PT102220B

PT102220B - Processo de proteccao de corantes em artigos texteis ao efeito do branqueio com peroxido de hidrogenio perboratos ou percarbonatos

Info

Publication number: PT102220B
Application number: PT102220A
Authority: PT
Inventors: Jaime Isidoro Naylor Roc Gomes; Carlos Joaquim Esteves Lima
Original assignee: Jaime Isidoro Naylor Rocha Gom
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2001-05-31
Also published as: EP1033433A2; EP1033433A3; PT102220A

Description

“PROCESSO DE PROTECÇÃO DE CORANTES EM ARTIGOS TÊXTEIS AO EFEITO DO BRANQUEIO COM PERÓXIDO DE HIDROGÉNIO, PERBORATOS OU PERCARBONATOS”

Os artigos têxteis de algodão e de fibras sintéticas quando são sujeitos à lavagem doméstica, são lavados a maior parte das vezes com detergentes que contêm peróxidos, nomeadamente perboratos e percarbonatos. Tanto um produto como o outro libertam peróxido de hidrogénio quando em meio alcalino. O objectivo é o de branquear as fibras cada vez que se lava, tendo o peróxido também um efeito bactericida e de limpeza.

O problema é que os peróxidos também atacam alguns corantes mais sensíveis, como os corantes reactivos e sulfurosos para o algodão e quando os artigos têxteis são submetidos a lavagens com detergentes contendo peróxidos, como o perborato de sódio e o percarbonato de sódio, estes corantes podem ser afectados, degradando-se, com a consequente perda de intensidade ou alteração de tonalidade. Os corantes reactivos para fibras celulósicas são um dos grupos de corantes mais afectados, e a patente B.P. patente n°2165556, de Outubro 1984, descreve um processo de protecção de alguns destes corantes com aminas terciárias, que consiste num tratamento no fim do fingimento, e portanto anterior à sua lavagem com detergentes que contêm peróxidos, o que vai desactivar o corante até então sensível aos peróxidos. Na comunicação “The use of amines for the improvement of washfastness of reactive dyes to detergents containing perborates and other peroxides”, da 17^a conferência internacional da Society of Dyers and Colourists em Viena em 5 a 7 de Julho 1996 (Book of Papers pag. 392393), o produto desactivante, uma amina, foi apresentado também para aplicação em mistura com detergente, e que mesmo aplicado simultaneamente com o perborato funciona porque desactiva o corante antes do perborato libertar o peróxido de hidrogénio e reagir, o que só acontece acima dos 60°C.. Este processo no entanto só funciona para os corantes reactivos que ainda têm um grupo livre após o fingimento, como os de florocloropirimidina. Este grupo é substituído por um hidroperóxido quando na presença de perboratos ou percarbonatos, e o hidroperóxido decompõe-se em radicais livres quando exposto à luz ou ao calor, os quais atacam o corante.

O hidroperóxido pode-se formar no entanto directamente no cromóforo, por intermédio de oxigénio singleto proveniente do peróxido de hidrogénio, o que significa que nestes casos, que são a maioria, o processo de tratamento prévio não funciona. Muitos corantes reactivos e corantes sulfurosos são sensíveis aos peróxidos por esta razão e não são protegidos por este tratamento Outros, como os corantes dispersos, são sensíveis ao ataque de radicais livres provenientes da decomposição directa do peróxido de hidrogénio quando na presença de iões de metais pesados, tais como o Fe²⁺ e o Cu²⁺. O tratamento prévio também não funciona nestes casos.

É conhecido o efeito que alguns produtos têm no oxigénio singleto ou nos radicais livres, inibindo a sua acção. Alguns destes produtos foram testados na degradação de polímeros ou de corantes à luz, com bons resultados. O efeito da luz na presença de oxigénio é semelhante ao efeito dos peróxidos. Pela aplicação do processo que reivindicamos os corantes mais sensíveis aos peróxidos são protegidos pela aplicação de produtos inibidores dc oxigénio singleto e de radicais livres, como o l,4-diaza-2,2,2-biciclooctano, ou de inibidores só de radicais livres, como o ácido ascórbico e a difenilamina. Estes produtos são solúveis em água e podem ser aplicados misturados com detergentes líquidos. Na patente europeia EP 0 752469A1, aplicam-se inibidores de radicais livres para protecção simultânea de resistência das fibras e dos corantes, mas numa mistura de composição com um peróxido, para ser aplicado como pré-lavagem e não como lavagem. O produto é líquido enquanto que os produtos mencionados nesta patente são sólidos com o objectivo de serem adicionados preferencialmente a detergentes sólidos e o pH é nestes detergentes superior a 10 enquanto que na patente EP 0 752469A1 o pH é inferior a 9. Além disso, os inibidores mencionados não incluem os três inibidores acima mencionados, mas só inibidores que contenham grupos hidroxilo.

Para serem aplicados juntamente com um detergente sólido, se forem líquidos ou voláteis, ou se forem tóxicos ou irritantes para a pele, os produtos devem ser primeiro microencapsulados, num polímero que os liberte quando adicionados ao banho de lavagem. Exemplos destes polímeros são aqueles que são solúveis em água, como a polivinilopirralidona e o polietileno glicol, ou que são destruídos em condições alcalinas, como derivados de ureia-formaldeído, libertando o agente inibidor nesta condições. Muitos destes produtos são insolúveis em água, o que impbca que tenham que ser aplicados noutro solvente, como na lavagem a seco.

O efeito dos peróxidos presentes nos detergentes é potenciado pela presença de activadores, tal como o T.A.E.D., tetra acetiletileno diamina, que forma com o perborato e o percarbonato um per-ácido que actua a temperaturas abaixo dos 60° C, podendo os detergentes que contêm este tipo de produto ser aplicado a temperaturas de 30° a 40° C

Os inibidores também actuam a estas temperaturas.

A sensibilidade dos corantes depende da sua estrutura e do cromóforo, que é a parte da estrutura que lhe confere cor. No caso dos sulfurosos as ligações S-S são muito sensíveis e sofrem uma rotura através de um ataque directo do peróxido. No caso dos outros corantes a vulnerabilidade depende essencialmente do cromóforo.

Na patente B.P. patente n°2165556, Outubro 1984 mostra-se como é possivel evitar esta primeira reacção fazendo um tratamento prévio acima dos 80°C com um nucleófilo muito forte, como por exemplo uma amina terciária, que desactiva o grupo reactivo impedindo a formação do peróxido. Mas este tratamento só funciona para os corantes reactivos e não para todos: só para aqueles que têm ainda um grupo reactivo por reagir, como os florocloropirimidina. Para corantes de monoclorotriazina e vinilsulfónicos não funciona, por não haver locais de reacção para o tratamento protector com um nucleófilo como a amina terciária.

Este novo processo que reivindicamos, é um processo que actua nas espécies activas do peróxido, radicais livres, e não no corante, e portanto protege qualquer corante. Os inibidores de oxigénio singleto por outro lado, podem também reagir com o corante, no caso de corantes reactivos, tomando-se parte da estrutura do corante , como é o caso do 22-diaza-4-biciclooctano, actuando mais tarde sobre o oxigénio singleto durante a exposição à luz (secagem), e evitando desta forma a decomposição do corante pela luz. Para outras classes de corantes, como os sulfurosos e os dispersos, a única solução é o presente processo de protecção simultânea com inibidores, durante a lavagem.

Outra vantagem deste processo de utilização de inibidores simultaneamente com o detergente que contem o peróxido, é o de funcionar a qualquer temperatura, porque logo que se formem as espécies activas dos peróxidos, os inibidores actuam anulando o seu efeito.

Para avaliar a solidez das cores aos detergentes existe o teste Standard ISO 105 C06 - A2, B2 e C2, que consiste na lavagem de uma amostra de tecido ou malha têxtil tingida, juntamente com um testemunho branco, com uma solução de 4 g/1 de detergente Standard ECE, 1 g/1 de perborato de sódio, a 60°C durante 30 minutos. Nestas condições nota-se alguma alteração de cor nos corantes mais sensíveis e algum manchamento do testemunho naqueles corantes com mais afinidade. O testemunho é para simular artigos têxteis adjacentes que sejam lavados ao mesmo tempo que o artigo tingido. Tanto num caso como noutro usa-se uma escala de diferença de cor, chamada a escala de cinzentos, que vai de 1 a 5, sendo o 5 o melhor resultado sem alteração de cor, ou sem manchamento conforme o caso. Se utilizarmos simultâneamente um inibidor de oxigénio singleto ou de radicais livres, em líquido ou microencapsulados, verifica-se que a alteração de cor e o manchamento são menores, geralmente na ordem de 1 grau, o que pode significar a diferença entre ser aceite ou não (pass/fail).

Na pratica utilizam-se detergentes comerciais que contêm entre 15 a 30% de perborato ou percarbonato. O número de lavagens durante a vida útil dum artigo têxtil é sempre superior a 1, e como o efeito dos peróxidos sobre os corantes é acumulativo, verifica-se que a degradação da cor é superior se um artigo tiver sido submetido a 2, 3, 4, ou mais lavagens. O efeito que não se nota muitas vezes com o teste normalizado ISOI 05C06-A2, B2 e C2 pode-se notar em múltiplas lavagens domésticas, por esta razão.

O efeito de detergentes pode ser maior que o do teste ISO, por o detergente poder conter activadores de perborato tal como T.A.E.D., que forma ácido peracético, que actua a temperaturas abaixo de 60°C, desde os indústria, é em situações em que é vantajoso fazer o branqueio posterior ao tingimento, por razões económicas, or se poupar tempo e energia, ou por razões processuais em que é preferível branquear 30°C.

Outra situação semelhante, em que se aplicam peróxidos em artigos com cor e que ocorre na indústria, é em situações em que é vantajoso fazer o branqueio posterior ao tingimento, por razões económicas, or se poupar tempo e energia, ou por razões processuais em que é preferível branquear em tecido do que em fio. No primeiro caso, nomeadamente no tingimento de algodão com corantes reactivos, poupam-se as lavagens intermédias obrigatórias entre um pré-branqueio e o fingimento. No segundo caso, para além das mesmas razões económicas, é preferível tecer com o fio em crú, que é mais resistente ao processo de tecelagem que o fio branqueado, e branquear já depois de tecido. O problema é que a cor dos fios tingidos pode ser afectada ao branquear o tecido.

Tanto num caso como outro, se os corantes utilizados forem sensíveis aos peróxidos, como por exemplo os corantes reactivos e sulfurosos, será necessário protegê-los.

Se utilizarmos simultaneamente um inibidor de radicais livres, como no presente processo, protegemos as cores permitindo aplicar o pós-branqueio em segurança.

Exemplo 1

Amostra de 4g de tecido de algodão tingido com corante reactivo C.I. Reactive Orange 64, submetido ao teste de lavagem, com adição de 4 g/l de detergente ECE, 1 a 5 g/l de perborato de sódio, 1 g/l de carbonato de sódio, durante 30 minutos a 60°C, aos quais se junta 0,05 a 5 g/l deácido ascórbico. A cor da amostra não se altera nestas condições.

Exemplo 2

Amostra de 4g de tecido de algodão tingido com corante reactivo C.I. Disperse Blue 56, submetido ao teste de lavagem, com adição de 4 g/l de detergente ECE, 1 g/l de 5 g/l de perborato de sódio, 1 g/l de carbonato de sódio, durante 30 minutos a 60°C, na presença de 0,5 a 10 g/l de sulfato de cobre, aos quais se 0,05 a 5 g/l deácido ascórbico. A cor da amostra não se altera nestas condições.

Exemplo 3

Amostra de 4g de tecido de algodão tingido com corante reactivo C.I. Reactive Blue 204, submetido ao teste de lavagem, com adição de 4 g/l de detergente ECE, 1 g/l de 5 g/l perborato de sódio, 1 g/1 de carbonato de sódio, durante 30 minutos a 60°C, aos quais se junta 0,05 a 5 g/1 de ácido ascórbico. A cor da amostra não se altera nestas condições.

Exemplo 4

Amostra de 4g de tecido de algodão tingido com corante reactivo C.I. Solubilised Sulphur Black 1, submetido ao teste de lavagem, com adição de 4 g/1 de detergente ECE, 1 g/1 a 5 g/1 de perborato de sódio, 1 g/1 de carbonato de sódio, durante 30 minutos a 60°C, aos quais se junta 0,05 a 5 g/1 deácido ascórbico. A cor da amostra não se altera nestas condições.

Exemplo 5

Amostra de 4g de tecido de algodão tingido com corante reactivo C.I. Reactive Orange 64, submetido ao teste de lavagem, com adição de 4 g/1 de detergente ECE, 1 a 5 g/1 de perborato de sódio, 1 g/1 de carbonato de sódio, durante 30 minutos a 60°C, aos quais se junta 0,05 a 5g/l de difenilamina. A cor da amostra não se altera nestas condições.

Exemplo 6

Amostra de 4g de tecido de algodão tingido com corante reactivo C.I. Reactive Orange 64, submetido ao teste de lavagem, com adição de 4 g/1 de detergente ECE, 1 a 5 g/1 de perborato de sódio, 1 g/1 de carbonato de sódio, durante 30 minutos a 60°C, aos quais se junta 0,05 a 5 g/1 de

1.4- diaza-2,2,2-diazabiciclooctano. A cor da amostra não se altera nestas condições.

Exemplo 7

1.4- diaza-2,2,2-diazabiciclooctano microencapsulado com um polímero de derivado de ureia com formaldeído. A cor da amostra não se altera nestas condições.

Exemplo 8

Amostra de 4g de tecido de algodão tingido com corante reactivo C.I. Reactive Orange 64, submetido ao teste de lavagem, com adição de 4 g/1 de detergente ECE, 1 a 5 g/1 de perborato de sódio, 1 g/1 de carbonato de sódio, lavado a temperaturas abaixo de 40°C, e seco ao sol.

Exemplo 9

Amostra de tecido de algodão, com um padrão com fios em crú e fios tingidos com corantes reactivos, à qual se aplica um branqueio com peróxido de hidrogénio, em meio alcalino, e simultaneamente 0,05 a 5g/l de ácido ascórbico. A cor dos fios tingidos não se altera nestas condições.

Exemplo 10

Amostra de malha de algodão, tingida com corantes reactivos, à qual se aplica um branqueio posterior com peróxido de hidrpgénio, em meio alcalino, e simultaneamente 0,05 a 5 g/1 de ácido ascórbico. A cor dos fios tingidos não se altera nestas condições.

Claims

Reivindicações

1) Processo de tratamento de artigos texteis, ^caracterizado pclaj aplicação do produto ácido ascórbico, inibidor de radicais livres, na protecção de corantes em artigos têxteis ao efeito dos peróxidos, quando estes são submetidos ao branqueio industrial com peróxido de hidrogénio, ou ao branqueio em máquina de lavar com perboratos ou percarbonatos.
2) Processo de acordo com a reivindicação n° 1, çaracterizado pela aplicação do produto 1,4diazabiciclo-2,2,2-octano, inibidor de oxigénio singleto e radicais livres, na protecção dos corantes submetidos à acção dos peróxidos.
3) Processo de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizado pela aplicação de difenilamina, inibidor de radicais livres, na protecção dos corantes submetidos à acção dos peróxidos.
4) Processo de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizado pela aplicação dos produtos referidos nas reivindicações 1-3, microencapsulados por um polímero que se desfaz ao adicionar ao banho de branqueio, libertando então os produtos inibidores.
5) Processo de acordo com a reivindicação n° 4, caracterizado pelo polímero ser mais especificamente a pobvinilpirralidona, PVP.
6) Processo de acordo com a reivindicação n° 4, caracterizado pelo polímero ser mais especificamente um polímero de condensação à base de derivados de ureia e de formaldeído.
7) Processo de acordo com a reivindicação n° 4, caracterizado pelo polímero ser mais especificamente o polietilenoglicol.
8) Processo de acordo com a reivindicação n° 4, caracterizado pelo polímero ser mais especificamente o poli -hidroxi-etil-metacrilato, poli(HEMA).
9) Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o branqueio se fazer simultaneamente com uma lavagem em máquina, com detergente.
10) Processo de acordo com a reivindicação n° 9 , caracterizado por o detergente também conter activadores de peróxido, como T.A.E.D., tetraacetiloetilenodiamina.