the strength characteristics can be improved.
<EMI ID = 12.1>
<EMI ID = 13.1>
water repellent to the textile material to substantially cover the fibers of this material in the stratum of fibers on the surface and in the vicinity of the surface of the textile material, thereby forming a discrete discontinuous coating of polymer on these fibers. Particularly desirable results can be obtained when the quantity
<EMI ID = 14.1>
Desired discrete discontinuous polymer of almost all fibers of textile materials on the surface or in the vicinity of the surface of this material. Generally, a coating can be produced
<EMI ID = 15.1>
fiber stratum on the surface and near the face of the fabric
<EMI ID = 16.1>
<EMI ID = 17.1>
less or insufficient; and, when more than about 0.31 by weight is used, the flame retardancy standards for the textile material may not be met. However, when using about 0.1 a <EMI ID = 18.1>
the weight of the textile material, of a fluoropolymer diluent in combination with the fluoropolymer, the amount of fluoropolymer applied to the textile material can be reduced to an amount
<EMI ID = 19.1>
significantly alter the improved soil resistance characteristics of the textile material modified by the fluoropolymer.
According to United States Patent Application Ser. No. [deg.] 144,152, the fluoropolymer is applied using a
<EMI ID = 20.1>
Engraved used in the process of the invention can help to obtain a product with the desired characteristics. The wall thickness of the cylinder can vary from about 1.90 to 5.08 cm. Cylinder can be dynamically balanced to ensure operation
without vibration. In general, the cylinder cannot have a "run-out" greater than about 0.005. The engraved applicator cylinder consists
in millions of known substantially identical microscopic pockets
<EMI ID = 21.1>
mechanically with microscopic cells in the form of inverted pyramids, quadrangles or trihelicoids, located on the surface
<EMI ID = 22.1>
cell engraved ture can be adjusted to drag and drop
<EMI ID = 23.1>
side of the cylinder. Thus, one can determine the exact amount of fluoropolymer to be applied to the textile material.
In choosing the correct burn, the goal should be to control the volume to values that produce the desired end result. Other variables which can influence the applied volume may include the viscosity of the coating, the operating temperature and the percentage of solids in the solution. The size of the cell can be calculated from the requirements of the coating and the density and solids content of the aqueous fluoropolymer solution to be applied.
As indicated in the accompanying drawings, the apparatus
with engraved cylinder includes a lower cylinder which is engraved on its side surface with identical cells and which rotates in the <EMI ID = 24.1>
surface of the cylinder, there is a scraper blade which oscillates on a short stroke to be self-cleaning and to deposit: the solution only in the cells. Also, the oscillation of the blade can help to achieve regular wear of the cylinder surface and
<EMI ID = 25.1>
immediately appears as a series of dots close enough to blend with each other and give a uniform film across and along the fabric.
<EMI ID = 26.1>
to apply about the same thickness to the wet of a coating composition if the scraper blade is working effectively. However, the coating weight on the cylinder can be changed a little
<EMI ID = 27.1>
gives, continuously, the necessary coating weight on the textile material.
After applying the desired amount of fluoropolymer to the textile material, the material can be heated
<EMI ID = 28.1>
effective for drying and hardening. The temperature required to dry and cure the textile material modified by the fluoropolymer, as well as the time required for this treatment, can vary widely. Generally, however, this drying and curing
<EMI ID = 29.1>
<EMI ID = 30.1>
When the textile material modified by the fluoropolymer has been dried and hardened, it can be subjected to other processing steps such as brushing, woolening, shearing, etc.
<EMI ID = 31.1>
<EMI ID = 32.1>
any substantially oil and water repellent fluoropolymer. However, it is believed that, to be suitable, these fluoropolymers must have a fluorinated chain capable of being distributed over the fibers of the textile material with a suitable orientation of the perfluorinated group to give a substantially fluorinated surface on discrete portions of these fibers,
<EMI ID = 33.1>
is linear and can be a homopolymer of a fluorinated monomer or a copolymer of a fluorinated monomer and a non-fluorinated organic monomer. These polymers are generally random copolymers. The fluoropolymers which are useful in the practice of the invention can be prepared from fluorinated organic precursors having the carbon residue or perfluorinated radical at one end of the molecule and a reactive functional group at the other end of the molecule. The fluorinated precursor compound described above can then be reacted with another compound having functional groups reactive with respect to this to form the adduct or polymer. The fluorine-containing precursor compound can
<EMI ID = 34.1>
ethylenic containing a reactive functional group therefor to produce a vinyl monomer, such as an acrylate
or methacrylate, said acrylate or methacrylate then being polymerized by vinyl addition to produce the final polymer. Processes for producing these fluoropolymers are known in the art, for example in US Pat. Nos. 2,642,416 and 2,803,615, the descriptions of which are cited here.
for reference.
The copolymers can also be prepared by
<EMI ID = 35.1>
acrylic acid and methacrylic acid and their alkyl esters. Many other methods for producing these fluoropolymers are known in the art. Fluoropolymers or liquid mixtures containing them, which are particularly useful in the practice of the invention, are commercially available from the Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul,
<EMI ID = 36.1>
<EMI ID = 37.1>
under the brand names Teflon and under the names of NPA & G stain and stain resistant products.
The term "fluoropolymer diluent" is understood here to denote non-fluorinated lubricants which serve to facilitate
<EMI ID = 38.1>
the total amount of fluoropolymer required. Any suitable lubricant can be used which is compatible with the fluoropolymer and with the textile material and which improves the ease of application of the fluoropolymer as well as the amount of fluoropolymer necessary to give the desired degree of soil resistance of the textile material. These lubricants can include surfactants which can be cationic or nonionic. Typical examples of fluoropolymer diluents meeting the above criteria are ethoxylated fatty derivatives made by the company Hydrolabs, Inc., Paterson, New Jersey, under the name of Hydronap 3A-FR and a polyethylene-containing composition sold by the manufacturer. Dexter Chemical, Bronx, New York, under the name Ampitol FE-30.
It has been found that the application of a fluoropolymer
as described above to a textile material either alone,
<EMI ID = 39.1>
Subsequently, the textile material modified by the resulting fluoropolymer appreciably improves the characteristics of resistance to soiling of textile materials, generally, without however adversely affecting the flame retardancy characteristics of these materials.
As indicated above, the fluoropolymer can be applied to the textile material either by itself, or in combination with a diluent of the fluoropolymer. As noted, the fluoropolymer should be applied so that a discrete continuous coating of fluoropolymer is formed on the fibers of the fiber stratum at the surface and in the vicinity of the surface of the material. <EMI ID = 40.1>
fluoropolymer in an aqueous mixture using for example techniques of application by dabbing or spraying, the fluoropolymer is not sufficiently concentrated on the surface in the vicinity of the surface of the fabric where resistance to soiling is necessary, but that it is especially distributed more or less uniformly
through the tissue section. So these known techniques may require the application of slightly larger amounts of fluoropolymers, which is very expensive and these larger amounts
<EMI ID = 41.1>
flame retardancy of the textile material. It has therefore been found that particularly desirable results are obtained when the aqueous mixture is applied by means of an engraved cylinder, because the fluoropolymer is applied very uniformly on the textile material and the concentration of the fluoropolymer on the surface or in the vicinity of the surface of the textile material is made maximum.
In the preparation of the aqueous mixture containing the desired amount of a fluoropolymer emulsion, for example
<EMI ID = 42.1>
the fluoropolymer emulsion, which is generally a solid fluoropolymer dispersed in a liquid emulsion, is mixed with a predetermined amount of water to give the desired concentration of the fluoropolymer in the aqueous mixture. One particular method for preparing the aqueous fluoropolymer mixture is to mix an effective amount of FC-214 "Scotchgard" fluoropolymer emulsion with a predetermined amount of water to
<EMI ID = 43.1>
fluoropolymer. The commercial product for protecting fabric "Scotchgard" FA-214 is CI! 2 commercial fluorochemical emulsion intended for use on upholstery fabrics and the like to give them the oil and water repellency, as well as a primer of wear-resistant fabric finishing. This composition contains as general formulation the following ingredients:
<EMI ID = 44.1>
11% methyl isobutyl ketone, <EMI ID = 45.1>
53% water.
It is mentioned that the fluoropolymer emulsion described above
<EMI ID = 46.1>
1.125 kg / 1.
<EMI ID = 47.1>
described above contains 30% of the fluoropolymer, enough is added
<EMI ID = 48.1>
<EMI ID = 49.1>
Another commercial fluoropolymer emulsion
<EMI ID = 50.1>
<EMI ID = 51.1>
"Scotchgard" brand FC-234 fabric protection agent,
<EMI ID = 52.1>
upholstery fabrics. This composition contains as general formulation the following ingredients:
<EMI ID = 53.1>
<EMI ID = 54.1>
<EMI ID = 55.1>
<EMI ID = 56.1>
It is mentioned that the fluoropolymer emulsion described above
<EMI ID = 57.1>
<EMI ID = 58.1>
The fluoropolymer depletion described above, after dilution with water until it contains the specified quantities
<EMI ID = 59.1>
<EMI ID = 60.1>
by weight of a stabilizer such as glycol or ethylene glycol. -
Other suitable commercial fluoropolymers and emulsions containing them which can be used to form
<EMI ID = 61.1>
weight of the fluorocarbon component, are the fluoro- emulsions. carbides manufactured and sold as emulsions of fluoropolymers under the brand name Teflon.
Any other suitable fluoropolymer or aqueous emulsion containing it can be used. However, it should be noted that, to obtain the desired result, the concentration of the fluoropolymer in the resulting aqueous mixture must be less than
<EMI ID = 62.1>
31 by weight. Higher quantities. , those indicated can lead to a textile fabric having characteristics of
<EMI ID = 63.1>
The amount of fluorocarbon required in the bath also varies depending on the wet absorption characteristics of the particular textile material being processed. By
<EMI ID = 64.1>
synthetic ticks, which can be treated according to the method of the invention, generally have a wet absorption of approximately
<EMI ID = 65.1>
According to an embodiment of the invention,
<EMI ID = 66.1>
mime the flame retardancy of the textile material can
<EMI ID = 67.1>
residual treatment which may be present on the textile material, as well as soiling and / or oily products, and to adjust the pH of the textile material to less than about 7, preferably from about 4 to 6.5. By washing or soaping the textile material and adjusting the pH of the textile material to less than about 7, one can obtain
<EMI ID = 68.1>
polymer, as well as in any other treatment which can be carried out on the textile material.
Soaping the textile material in order to remove residues of textile auxiliaries, dirt, oil residues and the like can be easily carried out by passing the textile material through a solution.
<EMI ID = 69.1>
virtually complete removal of detergent residue. Preferably also, the rinse water can be heated for one
<EMI ID = 70.1>
The amount of detergent introduced into the aqueous solution can vary within wide limits, as does the nature of the detergent. In general, however, advantageous results can be obtained with an amount of detergent representing
<EMI ID = 71.1>
any suitable detergent provided that it does not react with the soaped textile material and does not cause other troublesome effects on this material. As typical examples of suitable detergents which can be used for soaping the textile material according to the invention, mention may be made of ethoxylated lauryl alcohol, alkyl ether sulfates and sulfonates.
When the textile material has been soaped with the help of the detergent solution and rinsed carefully, it can be passed through an acidic aqueous solution maintained at a temperature
<EMI ID = 72.1>
<EMI ID = 73.1>
The amount of acid constituent introduced into this solution can vary within wide limits, mainly depending on
the nature of this acidic constituent. Usually the passage of
the soaped textile material in the acidic aqueous solution can be considered as the final stage of washing the textile material. It should however be noted that, if the textile material is practically free from textile auxiliary products, dirt, oil residues and similar impurities, soaping can be eliminated by a detergent, so that the corresponding preliminary treatment: of the textile material then consists only of its passage through an acidic aqueous solution making it possible to adjust its pH to the desired level before application of the anti-fouling polymer. It should also be noted that the soaped textile material can be dried before application of the fluoropolymer or that the fluoropolymer can be applied to the soaped and wet textile material.
However, it is preferable to apply the fluoropolymer to the soaped and wet textile material.
The acidic component of the acidic washing solution may consist of any suitable acid provided that it <EMI ID = 74.1>
treatment or does not form a residue which hinders the application of the fluoropolymer or the dyeing of the textile material modified by the fluoropolymer during the subsequent operations. Examples of usable acids include acetic, formic, butyric, citric, oxalic acids and the like.
After washing and / or soaping, then treatment in
<EMI ID = 75.1>
quente, for example either the application of the coating on the rear face of the textile material, or the application of the fluoropolymer on the wet textile material or, preferably, dried by contact with a heat source, so as to dry it practically completely with the application of the backing coating consisting of a flame retardant or of the fluoropolymer coating.
It has been found that the application on the rear face of the textile material of a coating of flame retardant could
<EMI ID = 76.1>
<EMI ID = 77.1>
flame resistance, and this detail can be particularly advantageous when the flame resistance characteristics of the final product are particularly strict or when the nature of the textile material is such that the regulations in force
cannot be satisfied without the application of a flame retardant. In addition to improving the flame resistance properties of the textile material, the application of a coating on the rear face can also bring other beneficial properties.
<EMI ID = 78.1>
use as an automobile upholstery fabric. Thus, the coating on the rear side can serve to improve dimensional stability, tensile strength and abrasion resistance; minimize sewing slippage and
to prevent or minimize the risk of fraying or cutting of the textile material. In addition, the latex coating on the back side can improve the hand of the material by giving it body and weight. The coating on the back
<EMI ID = 79.1> <EMI ID = 80.1>
place textiles.
The coating composition can be applied to the rear face of the entire fabric using a
<EMI ID = 81.1>
such a technique we can use two or three mechanism
<EMI ID = 82.1>
deposit and smooth the coating, while the composition is still wet and fluid.
Another suitable technique for applying a coating on the rear face of the textile material is
to use coating cylinders rotating in opposite directions. With such an apparatus, the amount of coating product applied
<EMI ID = 83.1>
friction effect. The use of machined coating cylinders
<EMI ID = 84.1>
<EMI ID = 85.1>
You can still apply the coating on the face
back of the textile material by means of an engraved cylinder device or a rotogravure coating device. In such a case, it is possible to avoid dosing the coating composition before
<EMI ID = 86.1>
of the covering and of the textile material can be adjusted by the air gap existing between the rear cylinder and the straightening cylinder rotating in opposite directions. Any variation in thickness of the textile material has repercussions, in such regions, by a thicker or thinner coating in correspondence.
In addition to the wet coating techniques, of which typical examples have been described above, it is also possible
<EMI ID = 87.1>
<EMI ID = 88.1>
well known typical dry coating techniques, the
<EMI ID = 89.1>
analogues:
Although any of the coating techniques similar to those described above may be used to apply the coating composition to the back side of the textile material, particularly advantageous results are obtained by a coating technique wet, for example the coating technique by scraper-on-cylinder knife.
A wide variety of elastomeric coating compositions can be used � � for application on the rear side, provided that they improve the flame resistance properties of the textile material. Typical elastomeric coating compositions include styrene-butadiene rubber,
<EMI ID = 90.1>
thanne, vinyl acetate polymers, vinyl chloride polymers, vinylidene chloride polymers and the like.
When the elastomer used in the coating composition for the rear face is not itself a flame retardant or when it has been found that it was necessary or desirable to further improve the flame retardant properties of the textile material while the elastomer is itself a flame retardant, it is possible to introduce into the elastomer composition a separate active flame retardant component. These active flame retardant components include, for example, antimony compounds, among others
antimony oxide; silicates, for example aluminum silicates; phosphorus substances, especially organic phosphonates; salts of boric acid, for example zinc borate; aluminum-containing compounds, for example hydrated alumina; halogenated organic compounds, for example decabromodiphenyl oxide; and other well known flame retardants suitable for use with textiles. Usually, when the backing coating contains an active flame retardant component in addition to the polymeric material, this component may be present in the coating composition in amounts up to
<EMI ID = 91.1>. 100 parts of latex, relative to the weight of the coating composition (based on dry matter).
The amount of coating composition used to apply a coating to the rear face of the textile materials according to the invention can vary within wide limits. In general, however, these are very light coatings, representing
<EMI ID = 92.1>
dry, per square meter of textile material. Latex coating compositions used for application to the face
<EMI ID = 93.1>
dry matter weight to ensure uniform coating of
<EMI ID = 94.1>
<EMI ID = 95.1>
in latex of relatively high viscosities (for example approximately 2000 to 50,000 cP). Fillers can be used, for example clays or calcium carbonates. Normally, we
<EMI ID = 96.1>
<EMI ID = 97.1>
textile material.
As typical examples of these compositions for application of a back coating, aqueous emulsions may be mentioned with the formulas below:
<EMI ID = 98.1>
<EMI ID = 99.1>
FORM II
<EMI ID = 100.1>
Many other flame retardant latex coating compositions well known in the coating technique can be used for applying the textile material according to the invention to the back.
When the desired amount of the latex coating composition has thus been applied to the back of the textile material, the coated textile material can be heated to a temperature which will substantially cure the latex coating composition and achieve corrected textile material
<EMI ID = 101.1>
can heat the textile material coated on the back side as well as the duration of heating necessary to harden the latex coating composition and dry the textile material can vary within wide limits, mainly depending on the amount of the latex coating composition applied on the rear face of the textile material as well as of the general type of this composition. Usually, however, it is found that the curing of the latex coating composition and the drying of the textile can be easily accomplished by heating the latter to a
<EMI ID = 102.1>
10 min. When the textile material has been modified by application of the fluoropolymer and coated on its posterior face, it can be clipped to remove irregular hairs from the face of the material and thus achieve a more uniform surface. Any suitable and well known techniques in the textile industry can be used for mowing fabrics.
Various other operations can be performed on the
textile material according to the invention. So, for example, we can
dyeing it by various suitable techniques such as jet dyeing, printing. by transfer, serigraphy and similar techniques. Usually lift, this dye can be done before applying the fluoropolymer on the textile material. However, it is also possible to dye, after application of the fluoropolymer, especially when it is desired to produce a colored decoration printed on the surface of the textile material or when recourse is had to defined and repeated shapes and colors in order to form a design. . Such a technique for dyeing a textile material carrying a fluoropolymer is described, for example, in
<EMI ID = 103.1>
especially advantageous results in dyeing the textile material modified by the fluoropolymer by a jet dyeing technique and apparatus as described in the patents of the United States
<EMI ID = 104.1>
<EMI ID = 105.1>
<EMI ID = 106.1>
n [deg.] 686,900 dated 17 May 1976, entitled "Printing of Pattern Designs with Computer Controlled Pattern Dyeing Davice", and the
<EMI ID = 107.1>
June 15, 1977 entitled "Apparatus for the Application of Liquida to Moving Materials", the lessons of all these patents and
<EMI ID = 108.1>
to this request.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge more fully from the detailed description given below with reference to the figures of the appended drawings which represent
<EMI ID = 109.1>
dant, it will be noted that these successive treatments can be carried out continuously.
With first reference to Figure 1 of the accompanying drawings, which. schematically represents an apparatus for implementing the invention, a supply roller 11 of textile material 12 is mounted on a suitable support 14. The advance of the material 12 in the coating device on the rear face of the textile material 16 is indicated by the solid line underlined by arrows which indicate the direction of this advance. The textile material 12 is taken continuously from the roller 11 by
<EMI ID = 110.1>
support rollers such as rollers 18 and 19, the rollers
reference 20 and 21, coming into contact with the coating device 16. The latter is shown as consisting of a support roller 22, from a source 24 from which the elastomer or the coating composition is received. latex for the rear face of the textile material 12 ′ and of a scraper knife 25. The latter is arranged in an adjustable manner spaced from the support roller 22 and the textile material 12 under conditions making it possible to remove the excess of the coating composition of the textile material 12 and also of ensuring a practically uniform coating of the latex composition on the rear face of the material.
<EMI ID = 111.1>
<EMI ID = 112.1>
this 26 passes through the rower 27 in which it is rowed
<EMI ID = 113.1>
<EMI ID = 114.1>
during hardening of the latex back coating. Matter
<EMI ID = 115.1>
a speed sufficient to ensure complete drying and curing of the coating composition. In general, the latex coating composition can be dried and cured if maintained
<EMI ID = 116.1>
coated textile passes through the oven in a period of approximately 1.5 to 2 min.
The material coated with hardened latex 34 is then taken up by the roller 17 mounted on a suitable support 36.
Referring now to Figure 2 of the drawings
<EMI ID = 117.1>
coated textile material. of hardened latex formed in the apparatus
<EMI ID = 118.1>
resumption 17 of the apparatus of FIG. 1, carries the coated material
<EMI ID = 119.1>
suitable support 37, and material advance 34 in the apparatus
of soaping is indicated by the solid line underlined by arrows. The material 34 is taken from the roller 17 and passes over several rollers, such as the rollers 38, 39, 41, 42 and 43; it pasue in several soap containers such as containers 44, 46,
<EMI ID = 120.1>
and 54 then in the dryer 56 and is finally taken up by the cylinder 57 mounted on an appropriate support 58. The cylinder
<EMI ID = 121.1>
of material 34 in the soap containers and the dryer.
When soaping the textile material 34 in several containers as shown in the figure, it is possible to remove the textile auxiliary products, dirt and oily deposits in the first series of soap containers and adjust the pH of the textile material 34 in the first soap containers.
<EMI ID = 122.1>
an aqueous detergent solution as previously clicked;
the container 48 contains an acidic aqueous solution as described above. Each of the aqueous media contained in the soap containers is maintained at a temperature of about
<EMI ID = 123.1>
the soaping containers 44, 46, 47 and 48, the textile material 34 is held in a practically stretched position by several rollers
<EMI ID = 124.1>
71, 72, 73, 74 and 76. The excess of acidic aqueous solution used to adjust the pH of the textile material is removed by passing the wet material between the pinch rollers 53 and 54 before entering the dryer 56 in which the material is heated to a temperature sufficient for proper drying. The desired textile material, the pH of which is adjusted, is then taken up by the roller 57 and can then be stored for subsequent dispatch * the application of the fluoropolymer and to the operations described below with reference to FIG. 3, or sent directly to these operations.
<EMI ID = 125.1>
annexed, this schematically represents a process and an apparatus suitable for the application of the fluoropolymer on the textile material carrying a coating on the rear face and whose pH has been adjusted. The feed roller 57 'which is the roller
recovery 57 of Figure 2 carries the textile material coated on
<EMI ID = 126.1>
<EMI ID = 127.1>
<EMI ID = 128.1>
underlined by arrows. The textile material 81 is removed in
<EMI ID = 129.1>
motor 87 and passes over several support rollers, such as rollers 88 and 89, deflection rollers 90 and 91, in order to come into contact with the engraved cylinder apparatus 86. The latter has been shown with a pressure cylinder 92, a supply tank 94 supplying the fluoropolymer composition 95 to the engraved cylinder mechanism 96. The scraper knife 97 can be adjusted in a position spaced from the mechanism 96 An engraved cylinder so as to remove the excess of the fluoropolymer composition 95 of the engraved cylinder 96 and to adjust the quantity transferred to the textile material 81 at the desired level.
<EMI ID = 130.1>
fluoropolymer has been applied to the textile material, which can progress towards a rower 97 in which it is rowed
at the desired width when passing through a curing oven 103 at such a speed that the fluoropolymer applied to the surface of the textile material is perfectly dried and cured. In general, the composition can be dried and hardened if the oven is maintained
<EMI ID = 131.1>
passes through the oven in a period of approximately 10 s to 5 min. The dried and hardened textile material 105 is then taken up by the roller 87 mounted on a suitable support 106. The take-up roller 87 is
<EMI ID = 132.1>
<EMI ID = 133.1>
86 of Figure 3. In Figure 3 and Figure 4, the same reference numerals designate the same parts of equipment. FIG. 4 illustrates more clearly the function of the scraper blade 97 which controls and regulates the quantity of fluoropolymer applied to the textile material. Figure 4 further illustrates the function of the
engraving of the cylinder in the dosage of the quantity of composition 8 based on fluoropolymer applied to the textile material.
Referring now to Figures 5 and 6 of the accompanying drawings, these show other embodiments of the apparatus of Figures 3 and 4, here again the identical reference numbers relating to the same parts of the apparatus. In FIGS. 5 and 6, the guide rollers 110, 112. 114 and 116 serve to pass the fabric 81 through the engraved cylinder mechanism in a direction other than normal to the radius of the engraved cylinder 96., This arrangement of the textile material can be used to regulate the quantity of fluoropolymer absorbed by the textile material by increasing the contact surface between the engraved cylinder 96 and the material
<EMI ID = 134.1>
arranged below the plane normal to the vertical radius of the engraved cylinder, so that the contact time between the textile material 81 and the engraved cylinder 96 is extended.
The sequences, operating stages and operations shown schematically above illustrate the most advantageous procedure for preparing the perfected improved products.
<EMI ID = 135.1>
The examples which follow illustrate the invention more fully without however limiting its scope; in these examples, the indications. parts and percentages are by weight unless otherwise stated.
EXAMPLE 1
<EMI ID = 136.1>
to illustrate the relative flammability characteristics and
<EMI ID = 137.1>
<EMI ID = 138.1>
comparative test in which a finishing primer is not applied
<EMI ID = 139.1>
<EMI ID = 140.1>
sorts automotive. In tests 2 and 3, the fluorocarbon finishes indicated in column 2 of table 1 below were applied by padding. In test 4, the fluorocarbon primer was applied using an engraved cylinder.
In tests 2 to 4, a solution was prepared
<EMI ID = 141.1>
<EMI ID = 142.1>
8 ion identified in column 2 of Table 1 below. In each
<EMI ID = 143.1>
fluoropolymer. In tests 2 and 3 in which the aqueous solution was applied by padding on the textile material, the
<EMI ID = 144.1>
so that the amount of dry fluoropolymer applied to the fabric was 0.54%. Samples were hardened in 5 min
<EMI ID = 145.1>
test 4, the fluoropolymer identified in column 2 was
<EMI ID = 146.1>
of Nylon for automobile upholstery (the same fabric as in tests 1 to 3). However, in test 4, the application was made using the apparatus shown in Figure 1 of
<EMI ID = 147.1>
the weight of the dry fabric, so that the amount of polymer
<EMI ID = 148.1>
ambient ture.
All samples were then subjected to tests to verify compliance with the standard test.
<EMI ID = 149.1>
Transportation Motor Vehicle, used to determine the carbonization length in the warp and weft directions,
the burning time in the warp and weft directions and the burning rate of the materials used in the passenger compartment of automobiles. In accordance with this procedure, the fabric sample was mounted horizontally in a U-shaped clamp. It was then placed in a closed chamber, a Bunsen burner was placed under the open end of the clamp. and the flame was adjusted to a height of 3.8 cm. The fabric was exposed for 15 s to the flame from the end of the burner located 1.9 cm away from the fabric. The burning time, burning rate and charring length were then determined according to the rules specified in the standard method above.
Essentially, for a fabric sample to pass the test and therefore be considered usable in automobiles, it must have a burn rate of less than 6.09 cm / min. The results obtained are reported in Table I below.
The results reported in the table show
that the sample of the particular basic fabric not bearing
<EMI ID = 150.1>
easily the test successfully. However, the resistance values
- oil strength and spray degree are both
<EMI ID = 151.1>
water resistance (degree of spraying) were determined by the procedures of American standards AATCC 118-1966 and
22-1967]. These values indicate that the sample has very poor soil resistance characteristics.
In tests 2 and 3, it can be seen that the values of oil resistance and of water resistance are
very much improved ^, with 100 for water and 5 for oil.
Generally, values of about 5 or more for oil are considered acceptable for automobile upholstery. For what cement the degree of spraying which measures the water resistance of a fabric - i.e. the resistance to
water penetration - in general, fabrics should resist
<EMI ID = 152.1>
dirt likely to be encountered with upholstery fabrics for automobiles. Water resistance values in excess of approximately 70 are considered acceptable for automobile upholstery. Although the characteristics of resistance to soiling of the foularded samples seem very improved compared to those of the control sample and are in fact acceptable for the upholstery of automobiles, these foularded fabrics cannot unfortunately be sold to the automotive industry because they fail the flammability test in which there is a combustion speed of 11.5 cm in test 2 in the direction of the frame and 12.2 cm in test 3 also in the direction of the frame.
In test 4, it can be seen that, against all expectations, has a much lower absorbed amount of fluoropolymer, the characteristics of resistance to soiling are practically identical to those indicated for the samples treated by fluoropolymer by padding in the tests 2 and 3. These values are considered very acceptable for a fabric intended for the automobile. However, in addition, the fabric successfully passes the "Horizontal-DOT 302" test described above, with a combustion rate of 4.07 cm remaining within the acceptable limits specified by the government of the United States of America , i.e. less than 6.1 cm / min.
EXAMPLE 2
In this example, the results of which are reported in Table II below, an aqueous solution containing a fluorinated chemical was prepared, as described in Example 1.
In test 1, the flammability characteristics and
<EMI ID = 153.1>
knitted with 100% polyester for automobile upholstery on
<EMI ID = 154.1>
soiling. The sample successfully passes the flammability test but has poor water resistance.
In test 2, a sample of the same
<EMI ID = 155.1>
<EMI ID = 156.1>
<EMI ID = 157.1>
<EMI ID = 158.1>
tion is very marginal and cannot be considered satisfactory for a commercial product.
In test 3, the apparatus shown in FIG. 4 of the accompanying drawings is used to apply the polymer
<EMI ID = 159.1>
<EMI ID = 160.1>
despite the lower quantities applied. Furthermore, the sample does not even ignite, so the flame resistance characteristics are acceptable for the automobile. EXAMPLE 3
In this example, we highlight the need to control the quantity of fluorinated chemical applied to the textile support, even when the mode of application is in each case the engraved cylinder. The results obtained are reported in Table III below. The nature of the automotive support fabric is found in column 1 of the table, in column 2 the concentration of the fluorinated chemical (FC-214 in all cases) in the aqueous solution. At a concentration of
<EMI ID = 161.1>
<EMI ID = 162.1>
<EMI ID = 163.1>
is 0.36%. As can be seen by examining the results reported in Table III, the dirt resistance characteristics are comparable in most cases and, in general, acceptable for application in motor vehicles. However, at high doses of fluorinated chemical applied, cazac-
<EMI ID = 164.1>
tables.
EXAMPLE 4
This example highlights the importance of applying a flame retardant coating on the back of some
<EMI ID = 165.1>
product with acceptable burning rate properties. Test 1 is a control test and, as can be seen by examining the results reported in Table IV below,
<EMI ID = 166.1>
ability, although a fluorinated chemical was not applied. However, after application of FC-214 on the fabric, from an aqueous bath containing 6% of the fluorinated chemical
<EMI ID = 167.1>
fluorinated chemical product applied to the fabric), and, as described for test 2, the flammability characteristics are such that the DOT test ends in failure; thus, for example, the speed is 7.37 cm / min in the direction of the frame. After application of the coating on the rear face of the fabric in test 3 with a
<EMI ID = 168.1>
this gives rise to self-extinction like the control fabric. The product
<EMI ID = 169.1>
firm Consos, HERE:., Charlotte, North Carolina, United States of America.
<EMI ID = 170.1>
<EMI ID = 171.1>
<EMI ID = 172.1>
<EMI ID = 173.1>
flame retardant compositions coated on the rear side. In test 4, in accordance with the invention, the fluorinated chemical was applied by means of an engraved cylinder and the flame retardant indicated in the form of a composition in which the flame retardant was applied. the other components were the same as in test 3. An analogous procedure was followed
<EMI ID = 174.1> flame retardant used. In Table IV below, the deca-
<EMI ID = 175.1>
Retarder PL is a liquid mixture of ammonium salts and nitrogenous organic compounds sold by the firm Consos, Inc., Charlotte, North Carolina, United States of America.
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<EMI ID = 183.1>
<EMI ID = 184.1>
<EMI ID = 185.1>
<EMI ID = 186.1>
CLAIMS
1 - Textile material suitable for use as upholstery fabric for cars, characterized in that:
a) it comprises a body portion, the front face and the rear face of which are made of synthetic thermoplastic fibers, b) the body portion carries on its front face a fluorinated polymer which is practically oil and water repellent, practically distributed
<EMI ID = 187.1>
<EMI ID = 188.1>
the quantity which would cause the combustion of said material at a speed exceeding approximately 5 cm per minute or would maintain this combustion for a duration greater than approximately 1 min; and c) said textile material also carries, on its rear face, a flame retardant coating in sufficient quantity to improve its flame resistance characteristics.