ES2214602T3 - AGENT FOR THE TREATMENT OF FIBERS. - Google Patents
AGENT FOR THE TREATMENT OF FIBERS.Info
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- ES2214602T3 ES2214602T3 ES97890128T ES97890128T ES2214602T3 ES 2214602 T3 ES2214602 T3 ES 2214602T3 ES 97890128 T ES97890128 T ES 97890128T ES 97890128 T ES97890128 T ES 97890128T ES 2214602 T3 ES2214602 T3 ES 2214602T3
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- D06M15/03—Polysaccharides or derivatives thereof
- D06M15/11—Starch or derivatives thereof
Abstract
UN NUEVO CAMPO DE APLICACION PARA EL ALMIDON DE PATATA DE AMILOPECTINA ES EL TRATAMIENTO DE FIBRAS TEXTILES, PUDIENDO SER EMPLEADOS DICHOS MEDIOS, ENTRE OTRAS APLICACIONES, COMO MEDIOS DE ENCOLADO TEXTIL Y COMO AGLUTINANTES, APRESTOS Y MEDIOS DE IMPREGNACION PARA FELPUDOS DE TELA, PAPEL PINTADO TEXTIL, ALFOMBRAS Y SIMILARES. NO SOLO SE CONSIGUEN PERFECCIONAR LAS PROPIEDADES DE LOS PRODUCTOS FABRICADOS EMPLEANDO EL ALMIDON DE PATATA DE AMILOPECTINA, SINO QUE TAMBIEN SE OBTIENEN VENTAJAS ECOLOGICAS Y ECONOMICAS.A NEW FIELD OF APPLICATION FOR THE AMILOPECTINE POTATO STRAWBERRY IS THE TREATMENT OF TEXTILE FIBERS, WHICH MAY BE EMPLOYED SUCH MEDIA, BETWEEN OTHER APPLICATIONS, AS TEXTILE GLUING MEDIA AND AS BINDERS, CONTRIBUTIONS AND PRINTING MEDIA TEXTILE, CARPETS AND SIMILAR. NOT ONLY THE PROPERTIES OF THE PRODUCTS MANUFACTURED BY USING THE AMILOPECTINE POTATO STUCK CAN BE PERFECTED, BUT THEY ALSO OBTAIN ECOLOGICAL AND ECONOMIC ADVANTAGES.
Description
Agente para el tratamiento de fibras.Fiber treatment agent.
El objeto de la presente invención es el uso de almidón amilopectina de patata como agente de tratamiento de fibras para uso en la fabricación o tratamiento posterior de telas y tejidos, agente que se apoya sobre la base de almidón de patata producido microbiológicamente y dado el caso existe en mezcla con aditivos de por sí conocidos para este fin.The object of the present invention is the use of Potato amylopectin starch as a fiber treatment agent for use in the manufacture or subsequent treatment of fabrics and tissues, agent that rests on the basis of potato starch produced microbiologically and if necessary it exists in admixture with additives known per se for this purpose.
Dentro de fibras textiles en el sentido de la presente invención están comprendidas fibras que son apropiadas para ser procesadas en un proceso de tejido o tejedura. Los agentes de tratamiento de fibras textiles se usan, por tanto, en la fabricación o tratamiento posterior de telas o tejidos. A estos pertenecen, entre otros, agentes encolantes para materiales textiles así como agentes aglutinantes, agentes de apresto o agentes impregnantes para alfombras, papeles pintados textiles y esteras de tela a partir de las más diversas fibras naturales o artificiales, como fibras de celulosa, fibras de cáñamo o lino, fibras de vidrio, fibras de plástico o fibras de carbono. La enumeración de las fibras es sólo a modo de ejemplo y no es restrictiva.Within textile fibers in the sense of present invention are comprised fibers that are suitable for be processed in a weaving or weaving process. The agents of textile fiber treatment is therefore used in the manufacture or subsequent treatment of fabrics or fabrics. To these belong, among others, bonding agents for textile materials as well as binding agents, sizing agents or agents impregnants for carpets, textile wallpapers and mats fabric from the most diverse natural or artificial fibers, such as cellulose fibers, hemp or linen fibers, glass fibers, plastic fibers or carbon fibers. The enumeration of the Fibers is by way of example only and is not restrictive.
En el sentido de la presente invención, con el término "agentes de tratamiento de fibras textiles" no están incluidos agentes que se usan para la fabricación de papel o tratamiento posterior de papel.In the sense of the present invention, with the term "textile fiber treatment agents" are not including agents used for papermaking or paper post treatment.
Se conoce en el estado de la técnica el uso de productos de almidón, especialmente productos basados en almidón de patata, almidón de maíz, almidón de maíz céreo y derivados de ellos para el tratamiento de materiales fibrosos durante el procesamiento de los mismos o a continuación.It is known in the state of the art the use of starch products, especially starch-based products of Potato, corn starch, waxy corn starch and derivatives thereof for the treatment of fibrous materials during processing of them or below.
El almidón es un producto natural vegetal. Se compone esencialmente de un polímero de glucosa, que en el caso del almidón de patata también contiene una pequeña cantidad de ácido fosfórico con enlace éster. Según el vegetal de partida, el almidón representa una composición cuantitativamente diferente de dos componentes, es decir, de amilosa y amilopectina. Amilosa y amilopectina, por su parte, no son tampoco sustancias unitarias, sino que son mezclas de polímeros con diferentes pesos moleculares. La amilosa se compone esencialmente de polisacáridos no ramificados en los que la glucosa está en enlaces \alpha-(1,4). En los gránulos de almidón naturales, la amilosa está por lo general en el interior del gránulo. Alrededor de este núcleo de amilosa se dispone la amilopectina. Ésta es, por su parte, un polímero de glucosa fuertemente ramificado en el que las unidades de glucosa, además de con enlaces \alpha-1,4, están contenidas con enlaces 1,6 en los sitios de ramificación.Starch is a natural plant product. I know It consists essentially of a glucose polymer, which in the case of Potato starch also contains a small amount of acid phosphoric with ester bond. According to the starting vegetable, starch represents a quantitatively different composition of two components, that is, amylose and amylopectin. Amylose and Amylopectin, on the other hand, are also not unit substances, They are mixtures of polymers with different molecular weights. Amylose is essentially composed of unbranched polysaccharides in which the glucose is in α- (1,4) bonds. In the natural starch granules, amylose is usually in the inside of the granule. Around this nucleus of amylose is provides amylopectin. This is, for its part, a polymer of strongly branched glucose in which glucose units, in addition to with α-1,4 links, they are contained with 1.6 links at branching sites.
Los almidones naturales tienen por lo general un contenido en amilosa de 15% a 30%, independientemente del tipo de vegetal del que se extraen. Sólo las clases de maíz del tipo waxy proporcionan un almidón que se compone casi exclusivamente de amilopectina. El área de aplicación de este almidón, el llamado almidón de maíz céreo, está principalmente en el campo de los productos alimenticios. Aquí se valora como característica especial el hecho de que este almidón libre de amilosa en la gelatinización forma hilos en mucha menor medida y presenta menor aparición de retrogradación que un almidón rico en amilosa. Mediante esto, se consigue en los productos alimenticios preparados con almidón de maíz céreo una sensación mejorada en el paladar, así como una textura y estabilidad de almacenamiento mejorada en relación con productos con almidón habitual. En el campo técnico, el almidón de maíz céreo apenas se ha impuesto hasta ahora debido a su precio relativamente alto.Natural starches usually have a amylose content of 15% to 30%, regardless of the type of Vegetable from which they are extracted. Only waxy corn classes they provide a starch that is almost exclusively composed of amylopectin The area of application of this starch, the so-called Cereal corn starch, is mainly in the field of food products. Here it is valued as a special feature the fact that this starch free of amylose in gelatinization it forms threads to a much lesser extent and presents less appearance of retrogradation than a starch rich in amylose. Through this, it get in food products prepared with starch from waxy corn an improved sensation on the palate, as well as a improved texture and storage stability in relation to Products with usual starch. In the technical field, the starch of waxy corn has barely been imposed so far due to its price relatively high
Se conocen procedimientos para reducir el contenido de amilosa del almidón por vía química. Sin embargo, el gasto para ello es considerable y sólo puede practicarse si los puntos de vista económicos lo permiten.Procedures are known to reduce the starch amylose content by chemical route. However the spending for this is considerable and can only be practiced if the Economic views allow.
En la bibliografía se encuentran algunas referencias del empleo de almidón con un elevado contenido en amilopectina como aditivo nutricional o como aditivo en agentes de encolado para papel y cartón (documentos WO92/11376; EP- 10353212).In the bibliography are some references to the use of starch with a high content in Amylopectin as a nutritional additive or as an additive in gluing for paper and cardboard (documents WO92 / 11376; EP- 10353212).
Para evitar los procedimientos químicos de separación de amilosa y amilopectina surgieron últimamente grandes esfuerzos de modificar el vegetal de la patata de tal modo que el almidón producido a partir de estos vegetales tenga un contenido en amilopectina más alto en relación con el almidón de patata habitual. De hecho, mediante inhibición antisentido del gen GBSS (GBSS - granule bound starch synthase) se ha logrado conseguir un cambio tal en el genoma de la patata que el almidón formado presenta un contenido en amilosa claramente reducido. Este procedimiento para la modificación técnico-genética de la patata se describe por primera vez en el documento WO92/11376 (amilógeno). El almidón conseguido se compone principalmente de amilopectina. Un almidón con un contenido en amilosa claramente reducido en relación con el almidón habitual se designa como almidón amilopectina.In order to avoid the chemical procedures for the separation of amylose and amylopectin, great efforts have recently been made to modify the potato vegetable so that the starch produced from these vegetables has a higher amylopectin content in relation to the usual potato starch. In fact, by antisense inhibition of the GBSS gene (GBSS- g ranule b ound s tarch s ynthase) it has been possible to achieve such a change in the potato genome that the starch formed has a clearly reduced amylose content. This procedure for the technical-genetic modification of the potato is described for the first time in WO92 / 11376 (amylogen). The starch obtained is mainly composed of amylopectin. A starch with a clearly reduced amylose content in relation to the usual starch is designated as amylopectin starch.
Además de la inhibición antisentido citada también son posibles otros procedimientos biológico-moleculares para la modificación del vegetal de la patata de cara a la producción de un almidón con menor amilosa.In addition to the aforementioned antisense inhibition other procedures are also possible Biological-molecular for the modification of Potato vegetable for the production of a starch with minor amylose.
En el documento EP-A1 0703314 se propone el uso de almidón amilopectina de patata en forma catiónica como almidón de masa en la fabricación de papel. En este caso el almidón amilopectina se extrae preferentemente de patatas modificadas técnico-genéticamente.In EP-A1 0703314, proposes the use of cationic amylopectin potato starch as dough starch in papermaking. In this case the Amylopectin starch is preferably extracted from potatoes technically-genetically modified.
El uso de un almidón amilopectina que fue extraído de patatas transformadas genéticamente no es conocido en ningún campo no alimenticio excepto en esta área de la fabricación de papel.The use of an amylopectin starch that was extracted from genetically transformed potatoes is not known in no non-food field except in this manufacturing area of paper.
La presente invención se ocupa ahora de un nuevo campo de aplicación para el almidón amilopectina de patata, en el que las características favorables de este almidón conducen a ventajas especiales en el producto.The present invention now deals with a new field of application for potato amylopectin starch, in the that the favorable characteristics of this starch lead to special advantages in the product.
En este campo de aplicación se trata de los anteriormente mencionados agentes para el tratamiento de fibras textiles, especialmente agentes encolantes textiles y agentes aglutinantes e impregnantes para la fabricación de esteras de tela, alfombras, papeles pintados textiles y similares.This field of application is about aforementioned fiber treatment agents textiles, especially textile bonding agents and agents binders and impregnants for the manufacture of cloth mats, carpets, textile wallpapers and the like.
Acordes con la invención son, por tanto, los nuevos agentes de tratamiento de fibras textiles caracterizados porque el almidón de patata usado para su fabricación se compone de un almidón amilopectina de patata, es decir, un almidón de patata con un contenido más reducido en amilosa en relación con el almidón de patata habitual.According to the invention are, therefore, the new textile fiber treatment agents characterized because the potato starch used for its manufacture is composed of a potato amylopectin starch, that is, a potato starch with a lower amylose content in relation to starch of usual potato.
Sorprendentemente los nuevos agentes de tratamiento de fibras textiles muestran no sólo características claramente mejores en comparación con los agentes basados en almidones de patata estándar, sino que también los productos textiles obtenidos con ellos están mejorados en muchos sentidos y la fabricación de los nuevos agentes ofrece de modo ecológico y económico numerosas ventajas. Resulta favorable si el almidón de patata usado presenta un contenido en amilosa de menos del 20%, preferentemente de 0% a 8%, especialmente de 0% a 5%.Surprisingly the new agents of textile fiber treatment show not only features clearly better compared to agents based on standard potato starches, but also products textiles obtained with them are improved in many ways and the manufacturing of the new agents offers ecologically and Economic numerous advantages. It is favorable if the starch of Potato used has an amylose content of less than 20%, preferably from 0% to 8%, especially from 0% to 5%.
El uso de tales agentes de tratamiento de fibras en el encolado textil vale en primer lugar para el encolado de hilos de urdimbre. El agente sirve principalmente como aditivo en la preparación del hilo de urdimbre o para uso como agente de alisado y de refuerzo del hilo de urdimbre así como para el aumento de la resistencia al desgaste en el proceso de tejedura.The use of such fiber treatment agents in textile gluing, it is first of all suitable for gluing warp threads. The agent primarily serves as an additive in warp yarn preparation or for use as an agent of smoothing and reinforcing the warp yarn as well as for augmentation of wear resistance in the weaving process.
Para este fin es habitual desde hace por lo menos 50 años el uso de productos de almidón basados en almidón de patata, sagú o maíz. Para las máquinas de funcionamiento relativamente lento utilizadas entonces bastaba la calidad de estos productos de almidón. Sin embargo, la industria textil en continuo desarrollo, el desarrollo de nuevos hilos y tipos de hilos, la apertura y relocalización de nuevos mercados y las condiciones legales son el medio de cultivo para el desarrollo de nuevos productos.For this purpose it is usual for at least 50 years the use of starch products based on starch Potato, sago or corn. For operating machines relatively slow used then the quality of these was enough starch products. However, the textile industry in continuous development, the development of new threads and types of threads, the opening and relocation of new markets and conditions legal are the means of cultivation for the development of new products.
Los requerimientos de los agentes encolantes son variados. Así, por ejemplo, se esperan características en funcionamiento del hilo que garanticen un número de roturas de hilo, dependiendo del sustrato y de la máquina tejedora, de menos de 0,1/100000 pasadas.The requirements of the bonding agents are varied. Thus, for example, features are expected in thread operation that guarantees a number of breaks of thread, depending on the substrate and the weaving machine, less 0.1 / 100,000 passes.
Los almidones nativos dan como resultado soluciones con muy alta viscosidad a bajas concentraciones. Para aumentar la posible incorporación de almidón por parte del hilo se desarrollaron almidones solubles u oxidados. El contenido en sustancia seca de los baños de encolado así obtenidos conduce a una menor incorporación de agua. La consecuencia de ello es la necesidad de tener que retirar menos agua de la urdimbre.Native starches result in solutions with very high viscosity at low concentrations. For increase the possible incorporation of starch by the thread They developed soluble or oxidized starches. The content in dry substance of the gluing baths thus obtained leads to a Less water incorporation. The consequence of this is the need of having to remove less water from the warp.
El desarrollo de fibras sintéticas como poliamida, poliéster, etc. requería igualmente almidones solubles con altas concentraciones. Sin embargo en este campo los límites de los almidones habituales son claros. La viscosidad del baño de encolado aumenta con el enfriamiento. La retrogradación conduce a la formación de una capa, que por un lado produce una influencia negativa en el efecto de encolado y por otro lado perjudica el efecto de aprovechamiento de tejedura. Fue necesaria la adición de polímeros sintéticos como acrilato o alcoholes poliacrílicos.The development of synthetic fibers such as polyamide, polyester, etc. it also required soluble starches With high concentrations. However in this field the limits of The usual starches are clear. The viscosity of the bath of Gluing increases with cooling. Retrogradation leads to formation of a layer, which on the one hand produces an influence negative in the sizing effect and on the other hand it damages the weaving advantage effect. It was necessary to add synthetic polymers such as acrylate or polyacrylic alcohols.
El desarrollo de almidones esterificados y eterificados ha traído una mejora de las características de encolado. Sin embargo no se pudieron eliminar totalmente las limitaciones de uso existentes.The development of esterified starches and etherified has brought an improvement in the characteristics of glued However, the existing limitations of use.
Los productos de almidón para la industria textil deben verse en una estrecha relación con la sensibilidad al cizallamiento de los productos. Los derivados tradicionales de almidón, por tanto, se modifican durante la fabricación mediante la introducción de sustancias reticulantes y se hacen estables frente al cizallamiento.Starch products for the textile industry they should be closely related to sensitivity to Shearing of products. The traditional derivatives of starch, therefore, are modified during manufacturing by introduction of crosslinking substances and become stable against at shear.
Otro problema de otro tipo es la eliminación de las aguas residuales en la industria textil. El almidón y sus derivados son degradables en el agua residual. Los encolados basados en polímeros orgánicos son sólo parcialmente o nada degradables y deben eliminarse del agua residual. Para la eliminación completa se necesita un mayor aporte de energía. A menudo se usa una ultrafiltración para la recuperación del encolado. Esto supone de nuevo otros requerimientos del encolado de almidón, como por ejemplo un enjuagado más fácil sin aditivos, como se conoce con enzimas.Another problem of another type is the elimination of Wastewater in the textile industry. Starch and its derivatives are degradable in wastewater. Glued based on organic polymers are only partially or not at all degradable and must be removed from wastewater. For the Complete elimination requires a greater supply of energy. TO ultrafiltration is often used for recovery of the glued This again supposes other gluing requirements of starch, such as easier rinsing without additives, such as It is known with enzymes.
Finalmente, los productos con pureza especialmente alta suponen características importantes de los materiales de encolado para la industria textil, como formación de película, elasticidad de las películas y similares; la fabricación de estos productos es de nuevo más costosa, más cara y dado el caso más perjudicial para el medio ambiente que la fabricación de productos moderadamente puros.Finally, the products with purity especially high assume important characteristics of the gluing materials for the textile industry, such as formation of film, elasticity of films and the like; the making of these products is again more expensive, more expensive and if necessary more harmful to the environment than the manufacture of moderately pure products.
El uso de almidón amilopectina de patata como material de partida para encolados textiles ofrece ahora una posibilidad de resolver en gran parte los problemas anteriormente mencionados. Se ha demostrado que el gránulo de almidón amilopectina es claramente más estable que el gránulo de almidón habitual. Muchas características en el procesamiento y el uso del almidón amilopectina están relacionadas con esta mayor estabilidad del gránulo. Así, por ejemplo, el almidón amilopectina muestra sorprendentemente una temperatura de engrudamiento 5ºC más alta, por lo cual se pueden preparar reacciones en suspensión acuosa y, por tanto, productos con una mayor velocidad de conversión (sustitución), así como de mayor pureza.The use of potato amylopectin starch as Starting material for textile sizing now offers a possibility of largely solving the problems above mentioned. The amylopectin starch granule has been shown It is clearly more stable than the usual starch granule. Many features in the processing and use of starch amylopectin are related to this greater stability of the granule. Thus, for example, amylopectin starch shows surprisingly a higher 5 ° C thickening temperature, whereby aqueous suspension reactions can be prepared and, therefore, products with a higher conversion speed (replacement), as well as greater purity.
La mayoría de las veces, en los agentes de tratamiento de fibras textiles de acuerdo con la invención se emplea el almidón en forma modificada o derivatizada, como éter o éster. Por derivatización se comprende en la presente relación según la práctica habitual una esterificación, eterificación y dado el caso reticulación, pero no una formación de polímeros de injerto.Most of the time, in the agents of textile fiber treatment according to the invention is use starch in modified or derivatized form, such as ether or ester. Derivatization is understood in the present relationship according to usual practice an esterification, etherification and given the cross-linking case, but not a polymer formation of graft.
En la derivatización del almidón, la estabilidad del gránulo de amilopectina anteriormente mencionada produce una simplificación de la tecnología de fabricación. El almidón amilopectina es menos sensible a los álcalis y a la temperatura que el almidón que contiene amilosa. Por ello las reacciones habituales de eterificación y esterificación se pueden intensificar a tiempos de reacción más cortos y se puede reducir claramente el uso de sales protectoras frente al engrudamiento. El ahorro en el tiempo de reacción y la clara reducción de las sustancias químicas que se usan se expresa no sólo económicamente en costes de fabricación más bajos, sino también en el aspecto ecológico. Por un lado, el cargamento de sales y la carga de la DQO de las aguas residuales de la reacción son considerablemente más pequeñas, por otro lado se puede renunciar parcial o totalmente al uso de agentes reticulantes ecológicamente dudosos, como por ejemplo epicloridrina.In starch derivatization, stability of the aforementioned amylopectin granule produces a simplification of manufacturing technology. Starch Amylopectin is less sensitive to alkalis and temperature than starch containing amylose. Therefore the usual reactions of etherification and esterification can be intensified at times shorter reaction times and the use of salts can be clearly reduced Protective against engorgement. The time savings of reaction and the clear reduction of the chemicals that use is expressed not only economically in manufacturing costs more low, but also in the ecological aspect. On the one hand, the salt loading and COD loading of wastewater from the reaction are considerably smaller, on the other hand it may partially or totally renounce the use of crosslinking agents ecologically doubtful, such as epichloridrine.
Preferentemente el almidón está como producto de reacción de una esterificación con ácidos mono, di o tricarboxílicos con una cadena alquílica de 1 a 30 átomos de carbono o como un carbamato.Preferably the starch is as a product of reaction of an esterification with mono, di or tricarboxylic acids with an alkyl chain of 1 to 30 carbon atoms or as a carbamate
Derivados de almidón especialmente favorables son también éteres de almidón, como éter metílico, éter etílico, éter hidroxietílico, éter hidroxipropílico, éter hidroxibutílico, éter carboximetílico, éter cianoetílico, éter carbamoil etílico o mezclas de los mismos. Se alcanzaron resultados excelentes por ejemplo con almidón hidroxipropílico.Especially favorable starch derivatives are also starch ethers, such as methyl ether, ethyl ether, ether hydroxyethyl, hydroxypropyl ether, hydroxybutyl ether, ether carboxymethyl, cyanoethyl ether, ethyl carbamoyl ether or mixtures thereof. Excellent results were achieved by example with hydroxypropyl starch.
Frecuentemente también se degrada el almidón mediante ácidos, agentes oxidantes, esfuerzos de cizallamiento o procesos enzimáticos.Frequently, starch is also degraded by acids, oxidizing agents, shear stresses or enzymatic processes
Los productos de almidón para agentes de tratamiento de fibras textiles están en forma granular o se usan preferentemente como productos modificados, es decir, productos que se pueden hinchar en agua fría o productos solubles en frío. Para la fabricación de los mismos se usan procedimientos como extrusión, secado por cilindros o secado por pulverización o similares, que desde hace algún tiempo ya se cuentan en el estado de la técnica. El engrudamiento o la disgregación del almidón granular por medio del secado por cilindros en una película fina se cuenta entre los procedimientos más utilizados. A este respecto, mediante la influencia de la temperatura y los esfuerzos de cizallamiento, o bien se disgrega el almidón o bien se seca un engrudo ya disgregado. En ambos casos el secado por cilindros provoca una continua disolución de las estructuras nativas de almidón. El grado correcto de apertura es de gran significado para un óptimo despliegue de las características de los derivados de almidón para el campo textil.Starch products for agents Textile fiber treatment are in granular form or used preferably as modified products, that is, products that they can swell in cold water or cold soluble products. For the manufacturing thereof uses processes such as extrusion, cylinder drying or spray drying or the like, which For some time now they are counted in the state of the art. Gridding or disintegration of granular starch by Cylinder drying on a thin film is counted among the most used procedures In this regard, through influence of temperature and shear stresses, or either the starch is broken or a paste is dried already disintegrated In both cases the drying by cylinders causes a Continuous dissolution of native starch structures. The grade correct opening is of great significance for optimal display of the characteristics of starch derivatives for The textile field.
Nuevas tecnologías de encolado han mostrado que el encolado en frío es de coste más favorable que el encolado convencional. Para el encolado en frío son necesarios productos con alto grado de disgregación. La mayor estabilidad del gránulo de almidón amilopectina conduce aquí de nuevo a propiedades de procedimiento más favorables.New gluing technologies have shown that cold gluing is more favorable cost than gluing conventional. For cold gluing, products with high degree of disintegration The greater stability of the granule of Amylopectin starch leads here again to properties of Most favorable procedure.
Sorprendentemente el almidón amilopectina de patata muestra también características que los almidones amilopectina de maíz céreo hasta ahora conocidos no poseen. La fuerza de adhesión del engrudo de almidón amilopectina de patata es alrededor del 20% más alta. Los valores de viscosidad son alrededor del 50% más altos. Los valores para el trabajo de fuerza de ruptura son igualmente alrededor del 40% más altos.Surprisingly amylopectin starch from potato also shows characteristics that starches Cereal corn amylopectin so far known do not possess. The Adhesion strength of potato amylopectin starch paste is around 20% higher. Viscosity values are around 50% higher. Values for breakout force work they are equally around 40% higher.
La fuerza de adhesión mejorada junto con la relación de viscosidad favorable conduce, especialmente en el área del encolado textil, a cambios positivos de la relación de frotamiento, a una tendencia disminuida a la formación de ganchos, a una reducida erosión y a menor pilosidad del hilo de urdimbre encolado. La claridad del engrudo de almidón amilopectina de patata es mayor y existe una menor tendencia a la retrogradación (permanece 3 horas a temperatura ambiente sin tendencia a la formación de gel o aparición de formación de gel). La estabilidad de almacenamiento del engrudo es sorprendentemente alta. A temperatura ambiente la viscosidad de un engrudo de almidón amilopectina después de 7 días aumenta sólo hasta un máximo del 10%.The improved adhesion strength together with the favorable viscosity ratio leads, especially in the area of textile sizing, to positive changes in the ratio of rubbing, at a decreased tendency to hook formation, at reduced erosion and at lower hairiness of the warp thread glued The clarity of potato amylopectin starch paste is greater and there is a lower tendency to retrogradation (stays 3 hours at room temperature with no tendency to gel formation or appearance of gel formation). Stability Glue storage is surprisingly high. TO room temperature the viscosity of a starch paste Amylopectin after 7 days increases only up to a maximum of 10%
Mediante estas características el uso del almidón amilopectina de patata en el encolado textil es extraordinariamente interesante. Por tanto, la invención se refiere también en cualquier caso al uso de almidón amilopectina de patata así como de sus formas depolimerizadas y/o derivatizadas como componente de un agente de encolado textil.Through these characteristics the use of starch Potato amylopectin in textile sizing is extraordinarily interesting. Therefore, the invention is also referred to in any case to the use of potato amylopectin starch as well as its depolymerized and / or derivatized forms as a component of a textile sizing agent.
En el marco de la presente invención están también los mismos agentes de encolado textil que contienen un agente de tratamiento de fibras textiles anteriormente mencionado en combinación con polímeros orgánicos y/o grasa de encolado de por sí conocidos para este fin.Within the framework of the present invention are also the same textile sizing agents that contain a textile fiber treatment agent mentioned above in combination with organic polymers and / or glue grease per se known for this purpose.
Otro campo del tratamiento de fibras textiles es,
como se ha mencionado, el tratamiento de esteras de tela,
alfombras, papeles pintados textiles y similares con agentes
aglutinantes basados en almidón. En la fabricación de estos
productos se adicionan por lo general agentes aglutinantes a los
baños de apresto y de impregnación para conferir a los mencionados
productos la resistencia correspondiente.Another field of textile fiber treatment is, as mentioned, the treatment of cloth mats,
carpets, textile wallpapers and the like with binder agents based on starch. In the manufacture of these products, binding agents are generally added to the sizing and impregnation baths to confer the corresponding resistance to said products.
Los agentes aglutinantes usados hasta ahora están apoyados sobre la base de polímeros totalmente sintéticos o naturales. Los agentes aglutinantes a partir de polímeros naturales pueden estar constituidos sobre la base de proteínas, polisacáridos o resinas.The binding agents used so far are supported on the basis of fully synthetic polymers or natural Binder agents from natural polymers they can be constituted on the basis of proteins, polysaccharides or resins.
A menudo las características del agente aglutinante no bastan para conferir a los materiales de las fibras las características necesarias que garanticen su rápido y eficiente procesamiento. Aparte de las numerosas modificaciones de naturaleza física o química sobre los polímeros correspondientes, se recurre a menudo a reticulación "in situ" del agente aglutinante sobre las telas o esteras. Se usan en este caso agentes reticulantes de la más diversa reactividad, como por ejemplo resinas que se componen de productos de reacción de compuestos nitrogenados con compuestos del grupo de los aldehídos que contienen uno o varios grupos aldehídos funcionales. Sobre todo se usan productos a partir de urea, melamina o heterociclos que contienen nitrógeno, como por ejemplo etilenurea y formaldehído o glioxal.Often the characteristics of the binding agent are not enough to give the fiber materials the necessary characteristics that guarantee their rapid and efficient processing. Apart from the numerous modifications of a physical or chemical nature on the corresponding polymers, cross-linking " in situ " of the binding agent on fabrics or mats is often used. Crosslinking agents of the most diverse reactivity are used in this case, such as resins that are composed of reaction products of nitrogen compounds with compounds of the aldehyde group containing one or more functional aldehyde groups. Above all, products from urea, melamine or nitrogen-containing heterocycles, such as ethylene urea and formaldehyde or glyoxal, are used.
Otros agentes reticulantes se basan en compuestos inorgánicos que son capaces de reaccionar con los grupos funcionales de los agentes reticulantes, como por ejemplo sales de cationes o aniones polifuncionales. A este respecto se usan recientemente sobre todo silicatos o sales de circonio.Other crosslinking agents are based on compounds inorganic that are able to react with functional groups of the crosslinking agents, such as cation salts or polyfunctional anions. In this regard they are recently used especially silicates or zirconium salts.
Además, para la reticulación se incorporan ya en el agente aglutinante grupos funcionales aptos. Se habla entonces de agentes aglutinantes autorreticulantes, lo cual sólo quiere decir que el reticulante ya está incluido y no tiene que ser introducido ex profeso.In addition, suitable functional groups are already incorporated into the binder for crosslinking. There is talk then of self-crosslinking binding agents, which only means that the crosslinker is already included and does not have to be introduced ex profeso .
Así pues, la presente invención está también en el uso del anteriormente mencionado almidón amilopectina de patata, preferentemente depolimerizado y/o derivatizado, como componente de un agente aglutinante textil, en el que dado el caso se encuentran contenidos adicionalmente dispersiones de polímeros, agentes hidrofobilizantes y/o agentes reticulantes de por sí conocidos para este fin.Thus, the present invention is also in the use of the aforementioned potato starch amylopectin, preferably depolymerized and / or derivatized, as a component of a textile binding agent, in which case they are found additionally dispersions of polymers, agents hydrophobilizers and / or crosslinking agents known per se for this end.
Formulaciones de apresto habituales están, por ejemplo, constituidas de la siguiente manera:Usual sizing formulations are, by example, constituted as follows:
Agente aglutinante: Almidón o derivado de almidón en forma soluble en frío o que se hincha en agua fría, dado el caso dispersiones de, por ejemplo, copolímeros sintéticos de acrilato-estireno o copolímeros de acetato de vinilo;Binding agent: Starch or starch derivative in cold soluble form or that swells in cold water, if necessary dispersions of, for example, synthetic copolymers of acrylate-styrene or acetate copolymers of vinyl;
Agentes reticulantes: Resina de urea-formaldehído o resina de melamina -formaldehído o urea-glioxal precondensada o melamina-glioxal precondensada o derivados de dietilurea-glioxal precondensada, carbonato amónico de circonio, carbonato potásico de circonio o acetato de circonio, silicatos de cationes mono o polivalentes;Crosslinking agents: Resin urea-formaldehyde or melamine resin-formaldehyde or pre-condensed urea-glyoxal or pre-condensed melamine-glyoxal or derivatives of pre-condensed diethylurea-glyoxal, ammonium carbonate zirconium, zirconium potassium carbonate or zirconium acetate, silicates of mono or polyvalent cations;
Agentes hidrofobilizantes: Emulsiones de parafina, emulsiones de parafina clorada;Hydrophobilizing agents: Emulsions of paraffin, chlorinated paraffin emulsions;
Disolventes: Agua, alcoholes de bajo peso molecular o sus mezclas.Solvents: Water, low weight alcohols molecular or mixtures thereof.
Debido a la amplia discusión de argumentos ecológicos se usan últimamente cada vez más los agentes aglutinantes que se apoyan sobre una base de polisacáridos. Una gran parte de los polisacáridos usados se compone de productos de almidón de las más diversas fuentes y derivados de ellos.Due to the extensive discussion of arguments Ecological binder agents are increasingly used lately which are supported on a polysaccharide base. A big part of The polysaccharides used are composed of starch products from more diverse sources and derivatives of them.
Como al experto le es suficientemente conocido, los derivados de almidón de patata han alcanzado especial significado como agentes aglutinantes, por encima de todos los productos de almidón, debido a su alta fuerza de adhesión específica que no se alcanza por otros tipos de almidón. La alta fuerza de adhesión se consigue mediante la especial disposición de los gránulos de almidón de patata, es decir, la estabilidad del gránulo de almidón puede tener influencia sobre la eficacia, en especial la fuerza aglutinante, de los productos de almidón. Ya que, como se ha mencionado, el gránulo de almidón amilopectina de patata presenta una magnífica estabilidad, se recomienda en especial medida el uso de almidón amilopectina de patata.As the expert is sufficiently known, Potato starch derivatives have reached special meaning as binding agents, above all starch products, due to its high adhesion strength specific that is not reached by other types of starch. The high adhesion strength is achieved by the special provision of potato starch granules, that is, the stability of starch granule can influence the effectiveness, in The binding force of starch products is special. Already that, as mentioned, the amylopectin starch granule of Potato has a great stability, it is recommended in Special measure is the use of potato starch amylopectin.
Para conferir al baño de apresto un adecuado comportamiento de fluencia o reología correspondiente se modifican los almidones o sus derivados en su grado de disgregación de débilmente hinchable en frío a muy soluble en frío, ya que se ha mostrado que el grado de disgregación del almidón puede tener gran influencia o controlar la reología del baño.To confer a suitable bath to the sizing bath creep behavior or corresponding rheology are modified starches or their derivatives in their degree of disintegration of weakly cold inflatable to very cold soluble, since it has shown that the degree of starch breakdown can have great influence or control the rheology of the bathroom.
Otras características del baño de apresto están igualmente muy relacionadas con la reología de los baños. El cometido, la velocidad de movimiento de la máquina, el agarre del producto impregnado, la estabilidad del cizallamiento del baño, la estabilidad en el almacenamiento, la resistencia en condiciones húmedas y la hidrofobia de los productos guardan, por tanto, una intensiva relación con el tipo de almidón o de derivado de almidón usado.Other characteristics of the sizing bath are also very related to the rheology of the bathrooms. The committed, the speed of movement of the machine, the grip of the product impregnated, the shear stability of the bath, the storage stability, resistance in conditions damp and hydrophobicity of the products, therefore, keep intensive relationship with the type of starch or starch derivative used.
En la disgregación del almidón granular se rompen, dependiendo del grado de hidratación, enlaces puente de hidrógeno inter e intramoleculares y los grupos hidroxilo de la molécula de almidón se hidratan. Esto quiere decir que a mayor grado de disgregación hay más grupos hidroxilo hidratados disponibles como elementos de reacción para el agente reticulante y por tanto los almidones fuertemente disgregados representan agentes aglutinantes más eficientes.In the disintegration of granular starch, break, depending on the degree of hydration, bridge bonds inter and intramolecular hydrogen and hydroxyl groups of the Starch molecule is hydrated. This means that the older degree of disintegration there are more hydrated hydroxyl groups available as reaction elements for the crosslinking agent and therefore strongly disaggregated starches represent agents more efficient binders.
Pero debido a los requerimientos de características de procesamiento del baño de apresto, el grado máximo posible de disgregación está limitado, ya que en almidones muy disgregados el comportamiento de fluencia del baño de apresto ya no es bueno para el procesamiento. Por tanto, se limita normalmente el posible grado de apertura de los almidones mediante reticulación previa con los reactivos reticulantes conocidos, como por ejemplo epicloridrina, trimetafosfato u oxiclururo de fósforo. Estos procedimientos posibilitan la fabricación de productos con grado de apertura suficientemente constante pero con efecto limitado como agente aglutinante, ya que debido a la ordenación estérica de los almidones previamente reticulados o de los agregados moleculares amilosa/amilopectina la accesibilidad de los enlaces puente de hidrógeno está de tal modo restringida que sólo una fracción de los grupos hidroxilo de las moléculas de almidón existentes pueden hidratarse y estar disponibles como elementos de reacción para la reticulación "in situ" sobre las telas.But due to the requirements of processing characteristics of the sizing bath, the maximum possible degree of disintegration is limited, since in creep starches the creep behavior of the sizing bath is no longer good for processing. Therefore, the possible degree of starch opening is normally limited by prior crosslinking with known crosslinking reagents, such as epichloridrine, trimetaphosphate or phosphorus oxychloride. These procedures make it possible to manufacture products with a sufficiently constant opening degree but with limited effect as a binding agent, since due to the steric arrangement of the previously crosslinked starches or the amylopectin / amylopectin molecular aggregates the accessibility of the hydrogen bridge bonds is in such a restricted way that only a fraction of the hydroxyl groups of the existing starch molecules can be hydrated and available as reaction elements for cross-linking " in situ " on the fabrics.
Un almidón de patata o derivados de él que sin reticulación previa posibilitan un grado de disgregación constante y, en este caso, presentan un número significativamente mayor de grupos hidroxilo hidratados confieren al baño de apresto una reología adecuada y representan, por tanto, un agente aglutinante óptimo para la fabricación de esteras de fibra o papeles pintados de fibra, así como de alfombras. El almidón amilopectina de patata es un material de partida de almidón tan ventajoso que hace innecesaria una reticulación previa. En la forma hidratada las moléculas de amilopectina están abiertas al máximo, pero producen unas excelentes características de fluencia del baño de apresto. Las características alcanzadas por los papeles pintados de fibras textiles o esteras de tela preparadas con ellos están, a iguales cantidades usadas, claramente por encima de los valores estándar con los almidones de patata habituales. Además, la reducción de las cantidades usadas en el baño de apresto permite un claro descenso de los costes de fabricación. Por otro lado, a cantidades usadas de producto de almidón igualmente altas se pueden reducir claramente las cantidades usadas de agente reticulante para las mismas características de las telas impregnadas.A potato starch or derivatives thereof without prior crosslinking allow a constant degree of disintegration and, in this case, they present a significantly greater number of Hydroxyl hydrated groups give the sizing bath a adequate rheology and therefore represent a binding agent Optimal for the manufacture of fiber mats or wallpapers fiber as well as carpets. Potato amylopectin starch is a starch starting material so advantageous that it makes No prior cross-linking is necessary. In the hydrated form the Amylopectin molecules are open to maximum, but produce Excellent creep characteristics of the sizing bath. The characteristics achieved by fiber wallpapers textiles or cloth mats prepared with them are equal quantities used, clearly above standard values with the usual potato starches. In addition, the reduction of quantities used in the sizing bath allows a clear decrease of manufacturing costs. On the other hand, at used amounts of equally high starch product can be clearly reduced the amounts of crosslinking agent used therefor characteristics of the impregnated fabrics.
A causa de las reducidas cantidades usadas se consigue un tacto claramente más suave de los papeles pintados, esteras y similares tratados, para una resistencia en condiciones húmedas y valores hidrofobilizantes igualmente altos.Because of the small amounts used, get a clearly softer touch of the wallpapers, treated mats and similar, for resistance in conditions moist and equally high hydrophobilizing values.
Los agentes de tratamiento de fibras textiles de acuerdo con la invención presentan en su mayoría una cantidad usada de almidón amilopectina alrededor del 20 al 30% menor en relación con el almidón de patata habitual.The textile fiber treatment agents of according to the invention they present mostly a quantity used of amylopectin starch about 20 to 30% lower in relation to with the usual potato starch.
Los baños de apresto se muestran estables en el almacenamiento muy por encima de la medida normal y no tienden al apelmazamiento, como es el caso en las formulaciones habituales.The sizing baths are stable in the storage well above normal measurement and do not tend to caking, as is the case in formulations usual.
Los siguientes ejemplos ilustran las ventajas que se pueden alcanzar mediante los agentes de tratamiento de fibras textiles de acuerdo con la invención.The following examples illustrate the advantages that can be achieved by fiber treatment agents textiles according to the invention.
Encolado para tela de viscosa:Gluing for viscose fabric:
Hilo: Nm 50/1 100% viscosa.Thread: Nm 50/1 100% viscose.
Hilo de urdimbre encolado 4316Glued Warp Thread 4316
Ancho de banda 160 cmBandwidth 160 cm
Formulación para 100 l de baño de encolado:Formulation for 100 l of gluing bath:
Almidón de patata estándar:Standard Potato Starch:
0,1 kg de grasa de encolado0.1 kg of greasing grease
Almidón amilopectina de patata:Potato amylopectin starch:
0,1 kg de grasa de encolado0.1 kg of greasing grease
Encolado para tela de algodón:Gluing for cotton fabric:
Hilo: Nm 34/1 100% algodón.Thread: Nm 34/1 100% cotton.
Hilo de urdimbre encolado 3633Glued Warp Thread 3633
Ancho de banda 164 cmBandwidth 164 cm
Formulación para 100 l de baño de encolado:Formulation for 100 l of gluing bath:
Almidón de patata estándar degradado por oxidación:Standard potato starch degraded by oxidation:
7,3 g de almidón7.3 g starch
\hskip1cmViscosidad a 80ºC y 5% de sustancia seca 150 [mPa.s]
\ hskip1cmViscosity at 80ºC and 5% of dry substance 150 [mPa.s]
0,15 kg de grasa de encolado0.15 kg of greasing grease
Almidón amilopectina de patata degradado por oxidación:Potato amylopectin starch degraded by oxidation:
6,0 kg de almidón6.0 kg of starch
\hskip1cmViscosidad a 80ºC y 5% de sustancia seca 200 [mPa.s]
\ hskip1cmViscosity at 80ºC and 5% of dry substance 200 [mPa.s]
0,1 kg de grasa de encolado0.1 kg of greasing grease
A partir de estos ejemplos se puede ver que con el uso de almidón amilopectina de patata es posible una reducción de la cantidad usada hasta del 20% para iguales características de hilo de urdimbre.From these examples you can see that with the use of potato starch amylopectin is possible a reduction of the amount used up to 20% for the same characteristics of warp thread.
Formulación estándar para impregnación de papeles pintados de fibra de vidrio:Standard formulation for paper impregnation painted fiberglass:
1050 litros de agua1050 liters of water
60 kg de éter de almidón de patata60 kg of potato starch ether
45 kg de dispersión de copolímero45 kg copolymer dispersion
22 kg de agente hidrofobilizante22 kg of hydrophobilizing agent
30 kg de agente reticulante basado en sales de circonio y silicatos.30 kg of crosslinking agent based on salts of Zirconium and silicates.
La sustitución del éter de almidón de patata por un éter de 2-hidroxipropilo de almidón basado en almidón amilopectina de patata posibilitó para valores de resistencia en condiciones húmedas igualmente altos, por un lado la reducción de la cantidad usada de agente aglutinante hasta el 30%, por otro lado se pudo reducir la cantidad usada de agente reticulante en 40%. El agarre del papel pintado de fibra de vidrio fue claramente más blando. El apresto se aplicó sobre el papel pintado de fibra de vidrio con un procedimiento clásico de Foulard de 1 cilindro. El procesamiento del papel pintado de fibra de vidrio preparado tuvo lugar según los procedimientos habituales.Substitution of potato starch ether with a starch 2-hydroxypropyl ether based on Potato amylopectin starch enabled for values of resistance in humid conditions equally high, on the one hand the reduction of the amount of binder used up to 30%, on the other hand the amount of agent used could be reduced 40% crosslinker. The grip of fiberglass wallpaper It was clearly softer. The sizing was applied on paper fiberglass painted with a classic Foulard procedure 1 cylinder The processing of fiberglass wallpaper prepared took place according to the usual procedures.
En la siguiente tabla se comparan las características obtenidas por los papeles pintados de fibra de vidrio impregnados dependiendo de la fabricación:The following table compares the features obtained by fiber wallpapers impregnated glass depending on the manufacturing:
Para la determinación de la resistencia en húmedo se determinó, tras un tiempo de hinchamiento de 1 minuto en agua desionizada, la fuerza de tracción que conduce a la rotura de la unión del hilo de urdimbre y el hilo de trama. La fuerza de tracción se determina en gramos de fuerza de tracción.For the determination of wet strength it was determined, after a swelling time of 1 minute in water deionized, the tensile force that leads to the breakage of the union of the warp thread and the weft thread. Traction force It is determined in grams of tensile force.
Se determina la altura de un frente de disolvente en una tira de medida definida, después de un espacio de tiempo definido, en centímetros. La altura de aspiración hallada es directamente correlativa con la capacidad de incorporación de agua de la tira de medida.The height of a solvent front is determined in a defined measurement strip, after a period of time defined, in centimeters. The suction height found is directly correlative with the ability to incorporate water of the measuring strip.
Preparación 1Preparation one
1050 litros de agua1050 liters of water
60 kg de almidón 2-hidroxipropílico de patata60 kg of starch 2-hydroxypropyl potato
45 kg de dispersión de copolímero de estireno-acrilato45 kg of copolymer dispersion of styrene acrylate
22 kg de emulsión de parafina22 kg paraffin emulsion
30 kg de solución de carbonato de amonio y circonio (20% de óxido de circonio)30 kg of ammonium carbonate solution and zirconium (20% zirconium oxide)
6 kg de silicato sódico6 kg of sodium silicate
Preparación 2Preparation two
1050 litros de agua1050 liters of water
42 kg de almidón amilopectina de patata 2-hidroxipropílico42 kg of potato amylopectin starch 2-hydroxypropyl
45 kg de dispersión de copolímero de estireno-acrilato45 kg of copolymer dispersion of styrene acrylate
22 kg de emulsión de parafina22 kg paraffin emulsion
30 kg de solución de carbonato de amonio y circonio (20% de óxido de circonio)30 kg of ammonium carbonate solution and zirconium (20% zirconium oxide)
6 kg de silicato sódico6 kg of sodium silicate
Preparación 3Preparation 3
1050 litros de agua1050 liters of water
60 kg de almidón amilopectina de patata 2-hidroxipropil60 kg potato starch amylopectin 2-hydroxypropyl
45 kg de dispersión de copolímeros de acrilato de estireno45 kg dispersion of acrylate copolymers of styrene
22 kg de emulsión de parafina22 kg paraffin emulsion
20 kg de solución de carbonato amónico de circonio (20% de óxido de circonio)20 kg of ammonium carbonate solution zirconium (20% zirconium oxide)
3 kg de silicato sódico3 kg of sodium silicate
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