ES2868050T3 - Método para la producción de un artículo textil con superficie textil hidrofobizada mediante tratamiento con plasma y tratamiento químico húmedo - Google Patents
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Abstract
Método de producción de un artículo textil con superficie textil hidrofobizada, con las siguientes etapas: (a) producir o proporcionar un artículo con una superficie textil, (b) efectuar un tratamiento con plasma en la superficie textil producida o proporcionada en la etapa (a), de modo que se obtenga una superficie textil tratada con plasma, (c) efectuar un tratamiento químico húmedo con un agente hidrofobizante en la superficie textil tratada con plasma resultante de la etapa (b), o en una superficie textil producida a partir de la misma en etapas adicionales, de modo que se obtenga una superficie textil tratada con plasma hidrofobizada, en el que el tratamiento con plasma de la etapa (b) - es un tratamiento con plasma a baja presión o - comprende un tratamiento con plasma a baja presión y al menos una etapa adicional de tratamiento con plasma, en el que el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo, en ambos casos, con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consiste en O, O2, O3, NO, N2O y CO2, el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo que consiste en He y Ar, en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen.
Description
DESCRIPCIÓN
Método para la producción de un artículo textil con superficie textil hidrofobizada mediante tratamiento con plasma y tratamiento químico húmedo
La presente invención se refiere a un método para producir un artículo textil con una superficie textil hidrofobizada que comprende las etapas:
(a) producir o proporcionar un artículo con una superficie textil,
(b) efectuar un tratamiento con plasma en la superficie textil producida o proporcionada en la etapa (a) de modo que resulte una superficie textil tratada con plasma,
(c) efectuar un tratamiento químico húmedo en la superficie textil tratada con plasma resultante de la etapa (b) o en una superficie textil producida a partir de la misma en etapas adicionales con un agente hidrofobizante, de modo que resulte una superficie textil tratada con plasma hidrofobizada, en el que el tratamiento con plasma de la etapa (b) - es un tratamiento con plasma a baja presión, o
- comprende un tratamiento con plasma a baja presión y al menos una etapa adicional de tratamiento con plasma, en el que el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consiste en O, O2 , O3 , NO, N2O y CO2 , el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo que consiste en He y Ar, en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen.
Además, la invención también se refiere a un artículo textil que se puede producir mediante el método de acuerdo con la invención. Además, la invención también se refiere al uso de un proceso de plasma a baja presión para el tratamiento preparatorio de una superficie textil de un artículo, previo a la hidrofobización química húmeda de la superficie textil, en el que el proceso de plasma a baja presión se lleva a cabo con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consiste en O, O2 , O3 , NO, N2O y CO2 , el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo que consiste en He y Ar, en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen.
Los artículos textiles con una superficie hidrofobizada, por ejemplo, una superficie hidrófuga o impermeable, como las prendas de vestir para exteriores, se producen actualmente principalmente mediante un acabado con productos químicos que contienen flúor. Para ello, se utilizan a menudo compuestos orgánicos perfluorados o polifluorados, también conocidos como "fluorocarbonos". Sin embargo, dado que dichos fluorocarbonos tienen una vida muy larga y pueden acumularse en el medio ambiente y en el cuerpo humano, aunque no se puede descartar un riesgo para el medio ambiente y la salud de los organismos vivos, se buscan alternativas en el mundo profesional que tengan similares propiedades de superficie ventajosas, que por otra parte eviten las desventajas antes mencionadas. Las contribuciones a esta discusión se pueden encontrar en la publicación "Per- und polyfuorierte Chemikalien - Eintrage vermeiden - Umwelt schützen" ("Productos químicos perfluorados y polifluorados - evitando insumos - protegiendo el medio ambiente") de la "Umweltbundesamtes" (Agencia Federal del Medio Ambiente alemana) de julio de 2009 y en el comunicado de prensa núm. 32 de la Agencia Federal de Medio Ambiente de octubre de 2016.
Como parte de la llamada "Campaña Detox", numerosos fabricantes o en su caso empresas de ventas en Alemania están obligados a eliminar los productos químicos perfluorados y polifluorados clasificados como potencialmente peligrosos de sus cadenas de suministro para 2020.
Las alternativas conocidas al acabado de textiles con fluorocarbonos incluyen, por ejemplo, el uso de agentes de aplicación hidrófobos y oleófobos poco fluorados, agentes de aplicación hidrófobos sin flúor, incluyendo en particular siliconas y poliuretanos convencionales y modificados, o membranas de plástico o en su lugar productos basados en nanopartículas o nanofibras (es decir, fibras con al menos una dimensión en el rango de tamaño de nanómetros). La publicación "Untersuchung von Alternativen zur Fluorcarbonausrüstung bei Textilien" ("Investigación de alternativas al acabado con fluorocarbono en textiles") de M. Schottner, tesis de maestría en la Universidad de Ciencias Aplicadas, Berlín 2012, proporciona una descripción general de estas alternativas conocidas.
El tratamiento con plasma también se conoce per se para modificar superficies textiles. Un plasma es un gas parcialmente ionizado, que a menudo se denomina "cuarto estado físico de la materia". Fenómenos como los rayos o las luces del norte (auroras boreales) son plasmas que ocurren en la naturaleza. Técnicamente, se pueden generar aplicando campos eléctricos. Los plasmas son interesantes por sus propiedades físicas y químicas. En ellos se generan partículas y radicales muy energéticos. Estos pueden desencadenar reacciones químicas que no son posibles en condiciones normales. La temperatura de las piezas de trabajo a tratar con un plasma se puede mantener muy baja.
El documento DE 101 11 427 A1 da a conocer un método y un dispositivo para limpiar y tratar textiles en plasma de baja presión.
El documento EP 695622 A2 describe un método y un dispositivo para la modificación por plasma de objetos porosos, por ejemplo, textiles.
El documento WO 2016/193486 A1 especifica un método para aplicar a textiles un nanorrevestimiento hidrófugo libre de halógenos mediante un método de polimerización por plasma a baja presión.
A partir del documento WO 2010/139466 A1 se conocen principios activos impregnantes que contienen siliconas no fluoradas y al menos un polímero catiónico.
El documento JP S62 104975 A describe un método para producir un tejido repelente al agua que comprende la aplicación de un líquido que contiene organopolisiloxanos y / o compuestos de flúor a un tejido, un tratamiento con plasma a baja temperatura, así como una aplicación repetida del líquido.
El documento JP S60 194183 A describe un tejido sintético o natural revestido permanentemente que comprende una película de caucho de silicona formada sobre un tejido de base.
Sin embargo, en vista del estado de la técnica, todavía existe la necesidad de un proceso simple, efectivo y respetuoso con el medio ambiente para la hidrofobización de artículos textiles, que permita la producción de superficies textiles duraderas al menos repelentes al agua, idealmente impermeables, y que sea capaz de contribuir a la reducción o al menos a evitar mayormente, y de manera ideal, completamente, el uso de productos químicos de larga vida como como fluorocarburos o alquilfenoles etoxilados que en el medio ambiente son, en el mejor de los casos, solo lentamente biodegradables. También existe la necesidad de un proceso para la producción de textiles adecuados para numerosos propósitos (así como textiles de este tipo en sí mismos) que sean al menos parcialmente y, de manera ideal, completamente biodegradables o compostables y que, por ejemplo, cumplan los criterios de certificación según a las normas de producto "Cradle-to-cradle" del "Cradle-to-cradle Products Innovation Institute, Oakland EE.UU., ("Cradleto-Cradle Certified™").
Por lo tanto, un objeto principal de la presente invención era proporcionar un método para la producción de un artículo textil con una superficie textil hidrofobizada, que permita una hidrofobización o impregnación eficaz, duradera y robusta de la superficie textil y que lleve a una superficie textil permanentemente resistente, al menos repelente al agua, idealmente impermeable.
Los artículos textiles producidos de acuerdo con el proceso antes mencionado deben conservar las propiedades hidrófobas de la superficie, en particular la propiedad de ser repelentes al agua o impermeables, preferiblemente incluso después de un uso exigente, como el uso profesional o industrial, por ejemplo, como ropa de trabajo, con mayores requisitos de resistencia a la abrasión y capacidad de resistencia del acabado superficial.
Otro objeto específico de la presente invención era proporcionar un proceso respetuoso con el medio ambiente que reduzca o al menos evite en gran medida o idealmente evite por completo el uso de productos químicos de larga vida, tales como fluorocarburos o alquilfenoles etoxilados que se degradan, en el mejor de los casos, solo de manera lenta en el medio ambiente. Un aspecto importante de esta tarea específica fue también utilizar el proceso ecológico antes mencionado para producir artículos textiles que sean al menos parcial e idealmente completamente biodegradables (es decir, a través de mecanismos biológicos como la acción de microorganismos) y, por lo tanto, sean al menos parcial o idealmente completamente compostables y sean por tanto adecuados para un ciclo biológico.
Sorprendentemente, se ha descubierto ahora que el objeto principal y otros objetos y / o objetos secundarios de la presente invención se consiguen mediante un método de acuerdo con la invención para producir un artículo textil con una superficie textil hidrofobizada, con las siguientes etapas:
(a) Producir o proporcionar un artículo con una superficie textil,
(b) efectuar un tratamiento con plasma en la superficie textil producida o proporcionada en la etapa (a) de modo que resulte una superficie textil tratada con plasma,
(c) efectuar un tratamiento químico húmedo en la superficie textil tratada con plasma resultante de la etapa (b) o en una superficie textil producida a partir de la misma en etapas adicionales con un agente hidrofobizante, de modo que resulte una superficie textil tratada con plasma hidrofobizada,
en el que el tratamiento con plasma de la etapa (b)
- es un tratamiento con plasma a baja presión, o
- comprende un tratamiento con plasma a baja presión y al menos una etapa adicional de tratamiento con plasma, en el que el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo en ambos casos con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consiste en O, O2, O3, NO, N2O y CO2 , el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo que consiste en He y Ar, en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen. Con el método según la invención, se pueden producir artículos textiles con propiedades resistentes al agua o impermeables duraderas de manera respetuosa con el medio ambiente, incluso con un uso reducido o evitando extensa o completamente productos químicos de larga vida como fluorocarburos o alquilfenoles etoxilados, que en el mejor de los casos sólo se degradan lentamente en el medio ambiente.
Los artículos textiles producidos mediante el proceso de acuerdo con la invención son adecuados para un uso exigente, como el uso profesional o industrial, con sus mayores requisitos de resistencia a la abrasión y resistencia del acabado de superficie, por ejemplo, para su uso como ropa de trabajo y / o para procesos de lavado industrial, ya que los artículos textiles conservan sus propiedades ventajosas durante mucho tiempo, incluso bajo estas condiciones de uso exigentes.
En muchos casos, los artículos textiles producidos por el método de acuerdo con la invención tienen propiedades superficiales ventajosas adicionales, por ejemplo, además pueden ser repelentes de suciedad, resistentes a la intemperie, fáciles de limpiar y / o difícilmente o poco adhesivos (efecto loto).
Otra ventaja de los artículos textiles producidos por el método según la invención es su idoneidad para refrescar la hidrofobización o en su caso la impregnación o la post-hidrofobización o en su caso la post-impregnación, si, por ejemplo, después de un uso prolongado del artículo textil, su propiedad repelente al agua o impermeable disminuyese: un artículo textil producido según el método de acuerdo con la invención puede con este propósito conseguir propiedades hidrófobas o repelentes de agua o impermeables mejoradas mediante un nuevo tratamiento químico húmedo de acuerdo con la etapa (c) descrito anteriormente, por ejemplo, mediante lavado de impregnación en la lavadora.
La invención y las combinaciones de parámetros, propiedades y / o componentes preferidos de la presente invención que son preferidas según la invención se definen en las reivindicaciones adjuntas. Los aspectos preferidos de la presente invención también se dan o definen en la siguiente descripción y en los ejemplos.
El término tratamiento con plasma se entiende generalmente como todos los procesos con plasma que pueden usarse para el tratamiento de superficies, en particular para el tratamiento de superficies de artículos textiles, especialmente limpieza por plasma, activación por plasma, grabado por plasma y recubrimiento por plasma. El tratamiento con plasma puede comprender uno o más de los procesos con plasma mencionados anteriormente, que se explican con más detalle a continuación.
La limpieza por plasma a menudo precede a los pasos posteriores del tratamiento con plasma y generalmente se lleva a cabo en plasma a baja presión. Por lo tanto, un sistema de plasma de baja presión de aplicación universal a menudo está equipado de tal manera que se pueden llevar a cabo los procesos de limpieza esenciales, en particular la limpieza con plasma de oxígeno. Un sistema de plasma de baja presión de este tipo utilizado para procesos de limpieza también se denomina "limpiador de plasma".
La activación por plasma (o activado por plasma) se utiliza principalmente para incrementar la tensión superficial de sustratos no polares (por ejemplo, materiales o sustancias que se van a procesar mediante activación por plasma). Para ello, se suelen generar radicales de oxígeno en el plasma de oxígeno (es decir, utilizando oxígeno o compuestos que forman oxígeno en el plasma, principalmente gases), que, debido a su alta reactividad, pueden formar enlaces con las estructuras superficiales de un sustrato, por lo que se incrementa la tensión superficial y / o la humectabilidad de la superficie del sustrato. En la activación por plasma no se utilizan monómeros polimerizables, ya que el objetivo no es revestir directamente la superficie del sustrato con películas de polímero. La activación por plasma se lleva a cabo habitualmente durante periodos de tiempo más cortos, por ejemplo, en el intervalo de menos de 10 minutos. La calidad de una activación por plasma puede, por ejemplo, ser evaluada o verificada mediante una medición conocida del ángulo de contacto. En este método, se mide el ángulo de contacto de una gota de líquido de prueba con la superficie activada. Cuanto mejor sea la activación, más plana quedará la gota en la superficie.
El grabado por plasma se refiere a los procesos de grabado asistido por plasma que eliminan material en sólidos. Durante el grabado por plasma, partes de la superficie de un sustrato se eliminan mediante una reacción química con
un gas de proceso. Se utiliza la alta reactividad de los átomos y moléculas excitados y especialmente de los radicales. El criterio más importante al seleccionar el gas de grabado es su capacidad para formar un producto de reacción altamente volátil con el sólido que se va a grabar. La velocidad de grabado es muy diferente (selectiva) en diferentes sustratos. Los gases de grabado orgánicos adecuados son, por ejemplo, hidrocarburos perfluorados (perfluorocarbonos, PFC) tales como tetrafluorometano (CF4), hexafluorometano (C2F6), perfluoropropano (C3F8), perfluorobutadieno (C4F6), PFC insaturados, compuestos perfluorados aromáticos. Los gases de grabado inorgánicos adecuados son, por ejemplo, hexafluoruro de azufre, fluoruro de nitrógeno (III), tricloruro de boro, cloro, cloruro de hidrógeno o bromuro de hidrógeno. Por lo general, el oxígeno no se usa como gas de grabado si se desea lograr una alta remoción de material con cambios significativos en las propiedades físicas o mecánicas de la superficie (principalmente con un alto aporte de energía). También son comunes las mezclas de diferentes gases de grabado. El grabado con plasma se lleva a cabo habitualmente durante períodos de tiempo más prolongados, por ejemplo, en el intervalo de 15 a 120 minutos.
En el recubrimiento por plasma, los monómeros polimerizables se introducen en una cámara de plasma, normalmente en plasma de baja presión, que luego se polimerizan bajo la influencia del plasma. Los espesores de capa conseguidos con la polimerización por plasma suelen estar en el intervalo de micrómetros. La tecnología de proceso para el recubrimiento por plasma es mucho más compleja que, por ejemplo, para la activación por plasma.
En el método según la invención, el tratamiento con plasma comprende un tratamiento con plasma a baja presión o un tratamiento con plasma a baja presión y al menos una etapa adicional de tratamiento con plasma, en el que el proceso de plasma a baja presión se lleva a cabo con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consisten en O, O2 , O3, NO, N2O y CO2, el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo constituido por He y Ar, en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen.
Se prefiere un método de acuerdo con la invención, en el que la superficie textil hidrofobizada tratada con plasma resultante de la etapa (c)
- sea comparativamente más hidrófoba que la superficie textil
- del artículo fabricado o suministrado en la etapa (a)
y / o
- de la superficie textil tratada con plasma (preferiblemente limpiada por plasma y / o activada por plasma) resultante en la etapa (b),
y / o
- el artículo producido o proporcionado en la etapa (a) tras solo el tratamiento químico húmedo como en la etapa (c), pero sin tratamiento previo con plasma en la etapa (b),
y / o
- sea comparativamente más permanentemente hidrofobizada que la superficie textil correspondiente del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) tras solo un tratamiento químico húmedo como en la etapa (c), pero sin tratamiento previo con plasma en la etapa (b).
"Comparativamente más hidrófobo" aquí significa preferiblemente que la superficie textil hidrofobizada tratada con plasma resultante de la etapa (c) tiene un valor más alto (en cm) para la columna de agua según la norma ISO 811 1981 / DIN EN 20811:1992-08 (columna de agua por encima de la superficie textil, es decir por encima / frente a la superficie tratada con plasma textil, o en su caso por encima / frente a la superficie tratada con plasma hidrofobizada) que la superficie textil correspondiente
- del artículo o de un artículo producido o proporcionado en la etapa (a) que no ha sido objeto de un tratamiento correspondiente de acuerdo con las etapas (b) y (c)
y / o
- del artículo o de un artículo producido o proporcionado en la etapa (b) que no ha sido objeto de un tratamiento correspondiente de acuerdo con la etapa (c)
y / o
- del artículo o de un artículo producido o proporcionado en la etapa (a) después de solamente el tratamiento químico como en la etapa (c), pero sin tratamiento anterior de plasma en la etapa (b).
La superficie textil de un artículo producido o proporcionado en la etapa (a) puede, en particular con el propósito de una comparación con un método de acuerdo con la invención y con las superficies textiles resultantes de un método de acuerdo con la invención, ser directamente objeto de un tratamiento químico húmedo, es decir, sin tratamiento previo con plasma. Si el tratamiento químico húmedo de un artículo producido o proporcionado en la etapa (a) se lleva a cabo con fines de comparación de la misma manera que en la etapa (c) según la invención, se obtiene una superficie textil que se puede evaluar en comparación directa con respecto a su hidrofobicidad. Un estudio comparativo correspondiente se da a continuación en el Ejemplo 6 (véase tabla 3, Valor: “A: repelencia a la humedad inicial"). "Comparativamente más permanentemente hidrofobizada" significa aquí preferiblemente que la superficie textil hidrofobizada tratada con plasma resultante de la etapa (c) tiene un valor determinado según la prueba de pulverización de la norma a At CC TM22-2014 (en valores estándar según la norma especificación) más alto que una superficie textil del artículo producido o proporcionada en la etapa (a) después de solo el tratamiento químico húmedo correspondiente como en la etapa (c), pero sin tratamiento previo de plasma de la etapa (b) tratada en las mismas condiciones. De forma particularmente preferible, "comparativamente más permanentemente hidrofobizado" significa que la superficie textil hidrofobizada tratada con plasma resultante de la etapa (c) incluso después de cinco ciclos de lavado y secado (preferiblemente realizados de acuerdo con la norma ISO 6330: 2000 (E), condiciones: lavadora tipo A / cargador frontal; programa de lavado 5A "normal" a 40 ± 3 °C; secado en una secadora de tambor) tiene un valor determinado de acuerdo con la norma AATCC TM22-2014 más alto que la superficie textil del artículo producido o proporcionada en la etapa (a) después de solo el tratamiento químico húmedo correspondientes como en la etapa (c), pero sin tratamiento previo de plasma de la etapa (b) tratada a efectos de comparación con las mismas condiciones (es decir, también después de cinco ciclos de lavado y secado).
El tratamiento químico húmedo en la etapa (c) del método de acuerdo con la invención es preferiblemente un tratamiento químico húmedo acuoso, es decir, un tratamiento químico húmedo, en el que la superficie textil tratada con plasma se pone en contacto tanto con el agente hidrofobizante como con agua, preferiblemente simultáneamente. También se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrita anteriormente o a continuación, en el que la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) - comprenda uno o más materiales que se seleccionan del grupo que consiste en
-un primer material (aquí y más adelante se entiende en el sentido de un “primer grupo de materiales”), preferiblemente un material natural, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en algodón, lana, seda, celulosa y de celulosa regenerada, así como mezclas de los mismos regenerado; de forma particularmente preferida seleccionado del grupo que consiste en celulosa y celulosa regenerada, así como mezclas de los mismos;
- un segundo material (entendido aquí y a continuación en el sentido de un "segundo grupo de materiales"), preferiblemente un material sintético, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en poliésteres, poliamidas, poliamida-imidas, polipropileno, poliacrilonitrilo y poliacrilmetacrilato así como mezclas de los mismos; de manera particularmente preferible seleccionados del grupo de polímeros sintéticos, preferiblemente polímeros sintéticos biodegradables, que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir así como mezclas de los mismos;
así como
- sus mezclas (con respecto al número de constituyentes y sus proporciones, cualquier mezcla de uno o más materiales primeros, preferiblemente naturales y / o uno o más materiales segundos, preferiblemente sintéticos)
y / o
- se selecciona del grupo que consiste en tejido, punto, tricotado, trenzado, cosido, fieltro, compuestos textiles, no tejidos de fibra, mangueras textiles, cuerdas, fibras, hilos, hilado, fibra para hilar z mezclas de los mismos; se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en tejidos, punto, tricotado, compuestos textiles, no tejidos de fibra y mezclas de los mismos.
El uno o más materiales comprendidos por la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) del método según la invención pueden usarse individualmente o en combinación. Para este propósito, se pueden usar uno o más materiales de un primer material (es decir, seleccionados del grupo de materiales de un primer material o de un primer grupo de materiales como se ha definido anteriormente) o se pueden usar uno o más materiales de un segundo material (es decir, seleccionados del grupo de materiales de un segundo material o de un segundo grupo de materiales como se ha definido anteriormente) o una mezcla o se puede usar una mezcla o combinación de uno o más materiales de un primer material (es decir, seleccionados del grupo de materiales de un primer material o de un primer grupo de materiales como se ha definido anteriormente) con uno o más materiales de un segundo material (es decir, seleccionados del grupo de materiales de un segundo material o de un segundo grupo de materiales como se ha definido anteriormente). Las combinaciones de materiales preferidos dan (por tanto) a su vez como resultado materiales o combinaciones de materiales preferidos.
En una variante preferida del método según la invención, la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprende al menos un segundo material seleccionado del grupo (preferiblemente un segundo grupo de materiales) que consiste en poliésteres, poliamidas, poliamidas-imidas, polipropileno, poliacrilonitrilo y poliacrilmetacrilato así como sus mezclas; de manera particularmente preferible seleccionados del grupo de polímeros sintéticos, preferiblemente polímeros sintéticos biodegradables, que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir así como mezclas de los mismos.
En otra variante preferida del método según la invención, la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprende solo un segundo material seleccionado del grupo (es decir, uno o más materiales seleccionados de un segundo grupo de materiales) que consiste en poliésteres, poliamidas, poliamidas-imidas, polipropileno, poliacrilonitrilo y poliacrilmetacrilato así como mezclas de los mismos; de manera particularmente preferible seleccionados del grupo de polímeros sintéticos, preferiblemente polímeros sintéticos biodegradables, que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir así como mezclas de los mismos. En esta variante preferida del método según la invención, la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) no comprende un primer material (preferiblemente material natural), es decir, ningún material que se seleccione preferiblemente del grupo (preferiblemente de un primer grupo de materiales) que consiste en algodón, lana, seda, celulosa y celulosa regenerada, así como sus mezclas.
Si la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprende uno o más materiales que, como se indicó anteriormente, se seleccionan del grupo que consiste en al menos un primer material (como se ha definido anteriormente), preferiblemente un material natural (y por lo tanto degradable biológicamente), preferiblemente seleccionado del grupo (preferiblemente de un primer grupo de materiales) que consiste en algodón, lana, seda, celulosa y celulosa regenerada; y al menos un segundo material (como se ha definido anteriormente), preferiblemente un material sintético, que se selecciona de entre el grupo (preferiblemente un segundo grupo de materiales) de polímeros sintéticos, polímeros sintéticos preferiblemente biodegradables, que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres no sustituidos, sustituido poliamidas y poliamidas no sustituidas, así como mezclas de los materiales antes mencionados, los artículos textiles producidos por el proceso de acuerdo con la invención son de forma ventajosa, al menos parcialmente, y, dependiendo de los otros constituyentes de los artículos textiles como el agente hidrofobizante, idealmente completamente biodegradable (es decir, a través de mecanismos biológicos, tales como la acción de microorganismos) y por lo tanto al menos parcialmente e idealmente completamente compostables y en consecuencia adecuadas para un ciclo biológico. Por tanto, se prefiere esta variante del método según la invención.
"Biodegradable o degradable biológicamente" significa en el contexto de la presente invención que un artículo textil, un material o una sustancia con esta propiedad es compostable y preferiblemente, al menos se biodegradan (es decir, mediante mecanismos biológicos tales como la acción de microorganismos) predominantemente (es decir, > 90% en peso, preferiblemente> 95% en peso, del material de partida se biodegrada en las condiciones aquí especificadas) e, idealmente, se biodegradan por completo dentro de un período en el rango de 12 a 36 meses, de manera particularmente preferible en el rango de 18 a 30 meses, y preferiblemente a una temperatura en el intervalo de 40 °C a 80 °C, con especial preferencia en el intervalo de 50 °C a 75 °C.
Si la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprende uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste en al menos un primer material (como se ha definido anteriormente), preferiblemente un material natural (y por lo tanto biodegradable) del grupo ( preferiblemente de un primer grupo de materiales) que consiste en celulosa y celulosa regenerada; y al menos un segundo material (como se ha definido anteriormente), preferiblemente un material sintético seleccionado del grupo (preferiblemente de un segundo grupo de materiales) de polímeros sintéticos, preferiblemente polímeros sintéticos biodegradables, que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir, así como mezclas de los materiales antes mencionados, los productos producidos por el proceso de acuerdo con la invención no solo son ventajosamente al menos parcial e idealmente prácticamente completamente biodegradables y, por lo tanto, al menos parcial e idealmente completamente compostables, sino que también son adecuados para cumplir los particularmente
altos requerimientos de su capacidad de resistencia mecánica, así como la longevidad o durabilidad de las propiedades hidrofóbicas o en su lugar repelentes al agua o impermeables. Por tanto, esta variante del método según la invención es especialmente preferida.
En consecuencia, se prefiere un método preferido de acuerdo con la invención o un método de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, en el que la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprenda uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste en
- un primer material seleccionado del grupo (preferiblemente de un primer grupo de materiales) que consiste en celulosa y celulosa regenerada, así como mezclas de los mismos;
- un segundo material seleccionado del grupo (preferiblemente de un segundo grupo de materiales) que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir, así como mezclas de los mismos;
donde el segundo material se selecciona preferiblemente del grupo (preferiblemente de un segundo grupo de materiales) de los copoliésteres, que, como monómeros, comprenden ácido tereftálico y uno o más alcanodioles (preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en etanodiol, 1,3-propanodiol y 1, 4-butanodiol, con especial preferencia etanodiol)
y que comprenden preferiblemente al menos un monómero adicional;
así como
- sus mezclas;
donde la superficie textil comprende preferiblemente uno o más materiales, de los que al menos uno se selecciona del grupo que consiste en
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir, así como mezclas de los mismos;
donde el segundo material se selecciona preferiblemente del grupo de los copoliésteres, que comprenden como monómero ácido tereftálico y uno o más alcanodioles (preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en etanodiol, 1,3-propanodiol y 1,4-butanodiol, de manera particularmente preferible etanodiol)
y que comprenden preferiblemente al menos un monómero adicional que es diferente de los monómeros antes mencionados (ácido tereftálico o uno o más alcanodioles);
La celulosa que se utiliza como primer material, preferiblemente natural, en la etapa (a) del método según la invención se obtiene preferiblemente de la madera de árboles y / o de fibras vegetales, preferiblemente de cáñamo, lino, bambú, plátano y / o ramio.
En el contexto de la presente invención, el término "celulosa regenerada" incluye preferiblemente fibras regeneradas. Las fibras regeneradas son fibras que se producen a partir de materias primas renovables de origen natural mediante procesos químicos. Se trata principalmente de derivados de celulosa elaborados a partir de madera.
La celulosa (pulpa) o celulosa regenerada que se puede utilizar en la etapa (a) del proceso de acuerdo con la invención comprende preferiblemente, dentro del alcance de la presente invención, los materiales (o las fibras de los materiales) viscosa, modal, lyocell y cupro, con especial preferencia lyocell.
Las fibras de viscosa son fibras químicas (fibras regeneradas) que se fabrican industrialmente mediante el proceso de viscosa, un proceso de hilado en húmedo ampliamente conocido. La materia prima de partida del proceso de viscosa es la celulosa, principalmente en forma de madera, de la que se extrae la celulosa de alta pureza mediante diversos procesos.
Las fibras modales, como las fibras de viscosa, también consisten en un 100% de celulosa, pero, a diferencia de otras fibras regeneradas, están hechas principalmente de madera de haya. El material de partida es madera de haya que ha sido descortezada y luego picada en pedazos para separarla de la lignina. Las fibras modales se pueden modificar para lograr una mayor resistencia de la fibra y mejores propiedades de la fibra que otras fibras de celulosa. Además, la fibra modal tiene una mayor absorción de humedad y se seca rápidamente.
Lyocell es una fibra de celulosa regenerada producida industrialmente que se conoce per se y se compone de celulosa y que se produce mediante el proceso de disolvente directo conocido per se. Se utiliza en particular para la producción de textiles y no tejidos. Las fibras de lyocell tienen una alta resistencia en seco y en húmedo, son suaves y absorben muy bien la humedad. Los textiles fabricados con él suelen tener un tacto suave y fresco con una caída fluida, tienen una baja tendencia a arrugarse y pueden lavarse y limpiarse en seco.
El cupro, también conocido como seda de cobre o fibra de cobre, es una fibra textil compuesta por celulosa regenerada. Las propiedades del cupro son comparables a las de la viscosa. Las fibras de cupro se procesan principalmente en materiales de revestimiento textil porque son transpirables, higroscópicas y no se cargan estáticamente. Además, los tejidos tienen un tacto suave como la seda y son lisos y brillantes. El cupro se puede lavar y planchar, pero no está exento de tener que plancharse. El cupro generalmente se produce mediante el proceso de óxido de cobre y amoníaco (proceso Cuoxam).
El segundo material, preferiblemente sintético, que se puede usar en la etapa (a) del método según la invención también comprende elastómeros, preferiblemente elastómeros biodegradables.
Los polímeros sintéticos particularmente preferidos para ser utilizados como segundo material en la etapa (a) del procedimiento según la invención, preferiblemente polímeros sintéticos biodegradables, comprenden poliésteres sustituidos y / o no sustituidos y de manera particularmente preferida comprenden copoliésteres de monómeros aromáticos y alifáticos. Estos copoliésteres de monómeros aromáticos y alifáticos particularmente preferidos incluyen preferiblemente, como monómeros, ácido tereftálico y uno o más alcanodioles, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en etanodiol, 1,3-propanodiol y 1,4-butanodiol. En una variante particularmente preferida del método según la invención, en la etapa (a), los copoliésteres a usar como segundo material, preferiblemente sintético, comprenden, como monómeros, ácido tereftálico y uno o más alcanodioles (preferiblemente un alcanodiol, es decir, un alcanodiol de un tipo) seleccionado del grupo que consiste en etanodiol, 1,3-propanodiol y 1,4-butanodiol (preferiblemente etanodiol), y preferiblemente comprenden al menos un monómero adicional. Ejemplos de poliésteres sustituidos o no sustituidos biodegradables, o de fibras de tales poliésteres sustituidos o no sustituidos biodegradables que se utilizan con especial preferencia de acuerdo con la invención son tereftalato de adipato de polibutileno ("PBAT"), Ecoflex® (BASF) e infinito® (Lauffenmühle GmbH & Co. KG).
Las poliamidas preferidas que se pueden usar en la etapa (a) del proceso de acuerdo con la invención son o incluyen poliamidas-imidas y aramidas (estas últimas también se denominan "poliamidas aromáticas"), preferiblemente de acuerdo con la definición de la Federal Trade Commission de EE.UU., según la cual aramidas son poliamidas con grupos aromáticos en la cadena principal en la que al menos el 85% de los grupos amida están unidos directamente a dos anillos aromáticos.
Una poliamida biodegradable particularmente preferida para usar en la etapa (a) del método de acuerdo con la invención es la conocida poliamida 6. Un ejemplo de poliamida biodegradable que es particularmente preferida según la invención es Amni Soul Eco® (Rhodia / Solvay).
Las variantes mencionadas anteriormente de la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) se pueden usar individualmente o en combinación (juntas). Por ejemplo, los hilos, fibras o hilados hechos de uno o más de los materiales especificados anteriormente pueden usarse individualmente o en combinación. Por ejemplo, hilos hechos de al menos un material sintético y / o hilos hechos de al menos un material natural pueden hilarse individualmente o juntos para formar hilados, o estos hilos diferentes pueden procesarse individualmente o juntos para formar un no tejido, tejido o tela, por ejemplo, unido, entretejido, o tricotado.
Preferiblemente, en la etapa (a) del método según la invención, se utilizan artículos textiles producidos o proporcionados cuya superficie textil se selecciona del grupo que consiste en tejidos y tricotados. El tratamiento con plasma de tejidos y tricotados en la etapa (b) del método según la invención se puede llevar a cabo de forma especialmente racional y eficaz. Los tejidos o tricotados producidos mediante el método de acuerdo con la invención pueden procesarse adicionalmente directamente en artículos textiles confeccionados, por ejemplo, artículos textiles para uso diario, tales como ropa para exteriores.
Los materiales antes mencionados (por ejemplo, celulosa o celulosa regenerada y / o uno o más polímeros sintéticos como se han definido anteriormente) y los tipos antes mencionados de superficies textiles (por ejemplo, tejidos o tricotados) se pueden combinar preferiblemente y tales combinaciones, en particular combinaciones de los materiales preferidos con tipos de superficies textiles preferidos dan lugar a variantes preferidas del método según la invención. También se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, en el que la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) es un tejido, punto, tricotado, trenza, cosido, fieltro, no tejido de fibra y / o una manguera textil, preferiblemente un tejido y / o punto, de manera particularmente preferible un tejido, el cual o la cual
- tiene un peso por unidad de área en el rango de 20 g/m2 a 500 g/m2, preferiblemente en el rango de 100 g/m2 a 200 g/m2,
y / o
- tiene una densidad de hilo en el rango de 80 a 120 hilos de urdimbre / cm y de 40 a 80 hilos de trama / cm. En experimentos propios se ha demostrado que estas superficies textiles preferidas antes mencionadas, en particular tejidos y / o tejidos de punto, son particularmente adecuadas para el tratamiento con plasma en la etapa (b) del método de acuerdo con la invención y, por lo tanto, posibilitan una activación particularmente buena del plasma y una hidrofobización posterior particularmente buena de una superficie textil.
También se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, en el que el agente hidrofobizante utilizado en la etapa (c)
- es un agente impermeabilizante acuoso, que preferiblemente comprende polidimetilsiloxano modificado y / o
- no comprende ningún compuesto orgánico que contenga flúor.
Un agente impermeabilizante acuoso permite que el proceso se lleve a cabo como un proceso acuoso (es decir, que se lleve a cabo al menos en presencia de agua), idealmente sin la presencia de disolventes orgánicos. De esta manera, pocos o ningún solvente orgánico ingresa al medio ambiente sin la necesidad de medidas complejas de filtrado o retención o hay pocos residuos orgánicos o ningún residuo de solvente orgánico que podría afectar el medio ambiente o que tendrían que eliminarse de manera costosa. Se sabe que los polidimetilsiloxanos son a lo sumo ligeramente tóxicos y al menos en gran parte químicamente inertes, de modo que cuando se usan en el método de acuerdo con la invención, los daños a la salud de los organismos vivos pueden ser al menos en gran parte, e idealmente por completo, excluidos.
Debido a la renuncia al menos extensa e idealmente completa del uso de compuestos orgánicos que contienen flúor, como compuestos orgánicos perfluorados o polifluorados (fluorocarburos) en el proceso de acuerdo con la invención, se evitan las desventajas ambientales típicas de estas clases de sustancias, lo que supone una contribución adicional a la alta compatibilidad ambiental del proceso de acuerdo con la invención.
En el proceso de acuerdo con la invención o en un proceso de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, el agente hidrofobizante es preferiblemente un agente hidrofobizante acuoso que
- comprende polidimetilsiloxano modificado, preferiblemente polidimetilsiloxano modificado, en el que uno o más grupos metilo son reemplazados por sustituyentes con grupos funcionales básicos, grupos alquilo y / o grupos poliéter;
así como adicionalmente
- uno o más polímeros catiónicos que se seleccionan del grupo que consiste en
- poliacrilatos, preferentemente seleccionados del grupo que consiste en homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres de ácido metacrílico y eventualmente otros monómeros que pueden copolimerizarse con ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y / o ésteres de ácido metacrílico, preferiblemente estireno;
- poliuretanos, preferiblemente poliuretanos del tipo poliéster y / o del tipo policarbonato; poliéster, que se forman preferiblemente por policondensación de dialcoholes o polialcoholes con diisocianatos y / o poliisocianatos
- poliésteres, que se forman preferentemente por policondensación de dialcoholes o polialcoholes con ácidos dicarboxílicos y / o ácidos policarboxílicos
-polipéptidos, que se forman preferiblemente por policondensación de aminoácidos,
- poliamidas, que se forman preferentemente por policondensación de aminoácidos,
- preferiblemente biopolímeros sintéticos, preferiblemente polipéptidos o poliamidas, cada uno de los cuales se forma preferiblemente por policondensación de aminoácidos;
y
- polisacáridos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en quitina y quitosano (para modificaciones y similares, ver más abajo).
Los poliacrilatos utilizables en la etapa (c) del método según la invención, que se seleccionan preferentemente del grupo que consiste en homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y ésteres de ácido metacrílico, pueden contener opcionalmente otras unidades monoméricas co-polimerizables con ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y / o ésteres de ácido metacrílico. "Eventualmente" significa, en este contexto, que los homopolímeros y copolímeros se forman a partir de monómeros de ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y ésteres de ácido metacrílico, donde (dependiendo de los requisitos del caso individual) otros monómeros co-polimerizables con ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y / o ésteres de ácido metacrílico están integrados o no están integrados.
El polidimetilsiloxano modificado se usa preferiblemente en el agente hidrofobizante acuoso en la etapa (c) del procedimiento según la invención en una relación en peso en el rango de 1:20 a 20 :1, preferiblemente en el rango de 1:10 a 10:1, con especial preferencia en el intervalo de 7:1 a 1:7, en relación con el uno o más polímeros catiónicos. El agente hidrofobizante acuoso en la etapa (c) del procedimiento de acuerdo con la invención contiene preferiblemente el polidimetilsiloxano modificado en una cantidad total en el rango de 0 ,1% en peso a 20% en peso, de manera particularmente preferible en el rango de 0,2% en peso a 15%% en peso y de manera particularmente preferible en el intervalo de 0,3% en peso a 10% en peso, basado en el peso total del agente hidrofobizante acuoso. El agente hidrofobizante acuoso en la etapa (c) del procedimiento de acuerdo con la invención contiene preferiblemente el uno o más polímeros catiónicos en una cantidad total en el rango de 0,05% en peso a 15% en peso, de manera particularmente preferible en el rango de 0,1% en peso % a 10% en peso y de manera particularmente preferible en el intervalo de 0,15% en peso a 5% en peso, basado en el peso total del agente hidrofobizante acuoso. El polidimetilsiloxano modificado que se puede utilizar en la etapa (c) del procedimiento de acuerdo con la invención comprende preferiblemente uno o más polidimetilsiloxanos que se seleccionan del grupo que consiste en aminoalquilpolidimetilsiloxano, amidoaminoalquil-polidimetilsiloxano, alquil-aminoalquil-polidimetilsiloxano, alquilaminoamidoalquil-polidimetilsiloxanoxano, polioxialquileno-polidimetilsiloxano y alquil-polioxialquilenopolidimetilsiloxano. Ejemplos de tales polidimetilsiloxanos modificados, que preferiblemente también se usan en la etapa (c) del procedimiento según la invención, se describen en particular en el documento WO 2010/139466.
Los polidimetilsiloxanos modificados mencionados anteriormente se pueden utilizar individualmente o en combinación entre sí.
Los polímeros catiónicos utilizables en la etapa (c) del procedimiento según la invención son preferentemente homopolímeros o copolímeros que, como constituyentes de las cadenas laterales de los correspondientes monómeros, comprenden grupos básicos no cargados, preferentemente grupos amino primarios, secundarios o terciarios, que forman grupos catiónicos mediante la adopción de iones H+. Ejemplos de tales polímeros catiónicos que se usan preferiblemente en la etapa (c) del método según la invención se describen en particular en el documento WO 2010/139466.
Los polímeros catiónicos mencionados anteriormente se pueden usar individualmente o en combinación entre sí. En el contexto de la presente invención, el término "polisacárido" incluye polisacáridos modificados y no modificados, preferiblemente quitina modificada y quitosano modificado y no modificado, donde pueden existir diferencias en términos de masas molares, en términos de grados de desacetilación, así como en términos de derivados de polisacáridos adecuados según la invención, tales como preferiblemente derivados de quitosano. Los derivados de quitosano que se utilizan preferiblemente en el procedimiento de acuerdo con la invención incluyen succinato de quitosano (N-succinil-quitosano), propionato de quitosano (N-propionil-quitosano) y adipato de quitosano (N-adipilquitosano).
Los polímeros catiónicos que se utilizan con preferencia en método según la invención mencionado anteriormente son los biopolímeros quitina y / o quitosano y sus derivados, preferiblemente quitosano y sus derivados. Si hay más unidades de 2-amino-2-desoxi-l3-D-glucopiranosa desacetiladas que acetiladas en la molécula de biopolímero total (> 50% de unidades desacetiladas), esto se denomina quitosano en el presente texto, de acuerdo con el entendimiento habitual en el campo especializado. Si hay más unidades de 2-amino-2-desoxi-l3-D-glucopiranosa acetiladas que
desacetiladas en la molécula de biopolímero total (<50% de unidades desacetiladas), esto se denomina quitina en el presente texto, de acuerdo con el entendimiento habitual en el campo especializado. El grado de desacetilación resultante en la quitina o el quitosano puede variar. Para mejorar la solubilidad en soluciones acuosas y / o reducir la viscosidad, se puede cambiar la longitud de la cadena y / o el grado de desacetilación del polisacárido (quitina o quitosano). Debido a los grupos amino libres creados por la desacetilación, el quitosano es un policatión con una alta densidad de carga en solución ácida.
Para el uso en la etapa (c) del procedimiento según la invención se prefiere un quitosano con un grado de desacetilación> 75%, de manera especialmente preferida con un grado de desacetilación > 85% y muy particularmente preferible con un grado de desacetilación > 90%. El peso molecular del quitosano utilizado en la etapa (c) del procedimiento de acuerdo con la invención se encuentra preferiblemente en un rango de 10000 Daltons a 5000000 Daltons, de manera particularmente preferible en un rango de 100000 Daltons a 2000000 Daltons y de manera muy particularmente preferible en un rango de 150000 Daltons a 1000000 Daltons. En el documento WO 2010/139466 se describen en particular ejemplos de tipos de quitosano que pueden usarse o preferiblemente se pueden usar en la etapa (c) del método según la invención.
Por consiguiente, también se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrita anteriormente o a continuación, en el que
- el polidimetilsiloxano modificado es un polidimetilsiloxano modificado,
- en el que uno o más grupos metilo están reemplazados cada uno por un sustituyente con un grupo funcional básico, preferiblemente cada uno por un grupo aminoalquilo o un grupo amido-aminoalquilo, y que preferiblemente comprende grupos metoxi terminales;
y / o (preferiblemente "y")
- en el que uno o más polímeros catiónicos se seleccionan del grupo que consiste en
- poliacrilatos funcionalizados por grupos catiónicos o grupos básicos, preferiblemente por grupos amino, efectuándose preferiblemente la funcionalización mediante ésteres de ácido (met)acrílico apropiadamente sustituidos o funcionalizados;
preferiblemente copolímeros de estireno-acrilato que están funcionalizados por grupos básicos, preferiblemente por grupos amino;
- poliuretanos funcionalizados por grupos catiónicos o grupos básicos, preferiblemente por grupos amino;
- poliésteres funcionalizados por grupos catiónicos o grupos básicos, preferiblemente por grupos amino; - polipéptidos que comprenden uno o más aminoácidos básicos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en lisina, arginina, histidina, citrulina y ornitina,
y
- quitosano, preferiblemente con un grado de desacetilación> 75%;
donde preferiblemente al menos uno de los uno o más polímeros catiónicos se selecciona del grupo que consiste en
- poliacrilatos, preferiblemente copolímeros de estireno-acrilato, que están funcionalizados por grupos catiónicos o grupos básicos, preferiblemente por grupos básicos, de manera particularmente preferible por grupos amino,
y
quitosano, preferiblemente con un grado de desacetilación> 75%.
En el contexto del presente texto, una sustitución, por ejemplo, de una cadena lateral de una molécula, con un grupo funcional (que puede especificarse con más detalle en casos individuales) también se denomina "funcionalización".
Por consiguiente, en el presente texto los términos "sustituido" y "funcionalizado" (cuando corresponda, cada uno designado con más detalle) se utilizan como sinónimos.
En el contexto de la presente invención, los términos "poliamidas" y "polipéptidos" (es decir, un polímero natural o sintético unido por enlaces peptídicos entre aminoácidos) se usan como sinónimos y solo se usan de manera diferente dependiendo del contexto objetivo. El término "polipéptido" se usa habitualmente en relación con los correspondientes polímeros naturales.
Ejemplos de agentes hidrofobizantes acuosos libres de flúor que se utilizan preferentemente en la etapa (c) del método según la invención se describen en particular en el documento WO 2010/139466.
En el método según la invención, el tratamiento con plasma en la etapa (b) es
- un tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente una activación con plasma a baja presión, o comprende
- un tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente una activación con plasma a baja presión, y al menos una etapa adicional de tratamiento con plasma.
Un plasma de baja presión generalmente se genera entre dos o más electrodos por campos electromagnéticos de alta frecuencia, a una presión que es considerablemente más baja que la presión de la atmósfera terrestre. Debido al gran camino libre (medio) de las partículas excitadas generadas de esta manera, la expansión del plasma puede ir más allá del rango efectivo del campo de alta frecuencia y también cubrir todo el volumen de una cámara de plasma.
En la variante preferida del método de acuerdo con la invención especificada anteriormente, la al menos una etapa adicional de tratamiento con plasma comprende preferiblemente la limpieza por plasma, de manera particularmente preferible la limpieza por plasma de la superficie textil producida o proporcionada en la etapa (a) antes de que se lleve a cabo la activación con plasma de dicha superficie textil. Por tanto, la limpieza por plasma es seguida por el tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente la activación por plasma a baja presión.
Se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, donde el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo a una presión en el rango de 1 Pa (0,01 mbar) a 20 kPa (200 mbar), preferiblemente a una presión en el intervalo de 1 Pa (0,01 mbar) a 0,5 kPa (5 mbar), con especial preferencia a una presión en el intervalo de 10 Pa a 50 Pa (0,1 mbar a 0,5 mbar).
Se ha encontrado en experimentos propios que en los rangos de presión especificados anteriormente como preferidos o particularmente preferidos, se logra un buen o incluso el mejor éxito por un lado con respecto a la penetración de la superficie textil por medio del tratamiento con plasma de baja presión, que es decisiva para la estabilidad a largo plazo del tratamiento, y por otro lado la velocidad del proceso, lo cual es importante para la aplicación económica del proceso. Una presión de gas más alta generalmente conduce a una activación del plasma más rápida, pero su estabilidad a largo plazo es limitada. El uso de una presión de gas más baja (por ejemplo <10 Pa), por otro lado, conduce generalmente a una penetración ventajosa de la superficie textil por medio del tratamiento con plasma a baja presión, pero requiere tiempos de tratamiento más largos. En el peor de los casos, una presión de gas demasiado alta puede incluso conducir a una disminución significativa del éxito del tratamiento (reducción de la humectabilidad del tejido tratado).
Por lo tanto, se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención, en el que los rangos de presión especificados anteriormente para la etapa (b) como preferidos o particularmente preferidos para el tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente la activación con plasma a baja presión, se combinen con los rangos de duración temporal especificados a continuación para la etapa (b) como preferidos o particularmente preferidos para el tratamiento con plasma de baja presión, preferiblemente la activación con plasma de baja presión.
Se prefiere un método inventivo o un método de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, donde el tratamiento con plasma a baja presión (etapa (b)) se realiza a una temperatura en el intervalo de 10 °C a 50 °C, preferiblemente de 15 °C a 40 °C. Habitualmente, cuando se realiza un proceso de plasma, en particular un proceso de plasma a baja presión o un proceso de activación por plasma a baja presión en el rango de temperatura especificado y bajo las condiciones o las condiciones preferidas especificadas anteriormente y a continuación se habla de un proceso de “plasma de baja temperatura” (“LTP”). Si la etapa (b) del proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo a temperaturas por debajo del rango de temperatura especificado o del rango de temperatura preferido, puede ocurrir, por ejemplo, un aumento de las reacciones secundarias indeseables. Si la etapa (b) del proceso de acuerdo con la invención se lleva a cabo a temperaturas por encima del rango de temperatura especificado o del rango de
temperatura preferido, puede, por ejemplo, reducirse la velocidad de deposición de los constituyentes del gas o la mezcla de gases que forman el plasma de una manera indeseable, como resultado de lo cual el efecto deseado del tratamiento con plasma puede verse afectado.
El tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente la activación con plasma a baja presión, en la etapa (b) del método según la invención se lleva a cabo en presencia de un gas reactivo y un gas inerte.
El gas reactivo utilizado es uno o más compuestos que contienen oxígeno que liberan o poner a disposición oxígeno molecular al menos de forma intermedia al menos en las condiciones de activación por plasma a baja presión (por ejemplo, precursores de oxígeno).
Se trata pues de un método según la invención en el que el tratamiento con plasma a baja presión se realiza con al menos un compuesto que contiene oxígeno, seleccionado del grupo que consiste en O, O2, O3, NO, N2O y CO2, de manera que, preferiblemente, los grupos funcionales que contienen oxígeno (preferiblemente -OH, -CO, -CHO o -COOH) se generan en la superficie textil, preferiblemente están unidos covalentemente a la superficie textil.
La detección de la generación de tales grupos funcionales que contienen oxígeno en la superficie textil, o en su caso la detección de su enlace covalente a la superficie textil, se puede llevar a cabo mediante métodos físicos o fisicoquímicos adecuados, por ejemplo, mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (espectroscopia FT-IR) o por espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X para análisis químico (ESCA). Por consiguiente, es un método de acuerdo con la invención en el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno - está presente en una mezcla, preferiblemente una mezcla de gases, que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado del grupo que consiste en He y Ar, en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen
en el que preferiblemente la mezcla (preferiblemente dicha mezcla de gas que contiene O2 y al menos un gas inerte seleccionado del grupo que consiste en He y Ar) comprende un porcentaje en volumen de O2 y al menos un gas inerte seleccionado del grupo que consiste en He y Ar de al menos 99 % en volumen
y de manera particularmente preferible contiene un porcentaje en volumen de O2 y Ar de al menos 99 % en volumen.
Preferiblemente, el tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente la activación con plasma a baja presión, se lleva a cabo en la etapa (b) del método según la invención con un gas o mezcla de gases, la cual (antes de la transición al estado de plasma), además del gas o los gases que contienen oxígeno, no tiene más de un 1% en volumen de otros componentes, gaseosos. Manteniendo tan baja la proporción de otros componentes, pueden reducirse en gran medida, o incluso evitarse, reacciones secundarias no deseadas, en particular debido a otros componentes de la mezcla de gases que estarían de otro modo presentes.
El método de acuerdo con la invención comprende la mezcla antes mencionada, preferiblemente dicha mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado del grupo que consiste en He y Ar contiene (antes de la transición al estado de plasma) una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte, preferiblemente He y / o Ar, en el intervalo de 10% en volumen a 30% en volumen.
En experimentos propios se encontró que una mezcla de gases de esta composición preferida proporciona muy buenos o incluso los mejores resultados con respecto a la activación por plasma preparatoria de una superficie textil según el método según la invención, de modo que los resultados con respecto a las propiedades de repelencia de humedad de la superficie textil hidrofobizada tratada con plasma de acuerdo con la invención producida por el proceso y la durabilidad de estas propiedades de repelencia de humedad son también muy buenos o incluso los mejores (véase, por ejemplo, a continuación, los resultados del ejemplo 6 , tabla 3 o del ejemplo 7, tabla 4).
También se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación,
en el que
la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprenda uno o más materiales que se seleccionan del grupo que consiste en
- un primer material, preferiblemente un material natural, seleccionado del grupo que consiste en algodón, lana, seda, celulosa y celulosa regenerada, así como mezclas de los mismos; de manera particularmente preferible seleccionado del grupo que consiste en celulosa y celulosa regenerada y mezclas de las mismas;
- un segundo material, preferiblemente un material sintético, seleccionado del grupo que consiste en poliésteres, poliamidas, poliamida-imidas, polipropileno, poliacrilonitrilo y poliacrilmetacrilato así como mezclas de los mismos; de manera particularmente preferible seleccionados del grupo de polímeros sintéticos, preferiblemente polímeros sintéticos biodegradables, que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir así como mezclas de los mismos;
así como
- sus mezclas;
en el que la superficie textil comprende preferiblemente uno o más materiales, de los cuales al menos uno se selecciona del grupo que consiste en
- un segundo material, preferiblemente un material sintético, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en poliésteres, poliamidas, poliamida-imidas, polipropileno, poliacrilonitrilo y poliacrilmetacrilato y sus mezclas; de manera particularmente preferible seleccionados del grupo de polímeros sintéticos, preferiblemente polímeros sintéticos biodegradables, que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir y mezclas de los mismos;
el tratamiento con plasma en la etapa (b)
- es un tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente una activación con plasma a baja presión, en el que el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consiste en O, O2, O3, NO, N2O y CO2, el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo que consiste en He y Ar, en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen, de modo que preferentemente los grupos funcionales que contienen oxígeno se generan en la superficie textil, que preferiblemente están unidos de manera covalente a la superficie textil, y
el agente hidrofobizante utilizado en la etapa (c) es un agente hidrofobizante acuoso que
comprende polidimetilsiloxano modificado, preferentemente polidimetilsiloxano modificado, en el que uno o más grupos metilo han sido sustituidos por sustituyentes con grupos funcionales básicos, grupos alquilo y / o grupos poliéter;
así como, adicionalmente
comprende uno o más polímeros catiónicos que se seleccionan del grupo que consiste en
- poliacrilatos, preferentemente seleccionados del grupo que consiste en homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres de ácido metacrílico y eventualmente otros monómeros que pueden copolimerizarse con ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y / o ésteres de ácido metacrílico, preferiblemente estireno;
- poliuretanos, preferiblemente poliuretanos del tipo poliéster y / o del tipo policarbonato;
- poliéster,
- polipéptidos
- poliamidas
y
- polisacáridos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en quitina y quitosano.
Particularmente preferido es un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación,
donde
la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprende uno o más materiales que se seleccionan del grupo que consiste en
- un primer material seleccionado del grupo que consiste en celulosa y celulosa regenerada, así como mezclas de los mismos;
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir, así como mezclas de los mismos;
donde el segundo material se selecciona preferiblemente del grupo de los copoliésteres, que, comprenden, como monómeros, ácido tereftálico y uno o más alcanodioles (preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en etanodiol, 1, 3-propanodiol y 1,4-butanodiol, con especial preferencia etanodiol)
y que comprenden preferiblemente al menos un monómero adicional, que es diferente de los monómeros antes mencionados (ácido tereftálico o uno o varios alcanodioles)
así como
- sus mezclas;
en donde la superficie textil comprende preferiblemente uno o más materiales, de los que al menos uno se selecciona del grupo que consiste en
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir y mezclas de los mismos;
donde el segundo material se selecciona preferiblemente del grupo de los copoliésteres, que, comprenden, como monómeros, ácido tereftálico y uno o más alcanodioles (preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en etanodiol, 1, 3-propanodiol y 1,4-butanodiol, con especial preferencia etanodiol)
y que comprenden preferiblemente al menos un monómero adicional que es diferente de los monómeros antes mencionados (ácido tereftálico o uno o más alcanodioles);
el tratamiento con plasma en la etapa (b)
- es un tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente una activación con plasma a baja presión, que se lleva a cabo en presencia de una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado del grupo formado por He y Ar, el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo que consiste en He y Ar, en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen, en el que dicha mezcla de gases comprende un porcentaje en volumen de O2 y al menos un gas inerte seleccionado del grupo que consiste en He y Ar de al menos 99 % en volumen,
y donde de manera particularmente preferible dicha mezcla de gases contiene un porcentaje en volumen de O2 y Ar de al menos 99 % en volumen
y
el agente hidrofobizante utilizado en la etapa (c) es un agente hidrofobizante acuoso que comprende polidimetilsiloxano modificado, preferentemente polidimetilsiloxano modificado, en el que uno o más grupos metilo son sustituidos por sustituyentes con grupos funcionales básicos, grupos alquilo y / o grupos poliéter; así como, adicionalmente
comprende uno o más polímeros catiónicos que se seleccionan del grupo que consiste en
-poliacrilatos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres de ácido metacrílico y opcionalmente otros monómeros copolimerizables con ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y / o ésteres de ácido metacrílico, preferiblemente estireno;
- poliuretanos, preferiblemente poliuretanos del tipo poliéster y / o del tipo policarbonato;
- poliéster,
- polipéptidos,
- poliamidas
y
- polisacáridos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en quitina y quitosano.
También se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, en el que en la etapa (b)
- el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo durante un tiempo en el intervalo de 10 segundos a 10 minutos, preferiblemente en el intervalo de 30 segundos a 5 minutos, de manera particularmente preferida en el intervalo de 1 minuto a 3 minutos;
y / o
- el plasma de baja presión se genera a una frecuencia en el rango de 10 MHz a 18 MHz, preferiblemente en el rango de 11 m Hz a 15 MHz,
y / o
- el plasma de baja presión se genera con electrodos, estando la densidad de los electrodos preferiblemente en el rango de 1 a 10 electrodos / m2, de manera particularmente preferible en el rango de 2 a 5 electrodos/m2, de manera muy particularmente preferible en el rango de 2,5 a 4 electrodos/m2 respecto a la superficie textil producida o proporcionada en la etapa (a);
y / o
- el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo con una fuente de generación de plasma a una potencia en el rango de 0,05 kW a 100 kW, preferiblemente en el rango de 1 kW a 25 kW, de manera particularmente preferible en el rango de 2 kW a 15 kW, de manera muy particularmente preferible en el intervalo de 5 kW a 10 kW,
y / o
- el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo en una cámara de tratamiento con plasma a una potencia en el intervalo de 0,25 kW/m3 a 2,0 kW/m3, preferiblemente en el intervalo de 0,5 kW/m3 a 1,5 kW/m3 Los parámetros del tratamiento con plasma a baja presión en la etapa (b) del método según la invención indicados anteriormente como preferidos o particularmente preferidos pueden combinarse preferiblemente y, en combinación, dar como resultado condiciones de método particularmente preferidas para realizar la etapa (b).
En particular, se prefieren variantes del método de acuerdo con la invención, donde en la etapa (b) se lleva a cabo un tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente una activación con plasma a baja presión, con una presión en el rango de 1 Pa (0,01 mbar) a 0,5 kPa (5 mbar) y con una duración en el intervalo de 30 segundos a 5 minutos. Además, se prefieren particularmente variantes del método de acuerdo con la invención, donde en la etapa (b) se lleva a cabo un tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente una activación con plasma a baja presión, a una presión en el rango de 10 Pa a 50 Pa (0,1 mbar a 0,5 mbar) y con una duración en el intervalo de 1 minuto a 3 minutos. Como ya se indicó anteriormente, bajo estas condiciones preferidas de rangos de presión y duración, se obtiene el mejor efecto o el mejor compromiso del método según la invención con respecto a la penetración de la superficie textil
por medio del tratamiento con plasma a baja presión, longevidad de la activación lograda y posterior hidrofobización de la superficie textil, así como la aplicación económica del procedimiento.
Si en la etapa (b) del método según la invención el plasma a baja presión se genera con electrodos, estando la densidad de los electrodos preferentemente en el rango antes mencionado, se logra una activación particularmente eficaz y uniforme (homogénea) y posterior hidrofobización de la superficie textil.
Si, en la etapa (b) del método según la invención, el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo en una cámara de tratamiento con plasma con una potencia en el rango mencionado anteriormente o con una fuente de generación de plasma con una potencia en el rango anteriormente mencionado, se logran particularmente buenos resultados con respecto a la activación de la superficie textil o a la posterior hidrofobización y su longevidad.
Se ha demostrado que resultados particularmente buenos o incluso los mejores resultados con respecto a la activación por plasma preparatoria de una superficie textil según el método de acuerdo con la invención y, por lo tanto, también resultados muy buenos o incluso los mejores con respecto a las propiedades repelentes de la humedad de la superficie textil hidrofobizada tratada con plasma y la durabilidad de las propiedades de humedad repelente resultan cuando se lleva a cabo el método de acuerdo con la invención (en la etapa (b)) como un tratamiento con plasma de baja presión con una fuente de generación de plasma a una potencia en el rango especificado arriba o en el rango preferido especificado arriba. Por ejemplo, a valores más bajos que los dados anteriormente para la potencia de la fuente de generación de plasma, se obtiene una activación por plasma inadecuada de la superficie textil, que finalmente también conduce a propiedades repelentes de la humedad insatisfactorias de la superficie textil tratada y / o a una durabilidad insatisfactoria de estas propiedades repelentes de la humedad. Por otro lado, si la potencia de la fuente de generación de plasma es superior a los valores dados anteriormente, la superficie textil utilizada puede incluso resultar dañada. Se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, en el que el tratamiento químico húmedo en la etapa (c) comprende una o más o todas las siguientes medidas:
- impregnación, preferiblemente impregnación en baño completo, de manera particularmente preferida mediante foulardado, de la superficie textil tratada con plasma resultante en la etapa (b) o de una superficie textil producida a partir de la misma en pasos posteriores,
- secado del agente hidrofobizante absorbido en la superficie textil,
- fijación del agente hidrofobizante absorbido en la superficie textil,
en el que el tratamiento químico húmedo comprende preferentemente una impregnación en baño completo, de forma especialmente preferente mediante foulardado, de la superficie textil tratada con plasma resultante en la etapa (b) o de una superficie textil producida a partir de la misma en etapas posteriores,
en el que preferiblemente después tiene lugar el secado y / o la fijación del agente hidrofobizante absorbido en la superficie textil.
En el contexto de la presente invención, la impregnación en el curso del tratamiento químico húmedo antes mencionado en la etapa (c) del método según la invención se puede llevar a cabo utilizando cualquier método adecuado para este propósito, por ejemplo mediante pulverización, inmersión, impregnación a presión, aplicación "kiss-and-roll", impregnación en lavado, por ejemplo, en la lavadora, impregnación de baño completo (preferido) o mediante una combinación de varios de los métodos anteriormente mencionados.
De acuerdo con la invención, la impregnación se lleva a cabo preferiblemente mediante impregnación en baño completo, de manera particularmente preferida mediante foulardado, preferiblemente si el tratamiento químico húmedo es un tratamiento químico húmedo acuoso. De esta manera, la superficie textil hidrofobizada tratada con plasma obtenida en la etapa (c) del método según la invención se pone en contacto de la manera más eficaz con el agente hidrofobizante y se obtiene una superficie textil particularmente completa y permanentemente hidrofobizada.
También se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrita anteriormente o a continuación, en el que el tratamiento químico húmedo en la etapa (c)
- es un tratamiento químico húmedo acuoso (como se explicó anteriormente), que comprende una impregnación (como se explicó anteriormente), preferiblemente impregnación en baño completo, de manera particularmente preferible mediante foulardado, de la superficie textil tratada con plasma resultante en la etapa (b) o de una superficie textil producida a partir de ella mediante pasos adicionales, con un agente hidrofobizante acuoso que comprende polidimetilsiloxano modificado, en el que se usa polidimetilsiloxano modificado en una
concentración en el intervalo de 200 g/L a 400 g/L, preferiblemente en el intervalo de 250 g/L a 350 g/L , basado en la cantidad total de líquido acuoso utilizado en el tratamiento químico húmedo en la etapa (c).
Si el tratamiento químico húmedo definido anteriormente se lleva a cabo con un polidimetilsiloxano modificado (como se describió anteriormente, o con un polidimetilsiloxano modificado descrito como preferido) en una concentración en el rango de 200 g/L a 400 g/L, preferiblemente en el rango de 250 g/L a 350 g/L, en base a la cantidad total de líquido acuoso utilizado en el tratamiento químico húmedo en la etapa (c) (en particular, sobre una superficie textil como se describe anteriormente de un artículo producido o proporcionado en la etapa (a) que contiene uno o más materiales que se seleccionan del grupo que consiste en un primer material seleccionado del grupo que consiste en celulosa y celulosa regenerada y sus mezclas) se consiguen los mejores resultados de acuerdo con el método de acuerdo con la invención en términos de las propiedades de repelencia a la humedad del tejido impregnado resultante y de durabilidad de la impregnación. Concentraciones de polidimetilsiloxano modificado inferiores a las indicadas anteriormente pueden dar como resultado propiedades de repelencia a la humedad insatisfactorias de la superficie textil tratada. Por el contrario, concentraciones de polidimetilsiloxano modificado superiores a las especificadas anteriormente pueden incluso conducir a una durabilidad reducida de las propiedades repelentes de humedad de la superficie textil tratada.
Es particularmente preferido un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, en el que el tratamiento químico húmedo en la etapa (c) es un tratamiento químico húmedo acuoso que comprende una impregnación en baño completo, preferiblemente por medio de foulardado, de la superficie textil tratada con plasma resultante en la etapa (b) o de una superficie textil producida a partir de ella mediante pasos adicionales, donde la impregnación de baño completo, preferiblemente foulardado, - se lleva a cabo a una presión en el intervalo de 100 kPa a 500 kPa, preferiblemente en el intervalo de 200 kPa a 400 kPa
y / o
se lleva a cabo con una velocidad de recorrido de la superficie textil (dimensión de longitud de la superficie textil) a través del baño completo usado para la impregnación en el intervalo de 0,5 m / min a 5 m / min, preferiblemente en el intervalo de 1 m / min a 3 m / min,
y / o (preferiblemente "y")
- se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 15 °C a 35 °C, preferiblemente en el rango de 18 °C a 25 °C.
También se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, donde el tratamiento químico de la etapa (c) es un tratamiento químico húmedo acuoso y comprende el secado del agente hidrofobizante absorbido sobre la superficie textil, donde el secado se lleva a cabo - a una temperatura en el rango de 100 °C a 140 °C, preferiblemente en el rango de 110 °C a 130 °C, y / o (preferiblemente "y")
- durante una duración en el rango de 30 segundos a 5 min, preferiblemente en el rango de 1 min a 4 min, y / o (preferiblemente "y")
- en un bastidor de tensión.
Se prefiere un método de acuerdo con la invención o un método preferido de acuerdo con la invención descrito anteriormente o a continuación, donde el tratamiento químico húmedo en la etapa (c) es un tratamiento químico húmedo acuoso y comprende la fijación del agente hidrofobizante absorbido sobre la superficie textil, donde la fijación se lleva a cabo
- a una temperatura en el intervalo de 120 °C a 190 °C, preferiblemente en el intervalo de 140 °C a 180 °C, con especial preferencia en el intervalo de 150 °C a 170 °C,
y / o (preferiblemente "y")
- durante una duración en el rango de 20 segundos a 4 minutos, preferiblemente en el rango de 30 segundos a 3 minutos, de manera particularmente preferible en el rango de 1 minuto a 3 minutos,
y / o (preferiblemente "y")
- en un bastidor de tensión.
Las medidas especificadas anteriormente para el tratamiento químico húmedo en la etapa (c) del método según la invención o especificadas como (particularmente) preferidas, incluido el secado y la fijación, se combinan preferiblemente entre sí, lo que da como resultado variantes particularmente preferidas del método de acuerdo con la invención que dan como resultado superficies textiles particularmente eficaces y / o permanentemente hidrofobizadas. Tales superficies textiles particularmente hidrofobizadas de forma permanente conservan sus propiedades ventajosas, en particular hidrófugas o impermeables, durante un tiempo especialmente prolongado y son especialmente resistentes a las tensiones mecánicas, por ejemplo, a la abrasión o a procesos de lavado o secado.
La presente invención también se refiere a un artículo textil que comprende una superficie textil hidrofobizada, producible mediante un método según la invención, preferiblemente producible mediante un método según la invención descrito anteriormente como preferido.
El artículo textil según la invención se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en ropa de protección contra la intemperie; Ropa para actividades al aire libre, ropa funcional; ropa de trabajo, preferiblemente para uso al aire libre; mantos de lluvia; ponchos; lonas para vehículos de motor o construcción; toldos, techos corredizos; paraguas; sombrillas; cubiertas de tiendas de campaña; carpas y contenedores de transporte, preferiblemente maletas, bolsas de transporte, bolsas de deporte, mochilas y alforjas.
Con respecto a las configuraciones preferidas de un artículo textil según la invención, las explicaciones dadas anteriormente para el método según la invención se aplican en consecuencia, y viceversa.
La presente invención también se refiere al uso de un proceso de plasma de baja presión para el tratamiento preparatorio de una superficie textil de un artículo, antes de la hidrofobización química húmeda de la superficie textil, en el que el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consiste en O, O2, O3, NO, N2O y CO2, el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo que consiste en He y Ar, en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen. Con respecto a las realizaciones preferidas del uso según la invención, las explicaciones dadas anteriormente para el método según la invención y / o para el artículo textil según la invención se aplican en consecuencia, y viceversa. Se prefiere un uso de acuerdo con la invención o un uso preferido de acuerdo con la invención de un proceso de plasma a baja presión descrito anteriormente o a continuación para el tratamiento de preparación, previa a la hidrofobización química húmeda de la superficie textil, de una superficie textil de un artículo,
en el que la superficie textil comprende uno o más materiales que se seleccionan de entre el grupo que consiste en
- un primer material seleccionado del grupo que consiste en celulosa y celulosa regenerada, así como mezclas de los mismos;
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir, así como mezclas de los mismos;
en el que el segundo material se selecciona preferiblemente del grupo de los copoliésteres, que comprenden, como monómeros, ácido tereftálico y uno o más alcanodioles (preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en etanodiol, 1,3-propanodiol y 1,4-butanodiol, de forma particularmente preferible etanodiol)
y que preferiblemente comprenden al menos un monómero adicional que es diferente de los monómeros antes mencionados (ácido tereftálico o uno o más alcanodioles);
así como
- sus mezclas;
donde la superficie textil comprende preferiblemente uno o más materiales, de los cuales al menos uno se selecciona del grupo que consiste en
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir, así como mezclas de los mismos;
donde el segundo material se selecciona preferiblemente del grupo de copoliésteres, que comprenden ácido tereftálico y uno o más alcanodioles como monómeros (preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en etanodiol, 1,3-propanodiol y 1,4-butanodiol, de manera particularmente preferible etanodiol)
y que comprenden preferiblemente al menos un monómero adicional, que es diferente de los monómeros antes mencionados (ácido tereftálico o uno o más alcanodioles).
Ejemplos
Los siguientes ejemplos están destinados a describir y explicar la invención con más detalle sin restringir su alcance de protección.
Ejemplo 1: Provisión de un artículo con una superficie textil
En cada uno de los ejemplos dados a continuación, se usó (proporcionó) un tejido como artículo con una superficie textil, que consistía al 100% de hilos individuales de un polímero sintético biodegradable (un copoliéster que comprende, como monómeros, ácido tereftálico y etanodiol, así como al menos un monómero más). El peso de superficie de la tela era aproximadamente 150 g / m2 y la densidad del hilo era aproximadamente 100 hilos de urdimbre / cm y aproximadamente 50 hilos de trama / cm.
El tejido proporcionado de esta manera se denominó "G-tO".
También se obtienen resultados convincentes similares a los que se detallan a continuación, en particular con respecto a la mejora en las propiedades repelentes al agua que se pueden lograr mediante el proceso según la invención, cuando se utilizan otras superficies textiles, por ejemplo, cuando se utiliza una de las superficies textiles. que se puede utilizar según la invención o que se puede utilizar preferentemente. Los ejemplos incluyen un tejido a base de lyocell (celulosa) (como Tencel®) o poliéster laminado.
Ejemplo 2: Tratamiento con plasma de una superficie textil
2.1 Tratamiento con plasma con una mezcla de gases
Una muestra de la tela proporcionada anteriormente (véase ejemplo 1) 1) fue sometida a una activación por plasma a baja presión en un Nano-Plasmacoater BAG con una cámara de plasma (aprox. 11 m3) y una pluralidad de electrodos (densidad de electrodo aproximadamente 3,5 electrodos / m2 de tejido), donde se establecieron los siguientes parámetros:
Frecuencia: 13,56 MHz
Tiempo de tratamiento: 2 min.
Potencia (fuente de plasma): 9 kW
Presión: 0,3 mbar (30 Pa)
Gas de proceso: O2 (oxígeno molecular)
Gas inerte: Ar (argón)
Relación gas de proceso / gas inerte: 20% en volumen de Ar / 80% en volumen de O2.
El tejido tratado con plasma de esta manera se denominó "G-tO-pbh (Ar/O2)".
2.2 Tratamiento de plasma con gas inerte (no acorde con la invención)
Otra muestra del tejido proporcionado anteriormente (véase el ejemplo 1) se sometió a la misma activación con plasma a baja presión que se describió anteriormente en 2.1, aunque solo se usó el gas inerte argón y no el oxígeno molecular del gas de proceso (100% en volumen de argón).
El tejido tratado con plasma de esta manera se denominó "G-tO-pbh (Ar)".
2.3 Tratamiento de plasma con gas de proceso (no acorde con la invención)
Otra muestra del tejido proporcionado anteriormente (véase el ejemplo 1) se sometió a la misma activación con plasma a baja presión que se describió anteriormente en 2.1, aunque solo se usó el oxígeno molecular del gas de proceso, pero no el gas inerte argón (100% en volumen de O2).
El tejido tratado con plasma de esta manera se denominó "G-tO-pbh (O2)".
Ejemplo 3: producción de agentes hidrofobizantes
Las composiciones indicadas a continuación (véase tabla 1) de agentes hidrofobizantes acuosos (en lo sucesivo también abreviado como "HPM") que pueden usarse en el método según la invención (etapa (c)) y que contienen polidimetilsiloxano modificado (en lo sucesivo también abreviado como "PDMS") se prepararon de un modo conocido per se.
Como quitosano se utilizó un quitosano con un grado de desacetilación del 95% y un peso molecular de 300.000 a 500.000 g / mol (Da).
El copolímero animo-funcionalizado de acrilato-(estireno) usado era en cada caso una dispersión que contiene un emulsionante (aproximadamente 35 % en peso de contenido activo) de un copolimerizado de acrilato-estireno con una fracción de peso de monómeros aminofuncionales de 25-45% y un peso molecular entre 50.000 y 500.000 g / mol (Da).
Tabla 1: Composiciones de agentes hidrofobizantes
1: en forma de microemulsión acuosa
Ejemplo 4: tratamiento químico húmedo de una superficie textil
4.1 Tratamiento químico húmedo de una superficie textil tratada con plasma (según la invención)
Un tejido "G-tO-pbh (Ar/O2)" producido como se indicó anteriormente (véase ejemplo 2.1) tratado con plasma se impregnó de una manera conocida per se en una máquina de foulardado (también conocida como "máquina de Padding" o "Padding-Mangle") con el agente hidrofobizante acuoso HPM3 (concentración: 300 g/L fabricado como se indicó anteriormente (véase ejemplo 3), fijándose los siguientes parámetros:
Presión: 300 kPa (3 bar)
Temperatura: 21 °C
Velocidad de alimentación: 2 m / min
A continuación, el tejido tratado químicamente en húmedo (impregnado) se secó durante 2 minutos a 120°C en un bastidor tensor.
Para la fijación, el tejido seco se trató luego en un bastidor tensor a 180°C durante 1 minuto más.
El tejido hidrofobizado tratado con plasma de este tipo correspondía a un artículo producido según la invención con una superficie textil hidrofobizado y se denominó “G-tO-pbh (Ar/O2)-hydr”.
De la misma manera que se indicó anteriormente, los tejidos tratados con plasma "G-tO-pbh (Ar)" y "G-tO-pbh (O2)" producidos como se indicó anteriormente (véase los ejemplos de referencia 2.2 y 2.3) también fueron impregnados, secados y fijados. Los tejidos hidrofobizados tratados con plasma de esta manera correspondían a artículos fabricados según la invención con una superficie textil hidrofobizada y se denominaron correspondientemente como “G-tO-pbh (Ar)-hydr” o “G-tO-pbh (O2)-hydr”.
4.2 Tratamiento químico húmedo de una superficie textil no tratada con plasma (comparación)
Un tejido no tratado con plasma “G-tO” proporcionado como se indicó anteriormente (véase ejemplo 1) se impregnó de la misma manera que se describe en el ejemplo 4.1 en una máquina de foulardado con el agente hidrofobizante HPM3 preparado como se indicó anteriormente y después igualmente se secó y fijó.
El tejido hidrofobizado no tratado con plasma producido de esta manera se denominó "G-tO-hydr" y se usó como tejido de comparación no producido según la invención.
Ejemplo 5 Determinación del ángulo de contacto
El ángulo de contacto © de líquidos rodeados de gas sobre una superficie sólida denota el ángulo en el límite de fase entre las fases gaseosa, líquida y sólida. La magnitud del ángulo de contacto entre el líquido y el sólido depende de la interacción entre las sustancias en la superficie de contacto. Cuanto menor sea esta interacción, mayor será el ángulo de contacto. Al determinar el ángulo de contacto, se pueden determinar ciertas propiedades de la superficie de un sólido, por ejemplo, la energía superficial. En el caso especial de utilizar agua como líquido, la superficie se denomina hidrófila a ángulos de contacto bajos (aproximadamente 0°), hidrófoba a ángulos de alrededor de 90° y superhidrófoba a ángulos aún mayores. Este último también se conoce como efecto loto a ángulos muy grandes (aproximadamente 160°) y corresponde a una humectabilidad extremadamente baja. El ángulo de contacto se puede cambiar mediante el tratamiento de la superficie. El ángulo de contacto © se puede medir con un goniómetro de ángulo de contacto. Los ángulos de contacto con glicerol (98%) y con agua en los tejidos "G-tO" y "G-tO-pbh (Ar/O2)" como cuerpos de ensayo (tejido tensada) proporcionados o producidos como se especifica anteriormente de acuerdo fueron determinados según la norma DIN 55660-2: 2011-12 (método estático). El ángulo de contacto se determinó 5 segundos después de que se hubiera aplicado el líquido de prueba a la superficie del tejido tensado. Los resultados de este experimento con glicerina como líquido de prueba se dan en la Tabla 2 a continuación:
T l 2: Án l n l li rin n l rfi i l i
Los valores dados en la Tabla 2 muestran que cuando se usa glicerina (98%) como líquido de prueba, la superficie del tejido G-tO-pbh (Ar/O2) se vuelve significativamente mejor humectable a través del tratamiento con plasma de baja presión (menor valor del ángulo de contacto ©) que la superficie no tratada con plasma del tejido G-tO usado para la comparación.
De este resultado se puede concluir que el tratamiento con plasma a baja presión de la superficie textil ha resultado en una mejor humectabilidad, lo que es ventajoso para el posterior tratamiento químico húmedo. Los efectos del tratamiento con plasma a baja presión sobre superficies textiles (mejor humectabilidad) se pueden demostrar particularmente bien utilizando glicerina como líquido de prueba con una viscosidad comparativamente alta.
Ejemplo 6: Determinación de la durabilidad de la hidrofobización (prueba de pulverización)
Se determinó la durabilidad de la hidrofobización (repelencia a la humedad) obtenible mediante el procedimiento según la invención de una superficie textil y se comparó con la de una superficie textil no fabricada según la invención. Ejemplo 6a: Durabilidad de la hidrofobización contra ciclos de lavado y secado
Para este propósito se realizó una prueba de pulverización con agua según la norma AATCC TM22-2014 con cada uno de los siguientes tejidos producidos o proporcionados según se indicó anteriormente: G-tO-pbh (Ar/O2)-hydr
(producido según la invención), G-tO-pbh (Ar)-hydr (no acorde con la invención) y G-tO-pbh (O2)-hydr (no acorde con la invención), así como G-tO-hydr (comparación).
Esta prueba de pulverización se utiliza para determinar las propiedades repelentes al agua de superficies textiles con o sin acabado. Aquí, la superficie textil estirada se humedece con agua en condiciones controladas, lo que crea un patrón de humedad en la superficie textil, cuya extensión depende de la repelencia al agua relativa de la superficie textil en cuestión. La evaluación del resultado de la prueba como el grado de "repelencia a la humedad" se lleva a cabo comparando el patrón de humedad resultante con las muestras estándar de referencia correspondientes en una escala de 0 ("humectación completa de todas las superficies superior e inferior") a 100 (" ningún pegado o en su caso ninguna humidificación ni siquiera de la superficie superior ").
Los resultados de este experimento se dan a continuación en la tabla 3, una vez para los tejidos correspondientes después de su provisión o producción (ver columna A: "Inicial", es decir, sin tratamiento previo de lavado y secado) y una vez para los mismos tejidos, pero después de cinco ciclos respectivos de lavado y secado (ver columna B: "Después de 5 ciclos L / S"). Los ciclos de lavado y secado se realizaron de acuerdo con la norma ISO 6330: 2000 (E) (lavadora tipo A / carga frontal; programa de lavado 5A "Normal" a 40 ± 3 °C; detergente estándar sin fosfatos, lastre: 2 kg; secado en una secadora a 65 °C durante 30 min).
Ejemplo 6b: Durabilidad de la hidrofobización frente a la abrasión
Para este propósito se llevó a cabo una prueba de pulverización con agua según la norma AATCC TM22-2014 como se indicó anteriormente (véase ejemplo 6a) sobre los tejidos proporcionados o producidos G-tO-pbh (Ar/O2)-hydr (producido según la invención) y G-tO-hydr (comparación) especificados anteriormente, después de haberse llevado a cabo un ensayo de abrasión de acuerdo con la norma ASTm D4966-98 (2004) con estos dos tejidos (método de ensayo de abrasión “Martindale”; condiciones: abrasivo: lana; peso aplicado del abrasivo: 12 kPa ; número de ciclos de abrasión: 2000). Los resultados de esta prueba se evaluaron como se indicó anteriormente (ver ejemplo 6a) y se indican a continuación en la tabla 3 (ver columna "C: Repelencia a la humedad después de la prueba de abrasión (Martindale)").
T l : R l l r lv riz i n r rfi i xil
n.d: Valores no determinados
De los valores dados en la tabla 3 se puede ver que la superficie textil hidrofobizada (impregnada) tratada con plasma de un artículo fabricado de acuerdo con el método de acuerdo con la invención ya era más repelente a la humedad (es decir, comparativamente más hidrofóbica) que aquella de acuerdo con el mismo método, pero sin tratamiento de plasma previo, solo con la superficie textil impregnada mediante el tratamiento químico húmedo (véase la columna "A").
También se puede ver a partir de los valores dados en la tabla 3 que la diferencia en las propiedades repelentes de la humedad se vuelve aún mayor si se comparan los valores correspondientes después de cinco ciclos de lavado y secado (es decir, después de la exposición mecánica, química y al calor): mientras que las propiedades de repelencia a la humedad de la superficie textil del artículo con una superficie textil hidrofobizada producida por el método de acuerdo con la invención apenas habían cambiado (mejor resultado para el artículo G-tO-pbh (Ar/O2)-hydr; muestra estándar de referencia 90 en lugar de 100), se había producido un empeoramiento significativo de las propiedades de repelencia a la humedad de la superficie textil empleada como comparación (G-tO-hydr) como resultado de una exposición anterior (véase la columna "B").
También puede verse a partir de los valores dados en la tabla 3 que la superficie textil hidrofobizada (impregnada) tratada con plasma de un artículo producido por el método de acuerdo con la invención (G-tO-pbh (Ar/O2)-hydr) tiene mejor resistencia a la abrasión que la superficie textil (G-tO-hydr) impregnada por tratamiento químico húmedo de acuerdo con el mismo proceso, pero sin tratamiento de plasma previo (véase la columna "C").
De este resultado se puede concluir que una superficie textil (impregnada) producida de acuerdo con el método de acuerdo con la invención tiene mejores, más permanentes y más resistentes propiedades hidrófobas (aquí quiere decir: repelente al agua o impermeable) que una superficie textil producida (impregnada) de acuerdo con un método conocido de la técnica anterior.
Ejemplo 7 Determinación del grado de hidrofobización (columna de agua)
Se determinó el grado de resistencia al agua de un artículo producido por el método de acuerdo con la invención con una superficie textil hidrofobizada y se comparó con un artículo que se había producido (impregnado) de acuerdo con un método conocido de la técnica anterior.
Para este propósito se llevó a cabo con los tejidos proporcionados o producidos anteriormente indicados G-tO-pbh (Ar/O2)-hydr (producido según la invención), G-tO-pbh (Ar)-hydr (no acorde con la invención) y G-tO-(O2)-hydr (no acorde con la invención) y G-tO-hydr (comparación) una prueba ("prueba de presión hidrostática") para determinar la resistencia a la penetración de agua de acuerdo con el estándar ISO 811:1981 a 1910 / DIN En 20811: 1992-08 (columna de agua por encima de la superficie textil, es decir, por encima de / frente a la superficie textil tratada con plasma o por encima / frente a la superficie hidrofobizada tratada con plasma).
Según esta prueba, la resistencia al agua se da como la capacidad de resistencia de la superficie textil considerada a una columna de agua. La altura de esa columna de agua en cm que, según las condiciones de ensayo de la norma mencionada anteriormente, conduce a la permeabilidad de la superficie textil al agua, se da como una medida de la resistencia al agua de la superficie textil. Los resultados de este experimento se dan a continuación en la tabla 4, una vez para los tejidos correspondientes después de su provisión o producción (ver columna A: "Inicial", es decir, sin tratamiento previo de lavado y secado) y una vez para el mismo tejido, pero después de cinco ciclos de lavado y secado (ver columna B: "Después de 5 ciclos L / S"). Los ciclos de lavado y secado se realizaron de acuerdo con la norma ISO 6330: 2000 (E) (lavadora tipo A / carga frontal; programa de lavado 5A "Normal" a 40 ± 3 °C; detergente estándar sin fosfatos, lastre 2 kg; secado en secadora a 65 °C durante 30 min.):
T l 4: R l l r r i n hi r i n rfi i xil
Los valores entre paréntesis en la tabla 4 (columna A) pertenecen a una serie separada de medidas. De manera similar, los valores que no están entre paréntesis en la tabla 4 (columna A) pertenecen a otra serie distinta de medidas.
De los valores dados en la tabla 4 se puede ver que las superficies textiles hidrofobizadas (impregnadas) tratadas con plasma de artículos con una superficie textil hidrofobizada producida por el método de acuerdo con la invención tenían una resistencia al agua significativamente mayor (es decir, comparativamente más hidrófoba) que una superficie textil solamente impregnada mediante el mismo proceso químico húmedo, pero sin tratamiento de plasma previo. El mejor resultado se logró con el artículo G-tO-pbh(Ar/O2)-hydr (ver columna A).
También puede verse a partir de los valores dados en la tabla 4 que la diferencia en la resistencia al agua es aún mayor en los casos preferidos si se comparan los valores correspondientes después de cinco ciclos de lavado y secado (es decir, después de la exposición mecánica, química y al calor): mientras que las propiedades de resistencia al agua de la superficie textil del artículo con una superficie textil hidrofobizada, producido por el proceso de acuerdo con la invención (tratamiento de plasma de baja presión con al menos un compuesto que contiene oxígeno) habían cambiado relativamente poco, las propiedades de resistencia al agua de la superficie textil utilizada para la comparación (G-tO-hydr) habían empeorado de manera significativa como resultado de la exposición anterior (véase la columna B). El mejor valor para la resistencia al agua restante después de cinco ciclos de lavado y secado se obtuvo para el artículo G-tO-pbh (Ar/O2)-hydr.
Claims (15)
1. Método de producción de un artículo textil con superficie textil hidrofobizada, con las siguientes etapas:
(a) producir o proporcionar un artículo con una superficie textil,
(b) efectuar un tratamiento con plasma en la superficie textil producida o proporcionada en la etapa (a), de modo que se obtenga una superficie textil tratada con plasma,
(c) efectuar un tratamiento químico húmedo con un agente hidrofobizante en la superficie textil tratada con plasma resultante de la etapa (b), o en una superficie textil producida a partir de la misma en etapas adicionales, de modo que se obtenga una superficie textil tratada con plasma hidrofobizada,
en el que el tratamiento con plasma de la etapa (b)
- es un tratamiento con plasma a baja presión
o
- comprende un tratamiento con plasma a baja presión y al menos una etapa adicional de tratamiento con plasma,
en el que el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo, en ambos casos, con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consiste en O, O2, O3, NO, N2O y CO2,
el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo que consiste en He y Ar,
en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen.
2. Método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprende uno o más materiales que se seleccionan del grupo que consiste en - un primer material, preferiblemente un material natural, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en algodón, lana, seda, celulosa y celulosa regenerada, así como mezclas de los mismos; de forma particularmente preferible seleccionado del grupo que consiste en celulosa y celulosa regenerada, así como mezclas de las mismas;
- un segundo material, preferiblemente un material sintético, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en poliésteres, poliamidas, poliamidas-imidas, polipropileno, poliacrilonitrilo y poliacrilmetacrilato así como mezclas de los mismos; de manera particularmente preferible seleccionados del grupo de polímeros sintéticos, preferiblemente de polímeros sintéticos biodegradables, que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir, así como mezclas de los mismos; así como
- sus mezclas.
3. Método según una de las reivindicaciones anteriores, preferiblemente según la reivindicación 2, en el que la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprende uno o más materiales que se seleccionan del grupo que consiste en
- un primer material seleccionado del grupo que consiste en celulosa y celulosa regenerada y mezclas de los mismos;
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir y mezclas de los mismos;
así como
- sus mezclas;
donde la superficie textil comprende preferiblemente uno o más materiales, al menos uno de los cuales se selecciona del grupo que consiste en
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir y mezclas de los mismos.
4. Método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a)
- se selecciona del grupo que consiste en tejido, punto, tricotado, trenzado, cosido, fieltro, compuestos textiles, no tejidos de fibra, mangueras textiles, cuerdas, fibras, hilos, hilado, fibra para hilar y mezclas de los mismos; se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en tejidos, punto, tricotado, compuestos textiles, no tejidos de fibra y mezclas de los mismos;
y / o
- que comprende un tejido, punto, tricotado, trenza, cosido, fieltro, no tejido de fibra y / o una manguera textil, preferiblemente un tejido y / o punto, de manera particularmente preferible un tejido, el cual o la cual tiene un peso por unidad de área en el intervalo de 20 g/m2 a 500 g/m2, preferentemente en el intervalo de 100 g/m2 a 200 g/m2,
y / o
- tiene una densidad de hilo en el rango de 80 a 120 hilos de urdimbre / cm y de 40 a 80 hilos de trama / cm.
5. Método según una de las reivindicaciones anteriores, preferiblemente según la reivindicación 3, en el que el agente hidrofobizante utilizado en la etapa (c)
- es un agente hidrofobizante acuoso, que preferiblemente comprende polidimetilsiloxano modificado, y / o
- no comprende ningún compuesto orgánico que contenga flúor,
y / o
en el que el agente hidrofobizante es un agente hidrofobizante acuoso que
comprende polidimetilsiloxano modificado, preferiblemente polidimetilsiloxano modificado en el que uno o más grupos metilo se reemplazan por sustituyentes con grupos funcionales básicos, grupos alquilo y / o grupos poliéter;
así como adicionalmente comprende
- uno o más polímeros catiónicos, que se seleccionan del grupo que consiste en
- poliacrilatos, preferentemente seleccionados del grupo que consiste en homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres de ácido metacrílico y eventualmente otros monómeros que pueden copolimerizarse con ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y / o ésteres de ácido metacrílico, preferiblemente estireno;
- poliuretanos, preferiblemente poliuretanos del tipo poliéster y / o del tipo policarbonato;
- poliéster,
- polipéptidos
- poliamidas
- polisacáridos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en quitina y quitosano, y / o
en el que el agente hidrofobizante es un agente hidrofobizante acuoso, que comprende un polidimetilsiloxano modificado en el que
- el polidimetilsiloxano modificado es un polidimetilsiloxano modificado,
- en el que uno o más grupos metilo están reemplazados cada uno por un sustituyente con un grupo funcional básico, preferiblemente cada uno por un grupo aminoalquilo o un grupo amido-aminoalquilo, y que preferiblemente comprende grupos metoxi terminales;
y / o
- en el que uno o más polímeros catiónicos comprendidos adicionalmente se seleccionan del grupo que consiste en
- poliacrilatos funcionalizados por grupos catiónicos o grupos básicos, preferiblemente por grupos amino, preferiblemente copolímeros de estireno-acrilato, que están funcionalizados por grupos básicos, preferiblemente por grupos amino;
- poliuretanos funcionalizados por grupos catiónicos o grupos básicos, preferiblemente por grupos amino;
-poliésteres funcionalizados por grupos catiónicos o grupos básicos, preferiblemente por grupos amino; - polipéptidos que comprenden uno o más aminoácidos básicos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en lisina, arginina, histidina, citrulina y ornitina,
y
- quitosano, preferiblemente con un grado de desacetilación> 75%;
donde preferiblemente al menos uno de los uno o más polímeros catiónicos se selecciona del grupo que consiste en
- poliacrilatos, preferiblemente copolímeros de estireno-acrilato, que están funcionalizados por grupos catiónicos o grupos básicos, preferiblemente por grupos básicos, de manera particularmente preferible por grupos amino, y
- quitosano, preferiblemente con un grado de desacetilación> 75%.
6. Método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el tratamiento con plasma a baja presión de la etapa (b)
- es una activación con plasma a baja presión
o
- comprende una activación con plasma a baja presión y al menos una etapa adicional de tratamiento con plasma
y / o
donde el tratamiento con plasma a baja presión tiene lugar a una presión en el rango de 1 Pa a 20 kPa, preferiblemente a una presión en el rango de 1 Pa a 0,5 kPa, de manera particularmente preferible a una presión en el rango de 10 Pa a 50 Pa.
7. Método según la reivindicación 6 en el que el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo con al menos un compuesto que contiene oxígeno, seleccionado del grupo formado por O, O2, O3 , NO, N2O y CO2 , de modo que se generen grupos funcionales que contienen oxígeno sobre la superficie textil, que preferiblemente están unidos covalentemente a la superficie textil.
8. El método de la reivindicación 7, en el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno
- está presente en una mezcla de gases, que comprende O2 y al menos un gas inerte, seleccionado del grupo que consiste en He y Ar,
en el que dicha mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo constituido por He y Ar, comprende un porcentaje en volumen de O2 y al menos un gas inerte seleccionado del grupo que consiste en He y Ar de al menos 99 % en volumen,
y de manera particularmente preferible contiene un porcentaje en volumen de O2 y Ar de al menos 99 % en volumen, en el que preferiblemente la mezcla de gases tiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte, preferiblemente He y / o Ar, en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen.
9. Método según una de las reivindicaciones anteriores,
en el que
la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprende uno o más materiales que se seleccionan del grupo que consiste en
- un primer material seleccionado del grupo que consiste en algodón, lana, seda, celulosa y celulosa regenerada y mezclas de los mismos; de manera particularmente preferible seleccionado del grupo que consiste en celulosa y celulosa regenerada y mezclas de las mismas;
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres, poliamidas, poliamida-imidas, polipropileno, poliacrilonitrilo y poliacrilmetacrilato, así como mezclas de los mismos; de forma particularmente preferible seleccionado del grupo de polímeros sintéticos, preferiblemente los polímeros sintéticos biodegradables, que consisten en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir, así como mezclas de los mismos;
y
- sus mezclas;
el tratamiento con plasma en la etapa (b)
- es un tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente una activación con plasma a baja presión, en el que el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consiste en O, O2 , O3, NO, N2O y CO2 , de modo que preferiblemente se generen grupos funcionales que contienen oxígeno sobre la superficie textil, que preferentemente están unidos covalentemente a la superficie textil,
y
el agente hidrofobizante utilizado en la etapa (c) es un agente hidrofobizante acuoso que comprende polidimetilsiloxano modificado, preferiblemente polidimetilsiloxano modificado, en el que se han sustituido uno o más grupos metilo por sustituyentes con grupos funcionales básicos, grupos alquilo y / o grupos poliéter;
así como, adicionalmente
-uno o más polímeros catiónicos que se seleccionan del grupo que consiste en
-poliacrilatos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres de ácido metacrílico y opcionalmente otros monómeros copolimerizables con ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y / o ésteres de ácido metacrílico, preferiblemente estireno;
- poliuretanos, preferiblemente poliuretanos del tipo poliéster y / o del tipo policarbonato;
- poliéster,
- polipéptidos,
- poliamidas
y
- polisacáridos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en quitina y quitosano.
10. Método según una de las reivindicaciones anteriores, preferiblemente según la reivindicación 9,
en el que
la superficie textil del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) comprende uno o más materiales que se seleccionan del grupo que consiste en
- un primer material seleccionado del grupo que consiste en celulosa y celulosa regenerada y mezclas de los mismos;
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir, así como mezclas de los mismos;
así como
- sus mezclas;
en donde la superficie textil comprende preferiblemente uno o más materiales, al menos uno de los cuales se selecciona del grupo que consiste en
- un segundo material seleccionado del grupo que consiste en poliésteres sustituidos, poliésteres sin sustituir, poliamidas sustituidas y poliamidas sin sustituir y mezclas de los mismos;
el tratamiento con plasma en la etapa (b)
- es un tratamiento con plasma a baja presión, preferiblemente una activación con plasma a baja presión, que se lleva a cabo en presencia de una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado del grupo formado por He y Ar,
en el que dicha mezcla de gases comprende un porcentaje en volumen de O2 y al menos un gas inerte seleccionado del grupo que consiste en He y Ar de al menos un 99%,
y en el que dicha mezcla de gas contiene de manera particularmente preferible un porcentaje en volumen de O2 y Ar de al menos un 99%,
y
el agente hidrofobizante utilizado en la etapa (c) es un agente hidrofobizante acuoso que
comprende polidimetilsiloxano modificado, preferentemente polidimetilsiloxano modificado, en el que uno o más grupos metilo son sustituidos por sustituyentes con grupos funcionales básicos, grupos alquilo y / o grupos poliéter; así como, adicionalmente
comprende uno o más polímeros catiónicos que se seleccionan del grupo que consiste en
- poliacrilatos, preferentemente seleccionados del grupo formado por homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres de ácido metacrílico y eventualmente otros monómeros que pueden copolimerizarse con ácido acrílico, ésteres de ácido acrílico, ácido metacrílico y / o ésteres de ácido metacrílico, preferiblemente estireno;
- poliuretanos, preferiblemente poliuretanos del tipo poliéster y / o del tipo policarbonato;
- poliéster,
- polipéptidos,
- poliamidas
y
- polisacáridos, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en quitina y quitosano.
11. Método según una de las reivindicaciones 6 a 10, en el que en la etapa b)
- el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo durante un tiempo en el intervalo de 10 segundos a 10 minutos, preferiblemente en el intervalo de 30 segundos a 5 minutos, de manera particularmente preferida en el intervalo de 1 minuto a 3 minutos;
y / o
- el plasma de baja presión se genera a una frecuencia en el rango de 10 MHz a 18 MHz, preferiblemente en el rango de 11 m Hz a 15 MHz;
y / o
- el plasma de baja presión se genera con electrodos, estando la densidad de los electrodos preferiblemente en el rango de 1 a 10 electrodos/m2, de manera particularmente preferible el rango de 2 a 5 electrodos/m2, de manera muy particularmente preferible en el rango de 2,5 a 4 electrodos/m2 respecto a la superficie textil producida o proporcionada en la etapa (a);
y / o
- el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo con una fuente de generación de plasma a una potencia en el rango de 0,05 kW a 100 kW, preferiblemente en el rango de 1 kW a 25 kW, de manera particularmente preferible en el rango de 2 kW a 15 kW, de manera muy particularmente preferible en el intervalo de 5 kW a 10 kW,
y / o
- el tratamiento con plasma a baja presión se lleva a cabo en una cámara de tratamiento con plasma a una potencia en el intervalo de 0,25 kW/m3 a 2,0 kW/m3, preferiblemente en el intervalo de 0,5 kW/m3 a 1,5 kW/m3
12. Método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el tratamiento químico húmedo en la etapa (c) comprende una o más o todas las siguientes medidas:
- impregnación, preferiblemente impregnación en baño completo, de manera particularmente preferida mediante foulardado, de la superficie textil tratada con plasma resultante en la etapa (b) o de una superficie textil producida a partir de la misma en pasos posteriores,
- secado del agente hidrofobizante absorbido en la superficie textil,
- fijación del agente hidrofobizante absorbido en la superficie textil,
comprendiendo el tratamiento químico húmedo
preferentemente una impregnación en baño completo, de forma especialmente preferente mediante foulardado, de la superficie textil tratada con plasma resultante en la etapa (b) o de una superficie textil producida a partir de la misma en etapas posteriores,
en el que preferiblemente después tiene lugar el secado y / o la fijación del agente hidrofobizante absorbido en la superficie textil.
13. Método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie textil hidrofobizada tratada con plasma resultante de la etapa (c)
- es comparativamente más hidrófoba que la superficie textil
- del artículo fabricado o suministrado en la etapa (a)
y / o
- de la superficie textil tratada con plasma resultante en la etapa (b),
y / o
el artículo producido o proporcionado en la etapa (a) tras solo el tratamiento químico húmedo como en la etapa (c), pero sin tratamiento previo con plasma en la etapa (b),
y / o
- es comparativamente más permanentemente hidrofobizada que la superficie textil correspondiente del artículo producido o proporcionado en la etapa (a) tras solo un tratamiento químico húmedo como en la etapa (c), pero sin tratamiento previo con plasma en la etapa (b).
14. Artículo textil que comprende una superficie textil hidrofobizada, que se puede producir mediante un método según una de las reivindicaciones anteriores.
15. Uso de un proceso de plasma a baja presión para el tratamiento preparatorio de una superficie textil de un artículo, previo a la hidrofobización química húmeda de la superficie textil,
en el que el proceso de plasma a baja presión se lleva a cabo con al menos un compuesto que contiene oxígeno seleccionado del grupo que consisten en O, O2, O3, NO, N2O y CO2,
el que el al menos un compuesto que contiene oxígeno está presente en una mezcla de gases que comprende O2 y al menos un gas inerte seleccionado entre el grupo constituido por He y Ar,
en el que la mezcla de gases contiene una proporción de O2 en el rango de 70% en volumen a 90% en volumen y una proporción de gas inerte en el rango de 10% en volumen a 30% en volumen.
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