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"Procéde pour rendre résistantes à la flamme les matières fi- breuses cellulosiques ou à bases de protéine ou autres matir :fibreuses organiquese analogues, ainsi que les produits con- formes à ceux obtenue par ce procédé".
La présente invention concerne un procédépour rendre résistantes à la flamme les matières fibreuses cellulosiques ou à base,de protéine au autres matières fibreuses organiques analogues, et notamment les textiles. tels que, par exemple, les tissus pour vêtements, la grosse toile, les bâches, , draperies, etc..., tout en conservant sensiblement la main et le touaher primitifs du tissu et en évitant de sacrifier in- du@ent une partie de la résistance ou solidité du tissu.
Pour que l'on obtienne les meilleurs résultats, le produit final doit être durable et résister à l'eau, aux lavages répétés, aux savonnages, au nettoyage à sec, et bien qu'il brûle lorsqu'
Une flamme y est appliquée, la combustion doit cesser dès que la flamme est retirée et il ne doit persister aucune inean- descence indésirable.
L'invention vise également des procédas du genre mentionne ci-dessus sevent à donner aux matières fibreuses cellulosiques ou matières fibreuses organiques ana- logues une certaine résistance à l'action de l'humidité,
Les inventeurs ont découvert que l'on peut obtenir un
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produit fini ayant les caractéristiques ci-dessus en traitant
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la Dbtire par un acide éne1.'siuet tel que l'acide orthc- phohoriue et par une base orJ8ni!ue soluble contenant de l'azote, telle ,ce l'urée, oo;,xe il est décrit ai-après. Les demandeurs n'i-norent pas que l'acide Qrtho-phosphoriu8 et divers phosphates ont déjà etj proposés JLequ'ici pour servir de substances destinées à rendre les tissus ininflammables.
On a déjà propos: également de faire réagir de l'acide phosphori- que et de l'urée, de faire dissoudre le produit de la réaction, d'imprégner et de sécher. Autant que les demandeurs sachent 'et à ce qu'ils croient, aucun de ces procédés n'a donné de produit pouvant servir avec succès dans le commerce, le produit
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fini ayant l'inconvénio;it, ou bien de ne pas résister d'une façon durable 1 l'eau, au savonnage ou au nettoyage à sec. qui
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sont faohauseaent distincts de la main ou de la solidité du produit, ou bien de prêter à critique sous d'autres rapports.
Suivant la présente invention, on obtient un procédé rendant résistantes à la flambe les matières fibreuses du type
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ao.ayrenant des matières cellulosiques ou de la nature de la protéine et des mélanges de ces matières, ainsi que de donner une certaine résistance à l'action de l'humidité aux matières fibreuses cellulosiques, ce procéda étant caractérisé en ce qu' il consiste à soumettre la matière à l'action d'une solution
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aqueuse d'un acide donnant au produit une grande r6sistanoe à la flaN:
ae, ou d'un acide donnant une grande réslatance à l'action de l'hu rièditd, et d'ume base organise soluble oonte- 3 nant de l'azote, s'eoher la matière, à la chauffer ju$qu'3 une température suffisante et pendant un laps de temps suffi- sait pour don ier naissance . des combinaisons chimiques avec la matière, t introduire des groupas d'acide et d'azote dans le complexe, puis iL laver et à sécher la Matière ainsi traitée, l'acide ou encore l'acide et la base étant présents dans la
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solution en quantité suffisante pour produire une bonne résistance . l'action de l'humidité ou à la flamme, et le pH de la solution étant tel que la matière traitée ait un pH variant entre 3 sensiblement et sensiblement 7.
Dans la description qui va suivre, 'on se référera spé- cialement à des -mati-ères cellulosiques- Toutefois, les deman- deurs ont trouvé que lorsque des matières à base de protéine, telles que la laine ou la soie, sont soumises aux mêmes condi- tions chimiques et physiques, on peut donner, au produit des propriétés satisfaisantes et durables de résistance à la flamme, sans nuire indûment à, la main et à la solidité du tissu
Les traitements décrits ci-dessus permettent d'obtenir une combinaison (c'est-à-dire un composé) avec la cellulose,
combinaison grâce à laquelle le produit fini est rendu résis- tant k l'eau et aux lavages répètes. Les demandeurs pensent qulil se produit pendant le traitement une estérification intense de la cellulose, l'acide se combinant avec la cellu- lose et avec la base contenant de l'azote (ou avec les produits formés à partir de cette base), pour donner un complexe résis- tant de façon durable aux traitements subséquents de lessivage, savonnage, lavage et nettoyage sec. En se combinant avec la cellulose, l'acide entraîne apparemment avec lui, dans le com- plexe, les groupes contenant de l'azote et provenant de la base ou des composés dérivés de la base pendant le traitement.
Il se produit une combinaison entre la cellulose, l'acide phosphorique et la base; c'est ce que prouve le fait que le tissu permet un essai de quantite nettement déterminé à la fois pour l'azote et le phosphore après le traitement de finissage, qui comprend le lavage et le séchage après le premier traite- ment. Les lavages subséquents n'éliminent que desquantités négligeables 'de ces éléments. de sorte qu'on peut obtenir. après des lavages rdpétés, des essais de quantité satisfaisants
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à la fois peur l'azate et le phosphore, ce qui prouve que les
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pro, riatr3s durables de résistance à la flambe sont produites par la présence du phosphore et de l'azote dans le complexe.
Si l'on considéra par exemple le cas de l'urne, parmi certaines des bases que l'on peut utiliser, on oonstate que, parmi d'su-
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tres fonctions, l'uree semble jouer le role de tampon e1l1118- chant l'acide phosphorique d'exercer un effet de ramollissement sur le tissu, ce qui fait que qelui-ci conserve une granded partie de sa résistance pre.aière. Cela est égalaient vrai pour d'autres bases faibles semblables, si elles sont présentes en quantité suffisante-
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Lorsque le traitement en question est appliqué à des tissus de laine ou à des tissus contenant de la laine, on obtient une combinaison avec la laine.
Suivant un mode opératoire, on peut mélanger l'acide et la base à froid et ajouter de l'eau' On prend la solution ou le mélange qui en résulte et on l'applique sur le tissu au tampon ou par tout autre :..loyer: habituel, puis on sèche le tissa
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iûsi préparé, oe séchage ayat lieu de préférence sur une relie et on le traite, le traitement donnant naissance à la conblnaison avec la cellulose, 00?ibi;iaisotl telle qu'elle est décrite ci-dessus, et tant ré31 quant raz la teiTpérature et i. la durée, ai.si ,u'on le verra plus loin, de façon & produire la combinaison et à conserver sensiblement la solidité du tissu
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On lave finaleert le tissu k l'eau chaude et on le sèche.
Suivant unµ autre procède, on chauffe le mélange d'acide et de base à. 88 C environ, Ou le refroidit, on ajoute l'eau
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et l'on applique la.solution ou le ;dan,3e OOItU.1e pNoéden;#nt.
De cette façon il se fOr4e gen râlèrent des coi-.posés de l'm.1i-aQ- niaque et des cOl,1poséS complexes de l'azote provenant de la base, et 1: solution ou le mélenge sont plus approximativement neutres au :QO:!l6;lt de l'application sur le tissu, ce uiui tend
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à éviter itattaque de l'équipement. On peut utiliser des tempêra- -'tures plus êlevses et des durées de traitement pl-us longues, ce qui permet *d'obtenir des solutions de nature sensiblement neutre.
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Dans certains css le chauffage extérieur n'est pas nécessai- re les ingrédients réagissant -spontanément dans la solution et. un refroidissement .étant ainsi parfois nécessaire pour .,!,,Icr le réaction. Dautres fois on peut chauffer le mélange pendsnt un - court laps de temps, lorsuâl so produitb des réactions exothor. miquea exigeant le refroidissement du mélange pour régler la. réaction.
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En pareil cas, le chauffage a pour'résultate ainsi qu'il estdécrit plus loin, que 10 composé primitif ou les composés primitifs de l'azote sont -Altères jusqu'à un certain point et transformés en composés nouveaux et généralement plus
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oàmplexes.De 1*amraoni-quo est souvent libérée au cours de ces réabtlons, tTn.,autze procédé consiste à faire fondre ensemble ltroîdu et 7,a'b,, à refroiclir* à ajouter de ltet..po.5.s à opérer de la façon indiquée CI-dessus,
Bien'que la solution soit généralement appliquée sur- les '
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tissus et à ia température ambian te elle peut s tre a.,lïauée, .si on le,désire à dos températures un peu plus hautes.
Aux tempéra.
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tarea plus hantes 'on obtient généralement un^ plus grande solubl. lité des ingrédients. 0,:oi est très profib;.b1<? et en certains cas la solution peut $tre appliquée presque bouillante à condi- tion qut il n'en résulte aucun effe t n.isibls ainsi qu'il sera 5zd.LCjité Ci--cprS.
Pendant le séchage, qui se fait comme alhabîtudel, il fttut éliminer de la, mn*,3.-,rn d; berucoup la majeure partie de l'eau et à cet effet'les demandeurs ont trouve, ceci n'étant donne toute-
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fois qu*a titre d'exemple* qu'il suffit de faire passer le tissu à travers une atmosphère de séchage de 150 C. Le tissu reste dans
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le séchoir pendant 30 secondes environ, mais il n'atteint la tem- pérature de 150 c que pendant plusieurs seconde.
La température de traitement doit être réglée minutieusement.
Il faut qu'elle soit assez haute pour assurer le traitement, o'est- à-dire pour provoquer la combinaison chimique, dans un laps de @e@ temps pratiquement limité, mais elle ne doit pas être assez haute pour qu'il en résulte des altérations indésirables de la cellulose et une réduction correspondante de la rosis tance du tissu. La du- rée du traitement est en relation avec la température, ainsi qu'on le conçoit facilement: plus la température est élevée, plus la du- rée du traitement est courte, et plus la température est basse plue la durée du traitement dure longtemps.
Ainsi qu'on le verra également, il faut qu'il y ait assez d'acide et d'urée (ou d'autre base utilisable) sur la matière pour assurer la présence, dans le complexe de matière finie ,( o'est-à-dire de matière traitée après avoir été lavée dans l'eau à 82 0, pendant 10 minutes par exemple et séohée ) , d'une quantité suffisante de l'élément de base de l'acide et d'azote pour donner les résultats désirés. Les quantités de matière et le laps de temps ainsi que la température sont dans un rapport important entre eux.
A titre d'exemple, les demandeurs ont remarqué ce qui suit lorsqu'une pièce de tissu de coton est traitée au tampon par une solution contenant 130 gr. d'acide ortho-phosphorique (75 %) 180 gr. d'urée et 340 gr. d'eau (rapport moléculaire de 1 pour l'acide phosphorique à 3 pour l'urée et de 15% d'acide phosphorique dans la solution), essoré par pression comme d'ordinaire, (ce qui donne à peu près une absorption de 100 de la solution en poids), et séché :
a) après un traitement de 120 minutes à 120 C. le tissu a
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Une bonne résistance a. la flamme après avoir' à/té lave dans de l'eau à 82 C pendant 10 à 20 minutes, mais cette résistance n'est que faible après un savonnage de 15 minutes dans 1/4% d'Igepon T à 82 C, 100 parties d'une solution d'Igepon T pour
1 partie de tissu en poids b) après un traitement de 120 minutes à 125 . la résistance à la flamme est excellente après un pareil lavage à l'eau, et elle est encore bonne après un savonnage semblable : c) après un traitement de 120 minutes à 13010-la résistance à la flamme est excellente après un pareil lavage ou savonnage;
d) après un traitement de 60 minutes à 130 C la résistance à la flamme est excellente après un pareil lavage ou un pareil savonnage : e) après un traitement de 30 minutes à 140 C, la résistance à la flamme est excellente après un pareil lavage ou un pareil- savonnage : f) après un'traitement de 10 minutes à 170.0. la résistance à la flamme est excellente après le lavage ou le savonnage :
g) après un traitement d'une minute à 205 C, la résistance à la flamme est excellente après un lavage , ,nais elle n'est plus que bonne après un savonnage*
Maintenant si l'on réduit par exemple à 6.9% la quantité d'acide contenue dans la solution, avec la sterne absorption de solution sur le tissu, on n'obtient aucun résultat, tandis que si le tissu est traité à 170 C. pendant 5 minutes, on obtient de bons résultats, même après un lavage ou un savonnage.
Dans la gamme de tempe-reature de traitement qui viennent d'être mentionnées, les demandeurs ont trouvé que l'on obtient les meilleurs résultats pour la plupart des applications commer- ciales aux températures comprises entre 160 et 180.0. A ces tempé-ratures. la durée du traitement variera entre 15 et
3 minutes.
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.La réaction sur la ce 11 close a lieu effectivement du
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côté acide (p.1 inférieur) plutôt que de côté basique (pn supé- rieur), le pli ,;tant dst.er.nin6 dens ce cas au moyen de solu- tions d'indicateur 8ppliqcùes sur le tissu traité. Les deman- deurs cnt trouva qu'entre les valeurs 2 et 7 pour le pH sur le tissu traité (avant le lavage), l'on peut obtenir des résultats satisfaisants La valeur proférée pour le pH sur le tissu varie entre 3 et 6. La durée du produit fini variera légèrement, comme on l'a déjà. dit, mais un pH de 3 à 6 donne des résultats satisfaisants en général..
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Autre.Tent, le pi de la solutiq,a avant 1!application n'est pas très important, car on peut c,eraleanerlt le régler au besoin par l'addition de bases qui se volatiliseront pendant le traitement en laissant pour le pH sur la cellulose une valeur acide telle que les réactions de l'opération se produi ront pendant le traitement de la manière décrite plus haut.
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parnii les bases volatiles appropriées pour le raglage du pH de la solution, on citera l'hydroxyle d'a::fJJ.oniom, la diëtttyl- amine, et l'isoplnpylaiùine. Pour toutes les applications pra- tiques, l'hydroxyde 4eammoriium est sahi8fa18ant.
Sn tout cas/ la quantité de base ajoutée pour le r1age du pi de la solu- tion est très petite, la solution ayant généralement, en elle- même. un pJ d'une valeur satisfaisante'- Naturellement, si. le pü
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est trop Qlevtt,,on peut, pour régler le pzT de la solution,
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ajcuter un acide donnant une résistance à la flamme. En g":(l(l- ral, tout ce qui ''.est nécessaire en ce qui concerne le pH de la solution, c!est qu'il doit tre tel que, pendant le traite-
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ment, le piI sur le tissu soit réduit et raraenè aux valeurs mentionnées plus haut.
Ordinairement, pour la solution, un ph dont la valeur est d'environ 1/2 supérieure !t. celle du pli du tissu traité sera satisfaisant.On peut aller plus loin.. con- dition que le pH soit réduit, pendant le traitement, de façon
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à donner sur le tissu traité un pH ayant la valeur indiquée plus haut.
La valeur du pH sur le tissu pendant le traitement de- termine jusqu'à un certain point la vitesse ou le taux et le degré de la réaction entre l'acide et la cellulose. Plus le
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pH est bas, plus la réaction est rapide t complète, et plus le piifst élevé, plus la réaction est le$tÙ et ;.loiC1S elle est compote pour un laps de te;ps donné et 'une .te,;
1p érature donnée pour le t'raitement. De même. pour un pH donné, on peut rendre la réaction plus complète et en augmenter l'étendue en augmen- tant la durée du traitement, la température de traitement ou les deux , Par exemple, pour un pH égal à 3,5 une durée de
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traitement de 4 minuter et une tmrpdrature de 165'C pourront être nécessaires pour que l'on obtienne un degré donné,de dorée, tandis que pour un pli égal à 5,5 , une dures de traite-
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ment de 8 minutes pourra êtbe nécessaire, peur une température de 165 C pour que l'on obtienne le même degré de durée.' En plus de l'application au tampon dont il est question plus haut,
la solution peut être appliquée sur des ti.ssus par l'un quelconque des procédés connus dans l'industrie textile,
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tels que l'aspersion, le tamisage, l'impressio'l, le revêtement, etc.... Quel que soit le mode d'application employé, on sèche le tissu de la façon indiquée pour éliminer la najeure partie de l'eau.
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La conc-eiitration de la solution elle-:ê::e n'est pas critique et dépend du nombre d'applications, ais la dernière iprise sur le tissu fini est 3mportar;te. far exe11Dle. lorsque la solution doit étx9appliuée sur le tissu en une seule passe et à fond, une solution contenant environ 30 k 7axa de matières solides actives sera suffisante, suivant le poids, la capacité dtabsorption et la pureté du tissu, le calandrage après l'imprégnation, etc,... Ceci. avec une absorption de
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solution iexxible ':8,t '-gale à 1ÇÇJ"PI daonera sur le tU66U fini u<ie dernière "prise" (prise chi.iique par combinaison) d'environ 8 k environ 30p de ,.stères sellées, ce qui est une prise pour laquelle les dea,.a:deurs Qnt trouva qu'elle donne des résultats généraux satls-'ai.s,z,-,ts sous tous les rapports.
Un peut se con tenter d'une prise pics petite, s. condition ciue l'on ne désire qu'une bc...le résista:loe la flamne. Une prise de plus de J0% n'a aLcLn avantage notable. La dernière prise tombe a ces chiffres par suite de ce qu'il z a quelque perte pendant le
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traitement, et une nouvelle perte pendant le lavage (qui
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li.,.i-;e les produits chimiques solubles qui saut en excès).
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Si l'on désire faire un certai.,, nombre d'imprégnations et de
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séchages distincts, Ou peut employer une solution étendue, le nomble de passes dpe;da:t du deiré de dilution' i'ar exemple, avec l'ne solution contenant de 2Q il 60 de !18.tières ecliàes$,
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les résultats désirés peuvent être obtenus par exemple en deux
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passes et g aéralea;i1t en trois passes tout au plus.
La der- nière prise d'elé.:e:t basique de l'acide et de l'arote dans la matière fi 'lie (atest-;-dire traitée, lavée et séché@), est i.lpOJ:t8 ,te, a1:.si qG'on le verra plus loin., Quant aux acides, c'est l'acide orthcpnosphorique (:6.# 4) qui est g.dl'ale.::e(lt le plus satisfaisant. Toutefois, on peut employer tout acide 411ersigue par lequel le tissu n'ast pas rendu inla..,ble, par exe ;.le, l'acide pyro-,phosi:hor3que, crthophosphoreux, pyraphosrhoreux, sulfurique et l'acide
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phytique, sous/ëserve de la ccnditicn indiquée ai-dessus.
Il ne coml,ient pas d'employer des acides qui soient eaewaaiv,ent volatils dans les conditions de l'opération, ou des acides créant des conditic,,a ou produisait des produits chir.:iques ayant une action dégradante excessive sur la nellu- lcse, tels que l'oxygène actif ou les "aalc8;ères au-tifs. Ainsi
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l'acide chlorhydrique n'est pas utile et l'acide nitrique n'est
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pas rec-0.11TlJ8ndé. bien que ce dernier puisse être employé catx- jointement avec d'autres acides tels que l'acide ortophosphc- rique, comma il est montré ci-après,
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Ce sont les acides aarzobs.s3,ues qui donnent les résultats les moins satisfaisants et les acides dibseiqoes quoique .m.eillet1rs. ne sont pas aussi bans que les acHes polybasiques, ainsi qu'on le verra plus loin.
Les acides dits polybasigues contenant des atomes en excès de l'élément acide ont sattaiai- S811tS" notamment lorsqu'ils sont de nature pol7b*4'8que- Beaut coup de ces acides sont connus, notamment fieux ad.type phospho- reux,
On peut utiliser des sels des acides, à condition que la
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base du sel soit volatile dans les conditions de l'cpratian, ou qu'elle prenne une part active l'opëratiou Parmi les premiers on citera le phosphate d'ammonium. le phosphate de dïmdth3.a:i.ns et le phosphate d' isopropylamine: parmi les derniers on citera le phosphate de guanidine, le phosphate de guanylere et le phosphate d'urée
On peut utiliser aussi des produits de substitution des acides, à condition que les groupes de substitution ne dJtrui-
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saut pas les propriétés de résistanae lh la flamme.
A ti tre d'exer.nples on citera l'acide sulfamiue, phosphasiique, diarnino- phosphorique et diritrure-hexa-phospharleue. On eut utiliser d'autres acides de nature complexe contenant de l'arnte et du phosphore, â, condition qu'ils soient st;fflsar'21J1e ',t énergiques pour se combiner avec les fibres en question Toutefcis la plupart de ces acides ne, se trouvent pas dans le commerce. On
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peut utiliser oe qu'on appelle les esters orsaf1iLJes 8. ocn- dition qu'ils ne contiennent pas une quantité excessive de (,,arbre et qu'ils n'eiapeohent pas le groupe acide de forrier la àoubinaison désiràe avec la cellulose- lvr exemple, on peut utilise l'acide P-ono-mèthyl-phosphorique.
Les acides substi-
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tués ps des haloè.es ne r4e nt pa'B, sauf l'acide fluo- phosnhori fue, à '..lause de l'instabilité des groupes halogènes eu solv.ticn et sur le tissu- Qucnt aLx bases organiques, pour lesquelles il est d3Si- rable qu'elles soient toujours présentes en excès, elles peu- ve:.: être faioles ou énergiques* Toutefois, lorsque l'on com- pare l'acide utilisé dans l'opération avec les bases azotées,
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aeiies-;<1 ont toutes une nature nettement basique, la dis- tinction entre les bases faibles et les bases énergiques <;te.:.t bas8 sur la façon do,"t elles se comporte dans la solu- tion et pe..dant le traitement* i8r exe..l le, si ui changement notable à ,,i la cOne e:.1trll tio..! de la base ri'apporte aucun chs:
1[e.ellt appréciable dans le pal de la solution ou dans le p:1 dL tissu traité, on dit que la base est faible., Toutefcis, si le .,ê::e cua.ge:;.ent provoque nette:ú8nt un changement dans le pli, on dit que la base est ",:.esique. 011 peut par exemi le ajouter dp l'urce e,i excès à une solution toute préparée sans faire varier le pli d'une façon appréciable; d'autre part, si en ajcute de la guanidine en excès à une solution toute pre-
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p r6e, le p,3 augmentera notable.1 ,:t, et si la quantité ajoutée est sl;fZisa;lte, la solution peut devenir si nettement basique que l'on n'obtiendra pas de résultats satisfaisants.
En d'ae- tres termes, avec les bases énergiques, tout excès doit être tel qu'il ne;fasse pas passer le tissu traita (avant le lavage\).
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nette"lerlt dJJ coto aoide. hàrrii l.es bases faibles pouvant être utilisées, on cite- ra par exemple l'urne, le biuret, la cianao,;tamide. la Bemi- carbaziie, la dicysndia.,lde* l'ac..:ta!.1ine, la :!orma.;1Ú.de et la r;}wla,1Ïn6. Dans .7ertai',s c'as, iorsqce la solez6âüitr de la base faible n'est pas gr8:.de, mêf:l6 dans les solutions chaudes, il ne convient pas d'utiliser cette base seule et on l'utilise effectivement conjointement avec une ou plusieurs autres bases.
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Par exemple,. le mèlalQine n'est pas suffisamment soluble dans l'acide phosphorique pour produire une bonne solution de travail< On peut toutefois llutiliser,,par exemple. sonjointe- ment avec l'urée et elle donne alors une bonne solution de travail.
On peut utiliser en partie des sels de ces bases avec
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un acide résistant à la flaùlme, par exf>1? les sulfates, phosphates et sulîamates; en pareil cas "1 (.ide introduit par la base remplace une quantité correspondante d'acide dans la formule de la solution.
On peut utiliser des produits de substitution des bases
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faibles, tels que ceux qui ooatiennent les groupements amino- g6nôs, hydroxygna, halogènes ou organiques, à condition que les caractéristiques essentielles des 0 choses qui les rendent utiles dans l'opération ne soient pas détruites-- Ainsi les
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groupements a#i.aQgënô et hydroxylé peuvent augmenter la nature basique de la base jusqu'à un degré tel que la base faible devienne Une base énergique et qu'il soit nécessaire de l'uti- liser en conséquence-Par exemple, l'urée est une base faible,
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mais l'iuiûo-tre (la guanidine) est une base énergique.
Les halogènes tendent à. créer un complexe ayant un halogène dans leur constitution et ceci n'est pas particulièrement désirable
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en raison de l'instabilité des ooraposës halozérés, Des grou- pements organiques contenant du carbone peuvent être introduits,
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mais ils tendent à réduire la résistance du tissu à 18 flaz.,e. an peut utiliser un cO:1JpoSé tel que la nét 1-ur:
e au lieu de l'urée, nais en nu gagne pas grand choses On peut empirer des bases <i-1eL'giques, ïaais poiyme les bases énergiques risquent de faire passer la solution du côté aloalin 8i elles sont utilisées en aXi"'ès notable, il convient de les utiliser Cé)llJot ,tê)t!i\t IV!\" I)III tn j,1.i>via <u bF\UB faibles. 'Eu outre, les bases faibles c,--t une action amcr-
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tissante par rapport 1 l'acide et à la cellulose, ce qui n'est pas le cas d'une façcfl aussi ..arquée avec les bases énergiques: : et CO :1e une action nette;,e,.t a:.ortissa;tee,at dâsir:ble pour permettre le réglage de la ractio,i et pour cher tout
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ramollissement inopportun, il est préférable, pour cette rai-
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son ausi, de n'utiliser la base linergique que con<j/C'inte:ent avec U'-16 base faible.
Il semble gue ce qui se produit, c'est la co ,bi,.aison de la base faible avec l'acide est r6r::!11a'ée pendant le traitera .t, ce qui produit un oertata arliOrti.sSe[19nt ou L'O r"zluge de la réaction' La quantité de base é..ergicsue doit être insuffisante polir satisfaire toute l'acidité de l'acide pendant le tfaitemeut< L'utilisation de bases faibles oonjointeizent avec des bases éGergi.,[ues a pour résultat que le produit final a une résistance plus grande- Le rale.;e de bases faibles avec une base iiie rgigue contenant une lùa.ütit.) consi- d-;rable d'azote a j,cur effet non seulement de permettre le réglage du pl et d'assurer une action d'amortissement, uais aussi de tou m3r, eo:.;:e on le ve rra plus loin, une r4nde
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d'azote pouvant entrer dans le complexe phosrhore-
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azote-cellulose, ce qui augmente la duras du produit.
J;'ar:i
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les bases énergiques qui peuvent être utilisées, on citera ici
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la guanidine, la ;arbohydrazid3ne, la dihydroxygu8úidine, la guan;jllUrd6. l'cxalarnidine et la biguanidine.
Qn 1 reut utilise des co.'l}',csés de substitution des bases
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e!ergi't)'8. à co-,dition gue ces eo<i>csus aient une solubilité satiëfateante dans la solution et soient raisonnablement stables après avoir étà a,i;liciufres sur le tissu. Ces c-o::1f'C St,;S de Sl'b;titutiol. so¯ t les produits de substitution al.1inogénés, hydroxygënc-s, halo us et radical crGaGiqIJe' Ce dernier type de ,::0.'1 c 86 ne doit r,fs eonte::ir de roupe;:erta a at des chaines de carbc-,e en ex.,ès, ceci étant nuis2-o1e pour la résistance' f. 1 P, >1 a , -,,Ie -
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On peut employer des sels des bases énergiques avec des
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acides volatils, déoo:,osables ou faibles, tels que;
par exemple, le carbonate de guanidine, l'acétate d'àmn6,"goânidin'e le formiate de guanylurée et le boraté de biguanidine- Le carbonate de guanidine est }!Eirtiaulièremsnt utile et il a été emploi:d'une façon intense pour use 1-rode(,tion sur une grande échelle.
On peut aussi employer des sels de la base énergique et
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de l'acide assurant la résistance à la :hâril11ê, tèls que, par par exemple, le phosphate de guanidine, le sulfate de guanylu- rêe et le pyrophosphate de carbahydrazidine. 3h pareil cas la partie acide du sel remplace une partie de l'acide dans la formule de la solution-
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Les conditions ganraleseat exiguës pour la base, qu'il s'agisse d'une base faible, d'une base énergiql1e, ou de mélange des deux, sont qu'elle doit être soluble dans l'eao, réagir sur 11-acide de façon à introduire ainsi de l'azote dans le complexe phosphore-cellulose:
elle doit, de préférence, con- tenir plus d'azote que de carbone, et lorsqu'on emploie u ,e au plusieurs bases énergiques, il faut qu'il y ait aussi une
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base faible en présence, génëraletient an excès, pour facilite:):' le réglage de la r,:action en produisant l'ac.tiod d'amortisse- ment désirée entre l'acide et la cellulose. Les bases faibles produisent une action d'amortissement en raison du fait qu'elles rivalisent avec la cellulose pour l'acide.La raison
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pour laquelle il convient d'employer une baie oc..fessât beau- oaup d'azote et peu de carbone, c'est que plus la quantité de carbone en présence est grande, plus l'ininflaù-1ùabilité est faible.
C'est pour cette raison que les ur;.es sL1;;,:titues et les autres composes azotés contenant des quantités relative- ment grandes de carbone ne soit ras profitables lorsqu'on désire des résultats optima;
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W g::ral les àei;,a,,àeuri se j,ioi;cxe-1t d'introduire le pl:.s d'az ote possible et le soins de carbo-ie possible dans le acide-ce Llulose. Cet azote doit être fixiî le plus 'forte;er. pcs;>ibleet e doit pas être dluiie façon appr6r'iable lorsque le tissu est soucia à des traitements de lesxivàge et de savonnage, reu importe que cet azote en'excès scit i..it;fc'3uit par une base faible eu par une base énergique: cn a ic--tatu tcutetois qu'àl est presque impossible d'obtenir un cc..r lexe base faiole - co !rcsé azot ayait une grande sclu- oilit; dans le .¯.la,e en réaction.
Peur obtenir une e0 lubi- lité te il est bo , d'opérer avec les coacsés azotés dont le roids est le plus bas, tels que l'urée, 1 ' ae é t a,ii de cu la fo r ,,; a;>,1 d e , Dans le cas des bases euer4ques, qui ne sort jaiisis eloy,ies en excès prêtant i arltigie, qu'on l'a dit plus haut, le devra de solubilité n'est pas un faqteur aussi esse.,tiel, car ces bases ne scr:t pas utilis,;es en quantités relative.;,e,t graudes, et l'on ne dispose que de peu de ea¯^ui os3s ayant une forte teneur en azote et une faible teneur en carbone.
L'analyse a montra qu'avec une base 6-,ergique riche en azote, une plus grande partie d'azote entre dans le cc.,lexe.
Par exemple, si l'on utilise de l'urée et de l'acide phc9phe- rique, le rapport atomique entre l'azote et le phosphore sur
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le tissu fini peut être 1 partie d'azote pour 1 de phosphore,
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tandis que si l'oa emploie u,i m61s:ige d'urée, de guanidine et d'acide pho,4- 'hccique, le rapport est 3 parties d'azote pour
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1 de phosphore, ce qui indique une augmentation notable de
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l'azote, augmentation qui est due a la uanidine, Pendant le
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chauffage de la solution ou pendant le traitement du tissu, de no breux changements peuvent avoir lieu dans les bases
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azotées et, en général, le co.,,Ilexe qui en résulte contient u,, ..éla,.e de azotés. Il n'est donc pas possible de
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donner la composition exacte du complexe formé.
Par exemple, la dicyandinamide forme une quantite notable de phosphate de
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guanictina lorsqu'elle est chauffée avec du phosphate .-:;0}10- ou dl-ammonique, la dieyandiamide et l'acide phosphorique forment une quantité notable de phasphote de guanylarée, et lorsque la disyandiamide et la guanidine sont chauffées ensemble, elles peuvent former du cyanogène, de la biguan1de et de la nialanil ne , e Cette formation des co''apC8és azotés pl complexée faci- lite l'obtention d'une bonne résistance à la 'flamme. ainsi que
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l'augmentation de la durée de la r6sigtao.e l'eau, car les composes ainsi formés tendent à augmenter la stabilité 'du
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Gcmp la xe En ce qui CO!1&erne la solution, elle doit etis de yr:
i- rance claire pour assurer une meilleure pénétration dans la 'znatiîe rendre résistante a. la flam¯e et une aation plus uniforms sur cette matière.Lorsqu'il s'agit d'acide phcspho- riue, la quantité d'acide doit être telle que la quantité
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de phosphore restant dans le tissu rësistaut In fla*aie après le lavage final et le séchage varie de préférence eatre 1,S% et 4,'ï5. Au-dessous de ce pourcentage en n'obtient géaërale- ment que des propriétés médiocres de résistance à la flamme, et au-dessus de ce pourcentage on ne gagne pas grand chose.
Si l'on considère encore une fois la dernière prise et
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si l'on utilise de l'acide orthophosr,horique par exele, le pourcentage nécessaire pocr rendre un tissu do.mé r,sistant il. la flasme dépend aussi de la quantité d'azote eau J?reSêl1C)e Par exemple, si la teneur en azote du tissu fini est de 2%, la quantité de phosphore nécessaire peur assurer une résistance
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effective à. la flam::ne est d'environ Z,85%, taudis que si la quantité d'azote en présenceest de 3%, la quantité de phosphore peut descendre jusqu'à 2,8%, la résistance s. la la:ame, obtenue
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dars ces CO .ditio:s, wbe,ib 8ücore satisfaiSB,te.
Si la teneur e., azote tc :be à un chiffre très bas, par exemple jusqu'à une petite fraction de 1%, la résistance , la flaénl# sera ù>édicgre, ?.e!ne si le auxr-antage de phosphore en présence est +levé.
La te.--eur en azote doit varier de prafarel2ae entre e,ivircn C;,25;ô et environ 6%, et les limites préférées pour la teneur en : ho;; hore sOnt d'environ 1% à 5;b. I3 faut qu'il y ait assez
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d'acide et de base en présence sur le tisse pendant le traite-
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L,,e-,t peur Dssurer cette er:dition chimique finale. Au-dessous de C:,85/o d'azote, l'ir.flu8uc8 de l'le81e,1t devient négligeable, et aL-dssus de 6'o d'azcte, bie due l'on obtienne une excel- le te l'usist[1,.ce à la fis je, il que l'au ne gagne rien de ,erti0Llter. Au-dessous de O.5 de phosphore il faudrait une quaititw d'azote excessiveme.:t grande . Les pourcentages indiquas ci-dessus ont uté Usures après l'application de la solL.tion et après que le tissu a été traité, puis lavé à. fond daus de l'eau très chaude cu bouillante.
C'est le pourcentage dans ce produit final \lui pst important' Auparavant, des pertes
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déterminées et mesurables ont lieu pendant le traitement. Il
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esanature lièrent bien entendu -tUetsi l'on introduit des ingr- dents suppl<.;J,e'1taires résista.it 1, la 118-"r.6, cela eut en+rai- ner ua changement correspondant dans le rapport chices sai re
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entre l'azote et le phosphore pour donner un produit final
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satisfaisant. far exemple, si un halogène tel que le chlere est introduit pour faire pertie du C071I,lexe résistant à la flamme, Ta quantité des autres ingrédients peut étàte réduite .
Ainsi qu'on l'a dit plus haut, toutefois, l'introdaction- d'un halrgèúe n'est pas particulière.nc,t désirable , cause de l'instAbilité a. l8 luriire solaire, , la chaleur et à l'huni- dité, qui libère des acides halcg*aiques. On peut cependant cbtenir une réststanlle 1.:. la etoistance de l'incat1descsce avec une teneur 6;i phosphore desceúdant jusqu'à. 0,1%.
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Comme la laine et la scie contiennent de l'azote, du
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soufre et du phosphore dans leur C Q,1/f'OS ition chimique natu- ruelle, les chiffres bonnes ci-dessus doizent 'être considérés
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comme étant en plus de ces u,ldL2ts -existant naturelle nient.
Les matières cellulosiques traitées par ce frondâé ont non seulement des propriétés aarac,târJstiqlJ6s de résistance à la flamme. elles résistent nettement aussi à la rouille, aux piquais et autres effets de ce qui ajouté une
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propriété précieuse au produit final.Ceci '4t'est pas le ag pour les tissus à, base de protéine.,
Les matières cellulosiques traitées par ce procédé
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peuvent être sujettes au gOnflement lorsqu'elles sont immergées dans l'eau pendant longtemps.
Dans certains 3as cette propriété est un actif avanta8eijais si on ne le désire l'as, on peut la oarnpenser en erl4ant une aldéhyde et l'on peut aussi réduire cette propriété de gonflement en modifiant la nature hydro- phobe du tissu par un traitement subséquent au moyen d'aldéhyde formique ou d'agents par lesquels le produit est rendu imper- méable k l'eau. Il ne convient pas de traiter les fibres ,de
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protéine au moyen d'ald2xde.
1 Ce procéda peut être appliqua à des Hiatiêres fibreuses ayant subi auparavant d'autres traitements,tels qu'cn traite- ment de lessivage, à moteerisation, de parcheninage, de tein- ture d'impression et d'apprêt, par exemple. à condition que le traitement particulier soit tel qu'il ne ')O;.J1- cte as la résistance à la flamme. On peut aussi appliquer un autre traitement tel qu'un traitement d'apprêt, un traitement destiné à rendre le produit 1;1#erméable à l'eau, un revête::1eút et Ul finissage méaniqtJe. par exe-iple, après avoir a,ypliclué l'agent assurant la résistance k la fla;?xne, à condition que ces triai- teme;1ts ne détruisent pas la résistance, la flsipme. 'On pareil traitement slJpplê;#ntaire ne fait pas partie de la présente
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inve .tio;.
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Co ..,,e cn n'a be,,roi,. d'utiliser ni résine, ni :natière plastiqLe, ni plastifiait, ni .,:âtiêre soluble dans un solvant pour produire cet agent de finissage, on obtient une exoe:lezae durée pour les solutions de nebtoyage à sec
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Dans tcus les exemples donnas ci-dessous, on a considéra
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que les tissas finis va2e ,t des pro, riétcs durables et ttès satisfaisp.ntes de r.;sistsrc;e 1;, la flarcie lorsque des échau- tillons de tissu traita, après avci dtu soumis à la série suivante 4 'essais, et après avoir ;t6 tenus qerbirale>,ie,b dans une fl- e pendant 10 secondes, ne oo.itinuai8nt pas . brûle:
-.
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a) après un lessivage de 24 heures dans de l'eau distillée,
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b) aprés 1/S heure d'ebullition dans de l'eau dessilles, après un sa7c ..nage de 15 wiúutes da.c.s une sols, tison d'Io-eï,o, T à 1/4 % à C2C, 100-1, suivi de deux rinçages dans
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de l'eau chaude
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d) ap<.ès uii traitehient M'une heure par une solution de
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solvant Stoddard de nettoyage à secs;
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e) après un puiseczert d'une heure dans un extracteur de Saxhlet avo de l'éther dichlorodiéthylique.
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Il est bien entendu qu'il faut employer une bande de tissu distincte pour chacun des essais ci-dessus.
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LWLilJV 1.
Cn a. appliqué sur le tissu, au ta:.pon, un mélange d'eau co.teüE.nt 49,'µµ d'urée et 18,4% d'acide crthophosllhorique (lOQ1
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,,
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en 1 Gide guidage le ra,,po.,t de 2, 7 parties d'urée pour 1 partis d'acide rie, ue, le tissu (crcis) fut ensuite séché 1.
15C?C, sur raze pendant 3lui secondes environ de la faço.- d-crite puis Îe tissu .s.chu fut traita au fcur à ufle température de 175*0 pc .dûl1t 2 .ajoutes. Le tissu fiiî avait les caractéristi- cues rzP.ti.oïnéas plus haut.' Tout trnite.nent sei1sible;1eLt plus lo:,g, tc','t en au;::e ,tar,t la dur<Je. réduirait la risisbanae
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à la traction.
EXEIPLE 2
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Le merle mêlasse a été .applique au t"l:;r'o,"[ sur le tissu, qui a at':. séché ensuite fle la façon décrite et traité à 15tG pendant 15 minutes. La tes'pCrature de trxitezext étant y lus basse, il a fallu faire durer le traiteiiie-it plus longtemps pour obtenir le iiese résultat. (Un a obteatu le fi-ii désiré. rar le
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L1 'le résultat on entend l'obtention, ,a 'DU produit fini résistant aux marnes essais* Ceci est vrai pourtoutes les bases utili- sables, faibles ou énergiques.
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'E"'L' 3 Lel"1ê:ne m,,ùange a été appliqué au tB,:1!10.. sur le tissu séche de la façon décrite, puis le tissu séché a été traité
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k 140 ± pendant S3 minutes, le temps nces.Laire pour le trai- tement, afin d'obtenir le même résultat, étant encore plus long en raison de ce que la température était plus basse.. On a obtenu le produit fini désiré.
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La température de 14060 employée dsns cet exemple est très voisine de la limite de température la plus basse possible
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pour'que l'opération puisse être ine--ide à bien avec succès dans des laps de temps raisonnables., 'En atJgt1d'1tant la durée du trai- tement, par exemple jesj¯u'h, environ 45 ndnL1tes ou un peu plus, on peut réduire la tel"prattJre a un chiffre Un peu au-dessous de 140*-0 Toutefois, ainsi qu'on l'a dit y lus haut, on peut employer des températures plus basses sver des durées de traitement plus longues. Ainsi, avec une te:y:rature de 18C G et une durée de traitement de 120 minutes, or. peut obtenir de bons r, sultats, à condition d'employer use r;c;-ctentrati.m, adé- quate.
Une température sensj ble"nt de 120.0 semble être la limite pratiqua inférieure pour un appareil typique. Ceci est vrai pour toutes les bases utilisables dans le procédé.
Sauf oe qui a été indique plus haut, le rapport entre
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les bases faibles telles que l'urée et l'acide phosphorique
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n'est as artti'iue, ainsi qu'on le verra par les excelles suiva,its.
AlE. LE 4.
On a appliqua sur le tissu, au tn .po.â, un inéla,ige d'eau contenant 66,4% d'urée et 16,6% d'aoide crthophosphorique (100)en poids, soit un rapport de 4 parties d'urée pour 1 partie 9'acide phosi,hori,,ue, puis le tissu a été 8ahé k 15C*C pe .dar.t 30 secondes viron de la façon daerite.h1 ooaz- parait avec l'axe.'aple ? on verra que la quantité augme.c.te d'urne, peur w xe te';'l,,;,ature de traitement de 15 O C esige un laps de te ps plus long pour effectuer le traitemei'lt et obte- nir r le J:ê:r,e résultat.
Le produit obtenu avait les caractéristiques décriées
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plus haut*
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&±1,2L± 5. h;4 a appliqué au ta'pon un mClaAge contenant 2OE$ d'uree et 2±># d'acide orthophesrhorique (lOO") en poids, soit un
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rapport de 1 partie d'urée peur 1 partie d'acide phosphorique,
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on a s h de la façcn décrite et traité à 150*C, le laps da te:nps rL'Jessaire pour le traite.!1e.1t tant de 13 minutes. En a4.iarr.nt avec l'exemple 3 cn voit qu'avec la plus petite !U;1tité d'urée et en maillten,9J1t sensiblement la même ccnce-n-
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tration pou:tl'acide phosphorique, on peut réduire la durée du traite,:e,t tout en obtenait le ;zême résultat-
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Le produit final avait les caractéristiques décrites plus haut.
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Qu voit par ce qui p rcsde que lorsque la te:igçurature de traitement dirainue la dure nécessaire peur le traitenent aug:;;,-e,1te.On verra tgalemeat que plus le rapport est ilevé, et par cc .SégC8ut, plus l'inpïuenae protectrice de l'urÓe est. grande, plus la durte du traitemeut sera longue, sans qu'il
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résulte des effets nuisibles à la résistance' plus le rapport entre l'urée et l'acide phosphorique est bas et moins l'in- fluence protectrice de l'urée est grande, plus la durée du traitementddoit être courte.
Considéré d'un point de vue pratique, un. rapport de 4 à 1 en poids entre l'uréect l'acide phosphorique est peu près le plus élevé qui soit possible sans entraîner un gaspil- lage nuisible d'urée- On peut augmenter ce rapport et aller par exemple josqu'à 10 à 1, chiffre auquel'les pertes devien- nent prohibitives. Il est naturellement bien entendu que dans tous les exemples indiqués le tissu est lavé après le traite- ment et que toute l'urée qui ntest pas nécessaire est éliminée par un lavage, seule la proportion d'urée qui entre dans la combinaison restant dans le tissu.
Les dena deurs préfèrent employer 2.7 parties d'urée pour 1 partie d'apide phosphorique (sait un rapport de 4,4 molécules-grammes pour 1), mais on peut employer un rapport un peu inférieur ou superieur, ainsi qu'on l'a dit plus haut.
Ceci s'applique à toutes les bases utilisables. Avec les bases énergiques, ainsi qu'on l'a dit, il faut veiller à ce que la solution ne devienne pas nettement basique-
Le degré de permanence du produit fini résistant à la -flamme dépend, entre autres facteurs, de la concentration de l'acide phosphorique dans la solution.
Comme le montrent les exemples suivants, on peut faire varier cette concentration. entre des limites très écartées, suivant la permanence désirée, à condition que la quantité d'urée ou d'une ou plusieurs autres bases faibles en présence soit suffisante pour assurer la protection nécessaire, et à condition qu'il ? ait une quan- tité suffisante de groupements acides et d'azcrte en présence dans le complexe, ainsi qu'on l'a dit plus haut- Ceci est également vrai pour d'autres acides pouvant être utilisés dans
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le @ rocédé.
EXEIPLE 6.
On appliqué au tanpon un Mélange d'eau contenant 30%
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d'urne et 30jb d'acide phoSlhori'iue (10f) en poids, soit un. rapport de l à 1 entre Jurys et l'acide phosphorique, on a
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8'-.oh de la façon décrite et traité à 15Q Q pendant 12 minutas. àXï.9Ll 7.
Zr, a appliqua au ta o. un ..nla.lge d'eau contenant 5 orthc- d'urée et 9,3% d'acide/phosphorique (100%) en poids, soit un rapport de 2.7 parties d'urne peur 1 partie d'acide phospho-
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rique, on a s iché de la façon décrite et traité à 1?5C pen- daat 2 minutes.
Dans les deux exemples ci-dessus, 6 et 7, on a obtenu un
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produit durable et résistants la fla.;:;ne d'cne façon satisfai- sante, mais les propriétés l)e r,ool1eC.tes de résistance , la flaire du tissu obtenu dans l'exemple 6 étaient légèrement supérieures il. celles du produit obtenu dans l'exemple 7.
EXEIPLE 8.
On a appliqua un contenant 49,6% d'urée et 18,4%
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d'acide orthophosphorique (1C'0%) en poids sur un tissu de octca qui a @té soh ensuite sur une rame- Le tissu séché a été
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ensuite traité pendant 1 iiinute î 20500 puis finalement 1$va avec de l'eau et séché.
Le ; réduit final ainsi obtenu avait les curactériatiquew indiquées plue.-haut%
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Àlll.ùÎ% ; 1WJ::.::L'IE On a .:318.ng8 1CC? parties d'urée et 50 parties daaalde orthophospherique (75%) en poids,, puis chauffé rapidement z 170*0 . On a refrcidi le mélange résultant, ajoute d'abord 75 parties d'eau, puis 7 parties d'hydroxyde d'a;.1:1odlJm (2) et 10 parties d'aldéhyde formique (<7%) . Dans cet exemple et dans les suivants, toutes les parties 1,-.,diquees sont en poids.
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La solution résultante dtait limpide: on en a imprègne
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un tissu de coton (croisé) par un passages travers une calan- dre textile d'imprégnation du type courant,, l'opération con- 'sistant plonger le tissu dans la solution, puis le presser pour en chasser la solution en excès. On a ensuite séché le tissu sur la rame courante ordinaire, la température étant
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d'environ 15000 On a lai2s le tissu sur la raure pendant .'' assez longtemps pour que toutel'eau soit éliminée pa r évapcl ration.
On a traité une partie dutissu de coton à une tempéra- ture de 175*0 pendant 8 minutes et 10 secondes, puis on l'a lave dans de l'eau chaude et séché.
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Une autts partie du Óème tissu a 8té traitée à 15Q.c pendant 13 minutes, ce traitement étant encore suivi du lavage dans de l'eau chaude et du séchage.
En cequi concerne la résistance à la flamme on a constaté que les qualités des deux échantillons étaient sensi- blement les mêmes et les finis respectifs avaient sensiblement la même durée'
Cet exemple indique également un moyen par lequel le pli de la solution peut être règle. extérieurement, c'est-à-dire
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au moyen d'hydroxyde d' a^a a ïrTv Il montre également cOJU"TI9nt, au moyen d'une aldéhyde, le produit peut être rendu résistant au gonflement ou stable dans l'eau.
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T.'t 1':w 10 .
On a appliq-ué par le procède usuel, deorit plus haut,
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un mélange contenant 100 parties de dinyandiamide, 200 parties d'acide phosphoriqtre (75%), 100 parties d'eau, 15 parties d'hy-
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drozyde d'ammonium (28%) et 95 parties d'aldéhyde formique (3?je). Le traitement a été efeectu& à 165.0 pendant 5 minutes.
Om. a obtenu les résultats désirca.
Cet exemple poutre l'emploi d'une base faible différente
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le r'2"lage extérieur du pi et l'emploi d'une aldélyde pour aug.l.e ,ter la résll:!t±'nce au gOllfle;'ient.
Vcici encore un autre exeé'1ple du :elJL8 genre : EXE".P12 11.
On a e.:,y;lcyé, en appliquait le procédé décrit plus haut, un ;,1uh,.ge '30:,1)08,-, de 300 parties de b1uret, 100 parties d'acide phc5hcriqu8 (75%), 150 parties d'eau, Z5 parties d'hydroxyde d'aWJ110uiura (86%) et 25 parties d'aldélyde for,ti,iue (37). Le traite:;le.zt a été effectua à 170*0 pendant 5 minutes.
On a obtenu les résultats àwxirés.
Voici un exemple aortra:lt l'enploi d 'l,i oxyde formant
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un acide :
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&±1,iLl là' an a 8J"I,loYf:Í. en appliqua1t le procédé dvorit. on mélange oo.pcse de 300 parties d'urée, 100 parties de pentoxyde de phC8}hore (P2Q5)' 2QQ parties d'eau, 1C± parties d'hydroxyde d'atOniUlN (28%) et 5C parties d'aldéhyde formique (37%). Le traitement a uté effectué à 15590 pendant 1Q minutes' a obtenu les résultats désirés.
Les e ; ? .g le s x u lv à,1 t ¯,lo;..trent l'edlplci d'acides autres que l'acide artophosrhortque. m(z.--2L'E 13.
C'n a employé, en appliquant le procédé courant, un ,ùélii,ie -.caç:s de 18Q parties d'urée, 60 pnrties d'acide suif crique (cf'iã . ) , 50 partlos d'eau, 15 parties d'hydroxyde d's:,avc,.ium (26%') et 50 parties d'aldéhyde formique (57%).
Le traitement a et'- erectcol à 170*C pendant 6 minutes.
0.1 a obtenu les résultats duxirés.
%ìî9Jl 14 Qa a appliqua un u:lange oa.,.i csé de 100 parties d'acide (' rthrphoSI he r$l!x,;. 100 parties d'urne, 1CO parties d'ac8taide et 100 parties d'eau sur un tisDi) de cctcn, que l'on a s4oh,
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traité pendant 20 iuinutes z 14Q. 0 , lavé et s4ehe.(et exemrle montre égaletsent l'emploi d'une base faible).
On a cotent.! les résultats désires.
EXEPLE 15
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On a prépara un ;nélan6e eo;-iposé de 1qu parties d'acide métaphosphQriesue, 800 parties d'urée et ?0 parties 5'eau, le procédé d'application étant le que da.ts l'exe,1ple 'prlo- 1 ;.
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dent. Le traite.ment a été effectué . 170.C'et a dure 4 minutes. on a obtenules résultats désirés.
EXEMPLE 16 On a préparé un mélange de 300 parties d'acide sulfurique
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aonc,sentrê et.de 90Q parties d'urne: cn l'a chauffe pendant 3 heures 82 C et laissé reposer pendant 24 heures. On a
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ajouté une quantité suffisante d'eau chaude pour obtenir uie solution claire, que l'on a appliquée sur un tissu de coton par le procédé courant.
On a Qbtenu un tissu ayant une bonne résistance à la flamme
EXEWPLE 17
On a préparé une solution en chauffant 180 parties de
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phytate de calcium, 12C parties .1'aide cY.:s11que, 250 parties d'urée et 250 parties de forardet puis en ajoutait 500 par- ties d'eau .. On a filtré peur séparer le précipité c ;te,ra.a priMipalemeot de l'cxalate de calcium,puis le rcdGit filtre contenant principalement de l'acide phytique, de l'urne et de
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ÎQr.mamide a été appliqué par imprégnation scr un tissu de coton qu'on a séché ensuite- Le traitement a été effectué à 155.0 et a duré 8 minutes, âpres quoi cn a lavé dans de l'eau et séché.
Le tissu avait une bonne résistance à la flamme.
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Les exemples suivants montrent: t 1 ' e ,;q- l c J'acides mixtes-
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xzdi>L'z 18
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On a e lr>.é, en 1) 1 a le lcocéda cCU1'atlt. une édition ce yr¯se de 2üü parties d'Lr..:.6, de 50 parties d'acide c.rthcphcshcri7:e (75), 50 parties d'acide sulfurique (oone.), 100 parties d'eau, 15 parties d'hydroxyde d'ammo,.luffi (28) et 50 parties d'a1d.::r:wde fornique (37i)' Le traitement a été effectué k 170*C et a duré 5 ;<;lnuta8.
On a obtenu les résultats
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d si ces
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:E;XE:c:1'U 19 0, a I)rêparé un l:éla.ye co.i,os,: de 1UO parties d'acide orthophoB[hcrigue (75%), 55 parties d'acide nitrique (cono.), 2'10 parties d'urne et 100 parties d'eau, et cn l'a appliqua sur un t3ast de coton par le prco<<d6 décrit ci-dessus, le traitement était effectué peridai-it 20 iaîiiutex 1>. 14U'J On a obtenu les rvsultets dosirés.
EX:E1.iI? L 20 Qn a préparé un :.1rHDlige cc ,pcsé de 50 parties d'acide pyropheSihorique, 50 parties d'acide métaphcsphc rique, 200 parties dacéta.-aide et 15ex parties d'eau, le procède d'appli- cation 4ftaat le ,lê!Je que celui qui a daté décrit plus haut, et le traite.:rent, qui a duré 5 LUJ1t:tet>, ayant été effectue à 1fi@ C .
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On a obtenu les résultats désires.
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A titre 'auttes exemj-les de bases faibles mixtes, on
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citera les suivants :
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j' . ZXEI,'2L-Z 21 On a e.illc,7',O, en appllqcaat le prccédé courant, une solution coapcsée de fiez parties de diayandiamide, 75,0 par- ties d'a<-;6;ta-..ide, 100 parties d'acide j:5<roj;hosjhorigue et 2<1.Q parti.?s d'eau. Le tr.ite.ae..t a été effectué à 160'C et a duré 5 minutes.
Ou a obtenu les rsLltL1ts désiras*
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xxx1oL3 33.
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en a préparé un mélange roinposé de 132 parties d'urée, 8 parties de mOlA5iLie, 66 parties de phosghete di am: i10niq ue et 150 parties d'eau et en l'a applique sur un fis su de coton de la manière habituelle, le traitement étant effectue à 168 c pendant 3minutes.
On a obtenu, les résultats désirés.
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On a préparé un mélange no rnpo s de 35 parties d'urée, de logo parties de ovana-aaàtamide, de 50 parties d'acide ortho- phosphorique (75%) et de 165 parties d'eau. On l'a applique sur un tissu de cotcn et obtenu les résultats désirés. le traitement ayant été effectué à 155 C et ayant duré 5 minutes.
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Eu répétant cette opération sans la eyano-aoetaraide on a obtenu un ramollissement excessif-
Voici de exemples de l'emploi de sels de la base*
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EX1i:IIE 24.
On a préparé un mêla '1ge (}o 11PO aé de 160 parties de bicar- boûa te- d t amidoguanidine. OO pa rties d'urée. 150 na rtie s d'acide orthaphospharique (75%) et 500 parties d'eau. On a effectué l'opération en .procédant comme d'habitude, le traite- ment à 177 C ayant duré 4 minutes.
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cy, a obtenu les résultats désirés =,.M*là t5.
On a préparé un ge cc-iposé de 61 parties de ohlor- hydrate de serni-earpazide, 45 parties de carbOfiate de guanidin 45 parties de oyano-aoétamide. 35 parties d'urée, 50 parties d'acide orthcphosphorique (75%) et 60 parties d'eau et cn l'a appliqué par le procédé habituel , le traite cent ayant été effectué z 168*C et ayant durs 4 minutes.
(aa a obtenu les résultats clésirés.
Voici quelques exemples supplúmentaires de l'emploi de
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bases ...ixtes, exe .I1;.:'z dt:r.s lesquels on e1l[101e une 00";6 elle peur (C.1Serve' le t.axi;rr:"a de résistance, et une ou plL'slel rs bases faibles jour assurer une act,1on d'arnortisse- ze:it et le réglage de la reaction.
2x-z.,"PLU 6.
On a e,,,rlcyu, en procédant oonnie d'habitude, une solu- tiU co .posée de 100 parties d'urée, 100 parties de carbonate da¯ai:o-guanidina, 1C;J parties d'acide arthophosphcrique('75jvj, 100 parties d'eau, 15 parties d'hydroxyde d'aul,j1onluill (88%) et 50 parties d'aldéhyde fe rmique ( 3?jo) , Le traiter#,lt a été effectua L 17CC et a dirs 5 minutes. à a cbteuu les résultats d"sir.:s, E1l'L:E '7.
On a préparé un :Jl'\la,:ge co.:]PCS de 50 parties de dicyan- dia;,ilde, 113 parties d'ur,e, 10,5 parties de carbonate de guaaid ine, 75 parties d'acide crthophcsphorique (75%) et 158 parties d'eau. On l'a appliqua sur un tissu de coton par lFt précède habituel, le traiteL,6:Jt ûta,,t effectua à 170C peudant 10 .;à>iL=tes, 0n a obtenu une résistance très durable io. la !la -:le - EXSMPL-E 28.
On a prépara un mélange ao;.pasë de 57 parties d'acide polypyrcphosphcrique, 66 parties de carbcaate de guanîdine,
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132 parties d'urée et 255 parties d'eau, et on l'a applique
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par le :prQoddtb',;;.uel, le traite:.eit ayant uta ef'f'ectu à 165'C i et ayant dures 5,ni,autes. On a obtenu, sur un tissu de cotan, une exeellA:.te r.',sistan-0 la :f1a.L,ua et une excellente dc roe, EX"5:#LE 29 .
Ou a pr-parj U1 ;a<la:>je eo..pc x, de 40 parties de eulfate de guanylur06, 81 parties d ' :rée, 53 parties d'acide crtho- phcsrhorique (75%) et 90 parties d'eau, et Qn l'a applique sur un tissu de cctcn par le prçrede usuel, en le traitant à
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160*0 pendant 5 minute s.
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On a obtenu une très benne résistance à, la fla,2:1e.
EXE].{±>L1i: 30.
On a préparé un mélange composé de 3 parties d' ur6e, 160 parties de bicarbonate d'amincguanidine, '150 parties d'acide ctrthophosphoririue (75%) et 500 parties d'eau, On l'a
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appliqué sur un tissu de coton par le proré. d; usuel et en a obtenu un tissu ayant une très bonne rèsietailpl à. la fla;..:ea Le traitement a été effectua à 170" C et a dur<! '5. minutes.
Voici des exemples d'utilisation d'une base faible pour produire partiellement une base énergique'
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EXE:.'Z'T.,E 31.
Qn a chauffé à T4G 65,0 parties de dieyand3a!nide, 10Q parties d'aaide Orthophosyhorîque (75%) et 100 parties d'eau, une réaction violente ayant lieu et la températur-a augnentant Dans ces conditions il se forme utile quantité notable de guanylurée. On a ajouté à cette quantité 150 parties durée et 110 parties d'eau et appliqué la solution ainsi obtenue sur un tissu de coton, qu'on a séché ensuite, puis traité à 170 C pendant 5 minutes, lavé et séché.
On a obtenu une résistance excellente et durable , la
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f1f'1 airae EXEMPLE 32.
Qn a chauffé a, 9Q 53;4 parties de dicyandiamirle, 168 parties d'orthophosphate diai-,ioniqve hydrogène dans un récipient couvert; dans ces solutions il s'est for@@ une quantité notable de guanidine sous forme de phosphate de guanidine' On a mélangé 24 parties de cette Matière avec 150 parties d'eau chaude et appliq,ué la solution ainsi obtenue
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sur uri tissu de coton par le pro'Jéde habituel. On a obtenu de bons résultats' Les exemples suivants montrent l'emploi de produits de
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substitution de la base-
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EXE#u:: 33.
On a prpar-j un mél 1.,ze co.:.ycs": de 65 parties de dicyan- diauide, 1GO rJucties d'acide crthcphoshorique (75), 150 par- ties à'crée, 28 parties de ,phsnylbigLJ8üidine et 210 parties d'eau et c;, l'a appliqua par le procéda habituel. au a obtenu une bo"ue r-sistal.ce la fla:e 3XE:.TLE 34.
On a prépara un mélange CC..1IO sé de 50 parties de dicya:,- dianide , 12Q parties de :ú.éthylur6e, 10 parties de carbonate de gU8i.idLe, 75 parties d'acide crthophoslhorique (75%) et 400 parties d'eau- 4n a appliqué le ;r,.:aa..ge sur Un tissu de octcn par le 1-rcr--de usuel et obtenu un produit i.i&1 résistant bien la flaaEie- Voici des exemples de l'e':.ploi d'acides 8ukstitvés, E'd3-.h 35.
Cn a emplcya, en appliquant le rrccédti décrit, an r:l,.18.l:e oa.:pcsé de 204' parties d'urée, 100 parties d'acide sul!a:.Ücp,e. 1GK? parties d'eau, 15 parties d'hydroxyde d'a;:J."o- niu, (J8j&) et 50 parties d'aldéhyde formique (3?t).
On a o0ten!)' les rusultats d...si rÓs, %3àbLl 36.
On a appliqué un .a;la: ec..aics4 de 150 parties d'urse, lU0 parties de dinitrure d'hexaphcsphate d'artaonium et 350 par- ties d'eau 8L ;un tissu de crto,-, qU'Cf! a séché, traité à 160.C 1 7 7 ;r.i ,ut,es, puis lav4 et séché.
Op a obténuf u.e bc,.ne résist9.,'"ee durable la flc.:..le..
EXE1# L 37.
On a Y répare un ,lange en ch:.tLl.aLlt d'apord à 8&.c pe.¯dD,t u.-.e heure 30C parties d'acide GL:lfüt'iCj,ue, 300 parties d'urne et 1CG parties d'eau. Il s'est forro un sirop zains, que l'c,, a ensuite dilue avec WQ parties d'eau. On a lnpregn4
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un tissu de ccta l, que l'en a srahd, t rai té, lO'1é et t 's..;clé comme dans les xesples -préeédel1ts.
Le tissu avait une bonne résistance à ion.
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C7', L.n.1 38.
Oh a fait réagir 140 parties de pentoxyde phosphoreux et z parties de carbonate d'ar.:unon1vm peur former de l'acide diasidophosphorique, auquel cn s.'ajcdt 3gag parties d'urée, 195 parties de carbonate de gu&nidin-e 65U parti6s d'eau.
; !.' a appliqué ce mjlange sur un tis ad de aotan par le procédé habituel..
On a obtenu de bons résultats
Les formules ci-dessus cnt toutes ete appliquées sur
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une matière ce Il!Jlosique à base de coton., l'exê.:Jljle suivant montre l'application de ce procédé à la pulpe de bois.
EXEMPLE 39.
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On a fait tremper de la pulxe de bois en feuilles, corne celle qu'on emploie pour la fabrication de la viscose, dans pyro
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une solution chaude de 57 parties d'acide POljfphosJ,ho,riqu6.
66 parties d'urée et 350 parties d'eau, puis 0,1 l'a pressée â fond, s4ehée et traitée à 17000 pendant 6 -1#utes . ia pulpe ainsi-obtenue avait l'aspect de la pulpe ordinaire et elle ëtait extrej-nersat ràsistante k la flatl:e L'exemple suivant montre l'application s. des tissus de rayonne trieotss,, duvetés et très acr.bustillesL 1J:X"EMI?LE 40.
On a prépara un mélange eompcsé de 33 parties de dicyan-
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dianide, 1<3Q parties durée, 50 d'acide crthcphcsrhori- que (75%), 10 parties de c8rbc;iate de guanidine et 5GG parties d'eau, et on lla appliqué sur le tissu de rayonne du type mentionna plus haut, par le procède usuel, le traite1re.r...t étant effectué à 170 C et durant 6 minutes-
Le tissu tricoté ainsi traité avait une bonne résistance
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à la [1r. ,,le -
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Vcl?i des exemples d'application dL recède a. des tissus 1 base de .cteine.
2XE.LE 41. a répare un .:., lange cc -pc sé de 116 parties de car- OO.lHte de gUD..idiue , 289 parties d'urée, 162 parties d'acide
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a
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crthcç,hci, 1,rriu<:e (75) et 433 parties d'eau. On/applique ce sur L'O tissu de laine L 1ilµ/à , qu'on a Suché, traite pe dilnt 5 5 .i,u tes à 17000, lav et sérhe.
,g tissu de laie aiiisi traite uiie bcw.ie résista,-.ce la flD,:.:;e' EX'S..1! 42.
On a r,-.p étj oe de miel' recède, zains en renplaçar.t la laine par un ti ssu de saie tussah iL 1QC>-'
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Le tissu ainsi traité avait une benne résistance à la
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L'la e.
E1:LE 43.
On a p r:pa rb un .:néla .ge (te dl'C; ,.-, de 33 parties s de dioyaü- diaJ.1ide, 1CO parties d'urne, 10 parties de carbc:,ate de guaüidirl6, 50 parties d'acide crthcphosphoï'iqua'(75%) et 400 parties d'eau, et en l'a applique sur un tissu contenant 75% de rayonne tilde et S5/o d'aralac, par le procède habituel, le traita;,lent tant effectué à 1550*C et durant 4 minutes.
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Le tissu ainsi trait.: avait une benne résistance à la
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flre ;.113'
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Les axe '1f,es suivants ii(,i-itreit l'e;'1floi de bases éner- giques seulement 2X3L2 44.
C?31 a e.iploy, en appliquant le prc,3,édt usuel, une sclu- tien oc:pcse de 100 parties de carbonate d'aminaguaai8ine, 50 parties d'acide phcsrhori>1,:ue (75%), 8Q parties d'eau, 25 parties d'hydroxyde à'a.;c<,iuiù (26$), 80 parties d'eau et
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25 parties d'aldéhyde fcrÂ::ique (.57%) .Lé traitement a .été effectua â 15540 et a dure 12 minutes- On a obtenu une bcna résistance à la flamme
EXEMPLE 45.
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On, a prépara un mélange oamyosé de 6Q parties d'acide pyrophosphorique, 320 parties de carbonate de guanidine et:
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750 parties d'eaa, et on l'a appliuë..,sr un tissu de (ctQ1 par le procède habituel, le traitemenn étant effectué é à. 1q('C et durant 5 minutes- Le tissu avait 'Une 'bo:,ne résistance s. la flamme, mais peu de solidite
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1 Les exemples Bt!.1ivsnts sont des exerles d'utilisation de bases énergiques et de bases faibles, qui ne sont pas scus la forme de sels- EXEMPLE 46.
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(4In a préparé un mélange àoiqpasé de 50 parties de didya- diamide, 115 parties d'urée, 75 parties d'acide crthophospho- rique et 175 parties d'une solution aqueuse contenant 5,1
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parties de guanidine, et on l'a appliqué sur un tisse de o#tQii par le procédé habituel. Le traitaient a duré 5 minutes et
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la température 6tait de 165*C.
On a obtenu une résistance très durable à. la fla.111Ire, EXEMPLE 47.
On. a préparé un z:éla,ige oori,csé de 85 parties a' urée.
53 parties d'acide orthcphosphorique (75%) et 100 parties d'une solutiol aqueuse contenant 2Q parties de guanylurée, et on l'a appliqué sur du coton de la ma@ière habituelle. La durée du traitement a @té de 4 minutes et la température de 165 C.
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Qn a obtenu u.e très bc,ne rsista(1ce & la fl amioe
Les demandeurs ont aussi obtenu de bons résultats sur du papier et sur du bois avec ce précédé. Dans ce cas, notamment lorsqu'il s'agit de bois, il faut recourir s. l'emploi d'une
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pression peur pp11'-1 uel' la sclLtion, ou bien Oh peut employer u:. traite.¯e.,t i ar le vide peur ;li .4ne l'air, ce traitement etant suivi de l'application de la solution sous pressiez, après quci on élimine l'excès, on sèche, si on le désire , et l'on traite.
On a constaté aussi que le procédé est applicable au
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traitement de ,.atièras organiques telles que des hydrates de carbone et des colorants ccatenant des groupes OR ou des groupes 1;.îl et capables de se ec,,b± :ler avec les acides réactifs, à condition que ces matières ne scient pas excessivement vola- tiles cu alterées d'une façon indésirable dans les conditions du prcoédé
On obtient d'excellents résultats en ce qui concerne
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tant la dure que la 1'"Sistl;ldce lorsque les fibres de cellulose rendues résistantes à la par ce procédé au moyen d'acide phcsrhc rigue ccutiennent une groupe de l'acide ihosphorique peur chaque groupe de quatre unités de pyrancse contenu dans
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la cellulose.
Le fait que la r..,sistaùce à la flaque peut être obtenue avec une aussi petite combinaison est remarquable et
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les de''ardeurs croieiit qu'il est dO à ce que presque tous les ingrédients du co irlexe appliqué sur la matière fibreuse oon- tribuent à ruduire l'enfla J1Jabilitlt. Ainsi, les complexes qui produisent'la résistance à la flaaime contieiiaent de grandes g,Lautités d'azote et de phosphore, ces deux corps produisant, en brûla:lt,des 0-a ou des matières volatiles qui tendent à con-
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se ..Nier l'oxygène et à vtouffer la f1L1J[Je.
Lorsque le rapport entre le grcup" de l'acide et les uúft,;s de pyrancse dLnil:U8. la rdsistBr>ce It la flaLJ:,1e diminue d'autant Certaines-dés zatiérel indiquées ci-dessus assurent u.ne r-SiSt8..()6 Lwsit)e l'action du sel et à un savon'.age éner- gique, ce qui rend le prcduit fi.,i particulièrement utile pour faire les ulifcr::16s iiilitaires qui sent sujets à être soumis il.
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des savannages et à des manipulation extrêmes nt é,zergï.ques .
Dans bien des exeo.p.les douais, le produit final a,pour l'él1hang9 des ions une cap80:1i.té plus pronclicée que dans d'autres exem- ples, les groupes actifs des anions en présence dans le com- plexe ayant une certaine affinité pour las cations comme ceux
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qui sont préseités dans l'eau salée, les solutions co{">ntrf;:
\.es de savon et les eaux dures..Par suite,de cette capacité d'échange des ions les caractéristiques de .résistance à,,la
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flamme diminuent parfois légèrement en pra,nce d'eau salée et sons l'action de savonnages énergiques, bien que le produit'
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soit relatimrment rissistent à l'eau, au nettoyage à sec et au lavage ordinaire
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ea a également ocnsbaté que les tissus traités par le prooéàé ¯en question résistent bien au froissement et aux plis. notamment lorsqu'on emploie les degrés supérieurs de substi- tution dans le cellulose* Bien que les tissus traités par ce
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procédé aient une certaine tel1dance à.
gonfler en présence Wd'eau, ils cèdent l'eau -facilement et sèchent rapidement. Cette \ propriété de sécher rapidement est nettement en contraste avec
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la façon dont les .mêmes tissus se comportent loirsqutils n'ont pas été traités, car lorsque'ces tissus non traités absorbent de l'eau* oelle-ei s'évapore lénte;;'êl1t
Les demandeurs croient que la réduction de la résistance à la flambe, réduction causée par les ions métalliques, est
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due en premier lieu au reJrq;
>laceIlleat de l'azote de valeur par le métal et, en deuxième lieu, au fait que 1 addition de l'ion
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mtallique au radical du phosphate réduit la facilite de trans- formation de ce groupe en oxydes de phcsphcre qui sont si pre- aieux, pour empêcher les flânes'
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ce qui concerne la résistance à 7.'é.aha"ge des ions et, en aanscQuenae, ainsi qu'eu l'a dit, l'amélioration de la durée malgré l'action des solutions salines et des solutions de savon;
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on eut les obtenir aux d,Le:a de la solidité du tissu en augmentant lCre.,e t la durée du traiter e:;t, par exexple en faisait: durer le traite..t e..vircn 30 minutes au lieu d'en- viron .:.inr tes, et en portant la température d'environ 15000 à e -virca 175' G, puis en lavant dans de l'eau chaude et en sachant.
Les demandeurs pr6fè4,ent oc,,iserver et conservent c3di asire.,-ent d'environ 80; à envi ron 90j de la résistance à la tra-,tion, bien qu'en puisse descendre plus bas (une réduction de .5(ô sur la valeur de la est L peu près le maxium que l'en puisse telrer), et ils obtiennent ainsi une durée plus 1ci,zue avec la solution et le nez type de tissu.
On peut également obtenir la résistance Y l'échange des icns, et en l'obtient de r.jf<'ence, lorsque la résistance des tisses est bc,ae cu excellente, au .;ioyen de groupes d'acte qui eyéahe:.t ou retardent l'addition d'ions métalliques. Les grcupes de l'a..:..tQuiaque, parexe,ftple, sent re-ilplauis très facilement par un ion m4talligue , tandis que les groupements tels que la guanylurée, la guanidine, la biguani4lae, la etc.. sont rerplack;s fjcins facilement.
En consuenoe, les -L'or. dans lesquelles on utilise ces produits nhimiquos en quantit.L suffisantes assure.a une résistance ségr3.gr à l'échange des icns et une durée d'autant plus la,igue malgré
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l'action du savonnage et du lessivage- Ainsi qu'on l'a dit plus haut, quelques unes des bases'
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de ces cc lexes sont cr:ües pendant la réaction dans la solution et sui; ,le tissu pendant le traiteient' Ceci est vrai notn.iner.t lorsqu'on utilise des sels fermés par l'acide et dc l'azote, tels q: le phosphate dlammonique et le phc.sihate cnoamnorique, zi..s t.Le le phosphate d'hydrazine,
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bien qL 'il se produise des changements et une évolution vers
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des rGUpes d'azote plus coiaplexes, lorsqle l'acide phcs1hariG.ue libre sert de matière de dildiet.
Ce qui vient d'être dit en de rc,ier lieu est dû jusque
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un certain point au fait que, lorsque de l'acide phosphorique
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est chauffé jusqu'à une haute ter,pérature avec- des aciposés de l'azote, de l'ammoùiaque est libérée et agit coxrce l'ammoniaque qui, autrement, est fournie par le phosphate diarnmoniqOe. La facilite avec laquelle ces composés complexes se forcent dépend
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aussi jusqu'à un certain point du couiposé azctâ utilisé à. l'origine. Par exemple, la dicyandiamide est un acnpcsé très
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réactif dans ces conditions et réagit sur-l'acide phophorique ou le phosphate d'ammonium pour former 4eo qo,,ipcsds plus nom- plexes assurant une, durée plus longue au Produit fini.
Dans les exemples qui Tiennent d'être donnes, il est souvent désirable de chauffer la solution pendant sa prépara-
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tion, en vue de perl#ttre à quelques uns de ces chai2-,e,neritsde se produire. Par exemple, dans une fae,,iule (}Cl!1prenailt l'emploi de dic;andiamfde, d'acide phosphorique, d'urée et d'eau, on peut diabord faire réagir la diayandiamide avec l'acide et un peu à'eau à des tempdratures élevées, après quoi l'on ajoute l'urée et le reste de l'eau pour former la 601utiofinale.
On peut réduire l'échange des ions jusqu'à un certain: pointa par des traitements ultérieurs au moyen de matières
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telles que les eC1'J)oséa de l'azote qui sont xentiGinés plus haut, mais il semble que l'on ne gagne'pas grand chose par cette façon de procéder
En général, pour l'application du procéda, la température
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de traitement varie de préfé ae entre oi.viton 140.0 et environ R45C, et la dur4e du traitement varie entre 45 minutes environ et 1/2 minute environ.. Pour obtenir les meilleurs
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résultats,
les demandeurs prêtèrent eaiployer une température variant entre 160.C et 180 C et rme dure de traitement variant entre 15 et 3 minutes' Ces chiffres sont valables pour , l'appareil typique. Lorsque l'équipement est assez grand et
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permet de traiter la matière assez rapideITf7nt pour les bescins
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du OOL.,E oce, la te .1)uratu ce peut être plue basse et la durcie du traite.;.e"t plus longue, ainsi qu'on l'a d-jja. dit plus haut..
Le s,-ol.1D.ge et le traitement pel:\1E',"t être cOI,bL1S en une seule cpératioi, tout que l'on obtient ainsi le traitement désiré.
Dar.s le t'su,J.(1, le ;[,et "avide" est employa dans le sens misant utiique-ient les acides énergiques assurait la résistance la fia..ne et capables de 2iagir sur la cellulose et sur le ac.,i.pcaé azoté dans les conditions de l'opération-, ainsi qu'on l'a dit plus haut, ces acides n'étant pas excessivement vola- tils et ne produisait pas non plus, pendant l'opération, de
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:prC'duitchi.Liues capables dl-1t,rer de façon nuisible la nature des fibres:
il est employa aussi dans le sens visant les équivalents de ces acides, tels que cela est indique dans la description' Le mct "base" ne s'applique qu'aux bases or-
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ganiques oonte.lant de l'azote, qu'elles soient faibles, énoîr- giuee ou amphatéres, solubles dans l'eau au ''Mine jusqu'à un certain peint, capables, dans les conditions de l'opération,
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de réduire l'acidité et d'amortir eu de ,::cd..:Nr la réaction entie la cellulose et l'acide et entrant dans le complexe aeide-cellulcse en fournissant de l'azote à ce complexe et data lesquelles la teneur en carbone n'est pas assez grande pour réduire l'ininflam::;abilité de façon nuisible: il vise aussi les equivalerts, comme cela est indiqué dans la des- cription.
C'est une matière de ce genre qu'il faut employer suivant
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la 1)rÀise,-tp 1;;Ye<,t]on, Cela ne veut pas dire,toutefois, que l'on ne peut pas employer en :1 êaie tenps une autre matière de base ou d'autres ingrédients à titre dàaààitions, tant qu'il n'eu résulte pas de perturbation dans les réactions désirées et dans le résultat final-
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Ainsi, rar exeitle, on peut employer des bases énergiques
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pour régler le pH, à condition d'employer aussi la matière de basa de la présente invention, matière qui fournira de l'azote
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au complexe.Lorsquon emploie une base énergique pour régler la pH,
il faut employer en même temps une base faible.parmi les bases énergiques que l'on peut employer pour régler le pHon men-
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tionnera la triamine de aiéthvlùne, la triéthandiamine.lthydro- ssium.
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xyde de sodium, le carbonate de sodium et l'hydroXYde de pota/ eue Jjioqtt'tîoï on n'a. en en vue/des profiaits finis résistant à la flamme .Ainsi qu'on l'a dit plus haut, lorsqu'on désire obtenir la résistance à la flamme et, en même temps. la résistance à l'action
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de l'humidité, il doit g avoir* sur le tissu fini,de 1 à bl. de lé.
la lément de base de 1acidé (sur%"6ase de l'emploi diacide phosphori- que) et de 0,25 à 6% d'azote.Lorsque la résistance à l'action de
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1*h=id.ité est le résultat cherché en premier lieu,le pourcentage de Isolément de base de l'acide et de l'azote sur le tissu fini sensiblement
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peut etre/rédu1t.car de petites quantités donneront des résultats. En général, ce sont les groupes acides qui donnent la résistance à l'action de lhumidité.Toutefoisqquelques unes des bases,toiles que la phéno-guanidinatpar exemple, contribuent à donner la résîs- tance à l'action de l'humidité.
L'acide doit être amorti.En ce qui concerne la résistance à l'action de l'humidité,, les demandeurs ont trouvé, en se basant sur l'emploi d'acide phosphorique, que l'on obtient,de très bons résultats avec 1 groupe d'acide phospho- rique pour 8 unités de pyranose.Une proportion descendant jusqu'à 1 à 16 améliore encore notablement le tissu d'origine.
Alors que l'incandesoenoe persiste pendant un laps de temps appréciable sur les tissus traités par les procédés actuels desti- nés à mettre à l'abri de la flamme, sur los tissus traités par le procédé de l'invention, l'incandescence disparait presque immédia- tement dès que l'échantillon d'essai est retiré de la flamme.
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] On se référera maintenant à l'engàoi d'aldéhydes lorsqu'on dési re réduire le gonflement du tissu soumis à l'action continue de
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l'humidité, les produits utilisés étant à titre d'exemple,l'aldé- hyde formique et l'acide ortophosphorique; la quantité d'aldéhyde formique varie en général entre environ 0,2 molécule-gramme et 1,5 molécule-gramme pour 1 molécule-gramme d'acide orthophosphorique, la quantité préférée variant entre 0,4 molécule-.gramme et 1;0 molécule-gramme d'aldéhyde formiqua pour 1 molécule-gramme d'acide phosphor@que.
SI la quantité d'aldéhyde se rapproche beaucoup de la limite inférieure,il faut veiller à ce que l'action d'amortisse- ment soit moindre pendant le traitement.Si l'on ajoute une teneur excessive en aldéhyde, la'ction d'amortissement est trop forteet le traitement doit durer longtemps.
Voici encore des exemples supplémentaires concernant l'emploi d'aldéhydes.
EXEMPLE 48.
On a préparé une solution de la manière décrite dans l'exemple
9, cette solution étant composée de 100 parties d'urée, de 50 par- ties d'acide orthophosphorique (75%), de 7 parties d'hydroxyde d'ammonium (28%), de 50 parties d'aldéhyde formique (37%) et de
50 parties d'eau.
La solution était limpide et on a encore imprégné un croisé de coton de la façon décrite dans l'exemple 9, puis on lta séché sur rame de la façon décrite.
Une partie du tissu a été traitée à 172-173 C pendant 3 minu- tes et 40 secondes, après quoi,on a également lavé dans de l'eau chaude et séché.
Une autre partie du tissu a été traitée à 150 C pendant 22 mi- nutes après quoi on@ également lavé dans de l'eau chaude et séché.
Les deux échantillons ont sensiblement la même résistance à la flamme et la durée de produit fini a aussi été sensiblement la même.
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La différence essentielle entre les deux solutions des
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exemples 9 et 48, s'est qu'an a utilise, dans l'ex6DJrle 48, 50 parties d 'a1déd. formique au lieu de 10 dans la formule de l'exemple 9. Cette augmentation de la quantité d'aldéhyde formique augmente la durée nécessaire du traitement.
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Il convient de remarquer 6ge.ler# nt que,..lorsque la tam- !'' pêrature de traitement augmenta, le laps de temps nécessaire pour le traitement diminue, et rioiproquemen-b JJ:XEJ!#LE 49 < ....
On a prépara une solution comme prÛl3éd.emrlleJ1t, mais cette, sqlution était aomposd de 100 parties d'urée, de 50 parties ',acide orthophosphoriqcre '( 74%). de ? parties d'hydroxyde d'ammonium (2i8), de 27 parties d'aldéhyde formique (37%) et de 55 parties d'eau.
On a appliqué la solution, qui était limpide, sur un tissu de coton, que l'on a séche sur rame de la façon décrite dans les autres exemples*'
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0n a ensuite traité le tissu z, 130*0 pendant 2 heures,' puis on l'a lavé et seche comme d'habitude. On a constata que le tissu ainsi traité résistait à la flamme et que les
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qualiti3a de résistance st. la flamme et de durée du produit final étaient/entièrement satisfaisantes.
Cet exemple montre également que lorsque la température
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de traitement diminue la durée du tre ite:nel1t dcit être plus longue En: 1?LE 50.
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Dans cet exemple cn a esployé la 3eme formule et le même mode opératoire que dans l'exemple pr4obderzt, mais daús ce cas le tissu de cotan a été traité à une te:ljpüratlire de 205*0 pen- dant 30 secondes, âpres jvci .Il a été lava et séché oomeie d'habitude'
Le produit final a été à la fois satisfaisait et durable.
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On peut employer des aldéhydes autres que l'aldéhyde
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formique'iPar eX0ül}le, une sclution composée de 200 parties d'urne, 10<J parties d'acide phosphorique (75%), 114 parties d'eau, 15 parties d'hydroxyde d'asOfjium (28jo) et 50 parties de glycxal (30%) donne de bons résultats* A titre d'autre exeilJle. en peut employer une aldé1:o'de hÜogétI::e au lieu d'aldéhyde fornique' Une ,solution composée de 200 parties d'urne, de 100 parties d'acide phosphorique (75%), dp 114 parties d'eau, de 15 parties d'hydroxyde d'ammc-
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nium (38%) et de 75 parties d'hydrate de chloral donne de bc.4s r..sLltats.
Les demandeurs ont aussi employé des mélanges d'aldéhydes.
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:Par exemple, une solution composée du 800 parties d'ur4e, de 100 parties d'acide Qrthophosihorique (75%), de 100 parties d'eau, de 15 parties d'hydroxyde d'ammonium (28%), de 25 par- ties d'aldéhyde formique (37%) et de 25 parties de glyoxal (30%) donne de bons résultats.
Qn peut utiliser d'autres aldéhydes telles que, par
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exeurle. l'aldéhyde aaetiguo, l'saralf3ne et l'aldol. Zdald- hydne doit avoir un poids r,,4olàculaire peu élevii (une chaîne de carbone de 1 à, 4), réagir sur le cc.,cpesé contenant de l'azccte etil est désirable qu'elle réagisse aussi sur la cellulose dans les conditions de l'opération.
L'invention conce @ne non seulement les procèdes précé- dents maie aus@i.à titre de produits industriels nouveaux les
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matières fibreuses QQnforr;es à. celles obtenues par ces procédés
REVENDICATIONS.
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1. Procédé pour rendre résistant à la flamme, une matière fibreuse du type composa de substances cellulosiques à base de protéine ou de substances organiques analogues et de mélanges de ces substances, ou pour rendre résistante à l'action de
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l'humidité, une matière pellulosique ou une matière fibreuse
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organique analogue, caractérisé é en ce qu'il consiste la. soumettre la matière à Inaction d'une solution
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aqueuse d'en acide énergique assurant la résJ.stf1ac$ à la flamme au d'un aoide énergique assurant la résista.-iee à l'action de l'humidîtd, et d'une base organique soluble contenant de l'azote , à séoher la matière. à. la chauffer jusqu'à une tem- pérature et pendant un laps de temps ayant tous deux pour effet de produire des Qo:
nbtl18.ieons chimiques avec; la matière, peur introduire des groupes de l'acide et dé; 1 l'ate dans le com- plexe, puis à laver la matière traite..e, la sécher', l'acide
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au l'acide et la base étant présents da:,n la solution en quantité suffisante pour produire une résistance, notable à l'action de l'humidité ou à. ia fla:ame, et le pH de la soelutian étant tel que celui de la matière traitée ait une valeur variant sensiblement entre 2 et 7.
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2. Praeédé suivant la revendication 1, dans lequel la base est une base faible ou une base énergique ou un mélange d'une-ou plusieurs bases faibles avec une ou plusieurs bases
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.nerg1t!,ea. 3t'Broedé suivant la revendication 1, dans lequel la base et/au l'acide sont employée sous la forme d'un sel.
4. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la base est de l'urée au de la guanidine ou un mélange d'urée et de guanidine.
5. Pracédé suivant la revendication 1, dans lequel la base est un mélange d'urée et de carbonate de guadidine 6. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la base est de la guanylurée.
7. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel
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l'acide est de l'acide orthophGsphori(ue- 8. Procédé suivant la revendioation 1, dans lequel
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l'amide est employ4 sous la forme de phosphate diammonique hydrogéné.
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9. procède suivant la reveiidication 1, dans lequel l'acide est de l'acide solfonique ou sulfurique.
10. Procède suivant la revendication 1, dans lequel l'acide est un acide substitué.
11. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la concentration de matières sclides da@s la solution varie entre e@viron 30 et environ 50%.
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13. 1?roc"d<: suivant l'une ou l'autre des revendications précedentes. dais lequel les proportions d'acide et de base sont telles qu'elles introduisent dans le produit final en-
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viran Q, 5 à environ 5% de l'61ô,cetit de base de l'acide sur la base de l'emploi d'acide orthophosl,hcrîque dans la solution titre de comparaison, et environ 8,85 environ fiv d'azata, 13. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel
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l'acide est e,a1'Iay. sous la for;l.e de phosphate d'ammonium et la base est de la dioyanamide.
14. Proceude suivant la revendication 1, dans lequel la
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solution contient le produit de la r6aotion de l'acidefet de la base-
15. Procédé suivant la revendication l3 dans lequel la solution est appliquee à chaud'
16. Prccédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, dans lequel la temperature de traitement varie sensiblement entre 137 C et 205 C et la durée du traitement, sensiblement entre 120 minutes et 30 seccndes@.
17, Prcede uivant la revendication 1, dans lequel la
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rsigbaD0e l'action de Ilhu8iàit est donn# la matière fibreuse cellulosique en soumettent cette matière à l'action d'une solution aqueuse d'un acide énergique assurant la re-
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sjsta,ice 1; l'action. de l'hu:.1idit\#, en présence d'un agent d'a;,>urtîsxe.,ic.,,t, en la séchant et en la traitant par l'action de la chaleur peur produire une combinaison chimique notable
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entre l'acide et la cellulose.
18. Procèdé suivant l'une au l'autre des revendications précédentes, 'dans lequel la solution contient une aldéhyde telle que l'aldéhyde formique, pour réduire ,;Le gonflement, dans l'eau de la matière ainsi traitée,4
19. Procédé pour rendre résistant à la flamme ,suivant la revendication 1, dans lequel la tempurature de traitement varie sensiblement de 160 C à 182 C et la dures du traitement de 15 minutes à 3 Minutes'
20. Procédé pour rendre résistant à la flamme suivant la revendication 1, dans lequel la température de traitement varie sensiblement de 120 C à 205 C et la dure de traitement de 120 Quêtes environ à 30 secondée, environ.
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"Process for rendering fibrous cellulosic or protein-based or other similar organic fibrous materials resistant to flame, as well as products according to those obtained by this process".
The present invention relates to a process for rendering cellulosic or protein-based fibrous materials flame resistant to other similar organic fibrous materials, and in particular textiles. such as, for example, fabrics for clothing, heavy canvas, tarpaulins, draperies, etc ..., while substantially retaining the primitive hand and touch of the fabric and avoiding the consequent sacrificing of a part the resistance or solidity of the fabric.
For best results to be obtained, the end product must be durable and withstand water, repeated washing, soaping, dry cleaning, and although it burns when
A flame is applied to it, combustion should cease as soon as the flame is removed, and there should be no unwanted decline.
The invention also relates to procedures of the type mentioned above seventh to give cellulosic fibrous materials or similar organic fibrous materials a certain resistance to the action of humidity,
The inventors have discovered that one can obtain a
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finished product having the above characteristics by processing
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Dbtire with an enene acid such as ortho-phohoric acid and with a soluble organic base containing nitrogen, such as urea, where it is described hereinafter. Applicants do not i-norent that Qrtho-phosphoriu8 acid and various phosphates have been proposed heretofore to serve as substances intended to render tissues non-flammable.
It has already been proposed: also to react phosphoric acid and urea, to dissolve the reaction product, to impregnate and to dry. To the best of the knowledge and belief of the applicants, none of these methods has produced a product which can be used successfully in commerce, the product
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finish having the disadvantage, or of not resisting in a durable way 1 water, soaping or dry cleaning. who
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are faohauseaent distinct from the hand or the solidity of the product, or lend themselves to criticism in other respects.
According to the present invention, a process is obtained which makes fibrous materials of the type
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ao. having cellulosic materials or the nature of the protein and mixtures of these materials, as well as giving a certain resistance to the action of humidity to the fibrous cellulosic materials, this process being characterized in that it consists to subject matter to the action of a solution
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aqueous of an acid giving the product a great resistance to flan:
ae, or of an acid giving great reslatance to the action of moisture, and of an organized soluble base oon- 3 nating nitrogen, to remove the matter, to heat it until 3 sufficient temperature and for a sufficient period of time to give birth. chemical combinations with the material, t introduce groups of acid and nitrogen into the complex, then wash and dry the material thus treated, the acid or the acid and the base being present in the
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solution in sufficient quantity to produce good resistance. the action of humidity or flame, and the pH of the solution being such that the material treated has a pH varying between substantially 3 and substantially 7.
In the following description, special reference will be made to cellulosic materials. However, applicants have found that when protein-based materials, such as wool or silk, are subjected to same chemical and physical condi- tions, the product may be given satisfactory and durable flame resistance properties without undue damage to the hand and the strength of the fabric
The treatments described above make it possible to obtain a combination (that is to say a compound) with the cellulose,
combination whereby the finished product is made resistant to water and repeated washing. Applicants believe that during processing an intense esterification of the cellulose occurs, the acid combining with the cellulose and with the nitrogen-containing base (or with products formed therefrom), to give a complex which is durable to subsequent leaching, soaping, washing and dry cleaning treatments. By combining with cellulose, the acid apparently carries with it, in the complex, the nitrogen-containing groups originating from the base or compounds derived from the base during processing.
A combination of cellulose, phosphoric acid and base occurs; This is evidenced by the fact that the fabric allows for a clearly determined quantity test for both nitrogen and phosphorus after the finishing treatment, which includes washing and drying after the first treatment. Subsequent washings remove only negligible amounts of these elements. so one can get. after repeated washing, satisfactory quantity tests
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fear both azate and phosphorus, which proves that
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Pro, durable flame resistance riatr3s are produced by the presence of phosphorus and nitrogen in the complex.
If we consider for example the case of the urn, among some of the bases that can be used, we find that, among
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Very functions, urea seems to play the role of a buffer for phosphoric acid to exert a softening effect on the tissue, so that the latter retains much of its pre.aière resistance. This is also true for other similar weak bases, if they are present in sufficient quantity.
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When the treatment in question is applied to woolen fabrics or to fabrics containing wool, a combination with wool is obtained.
According to one procedure, the acid and the base can be mixed in the cold and water added. The resulting solution or mixture is taken and applied to the tissue with a tampon or any other: .. rent: usual, then we dry the tissue
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If prepared, drying preferably takes place on a binder and treated, the treatment giving rise to the conblnaison with the cellulose, 00? ibi; iaisotl as described above, and both in terms of temperature. and i. duration, as will be seen later, so as to produce the combination and to substantially preserve the solidity of the fabric
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The fabric is finally washed in hot water and dried.
According to another procedure, the mixture of acid and base is heated to. About 88 C, Or cool it, add water
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and we apply the.solution or; dan, 3rd OOItU.1e pNoéden; #nt.
In this way they formed genera of the counterparts of the mi-aQniac and complex cOl, the nitrogen coming from the base, and the solution or the mixture are more approximately neutral to the : QO:! L6; lt of the application on the fabric, which tends to
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to avoid attacking the equipment. Higher temperatures and longer treatment times can be used, which makes it possible to obtain solutions of a substantially neutral nature.
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In some css the external heating is not necessary the ingredients react spontaneously in the solution and. cooling. being thus sometimes necessary for.,! ,, Icr the reaction. Other times the mixture can be heated for a short time, when exothor reactions occur. miquea requiring cooling of the mixture to settle the. reaction.
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In such a case, the heating will result, as will be described later, that the original compound or the original nitrogen compounds are dumb to some extent and transformed into new compounds and generally more.
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oàmplexes. Of 1 * amraoni-quo is often released during these reabsorations, tTn., another process consists of melting together the troîdu and 7, a'b ,, to cool * to add ltet..po.5.s to operate as indicated above,
Although the solution is generally applied to the '
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tissues and at room temperature it can be safe, if desired, at somewhat higher temperatures.
At the tempera.
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tarea more haunts' one generally obtains a ^ greater solubl. ity of ingredients. 0,: oi is very profib; .b1 <? and in some cases the solution can be applied almost boiling on condition that no noticeable effect results as it will be 5zd.LCjité Ci - cprS.
During the drying, which is done like alhabîtudel, it was necessary to eliminate of the, mn *, 3 .-, rn d; berucoup most of the water and for this purpose 'the applicants have found, this not being given any-
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As an example * it suffices to pass the fabric through a drying atmosphere of 150 C. The fabric remains in
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the dryer for about 30 seconds, but it only reaches the temperature of 150 ° C for several seconds.
The treatment temperature must be carefully regulated.
It must be high enough to ensure the treatment, that is to say to bring about the chemical combination, in a practically limited period of time, but it must not be high enough for it to occur. results from undesirable alterations in cellulose and a corresponding reduction in tissue resistance. The duration of the treatment is related to the temperature, as can be easily understood: the higher the temperature, the shorter the duration of the treatment, and the lower the temperature, the longer the duration of the treatment. .
As will also be seen, there must be enough acid and urea (or other usable base) on the material to ensure the presence, in the finite material complex, (o est of material treated after having been washed in water at 820, for 10 minutes for example and dried), a sufficient quantity of the basic element of the acid and nitrogen to give the desired results. The quantities of matter and the period of time as well as the temperature are in an important relation between them.
By way of example, the applicants have noticed the following when a piece of cotton fabric is treated with a tampon with a solution containing 130 gr. ortho-phosphoric acid (75%) 180 gr. of urea and 340 gr. of water (molecular ratio of 1 for phosphoric acid to 3 for urea and 15% phosphoric acid in solution), squeezed out as usual, (giving approximately an absorption of 100 of the solution by weight), and dried:
a) after a treatment of 120 minutes at 120 C. the tissue has
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Good resistance a. the flame after washing in water at 82 C for 10 to 20 minutes, but this resistance is only weak after soaping for 15 minutes in 1/4% Igepon T at 82 C, 100 parts of an Igepon T solution for
1 part of fabric by weight b) after 120 minutes treatment at 125. the flame resistance is excellent after such washing with water, and it is still good after similar soaping: c) after a treatment of 120 minutes at 13010-the flame resistance is excellent after such washing or soaping ;
d) after a treatment of 60 minutes at 130 C, the flame resistance is excellent after such washing or such soaping: e) after a treatment of 30 minutes at 140 C, the flame resistance is excellent after such a washing or similar soaping: f) after a treatment of 10 minutes at 170.0. the flame resistance is excellent after washing or soaping:
g) after a treatment of one minute at 205 C, the flame resistance is excellent after washing, but it is only good after soaping *
Now if we reduce for example to 6.9% the amount of acid contained in the solution, with the tern absorbing solution on the tissue, no result is obtained, while if the tissue is treated at 170 C. for 5 minutes, good results are obtained, even after washing or soaping.
Within the range of processing temperatures just mentioned, applicants have found that the best results are obtained for most commercial applications at temperatures between 160 and 180.0. At these temperatures. the duration of treatment will vary between 15 and
3 minutes.
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The reaction to this 11 close actually takes place from
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on the acid side (lower p.1) rather than on the basic side (upper pn), the fold is in this case by means of indicator solutions applied to the treated tissue. The applicants have found that between the values 2 and 7 for the pH on the treated fabric (before washing), satisfactory results can be obtained. The value given for the pH on the fabric varies between 3 and 6. The duration of the finished product will vary slightly, as we already have. said, but a pH of 3-6 gives satisfactory results in general.
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Other.Tent, the pi of the solution before the application is not very important, because it can be adjusted as needed by the addition of bases which will volatilize during the treatment leaving the pH on cellulose to an acidic value such that operation reactions will occur during processing as described above.
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Among the volatile bases suitable for adjusting the pH of the solution, mention will be made of α :: fJJ.oniom hydroxyl, dietylamine, and isoplnpylalin. For all practical applications, 4eammoriium hydroxide is sahi8fa18ant.
In any case, the amount of base added to make the pi of the solution is very small, the solution generally having, by itself. a pJ of a satisfactory value '- Of course, if. the pü
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is too Qlevtt ,, one can, to adjust the pzT of the solution,
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add an acid giving resistance to the flame. In g ":( l (l- ral, all that is needed with regard to the pH of the solution is that it should be such that, during the treatment)
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ment, the piI on the tissue is reduced and reduced to the values mentioned above.
Usually, for the solution, a ph whose value is about 1/2 greater! T. that of the fold of the treated fabric will be satisfactory. It is possible to go further ... provided that the pH is reduced, during the treatment, so
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to give the treated tissue a pH having the value indicated above.
The pH value on the fabric during processing to some extent determines the speed or rate and degree of the reaction between the acid and the cellulose. The more the
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pH is low, the faster the reaction is complete t, and the higher the piifst, the more the reaction is $ tÙ and; .loiC1S it is compote for a given period of te; ps and 'a .te ,;
1p erature given for the treatment. The same. for a given pH, the reaction can be made more complete and its extent increased by increasing the treatment time, the treatment temperature or both. For example, for a pH equal to 3.5 a duration of
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treatment of 4 minutes and a temperature of 165 ° C may be necessary for a given degree of golden color to be obtained, while for a ply equal to 5.5, a hard milking
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8 minutes may be necessary, for a temperature of 165 C to obtain the same degree of duration. In addition to the pad application mentioned above,
the solution can be applied to fabrics by any of the methods known in the textile industry,
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such as sprinkling, sieving, printing, coating, etc. Whatever method of application is used, the fabric is dried in the manner indicated to remove most of the water .
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The concentration of the solution itself is not critical and depends on the number of applications, but the last grip on the finished fabric is 3mportar; te. far exe11Dle. when the solution is to be applied to the fabric in a single pass and thoroughly, a solution containing about 30 kg of active solids will be sufficient, depending on the weight, absorption capacity and purity of the fabric, calendering after impregnation, etc, ... This. with an absorption of
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iexxible solution: 8, t '-equal to 1ÇÇJ "PI daonera on the finished tU66U u <ie last" take "(chi.iique take by combination) of about 8 k about 30p of, .steres saddled, which is a take for which the dea, .a: deurs Qnt found that it gives general results satls-'ai.s, z, -, ts in all respects.
One can be con tempted to take small peaks, s. condition ciue we only want a bc ... resisted: loe the flame. Taking more than J0% has no significant advantage. The last take falls to these figures owing to some loss during the
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treatment, and further loss during washing (which
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li.,. i-; e soluble chemicals which skip in excess).
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If one wishes to make a certain number of impregnations and
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separate dryings, Or can employ an extended solution, the number of passes dpe; da: t of the desired dilution 'for example, with a solution containing from 2Q to 60 of! 18.
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the desired results can be obtained for example in two
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passes and g aeralea; i1t in three passes at most.
The last take of el .: e: t basic acid and arote in the fi 'binds matter (atest -; - say treated, washed and dried @), is i.lpOJ: t8, te, a1: .if we will see it later., As for the acids, it is orthcpnosphoric acid (: 6. # 4) which is g.dl'ale. :: e (lt the most satisfactory. However, any acidic acid by which the tissue has not been rendered inlaid can be employed, eg, pyro-, phosi: hor3que, crthophosphorous, pyraphosrhorous, sulfuric acid and acid.
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phytic, under / ëserve of the ccnditicn indicated above.
It does not coml, ient to use acids which are eaewaaiv, ent volatile under the conditions of the operation, or acids creating conditions ,, a or produced chemicals having an excessive degrading action on the skin. - lcse, such as active oxygen or "alc8; eras au-tifs. Thus
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hydrochloric acid is not useful and nitric acid is not
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not rec-0.11TlJ8ndé. although the latter can be used together with other acids such as ortophosphcric acid, as shown below,
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It is the aarzobs.s3, ues acids which give the least satisfactory results and the dibseic acids although .m.eillet1rs. are not as good as polybasic acHes, as will be seen later.
The so-called polybasic acids containing excess atoms of the acid element have sataiai- S811tS "in particular when they are of a pol7b * 4'8 nature. These acids are known to be beautiful, in particular of the phosphorous type,
Salts of the acids can be used, provided that the
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The base of the salt is volatile under practical conditions, or that it takes an active part in the operation. Among the first we can cite ammonium phosphate. dïmdth3.a: i.ns phosphate and isopropylamine phosphate: among the latter are guanidine phosphate, guanylere phosphate and urea phosphate
Acid substitutes can also be used, provided that the substitution groups do not destroy.
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not jump the properties of resistanae lh the flame.
Examples of exer.nples include sulfamiue, phosphasic, diarninophosphoric acid and hexa-phospharleue nitride. Other acids of a complex nature containing arte and phosphorus could have been used, provided they were strong enough to combine with the fibers in question. However, most of these acids were not , are not commercially available. We
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can use the so-called orsaf1iLJes esters 8. Provided that they do not contain an excessive amount of (,, tree and that they do not evaporate the acid group to form the desired combination with cellulose- lvr For example, P-ono-methyl-phosphoric acid can be used.
Substitute acids
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kills ps haloes not r4e nt pa'B, except the fluo-phosnhori fue acid, because of the instability of halogen groups in solv.ticn and on the tissue - Qucnt aLx organic bases, for which it is desirable that they are always present in excess, they can:.: be weak or energetic * However, when the acid used in the operation is compared with the nitrogenous bases,
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aeiies -; <1 all have a distinctly basic nature, the distinction between weak bases and strong bases <; te.:. t based on how they behave in the solution and pe. .during processing * i8r exe..l le, if there is a notable change in ,, i the cone: .1trll tio ..! of the base r brings no chs:
1 [e.ellt appreciable in the pal of the solution or in the p: 1 dL treated tissue, we say that the base is weak., Toutefcis, if the., Ê :: e cua.ge:;.ent causes clear : ú8nt a change in the fold, the base is said to be ",:. esique. 011 can for example add it in excess to a ready-made solution without varying the fold appreciably; on the other hand, if in addition of the guanidine in excess to a very first solution
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p r6e, the p, 3 will increase noticeably.1,: t, and if the amount added is sl; fZisa; lte, the solution may become so markedly basic that satisfactory results will not be obtained.
In other words, with strong bases, any excess should be such that it does not pass the treated fabric (before washing \).
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net "lerlt dJJ coto aoide. hàrrii l.es weak bases which can be used, one will quote for example the urn, the biuret, the cianao,; tamide. the Bemi- carbaziie, the dicysndia., lde * ac ..: ta! .1ine, la:! orma.; 1Ú.de and r;} wla, 1Ïn6. In .7ertai ', s c'as, when the solez6âüitr of the weak base is not gr8 :. de, even: l6 in hot solutions, this base should not be used alone and is effectively used in conjunction with one or more other bases.
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For example,. melalQine is not sufficiently soluble in phosphoric acid to produce a good working solution. However, it can be used, for example. joint with urea and then gives a good working solution.
Salts of these bases can be used in part with
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an acid resistant to flame, eg> 1? sulfates, phosphates and sulfates; in such a case "1 (.ide introduced by the base replaces a corresponding quantity of acid in the formula of the solution.
Base substitution products can be used
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weak, such as those which contain amino, hydroxy, halogen, or organic groups, provided that the essential characteristics of the things which make them useful in the operation are not destroyed.
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alpha-gen 6 and hydroxyl groups may increase the basic nature of the base to such an extent that the weak base becomes a strong base and it is necessary to use it accordingly. urea is a weak base,
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but iuiûo-tre (guanidine) is an energetic base.
Halogens tend to. create a complex having a halogen in their constitution and this is not particularly desirable
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due to the instability of halozerated oraposes, organic groups containing carbon can be introduced,
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but they tend to reduce tissue resistance at 18 flaz., e. an can use a cO: 1JpoSé such as net 1-ur:
e instead of urea, but in the face of it, does not gain much We can worsen <i-1eL'giques bases, but poiyme energetic bases risk causing the solution to pass to the aloaline side 8i they are used in aXi notable, they should be used Cé) llJot, tê) t! i \ t IV! \ "I) III tn j, 1.i> via <u bF \ UB weak. 'In addition, weak bases c, - t have an amcr-
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weaving with respect to acid and cellulose, which is not the case also .. marked with energetic bases:: and CO: 1e a clear action;, e, .ta: .ortissa ; tee, at dâsir: ble to allow the adjustment of the reaction, i and for dear everything
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inopportune softening, it is preferable, for this reason
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its also, to use the linergic base only con <j / C'inte: ent with U'-16 weak base.
It seems that what happens is the co, bi, .aison of the weak base with the acid is r6r ::! 11a'ée during the treatment .t, which produces an oertata arliOrti.sSe [19nt or The slowdown of the reaction. The amount of ergic base must be insufficient to polish satisfy all the acidity of the acid during the treatment <The use of weak bases oonjointeizent with éGergi bases., [ This results in the final product having a greater resistance to weak bases with a heavy base containing a considerable amount of nitrogen added, as an effect of not only allow the adjustment of the pl and ensure a damping action, uais also of tou m3r, eo:.;: e will be seen later, a r4nde
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nitrogen that can enter the phosrhore complex
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nitrogen-cellulose, which increases the durability of the product.
J; 'ar: i
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the energetic bases that can be used, we will quote here
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guanidine, la; arbohydrazid3ne, dihydroxygu8úidine, guan; jllUrd6. oxalarnidine and biguanidine.
Qn 1 reut uses co.'l} ', base substitution cses
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e! ergi't) '8. Additionally, these substances have satisfactory solubility in solution and are reasonably stable after being removed from the tissue. These c-o :: 1f'C St,; S of Sl'b; titutiol. sō t substitution products al.1inogenated, hydroxygen-s, halo us and crGaGiqIJe radical 'This last type of, :: 0.'1 c 86 must not r, fs eonte :: ir de roupe; chains of carbc-, e eg, es, this being detrimental to the resistance 'f. 1 P,> 1 a, - ,, Ie -
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Salts of energetic bases can be employed with
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volatile acids, deoo :, osable or weak, such as;
for example, guanidine carbonate, amn6 acetate, guanylurea formate, and biguanidine borate. Guanidine carbonate is useful and has been used extensively for use 1-rode (, tion on a large scale.
It is also possible to use energetic base salts and
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acid providing resistance to hâril11ê, such as, for example, guanidine phosphate, guanyloure sulphate and carbahydrazidine pyrophosphate. 3h in this case the acid part of the salt replaces a part of the acid in the formula of the solution-
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The general conditions for the base, whether it is a weak base, an energetic base, or a mixture of the two, are that it must be water soluble, react with 11-acid. so as to introduce nitrogen into the phosphorus-cellulose complex:
it should preferably contain more nitrogen than carbon, and when one employs at least several energetic bases, there must also be a
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weak base in presence, generally retains in excess, to facilitate :): 'the adjustment of the r: action by producing the desired damping action between the acid and the cellulose. Weak bases produce a damping action due to the fact that they compete with cellulose for acid.
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for which it is advisable to use a berry containing a lot of nitrogen and little carbon, it is that the greater the quantity of carbon present, the lower the inflaù-1ùability.
It is for this reason that ur; .es sL1 ;;,: titues and other nitrogenous compounds containing relatively large amounts of carbon are not profitable when optimum results are desired;
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W g :: ral les aei;, a ,, àeuri se j, ioi; cxe-1t to introduce the pl: .s of nitrogen possible and carbo-ie care possible in the acid-this Llulose. This nitrogen must be the strongest fixiî. pcs;> ible and should not be adversely affected when the fabric is subjected to dexivating and soaping treatments, it is important that this excess nitrogen scit i..it; fc'3uit by a weak base due to an energetic base: cn has tatu tutetois that it is almost impossible to obtain a cc..r lexe base faiole - rcé nitrogen had a great sclulity; in the .¯.la, e in reaction.
Afraid to obtain such lubricity as it is bo, to operate with nitrogenous coacsés with the lowest roids, such as urea, ae t a, ii de cu la fo r ,,; a;>, 1 de, In the case of eueric bases, which does not come out in excess, lending itself to arbitrariness, as we said above, the solubility must is not such an important factor. , tiel, because these bases do not scr: t not used,; es in relative quantities.;, e, t large, and there are only a few eā ^ ui os3s having a high nitrogen content and a low carbon content.
The analysis showed that with a 6-, ergic base rich in nitrogen, a greater part of nitrogen enters the cc., Lexe.
For example, if urea and phcopheric acid are used, the atomic ratio of nitrogen to phosphorus over
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the finished fabric can be 1 part nitrogen to 1 part phosphorus,
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while if the oa uses u, i m61s: rod of urea, guanidine and pho, 4- 'hccic acid, the ratio is 3 parts of nitrogen to
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1 of phosphorus, indicating a notable increase in
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nitrogen, an increase which is due to uanidine, During the
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heating the solution or during tissue processing, many changes may take place in the bases
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nitrogen and, in general, the resulting co. ,, Ilex contains u ,, ..el, .e of nitrogen. It is therefore not possible to
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give the exact composition of the complex formed.
For example, dicyandinamide forms a significant amount of phosphate
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guanictina when heated with phosphate .- :; 0} 10- or dl-ammonia, dieyandiamide and phosphoric acid form a significant amount of guanylarea phasphote, and when disyandiamide and guanidine are heated together, they can form cyanogen, biguanid and nialanil. This formation of complexed nitrogenous co-compounds facilitates the achievement of good flame resistance. as well as
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increase in the duration of the resigtao.e water, since the compounds thus formed tend to increase the stability of the
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Gcmp la x As far as CO! 1 is the solution, it must be from yr:
Clear rance to ensure better penetration into the znatiîîe make resistant a. flame and aation more uniform over this material.When it is phosphorus acid, the quantity of acid should be such that the quantity
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of phosphorus remaining in the fabric resists Infla * aie after the final washing and drying is preferably varied between 1.5% and 4.15. Below this percentage, generally only poor flame resistance properties are obtained, and above this percentage little is gained.
If we consider once again the last take and
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if orthophosr, eg horic acid, is used, the necessary percentage pocr make a delicate tissue. the flame also depends on the amount of nitrogen water J? reSêl1C) e For example, if the nitrogen content of the finished fabric is 2%, the amount of phosphorus needed to provide resistance
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effective at. the flam :: is about Z. 85%, slums only if the quantity of nitrogen present is 3%, the quantity of phosphorus can drop to 2.8%, the resistance s. la la: soul, obtained
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dars these CO .ditio: s, wbe, ib 8ücore satisfaiSB, te.
If the content e., Nitrogen tc: be at a very low figure, for example down to a small fraction of 1%, the resistance, the flaénl # will be ù> edicres,? .E! Ne if the over-antage of phosphorus present is + raised.
The nitrogen content should vary by prafarel2ae between e, ivircn C ;, 25; et and about 6%, and the preferred limits for the content of: ho ;; hore is about 1% to 5; b. There must be enough
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acid and base present on the weave during processing
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L ,, e-, t can ensure this final chemical edition. Below C:, 85 / o of nitrogen, the ir.flu8uc8 of the 81st, 1t becomes negligible, and above 6'o of azcte, due to this we obtain an excellent te the usist [1,. this to the fact I, it that the au does not gain anything from, erti0Llter. Below O.5 of phosphorus an excessively large quantity of nitrogen would be required. The percentages shown above have been worn after application of the solL.tion and after the fabric has been treated and washed with. bottom in very hot or boiling water.
It is the percentage in this final product \ he is important 'Previously, losses
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determined and measurable take place during processing. he
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esanature bound of course - and if additional ingredients were introduced; J, e'1taires resisted 1, 118- "r.6, this had in + cause a corresponding change in the chices ratio sai re
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between nitrogen and phosphorus to give a final product
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satisfactory. For example, if a halogen such as chlorine is introduced to make the flame resistant C071I free, the amount of the other ingredients may be reduced.
As stated above, however, the introduction of a halrgèúe is not particular. Nc, t desirable, because of the instability a. l8 solar irradiance,, heat and humidity, which releases halcidic acids. However, one can obtain a 1.:. the etoistance of the incat1descsce with a content of 6; i phosphorus falling up to. 0.1%.
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Since wool and the saw contain nitrogen,
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sulfur and phosphorus in their C Q, 1 / f'OS natural chemical ition, the above correct figures should be considered
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as being in addition to these u, ldL2ts -existing natural deny.
The cellulosic materials treated with this frondate not only have aarac, tarrJstiqlJ6s flame resistance properties. they are also clearly resistant to rust, pitting and other effects which add a
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valuable to the final product. This is not the effect for protein-based tissues.
Cellulosic materials treated by this process
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may be prone to swelling when immersed in water for a long time.
In some cases this property is an advantageous asset, but if it is not desired, it can be achieved by erl4ant an aldehyde and this swelling property can also be reduced by modifying the hydrophobic nature of the tissue by a subsequent treatment. by means of formaldehyde or agents by which the product is made impermeable to water. It is not appropriate to treat fibers,
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protein using ald2xde.
This process can be applied to fibrous materials which have previously undergone other treatments, such as leaching, moteerization, parchinining, printing dye and finishing treatment, for example. provided that the particular treatment is such that it does not ') O; .J1- cte as the resistance to flame. Another treatment such as a primer treatment, a treatment intended to make the product 1; 1 # waterproof, a coating: 1eút and a medium finish can also be applied. for example, after having multiplied the agent ensuring the resistance to the fla;? xne, provided that these triumphs do not destroy the resistance, the flsipme. 'Such a slJpplê treatment; #ntaire is not part of this
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inve .tio ;.
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Co .. ,, e cn has to be ,, king ,. to use neither resin, nor: plastic material, neither plasticized, nor.,: soluble in a solvent to produce this finishing agent, an exoe: lezae duration is obtained for the dry cleaning solutions
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In all the examples given below, we have considered
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that the finished fabrics are very durable and very satisfactory from r.; sistsrc; e 1 ;, the flarcity when fabric samples treated, after being subjected to the following series of 4 tests, and after having been kept qerbiral>, ie, b in an arrow for 10 seconds, do not oo.itinuai8nt. burns:
-.
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a) after washing for 24 hours in distilled water,
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b) after 1 / S hour of boiling in desiccated water, after a bath of 15 wiúutes in a soil, brand of Io-eï, o, T at 1/4% at C2C, 100-1, followed by two rinses in
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hot water
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d) after uii treat M'one hour with a solution of
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Stoddard dry cleaning solvent;
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e) after a one hour fermentation in a Saxhlet extractor with dichlorodiethyl ether.
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Of course, a separate strip of fabric must be used for each of the above tests.
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LWLilJV 1.
Cn a. applied to the fabric, at ta: .pon, a mixture of water co.teüE.nt 49, 'µµ urea and 18.4% crthophosllhoric acid (lOQ1
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,,
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in 1 Gide guiding the ra ,, po., t of 2, 7 parts of urea to 1 part of rie acid, ue, the tissue (crcis) was then dried 1.
15 ° C., on raze for about 3 seconds as described, then the .chu fabric was treated with an oven at a temperature of 175 * 0 pc. In 2. Added. The fiiî tissue had the above rzP.ti.oinea characteristics. All trnite.nent sei1sible; 1eLt plus lo:, g, tc ',' t en au; :: e, tar, t la dur <Je. would reduce the risisbanae
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traction.
EXAMPLE 2
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The merle melasse was applied to the t "l:; r'o," [on the fabric, which has at ':. then dried as described and treated at 15 g for 15 minutes. The test of trxitezext being there read low, it was necessary to make the treatment last longer to obtain the third result. (One obtained the desired fi-ii. Rar le
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The result is understood to be the obtaining of the finished product resistant to marl tests. This is true for all usable bases, weak or vigorous.
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'E "' L '3 Lel" 1ê: ne m ,, ùange was applied to the tB,: 1! 10 .. on the dry fabric as described, then the dried fabric was treated.
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k 140 ± for S3 minutes, the necessary time for processing, in order to obtain the same result, being even longer due to the lower temperature. The desired end product was obtained.
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The temperature of 14060 used in this example is very close to the lowest possible temperature limit.
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so that the operation can be helped to successfully complete within a reasonable period of time., 'Considering the duration of the treatment, for example jesj¯u'h, about 45 ndnLtes or a little in addition, one can reduce such a practice to a number a little below 140 * -0 However, as stated above, lower temperatures can be employed for longer treatment times. Thus, with a te: y: rature of 18C G and a treatment time of 120 minutes, or. Can obtain good results, provided that use r; c; -ctentrati.m, ade- quate is used. .
A sensible temperature of 120.0 appears to be the lower practical limit for a typical apparatus This is true for all bases usable in the process.
Except where indicated above, the ratio between
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weak bases such as urea and phosphoric acid
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is not artti'iue, as we will see from the following excels, its.
Ale. THE 4.
Was applied to the fabric, at tn .po.â, an inela, rod of water containing 66.4% urea and 16.6% phosphoric acid (100) by weight, i.e. a ratio of 4 parts of urea for 1 part 9'acid phosi, hori ,, ue, then the tissue was 8ahé k 15C * C pe .dar.t about 30 seconds in the way daerite.h1 ooaz- appears with the axis.'aple ? it will be seen that the increased quantity of urn, fear w xed te ';' l ,,;, ature of treatment of 15 OC requires a longer lapse of time to carry out the treatment and obtain r le J: ê: r, e result.
The product obtained had the characteristics criticized
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upper*
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& ± 1.2L ± 5.h; 4 applied to the ta'pon a mClaAge containing 2OE $ urea and 2 ±> # orthophesrhoric acid (100 ") by weight, that is to say a
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ratio of 1 part of urea to 1 part of phosphoric acid,
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in the manner described and treated at 150 ° C., the time required for the treatment was obtained for 13 minutes. In a4.iarr.nt with example 3 cn sees that with the smallest! U; 1tity of urea and in Maillten, 9J1t substantially the same ccnce-n-
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tration for: tphosphoric acid, the duration of the treatment can be reduced,: e, t while obtaining the same result-
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The final product had the characteristics described above.
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What can be seen by what precedes that when the te: igçurature of treatment leads the necessary duration fear the treatment increases: ;;, - e, 1te.We will also see that the higher the report, and by cc .SégC8ut, the more the protective inpïuenae of the east urO. the longer the duration of the treatment will be, without
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The lower the ratio of urea to phosphoric acid and the less the protective influence of urea, the shorter the duration of the treatment must be.
Considered from a practical point of view, a. The ratio of 4 to 1 by weight of urea the phosphoric acid is about as high as possible without causing harmful wastage of urea. This ratio can be increased to, for example, 10 to 1 , a figure at which losses become prohibitive. It is of course understood that in all the examples given the fabric is washed after the treatment and that all the urea which is not necessary is removed by washing, only the proportion of urea which goes into the combination remaining in the mixture. tissue.
Densors prefer to use 2.7 parts of urea to 1 part of phosphoric acid (known as a ratio of 4.4 molecules-grams to 1), but a slightly lower or higher ratio can be used, as is the case. said above.
This applies to all usable bases. With energetic bases, as has been said, care must be taken that the solution does not become distinctly basic-
The degree of permanence of the finished flame-resistant product depends, among other factors, on the concentration of phosphoric acid in the solution.
As the following examples show, this concentration can be varied. between very wide limits, according to the desired permanence, on condition that the quantity of urea or of one or more other weak bases present is sufficient to ensure the necessary protection, and on condition that it? has a sufficient amount of acid and azcrite groups present in the complex, as stated above. This is also true for other acids which can be used in
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the @ rocédé.
EXIPLE 6.
A water mixture containing 30% is applied with tanpon
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urn and 30jb phoSlhori'iue acid (10f) by weight, or one. ratio of 1 to 1 between Jurys and phosphoric acid, we have
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8 '-. Oh as described and processed at 15Q Q for 12 minutes. atXi.9Ll 7.
Zr, a applied to ta o. a ..nla.lge of water containing 5 orthc- of urea and 9.3% acid / phosphoric (100%) by weight, i.e. a ratio of 2.7 parts of urn per 1 part of phosphoric acid
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However, it was dried as described and treated at 15 ° C for 2 minutes.
In the two examples above, 6 and 7, we obtained a
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The durable and fluff resistant product was not satisfactorily, but the strength and smoothness properties of the fabric obtained in Example 6 were slightly better than it. those of the product obtained in Example 7.
EXIPLE 8.
A containing 49.6% urea and 18.4%
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of orthophosphoric acid (1C'0%) by weight on an octca fabric which was then soh on a ream. The dried fabric was
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then treated for 1 minute 20,500 then finally $ 1 go with water and dried.
The ; final reduction thus obtained had the indicated curacterial w higher.-high%
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Lll.ù%%; 1WJ ::. :: IE We have.: 318.ng8 1CC? parts of urea and 50 parts of orthophospheric daaalde (75%) by weight, then rapidly heated to 170 * 0. The resulting mixture was cooled, first added 75 parts of water, then 7 parts of alpha 1: 1 mg hydroxide (2) and 10 parts of formaldehyde (<7%). In this example and in the following, all parts 1, -., Diquees are by weight.
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The resulting solution was clear: it was impregnated with
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a cotton fabric (twill) by passage through a conventional textile impregnation calender, the operation of dipping the fabric into the solution and then squeezing it to remove excess solution therefrom. The fabric was then dried on the ordinary running ream, the temperature being
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About 15,000 The fabric was left on the stripe for. '' long enough for all of the water to evaporate.
A part of the cotton fabric was treated at a temperature of 175 ° 0 for 8 minutes and 10 seconds, then washed in hot water and dried.
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Another part of the fabric was treated at 15 ° C for 13 minutes, this treatment being further followed by washing in hot water and drying.
With regard to flame resistance it was found that the qualities of the two samples were substantially the same and the respective finishes had substantially the same duration.
This example also indicates a way by which the fold of the solution can be ruled. externally, that is to say
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It also shows that by means of an aldehyde the product can be made resistant to swelling or stable in water.
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T.'t 1 ': w 10.
We applied by the usual procedure, deorit above,
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a mixture containing 100 parts of dinyandiamide, 200 parts of phosphoric acid (75%), 100 parts of water, 15 parts of hy-
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Ammonium drozyde (28%) and 95 parts of formaldehyde (3 μm). The treatment was carried out at 165.0 for 5 minutes.
Om. got the results desirca.
This example beams the use of a different weak base
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the external r'2 "lage of the pi and the use of an aldelyde to increase the resll:! t ± 'nce au gOllfle;' ient.
Here is yet another example of: elJL8 genre: EXE ". P12 11.
E.:,y;lcyé, applying the process described above, a;, 1uh, .ge '30:, 1) 08, -, 300 parts of b1uret, 100 parts of phc5hcriqu8 acid (75% ), 150 parts of water, 5 parts of AWJ110uiura hydroxide (86%) and 25 parts of aldelyde for, ti, iue (37). The milking:; the.zt was carried out at 170 * 0 for 5 minutes.
The above results were obtained.
Here is an aortra example: lt employing the i oxide forming
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an acid:
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& ± 1, iLl there 'an 8J "I, loYf: Í. Applying the devouring process. Oo.pcse of 300 parts of urea, 100 parts of phC8 pentoxide} hore (P2Q5)' 2QQ parts of Water, 1C ± parts of atOniUlN hydroxide (28%) and 5C parts of formaldehyde (37%). The treatment was carried out at 15,590 for 10 minutes obtained the desired results.
The e; ? .g le s x u lv at, 1 t ¯, lo; .. trent the edlplci of acids other than artophosrhortque acid. m (z .-- 2L'E 13.
It employed, by applying the current process, one, ùélii, ie -.caç: s of 18Q parts of urea, 60 parts of tallow cric acid (cf'iã.), 50 parts of water, 15 parts of sodium hydroxide (26% ') and 50 parts of formaldehyde (57%).
The treatment was et'- erectcol at 170 ° C for 6 minutes.
0.1 got the desired results.
% ìî9Jl 14 Qa applied a u: mixture oa.,. i cssed with 100 parts of acid ('rthrphoSI he r $ l! x,;. 100 parts of urn, 1CO parts of ac8taid and 100 parts of water on a tisDi) of cctcn, that we have s4oh,
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treated for 20 iuinutes z 14Q. 0, washed and s4ehe (and example shows the use of a weak base).
We have quoted.! the desired results.
EXEPLE 15
EMI27.2
A neelan6e was prepared containing 1qu parts of metaphosphorus acid, 800 parts of urea and? 0 parts of water, the method of application being the same as in the example, 1ple 'prlo- 1;.
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tooth. Processing has been completed. 170.This lasted 4 minutes. the desired results were obtained.
EXAMPLE 16 A mixture of 300 parts of sulfuric acid was prepared
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So, sentrê and.de 90Q parts of urn: it was heated for 3 hours 82 C and allowed to stand for 24 hours. We have
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Sufficient hot water was added to obtain a clear solution, which was applied to a cotton fabric by the usual method.
We obtained a fabric having good flame resistance
EXAMPLE 17
A solution was prepared by heating 180 parts of
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calcium phytate, 12C parts cY.:s11que, 250 parts of urea and 250 parts of forardet and then added 500 parts of water. The precipitate was filtered to separate it off. first of all calcium excalate, then the filtered account containing mainly phytic acid, urn and
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The amide was applied by impregnation to a cotton fabric which was then dried. The treatment was carried out at 155.0 and lasted 8 minutes, after which it was washed in water and dried.
The fabric had good flame resistance.
EMI27.8
The following examples show: t 1 'e,; q- l c I mixed acids-
<Desc / Clms Page number 28>
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xzdi> L'z 18
EMI28.2
We have e lr> .é, in 1) 1 a le lcocéda cCU1'atlt. an edition this year of 2üü parts of LR ..:. 6, of 50 parts of c.rthcphcshcri7: e acid (75), 50 parts of sulfuric acid (oone.), 100 parts of water, 15 parts of ammo hydroxide, luffi (28) and 50 parts of ald. :: r: wof fornic (37i). The treatment was carried out at 170 ° C and lasted 5; <; lnuta8.
We got the results
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d if these
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: E; XE: c: 1'U 19 0, a I) prepared a l: éla.ye co.i, os: from 1UO parts of orthophoB acid [hcrigue (75%), 55 parts of nitric acid (cono.), 2'10 parts of urn and 100 parts of water, and it was applied on a cotton sheet by the prco << d6 described above, the treatment was carried out peridai-it 20 iaîiiutex 1>. 14U'J We got the dosed results.
EX: E1.iI? L 20 Qn has prepared a: .1rHDlige cc, pcsé of 50 parts of pyrophesihoric acid, 50 parts of metaphicphric acid, 200 parts of acetate-aid and 15ex parts of water, the process of application 4ftaat le , lê! I that the one who dated described above, and treats it.:rent, which lasted 5 LUJ1t: tet>, having been performed at 1fi @ C.
EMI28.5
We got the desired results.
EMI28.6
As other examples of mixed weak bases, we
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will cite the following:
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i. ZXEI, '2L-Z 21 We have e.illc, 7', O, in appllqcaat the current procedure, a solution coapcsée of fies parts of diayandiamide, 75.0 parts of a <-; 6; ta-. .ide, 100 parts of acid j: 5 <roj; hosjhorigue and 2 <1.Q parts of water. The tr.ite.ae..t was carried out at 160 ° C and lasted 5 minutes.
Where obtained the desired results *
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xxx1oL3 33.
EMI29.2
Prepared a mixed mixture of 132 parts of urea, 8 parts of mOlA5iLie, 66 parts of phosghete di am: i10niq ue and 150 parts of water and applied it to a cotton wool in the usual way, the treatment being carried out at 168 c for 3 minutes.
The desired results were obtained.
EMI29.3
A mixture of 35 parts urea, 1 parts ovana-aaatamide, 50 parts orthophosphoric acid (75%) and 165 parts water was prepared. It was applied to cotton cloth and obtained the desired results. the treatment having been carried out at 155 ° C. and having lasted 5 minutes.
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By repeating this operation without the eyano-aoetaraide, an excessive softening was obtained.
Here are some examples of the use of base salts *
EMI29.5
EX1i: IIE 24.
A mixture of 160 parts of bicarboa te-amidoguanidine, OO parts of urea, 150 parts of orthaphospharic acid (75%) and 500 parts of water was prepared. The operation was carried out as usual, the treatment at 177 ° C. having lasted 4 minutes.
EMI29.6
cy, obtained the desired results = ,. M * there t5.
A dosage of 61 parts of serni-earpazide hydrochloride, 45 parts of guanidin carbOfate, 45 parts of oyano-aoetamide was prepared. 35 parts of urea, 50 parts of orthphosphoric acid (75%) and 60 parts of water and applied by the usual method, the hundred treatment having been carried out at 168 ° C and having lasted 4 minutes.
(aa obtained the key results.
Here are some more examples of the use of
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fixed ... bases, exe .I1;.: 'z dt: rs which one e1l [101st a 00 "; 6 she is afraid (C.1Serve' the t.axi; rr:" has resistance, and one or plL 'If the basis is weak, day to day ensure an act, 1on of arnortisse- ze: it and adjustment of the reaction.
2x-z., "PLU 6.
We have ,,, rlcyu, proceeding oonnie usually, a co .posed solution of 100 parts of urea, 100 parts of carbonate dāai: o-guanidina, 1C; J parts of arthophosphic acid (' 75jvj, 100 parts of water, 15 parts of aul hydroxide, j1onluill (88%) and 50 parts of fermic aldehyde (3? Jo), The treat #, lt was carried out L 17CC and a dirs 5 minutes. to a cbteuu the results of sir.:s, E1l'L: E '7.
We prepared a: Jl \ la,: ge co.: DanemarkPCS of 50 parts of dicyan- dia ;, ilde, 113 parts of ur, e, 10.5 parts of guaaidin carbonate, 75 parts of phosphoric acid (75%) and 158 parts water. It was applied to a cotton fabric by the usual preceding lFt, the treatmentL, 6: Jt ûta ,, t carried out at 170C little 10.; At> iL = tes, 0n obtained a very durable resistance io. la! la -: le - EXSMPL-E 28.
A short mixture of 57 parts of polypyrcphosphic acid, 66 parts of guanidine carbcaate,
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132 parts of urea and 255 parts of water, and we applied it
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by the: prQoddtb ', ;;. uel, treats: .eit having uta effected at 165'C i and having hard 5, ni, autes. We obtained, on a cotton fabric, an exeellA: .te r. ', Sistan-0 la: f1a.L, ua and an excellent dec roe, EX "5: #LE 29.
Or has prepared U1; a <la:> je eo..pc x, of 40 parts of guanylur06 eulfate, 81 parts of: rea, 53 parts of crthophcsrhoric acid (75%) and 90 parts of water, and Qn applied it to a cloth of cctcn by the usual priest, by treating it
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160 * 0 for 5 minutes.
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We obtained a very resistant bucket, the fla, 2: 1e.
EXE]. {±> L1i: 30.
A mixture consisting of 3 parts of urea, 160 parts of amincguanidine bicarbonate, 150 parts of phosphorus pentoxide (75%) and 500 parts of water was prepared.
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applied on a cotton fabric by the prore. d; usual and obtained a fabric having a very good resistance to. The treatment was carried out at 170 ° C and lasted <5 minutes.
Here are examples of using a weak base to partially produce an energetic base '
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EXE:. 'Z'T., E 31.
65.0 parts of dieyand3a! Nide, 10Q parts of orthophosyhoric aid (75%) and 100 parts of water were heated at T4G, a violent reaction taking place and the temperature increasing. Under these conditions a useful quantity is formed. notable guanylurea. To this amount, 150 parts time and 110 parts of water were added and the solution thus obtained was applied to a cotton cloth, which was then dried, then treated at 170 ° C. for 5 minutes, washed and dried.
Excellent and durable strength was obtained,
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f1f'1 airae EXAMPLE 32.
A, 953, 4 parts of dicyandiamirl, 168 parts of di-ionic hydrogen orthophosphate were heated in a covered container; in these solutions a substantial amount of guanidine was formed in the form of guanidine phosphate. 24 parts of this material were mixed with 150 parts of hot water and the solution thus obtained was applied.
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on a cotton cloth by the usual procedure. Good results have been obtained. The following examples show the use of
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base substitution
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EXE # u :: 33.
We have prepared a mixture of 65 parts of dicyandiauid, 1GO ructies of crthcphoshoric acid (75), 150 parts of created, 28 parts of, phsnylbigLJ8üidin and 210 parts of water and c ;, a applied by the usual procedure. To obtained a bo "ue r-sistal.ce la fla: e 3XE: .TLE 34.
A mixture of 50 parts of dicya :, - dianide, 12Q parts of: ethylurea, 10 parts of glycine carbonate, 75 parts of crthophoslhoric acid (75%) and 400 parts was prepared. of water- 4n applied the; r,.: aa..ge on a tissue of octcn by the 1-rcr - of usual and obtained a product i.i & 1 resistant to flaaEie- Here are examples of th ':. use of 8ukstitvés acids, E'd3-.h 35.
Cn was emplcya, applying the method described, an r: l, .18.l: e oa.:piece of 204 'parts of urea, 100 parts of acid sul! A: .Ücp, e. 1GK? parts of water, 15 parts of α-hydroxide: J. "o-niu, (J8j &) and 50 parts of formaldehyde (3%).
We have obtained!) 'The results of ... if rÓs,% 3àbLl 36.
An ec..aics4 of 150 parts urs, 10 parts artaonium hexaphsphate dinitride and 350 parts 8L water was applied; a tissue of crto, -, qU'Cf ! dried, treated at 160.C 17 7; r.i, ut, es, then washed and dried.
Op has obtained u.e bc, .ne resistance9., '"Ee lasting the flc.:..le ..
EXE1 # L 37.
We repaired a mixture in ch: .tLl.aLlt first at 8 & .c pe.¯dD, t u .-. E hour 30C parts of GL acid: lfüt'iCj, ue, 300 parts of urn and 1CG parts of water. He made himself a zains syrup, which he then diluted with WQ parts of water. We have lnpregn4
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a fabric of ccta l, that the en a srahd, t rai té, lO'1é and t 's ..; key as in the xesples -preédel1ts.
The fabric had good ion resistance.
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C7 ', L.n.1 38.
Oh reacted 140 parts of phosphorous pentoxide and z parts of ar carbonate: unon1vm can form diasidophosphoric acid, to which is added 3gag parts of urea, 195 parts of guinidin carbonate 65U left. of water.
; !. ' applied this mixture to a tis ad de aotan by the usual procedure.
We got good results
The above formulas have all been applied to
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a material this Il! Jlosique based on cotton., Example: The following Jljle shows the application of this process to wood pulp.
EXAMPLE 39.
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We soaked wood pulx in sheets, like the one we use for the manufacture of viscose, in pyro
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a hot solution of 57 parts of POljfphosJ, ho, riqu6 acid.
66 parts of urea and 350 parts of water, then 0.1 squeezed it thoroughly, dried and treated at 17000 for 6-1 # utes. The pulp thus obtained had the appearance of ordinary pulp and was extrej-nersat resistant to flatl: The following example shows the application s. trieots, downy, very acr.bustilles rayon fabrics L 1J: X "NDE? LE 40.
A mixture of 33 parts of dicyan-
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dianide, 1 <3Q parts duration, 50 crthcphcsrhoric acid (75%), 10 parts of c8rbc; guanidine iate and 5GG parts of water, and it was applied to the rayon fabric of the type mentioned above, by the usual procedure, the treatment being carried out at 170 ° C. and for 6 minutes.
The knitted fabric thus treated had good strength
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at the [1r. ,,the -
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Vcl? I application examples dL concedes a. tissues 1 base of .cteine.
2XE.LE 41. a repairs a.:., Cc -pc mixture of 116 parts of carbon dioxide, 289 parts of urea, 162 parts of acid
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at
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crthcç, hci, 1, rriu <: e (75) and 433 parts of water. We / apply this on the wool fabric L 1ilµ / à, which we Suché, treated pe dilnt 5 5 .i, u tes at 17000, washed and dried.
, g aiiisi woolen fabric treated uiie bcw.ie resisted, -. ce the flD,:.:; e 'EX'S..1! 42.
We have r, -. P etj oe of honey 'recedes, zains in replacing the wool by a ti ssu of saie tussah iL 1QC> -'
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The fabric thus treated had a bucket resistance to
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The la e.
E1: THE 43.
We apr: pa rb un.: Néla .ge (te dl'C;, .-, 33 parts of dioyaü- diaJ.1ide, 1CO parts of urn, 10 parts of carbc:, ate of guaüidirl6, 50 parts crthcphosphoï'iqua 'acid (75%) and 400 parts water, and applied it to a fabric containing 75% tilde rayon and S5 / o aralac, by the usual procedure, treated it; slow both performed at 1550 * C and for 4 minutes.
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The fabric thus treated: had a bucket resistance to
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flre;. 113 '
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The following axes '1f, es ii (, i-itreit e;' 1floi of energy bases only 2X3L2 44.
C? 31 to e.iploy, by applying the prc, 3, usual edt, a sclutian oc: pcse of 100 parts of aminaguaai8ine carbonate, 50 parts of phcsrhori> 1,: ue (75%), 8Q parts water, 25 parts a'a hydroxide; c <, iuiù ($ 26), 80 parts water and
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25 parts of fcr :: ic aldehyde (.57%) The treatment was carried out at 15540 and lasted 12 minutes. A good flame resistance was obtained.
EXAMPLE 45.
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An oamyose mixture of 6Q parts of pyrophosphoric acid, 320 parts of guanidine carbonate and:
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750 parts of eaa, and it was applied .., to a tissue of (ctQ1 by the usual procedure, the treatment being carried out at. 1q ('C and for 5 minutes - The tissue had' Une 'bo: , not flame resistant, but little solidity
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Examples Bt! .1 are examples of using strong bases and weak bases, which are not in the form of salts. EXAMPLE 46.
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(4In prepared a half-based mixture of 50 parts of didydiamide, 115 parts of urea, 75 parts of phosphoric acid and 175 parts of an aqueous solution containing 5.1
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parts of guanidine, and applied to a weave of o # tQii by the usual method. The treated lasted 5 minutes and
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the temperature was 165 ° C.
Very durable resistance to. fla. 111, EXAMPLE 47.
We. prepared a z: éla, ige oori, csé of 85 parts of urea.
53 parts of orthphosphoric acid (75%) and 100 parts of an aqueous solutiol containing 210 parts of guanylurea, and applied to cotton in the usual manner. The duration of the treatment was 4 minutes and the temperature was 165 C.
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Qn got u.e very bc, did not resist (1ce & la fl amioe
Applicants have also obtained good results on paper and wood with this precedent. In this case, especially when it comes to wood, it is necessary to use s. the employment of a
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pressure for pp11'-1 uel 'sclLtion, or else Oh can use u :. treated.¯e., ti ar the empty fear; li .4ne the air, this treatment being followed by the application of the solution under pressure, after removing the excess, drying, if desired, and we treat.
It has also been found that the method is applicable to
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treatment of organic materials such as carbohydrates and dyes belonging to OR groups or groups 1; .II and capable of separating with reactive acids, provided that these materials do not excessively volatile or altered in an undesirable manner under the conditions of the procedure
Excellent results are obtained with regard to
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both the hard and the 1 '"Sistl; ldce when the cellulose fibers made resistant to the by this process by means of rigid phosphoric acid ccut a group of phosphoric acid for each group of four units of pyrance contained in
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cellulose.
The fact that puddle resistance can be achieved with such a small combination is remarkable and
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The authors believe that it is due to almost all of the ingredients of the complex applied to the fibrous material to help to reduce the swelling. Thus, the complexes which produce resistance to flame contain large amounts of nitrogen and phosphorus, both of which produce, and burn, 0-a or volatile matter which tends to con-
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to .. Deny oxygen and stifle the f1L1J [I.
When the ratio between the grcup "of the acid and the uúft,; s of pyrancse dLnil: U8. The rdsistBr> ce It la flaLJ:, 1e decreases by as much Some zatiérel dice indicated above ensure a r -SiSt8 .. () 6 Lwsit) e the action of salt and to an energetic soap'.age, which makes the prcduit fi., I particularly useful for making the ulifcr :: 16s iiilitaires which feel prone to be submitted it.
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savannages and extreme handling, zergic.
In many examples in the douais, the final product has a more pronounced capacity for ion exchange than in other examples, the active groups of the anions present in the complex. having a certain affinity for cations like those
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which are present in salt water, the solutions co {"> ntrf ;:
\ .es of soap and hard water .. As a result of this ion exchange capacity the characteristics of resistance to ,, the
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flame sometimes slightly decrease in salt water pra, nce and under the action of vigorous soaping, although the product
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either relatively resistant to water, dry cleaning and ordinary washing
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It has also been agreed that the fabrics treated with the subject prooeae have good resistance to wrinkling and creasing. especially when the higher degrees of substitution are used in cellulose * Although the fabrics treated with this
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proceeded to have a certain tel1dance to.
swell in the presence of water, they yield water easily and dry quickly. This property of rapid drying is markedly in contrast to
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the way the same fabrics behave when they have not been treated, because when these untreated fabrics absorb water * it evaporates slowly ;;
Applicants believe that the reduction in flame resistance, a reduction caused by metal ions, is
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due in the first place to the reJrq;
> laceIlleat the value nitrogen by the metal and secondly to the fact that 1 addition of the ion
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The metal to the phosphate radical reduces the ease of conversion of this group into oxides of phosphorus which are so valuable, to prevent loitering '
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with regard to the resistance to 7'é.aha "ge of the ions and, in addition, as had been said, the improvement of the duration in spite of the action of the saline solutions and the soap solutions;
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we had to obtain them with the d, The: a of the solidity of the tissue by increasing lCre., and the duration of the treatment e:; t, for example made: last the treatment..t e..vircn 30 minutes instead of 'about.:. inrtes, and raising the temperature to about 15000 to e -virca 175' G, then washing in hot water and knowing.
Applicants prefer 4, ent oc ,, isolate and retain c3di asire., - ent of approximately 80; at about 90 days of the resistance to the treatment, although some may drop lower (a reduction of .5 (ô on the value of the is L about the maxium that can be reached), and they thus obtain a longer duration 1ci, zue with the solution and the tissue type nose.
We can also obtain the resistance Y the exchange of icons, and by obtaining it from r.jf <'ence, when the resistance of the tissues is bc, ae cu excellent, au.; Ioyen of groups of act which eyéahe: .t or delay the addition of metal ions. The groups of a ..: .. tQuiac, parex, ftple, smell re-ilplauis very easily by a metallic ion, while the groups such as guanylurea, guanidine, biguani4lae, etc. are rerplack; s easily fjcins.
In consuenoe, the -L'or. in which these nhimiquos products are used in sufficient quantities ensures a segregated resistance to the exchange of icns and a duration all the more la, igue despite
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the action of soaping and leaching- As we said above, some of the basics'
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of these lexes are created during the reaction in solution and followed; , the tissue during treatment. This is not true when using salts closed by acid and nitrogen, such as: ammonium phosphate and ammonium phosphate, zi..s t .Hydrazine phosphate,
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although there are changes and an evolution towards
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more coiaplexes of nitrogen, where free phcs1hariG.ue acid is used as dildiet material.
What has just been said in rc, the place is due until
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point to the fact that when phosphoric acid
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is heated to a high temperature with nitrogen acids, ammonia is liberated and acts against the ammonia which otherwise is supplied by the ammonium phosphate. The ease with which these complex compounds force each other depends
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also to a certain extent of the azctâ couipose used in. the origin. For example, dicyandiamide is a very serious acne.
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reactive under these conditions and reacts with phophoric acid or ammonium phosphate to form more complex substances ensuring a longer life for the finished product.
In the examples given, it is often desirable to heat the solution during its preparation.
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tion, with a view to perl # ttre to some of these chai2-, e, neritsde to occur. For example, in a fae ,, iule (} Cl! 1prenailt the use of dic; andiamfde, phosphoric acid, urea and water, one can first react the diayandiamide with the acid and a little to The water at high temperatures, after which urea and the remainder of the water are added to form the utiofinal.
The exchange of ions can be reduced to a certain point: pointa by subsequent treatments using materials
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such as the eC1'J) dared to nitrogen which are identified above, but it seems that little is gained by this way of proceeding.
In general, for the application of the procedure, the temperature
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Preferably, the treatment time varies between oi.viton 140.0 and around R45C, and the treatment time varies between around 45 minutes and around 1/2 minute.
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results,
Applicants claimed a temperature varying between 160 ° C. and 180 ° C. and a treatment time varying between 15 and 3 minutes. These figures are valid for the typical apparatus. When the equipment is large enough and
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allows to process the material fast enough ITf7nt for the bescins
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of OOL., E oce, the te .1) uratu it can be lower and the hardening of the draft.;. is longer, as has already been said above ..
The s, -ol.1D.ge and the pel: \ 1E 'treatment, "t be cOI, bL1S in one cperatioi, all thus obtaining the desired treatment.
Dar.s le t'su, J. (1, le; [, and "avide" is used in the sense using utiic reliance on energetic acids assuring the finite resistance and able to act on cellulose and on the ac., i.pcaé nitrogenous under the conditions of the operation -, as was said above, these acids not being excessively volatile and neither did not produce, during the operation, of
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: prC'duitchi.Liues capable of del-1t, detrimental to the nature of the fibers:
it is also used in the sense of the equivalents of these acids, as indicated in the description. The mct "base" applies only to gold bases.
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Nitrogen-containing ganics, whether weak, strong or amphatic, soluble in water at the mine up to a certain level, capable, under the conditions of the operation,
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to reduce the acidity and to dampen, :: cd ..: Nr the reaction enters the cellulose and the acid and entering the aeid-cellulcse complex by providing nitrogen to this complex and data which the content carbon is not large enough to reduce the inflam ::; ability in a detrimental way: it is also aimed at equivalents, as indicated in the description.
It is a material of this kind that must be used following
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the 1) rÀise, -tp 1 ;; Ye <, t] on, This does not mean, however, that one cannot use in: 1 ęaie another basic material or other ingredients as dàaààitions, as long as there is no disturbance in the desired reactions and in the final result-
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Thus, rar exeitle, one can use energetic bases
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for adjusting the pH, provided that the base material of the present invention is also employed, which material will provide nitrogen
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complex.When a strong base is used to regulate the pH,
a weak base must be employed at the same time. among the energetic bases which can be employed to regulate the pHon men-
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will work the alethvin triamine, triethandiamine.lthydro- sium.
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sodium xide, sodium carbonate and potassium hydroxide Jjioqtttoioi we have. in view / finished flame resistant profiaits. As said above, when it is desired to obtain flame resistance and at the same time. resistance to action
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moisture, there should be g * on the finished fabric, from 1 to bl. from le.
the basic element of the acid (on% "6ase of the use of phosphoric acid) and from 0.25 to 6% nitrogen. When the resistance to the action of
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1 * h = id.ity is the result sought in the first place, the percentage of base isolation of acid and nitrogen on the finished fabric substantially
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can be / reduced as small amounts will work. In general, it is the acid groups which give resistance to the action of humidity. However, some of the bases, such as pheno-guanidinate, for example, help to give resistance to the action of humidity.
The acid must be damped. With regard to resistance to the action of humidity, applicants have found, based on the use of phosphoric acid, which is obtained, very good results. with 1 group of phosphoric acid for 8 units of pyranose. A proportion down to 1 to 16 further improves the original tissue.
While the incandescent persists for an appreciable period of time on the fabrics treated by the present methods intended to protect against the flame, on the fabrics treated by the process of the invention, the incandescence almost disappears. immediately as soon as the test sample is removed from the flame.
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] Reference will now be made to the engagement of aldehydes when it is desired to reduce the swelling of the tissue subjected to the continuous action of
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humidity, the products used being, by way of example, formic aldehyde and ortophosphoric acid; the amount of formaldehyde generally varies between about 0.2 gram mole and 1.5 gram mole per 1 gram mole of orthophosphoric acid, the preferred amount varying between 0.4 gram mole and 1.0; 0 gram-molecule of aldehyde forms per 1 gram-molecule of phosphorous acid.
If the amount of aldehyde is very close to the lower limit, care should be taken to reduce the damping action during processing. If too much aldehyde is added, the action of damping is too strong and the treatment should last a long time.
Here are still further examples of the use of aldehydes.
EXAMPLE 48.
A solution was prepared as described in Example
9, this solution being composed of 100 parts of urea, 50 parts of orthophosphoric acid (75%), 7 parts of ammonium hydroxide (28%), 50 parts of formaldehyde (37 %) and of
50 parts of water.
The solution was clear and a cotton twill was further impregnated as described in Example 9, followed by ream drying as described.
Part of the fabric was treated at 172-173 C for 3 minutes and 40 seconds, after which it was also washed in hot water and dried.
Another part of the fabric was treated at 150 ° C for 22 minutes after which it was also washed in hot water and dried.
The two samples had substantially the same flame resistance and the end product life was also substantially the same.
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The essential difference between the two solutions of
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Examples 9 and 48, was that an used, in Ex6DJrle 48, 50 parts of a1déd. formic instead of 10 in the formula of Example 9. This increase in the amount of formaldehyde increases the time required for the treatment.
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It should be noted 6ge.ler # nt that, .. as the processing capacity increased, the time required for processing decreased, and rioiproquemen-b JJ: XEJ! #LE 49 <... .
A solution was prepared as prOl3éd.emrlleJ1t, but this solution was composed of 100 parts urea, 50 parts 'orthophosphoric acid' (74%). of? parts of ammonium hydroxide (218), 27 parts of formaldehyde (37%) and 55 parts of water.
The solution, which was clear, was applied to a cotton cloth, which was rowed dry as described in the other examples * '
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The fabric was then treated z, 130 * 0 for 2 hours, then washed and dried as usual. It was found that the fabric thus treated was flame resistant and that the
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qualiti3a resistance st. the flame and duration of the final product were / fully satisfactory.
This example also shows that when the temperature
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treatment decreases the duration of the treite: nel1t said to be longer In: 1? LE 50.
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In this example the 3rd formula was used and the same procedure as in the example pr4obderzt, but in this case the cotton tissue was treated at a te: ljpüratlire of 205 * 0 for 30 seconds, harsh. It was washed and dried as usual '
The end product was both satisfying and durable.
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Aldehydes other than aldehyde can be used
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formic'iPar eX0ül} le, a sclution composed of 200 parts of urn, 10 <J parts of phosphoric acid (75%), 114 parts of water, 15 parts of asOfjium hydroxide (28j) and 50 parts of glycxal (30%) gives good results * As another example. aldehyde can be used instead of fornic aldehyde A solution composed of 200 parts of urn, 100 parts of phosphoric acid (75%), 114 parts of water, 15 parts of ammc hydroxide
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nium (38%) and 75 parts of chloral hydrate gives bc.4s r..sLltats.
Applicants have also employed mixtures of aldehydes.
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: For example, a solution composed of 800 parts of ur4e, 100 parts of Qrthophosihoric acid (75%), 100 parts of water, 15 parts of ammonium hydroxide (28%), 25 per - Ties of formaldehyde (37%) and 25 parts of glyoxal (30%) gives good results.
Qn can use other aldehydes such as, for
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exeurle. aaetiguo aldehyde, saralf3ne and aldol. Zdaldhydne should have a low r ,, 4olcular weight (a carbon chain of 1-4), react with the cc., Which contains azccte and it is desirable that it also react with cellulose in the cells. conditions of the operation.
The invention not only conceives of the foregoing methods but also as new industrial products.
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fibrous materials QQnforr; es to. those obtained by these processes
CLAIMS.
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1. A method of rendering flame resistant a fibrous material of the type composed of cellulosic substances based on protein or analogous organic substances and mixtures thereof, or of rendering resistant to the action of
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moisture, a pellulosic material or a fibrous material
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analogous organic, characterized in that it consists of. subject matter to Inaction of a solution
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aqueous solution of energetic acid ensuring the resJ.stf1ac $ to the flame of a vigorous aid ensuring resistance to the action of humidity, and of a soluble organic base containing nitrogen, to dry the material. at. heat it up to a temperature and for a period of time both having the effect of producing Qo:
chemical nbtl18.ieons with; matter, to introduce groups of acid and dice; 1 the ate in the complex, then washing the treated material, drying it, the acid
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with the acid and the base being present in:, n the solution in sufficient quantity to produce a resistance, noticeable to the action of humidity or to. ia fla: soul, and the pH of the soelutian being such that that of the material treated has a value varying substantially between 2 and 7.
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2. Method according to claim 1, in which the base is a weak base or a strong base or a mixture of one or more weak bases with one or more bases.
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.nerg1t !, ea. 3t'Broedé according to claim 1, wherein the base and / or acid are employed in the form of a salt.
4. A method according to claim 1, wherein the base is urea or guanidine or a mixture of urea and guanidine.
5. A process according to claim 1, wherein the base is a mixture of urea and guadidine carbonate. 6. A process according to claim 1, wherein the base is guanylurea.
7. The method of claim 1, wherein
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the acid is orthophGsphori acid (EU-8. A process according to claim 1, wherein
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the amide is employed in the form of hydrogenated diammonium phosphate.
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9. proceed according to reveiidication 1, in which the acid is solfonic or sulfuric acid.
10. The method of claim 1, wherein the acid is a substituted acid.
11. The method of claim 1, wherein the concentration of sclidic material in the solution ranges from about 30 to about 50%.
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13. 1? Rock "d <: according to one or other of the preceding claims, said that the proportions of acid and base are such as to introduce into the final product in-
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viran Q, 5 to about 5% of the 610, acid base based on the use of orthophosl, hcric acid in the solution for comparison, and about 8.85 or so azata 13. The method of claim 1, wherein
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the acid is e, a1'Iay. under the form of ammonium phosphate and the base is dioyanamide.
14. The method of claim 1, wherein the
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solution contains the product of the reaction of the acid and the base.
15. The method of claim 13 wherein the solution is applied hot.
16. The method according to either of the preceding claims, wherein the treatment temperature varies substantially between 137 C and 205 C and the duration of the treatment, substantially between 120 minutes and 30 seccndes @.
17, Preceding claim 1, wherein the
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rsigbaD0e the action of Ilhu8iàit is given # the fibrous cellulosic material by subjecting this material to the action of an aqueous solution of a strong acid ensuring the re-
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sjsta, ice 1; the action. of hu: .1idit \ #, in the presence of an agent of a;,> urtîsxe., ic. ,, t, drying it and treating it by the action of heat to produce a chemical combination notable
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between acid and cellulose.
18. A method according to any one of the preceding claims, 'wherein the solution contains an aldehyde such as formaldehyde, to reduce the swelling in the water of the material so treated.
19. A method for rendering flame resistant, according to claim 1, wherein the treatment temperature varies substantially from 160 C to 182 C and the duration of the treatment from 15 minutes to 3 minutes.
20. The method of rendering flame resistant according to claim 1, wherein the processing temperature varies substantially from 120 C to 205 C and the processing time ranges from about 120 quests to about 30 seconds.