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PROCEDE POUR LA PROTECTION DE MATIERES FIBREUSES CONTENANT DE LA CELLULOSE CONTRE L'ATTAQUE DE MICROORGANISMES ET MATIERES TRAITEES
PAR CE PROCEDE.
La présente invention concerne un procédé pour la protection de matières fibreuses contenant de la cellulose contre l'attaque des mi- croorganismes.
On sait qu'il est possible de traiter les matières fibreuses contenant de la cellulosepar exemple des tissus et des filés, par des aminoplastes durcissables, afin de les améliorer à différents égards.
Cest ainsi, entre autres, que 19on peut accroître la résistance des tis- sus au froissage et au gonflement. Les effets obtenus reposent en grande partie sur le fait que les aminoplastes durcis formentseuls ou avec la cellulose, un assemblage tridimensionnel insoluble de forme plus ou moins résistante,produit par une forte réticulation de la résine. Le traite- ment connu pour augmenter la résistance des tissus au froissage et au gonflement a lieu en-imprégnant les tissus à l'aide de solutions ou d'é- mulsions d'aminoplastes, pouvant éventuellement renfermer encore des accé- lérateurs de durcissement, séchage et finalement traitement à température élevée9 par exemple entre 120 et 1600 environ, pour durcir la résine.
La réticulation produite par ce genre de durcissement, nécessaire pour les buts indiqués plus haut, a également des conséquences fâcheuses. C9est ainsi, par exemple que les propriétés mécaniques de la matière fibreuse sont diminuées, que le toucher.et la dureté sont influencés dans un sens défavorable et que la possibilité de teinture par les colorants directs décroit et peut même entièrement disparaître.
On doit attribuer à l'influence fâcheuses principalement sur les propriétés mécaniques des procédés d9imprégnation connus, le fait que jusqu'à maintenant soit restée sans utilisation pratique la possibilité pourtant connue de conférer aux matières fibreuses contenant de la cellu-
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lose, par un traitement aux aminoplastes, une certaine protection contre 1?attaque par les microorganismes.
Il est compréhensible qu'un traitement de filés diminuant la résistance à la traction de la marchandise est-tout à fait désavantageux et ne peut pas être envisagé pour des applications pratiques, lorsque ces filés doivent servir à la confection, par exemple de
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filets de pêche, de câbles ou de cordages, et qu'un tel traitement ne côn- vient pas non plus pour les produits fabriqués de ce genre, c9est-à-dire les filets de pêche, les cordages de navires et autres.
La présente invention concerne un procédé pour la protection stable à 1$eau de matières fibreuses, contenant de la cellulose, contre l'attaque de microorganismes, tout en maintenant largement intactes les propriétés textiles de ces matières, en effectuant 1?imprégnation à l'ai-
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de de solutions ou d9émulsions aqueuses d9aminoplastes durcissables, ce procédé étant caractérisé par le fait quaaprès imprégnation de la matière fibreuse et élimination mécanique de 1?excès du liquide d1imprégnati n, on transforme les aminoplastes, dans et sur les fibres, à l'état insolu- ble dans Peau, sans éliminer totalement par séchage, avant achèvement de
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la condensation, de la résine, Peau provenant du liquide d-imprégnation et retenue par les fibres,
de telle sorte que la condensation a lieu en présence d'eau.
Le succès du procédé repose sur le fait, surprenant et incon-
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nu jusqu'à présent, que le durcissement d?aminoplastes durcissables con- duit, selon les conditions de condensation choisies, à des stades finaux différents qui influencent également de façon différente les matières fi-
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biteuges traitées. Lorsqu1Qn opère selon les procédés usuels employés jusqu'à présent et comportant séchage et durcissement par la chaleur, on diminue la résistance des fibres à la traction et leur possibilité de teinture par leµ colorants directs, ainsi qu'il a déjà été indiqué ci- dessus.
Par contre, selon le présent procédé, il est possible d'effec- tuer la condensation des aminoplastes et de la conduire jusque au stade final en opérant d'une autre façon, à savoir en présence de l'eau du li-
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quide d-imprégnation retenue par les fibres, la résine étant alors con- densée à un point tel qu'elle n9influence pas, ou n'influence que très peu la résistance à la traction des fibres et leur possibilité de tein- ture par les colorants directs, mais les protège contre l'attaque des mi- croorganismes.
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Il n?a pas pu être déterminé jusque à maintenant de quelle fa- çon les deux stades finaux se différencient 1-'un de 1-'autre. La différen- ciation n'a pu être reconnue queaux différences de résistance à la trac- tion des fibres imprégnées et à leurs possibilités différentes de teintu- re par les colorants directs.
Le durcissement, autrement dit, la fixation des aminoplastes sur la fibre selon 1?invention peut être effectuée sans aucun séchage ou avec un séchage partiel de la matière fibreuse imprégnée avant ou pendant le processus de fixation, pourvu que le séchage ait lieu de façon uniforme, sans migration gênante- du produit de condensation,. et ne soit pas poussé
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à un point tel que 1"affinité des fibres pour les colorants directs soit diminuée. La façon la plus simple de procéder consiste à conserver assez longtemps la matière fibreuse imprégnée de solution ou d'émulsion, après essorage par pression ou par centrifugation, c'est-à-dire après élimina- tion mécanique de 1-'excès de liquide du bain, sans séchage et en empêchant un séchage prématuré.
La durée d'entrepôt de la marchandise dans cet état varie entre quelques minutes et quelques jours. Elle dépend, d'une part, des aminoplastes et des accélérateurs de réaction utilisés et, d'autre part,
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de la température d1 entrepôt. Cet entrepôt peut avoir lieu à la tempéra- ture ordinaire ou à une température plus élevée, par exemple à 80 . Il s'est montré avantageux d'entreposer la matière fibreuse imprégnée dans un récipient fermé, puisqu'alors tout séchage prématuré est rendu impossible.
Après fixation de la résine, la matière fibreuse est ordinairement bien rincée puis séchée. Ainsi qu'il a été dit plus haut, ce procédé peut éga-
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lement comprendre un séchage partiel, avant ou pendant la fixation de la ré- sine. On doit veiller alors à ce qu'il ne se produise aucun séchage local trop poussé de la matière textile traitée ni aucune migration de la résine fixée9 au cours du séchage;, ces phénomènes portant préjudice au succès du traitement. On peut9 par exemple9 obtenir un séchage uniforme en entrepo- sant la matière fibreuse imprégnée dans une chambre de séchage traversée par un courant d9air d9une humidité relative déterminée. Le départ d'eau de la matière fibreuse est alors limité par le degré d'humidité de l'air en circulation.
Il n'est pas possible d9indiquer d'une*façon générale jusqu'où il est possible de pousser ce séchage, car différents facteurs sont à consi- dérer, comme la température d'entrepôt ou Inactivité du catalyseur de dur- cissement.
On a constaté qu'il est possibledans certains cas,, d'éliminer l'eau jusqu'à environ 5% au-dessus de la teneur en eau normale des fibres et cependant de fixer la résine conformément à 1-'invention. Dans un essai dans lequel Peau fut éliminée par séchage jusqu'à 2 1/2 % au-dessus de la teneur en eau normale des fibreson n9a observé qu'une faible diminution du pouvoir de teinture vis-à-vis des colorants directs, avec un maintien pratiquement total de leur-solidité,
Une comparaison des résistances à la traction de la matière traitée et de la matière non traitée permet de dire si la fixation de la résine a eu lieu diaprés le présent procédé ou diaprés un autre procédé.
Une matière traitée selon la présente invention présente à peu près la même résistance à la traction qu'une matière non traitée, tandis qu'une matière fibreuse traitée d-'après les procédés habituels subit une diminu- tion de solidité pouvant dépasser 30 %. L'essai de teinture des fibres par les colorants directs peut être fait avantageusement à l'aide du colo- rant connu sous la dénomination Bleu ciel direct verdàtre (Schultz Farbstofftabellen, 7ème édition, No. 510)o Une matière fibreuse traitée selon le présent procédé est tein- te par ce colorant d'une façon aussi intense ou même- encore un peu plus intense qu'une matière non traitée, tandis qu'une matière fibreuse trai- tée diaprés le procédé habituel ne subit qu9une très faible teinture par ce même colorant.
On doit comprendre par aminoplastes durcissables pouvant être utilisés dans le présent procédé9 les résines carbamidiques et de mélamine, aussi bien celles solubles dans l'eau que celles à solubilité restreinte dans 1?eau, durcissables éventuellement éthérifiées, pouvant être obtenues de manière connue, par condensation du formaldéhyde avec des composés tels que 1'urée, la thiourée, la cyanamide, la dicyanodiami- de, le biguanide, la mélamine, la formoguanamine, l'acétoguanamine, etc., ainsi qu'avec des mélanges de ces composés les uns avec les autres ou en- core avec leurs dérivés alcoylés et acyléso On obtient des résultats particulièrement bons en employant des produits de condensation de la mé- lamine et du formaldéhyde encore solubles dans l'eau,
par exemple un pro- duit de condensation à solubilité restreinte dans 1?eau obtenu à partir de 1 mol. de mélamine et environ 3 mol. de formaldéhyde.
Dans le sens de la présente invention, on-doit comprendre par produits de condensation à solubilité restreinte dans 1?eau, les stades intermédiaires colloïdaux qui se forment tout d'abord, au-delà du stade méthylolique cristallin, en poursuivant la condensation. Ils sont carac- térisés en ce qu'ils précipitent de leurs solutions aqueuses concentrées par addition d'eau (Cf Kolloid-Zeitschrift, vol. LVII, oct.-déc. 1931, page 233, colonne de gauche).
Les produits de condensation à solubilité dans 1-'eau non res- treinte sont utilisés sous forme de solutions aqueuses, tandis que ceux à solubilité dans l'eau restreinte sont utilisés soit sous forme de solu- tions des produits de condensation solubilisés à 1-'aide diacides, soit sous forme d'émulsions. On ajoute avantageusement, aussi bien aux solu-
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tions qu'aux émulsions, des accélérateurs de réaction. Ceux-ci sont les catalyseurs de durcissement employés généralement, par exemple des acides comme les acidss chlorhydrique, sulfurique ou formique ; ce peut être éga- lement des sels d9acides forts et de bases faibles, par exemple les sels d'ammonium diacides forts minéraux et organiques comme le chlorure, le sulfate, le nitrate, 1-'oxalate ou le lactate d'ammonium.
Lorsqu'on emploie des solutions d9aminoplastes auxquelles on ajoute des acides, on doit veil- ler à ce que ces solutions soient fraîchement préparéespuisque ces solu- tions, lorsqu'elles sont abandonnées à elles-mêmes, subissent certaines modifications très néfastes pour leur emploi selon le procédé de la présen- te invention.
Les bains pour l'imprégnation selon l'invention contiennent avantageusement de 3 à 10 % environ d'aminoplaste, en solution ou en émul- sion. L9imprégnation est conduite de façon que les fibres contiennent une quantité d'aminoplaste d'environ 3 à la% et de préférence d'environ 5% du poids des fibres.
L'imprégnation peut avoir lieu selon les procédés habituels et en utilisant les dispositifs utilisés habituellement pour les opérations de ce genreo
Le présent procédé peut être employé avec toutes les fibres contenant de la cellulose. Il convient particulièrement pour le traite- ment de la cellulose naturelle, par exemple du coton ou de fibres d'ori- gine libérienne. L'invention est parfaitement appropriée pour l'impré- gnation de matières en bourre, de filés finis ou à l'état de mèches,de- vant servir à la confection de filets de pêche et de cordages de navires, ou pour l'imprégnation de ces objets eux-mêmes. L9invention couvre éga- lement le traitement de tissus en fibres contenant de la cellulose.
La protection contre 1?attaque des microorganismes peut encore être accrue en combinant l'imprégnation avec d'autres agents protecteurs comme, par exemple, des matières tannantes, fongicides ou bactéricides.
Dans les exemples qui suivent les parties sont des parties en poids et il y a le même rapport entre partie en poids et partie en volume qu'entre le kilogramme et le litre ; températures sont données en degrés centigrades.
Exemple 1.
Pour la fabrication de filets de pêcheon plonge à la tempé- rature ordinaire du filé retors grossier de coton, sous forme d'écheveau, dans une solution fraîchement préparées, contenant par litre
60 g d'un produit de condensation à solubilité dans 1-'eau res- treinte, obtenu à partir de 1 mol de mélamine et 3 mol de formaldéhyde,
24 g diacide forniques
1 g d'un agent mouillant non ionogène.
On le lisse et le presse plusieurs fois de façon à éliminer 1?air retenu., on 1?essore jusqu'à 170% du poids primitif du filé et le conserve un cer- tain temps (une nuit ou de 1 à 3 jours) dans un récipient fermé. On la- ve ensuite le filé avec de l'ammoniaque dilué-puis le rince à fond à 1?eau et le sèche
Les propriétés mécaniques, le pouvoir de gonfler et la possi- bilité de teinture par les colorants pour coton ne sont pratiquement pas modifiés, et le fil a acquis une bonne résistance à l'attaque bactérienne qui se produit dans l'eau. Après une exposition de quatre semaines aux bactéries dans une boue en putréfaction à 37 C, on a obtenu les solidi-
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tés suivantes pour un fil non traité et pour,
=- fil traité selon l'exemple'1.
Résistance à la traction en.kg
Avant épreuve Après 4 semaines dans la boue en dans la boue en putréfaction : putréfaction :
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<tb> filé <SEP> non <SEP> traité <SEP> - <SEP> 9,4 <SEP> 0
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<tb> filé <SEP> traité <SEP> suivant
<tb> l'exemple <SEP> 1 <SEP> 9,2 <SEP> 9,7
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Exemple 2.
Un filé de coton blanchi est plongé pendant 5 minutes environ dans une émulsion aqueuse fraîchement préparée contenant par litre :
35 g d'un produit de condensation solubilité dans l'eau restreinte, obtenu à partir de 1 mol de mélamine et
3 mol de formaldéhyde,
0,4 g de gélatine 3 ,5 g de chlorure d'ammonium.
On lisse ensuite le filé et le presse plusieurs fois dans ce bain. Après essorage à 170% du poids du filé primitif, on le chauffe 2 heures à 80 C dans un récipient fermé, puis le rince à fond à l'eau froide. Après 24 heures de rinçage à l'eau courante,le filé possède une teneur en azote de 2,56% et offre une bonne résistance à l'attaque des microorganismes de la boue en putréfaction. Le pouvoir de teinture à l'aide des colorants pour coton, ainsi que les propriétés mécaniques, n'ont pas été modifiés par rapport à la matière de départ.
Si l'on effectue la fixation de la résine non comme il est indiqué dans l'exemple, mais de la façon habituelle, par séchage puis durcissement (6 minutes à 140 ), on observe également, pour un pourcen- tage d'azote identique de 2,56% après rinçage à l'eau courante, une bonne résistance à la boue en putréfaction, mais ce traitement a fait décroître la solidité à la traction de plus de 40%. Si le filé impré- gné n'est soumis ni à un chauffage en atmosphère humide, ni au durcisse- ment à sec habituel, mais s'il est séché directement à la température ordinaire après imprégnation, il ne se produit aucune fixation notable de résine.
La teneur en azote, après lavage à l'eau courante, n'est que de 0,27% et il n'y a pas de protection contre les microorganismes.
Le produit de- condensation à solubilité dans l'eau restreinte utilisé dans les exemples précédents peut être obtenu par exemple comme suit :
On chauffe à 80 C, à un pH de 8 à 9, une solution de 1 mol de mélamine dans environ 3 mol d'une solution aqueuse de formaldéhyde jus- qu'à ce que 1 partie d'une prise d'essai refroidie, additionnée de 3 à 4 parties d'eau froide, produise juste un trouve. La solution est ensui- te évaporée à sec de façon habituelle, par exemple dans un sécheur à pul- vérisation.
Exemple 3.
Pour préparer un filé de coton pour filets de pêche, de la fi- bre en mèche est imprégnée d'une solution renfermant par litre :
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50 g d'un produit de condensation à solubilité dans l'eau non restreinte, obtenu à partir de 1 mol de mélamine et d'en- viron 2 mol de formaldéhyde,
5 g de chlorure d'ammonium.
Pour.être sûr d'avoir une imprégnation uniforme, il est recommandé d'utili- ser une fibre en mèche qui a été débouillie, ou d'ajouter à la solution d'imprégnation un gramme par litre d'un agent mouillant non ionogène. -
L'imprégnation est effectuée avantageusement au cours du re- tordage humide sur la retordeuse, la fibre en mèche étant conduite, avant retordage, à travers la solution d'imprégnation au lieu de passer-dans de l'eau.
Les bobines de retordage humides sont conservées une nuit à 80 C environ dans une chambre de séchage close, puis rincées et directe- ment séchées.
Un filé ainsi conservé ne montre aucune diminution de solidi- té après un séjour de 8 semaines dans une boue en putréfaction à 37 C, tandis qu'un filé non traité a déjà perdu après 4 semaines toute solidi- té.
Exemple 4.
Un tissu de coton est traité au foulard par une solution d'im- prégnation, fraîchement préparée, diaprés l'exemple 1. Le tissu imprégné avec un effet de pressage de 190% est partiellement séché à 75 dans une chambre de séchage, jusqu'à ce qu'environ 50% de l'eau présente soit éva- porée.' Au cours du séchage on fait arriver dans la chambre de l'air humi- de afin d'éviter'des séchages locaux trop poussés. Après environ 3/4 d'heure, l'état de séchage désiré est atteint et le produit de condensa- tion est fixé sur les fibres de façon insoluble dans l'eau. Les proprié- tés textiles du tissu n'ont pas été modifiées, mais il a acquis une grande résistance à la putréfaction.
On n'observe pratiquement aucune diminution de la solidité en le laissant 2 semaines à 30 et avec une teneur en eau de 30% dans de la terre de compost humide.
Si préalablement au traitement décrit, le tissu est imprégné d'une solution aqueuse à 1% de pentachlorophénate de sodium et séché, il se trouve également protégé contre l'action des champignons poussant en surface. A la place du produit de condensation mélamine-formaldéhyde em- ployé dans qet exemple, on peut aussi utiliser un produit de condensation urée-formaldéhyde, ou des produits de condensation mixtes.
REVENDICATIONS.
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