MXPA00010800A - Metodo y composicion para blanquear textiles. - Google Patents

Abstract

Se da a conocer un sistema para blanquear telas en crudo, con el uso de una solucion reductora de dos componentes, en que el primer componete de la solucion reductor se agrega al segundo componente, justo antes del tratamiento de la tela en crudo.El primer componente de la solucion reductora comprende del 0.1 al 0.3 % en peso de borohidroruro y el segundo componente de la solucion reductora comprende el bisulfito en agua, donde hay un exceso estequiometrico del bisulfito con relacion al borohidruro.

Description

MÉTODO Y COMPOSICIÓN PARA BLANQUEAR TEXTILES Antecedentes De La Invención La presente invención se refiere a un método y composición para blanquear textiles. En particular, la presente invención se refiere a un método y composición para blanquear textiles, donde no es conveniente el decoloramiento oxidativo. El proceso en húmedo de telas es un proceso de múltiples etapas, que incluye generalmente al menos el restregado, aclarado y acabado. Cuando la tela es una tela que se estira o elastomérica, el proceso también implica típicamente el ajuste por calor antes del proceso en húmedo. La selección de las etapas en el proceso de una tela particular, depende de varios factores, que incluyen la apariencia deseada y el desempeño de la tela acabada. El aclaración es una parte típica del proceso en húmedo, debido a que las telas tradicionales hechas con fibras naturales son típicamente de un color de ante o casi blanco, no de "blanco azulado", es decir, blanco sin un matiz amarillo. Por otra parte, las fibras sintéticas, desarrolladas en las décadas recientes, son típicamente blancas, o debido a que el propio material es blanco, o debido a que se agrega un blanqueador a las fibras; sin embargo, durante el proceso de las telas hechas de tales fibras, puede ocurrir un amarillamiento. Este amarillamiento ocurre durante el ajuste por calor, un proceso a alta temperatura, en que las varias propiedades, tal como la resiliencia, elasticidad y resistencia al arrugamiento son impartidas a las telas. Cuando ocurre el amarillamiento, tales telas pueden ser sometidas a una decoloración reductiva . Para la mayoría de las telas, este aclaración se logra típicamente con agentes oxidantes fuertes, tal como el peróxido de hidrógeno y otros generadores de peróxido, o por un blanqueado que contiene cloro, que incluye el hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio o clorito de sodio. Con ciertas telas, sin embargo, esto lno es conveniente usar tales agentes blanqueadores fuertes, ya que estos agentes pueden degradar la tela. Cuando las telas no son adecuadas para el blanqueado con un agente oxidante, se puede usar un restregado reductor o blanqueado reductor (llamados colectivamente como el "baño reductor"). El agente reductor en tales baños reductores es generalmente el ditionito de sodio (usualmente nombrado como el hidrosulfito de sodio o simplemente hidrosulfito) o el dióxido de tiourea (también conocido como ácido formamidinsulfínico o FAS) . El hidrosulfito de sodio es muy inestable, especialmente cuando entra en contacto con cantidades aún pequeñas de agua y a menudo se enciente espontáneamente. El hidrosulfito de sodio es provisto típicamente como un polvo, que contiene del 70 al 80% en peso de hidrosulfito de sodio, el carbonato de sodio como un agente que retarda la llama y un agente de quelación o secuestrador, tal como el EDTA o STPP. El hidrosulfito está también disponible ahora como una solución acuosa; sin embargo, tales soluciones son propensas a la oxidación y deben ser almacenadas bajo una atmósfera inerte (y refrigerado por períodos de almacenamiento más grandes) . Aunque el hidrosulfito es usado ampliamente en la industria textil, existen varias limitaciones para el uso de este agente reductor. Las limitaciones más severas incluyen: el régimen alto de fallas, aún con múltiples pasadas a través del baño reductor; la cantidad baja de blanqueado resultante; el fuerte olor a azufre (causado por la emisión del S02) y la alta inflamabilidad del polvo de hidrosulfito. Un baño reductor típico, convencional, contiene el hidrosulfito de sodio, y los agentes desespumantes y de remojo. Otros productos químicos útiles en el baño reductor incluyen, sin limitación: otros agentes tensoactivos, agentes de segregación, agentes cáusticos (usualmente cenizas de sosa o NaOH) y abrillantadores ópticos. La cantidad y el tipo de productos químicos usados en los baños reductores dependerá de la tela que se va a tratar, el método de tratamiento y el uso final de los productos. En general, alrededor del 3% del hidrosulfito se agrega al baño reductor en el inicio del proceso, y luego se agrega una segunda dosis de alrededor del 3% en la mitad del tratamiento (en unos 10 minutos) , así que el tiempo de residencia típico de la tela en un baño reductor convencional es de aproximadamente 1 hasta 1.5 horas. El proceso en húmedo de la tela gris toma usualmente alrededor de 6 a 9 horas y se pueden usar múltiples tratamientos. Algunas veces, la etapa del baño reductor se repite, con el fin de aumentar el blanqueado. Esto puede ocurrir inmediatamente después de la primera etapa del baño reductor, o todo el proceso en húmedo se puede repetir. Aún después de tales tratamientos, las diferencias en blancuras entre las telas tratadas y no tratadas no será fácilmente discernible a simple vista, y puede ser sólo determinado por el análisis espectral. Por lo tanto, existe la necesidad de un blanqueado reductor para telas, el cual sea seguro, fácil de usar, de costo efectivo y de eficiencia más alta. Según se detalla en lo siguiente, la presente invención logra todos estos objetivos .

Exposición de la Invención La presente invención se dirige a un sistema para blanquear telas, el cual comprende la tela en crudo que se va a tratar, una solución reductora de dos componentes y elementos para calentar esta solución reductor a una temperatura de 70 a 110 °C, en que el primer componente de la solución reductora comprende entre el 0.1 y el 0.6% del peso textil de borohidruro y el segundo componente de la solución reductora comprende el bisulfito en agua, este bisulfito está presente en un exceso estequiométrico con relación al borohidruro, y donde el primer componente de la solución reductora se agrega al segundo componente justo antes del tratamiento de la tela en crudo. La presente invención también se dirige a un método para aclarar telas en crudo, el cual comprende poner en contacto las telas en crudo con una solución reductora de dos partes, por un tiempo suficiente para causar que ocurra el aclaración de la tela en crudo, donde: tal solución reductora de dos partes comprende un primer componente, que incluye entre el 0.1 y el 0.6% del peso del textil de borohidruro y un segundo componente que incluye el bisulfito en agua, este bisulfito está presente en un exceso estequiométrico con relación al borohidruro; y el primer componente de la solución reductora se agrega al segundo componente, justo antes del contacto la tela en crudo con la solución reductora; y la solución reductora de dos partes se mantiene a una temperatura entre 70 y 110 °C durante el el decolorado de la tela en crudo.

Descripción Detallada de la Invención Según se usa en esta especificación, los siguientes términos tienen las siguientes definiciones, a no ser que el contexto indique claramente otra cosa. Las telas "en crudo" o "en gris", son aquéllas justamente sacadas de la máquina de hilar o de tejer y que se ha acabado sólo en forma parcial (por ejemplo, aún no se tiñe) . "Tela" y "textiles" significan, sin limitación, los hilos en la forma de madeja o paquete, y todos los productos tejidos, no tejidos o de punto obtenidos de hilar fibras, fibras filamentarias o hilos y seleccionados de materiales naturales y sintéticos. Tales materiales naturales y sintéticos incluyen, pero no se limitan a: acetatos de celulosa, tal como el acetato de celulosa y el triacetato de celulosa; seda, madera y otras fibras de proteínas, lino y otras fibras de líber; nylon y otras fibras de poliamida; fibras elastoméricas o de caucho; acrílicos; tereftalato de polietileno; y fibras de algodón y rayón. Las fibras "Spandex" son fibras elastoméricas en las cuales la sustancia que forma la fibra es un polímero sintético de cadena larga, de al menos el 85% de un poliuretano segmentado, y que incluye genéricamente tanto poliuretanos segmentados de poliéter como de poliéster. El #hilo" significa un cordón continuo de fibras, filamentos u otro material en una forma adecuada para el tejido de punto o entrelazado de otra manera, para formar una tela textil. Las fibras "elastoméricas" son aquéllas que a la temperatura ambiente pueden ser estiradas repetidamente al menos dos veces su longitud original, y que, en la liberación inmediata del estiramiento, regresarán con fuerza a aproximadamente la longitud original. Las "telas elastoméricas" son telas que comprenden algún hilo elastomérico en la orientación tanto de urdimbre como de trama (relleno) de la tela. Se usan las siguientes abreviaturas en toda la especificación: min = minutos; hr = horas; % owg = por ciento del peso del textil (en el peso de los productos) , % owb = por ciento en peso del baño; wt% = por ciento en peso; g = gramos; L = litros, GH/L = gramos por litro. A no ser que se especifique de otra manera, las temperaturas son en grados centígrados (°C) y los intervalos especificados se deben leer como incluyendo los extremos. La solución aclaradora reductora de la presente invención es una solución de dos componentes, típicamente acuosa. El primer componente contiene un borohidruro y el segundo componente contiene un bisulfito en un medio acuoso. El primer componente se agrega al segundo componente, justo antes del tratamiento de la tela. En general, el baño reductor también contendrá un desespumante y un agente de remojo, usualmente agregado al segundo componente. Otros productos químicos útiles en el baño reductor incluyen, sin limitación: otros agentes tensoactivos, agentes de segregación, cáusticos (usualmente cenizas de sosa) y abrillantadores ópticos. Estos ingredientes y sus cantidades son conocidas por los expertos en las técnicas textiles. El borohidruro / el bisulfito reaccionan en agua (a un pH de aproximadamente 5-8) para producir el hidrosulfito in si tu, de acuerdo con la ecuación 1 siguiente: BHJ + 8HSO3 + H+ --> 4S2OJ2 + B(OH)3 + 5H20 (Ecuación 1) Además, se ha sugerido que el anión de radical SOJ , también un agente reductor fuerte, es un posible intermedio en esta reacción. Véase, por ejemplo, Cook, M.M. en Environmental Chemi stry of Dyes and Pigments, pp 33-41 (Reife et al., Ed: j. Wiley, 1996) .Aunque el mecanismo exacto de esta reacción no se ha caracterizado completamente y esta invención, de ninguna manera, se limita por cualquier teoría particular o mecanismo de acción, se cree que este anión de radical también contribuye a la capacidad reductora del blanqueado reductor de la presente invención. La cantidad del borohidruro útil en el sistema de la presente invención está entre el 0.1 y el 0.6% del peso del textil, preferiblemente entre el 0.1 y el 0.5 del peso del textil y más preferiblemente entre el 0.1 y el 0.3% del peso el textil. Cualquier borohidruro se puede usar, en tanto sus contra- iones no interfieran con el proceso en húmedo de la tela. Se prefiere usar un borohidruro de la fórmula T(BH4)y, en que T es un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o el amonio, e y es 1 ó 2 , dependiendo de la valencia de T. Es particularmente preferido usar el borohidruro de sodio o de potasio. Este borohidruro está fácilmente disponible como una solución acuosa alcalina que contiene el 12% en peso del borohidruro de sodio y el 40% en peso del hidróxido de sodio. Tal solución acuosa está disponible como COLORSTRIP™ 2000 de Rohm and Haas Company (N. Andover, MA) . Si se usa tal solución de borohidruro de sodio, la cantidad adecuada para este propósito de la presente invención está entre el 10 y el 30% en peso, preferiblemente no más de un 25% en peso, de la cantidad del hidrosulfito anhidro activo al 70%, recomendado para blanqueadores reductores convencionales, que dependerán de la tela que se va a tratar. La cantidad de bisulfito usado en la presente invención dependerá en parte de la cantidad del borohidruro. Como se mostró anteriormente en la Ecuación 1, 8 moles de bisulfito son requeridas por cada mol de borohidruro; sin embargo, es conveniente usar un exceso estequiométrico, particularmente un exceso molar de al menos el 10%. En general, el bisulfito tendrá la fórmula M(HS03)x, donde M es un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o el amonio, y x es 1 ó 2, dependiendo de la valencia de M. Se prefiere usar el bisulfito de sodio o potasio. Cuando el borohidruro se usa en la forma de una solución alcalina acuosa, una cantidad mayor de bisulfito es necesaria. Por ejemplo, tal solución de borohidruro, que contiene el 40% en peso del cáustico, tal como el hidróxido de sodio, requiere 3.2 moles adicionales de bisulfito; así, en este caso, es preferido usar hasta aproximadamente 12 moles de bisulfito por mol de borohidruro. Si la solución de borohidruro incluye un cáustico, se puede usar hasta el 40% en peso de este cáustico. Tal cáustico se selecciona generalmente del Q(0H)2, donde Q es un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o el amonio, y z es 1 ó 2, dependiendo de la valencia de Q. Se prefiere usar el hidróxido de sodio. Un proceso en húmedo típico de la tela elastomérica, que usa el sistema de la presente invención, incluye las etapas de: restregar, aclarado reductor, blanqueado (abrillantamiento óptico) , teñido y lavados ácidos. Una cantidad típica y el tipo de tela usados en tales procesos es como sigue: Peso de Productos -> 275 kg de nylon al 80% / Lycra® al 20% en la tela tejida en la urdimbre.

La etapa inicial consiste en poner en contacto la tela con un baño de restregado (agente de restregado y agente de remojo) por alrededor de 1 a 2.5 horas. La segunda etapa consiste en el contacto de la tela con el baño reductor, tal como se detalla en la siguiente Tabla 1, por alrededor de 30 a 90 minutos, a una temperatura entre 70 y 110°C.

Tabla 1 : Baño Reductor de Muestra La tercera etapa consiste de poner en contacto la tela con el baño de blanqueado, como se detalla abajo en a Tabla 2, por aproximadamente una hora a alrededor de 70-110°C.

Tabla 2 : Baño de Blanqueado * Auxiliar del tinte Esta etapa puede ser seguida por al menos una etapa de teñido, y luego por varios baños de lavado, el primero de los cuales contiene 0.35% en peso del baño de 5 ácido cítrico (o cualquier ácido moderado) . Después del último baño, la tela se comprobó en el matiz. El método del contacto de la tela con los baños en las etapas anteriores, puede ser hecha en cualquier punto durante el proceso en húmedo de la tela gris, usando 10 cualquiera de un número de métodos conocidos por los expertos en la materia. Tales métodos incluyen, sin limitación: teñir el producto; teñir el material; teñir del hilo; y teñir la pieza o prenda, tal como por baños de cojín, patrones, tinas (presurizadas o no) y chorros. No se 15 requiere usar el mismo método para cada uno de tales baños. Se presentan los siguientes ejemplos para ilustrar varios aspectos más de la presente invención, pero no intentan limitar el ámbito de la invención de alguna manera.

En los ejemplos, las lecturas de evaluación de color son 20 abreviadas como sigue: Valor del color Escala L = sin luz (escala gris) blanco = 100; negro = 0 a = rojo / verde + valores rojos; - valores verdes b = amarillo/ azul + valores amarillos; - valores azules Wl = índice de blancura 100 = el más blanco (natural); O = el menos blanco; ferencia total de color) = raíz cuadrada de (L2 + a2 + b2 ) Los valores a y b determinan el tinte, y los desplazamientos de cualquiera de estos valores tienen impacto en el croma (profundidad y tinte) . Para fines de la presente invención, los cambios en L y Wl son más significantes en determinar la blancura de la tela tratada. Los desplazamientos en el valor de b son también importantes, sin embargo, conforme el blanco es a menudo trasladado para significar un blanco azulado.

Ejemplo 1 El siguiente ejemplo demuestra la capacidad de decoloramiento de una solución reductora de la presente invención . Tela tejida de urdimbre (21.5 g de una tela de nylon al 80% y Lycra al 20%) se agregó a alrededor de 500 ml de agua en un recipiente del baño. A este baño se agregó 1% del peso del textil de un agente tensoactivo, mientras se agitaba. El baño se calentó a ebullición (alrededor de 95°C) , con agitación. En un recipiente separado, 0.67 g (3.11 % del peso del textil) de metabisulfito de sodio se mezclaron con alrededor de 10 g de agua, y 0.18 g (0.83% del peso del textil) de borohidruro de sodio líquido al 12% se agregó a la mezcla. Inmediatamente al agregar el borohidruro al bisulfito, esa mezcla se agregó al baño de tela que contiene el agente tensoactivo. La tela se trató en este blanqueador reductor por hasta aproximadamente media hora. Los resultados se detallan en la siguiente Tabla 3.

Tabla 3: Evaluación de Color de la tela tejida de urdimbre Valor del Color Estándar Reducción Reducción (pretratamiento) 15 minutos 22 minutos L 94.48 94.80 94.46 ?L 0.32 -0.02 -1.7Í -1.82 -1.60 ?a -0.04 0.17 b .27 6.76 6.36 ?b -1.50 -1.92 Wl 44.03 52.27 63.72 ?WI 8.25 9.69 ?E 1.54 1.93 Los resultados demuestran que el blanqueado reductor de la presente invención blanquea significantemente las telas sometidas a tal tratamiento. De hecho, hay una diferencia en blancura entre las telas sin tratar y las tratadas, que se puede ver a simple vista, cuando el blanqueador reductor de la presente invención se usa, en tanto el uso de blanqueadores reductores convencionales resulta en diferencias leves en la blancura, que no se nota en diferencia al observar sin un auxiliar. Ejemplo 2 El siguiente ejemplo ilustra además la capacidad de blanqueado del blanqueador reductor de la presente invención. Se siguió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que el baño reductor contiene un total del 1.0% de agente tensoactivo, 1.0% del peso del textil del borohidruro de sodio líquido al 12% y 3.66% del peso textil del metabisulfito de sodio. Además, la tela se trató por hasta alrededor de 1 hora en un baño reductor. Tabla 4: Evaluación de Color de la tela tejida de urdimbre Valor del Color Estándar Reducción Reducción (pretratamiento) 30 minutos 60 minutos L 94.48 94.94 94.59 ?L 0.46 0.11 1.78 -1.74 -1.61 ?a 0.04 0.17 b 8.27 7.01 6.81 ?b -1.26 -1.46 Wl 44.03 51.20 51.58 ?WI 7.18 7.55 ?E 1.34 1.48 Los resultados demuestran además la capacidad de blanqueado del blanqueado reductor de la presente invención.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1. Un sistema para blanquear una tela que comprende la tela cruda que se va a tratar, una solución reductor de dos componentes y medios para calentar la solución reductora de 70 a 110°C; en que el primer componente de la solución reductora comprende entre el 0.1 y el 0.6% del peso del textil de borohidruro y el segundo componente de la solución reductora comprende el bisulfito en agua, este bisulfito está presente en un exceso estequiométrico con relación al borohidruro, y en que el primer componente de la solución reductora se agrega al segundo componente, justo antes del tratamiento de la tela cruda .
2. 2. El sistema de la reivindicación 1, en que el bisulfito es de la fórmula: M(HS03)x, donde M es un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o el amonio, y x es 1 ó 2, dependiendo de la valencia de M.
3. 3. El sistema de la reivindicación 1, en que el primer componente de la solución reductora comprende entre el 0.1 y el 0.5% del peso del textil del borohidruro.
4. 4. El sistema de la reivindicación 1, en que el primer componente de la solución reductora comprende entre el 0.1 y el 0.3% del peso del textil del borohidruro.
5. 5. El sistema de la reivindicación 1, en que el borohidruro es de la fórmula T(BH4)y, en que T es un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o el amonio, e y es 1 ó 2, dependiendo de la valencia de T.
6. 6. El sistema de la reivindicación 1, en que la solución reductora se mantiene a una temperatura entre 70 y 110°C, mientras la solución reductora está en contacto con la tela que se va a tratar.
7. 7. Un método para blanquear una tela en crudo, este método comprende las etapas de poner en contacto la tela en crudo con una solución reductora de dos partes, por un tiempo suficiente para causar que ocurra el blanqueado de la tela en crudo, en que: esta solución reductora de dos partes comprende un primer componente, el cual incluye entre el 0.1 y el 0.6& del peso del textil de borohidruro, y un segundo componente que incluye el bisulfito en agua, este bisulfito está presente en un exceso estequiométrico con relación al borohidruro; y el primer componente de la solución reductora se agrega al segundo componente, justo antes del contacto de la tela en crudo con la solución reductora; y la solución reductora, de dos partes, se mantiene a una temperatura entre 70 y 110°C, durante el blanqueado de esta tela en crudo.
8. 8. El método de la reivindicación 7, en que el primer componente de la solución reductora comprende entre el 0.1 y el 0.5% del peso del textil del borohidruro.
9. 9. El método de la reivindicación 7, en que el bisulfito es de la fórmula M(HS03)x, donde M es un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o el amonio, y x es 1 ó 2, dependiendo de la valencia de M.
10. 10. El método de la reivindicación 7, en que el borohidruro es de la fórmula T(BH4)y, en que T es un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o el amonio, e y es 1 ó 2 , dependiendo de la valencia de T.