FR2634799A1 - Composition aqueuse pour l'assouplissement de textiles, et procede utilisant cette composition - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une composition aqueuse et un procédé pour le traitement de textiles. Ladite composition contient de l'eau dans laquelle sont dispersés A un composé cationique qui est efficace pour le rinçage à l'eau des tissus textiles et B un mélange d'un polydiorganosiloxane à forte viscosité et d'un ou plusieurs méthylsiloxanes ayant 2 à 8 atomes de silicium dans leur molécule. Application aux agents de conditionnement des tissus employés dans des opérations de blanchissage domestique et industriel.
Description
La présente invention concerne une composition pour le traitement des
textiles, et elle se rapporte en particulier à des compositions qui confèrent de la souplesse à des tissus textiles. Elle concerne également un procédé pour le traitement de textiles avec lesdites compositions et les textiles traites obtenus par ce procédé. Des compositions destinées à conférer de la souplesse à des tissus textiles et qui doivent être appliquées pendant ou après le blanchissage sont connues et largement utilisées depuis de nombreuses années. Ces produits sont par exemple connus comme des "agents assouplisseurs de tissus" ou "agents de conditionnement
des tissus" et sont généralement faits pour être appli-
qués au cours de l'étape de rinçage de l'opération de blanchissage. Les principaux constituants actifs de ces compositions sont des composés tensioactifs cationiques,
par exemple les chlorures de di(suif hydrogéné)-diméthyl-
ammonium, des diamido-ammoniums quaternaires alcoxylés et des amidoimidazolines quaternisées. Ces composés sont généralement peu solubles dans l'eau et sont souvent utilisés conjointement à des adjuvants émulsionnants
afin de favoriser la dispersion.
Il a été révélé par le brevet GB-A-1 549 180 qu'on peut bénéficier d'avantages supplémentaires, par exemple un repassage plus aisé et un toucher agréable,
si le composé cationique est appliqué au tissu conjoin-
tement à certaines silicones. Il est indiqué que les silicones préférées pour une utilisation conforme à ce brevet sont celles qui ont un caractère cationique et qui manifestent une nette tendance à se déposer sur le tissu. Les silicones doivent également avoir une viscosité d'au moins 10 4 m2/s et moins de 80.10- 4 m2/s à 25 C. Bien que lesdites compositions aient représenté un progrès important dans le domaine des assouplisseurs
de tissus, on continue à chercher à améliorer des pro-
priétés telles que le toucher ou le tombant du tissu traité, et l'aptitude au remouillage au cas o le tissu
est celui d'une serviette de toilette.
Selon la présente invention, il est proposé une composition aqueuse pour le traitement de textiles, qui comprend de l'eau dans laquelle sont dispersés: (A) un composé cationique qui est efficace pour le rinçage à l'eau des tissus textiles, et (B) un mélange
comprenant: (i) 5 à 30% en poids d'un polydiorganosi-
loxane ayant une viscosité d'au moins 300 Pa.s à 25 C et dans lequel au moins 80 pour cent de la totalité des substituants organiques sont des groupes. méthyle, tous les substituants éventuellement restants étant des groupes hydrocarbonés monovalents comptant 2 à 6 atomes de carbone inclusivement, et (ii) 95 à 70 pour cent en poids d'un méthylsiloxane liquide comptant dans sa
molécule 2 à 8 atomes de silicium inclusivement.
Comme composant (A) des compositions de la présente invention, on peut utiliser toute substance cationique qui est efficace pour le rinçage à l'eau des tissus textiles et qui est capable de conférer de la souplesse et/ou du glissant aux tissus textiles. On connaît un grand nombre de ces substances et celles-ci comprennent des composés d'ammonium quaternaire tels que: (a) Des alkyl-méthyl-ammoniums quaternaires comportant une chaîne alkylique en C18-C24 ou deux chaînes alkyliques en C12-C30, les groupes alkyles à longue chaîne étant le
plus souvent ceux provenant de suif hydro-
géné. Des exemples de tels composés sont le chlorure de disuif-diméthylammonium, le méthylsulfate de disuif-diméthyl-
ammonium, le chlorure de suif-triméthyl-
ammonium, le chlorure de dieicosyl-diméthyl-
ammonium, le chlorure de suif-diméthyl-
(3-suif-alcoxypropyl)ammonium, le chlorure
de ditétradécyl-diméthyl-ammonium, l'acé-
tate de didodécyL-diéthyl-ammonium et
l'acétate de suif-triméthyl)ammonium.
(b) Des amido-ammoniums quaternaires alxocylés.
Les composés de ce type peuvent être pré-
parés à partir d'acides gras ou de trigly-
cérides et d'une amine, par exemple la diéthylènetriamine. Le produit est ensuite alcoxylé avec l'oxyde d'éthylène ou l'oxyde de propylène et quaternisé avec le sulfate de diméthyle. Les composés du type (b) peuvent être représentés par la formule L3 - (CyH2yO)cH -,y2y c +
MCHNCH2CH2 - N - CH2CH2NHC - M X
k CH3 dans laquelle M représente un groupe alkyle gras, typiquement en C12 à C20, X représente
par exemple Cl, Br ou le groupe méthylsul-
fate, y est 2 ou 3 et c est un nombre entier.
(c) Des amido-imidazolines quaternisées. Les composés de ce type peuvent être obtenus en chauffant le produit alcoxylé de la réaztion d'une amine et d'un acide gras ou d'un triglycéride comme décrit pour le type (b), pour effectuer une fermeture cyclique donnant l'imidazoline. Celle-ci est ensuite quaternisée par réaction avec, par exemple, le sulfate de diméthyle. Un exemple d'un composé de type (c) est le
méthylsulfate de 2-heptadécyl-l-méthyl-1-
(2'-stéaroylamidoéthyl)imidazolinium. (d) Des sels de polyamines et des sels de polyalkylène-imines, par exemple [C12H25NH(CH3) (CH2)3-NH2C12H25]+ + Ct2-,
[C18H37NH(CH3)-(CH2).2-NH(C2H5)21 (CH3SO 4) 2
et un chlorure de polyéthylène-imminium
ayant environ 10 motifs éthylène-imine.
(e) Des sels d'alkyl-pyridinium, par exemple
le chlorure de cétyl-pyridinium.
Les agents assouplissants cationiques générale-
ment préférés sont ceux ayant des groupes alkyles gras longue chaîne provenant de suif ou de suif hydrogéné
et la classe généralement préférée d'agents assouplis-
sants est celle des composés du type (a), c'est-à-dire
les composés d'alkyl-méthyl-ammonium.
Les agents de conditionnement des tissus qui
peuvent être utilisés comme composant (A) des composi-
tions de la présente invention sont des substances bien
connues et ils ont été abondamment décrits dans la litté-
rature technique; voir par exemple, J. Am. Oil Chemists
Soc., Janvier 1978 (Vol. 55), pages 118-121, et Chemis-
try and Industry, 5 Juillet 1969, pages 893-903.
Le composant (B) des compositions de la
présente invention est un mélange de (i) un polydiorga-
nosiloxane à forte viscosité (i) et de (ii) un méthyl-
siloxane (ii) dont la molécule compte 2 à 8 atomes de Si.
Le polydiorganosiloxane (i) doit avoir une viscosité d'au moins 300 Pa.s à 25 C et, de préférence, il a une viscosité d'au moins 1 kPa.seconde. Audessus de ces viscosités, les polydiorganosiloxanes sont des solides gommeux et sont généralement caractérisés d'une manière plus précise par leur indice de plasticité. Les plus appréciés sont les polydiorganosiloxanes ayant une plasticité située dans l'intervalle d'environ I20 mm/100 à environ 200 mm/100, telle que mesurée selon l'essai de la nc,4.e ASTM D-926-67 (à 23 C). Au moins 80 pour cent de la totalité des substituants organiques liés au silicium dans les polydiorganosiloxanes (i) sont des groupes méthyle. Tous les autres groupes éventuels sont des groupes hydrocarbonés monovalents ayant 2 à 6 atomes de carbone, par exemple éthyle, propyle, hexyle, vinyle, allyle et phényle. D'un point de vue économique, on
préfère les polydiorg-nosiloxanes dans lesquels la tota-
lité ou la quasi-totalité des substituants organiques sont des groupes méthyle. Les polydiorganosiloxanes peuvent ou non être bloqués à leurs extrémités. Ainsi, par exemple, les positions terminales peuvent être occupées par des groupes -OH, OCH3 ou -ONa, ou par des motifs triorganosiLoxy, par exemple triméthylsiloxy,
diméthylvinylsiloxy, méthylphénylvinylsiloxy ou diméthyl-
phénylsiloxy.
La proportion de (i) dans le composant (B) peut varier de 5 à 30% en poids sur la base du poids total de (i) et (ii). De préférence, la proportion de (i) se situe dans l'intervalle d'environ 10 à environ
20% en poids.
Les méthylsiloxanes <ii) peuvent avoir une structure cyclique ou linéaire et ils peuvent être
caractérisés comme ayant des points d'ébullition infé-
rieurs à environ 250 C à la pression atmosphérique. Ils englobent les cyclopolydiméthylsiloxanes (Me2SiO)x, o Me représente le groupe méthyle et x a une valeur de 3 à 8, et les siloxanes Me(Me2SiO)ySiMe3 o y est un nombre entier de 1 à 7. Des exemples particuliers de méthylsiloxanes (ii) sont l'hexaméthylcyclotétrasiloxane, l'octaméthylcyclotétrasiloxane, le décaméthylcyclopenta-
siloxane, l'hexaméúhyldisiloxane et l'octaméthyltrisi-
loxane. On préfère généralement les méthylsiloxanes cycliques (Me2SiO)x o la valeur de x est 4,5 ou 6. Les méthylsiloxanes (ii) peuvent être utilisés sous forme des composés purs ou bien sous forme de mélanges de deux ou plusieurs composés dans lesquels les valeurs de x et/ou y diffèrent. Les siloxanes cycliques dans lesquels x = 3 sont de préférence utilisés sous forme de mélanges
avec des siloxanes cycliques ayant des valeurs de x supé-
rieures.
Les compositions de la présente invention
contiennent de l'eau dans laquelle sont dispersés (A) et -
(B). Les composés cationiques (A) sont généralement solu-
bles dans l'eau dans une certaine mesure et ils peuvent
donc exister dans les compositions de la présente inven-
tion à l'état dissous ou dispersé dans la phase aqueuse.
Le mélange d'organosiloxanes (B) est sensiblement inso-
luble dans l'eau. Ainsi, par le terme "dispersion", tel qu'employé ici, on entend des solutions aussi bien que
des émulsions ou d'autres formes de dispersion dans les.-
quelles la phase dispersée est insoluble dans la phase aqueuse. Les compositions peuvent être préparées en mélangeant (A) avec le mélange de siloxanes(B), puis en émulsionnant le mélange résultant dans l'eau. Cependant,
plus commodément, les composants (A) et (B) sont disper-
sés séparément dans l'eau et les dispersions résultantes sont mélangées ensemble, ou bien en variante, (A) peut être ajouté à une émulsion aqueuse de (B) et y être dispersé. Selon les caractéristiques de solubilité de (A), on peut utiliser des agents émulsionnants pour faciliter la dispersion dans la phase aqueuse ou pour stabiliser la dispersion. Le mélange d'organosiloxanes (B) peut être émulsionné dans l'eau au moyen de tout agent émulsionnant approprié. Dans ce but, on préfère les agents émulsionnants non ioniques dont des exemples sont les alcools éthoxylés, les alkylphénols éthoxylés, les acides gras éthoxylés, les esters d'acides gras
éthoxylés et les esters de sorbitanne et de glycérol.
Cependant, la nature de l'agent émulsionnant n'est pas déterminante pourvu qu'il soit capable de produire une
émulsion sensiblement stable du mélange d'organosi-
loxane (B).
La concentration de (A) et (B) présents dans les compositions aqueuses de la présente invention n'est
pas déterminante et elle dépend de considérations prati-
ques et industrielles particulières. Par exemple, les compositions doivent être suffisamment fluides pour être
aisément dispersables pendant l'opération de blanchis-
sage. De même, elles doivent de préférence ne pas être diluées au point d'entraîner des frais de stockage ou de transport de grands volumes d'eau. Compte tenu de ces considérations, les-compositions aqueuses préférées sont celles dans lesquelles (A) et (B) sont présents en une quantité totale d'environ 5% à 35% en poids, par rapport
au poids total de la composition.
Selon l'effet souhaité, on peut faire varier les proportions relatives de (A) et (B) dans de larges limites, par exemple de 1 à 50 parties en poids du composé cationique (A) par partie en poids de (B). Pour parvenir à un équilibre optimal entre les propriétés et l'économie, il est préférable d'utiliser environ 2 à
parties en poids de (A) par partie en poids de (B).
Les compositions de la présente invention ont pour avantage de pouvoir être formulées de manière à conférer aux tissus traités un toucher qui peut varier de doux à ferme. Par exemple, la demanderesse a constaté qu'en
utilisant les plus hauts rapports de (B) à (A), conjoin-
tement aux plus basses proportions de (i) dans (B), on peut obtenir un tissu traité ayant un toucher doux et duveteux. Lorsqu'on utilise de plus fortes proportions de (i) avec de moindres rapports de (B) à (A), le tissu
traité a un toucher plus ferme avec davantage de corps.
Les compositions aqueuses peuvent contenir,
outre (A), (B) et l'eau, d'autres ingrédients, faculta-
tifs, par exemple des parfums, des agents réglant la viscosité, des agents d'avivage optique, des colorants,
des opacifiants, des agents de décollement des salissu-
res, des biocides et des agents de traitement des tissus tels que les esters d'acides gras de monoalcools et dialcools. Ces ingrédients supplémentaires peuvent être ajoutés à la composition aqueuse préformée contenant (A) et (B) ou bien ils peuvent être incorporés en mélange
avec (A) et (B).
Les compositions de la présente invention peuvent être utilisées pour traiter des tissus textiles par toute technique appropriée, par exemple en'plongeant
le tissu dans une liqueur aqueuse contenant (A) et (B).
Elles conviennent en particulier pour être utilisées comme agents de conditionnement des tissus dans des opérations de blanchissage domestiques et industrielles
par addition au stade de rinçage du cycle de lavage.
A l'emploi, les compositions de la présente invention sont ajoutées à l'eau de rinçage en quantité suffisante
pour obtenir l'effet souhaité. En général, les composi-
tions sont ajoutées pour fournir 5 à 500 parties en poids de (A) et (B) totaux par million de parties d'eau
de rinçage.
Comme décrit précédemment, les tissus traités par les compositions de la présente invention ont un toucher qui peut varier de doux et duveteux à ferme et ayant du corps. Ils manifestent également une meilleure aptitude au remouillage comparativement à des tissus traités avec les composés cationiques (A) seuls ou en association avec des polydiméthylsiloxanes de faible viscosité. Les exemples non limitatifs suivants illustrent l'invention. Toutes les parties et tous les pourcentages
sont exprimés en poids.
Exemple 1
On mélange intimement 13 parties d'une gomme de polydiméthylsiloxane ayant une plasticité de 165 mm/100 avec 87 parties d'un mélange de méthylsiloxanes cycliques contenant 36 parties de [(CH3)2SiO]4 et 42 parties de [(CH3)2SiO]5, les 9 parties restantes consistant en méthylsiloxanes cycliques ayant 3, 6 et 7 atomes de silicium dans leur molécule. On émulsionne le mélange résultant de gomme et de siloxanes cycliques (330 parties) dans 637 parties d'eau par passage à travers un broyeur
colloidogène et en utilisant 33 parties d'éther triméthyl-
nonylique de polyoxyéthylène (Tergitol TMN 6) comme agent
émulsionnant. L'émulsion non ionique résultante est dési-
gnée par Emulsion NA. Par une technique similaire, on prépare une émulsion cationique du mélange de gomme et
de siloxanes cycliques en utilisant la formulation sui-
vante: Mélange de siloxanes 350 parties Arquad 2C-75 10 parties (une solution à 75% en poids
de chlorure de dicoprah-
diméthylammonium dans l'eau) Tergitol TMN 6 25 parties (un éther triméthylnonylique de polyoxyéthylène) Acide acétique 1 partie Eau 584 parties
L'émulsion résultante est désignée par Emul-
sion CA.
On prépare ensuite plusieurs compositions de conditionnement des tissus en ajoutant 1%, 2% ou 3% en poids d'Emulsion NA ou d'Emulsion CA à une solution à
6% en poids de chlorure de di(suif hydrogéné)-diméthyl-
ammonium dans l'eau, puis en ajoutant suffisamment d'eau pour rétablir la teneur totale en matières solides (siloxane + composé quaternaire) à 6%. Par exemple, lorsqu'on ajoute 2 parties d'Emulsion NA à 100 parties de la solution à 6% de composé quaternaire, on ajoute ensuite 9,1 parties d'eau pour obtenir une composition contenant, pour 100 parties, 0,67 partie de siloxane et ,33 parties de composé quaternaire. On prépare la solu- tion du composé quaternaire en utilisant une petite
quantité d'agent tensioactif pour stabiliser la solution.
On disperse dans l'eau chacune -des compositions, ainsi qu'une composition à laquelle on n'a pas ajouté de siloxane, en une dose convenant pour obtenir 3 g de matières solides totales dans 2 litres d'eau, le pH des dispersions résultantes étant ajusté à 4,5 par add.ition d'acide acétique. On utilise ensuite les dispersions pour traiter des échantillons préalablement lavés de coton, de polyester-coton et de tissu- éponge de coton par immersion pendant 15 minutes à 22 C. Après immersion, on laisse les échantillons s'égoutter et sécher à 22 C
pendant 24 heures.
Tous les échantillons traités ont un toucher doux, mais ceux qui sont traités avec les compositions contenant des siloxanes sont plus fermes et ont plus de "corps". L'aptitude des tissus traités à absorber l'eau (aptitude au remouillage) est évaluée en plaçant une goutte d'eau de taille étalonnée sur l'échantillon maintenu légèrement tendu par dessus l'embouchure d'un bécher. On prend note du temps mis pour que la goutte soit absorbée dans le tissu, et les résultats obtenus
sont indiqués sur le tableau suivant.
Temps (Secondes) Composition Coton Polyester- Tissu-éponge Coton de coton 0% de siloxane 19 39 16 1% d'Emulsion NA 6 19 2 2% d'Emulsion NA 4 13 1 3% d'Emulsion NA 3 11 1 1% d'Emulsion CA 6 13 2 2% d'Emu A n CA 3 11 1 3% d'Emulsion CA 3 11 1
Les résultats montrent l'aptitude au remouil-
lage fortement améliorée des tissus traités selon la
présente invention.
Exemple 2
On prépare une émulsion ND de siloxane non
ionique et on l'incorpore dans une composition de conti-
tionnement des tissus comme décrit à l'Exemple 1, excepté que le mélange de siloxanes cycliques est remplacé par le
même poids d'un mélange de 77% de décaméthylcyclopentasi-
loxane et 16,5% de dodécaméthylcyclohexasiloxane et de petits pourcentages de siloxanes cycliques ayant jusqu'à
atomes de silicium.
Les résultats concernant l'aptitude au remouil-
lage sont indiqués sur le tableau suivant.
Temps (Secondes) Composition Coton Polyester- Tissu-éponge Coton de coton 1% d'Emulsion ND 4 19 1 2% d'Emulsion ND 5 20 2 3% d'Emulsion ND 3 9 1
Exemple 3
On répète le mode opératoire de l'exemple 1,
excepté qu'on réduit le poids de la gomme de polydiméthyl-
siloxane à 6,5 parties et qu'on élève de manière corres-
pondante à 80,5 parties le poids de méthylsiloxanes cycliques. Les émulsions de siloxane sont désignées par NB et CB. Les résultats des essais concernant l'aptitude
au remouillage sont indiqués sur le tableau suivant.
Temps (Secondes Composition Coton Polyester- Tissu-éponge Coton de coton 0% de siloxane 19 39 16 1% d'Emulsion NB 10 20 2 2% d'Emulsion NB 8 17 3 3% d'Emulsion NB 8 6 1 1% d'Emulsion CB 7 5 4 2% d'Emulsion CB 5 11 2 3% d'Emulsion CB 6 7 1
Exemple 4
On répète le mode opératoire de l'exemple 1, excepté qu'on élève à 25 parties le poids de la gomme
de polydiméthylsiloxane et qu'on réduit de façon corres-
pondante à 75 parties le poids de siloxanes cycliques.
On prépare uniquement l'émulsion non ionique qui est
désignée par NC.
Les résultats des essais concernant l'aptitude
- au remouillage sont indiqués sur le tableau suivant.
Aptitude au remouillage (Secondes) Composition Coton Polyester- Tissuéponge Coton de coton 0% de siloxane 19 39 16 1% d'Emulsion NC 7 17 3 2% d'Emulsion NC 5 18 1 3% d'Emulsion NC 4 10 1
Claims (8)
1. Composition aqueuse pour le traitement de
textiles comprenant de l'eau dar.s laquelle sont disper-
ses: (A) un composé cationique qui est efficace pour le rinçage à l'eau des tissus textiles, et (B) un organosi- loxane, caractérisée en ce que l'organosiloxane est un mélange comprenant: (i) 5 à 30 pour cent en poids d'un polydiorganosiloxane ayant une viscosité d'au moins 300 Pa.s à 25 C et dans lequel au moins 80 pour cent de
la totalité des substituants organiques sont des grou-
pes méthyle, tous les autres substituants éventuels étant des groupes hydrocarbonés monovalents ayant 2 à 6 atomes de carbone inclusivement, et (ii) 95 à 70 pour cent en poids d'un ou plusieurs méthylsiloxanes liquides
ayant 2 à 8 atomes de silicium dans leur molécule.
2. Composition aqueuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le polydiorganosiloxane (i) a une
viscosité d'au moins 1 kPa.s à 25 C.
3. Composition aqueuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le méthylsiloxane (ii) comprend un ou plusieurs siloxanes cycliques représentés par la formule générale (Me2SiO)x o Me représente le
groupe méthyle et la valeur de x est 4, 5 ou 6.
4. Composition aqueuse selon l'une quelconque
des revendications précédentes, caractérisée en ce que
l'organosiloxane (B) comprend un mélange de 10 à 20 pour
cent en poids de (i) et 90 à 80 pour cent en poids de (ii).
5. Composition aqueuse selon l'une quelconque
des revendications précédentes, caractérisée en ce que
(A) et (B) sont présents en une quantité totale de 5 à Pour cent en poids par rapport au poids total de la composition.
6. Composition aqueuse selon l'une quelconque
des revendications précédentes, caractérisée en ce
qu'elle a été préparée en formant les dispersions de (A) et (B) dans l'eau, puis en mélangeant ensemble lesdites dispersions.
7. Composition aqueuse selon l'une quelconque
des revendications précédentes, caractérisée en ce
qu'elle contient 2 à 20 parties en poids de (A) par par-
tie en poids de (B).
8. Procédé pour le traitement d'un textile, caractérisé en ce qu'on plonge le textile dans une liqueur aqueuse contenant une composition selon l'une
quelconque des revendications précédentes, ladite liqueur
contenant 5 à 500 parties en poids de (A) et (B) par
million de parties en poids d'eau.
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