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" Perfectionnements apportés aux pro- duitrésineux, à leur préparation et aux procédés pour les appliquer sur des matières fibreuses. "
La présente invention est relative à des pro- duits résineux synthétiques et elle concerne plus spé- cialement des produits résineux à base d'acide lactique et qui sont obtenus à l'aide de composés d'urée, d'aldé- hyde et hydroxy ou qui contiennent de tels composés. Ces produits possèdent, tout particulièrement, des propriétés avantageuses à former des fils ou couches minces et peu- vent servir à divers usages y compris le traitement de matières fibreuses telles que des textiles, du papier, de la pulpe de pilon et analogues.
Des résines à l'urée sont connues et ellesont déjà été utilisées entre autres pour imprégner des tex- tiles en vue de leur donner des propriétés anti-frois- sentes et diverses autres qualités. Les produits généra- lement utilisés à cet effet présentent plusieurs incon- vénients parmi lesquels on peut citer celui de nécessi- ter une température relativement élevée et un temps assez
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long pour leur cuisson. Celle-ci tend à affaiblir les fibres textiles étales rendre friables.
Un @utre défaut réside dans le fait' que le résine nécessite un cetely- seur acide pour se cuisson dssirée. L'acide a également une tendance ù affaiblir les f@bres textiles traitées. ont De plus, les matières traitées/une tendance à avoir ou à propager une odeur, en, étent mises en dépôt, à moins qu'elles aient été soigneusement levées pour les débar- resser à le fois deo résinestrop cuites et de celles qui ne le sont pas essez.
Pour autant qu'on le sache, les résines à base d'acide lactique n'ont jusqu'ici pas obtenu un succès industriel ou comm@rcial. Ceci peut être du eu feit que leurs caractéristiques de durcissement sont faibles et que leurs qualités ne sont pes permanentes.
On a maintenant trouvé que les inconvénients susindiqués peuvent être écartés avec les produits rési- neux qui font l'objet de l'invention et qui ne nécessitent pas une température et une durée de cuisson élevées ou l'addition d'un catalyseur acide.
La présente invention a pour but, surtout, d' obtenir un produit résineux qui convienne au traitement de matières textiles sans que l'on doive y ajouter un catalyseur acide, qui n'exige pas des températures et des durées relativement élevées pour sa cuisson et qui présente d'autres propriétés et qualités indiquées ci- après.
On e constaté, d'une manière surprenante, que des résines synthétiques correspondent au produit de réaction d'un acide alpha-hydroxy-monocarboxylique, et cpntenant au moins deux atomes de carbone, tel que
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l'acide lactique, un composent d'urée, un composant d'al- dchyde et d'un éthanol, substitué en position bêta, pour lequel le substituant bête est un groupe hydroxy, amino ou éther, convient admireblement à former des films ou Souches minces convenant, par exemple, au traitement des textiles. Ces produits donnent aux textiles un "toucher" ou fini caractéristique. Ils ne tendent pas à rendre les fibres textiles traités friables ou à les affaiblir. Ils n'ont pas d'odeur ou ne dégagent pas une odeur, en étant mis en dépôt.
Ils ne doivent pas subir une cuisson dans une "cuve chaude" et donnent des films qui sont plus flexibles ou souples que ceux obtenus jusqu'ici avec des produits analogues. Ils peuvent être utilisés pour rég- ler le rétrécissement, pour obtenir l'imperméabilité ou le lustrage des matières treitées,ét pour permettre ou faciliter leur impression ou leur teinture.
Ils convien- nent tout aussi bien pour constituer des enduits ou revêtements pour du papier, du cuir et autres matières fibreuses anlogues et pour leur donner des propriétés ca-
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ract éristi ques. de réalisation
Suivant un mode/préféré de l'invention on fait d'abord réagir l'un sur l'autre le composant aldéhyde et le composent acide, tel que l'acide lactique, après quoi on ajoute le composent urée en vue d'obtenir sa réaction et finalement on ajoute l'éthanol substitué, tel que du glycol, pour qu'il puisse réagir. La résine obtenue est limpide, légèrement colorée et soluble dans l'eau pour ainsi dire en toutes proportions.
Suivant un autre mode de réalisation de l'in- vention on mélange et on chauffe le composant acide et l'éthanol substitué après quoi on y ajoute le composant urée et le composant aldéhyde et on les fait réagir entre- eux.
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Le réaction initiale ne doit pes être poussée au delà du point pour lequel le produit est encore so- luble dans l'eau,. La d@rée dépend de le température de le réaction et peut être aisément déterminée par un ini- tié en se besant sur les exemples donnés ci-après.
La nature exacte de la réaction n'est pes com- plètement comprise. On peut dire que le résine obtenue est d'une nature complexe et résulte d'une réaction à laquelle les composants acide lactique et glycol parti- cipent avec les autres composants. Ceci constitue une distinction per rapport à le résine urée-eldéhyde plas- tifiée per une addition de lactate de glycol. Aucun com- ,posent initial ne peut être isolé du produit final par ébullition ou par distillation à des températures infé- rieures à celles de la décompostion thermique. Par con- tre, un produit auxiliaire résultant de le condensation, plus spécialement l'eau, peut en être séparé.
Ci-dessous on donne quelques exemples spécifi- ques qui permettent de se rendre compte de la nature de l'invention, sans que les indications, données dans un exemple, aient un caractère restrictif ou limitatif.
Exemple 1. On mélange 46,7 grs de formaldéhyde aqueux à 40% et 15,5 grs. d'acide lectique à 50% et on les chauffe jusqu'à 71 C en les agitent et avec reflux pendant une heure. Le messe de réaction est alors refroidie jusqu'à, 60 C et on y ajoute 14 grs d'urée. On continue à chauffer en remuent jusqu'à ce que la masse de réaction ait atteint une température de 96 C et on la maintientà cette tem- pérature pendent 1 heure 50 minutes pendant que l'on con- tinue l'agitation. La messe de réaction est ensuite re- froidie jusqu'à 42 C, on y ajoute 20 grs de glycol
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d'éthyle, en la remuant, et on la laisse refroidir jus- qu'à 20 C.
Le produit de réaction a un pH égal à 4. Il est limpide, il a une couleur jeune-paille et est légè- rement Tisqueux. Il est soluble dans l'eau en toutes pro- portions.
Des couches minces de cette résine sont ver- sées sur une plaque en verre et chauffées jusqu'à 114 C pendant 10 minutes. La couche cuite était limpide comme du verre, elle est flexible et complètement insoluble dans l'eau. Des minces couches, telles que celles formées sur des fibres textiles par imprégnation avec une solu- tion diluée de résine et séchage subséquent, cuisent en environ 1 minute et à environ 110 C.
Exemple 2. On mélange 120 grs de glycol d'éthy- le et 360 grs d'acide lactique aqueux à 85% et on les, chauffe dans un appareil de distillation jusqu'à ce que 125,2 grs d'eau en aient été séparés par distillation.
On fait ensuite monter la température jusqu'à 120 C. Le produit est un liquide visqueux ayant la couleur de l'ambre et est ,soluble en toutes proportions dans l'eau.
On mélange 154,5 grs (environ 3/8 molécules-grammes) de ce produit, 120 grs (environ 2 molécules-gramme) d'urée et 375 grs (environ 5 molécules-gramme) de formaldéhyde aqueux à 38% et on chauffe l'ensemble, en le remuant et avec reflux, pendant 10 minutes. La masse de réaction est ensuite ref roidie. C'est un liquide limpide, légèrement visqueux et d'une couleur jaune-paille avec un pH de 5.
Il est soluble dans l'eau en toutes proportions.
Une couche mince de cette résine est versée sur une plaque de verre et chauffée jusqu'à 114 C pendant dix minutes. Le film obtenu était limpide comme le verre,
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flexible et complètement insoluble dans l'eau, Un ince filai, tel que celui formé sur des i'ibres textiles par imprégnation avec une solution diluée de résine et après séchage, cuit en environ 1 minute et à environ 11C C.
L'invention, considérée sous un angle plus lar- ge, peut être -réalisée en remplacent l'acide lactique par un acide alpha-hydroxy-hydrocarbure-monocarboxylique contenant eu moins deux atomes de carbone, tel que l'aci- de alphe-hydroxy-butyrique, l'acide ortho-hydroxy-ben- zôïque et l'acide glycollique, Comme composant aldéhyde on préfère le formeldéhyde. On peut remplacer le formel- déhyde par des substances qui peuvent former du formal- déhyde au cours de le réaction telles que, par exemple, le paraformaldéhyde, l'héxaméthylène-tétramine et l'ex- pression "un composent aldéhyde" est utilisée ici pour désigner, d'une manière générique, tous ces composés.
L'urée peut être remplacée, en totelité ou en partie, par la thio-urée, la guanidine, l'urée carbamyle ou biuret.
L'expression "un composant urée est utilisée ici pour désigner, d'une manière générique, de tels composés qui sont des ingrédients typiques bien connus pour ce genre de résines. Le glycol d'éthyle peut être remplacé par du glycol di-éthyle, du glycol tri-éthyle , de la glycérine, un mono-éther de glycol tel que l'éther mono-éthyle du glycocholate d'éthyle, un polyglycol tel que du glycol polyéthylique et du 2-emino-2, 2-dialcoyle-à-thanol-1.
Les proportions suivent lesquelleson se sert de ces composants, peuvent varier entre de larges limites.
Les composants aide, urée et formaldéhyde, peuvent varier dans une zone très étendue. Les proportions préférées sont les suivantes:
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Composant acide: 4 à 40 parties en poids " ald éhyd e : 35 à 80 " " " " urée: 10 à 30 tt " " " hydroxy: 0,3 à 25 " " "
Les solutions aqueuses des résines, utilisées pour le traitement des textiles, ont des concentrations qui varient avec les textiles traités, la durée de con- tact, etc. En général on préfère une concentration de l'ordre d.'environ 1 à 15% en poids. Le cuisson peut se faire entre environ 100 C et 115 C sans qu'il soit né- cessaire d'y ajouter des substances additionnelles.
Pour illustrer le traitement des matières tex- tiles, conformément à l'invention, on donne ci-dessous quelques exemples en étant entendu que les indications données n'ont aucun caractère limitatif ou restrictif.
Exemple 3, Une pièce de tissu en percale 80 x 80, dont 3, 66 mètres sur une largeur de 100 cm pèsent 455 grs, est plongée dans 10% en poids d'une solution aqaeuse du produit obtenu selon l'exemple 1 et est imprégnée de ce produit. L'excès de liquide est enlevé par expression et la pièce est séchée à le température ambiante. Elle est ensuite chauffée à 110 C pendant une minute. Le tissu obtenu a un toucher souple bien caractéristique. Après lavage dans une solution aqueuse de 0,2% en poids de savon d'une température de 100 C pendant 30 minutes et après un rinçage suivi d'un séchage, on retrouve le tou- cher caractéristique primitif. Cet essai a été répété avec le produit obtenu selon l'exemple 2 et des résultats analogues ont été obtenus.
Exemple 4. 2% en poids, par rapport à celui des fibres traitées, de le résine obtenue selon l'exemple 1
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sont ajoutés à de le pulpe cohtenue dans un pilon de pâte à papier, le pulpe n'étant pes collée à le résine.
La pulpe est ensuite pilée et transformée en une feuille de pépier en faisant intervenir une température élevée de le manière .,usuelle. Apres avoir conditionné la feuil- le pendent six jours, un essai humide de julien donné 25. La résistance à le rupture à sec a été améliorée,
Du pépier, fabriqué avec une pulpe analogue mais sens addition de résine donne 11 pour un essai hu- mide de Mullen.
@ Exemple 5. 2% en poids, par rapport à celui des fibres traitées, de la résine obtenue selon l'exemple 1 sont ajoutés dans le pilon contenant de la pulpe collée de le manière usuelle. La pulpe est en suite pilée et transformée en une feuille de papier en faisant inter- venir une température élevée de le menière usuelle. Apres un conditionnement de le feuille pendant six jours, l'es- sai humide de Julien a donné 45. Le résistance ?.:.. le @up- ture sec a été améliorée.
Le papier, fabriqué avec le même pâte mais sans addition de racine, a donné 24 pour un essai humide de Mullen.
Des papiere, collés ou. non-colles, peuvent être traités avec de la rési@@ selon l'invention et peuvent ensuite être séchés à une température élevée pour obte- nir une amélioration de leur résistance à l'état humide ou à sec et de leurs autres propriétés.
Exemple 6. On disperse 680,4: grs de carbon- bleck, 226,8 grs de pigment bleu à le phthallecyanine (B-71) et115,4 grs de. pigment vert à le phthallocyanine (G-47) dans 7,57 litres d'eau et on chauffe le mélange avec de le vapeur vive. On y ajoute 131,4-litres d'eau
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froide et ensuite 22,68 kgs de le résine selon l'exemple 1.,Le mélange est chauffé jus.qu'à 76 C avec de le vepeur vive et complété jusqu'à 189,3 litres par addition d'eau.
Le mélange est alors appliqué sur un tissu lourd en po- peline dans une presee à trois roule aux. Letissu est chauffé rapidement en le faisant passer pendant 30 secon- des dans un présécheur (l'apport de chaleur étant inter- rompu), séché et cuit à 160 C pendant moins de 2 minutes.
Le résine lie la couleur autissu en textile et la tein- ture réside à le lessive.
Les produits résineux, obtenus selon l'inven- tion, peuvent être mélangés à de l'amidon, de l'alcool polyvinylique ou analogues pour former un apprêt pour les textiles et qui peut être insolubilisé sur celui-ci. Les dispersions ou émulsions, contenant les nouvelles rési- nes en phase aqueuse, peuvent être appliquées et inso- lubilisées sur des textiles et matières analogues. Par exemple, la dispersion aqueuse de le résine peut être émulsionnée avec un solvant organique volatil, tel qu'un hydrocarbure, et des emulsionnants appropriés peuvent être incorporés. De préférence, la phese aqueuse est la phase extérieure mais dans certains cas la relation des phases peut être inversée. La phase non-aqueuse peut également contenir une matière souple telle que du caout- chouc ou de l'huile cuite.
Ces émulsions se rompent lors de leur application et leur séchage en laissant la ré- sine repartie sous une forme qui dépend de l'émulsion et de ses constituants.
La résine peut être utilisée en même temps que des plastifiants, des charges ou des égents modifica- teurs, y compris ceux de nature résineuse, sans sortir de laportée de l' invent ion.
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Les nouveaux produits résineux permettent d' obtenir le traite/tient thermique des matières fibreuses treitées, à des températures plus basses sens que le du- rée de le cuisson usuelle soit eugmentée ou pandant des périodes plus courtes et eux températures de cuisson usu- elles plus élevées. Ceci améliore le résistance ou soli- dité des produits finis comparativement à ce que l'on obtient avec les matières connues utilisées jusqu'ici.
Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limitée nullement à celui des modes d'explication non plus qu'à ceux des mo- des de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contrai- re, toutes les variantes.
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R L Il 1; 11 D 1 C ié T I C N S.
1. Un produit résineux constitué par le pro-
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duit de réaction d'un Gice alphe-hY .1'o:cy-carboxyliqye J ' 1 contenent eu moins aeax aO"omes de carbone, Lui composent e->v >v-. urée, un composent eld6hyde et un éthsnol substit a:1 en position béte per un groupe constitué')er un ÀydroJ:y, tin amino ou.un éther.
2. Un produit résineux tel que spécifié sub 1 et constitué-par le produit obtenu per lE réaction de 1' acide lactique, de 1'urée, du formeldéhyde et un glycol,
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tel que ou Glycol d'étlvjle, les uns sur les sutres.
3. Procédé de préparstion d'un produit r8si- neux tel que spécifié sub 1 ou 2 et consistent à nilaneer un acide 2lphe-hydroxy-esrboxylirue, contenant eu moins
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