La présente invention concerne un procédé pour donner à une matière textile comprenant des fibres de polyester des propriétés de non-adhérence de la saleté et de tenue du repassage.
La genèse des fibres textiles produites par synthèse a entraîné un effort énorme dans l'industrie textile. De nombreux efforts ont été dirigés vers l'amélioration des fibres synthétiques et des mélanges améliorés de fibres synthétiques avec des fibres naturelles, c'est-à-dire des fibres cellulosiques ou des fibres kératiniques. Il s'en est suivi un effort important vers la réalisation d'un vêtement contenant des fibres synthétiques et naturelles tel que les plis du vêtement soient très durables et pas trop affectés par l'usage ou les procédés de nettoyage.
Autrement dit, après des lavages et/ou nettoyages à sec répétés, les plis demeurent dans le vêtement dans un état sensiblement inchangé et un traitement ultérieur du vêtement, c'est-à-dire un pressage, n'est pas nécessaire pour maintenir les plis. De manière analogue, on a dépensé beaucoup d'efforts pour réaliser une étoffe du type à laver et à porter sans repassage.
En outre, on a effectué d'autres recherches pour obtenir un vêtement ayant des propriétés améliorées de non-adhérence de la saleté. Beaucoup des fibres synthétiques qui sont actuellement incorporées dans des mélanges avec les fibres naturelles ont une propension à capter et à retenir la saleté grasse. En conséquence, lorsque le vêtement est porté. la saleté ou les matières grasses s'accumulent sur le vêtement et s'imprègnent dans l'étoffe. Lorsque le vêtement est sali, il est ensuite soumis à un procédé de nettoyage pour éliminer la saleté et/ou les dépôts gras, et seul un procédé de nettoyage à sec peut nettoyer le vêtement de façon efficace.
Le procédé de nettoyage normalement utilisé, cependant, consiste dans le lavage par la ménagère dans une machine à laver domestique classique. Pendant un cycle de lavage, il est virtuellement impossible d'éliminer les taches de saleté et/ou de gras du vêtement et, en second lieu, en supposant que les substances indésirables soient éliminées du vêtement ou bien que l'on ait à laver un vêtement assez propre, la saleté restant dans l'eau de lavage est déposée à nouveau sur le vêtement avant la fin du cycle de lavage. Par suite, lorsque l'on enlève le vêtement de la machine et qu'on le sèche ensuite, il n'a pas été convenablement nettoyé.
Cette circonstance, jusqu'à présent inévitable, est tout à fait désavantageuse car le vêtement n'a jamais à nouveau, après lavage, un aspect vraiment propre mais, au contraire, il tend à devenir gri sâtre et/ou à jaunir en raison de la saleté et/ou des substances grasses déposées et restant sur le vêtement.
L'usage et le lavage ultérieurs du vêtement augmentent l'intensité de la teinte grise à un tel point que le vêtement est finalement inacceptable pour un usage ultérieur en raison de son changement de coloration. Le procédé de la présente invention résout le problème de la salis swre comme décrit ci-après.
Le problème existant jusqu'à présent pour les étoffes dans lesquelles sont incorporées des fibres de polyester est que ces fibres sont hydrophobes et oléophiles et par conséquent lorsque les graisses et la saleté sont enrobées dans la fibre, ses propriétés hydrophobes évitent la pénétration de l'eau dans la fibre pour en éliminer les impuretés. La présente invention vise la modification des propriétés des fibres de polyester avec ou sans autres fibres synthétiques ou naturelles de telle manière que la saleté et les impuretés grasses puissent être facilement enlevées. En outre, le procédé de la présente invention a pour but de rendre un vêtement comprenant des fibres de polyester résistant aux faux plis.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on applique sur la matière textile, simultanément ou dans n'importe quel ordre, une résine textile, un catalyseur de la résine textile et un polymère acide synthétique comprenant au moins 20 o/o en poids d'acide calculé en acide acrylique, et on durcit la résine textile.
I1 avait déjà été proposé d'appliquer un traitement de ce genre à des matières textiles, en particulier à des matières textiles cellulosiques, afin de rendre ces matières infroissables (voir les brevets britanniques Nos 664993 et 843114). Cependant, ces publications antérieures ne laissent nullement prévoir qu'un tel traitement puisse avoir pour effet de conférer aux fibres de polyester des propriétés de non-adhérence de la saleté comparables à ce résultat ne peut être atteint qu'à condition que le polymère appliqué sur les fibres contienne au moins 20 /o en poids d'acide calculé en acide acrylique.
En outre, le brevet suisse No 383916 décrit le traitement de matières textiles, en particulier de tissus en polyester, avec un polymère vinylique, éventuellement avec adjonction d'un aminoplaste. Ce traitement n'est cependant pas apte à conférer à la matière textile des propriétés de non-adhérence de la saleté complarables à celles que le procédé selon l'invention permet d'obtenir.
Les matières textiles peuvent être sous forme de fibres, de fils et d'étoffes. L'invention vise principalement et de préférence les étoffes textiles contenant des fibres tricotées, tissées ou non tissées, de préférence tissées. Cependant, on peut réaliser les avantages de la présente invention en traitant les fibres, fils ou brins utilisés pour produire ces étoffes.
Les étoffes traitées peuvent être formées à partir d'un mélange de fibres de polyester, tel que le téréphtalate de polyéthylène, avec des fibres de polyamide tel que le poly-(hexaméthylèneadipamide), des fibres acryliques telles que le polyacrylonitrile, d'acrylonitrile, de coton ou de rayonne.
L'expression résine textile , selon la présente invention, comprend à la fois les monomères et les polymères qui, lorsqu'on les applique à une matière textile et qu'on les fait réagir dans des conditions appropriées, subissent la polymérisation et/ou la condensation et sont transformés en un état thermodurci. Les résines textiles utilisées dans la mise en pratique de la présente invention sont de préférence les résines aminoplastes. Ces résines azotées, lorsqu'on les applique à une matière textile en présence d'un catalyseur à des températures de 1300 C à environ 20Qo C, sont transformées en un état thermodurci. La résine aminoplaste se condense et, lorsque des groupes vinyle sont présents dans la résine aminoplaste, elle subit une polymérisation d'addition avec elle-même et de même avec la molécule si on opère par irradiation.
La résine textile durcie sur la matière textile donne à la matière textile des caractéristiques de pressage durable et/ou de résistance aux faux plis.
Des exemples de résines aminoplastes qu'on peut utiliser selon la présente invention sont les urée-formaldéhydes, par exemple, propylèneurée-formaldéhyde, diméthylolurée-formaldéhyde, etc.; les mélamine-formaldéhydes, par exemple tétraméthylolmélamines, pentamé thylolmélamines, etc.; les éthylèneurées, par exemple diméthyloléthylèneurée, dihydroxydiméthyloléthylèneurée, éthylèneurée-formaldéhyde, hydroxyéthylèneurée-form- aldéhyde, etc.; les carbamates, par exemple alkylcarba- mateformaldéhydes, etc.; les produits de condensation formaldéhyde-acroléine; les produits de condensation formaldéhyde-acétone;
les alkylolamides, par exemple méthylolformarnide, méthylolacétamide, etc.; les acrylamides, par exemple N-méthylolacrylamide, N-méthylolméthacrylamide, N-méthylol-N-méthacrylamide, N-méthylméthylolacrylamide, N-méthylolméthylène-bis- (acrylamide), méthylène-bis-(N-méthylolacrylamide), etc.; les haloéthylèneacrylamides; les diurées, par exemple tn- méthylolacétylènediurée, tétraméthylolacétylènediurée, etc.; les triazones, par exemple diméthylol-N-éthyltriazone, N,N'- éthylène-bis-diméthyloltriazone, halotriazones, etc.; les haloacétamides, par exemple N-méthylol
N-méthylchloracétamide, etc.;
les urones, par exemple diméthylolurone, dihydroxydiméthylolurone, etc. et les analogues.
Les mélanges de résines textiles aminoplastes sont également utilisables dans l'invention.
D'autres exemples de résines textiles utilisables dans le cadre de la présente invention sont celles qui répondent aux formules suivantes:
EMI2.1
EMI3.1
où a est un nombre entier de 1 à 6.
EMI3.2
dans lesquelles:
R1 représente un atome d'hydrogène, un groupe alkylène-inférieur ou un résidu d'aldéhyde saturé ou insaturé;
R2 représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle ou un reste - CX - CR8 CHR4;
R3 représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle;
R4 représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle inférieur;
R6 représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle inférieur ou un groupe CHRtOR4, l'un au moins des symboles R5 représentant un groupe CHR1OR4;
RO représente un groupe alkyle ou hydroxyalkyle inférieur;
R7 représente un atome d'hydrogène ou un groupe hydroxyle ou alkyle inférieur;
;
Ro représente un atome d'hydrogène ou un groupe aikyle, aikylol ou alkénol inférieur;
X représente un atome de soufre ou d'oxygène et dans lesquels
EMI3.3
peut être remplacé, si on le désire, par un groupe
EMI3.4
ou sulfonium.
La quantité de résine textile appliquée sur l'étoffe est tout d'abord déterminée par l'usage final des vêtements ou des articles préparés à partir de cette étoffe.
De très faibles quantités de résine apportent une certaine amélioration et de grandes quantités des améliorations encore plus grandes, mais les quantités plus grandes de résine affectent en général de façon défavorable la main de l'étoffe. Par conséquent, la quantité de résine à employer est de préférence celle qui apporte une bonne conservation des ancrures et de bonnes propriétés de séchage à plat sans nuire à la main de l'étoffe. Pour les buts de l'invention, la quantité de résine textile dans le bain de foulardage peut varier entre environ 2 et 30 /o .
La quantité de résine appliquée sur l'étoffe est de préférence comprise dans l'intervalle d'environ 2 à 20 o/o par rapport au poids sec de l'étoffe et de préférence entre environ 4 à 9 o/o.
Les catalyseurs employés dans la mise en oeuvre de l'invention dépendent de la résine textile particulière que l'on applique sur la matière textile. Par exemple, si la résine textile possède un groupe fonctionnel réactif en conditions acides, on utilise alors un catalyseur acide.
De même, lorsqu'elle contient un groupe fonctionnel qui est réactif en conditions alcalines, on utilise un catalyseur basique. En outre, on peut utiliser à la fois des catalyseurs acides et basiques lorsque les deux types de groupements fonctionnels sont présents dans la résine textile. Dans ce cas, les catalyseurs peuvent être ajoutés séparément ou ensemble. Lorsqu'on les ajoute ensemble, l'un d'eux doit être un catalyseur latent, c'est-à-dire un catalyseur qui ne fait pas démarrer la réaction pendant une réaction du type opposé et qui peut être activé ultérieurement dans des conditions catalytiques appropriées.
De préférence, on utilise des catalyseurs latents à réaction acide ou basique, c'est-à-dire des composés qui sont acides ou basiques dans les conditions de durcissement. Les catalyseurs à action acide les plus courants sont les sels métalliques, par exemple chlorure de magnésium, nitrate de zinc et fluoroborate de zinc et les sels d'amine, par exemple chlorhydrate de monoéthanolamine et nitrate de 2-amino-2-méthylpropanol.
Le catalyseur à action basique est de préférence un composé qui ne fait pas démarrer sensiblement la réaction des groupes à réaction basique dans des conditions acides normales, mais qui la fait démarrer dans des conditions bien déterminées, telles que température élevée ou autres moyens d'activation, telles que l'utilisation d'un autre composé chimique. Par exemple, on peut appliquer sur l'étoffe un sulfite de métal alcalin que l'on décompose ensuite dans un hydroxyde de métal alcalin fortement basique en incluant de faibles quantités de formaldéhyde dans la vapeur utilisée pour le durcissement.
Le catalyseur latent à action basique comprend de préférence des sels minéraux alcalins tels que les carbonates alcalins tels que le carbonate de sodium qui est neutre à faiblement alcalin, par exemple d'environ plI 8,5 sur l'étoffe, mais se décompose à des températures supérieures à environ 800 C pour former l'oxyde de sodium plus basique qui initie sensiblement la réaction aux températures élevées utilisées pendant le durcissement. Le carbonate de sodium peut être utilisé si on le désire tandis que le pH produit dans l'étoffe par ce composé dans les conditions normales est généralement insuffisant pour initier le degré désiré de réaction dans les conditions normales de température.
Cependant, si l'on maintient des étoffes contenant un groupe basique réactif à des pH supérieurs à environ 10, il se produit une dégradation de sorte que l'on préfère des catalyseurs essentiellement neutres ou modérément alcalins lorsque l'on utilise des composés réactifs basiques.
D'autres catalyseurs à action basique comprennent le bicarbonate de potassium, le carbonate de potassium, le silicate de sodium, les phosphates de métaux alcalins, tels que les phosphates de sodium ou potassium, le carbonate de baryum, les hydroxydes et carbonates d'am- monium quaternaire, par exemple hydroxyde et carbonate de lauryltriméthylammonium, et les analogues.
La quantité de catalyseurs à utiliser peut aller jus qu'à environ 15 oxo en poids d'un catalyseur à action acide dans le bain d'application, et de préférence d'environ 1 à environ 7 o/o. Une gamme préférée pour le catalyseur à action basique est aussi généralement comprise entre environ 0,2 oxo et environ 16 /o, de préférence environ 2 à 16 16 /o. La quantité de catalyseur à utiliser dépend en outre en partie de la température à laquelle on effectue la réaction et de la quantité de catalyseur consommée dans la réaction.
Par exemple, lorsqu'on utilise des catalyseurs basiques et si des groupes fortement acides sont libérés pendant la réaction, la quantité de base appliquée à la matière textile doit être au moins suffisante pour fournir un excès de base en plus de la quantité consommée par le groupe fortement acide.
L'expression non-adhérence de la saleté utilisée dans la présente description désigne l'aptitude de l'étoffe à être lavée ou traitée d'une autre manière pour éliminer la saleté et/ou les matières grasses qui sont venues en contact avec ladite matière. La présente invention ne vise pas à proprement parler un moyen d'empêcher la saleté ou les substances grasses d'adhérer sur l'étoffe, mais évite cette fixation et rend l'étoffe, qui jusqu'à présent ne pouvait être nettoyée, apte à une opération de nettoyage avec succès. En outre, elle empêche que la saleté contenue dans l'eau de lavage se dépose à nouveau.
Le polymère utilisé dans le procédé de la présente invention facilitant la libération de la saleté est désigné ci-après sous le nom de polymère acide . Ce polymère acide peut être choisi parmi un grand nombre de composés synthétiques à condition qu'ils comprennent au moins 20 o/o en poids d'acide, calculés en acide acrylique. Voir le tableau III. On a en outre observé que tous les polymères acides qui sont les plus actifs ont un rapport atomes de carbone/groupes acides dans le motif récurrent de I'ordre de 2:1 à 30:1 et qu'une pellicule séchée à l'air coulée à partir de ce polymère renferme au moins 89 oxo d'eau d'imbibition.
Les polymères acides synthétiques entrant dans le cadre de la présente invention peuvent être préparés à partir de toutes sortes d'acides organiques polymérisables, c'est-à-dire ceux ayant des points d'insaturation réactifs. Ces polymères peuvent être des homopolymères des acides, ou des interpolymères de l'acide et d'autres monomères copolymérisables avec celui-ci pour autant qu'il y ait au moins 20 oxo en poids de monomère acide dans le polymère. Des exemples d'acides polymérisables qu'on peut utiliser sont les acides acrylique, maléique, fumarique, méthacrylique, itaconique, crotonique, cinnamique, les acides sulfoniques polymérisables, les acides phosphoriques polymérisables, etc.
Les monomères qui peuvent être copolymérisés avec les acides comprennent tous les monomères copolymérisables avec les acides et qui ne nuisent pas aux propriétés filmogènes du polymère. Les monomètres appropriés comprennent les esters des acides ci-dessus préparés en faisant réagir l'acide avec un alcool alkylique, par exemple acrylate d'éthyle, acrylate de méthyle, acrylate de propyle, acrylate d'isopropyle, méthacrylate de méthyle, méthacrylate d'éthyle, acrylate de 2-éthylhexyle, acrylate de butyle, etc.; les fumarates, maléates, crotonates, cinnamates d'alkyle, etc.; les halogénures de vinyle: les monomères renfermant des groupes vinylidène, par exemple styrène, acrylonitrile, méthylstyrène; les monomères vinyliques substitués, par exemple chiorostyrène; le butadiène, etc.
Dans tous les polymères préparés à partir des monomères énumérés ci-dessus, il doit y avoir au moins 20 oxo en poids d'acide calculé en acide acrylique. On notera que divers mélanges des polymères ci-dessus agissent conformément au procédé de la présente invention et doivent donc être considérés comme entrant dans le cadre de l'invention. En outre, les sels des polymères acides, par exemple sels de sodium, potassium, lithium, ammonium, etc., apportent également les caractéristiques désirées de non-adhérence de la saleté.
Certains polymères acides agissent mieux que d'autres, cependant, et ceux-ci sont préférés. Des exemples des polymères acides préférés comprennent: (1) les copolymères d'acrylate d'éthyle et d'acide acry
lique qui sont préparés en polymérisant un mélange
de comonomères d'environ 50 à 80 parties d'acryiate
d'éthyle et environ 20 a' 50 parties d'acide acrylique; (2) les copolymères d'acrylate de propyle ou d'isopropyle
et d'acide acrylique qui sont préparés en polymérisant
un mélange de monomères d'environ 40 à 57 parties
d'acrylate de propyle ou d'isopropyie et d'environ 43
à 60 parties d'acide acrylique;
; (3) les copolymères d'acrylate de butyle et d'acide acry
lique préparés en polymérisant un mélange de co
monomères d'environ 30 à 70 parties d'acrylate de
butyle et environ 70 à 30 parties d'acide acrylique; (4) les copolymères d'acrylate de 2-éthyl-hexyle et
d'acide acrylique préparés en polymérisant un mé
lange de comonomères d'environ 10 à 40 parties
d'acrylate de 2-éthyl-hexyle et d'environ 60 à 90 par
ties d'acide acrylique; (5) les copolymères sensiblement identiques à ceux énu
mérés ci-dessus, sauf que l'acide acrylique est rem
placé par l'acide méthacrylique et que les esters sont
des méthacrylates au lieu d'acrylate; (6) un copolymère d'acrylate d'éthyle et d'acide itaconi
que préparé en polymérisant un mélange de mono
mères comprenant environ 70 parties d'acrylate
d'éthyle et environ 30 parties d'acide itaconique;
; (7) les copolymères de l'acide acrylique indiqués ci
dessus, dans lesquels les acrylates sont remplacés par
les méthacrylates; (8) un copolymère d'acrylamide et d'acide acrylique pré
paré en polymérisant un mélange de monomères
comprenant environ 10 parties d'acrylamide et envi
ron 90 parties d'acide acrylique; et (9) les terpolymères comprenant l'acrylate d'éthyle,
l'acide acrylique et l'aorylamide préparés à partir de
mélanges de monomères d'acrylate d'éthyle, au moins
20 parties d'acide acrylique et jusqu'à 20 parties
d'acrylamide. Un polymère du commerce qui a donné
des résultats très satisfaisants et qui est par consé
quent parmi les polymères acides préférés est une
émulsion de polymère acrylique vendue sous le nom
d' Acrysol ASE-75 , par Rohm & Haas, Phila
delphia, Peunsylvanie.
Les polymères acides, d'une manière générale, sont des polymères en émulsion contenant diverses quantités de matières solides, normalement dans l'intervalle d'environ 25 à 50 oxo en poids. L'émulsion de polymères est de préférence présente dans le bain ou autre milieu d'application dans la proportion d'environ 2,5 à 400/0 en poids. Autrement dit, on peut appliquer au substrat environ 0,25 à 5,0 o/o en poids, et de préférence de 1,0 à 1,5 O/o en poids de matières solides du polymère acide, calculés sur le poids sec de la matière textile.
Les polymères acides définis ci-dessus apportent au substrat une bonne caractéristique de non-adhérence de la saleté. On a également constaté de façon tout à fait inattendue, que lorsqu'on ajoute au bain ou qu'on applique de toute autre manière certaines quantités de pro- duits de condensation d'oxyde d'éthylène et d'un alkylphénol avec le polymère acide sur l'étoffe contenant les fibres de polyester, on réalise une aptitude au lavage notablement accrue.
Parmi les produits de condensation oxyde d'éthylènealkylphénol qui augmentent les caractéristiques de nonadhérence de la saleté, on peut citer ceux dans lesquels le groupe alkyle contient de 3 à 14 atomes de carbone.
En outre, le produit de condensation doit comporter au moins 3 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'alkylphénol et de préférence au moins 8 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'alkylphénol.
Des exemples de produits de condensation appropriés qui agissent par effet de synergie avec le polymère acide sont des produits de réaction suivants:
3,5 moles d'oxyde d'éthylène par mole de propyl
phénol;
8,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole de nonyl
phénol;
7,5 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'hexyl
phénol;
9,5 moles d'oxyde d'éthylène par mole de nonyl
phénol; 10,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole de dodécyl
phénol;
5,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'heptyl
phénol:
6,5 moles d'oxyde d'éthylène par mole de butyl
phénol:
4,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'isopropyl
phénol;
6,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole de (2-éthyl
hexyl) phénol;
9,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole de nonyl
phénol;
5,5 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'octyl
phénol;
7,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'octyl
phénol;
10,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole de nonyl
phénol; 11,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole de tétradécyl
phénol;
9,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole de propyl
phénol;
30,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole de nonyl
phénol; 20,0 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'octyl
phénol; etc.
Donc, de préférence, la quantité de produit de condensation ajoutée au bain est d'environ 1 à 100/o en poids et de préférence d'environ 1,5 à 3 o/o en poids.
La solution utilisée pour imprégner la matière textile selon la présente invention n'est pas limitée à contenir seulement les ingrédients possibles mentionnés jusqu'à présent, c'est-à-dire la résine textile, le catalyseur de la résine textile, le polymère acide et, le cas échéant, l'alkylphénol éthoxylé. En outre, on peut utiliser d'autres in grédients tels que, par exemple, des adoucissants, etc., et nombreux autres composés qui augmentent les caractéristiques physiques de l'étoffe. La solution peut être appliquée aux substrats de toute manière appropriée. Par exemple, on préfère le foulardage de la solution sur l'étoffe à cause de la facilité de l'opération à ce stade particulier. Les ingrédients peuvent être pulvérisés sous forme de liquides; le substrat peut être traité par les composés à l'état de vapeurs si cela convient; le substrat peut être trempé, etc.
En général, le système d'application est ajusté pour fournir de 30 à 100 oxo en poids d'absorption humide du bain par l'étoffe. De préférence, cependant, on a déterminé que l'on obtient les meilleurs résultats avec une absorption humide de 40 à 60 o/o en poids.
Les vêtements fabriqués avec les étoffes traitées selon le procédé de la présente invention ne nécessitent pas de stades supplémentaires autres que ce qui est normal pour la préparation de vêtements de bonne tenue à la presse. Autrement dit, le vêtement peut être plié et pressé dans un appareil classique, par exemple une presse
Hoffman. Le cycle de pressage utilisé est standard dans l'industrie et comprend en général le pressage du vêtement pendant une courte période de temps, suivi d'une opération de cuisson dans un four. Si on le désire, le vêtement peut être placé dans la configuration désirée dans des conditions de chaleur sèche telles que par pression à chaud sans vapeur, par exemple à des températures atteignant environ 2000 C pendant autant de temps qu'il est nécessaire pour durcir la résine.
Les températures de séchage qui sont insuffisantes pour initier la catalyse dépendent évidemment du catalyseur particulier utilisé. En général, cependant, l'étape de séchage est conduite à une vitesse d'environ 9 à 64 m/mn à des températures comprises entre environ 107 et 1490 C, de préférence sur un tendoir. La gamme de températures de séchage chevauche à un certain degré la gamme de températures de cuisson indiquée ci-dessous. Lors du séchage dans la portion commune des gammes de séchage et de cuisson, il est important qu'il n'y ait pas de cuisson prématurée de la résine textile.
Le temps est la variable primordiale et lorsqu'on effectue le séchage du substrat dans l'extrémité supérieure de la gamme de températures de séchage, on doit prendre soin à éviter le chauffage du substrat pendant un temps suffisant pour initier la catalyse qui durcirait au moins partiellement la résine textile.
On peut utiliser des techniques d'irradiation selon le procédé de la présente invention lorsqu'on applique sur la matière textile une résine aminoplast ayant une insa turation éthylénique. On peut utiliser avec succès pour irradier la matière textile un transformateur à noyau que l'on fait fonctionner à un potentiel variant entre 100000 et 500000 électro-volts. Un tel transformateur est mis dans le commerce par High Voltage Engineering
Corporation, Burlingbon, Massachusetts. La quantité d'irradiation ionisante nécessaire selon la présente invention est d'au moins 32 électro-voîts pour chaque paire d'ions formée. Une irradiation de 32 volts et davantage est donc efficace.
Les particules à haute énergie et les radiations ionisantes sont également utiles selon la présente invention. La dose préférée d'irradiation selon la présente invention est comprise dans la gamme de 1000rads à 100 mégarads, le rad étant la quantité d'irradiation de haute énergie du type qui aboutit à l'absorption de 100 ergs/gramme de matière absorbante. De préférence, cependant, la dose d'irradiation se situe entre 0,5 et Smégarads.
On effectue le durcissement de la résine textile en soumettant la matière textile sur laquelle est déposée la résine textile à des conditions telles que le catalyseur transforme la résine en un état thermodurci. Lorsque l'on traite une étoffe à 100 o/o de fibres synthétiques, la résine adhère à la matière textile et est transformée en une forme thermodurcie. Lorsque la matière textile contient des fibres de cellulose, le catalyseur initie une réaction de réticulation entre les groupes fonctionnels de la résine et les groupes hydroxyle de la cellulose. La température est le paramètre principal et généralement une température de l'ordre de 130 à 2000 C est suffisante.
Le milieu de durcissement qui supporte la température nécessaire peut être une substance quelconque inerte vis-à-vis de l'étoffe et des ingrédients qu'on y applique, par exemple l'air chaud, la vapeur, etc. Dans le cas où la résine textile possède deux types différents de groupes fonctionnels, il y a en réalité deux étapes de durcissement, la première étant effectuée à une température inférieure à la seconde et insuffisante pour initier le second type de catalyse, par exemple une première étape de durcissement partiel pour initier la catalyse alcaline et une étape de durcissement ultérieur pour initier la catalyse acide et transformer également la résine en forme thermodurcie.
La durée des diverses étapes de traitement varie de façon diverse avec les ingrédients particuliers utilisés.
Dans chaque cas, cependant, le traitement est celui nécessaire pour provoquer de façon suffisante la réaction et/ou le durcissement de la résine textile.
Les exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Dans ces exemples, les parties sont des parties en poids, sauf indication contraire. Les marques de fabrique Dacron , Fortrel et Kodel désignent des fibres textiles de polyester.
Exemple 1:
On traite des échantillons d'étoffe de Daaron/coton (65 : 35) avec une émulsion de foulardage ayant la composition suivante: 20 oxo de N-méthylolacrylamide (solution aqueuse à 50 /o); 10 /o de copolymère en émulsion d'acrylate d'éthyleuacide acrylique (70: 30); 5 o/o de chlorure de magnésium comme catalyseur; et 65 o/o d'eau.
On traite avec une solution de foulardage préparée selon la formule ci-dessus une étoffe de Dacroncoton jusqu'à SO0/o d'absorption et on sèche l'étoffe à des températures de 93 à 1380 C pour réaliser une teneur en humidité dans l'étoffe d'environ 50/o. On soumet ensuite l'étoffe séchée à une dose d'irradiation de 2 mégarads et on fabrique des pantalons d'hommes, et on les presse dans une presse Hoffman de la manière classique et ensuite dans une presse à tête chaude avec un cycle de 5 secondes de vapeur, 10 secondes de cuisson et 5 secondes de vide. Les pantalons ainsi repassés sont suspendus dans un convoyeur en mouvement continu à travers un four et durcis pendant 15 minutes à 1630.
Après pIusieurs lavages, les plis produits dans les pantalons par la presse Hoffman restent sensiblement inchangés, ce qui indique que la présence du copolymère acrylate d'éthyle-acide éthylique ne nuit pas aux caractéristiques durables de pressage de l'étoffe traitée.
Exemple 2:
On fabrique des pantalons avec une étoffe 100 oxo de
Dacron que l'on a traitée comme décrit dans l'exem ple 1. Après des lavages répétés, les plis des pantalons sont virtuellement aussi nets qu'à l'origine tels qu'ils ont été produits dans l'étoffe avant cuisson dans le four.
Exemple 3:
On prépare une solution de bain de foulardage suivant la formulation suivante: 240/0 de dihydroxydiméthyloléthylène urée (solution aqueuse à 50 /o); 10 oxo de copolymère d'acrylate d'éthyle-acide acrylique (70: 30); 5 0/o de nitrate de zinc (Zn(NOa , 6H2. O) ; 6 O/o de Profine (mélange de monostéarate de glycérol et de monostéarates de polyéthylèneglycol); 0,2% de Triton
X-202 (alkylaryl sulfonate de sodium à 28 o/o de matières solides fabriqué par Rohm & Haas); et 54,8 0/o d'eau.
On traite avec la solution de foulardage de formule ci-dessus une étoffe de Dacron/coton (65 : 35) jusqu'à 50 /o d'absorption. On sèche ensuite l'étoffe à des températures comprises entre 118-138 C sur un tendoir. On fabrique plusieurs pantalons avec l'étoffe Dacron/coton traitée, après quoi on produit des plis et les vêtements sont cuits selon les procédés décrits dans l'exemple 1.
Après plusieurs lavages, la tenue des plis est évidente du fait de leur inertie à l'opération de lavage.
Exemple 4:
On remplace l'étoffe de Dacron/coton de l'exemple 3 par une étoffe à 100 oxo de Dacron et on répète l'exemple 3. Les lavages répétés sont sans effet sur les plis des pantalons de Dacron.
Essais
sur les produits des exemples précédents
On prend deux jeux de pantalons dans chacun des groupes traités comme décrit dans les exemples 1 à 4.
Dans chaque cas, les pantalons sont identifiés par le numéro de l'exemple et, en outre, par les suffixes A et B. Les pantalons du groupe A sont tachés avec de l'huile crue N 6 et soumis à un lavage domestique dans une machine à laver automatique Kenmore, en utilisant une tasse de Tide , détergent du commerce, et une température de l'eau de 600 C. Les pantalons du groupe
B sont d'abord lavés cinq fois dans les conditions de lavage identiques à celles du groupe A. Les pantalons du groupe B, après le cinquième lavage, sont ensuite tachés avec de l'huile crue No 6 et soumis à un nouveau lavage dans les mêmes conditions qu'indiqué ci-dessus. Après chaque lavage, les pantalons sont séchés dans un séchoir
Kenmore à une température d'environ 66 à 740 C pendant environ 40 minutes.
Après le nombre indiqué de lavages, on compare les taches d'huile résiduelles sur les pantalons avec un jeu de témoins étalonnés de 1,0 à 5,0; 1,0 étant très faible et 5,0 représentant une élimination pratiquement notable de la tache.
Les graduations des pantalons essayés sont indiquées dans le tableau I ci-dessous et indiquent la propriété de non-adhérence de la saleté des étoffes. Ce tableau comprend également des témoins des diverses étoffes qui représentent les pantalons fabriqués avec l'étoffe qui n'a pas été traitée; et les pantalons sont seulement pressés comme dans les procédés normaux.
Tableau I
Caractéristiques de non-adhérence de la saleté pour les étoffes de Dacron/coton et Dacron
Degré d'élimination de la saleté
Echantillon Etoffe Traitement
Témoin (x) 1 lavage Témoin (x) 5 lavages
1. Dacron/coton 65/35 SRP et NMA 2,7 (x) 4,5 2,8 (x) 4,0
2. Dacron NMA et SRP 1,4 (x) 4,0 1,5 (x) 3,2
3. Dacron/coton 65/35 DHDMEU et SRP 3,3 3,6
4. Dacron DHDMEU et SRP 3,1 2,0
NMA = N-méthylolacrylamide
DHDMEU = dihydroxydiméthyloléthyièneurée
SRP = copolymère acrylate d'éthyle - acide acrylique (70: 30) (x) Pas de traitement pour les échantillons témoins.
D'après les données indiquées dans le tableau I, on peut voir que la non-adhérence de la saleté pour les étoffes Dacron/coton et Dacron est sensiblement améliorée lorsque l'on ajoute le polymère acide conjointement avec une oeésine textile et un catalyseur de résine textile et que l'on cuit l'étoffe traitée.
Les lavages standards utilisés pour obtenir les données concernant la non-adhérence de la saleté sont effectués en utilisant le détergent du commerce vendu par
Procter and Gamble sous le nom de Tide . Ce détergent particulier, cependant, ne contribue pas particulièrement à la non-adhérence de la saleté. De nombreux détergents du commerce sont comparés avec un détergent du commerce utilisé comme témoin.
On n'observe qu'une légère différence entre ces détergents, de sorte qu'une tasse pleine de chacun d'eux donne des résultats satisfaisants.
Exemple 5:
Pour évaluer l'étendue de la présente invention con cernant les étoffes dont on peut améliorer la propriétés de non-adhérence de la saleté, on a taché un certair nombre d'étoffes avec de l'huile crue N 6, on les lavées une fois dans une machine à laver automatique Kenmore avec une tasse de Tide à une tempéra ture de l'eau de 600 C. On sèche ensuite l'étoffe pendan environ 40 minutes à une température d'environ 66 i 740 C et on les compare avec les standards mentionné ci-dessus.
On traite les échantillons des mêmes étoffe avec une émulsion contenant 12 0/o de dihydroxydimé thyloléthylèneurée: 10 oxo de copolymère acrylat d'éthyle-acide acrylique (70: 30); 50/o de nitrate dl zinc (Zn(ND3)2, 6H2O); et 73 % d'eau. On durcit en suite les échantillons dans une étuve classique pour vê tements pendant 15 minutes à 1800 C. Chacun des échan tillons d'étoffes est ensuite taché avec une huile crue No 6 et lavé dans une machine à laver automatique Kenmore comme indiqué ci-dessus. On compare chacun des échantillons avec les témoins décrits ci-dessus et on obtient les résultats indiqués dans le tableau II cidessous.
Tableau Il
Caractéristique de non-adhérence de la saleté
DHDMEU
Etoffe Témoin non traité et SRP
Dacron T-54 1,4 4,0
Dacron T-56 2,8 4,5
Dacron T-64 2,4 4,2
Fortrel 1,3 4,4
Kodel 1,2 4,0
I1 est évident, d'après le tableau ci-dessus, que chaque type d'étoffe traité présente une amélioration de la propriété de non-adhérence de la saleté.
L'amélioration de l'aptitude à éliminer la saleté varie avec les diverses étoffes principalement suivant l'aptitude initiale à éliminer la saleté.
Ayant déterminé qu'un copolymère d'acrylate d'éthyle-acide acrylique (70: 30) apportait aux diverses étoffes des propriétés supérieures de non-adhérence de la saleté, il était difficile d'établir les limites des polymères de la présente invention. On a dirigé ces tentatives dans deux voies. On a d'abord étudié la gamme de compositions du système copolymère d'acrylate d'éthyleacide acrylique et, en second lieu, on a étudié l'aptitude d'autres systèmes polymères à libérer la saleté. Le tableau 111 ci-dessous donne les caractéristiques de nonadhérence de la saleté pour diverses compositions polymères d'acrylate d'éthyle-acide acrylique, et le tableau
IV donne les résultats obtenus avec divers autres copolymères et systèmes terpolymères.
Exemple 6:
On prépare une série de copolymères d'acrylate d'éthyle et d'acide acrylique ayant des proportions diverses d'acrylate et d'acide. On divise ensuite chacun de ces polymères en deux parties A et B. La portion A de chaque polymère est utilisée pour foularder une étoffe de
Dacron/coton (65 : 35) et l'autre pour faire des pellicules.
Les bains de foulardage contenant les divers polymères d'acrylate d'éthyle-acide acrylique ont la composition suivante: 10 /o de polymère d'acrylate d'éthyle-acide acrylique et 90 oxo d'eau.
Après séchage de l'étoffe imprégnée et cuisson de l'étoffe, des échantillons de l'étoffe sont tachés avec une huile crue N 6 et lavés, et d'autres échantillons sont d'abord lavés 5 fois puis tachés et ensuite lavés encore une fois. Après la formation des taches et le lavage, on compare la propriété de non-adhérence de la saleté pour chaque échantillon avec celle des étalons discutés plus haut. Les résultats des essais de libération de la saleté sont indiqués dans le tableau m. La portion B de chaque échantillon de polymère tel qu'indiqué ci-dessus est mise sous forme d'un film. Après avoir coulé le film et l'avoir séché à l'air, on le plonge ensuite dans l'eau pendant 16 heures pour déterminer son degré d'imbibition par l'eau.
L'imbibition par l'eau est donnée pour chaque polymère en o/o d'eau absorbée après 16 heures par rapport au poids du film. Les données concernant l'imbibition par l'eau sont indiquées dans le tableau III.
De plus, on prépare des bains de foulardage contenant les ingrédients suivants: 18 o/o de N-méthylolacrylamide, 10 0/o de polymère d'acrylate d'éthyle-acide acrylique; 4 0/o de nitrate de zinc et 68 o/o d'eau. La composition du polymère d'acrylate d'éthyle-acide acrylique varie dans les bains de foulardage préparés comme indiqué dans le tableau III. Après foulardage de l'étoffe de
Dacron/coton (65 : 35) avec l'émulsion, on sèche l'étoffe à des températures comprises entre 121-135 C, on la soumet à une dose d'irradiation de 3 mégarads et on la durcit pendant 30 minutes à 130 C.
L'étoffe est ensuite tachée et lavée et étalonnée de manière identique à l'étoffe ci-dessus dans laquelle on a appliqué seulement le polymère acide. Les données sont indiquées dans le tableau III.
Tableau III
Non-adhérence de la saleté et eau d'imbibition pour les copolymères d'acrylate d'éthyle-acide acrylique
Composition du polymère - Tache (a)/(b) Tache et lavage (a)/(b) Eau d'imbibition
Acrylate d'éthyle o/o Acide acrylique o/o 1 lavage 5 lavages augmentation, o/o en poids
100: 0.:. 1,5/1,5 1,5/1,8 49
90 4 10 -:
:. 2,5/2,0 2,0/2,2 89
80 20 3,7/3,0 3,0/3,2 167
70 30 4,3/4,0 3,0/4,0 312
60 40 3,7/3,4 3,0/3,6 soluble dans l'eau
50 50 3,5/3,0 3,0/3,2
30 70 4,5 3,0 do
20 80 3,8 3,0 do
10 90 3,8 3,0 do
0 100 4,0/2,8 3,0/3,0
non traité témoin 2,6/1,5 (c) 2,7/1,7 (c) do
(a) étoffe foulardée seulement avec le polymère
(b) étoffe foulardée avec la résine, le catalyseur et le polymère
(c) étoffe foulardée avec la résine seulement (N-méthylol acrylamide) comparatif.
L'étude des données fournies dans le tableau III indique qu'une teneur en acide acrylique de moins de 20 oxo est insuffisante pour provoquer l'élimination de la saleté d'une étoffe de Dacron/coton. En outre, les données concernant l'eau d'imbibition correspondant aux compositions de polymère fournissent un excellent critère pour déterminer si le polymère apportera à l'étoffe de bonnes propriétés de libération de la saleté lorsque le polymère contient plus de 100/o d'acide acrylique. Lorsque l'eau d'imbibition dans le film tombe au-dessous de 89 O/o, l'absorption d'eau est alors insuffisante pour éliminer la saleté grasse du vêtement pendant le lavage.
De même, dans le cas où le polymère est normalement soluble dans l'eau, on peut deviner que le polymère n'apportera pas de bonnes propriétés d'élimination de la saleté puisqu'il sera éliminé par l'eau de lavage. Cette thèse n'est que partiellement vraie, car lorsque le polymère est ajouté avec ou avant la résine textile et soumis aux conditions de durcissement de la résine textile, la solubilité dans l'eau du polymère est notablement modifiée, probablement en vertu de la réaction non identifiable entre la résine textile et le polymère acide.
Exemple 7:
On foularde une étoffe de Dacron/coton (65 : 35) avec une série de polymères dans le bain de foulardage de formulation suivante: l60/o de N-méthylolacrylamide; 1O0/o de polymère; 40/0 de nitrate de zinc comme catalyseur, et 70 oxo d'eau. On applique les diverses formulations sur l'étoffe et on sèche l'étoffe, on l'irradie, on la durcit, on la tache, on la lave et on l'étalonne comme décrit précédemment. Les polymères particuliers utilisés dans la formulation du bain de foulardage et les données de libération de la saleté sont indiqués dans le tableau IV.
Tableau 1V
Caractéristiques de non-adhérence de la saleté
pour divers polymères appliqués
sur une étoffe Dacron/coton (65 : 35)
en même temps que la résine et le catalyseur
Degré de
non-adhérence
de la saleté
Polymère Taché + 1 lavage Aorylate de butyle-acide acrylique
(12: 88) 3,4 Aorylate de butyle-acide acrylique
(30 : 70) 3,5
Acrylate de butyle-acide acrylique
(80 : 20) 2,2
Acrylate d'éthyle-acide méthacryli
que (70: 30) 3,8
Acrylate d'éthyle-acide itaconique
(70: 30) 3,4
Méthacrylate de méthyle-acide acry
lique (70: 30) 3,6
Acrylamide-acide acrylique (10: 90) 3,2
Acrylate d'éthyle-acide acrylique
acrylamide (50: 38 12) 2,5
Acrylate d'éthyle-acide acrylique
acrylamide (65 : 30:
5) 3,9
Résine témoin . 1,6
Témoin non traité 2,8
Exemple 8:
On a donné plus haut, dans la présente description, des renseignements concernant l'ordre d'application de la résine textile et du polymère acide. On effectue des essais pour déterminer le caractère critique s'il y en a, de l'ordre d'application et/ou l'effet de synergie éventuel entre les divers composés du bain de foulardage. On utilise une étoffe de Dacron/coton (65 : 35) dans chaque essai. Les bains de foulardage contiennent des émulsions aqueuses des substances indiquées dans le tableau V.
Dans les cas où l'on indique le séchage, l'irradiation et/ou le durcissement, on suit les procédés indiqués dans l'exemple 1. On prépare dans chaque cas trois séries d'échantillons, l'une d'elles étant tachée avec une huile crue No 6 et lavée comme décrit plus haut, une autre étant lavée cinq fois, tachée et lavée encore une fois, et la troisième étant lavée dix fois, tachée et à nouveau lavée. Ces données fournissent la comparaison des compositions normales d'élimination de la saleté avec celles comprenant l'alkylphénol éthoxylé, Syn-Fac N-905 .
Ces données, bien entendu, fournissent en outre de bonnes lectures concernant l'aptitude à éliminer la saleté et la tenue initiales. Après le lavage final, on compare chacun des échantillons avec les témoins étalonnés et on leur attribue un nombre compris entre 1,0 et 5,0; 5,0 correspond à l'élimination totale de la saleté. Les données sont indiquées dans le tableau V.
Les données du tableau V appuient deux propositions, à savoir que l'addition d'un condensat oxyde d'éthylène-alkylphénol (Syn-Fac N-905) améliore la nonadhérence de la saleté d'une étoffe Dacron/coton, et que l'addition du polymère acide après que la résine textile a été ajoutée et durcie donne d'excellentes propriétés initiales de non-adhérence de la saleté. La non-adhérence de la saleté accompagnant l'addition séparée du polymère acide après le durcissement de la résine textile, bien qu'elle soit meilleure initialement que lorsque la résine et le polymère acide sont ajoutés ensemble, n'est pas tout à fait aussi durable. Les propriétés améliorées de nonadhérence de la saleté réalisées par l'addition se produisent lorsque la résine et le polymère sont ajoutés ensemble et également lorsqu'ils sont ajoutés séparément comme indiqué dans le tableau V.
Exemple 9:
Cet exemple met en évidence les avantages de l'invention par rapport à l'enseignement du brevet suisse
No 383916, cité au début de cet exposé.
L'étoffe utilisée pour les essais décrits ci-après est une popeline composée d'un mélange 65 o/o polyester et 35 /o coton et ayant un poids de 170 g/m2.
Le bain B-2 du tableau de la page 3 du brevet suisse No 383916 a été choisi pour les essais comparatifs, la teneur en polymère B étant de 1-1/4 O/o . A titre de va nante, on a répété les essais avec un bain de même composition, à l'exception d'une teneur en polymère de S0/o, qui est la concentration normalement employée dans le procédé selon la présente invention. Pour les essais conformes au présent procédé, le polymère B a été remplacé par les mêmes concentrations d'un copolymère de 70 oxo d'acide méthacrylique et 30 O/o d'acrylate d'éthyle.
Après l'immersion dans le bain de traitement, l'étoffe a été essorée par pressage entre des rouleaux en caout Tableau V
Etude de l'effet de non-adhérence de la saleté lorsqu'on ajoute le produit de condensation oxyde d'éthylène-alkylphénol
Bain de Durcisse- Bain de Durcisse- Bain de Durcisse- Non-adhérence de la saleté après
Echantillon foulardage ment (x) foulardage Irradiation ment (x) Lavage foulardage ment (x) 1 lavage 5 lavages 10 lavages 1 BXF + + 3,1 3,2 3,3 2 BXFG + + 3,5 3,4 3,2 3 BX + + F 4,0 3,0 2,9 4 BX + + + FG + 4,9 3,1 3,0 5 183XF + 3,4 3,1 3,0 6 183XFG + 4,0 3,6 3,5 7 183X + + F + 3,9 3,0 3,0 8 183X + + FG + 4,5 3,1 2,9 (x) Durcissement à 171 C pendant 15 minutes
B: 18 % de N-méthylolacrylamide (solution à 60 %)
X: 4,3 % de nitrate de zinc, Zn(NO3)2, 6H2O
F: 10 % de copolymère d'acrylate d'éthyle-acide acrylique (70 : 30), en émulsion à 25 %
G:
2,3 % de Syn-Fac N-905 183: 24 % de diméthyloldihydroxyéthylèneurée.
chouc, séchée à 80 C pendant 2 minutes, traitée à 1400 C pendant 4 minutes, lavée dans une solution de carbonate de sodium diluée, puis séchée.
Des échantillons (II), après avoir été traités comme décrit ci-dessus, ont été soumis à l'épreuve de salissement décrite sous 4, à la page 5 du brevet cité. On constate qu'il n'y a que très peu de différence de salissement à la concentration de polymère de 1-1/4 %, mais que la différence est nette en faveur de l'échantillon traité selon le présent procédé à la concentration de 5 o/o.
Des échantillons (III) ont été traités et salis comme les échantillons (II), puis ils ont été soumis à un lavage normal dans une machine à laver de ménage. Alors que, à la concentration de 1-1/4 %, les échantillons sont très semblables, l'échantillon qui a été traité selon le présent procédé avec une concentration de polymère de 5 /o est beaucoup moins sale que l'échantillon comparatif.
Des échantillons (IV), également traités comme décrit ci-dessus, ont été soumis à une épreuve de nonadhérence de la saleté, comme suit: ils ont été lavés dans une machine à laver de ménage après addition à l'eau de lavage d'une émulsion de 20 g de fuel oil, 20 g de Tide (un détergent commercial) et 50g d'eau chaude. On constate que l'échantillon traité selon le présent procédé avec une concentration de polymère de 1.1/40/o est beaucoup plus propre que l'échantillon comparatif. La supériorité du présent procédé est encore plus nette à la forte concentration de polymère.
Enfin, des échantillons (I), après avoir été traités, ont été soumis à l'épreuve usuelle de non-adhérence de la saleté, décrite dans la présente description. Certains des échantillons ont été salis avec de l'huile sale de moteur d'automobile et lavés une fois dans une machine à laver de ménage. D'autres échantillons ont été salis de la même façon puis lavés cinq fois. On constate que moins de saleté subsiste après cinq lavages. D'autres échantillons encore ont été lavés cinq fois avant d'être salis et une fois après avoir été salis. On constate que la saleté appliquée sur le tissu traité selon l'invention et lavé préalablement cinq fois est retenue un peu plus que la saleté appliquée initialement en raison de la perte d'une partie du polymère par dissolution.
En conclusion de ces essaims, il s'avère que le procédé connu ne confère pas un degré utile de non-adhérence de la saleté, même lorsque la concentration du polymère est augmentée à la valeur préconisée dans le présent exposé.
L'épreuve décrite dans le brevet cité ne montre pas nettement que le tissu traité selon le présent procédé soit doué de non-adhérence de la saleté, mais cette épreuve n'a pas une grande signification pour le particulier qui porte des articles d'habillement confectionnés en tissu traité. Ce sont les épreuves comprenant un lavage dans une machine à laver de ménage qui sont importantes pour le consommateur. Or, les essais des séries (I) et (IV) avec lavages montrent clairement la supériorité du procédé selon la présente invention.
REVENDICATION I
Procédé pour donner à une matière textile comprenant des fibres de polyester, des propriétés de non-adhérence de la saleté et de tenue du repassage, caractérisé en ce que l'on applique sur la matière textile, simultanément ou dans n'importe quel ordre, une résine textile, un catalyseur de la résine textile et un polymère acide synthétique comprenant au moins 20 /o en poids d'acide calculé en acide acrylique, et on durcit la résine textile.
SOUS -REVENDICATIONS
1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la matière textile est une matière contenant en outre des fibres cellulosiques et que la résine textile est une résine aminoplaste.
2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le polymère acide est un copolymère d'au moins un ester acrylique et un acide acrylique.
3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le polymère acide est un copolymère de 50 à 80 parties d'un ester acrylique, et de 20 à 50 parties d'un acide acrylique.
4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la résine textile est une résine insaturée et la matière textile est soumise à une irradiation avant le durcissement de la résine textile.
5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la matière textile est un mélange de fibres de polyester et de fibres cellulosiques, la résine textile est le N-méthylolacrylamide ou la dihydroxydiméthyloléthylèneurée, le polymère acide est un copolymère d'au moins un ester acrylique et un acide acrylique et que la résine textile est chauffée sur la matière textile à une température comprise entre 130 et 200 C pendant 1 à 30 minutes.
6. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la résine textile est une résine textile aminoplaste et qu'on utilise une émulsion aqueuse comprenant:
a) 2,5 à 40 oxo en poids d'un polymère acide filmogène synthétique en émulsion, ledit polymère étant un copolymère de 50 à 80 parties d'acrylate d'éthyle et de 20 à 50 parties d'acide acrylique, et
b) jusqu'à 15 % d'un catalyseur consistant en nitrate de zinc ou en chlorure de magnésium.
7. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on applique en outre à la matière textile 1 à 10 0/o en poids d'un produit de condensation d'oxyde d'éthylène et d'un alkylphénol, ledit groupe allyle ayant de 3 à 14 atomes de carbone et ledit produit de condensation contenant au moins trois groupes éthoxy récurrents dans la chaîne latérale.
8. Procédé selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que l'alkylphénol éthoxylé comprend de 3 à 30 groupes éthoxy récurrents dans la chaîne latérale.
9. Procédé selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que l'alkylphénol éthoxylé est le produit d'addition de 9,5 moles d'oxyde d'éthylène à une mole de nonylphénol.
10. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le polymère acide synthétique est un polymère en émulsion.
11. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on applique sur la matière textile de 0,25 à 5,0 O/o en poids de polymère acide rapporté au poids sec de la matière textile.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
The present invention relates to a method for imparting to a textile material comprising polyester fibers properties of non-adherence to dirt and resistance to ironing.
The genesis of textile fibers produced by synthesis led to an enormous effort in the textile industry. Much effort has been directed towards improving synthetic fibers and improved blends of synthetic fibers with natural fibers, i.e. cellulosic fibers or keratin fibers. There followed a major effort towards the realization of a garment containing synthetic and natural fibers such that the folds of the garment are very durable and not too affected by use or cleaning processes.
That is, after repeated washing and / or dry cleaning, the pleats remain in the garment in a substantially unchanged condition and further treatment of the garment, i.e. pressing, is not required to maintain the garment. folds. Likewise, a great deal of effort has been expended in making a non-ironing wash-and-wear type fabric.
Further, further research has been carried out to obtain a garment having improved dirt release properties. Many of the synthetic fibers that are presently incorporated in blends with natural fibers have a propensity to pick up and retain greasy dirt. Accordingly, when the garment is worn. dirt or grease collects on the garment and soaks up in the fabric. When the garment is soiled, it is then subjected to a cleaning process to remove dirt and / or greasy deposits, and only a dry cleaning process can effectively clean the garment.
The normally used cleaning method, however, is washing by the housewife in a conventional household washing machine. During a wash cycle it is virtually impossible to remove dirt and / or greasy stains from the garment and secondly assuming unwanted substances are removed from the garment or one has to wash a garment. fairly clean garment, the dirt remaining in the wash water is deposited again on the garment before the end of the wash cycle. As a result, when the garment is removed from the machine and then dried, it has not been properly cleaned.
This circumstance, heretofore unavoidable, is quite disadvantageous because the garment never again, after washing, has a really clean appearance but, on the contrary, it tends to become grayish and / or yellow due to dirt and / or fatty substances deposited and remaining on the garment.
Subsequent use and washing of the garment increases the intensity of the gray tint to such an extent that the garment is ultimately unacceptable for further use due to its color change. The method of the present invention solves the problem of dirt as described below.
The problem existing heretofore with fabrics incorporating polyester fibers is that these fibers are hydrophobic and oleophilic and therefore when grease and dirt are coated in the fiber, its hydrophobic properties prevent the penetration of the fiber. water in the fiber to remove impurities. The present invention aims to modify the properties of polyester fibers with or without other synthetic or natural fibers so that dirt and greasy impurities can be easily removed. In addition, the method of the present invention aims to make a garment comprising polyester fibers resistant to wrinkles.
The method according to the invention is characterized in that one applies to the textile material, simultaneously or in any order, a textile resin, a catalyst for the textile resin and a synthetic acid polymer comprising at least 20%. o by weight of acid calculated as acrylic acid, and the textile resin is hardened.
It had previously been proposed to apply such a treatment to textile materials, in particular to cellulosic textile materials, in order to render these materials wrinkle-resistant (see UK Patents Nos. 664993 and 843114). However, these prior publications in no way allow one to foresee that such a treatment could have the effect of giving the polyester fibers properties of non-adherence to dirt comparable to this result can only be achieved if the polymer applied to the fibers contain at least 20% by weight of acid calculated as acrylic acid.
Furthermore, Swiss Patent No. 383916 describes the treatment of textile materials, in particular polyester fabrics, with a vinyl polymer, optionally with the addition of an aminoplast. This treatment is not, however, capable of giving the textile material properties of non-adherence to dirt that are comparable to those which the process according to the invention makes it possible to obtain.
Textile materials can be in the form of fibers, yarns and fabrics. The invention relates mainly and preferably to textile fabrics containing knitted, woven or nonwoven, preferably woven, fibers. However, the advantages of the present invention can be realized by treating the fibers, yarns or strands used to produce such fabrics.
The treated fabrics can be formed from a blend of polyester fibers, such as polyethylene terephthalate, with polyamide fibers such as poly (hexamethyleneadipamide), acrylic fibers such as polyacrylonitrile, acrylonitrile, cotton or rayon.
The term textile resin, according to the present invention, includes both monomers and polymers which, when applied to a textile material and reacted under suitable conditions, undergo polymerization and / or polymerization. condensation and are transformed into a thermoset state. The textile resins used in the practice of the present invention are preferably aminoplast resins. These nitrogenous resins, when applied to a textile material in the presence of a catalyst at temperatures of 1300 C to about 20 ° C, are transformed into a thermoset state. The aminoplast resin condenses and, when vinyl groups are present in the aminoplast resin, it undergoes addition polymerization with itself and likewise with the molecule if operated by irradiation.
The textile resin cured on the textile material gives the textile material durable press characteristics and / or wrinkle resistance.
Examples of aminoplast resins which can be used according to the present invention are urea-formaldehyde, for example, propylene-urea-formaldehyde, dimethylolurea-formaldehyde, etc .; melamine-formaldehydes, for example tetramethylolmelamines, pentame thylolmelamines, etc .; ethylèneureas, for example dimethylolethylèneurea, dihydroxydimethylolethylèneurea, ethylèneurea-formaldehyde, hydroxyethylèneurea-form-aldehyde, etc .; carbamates, eg alkylcarbamateformaldehydes, etc .; formaldehyde-acrolein condensation products; formaldehyde-acetone condensation products;
alkylolamides, for example methylolformamide, methylolacetamide, etc .; acrylamides, for example N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, N-methylol-N-methacrylamide, N-methylmethylolacrylamide, N-methylolmethylene-bis- (acrylamide), methylene-bis- (N-methylolacrylamide), etc .; haloethyleneacrylamides; diureas, for example tn-methylolacetylenediurea, tetramethylolacetylenediurea, etc .; triazones, for example dimethylol-N-ethyltriazone, N, N'-ethylene-bis-dimethyloltriazone, halotriazones, etc .; haloacetamides, for example N-methylol
N-methylchloracetamide, etc .;
urones, for example dimethylolurone, dihydroxydimethylolurone, etc. and the like.
Mixtures of aminoplast textile resins can also be used in the invention.
Other examples of textile resins which can be used in the context of the present invention are those which correspond to the following formulas:
EMI2.1
EMI3.1
where a is an integer from 1 to 6.
EMI3.2
in which:
R1 represents a hydrogen atom, a lower alkylene group or a saturated or unsaturated aldehyde residue;
R2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or a residue - CX - CR8 CHR4;
R3 represents a hydrogen atom or a methyl group;
R4 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group;
R6 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a CHRtOR4 group, at least one of the symbols R5 representing a CHR1OR4 group;
RO represents a lower alkyl or hydroxyalkyl group;
R7 represents a hydrogen atom or a hydroxyl or lower alkyl group;
;
Ro represents a hydrogen atom or an aikyl, aikylol or lower alkenol group;
X represents a sulfur or oxygen atom and in which
EMI3.3
can be replaced, if desired, by a group
EMI3.4
or sulfonium.
The amount of textile resin applied to the fabric is first determined by the end use of the garments or articles made from that fabric.
Very small amounts of resin provide some improvement and large amounts provide even greater improvements, but larger amounts of resin generally adversely affect the hand of the fabric. Therefore, the amount of resin to be employed is preferably that which provides good anchor retention and good flat-drying properties without harming the hand of the fabric. For the purposes of the invention, the quantity of textile resin in the padding bath can vary between approximately 2 and 30 / o.
The amount of resin applied to the fabric is preferably in the range of about 2 to 20% based on the dry weight of the fabric and more preferably between about 4 to 9%.
The catalysts employed in carrying out the invention depend on the particular textile resin which is applied to the textile material. For example, if the textile resin has a functional group reactive under acidic conditions, then an acid catalyst is used.
Likewise, when it contains a functional group which is reactive under alkaline conditions, a basic catalyst is used. Furthermore, both acidic and basic catalysts can be used when both types of functional groups are present in the textile resin. In this case, the catalysts can be added separately or together. When added together, one of them must be a latent catalyst, that is, a catalyst which does not start the reaction during a reaction of the opposite type and which can be activated subsequently under conditions suitable catalysts.
Preferably, acidic or basic reacting latent catalysts are used, i.e. compounds which are acidic or basic under the curing conditions. The most common acidic catalysts are metal salts, for example magnesium chloride, zinc nitrate and zinc fluoroborate and amine salts, for example monoethanolamine hydrochloride and 2-amino-2-methylpropanol nitrate.
The basic-acting catalyst is preferably a compound which does not substantially start the reaction of the basic-reacting groups under normal acidic conditions, but which does start it under well-defined conditions, such as elevated temperature or other means of activation. , such as the use of another chemical compound. For example, an alkali metal sulfite can be applied to the fabric which is then decomposed into a strongly basic alkali metal hydroxide by including small amounts of formaldehyde in the steam used for curing.
The basic acting latent catalyst preferably comprises alkaline inorganic salts such as alkali carbonates such as sodium carbonate which is neutral to weakly alkaline, for example about µl 8.5 on the fabric, but decomposes at low levels. temperatures above about 800 C to form the more basic sodium oxide which substantially initiates the reaction at the elevated temperatures used during curing. Sodium carbonate can be used if desired, while the pH produced in the fabric by this compound under normal conditions is generally insufficient to initiate the desired degree of reaction under normal temperature conditions.
However, if fabrics containing a reactive basic group are maintained at pHs above about 10, degradation occurs so that substantially neutral or moderately alkaline catalysts are preferred when using reactive basic compounds. .
Other basic-acting catalysts include potassium bicarbonate, potassium carbonate, sodium silicate, alkali metal phosphates, such as sodium or potassium phosphates, barium carbonate, amm hydroxides and carbonates. - quaternary monium, for example lauryltrimethylammonium hydroxide and carbonate, and the like.
The amount of catalyst to be used can be up to about 15 oxo by weight of an acid-active catalyst in the application bath, and preferably from about 1 to about 7%. A preferred range for the basic acting catalyst is also generally from about 0.2 oxo to about 16%, preferably about 2 to 16%. The amount of catalyst to be used further depends in part on the temperature at which the reaction is carried out and on the amount of catalyst consumed in the reaction.
For example, when basic catalysts are used and if strongly acidic groups are liberated during the reaction, the amount of base applied to the textile material should be at least sufficient to provide an excess of base in addition to the amount consumed by the fabric. strongly acidic group.
The term non-adherence of dirt used in this specification refers to the ability of the fabric to be washed or otherwise treated to remove dirt and / or grease which has come in contact with said material. . The present invention is not strictly speaking a means of preventing dirt or greasy substances from adhering to the fabric, but avoids this fixation and makes the fabric, which until now could not be cleaned, suitable for a successful cleaning operation. In addition, it prevents the dirt contained in the washing water from settling again.
The polymer used in the process of the present invention facilitating the release of dirt is referred to hereinafter as the acidic polymer. This acidic polymer can be chosen from a large number of synthetic compounds on condition that they comprise at least 20% by weight of acid, calculated as acrylic acid. See Table III. It has further been observed that all of the acidic polymers which are the most active have a ratio of carbon atoms to acid groups in the repeating unit in the range of 2: 1 to 30: 1 and that an air-dried film casting from this polymer contains at least 89 oxo of imbibing water.
Synthetic acidic polymers within the scope of the present invention can be prepared from all kinds of polymerizable organic acids, that is to say those having reactive points of unsaturation. These polymers can be homopolymers of the acids, or interpolymers of the acid and other monomers copolymerizable therewith as long as there is at least 20 oxo by weight of acidic monomer in the polymer. Examples of polymerizable acids which can be used are acrylic, maleic, fumaric, methacrylic, itaconic, crotonic, cinnamic acids, polymerizable sulfonic acids, polymerizable phosphoric acids, etc.
The monomers which can be copolymerized with the acids include all the monomers which can be copolymerized with the acids and which do not harm the film-forming properties of the polymer. Suitable monomers include esters of the above acids prepared by reacting the acid with an alkyl alcohol, for example ethyl acrylate, methyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, methyl methacrylate, methacrylate. ethyl, 2-ethylhexyl acrylate, butyl acrylate, etc .; fumarates, maleates, crotonates, alkyl cinnamates, etc .; vinyl halides: monomers containing vinylidene groups, for example styrene, acrylonitrile, methylstyrene; substituted vinyl monomers, for example chiorostyrene; butadiene, etc.
In all polymers prepared from the monomers listed above there must be at least 20 oxo by weight of acid calculated as acrylic acid. It will be appreciated that various mixtures of the above polymers act in accordance with the process of the present invention and should therefore be considered as falling within the scope of the invention. In addition, the salts of the acidic polymers, for example, sodium, potassium, lithium, ammonium salts, etc., also provide the desired characteristics of non-sticking of dirt.
Some acidic polymers work better than others, however, and these are preferred. Examples of preferred acidic polymers include: (1) copolymers of ethyl acrylate and acrylic acid
lique which are prepared by polymerizing a mixture
comonomers of about 50 to 80 parts of acrylate
ethyl and about 20 to 50 parts of acrylic acid; (2) copolymers of propyl or isopropyl acrylate
and acrylic acid which are prepared by polymerizing
a mixture of monomers of about 40 to 57 parts
of propyl acrylate or isopropy and about 43
to 60 parts of acrylic acid;
; (3) copolymers of butyl acrylate and acry acid
lique prepared by polymerizing a mixture of co
monomers of about 30 to 70 parts of acrylate
butyl and about 70 to 30 parts of acrylic acid; (4) copolymers of 2-ethyl-hexyl acrylate and
of acrylic acid prepared by polymerizing a metal
mixture of comonomers of about 10 to 40 parts
of 2-ethyl-hexyl acrylate and about 60 to 90 per
ties of acrylic acid; (5) copolymers substantially identical to those enu
merited above, except that acrylic acid is rem
placed by methacrylic acid and that the esters are
methacrylates instead of acrylate; (6) a copolymer of ethyl acrylate and itaconi acid
than prepared by polymerizing a mixture of mono
mothers comprising about 70 parts of acrylate
ethyl and about 30 parts of itaconic acid;
; (7) the copolymers of acrylic acid indicated above
above, in which the acrylates are replaced by
methacrylates; (8) a copolymer of acrylamide and acrylic acid pre
trimmed by polymerizing a mixture of monomers
comprising about 10 parts of acrylamide and approx.
ron 90 parts of acrylic acid; and (9) terpolymers comprising ethyl acrylate,
acrylic acid and aorylamide prepared from
mixtures of ethyl acrylate monomers, at least
20 parts of acrylic acid and up to 20 parts
acrylamide. A commercial polymer that gave
very satisfactory results and which is therefore
which among the preferred acidic polymers is a
acrylic polymer emulsion sold under the name
of Acrysol ASE-75, by Rohm & Haas, Phila
delphia, Peunsylvania.
Acidic polymers, generally, are emulsion polymers containing varying amounts of solids, normally in the range of about 25 to 50 oxo by weight. The polymer emulsion is preferably present in the bath or other application medium in the proportion of about 2.5 to 400% by weight. That is, about 0.25 to 5.0% by weight, and preferably 1.0 to 1.5% by weight solids of the acidic polymer, calculated on the dry weight, can be applied to the substrate. of the textile material.
The acidic polymers defined above provide the substrate with a good characteristic of non-adherence of dirt. It has also been found quite unexpectedly that when adding to the bath or otherwise applying certain quantities of condensation products of ethylene oxide and an alkylphenol with the acidic polymer on the fabric containing the polyester fibers, significantly increased washability is achieved.
Among the ethylenealkylphenol oxide condensation products which increase the non-stick characteristics of dirt, there may be mentioned those in which the alkyl group contains from 3 to 14 carbon atoms.
In addition, the condensation product should contain at least 3 moles of ethylene oxide per mole of alkylphenol and preferably at least 8 moles of ethylene oxide per mole of alkylphenol.
Examples of suitable condensation products which act synergistically with the acidic polymer are the following reaction products:
3.5 moles of ethylene oxide per mole of propyl
phenol;
8.0 moles of ethylene oxide per mole of nonyl
phenol;
7.5 moles of ethylene oxide per mole of hexyl
phenol;
9.5 moles of ethylene oxide per mole of nonyl
phenol; 10.0 moles of ethylene oxide per mole of dodecyl
phenol;
5.0 moles of ethylene oxide per mole of heptyl
phenol:
6.5 moles of ethylene oxide per mole of butyl
phenol:
4.0 moles of ethylene oxide per mole of isopropyl
phenol;
6.0 moles of ethylene oxide per mole of (2-ethyl
hexyl) phenol;
9.0 moles of ethylene oxide per mole of nonyl
phenol;
5.5 moles of ethylene oxide per mole of octyl
phenol;
7.0 moles of ethylene oxide per mole of octyl
phenol;
10.0 moles of ethylene oxide per mole of nonyl
phenol; 11.0 moles of ethylene oxide per mole of tetradecyl
phenol;
9.0 moles of ethylene oxide per mole of propyl
phenol;
30.0 moles of ethylene oxide per mole of nonyl
phenol; 20.0 moles of ethylene oxide per mole of octyl
phenol; etc.
Preferably, therefore, the amount of condensation product added to the bath is about 1 to 100% by weight and preferably about 1.5 to 3% by weight.
The solution used to impregnate the textile material according to the present invention is not limited to containing only the possible ingredients mentioned so far, that is to say the textile resin, the catalyst of the textile resin, the acidic polymer. and, where appropriate, the ethoxylated alkylphenol. In addition, other ingredients can be used such as, for example, softeners, etc., and many other compounds which increase the physical characteristics of the fabric. The solution can be applied to the substrates in any suitable manner. For example, padding the solution onto the fabric is preferred because of the ease of operation at this particular stage. The ingredients can be sprayed as liquids; the substrate can be treated with the compounds in the vapor state if appropriate; the substrate can be soaked, etc.
In general, the application system is adjusted to provide 30 to 100 oxo by weight of wet absorption of the bath by the fabric. Preferably, however, it has been determined that the best results are obtained with a wet absorption of 40 to 60% by weight.
Garments made with the fabrics treated according to the process of the present invention do not require additional steps other than what is normal for the preparation of garments with good press fit. In other words, the garment can be folded and pressed in a conventional device, for example a press.
Hoffman. The pressing cycle used is standard in the industry and generally involves pressing the garment for a short period of time, followed by a baking operation in an oven. If desired, the garment can be placed in the desired configuration under dry heat conditions such as by hot pressing without steam, for example at temperatures up to about 2000 C for as long as necessary to cure the garment. resin.
Drying temperatures which are insufficient to initiate catalysis obviously depend on the particular catalyst used. In general, however, the drying step is carried out at a speed of about 9 to 64 m / min at temperatures between about 107 to 1490 C, preferably on a tensioner. The drying temperature range overlaps to some degree with the cooking temperature range shown below. When drying in the common portion of the drying and baking ranges, it is important that there is no premature baking of the textile resin.
Time is the primary variable and when drying the substrate in the upper end of the drying temperature range, care should be taken to avoid heating the substrate for a time sufficient to initiate catalysis which would cure at least. partially the textile resin.
Irradiation techniques according to the process of the present invention can be used when applying to the textile material an aminoplast resin having ethylenic unsaturation. A core transformer which is operated at a potential varying between 100,000 and 500,000 electro-volts can be used successfully to irradiate the textile material. Such a transformer is marketed by High Voltage Engineering
Corporation, Burlingbon, Massachusetts. The amount of ionizing irradiation required according to the present invention is at least 32 electro-vaults for each pair of ions formed. An irradiation of 32 volts and more is therefore effective.
High energy particles and ionizing radiation are also useful according to the present invention. The preferred dose of irradiation according to the present invention is in the range of 1000rads to 100 megarads, rad being the amount of high energy irradiation of the type which results in the absorption of 100 ergs / gram of absorbent material. Preferably, however, the irradiation dose is between 0.5 and Smgarads.
The curing of the textile resin is carried out by subjecting the textile material on which the textile resin is deposited to conditions such that the catalyst transforms the resin into a thermoset state. When treating a fabric with 100% synthetic fibers, the resin adheres to the textile material and is transformed into a thermoset form. When the textile material contains cellulose fibers, the catalyst initiates a crosslinking reaction between the functional groups of the resin and the hydroxyl groups of the cellulose. The temperature is the main parameter and generally a temperature of the order of 130 to 2000 C is sufficient.
The curing medium which withstands the necessary temperature can be any substance inert to the fabric and the ingredients applied thereto, for example hot air, steam, etc. In the case where the textile resin has two different types of functional groups, there are actually two curing stages, the first being carried out at a temperature lower than the second and insufficient to initiate the second type of catalysis, for example a first. a partial hardening step to initiate the alkaline catalysis and a subsequent hardening step to initiate the acid catalysis and also transform the resin into a thermoset form.
The duration of the various processing steps varies in various ways with the particular ingredients used.
In each case, however, the treatment is that necessary to sufficiently cause the reaction and / or hardening of the textile resin.
The following examples illustrate the present invention without, however, limiting its scope. In these examples, parts are parts by weight, unless otherwise indicated. The trademarks Dacron, Fortrel and Kodel denote textile fibers of polyester.
Example 1:
Samples of Daaron / cotton fabric (65:35) were treated with a padding emulsion having the following composition: 20 N-methylolacrylamide oxo (50% aqueous solution); 10% of ethyl acrylic acid emulsion copolymer (70:30); 5% of magnesium chloride as catalyst; and 65 o / o of water.
Dacroncotton fabric is treated with a padding solution prepared according to the above formula to SO0 / o absorption and the fabric is dried at temperatures of 93 to 1380 C to achieve a moisture content in the absorbent. fabric of about 50 / o. The dried fabric is then subjected to an irradiation dose of 2 megarads and men's pants are made, and pressed in a Hoffman press in the conventional manner and then in a hot head press with a cycle of 5. seconds of steam, 10 seconds of cooking and 5 seconds of vacuum. The thus ironed pants are hung on a continuously moving conveyor through an oven and cured for 15 minutes at 1630.
After several washes, the pleats produced in the pants by the Hoffman press remain substantially unchanged, indicating that the presence of the ethyl acrylate-ethyl acid copolymer does not adversely affect the durable press characteristics of the treated fabric.
Example 2:
We make pants with a 100 oxo fabric from
Dacron which was treated as described in Example 1. After repeated washings, the pleats of the trousers are virtually as crisp as originally as they were produced in the fabric before baking in the. oven.
Example 3:
A padding bath solution is prepared according to the following formulation: 240/0 of dihydroxydimethylolethylene urea (50% aqueous solution); Ethyl acrylate-acrylic acid copolymer oxo (70:30); 5 0 / o of zinc nitrate (Zn (NOa, 6H2. O); 6 O / o of Profine (mixture of glycerol monostearate and polyethylene glycol monostearates); 0.2% of Triton
X-202 (28% solids sodium alkylaryl sulfonate manufactured by Rohm &Haas); and 54.8% of water.
A Dacron / cotton fabric (65:35) is treated with the padding solution of the above formula to 50% absorption. The fabric is then dried at temperatures between 118-138 ° C on a tensioner. Several pants were made from the treated Dacron / cotton fabric, after which pleats were produced and the garments were baked according to the methods described in Example 1.
After several washes, the resistance of the folds is evident due to their inertia in the washing operation.
Example 4:
The Dacron / cotton fabric of Example 3 was replaced with a 100 oxo fabric from Dacron and Example 3. Repeated washes had no effect on the pleats of the Dacron pants.
Testing
on the products of the previous examples
Two sets of pants are taken from each of the groups treated as described in Examples 1 to 4.
In each case, the trousers are identified by the number of the example and, in addition, by the suffixes A and B. The trousers of group A are stained with raw oil N 6 and subjected to a domestic washing in a Kenmore automatic washing machine, using a cup of Tide, store-bought detergent, and a water temperature of 600 C. The pants of the group
B are first washed five times under the same washing conditions as in group A. The pants of group B, after the fifth wash, are then stained with raw oil No. 6 and subjected to a new wash in the same conditions as indicated above. After each wash, the pants are dried in a dryer
Kenmore at a temperature of about 66-740 C for about 40 minutes.
After the indicated number of washes, the residual oil stains on the pants were compared with a set of controls calibrated from 1.0 to 5.0; 1.0 being very low and 5.0 being almost noticeable stain removal.
The graduations of the trousers tested are shown in Table I below and indicate the dirt-resistant property of the fabrics. This table also includes witnesses of the various fabrics which represent the trousers made with the fabric which has not been treated; and the pants are only pressed as in normal processes.
Table I
Dirt Release Characteristics for Dacron / Cotton and Dacron Fabrics
Degree of dirt removal
Sample Fabric Treatment
Control (x) 1 wash Control (x) 5 washes
1. Dacron / cotton 65/35 SRP and NMA 2.7 (x) 4.5 2.8 (x) 4.0
2. Dacron NMA and SRP 1.4 (x) 4.0 1.5 (x) 3.2
3. Dacron / cotton 65/35 DHDMEU and SRP 3.3 3.6
4. Dacron DHDMEU and SRP 3.1 2.0
NMA = N-methylolacrylamide
DHDMEU = dihydroxydimethyloléthyièneurée
SRP = ethyl acrylate - acrylic acid copolymer (70:30) (x) No treatment for control samples.
From the data shown in Table I, it can be seen that the dirt adhesion for Dacron / cotton and Dacron fabrics is significantly improved when the acidic polymer is added together with a textile resin and a fiber catalyst. textile resin and baking the treated fabric.
The standard washes used to obtain the data regarding the non-adherence of the dirt are carried out using the commercial detergent sold by
Procter and Gamble under the name Tide. This particular detergent, however, does not particularly contribute to the non-sticking of dirt. Many commercial detergents are compared with a commercial detergent used as a control.
There is only a slight difference between these detergents, so that a full cup of each of them gives satisfactory results.
Example 5:
In order to assess the scope of the present invention relating to fabrics which can be improved in the dirt release properties, a number of fabrics have been stained with raw oil No. 6, washed once. in a Kenmore automatic washing machine with a cup of Tide at a water temperature of 600 C. The fabric is then dried for about 40 minutes at a temperature of about 66 to 740 C and compared with the standards mentioned above.
Samples of the same fabrics were treated with an emulsion containing 120% dihydroxydimethylolethylèneurée: 10 oxo of ethyl acrylate-acrylic acid copolymer (70:30); 50% of zinc nitrate (Zn (ND3) 2, 6H2O); and 73% water. The samples were then cured in a conventional clothes oven for 15 minutes at 1800 C. Each of the fabric samples was then stained with a No. 6 raw oil and washed in a Kenmore automatic washing machine as described above. . Each of the samples was compared with the controls described above and the results shown in Table II below were obtained.
Table It
Dirt non-stick feature
DHDMEU
Untreated control fabric and SRP
Dacron T-54 1.4 4.0
Dacron T-56 2.8 4.5
Dacron T-64 2.4 4.2
Fortrel 1.3 4.4
Kodel 1.2 4.0
It is evident from the above table that each type of fabric treated exhibits an improvement in dirt release property.
The improvement in the ability to remove dirt varies with the various fabrics mainly depending on the initial ability to remove dirt.
Having determined that an ethyl acrylate-acrylic acid copolymer (70:30) provides the various fabrics with superior dirt-tackling properties, it was difficult to establish the limits of the polymers of the present invention. These attempts have been directed in two ways. The range of compositions of the ethyl acrylic acid acrylate copolymer system was first investigated and, second, the ability of other polymer systems to release dirt was investigated. Table 111 below gives the dirt release characteristics for various polymeric ethyl acrylate-acrylic acid compositions, and Table
IV gives the results obtained with various other copolymers and terpolymer systems.
Example 6:
A series of copolymers of ethyl acrylate and acrylic acid having various proportions of acrylate and acid are prepared. Each of these polymers is then divided into two parts A and B. The A portion of each polymer is used to padding a fabric of
Dacron / cotton (65:35) and the other to make dandruff.
The padding baths containing the various polymers of ethyl acrylate-acrylic acid have the following composition: 10% of ethyl acrylate-acrylic acid polymer and 90 oxo of water.
After drying the impregnated fabric and baking the fabric, samples of the fabric are stained with a raw N 6 oil and washed, and other samples are first washed 5 times then stained and then washed again. time. After staining and washing, the dirt release property for each sample was compared with that of the standards discussed above. The results of the dirt release tests are shown in Table m. Portion B of each polymer sample as indicated above is formed into a film. After casting the film and air drying it, it is then immersed in water for 16 hours to determine its degree of water imbibition.
The water imbibition is given for each polymer in o / o of water absorbed after 16 hours relative to the weight of the film. Data on water imbibition are shown in Table III.
In addition, padding baths are prepared containing the following ingredients: 18% of N-methylolacrylamide, 10% of ethyl acrylate-acrylic acid polymer; 40% zinc nitrate and 68% water. The composition of the ethyl acrylate-acrylic acid polymer varies in padding baths prepared as shown in Table III. After padding the fabric of
Dacron / cotton (65:35) with the emulsion, the fabric is dried at temperatures between 121-135 C, subjected to an irradiation dose of 3 megarads and cured for 30 minutes at 130 C .
The fabric is then stained and washed and calibrated identically to the above fabric in which only the acidic polymer has been applied. The data are shown in Table III.
Table III
Non-adherence of dirt and imbibing water for ethyl acrylate-acrylic acid copolymers
Polymer composition - Stain (a) / (b) Stain and wash (a) / (b) Soaking water
Ethyl acrylate o / o Acrylic acid o / o 1 wash 5 washes increase, o / o by weight
100: 0.:. 1.5 / 1.5 1.5 / 1.8 49
90 4 10 -:
:. 2.5 / 2.0 2.0 / 2.2 89
80 20 3.7 / 3.0 3.0 / 3.2 167
70 30 4.3 / 4.0 3.0 / 4.0 312
60 40 3.7 / 3.4 3.0 / 3.6 soluble in water
50 50 3.5 / 3.0 3.0 / 3.2
30 70 4.5 3.0 do
20 80 3.8 3.0 do
10 90 3.8 3.0 do
0 100 4.0 / 2.8 3.0 / 3.0
untreated control 2.6 / 1.5 (c) 2.7 / 1.7 (c) do
(a) fabric padded only with the polymer
(b) padded fabric with resin, catalyst and polymer
(c) cloth padded with the comparative resin only (N-methylol acrylamide).
Examination of the data provided in Table III indicates that an acrylic acid content of less than 20 oxo is insufficient to cause soil removal from a Dacron / cotton fabric. In addition, the imbibition water data corresponding to the polymer compositions provides an excellent criterion for determining whether the polymer will provide the fabric with good dirt release properties when the polymer contains more than 100% of. acrylic acid. When the water imbibing in the film falls below 89%, then the water absorption is insufficient to remove greasy dirt from the garment during washing.
Likewise, in the case where the polymer is normally soluble in water, it can be guessed that the polymer will not provide good soil removal properties since it will be removed by the wash water. This thesis is only partially true, because when the polymer is added with or before the textile resin and subjected to the curing conditions of the textile resin, the water solubility of the polymer is markedly changed, probably by virtue of the reaction. not identifiable between the textile resin and the acidic polymer.
Example 7:
A Dacron / cotton fabric (65:35) is padded with a series of polymers in the padding bath of the following formulation: 160% N-methylolacrylamide; 10% of polymer; 40/0 zinc nitrate as catalyst, and 70 oxo of water. The various formulations are applied to the fabric and the fabric is dried, irradiated, cured, stained, washed and calibrated as previously described. The particular polymers used in the formulation of the padding bath and the soil release data are shown in Table IV.
Table 1V
Characteristics of non-adherence of dirt
for various polymers applied
on a Dacron / cotton fabric (65: 35)
together with the resin and the catalyst
Degree of
non-adherence
dirt
Stained Polymer + 1 wash Butyl aorylate-acrylic acid
(12: 88) 3,4 Butyl aorylate-acrylic acid
(30: 70) 3.5
Butyl acrylate-acrylic acid
(80:20) 2.2
Ethyl acrylate-methacryli acid
that (70: 30) 3.8
Ethyl acrylate-itaconic acid
(70:30) 3.4
Methyl methacrylate-acry acid
lique (70:30) 3,6
Acrylamide-acrylic acid (10: 90) 3.2
Ethyl acrylate-acrylic acid
acrylamide (50:38 12) 2.5
Ethyl acrylate-acrylic acid
acrylamide (65:30:
5) 3.9
Control resin. 1.6
Untreated control 2.8
Example 8:
Information concerning the order of application of the textile resin and the acidic polymer has been given above in the present description. Tests are carried out to determine the criticality, if any, of the order of application and / or the possible synergistic effect between the various compounds of the padding bath. Dacron / cotton fabric (65:35) was used in each test. The padding baths contain aqueous emulsions of the substances listed in Table V.
In cases where drying, irradiation and / or curing is indicated, the procedures indicated in Example 1 are followed. In each case three sets of samples are prepared, one of them being stained. with a raw oil No. 6 and washed as described above, another being washed five times, stained and washed again, and the third being washed ten times, stained and washed again. These data provide the comparison of normal soil removal compositions with those comprising the ethoxylated alkylphenol, Syn-Fac N-905.
These data, of course, further provide good readings regarding the initial dirt removal ability and wear. After the final wash, each of the samples is compared with the calibrated controls and assigned a number between 1.0 and 5.0; 5.0 corresponds to the total elimination of dirt. The data are shown in Table V.
The data in Table V supports two propositions, namely that the addition of an ethylene oxide-alkylphenol condensate (Syn-Fac N-905) improves the dirt adhesion of a Dacron / cotton fabric, and that the Addition of the acidic polymer after the textile resin has been added and cured gives excellent initial dirt release properties. The non-adherence of the dirt accompanying the separate addition of the acidic polymer after the curing of the textile resin, although it is initially better than when the resin and the acidic polymer are added together, is not quite so. sustainable. The improved dirt adhesion properties achieved by the addition occur when resin and polymer are added together and also when added separately as shown in Table V.
Example 9:
This example demonstrates the advantages of the invention over the teaching of the Swiss patent.
No. 383916, cited at the beginning of this talk.
The fabric used for the tests described below is a poplin composed of a mixture of 65% polyester and 35% cotton and having a weight of 170 g / m2.
Bath B-2 of the table on page 3 of Swiss Patent No. 383916 was chosen for the comparative tests, the content of polymer B being 1-1 / 4 O / o. As a substitute, the tests were repeated with a bath of the same composition, with the exception of a polymer content of S0 / o, which is the concentration normally employed in the process according to the present invention. For the tests according to the present process, the polymer B was replaced by the same concentrations of a copolymer of 70 oxo of methacrylic acid and 30% of ethyl acrylate.
After immersion in the treatment bath, the fabric was wrung out by pressing between rubber rollers Table V
Study of the effect of non-adherence of dirt when the condensation product ethylene oxide-alkylphenol is added
Hardening bath - Hardening bath - Hardening bath - Non-adherence of dirt after
Padding sample ment (x) padding Irradiation ment (x) Padding wash ment (x) 1 wash 5 washes 10 washes 1 BXF + + 3.1 3.2 3.3 2 BXFG + + 3.5 3.4 3.2 3 BX + + F 4.0 3.0 2.9 4 BX + + + FG + 4.9 3.1 3.0 5 183XF + 3.4 3.1 3.0 6 183XFG + 4.0 3, 6 3.5 7 183X + + F + 3.9 3.0 3.0 8 183X + + FG + 4.5 3.1 2.9 (x) Cure at 171 C for 15 minutes
B: 18% N-methylolacrylamide (60% solution)
X: 4.3% zinc nitrate, Zn (NO3) 2, 6H2O
F: 10% ethyl acrylate-acrylic acid copolymer (70:30), 25% emulsion
G:
2.3% Syn-Fac N-905,183: 24% dimethyloldihydroxyethylèneurea.
cabbage, dried at 80 C for 2 minutes, treated at 1400 C for 4 minutes, washed in dilute sodium carbonate solution, then dried.
Samples (II), after being treated as described above, were subjected to the soiling test described under 4, on page 5 of the cited patent. It is seen that there is very little difference in soiling at the polymer concentration of 1-1 / 4%, but that the difference is clear in favor of the sample treated according to the present method at the concentration of. 5 o / o.
Samples (III) were treated and soiled like samples (II), then they were subjected to normal washing in a household washing machine. While at the concentration of 1-1 / 4% the samples are very similar, the sample which has been treated according to the present method with a polymer concentration of 5% is much less dirty than the comparative sample.
Samples (IV), also treated as described above, were tested for dirt adhesion, as follows: they were washed in a household washing machine after addition to the wash water of an emulsion of 20 g of fuel oil, 20 g of Tide (a commercial detergent) and 50 g of hot water. It is found that the sample treated according to the present method with a polymer concentration of 1.1 / 40 / o is much cleaner than the comparative sample. The superiority of the present process is even more marked at the high concentration of polymer.
Finally, samples (I), after having been treated, were subjected to the usual test of non-adherence of dirt, described in the present description. Some of the samples were soiled with dirty automobile engine oil and washed once in a household washing machine. Other samples were soiled in the same way and then washed five times. It can be seen that less dirt remains after five washes. Still other samples were washed five times before being soiled and once after being soiled. It is observed that the dirt applied to the fabric treated according to the invention and washed five times beforehand is retained a little more than the dirt applied initially due to the loss of part of the polymer by dissolution.
In conclusion of these swarms, it appears that the known method does not confer a useful degree of non-adhesion of the dirt, even when the concentration of the polymer is increased to the value recommended in the present disclosure.
The test described in the cited patent does not clearly show that the fabric treated according to the present process is endowed with non-adherence of dirt, but this test is not of great significance to the individual who wears articles of clothing. made of treated fabric. It is the tests including washing in a household washing machine that are important to the consumer. However, the tests of series (I) and (IV) with washings clearly show the superiority of the process according to the present invention.
CLAIM I
Process for imparting to a textile material comprising polyester fibers properties of non-adherence to dirt and resistance to ironing, characterized in that it is applied to the textile material, simultaneously or in any order, a textile resin, a textile resin catalyst and a synthetic acidic polymer comprising at least 20% by weight of acid calculated as acrylic acid, and the textile resin is cured.
SUB-CLAIMS
1. Method according to claim I, characterized in that the textile material is a material further containing cellulose fibers and that the textile resin is an aminoplast resin.
2. Method according to claim I, characterized in that the acidic polymer is a copolymer of at least one acrylic ester and one acrylic acid.
3. Method according to claim I, characterized in that the acidic polymer is a copolymer of 50 to 80 parts of an acrylic ester, and 20 to 50 parts of an acrylic acid.
4. Method according to claim I, characterized in that the textile resin is an unsaturated resin and the textile material is subjected to irradiation before the hardening of the textile resin.
5. Method according to claim I, characterized in that the textile material is a mixture of polyester fibers and cellulosic fibers, the textile resin is N-methylolacrylamide or dihydroxydimethylolethylèneurea, the acidic polymer is a copolymer of at least one acrylic ester and acrylic acid and the textile resin is heated on the textile material at a temperature between 130 and 200 C for 1 to 30 minutes.
6. Method according to claim I, characterized in that the textile resin is an aminoplast textile resin and that an aqueous emulsion is used comprising:
a) 2.5 to 40 oxo by weight of a synthetic film forming acidic polymer in emulsion, said polymer being a copolymer of 50 to 80 parts of ethyl acrylate and 20 to 50 parts of acrylic acid, and
b) up to 15% of a catalyst consisting of zinc nitrate or magnesium chloride.
7. The method of claim I, characterized in that one further applies to the textile material 1 to 10 0 / o by weight of a condensation product of ethylene oxide and an alkylphenol, said group allyl having 3 to 14 carbon atoms and said condensation product containing at least three ethoxy groups repeating in the side chain.
8. A method according to sub-claim 7, characterized in that the ethoxylated alkylphenol comprises from 3 to 30 ethoxy groups repeating in the side chain.
9. Process according to sub-claim 7, characterized in that the ethoxylated alkylphenol is the addition product of 9.5 moles of ethylene oxide to one mole of nonylphenol.
10. The method of claim I, characterized in that the synthetic acidic polymer is an emulsion polymer.
11. The method of claim I, characterized in that is applied to the textile material from 0.25 to 5.0 O / o by weight of acidic polymer relative to the dry weight of the textile material.
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