: Procédé d'opacification de matières
textiles en polyester et Matière textile opacifiée obtenue La présente invention concerne une matière textile contenant des fibres polyesters et possédant une excellente opacité, ainsi qu'un procédé d'opacification de ratières textiles contenant des fibres polyesters.
On sait depuis longtemps que des matières textiles, c'est-à-dire des fils obtenus par filage,
des filaments extrudés, des étoffes tissées, des étoffes tricotées, des matières non tissées et analogues, peuvent être opacifiées par addition de divers oxydes métalliques, par exemple de bioxyde de titane. Lorsque l'opacité d'une matière textile fine est augmentée, le pouvoir couvrant de la matière est fortement amélioré, sans augmentation de poids et de coût due 3
un substrat plus lourd et plus serré. De manière analogue, lors de cette augmentation de l'opacité d'une matière textile, il est très souhaitable sinon indispensable que les caractéristiques de toucher ne soient pas modifiées au point que la matière devienne inutilisable pour la fabrication de vêtements par exemple, et la meilleure opacité doit être conservée après des - lavages ou nettoyages à sec répétés.
Le bioxyde de titane est une matière qui convient à l'augmentation de l'opacité d'une matière textile. L'addition de bioxyde de titane à un filament polymère synthétique a souvent été réalisée par addition de la matière au polymère fondu avant l'extrusion des filaments. Ces techniques provoquent une dispersion du bioxyde de titane dans toute la section du filament. Les étoffes, les fils obtenus par filage, les nappes non tissées, les filaments extrudés et analogues, ont été traités après leur formation, le bioxyde de titane ayant été appliqué à la surface des matières textiles
à partir de bains de revêtement, par pulvérisation, par trempage ou analogue, donnant différents effets et notamment une opacification. En particulier, lorsque le bioxyde de titane a été utilisé pour l'amélioration de la blancheur ou de l'opacité d'une matière textile,
un liant adhésif a été incorporé comme principal
agent de fixation sur la matière textile, destiné à donner une bonne durabilité, à la fois contre la
perte de poussière, c'est-à-dire le retrait du pigment par déformation de la surface, et à la suite d'opérations répétées de lavage et de nettoyage à sec. Cepèndant, lorsqu'une quantité suffisante de bioxyde de titane est ajoutée en général afin que l'opacité
du substrat soit accrue notablement, la quantité de liant nécessaire jusqu'à présent a provoqué la forma'tion d'un substrat très rigide. Dans les opérations d'application au tampon, le bioxyde de titane migre aussi pendant le séchage si bien que le pigment n'est pas réparti uniformément à la surface du substrat.
Des liants adhésifs et le bioxyde de titane soit sous forme d'un sel de titane, soit sous forme d'un pigment, ont été utilisés jusqu'à présent dans des dispersions, des solutions ou des émulsions avec d'autres ingrédients et ont été mis au contact de la matière textile en vue de leur application normale. La matière subit ensuite un traitement qui favorise l'adhérence des différents ingrédients.
On connaît déjà l'utilisation de sels de titane dans des dispersions appliquées à des matières textiles telles que l'acétate de cellulose, la rayonne et analogue, pour les décatir. L'application d'oxydes métalliques destinés à décatir un substrat cellulosique a mis en oeuvre de façon classique un sel métallique dans la dispersion, le sel étant ensuite traité par un acide afin que des ions métalliques soient libérés et se fixent sur le substrat dans des conditions acides. En fait, ces opérations ont été réalisées historiquement entièrement dans des conditions acides. D'autres techniques ont été utilisées de manière analogue pour l'application du bioxyde de titane à des matières textiles. Des techniques de migration ont été mises en oeuvre, avec des particules de bioxyde de titane dont la dimension ait été inférieure ou égale à 0,1 micron.
Dans ces procédés, le bioxyde de titane a une dimension particulaire telle qu'il est incolore, et il est appliqué afin qu'il empêche la salissure des matières textiles sans aucun effet de blanchiment. En d'autres termes, l'opacité n'est pas améliorée.
Bien que toutes les techniques précitées aient été utilisées en fait pour l'application de bioxyde de titane ou d'autres oxydes métalliques sur des substrats textiles, aucune d'elles ou aucune combinaison n'a concerne le problème résolu selon l'invention, c'est-à-dire la formation d'une excellente matière textile contenant des fibres polyesters, ayant été rendue plus opaque au passage de la lumière, la matière ajoutée pour l'opacification étant liée au substrat sans liant adhésif constituant l'agent essentiel de
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textile, celle-ci étant cependant très durable lorsqu'elle est soumise à des opérations répétées de la-
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d'autres opérations de finition des matières textiles. Selon une caractéristique: très importante, des quantités relativement importantes de pigment peuvent être ajoutées au substrat textile sans que le toucher obtenu soit rêche.
Ainsi, l'invention concerne une matière textile contenant des fibres polyesters, ayant une excellente opacité, ainsi qu'un procédé de préparation d'une telle matière.
Elle concerne aussi des matières textiles contenant des fibres polyesters dont l'opacité vis-àvis de la transmission de la lumière est accrue et ayant de bonnes propriétés au toucher, ainsi que leur procédé de préparation.
Elle concerne aussi un procédé de fixation de bioxyde de titane sur une matière textile polyester, à partir d'un bain et en l'absence d'un liant constituant l'agent principal d'adhérence, ainsi que les produits obtenus par mise en oeuvre de ce procédé.
Elle concerne aussi un procédé de migration de bioxyde de titane par application sur une matière .textile polyester dont l'opactité est accrue sans effet nuisible sur les caractéristiques de toucher de la matière, ainsi que les produits obtenus par mise en oeuvre de ce procédé.
Elle concerne aussi une matière textile ,contenant des fibres polyesters qui non seulement a
de meilleures caractéristiques d'opacité, compte tenu de la quantité de bioxyde de titane ajouté, par rapport aux produits connus, mais encore présente des facilités de nettoyage et "cache" la présence de salissures sur l'étoffe.
L'invention concerne de façon générale une matière textile contenant des fibres polyesters.- ayant d'excellentes caractéristiques d'opacité et de toucher, cette matière comprenant un substrat qui contient des . fibres polyesters ; les fibres textiles ont été revêtues de particules de bioxyde de titane dont la dimension particulaire moyenne est d'au moins 0,18 micron environ, en quantité pouvant atteindre 20 % en poids environ, la durabilité de la fixation des particules sur les fibres textiles, en l'absence d'un liant constituant un agent essentiel de fixation, étant telle que 50. % au moins des particules restent liés à la surface des fibres textiles après cinq lavages normalisés, c'est-à-dire correspondant à la norme de the American Association of Textile Chemists and Coloriais (AATCC).
En outre, selon l'intention et comme l'indiquent les photographies des dessins, les particules sont placées sur la matière textile de manière qu'elles ne forment pas un nombre important d'agglomérats entre les fibres textiles.
L'invention concerne aussi un procédé des-
<EMI ID=3.1> tenant des fibre? polyesters, le procédé comprenant la formation d'une dispersion aqueuse d'un pigment
de bioxyde de titane dont la dimension particulaire est au moins d'environ 0,18 micron, la mise en contact de la matière textile avec la dispersion aqueuse, sous agitation et à un pH inférieur à 7,5 environ, de manière que le pigment migre de la dispersion sur la matière textile, puis le fixage à chaud de la matière textile.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels les figures 1 à 8 sont des photographies de fibres polyesters traitées selon l'invention ou non (figure 4).
La matière textile contenant des fibres polyesters selon l'invention peut être sous forme de fils ou de filaments, sous forme d'une étoffe tissée
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matière textile peut contenir au moins 10 % en poids environ et de préférence au moins 40 % en poids environ de fibres polyesters.'Toutes les matières textiles polyesters, et notamment le polyester texture à 100 %, conviennent particulièrement bien comme substrats textiles des produits selon l'invention..
Les particules de bioxyde de titane selon l'invention peuvent être sous forme d'un pigment, peuvent avoir la structure cristalline du rutile ou
de l'anatase, et peuvent avoir des revêtements d'alumine ou de silice. L'invention concerne évidemment
la formation d'une matière textile polyester ayant
une excellente opacité. La dimension particulaire du pigment de bioxyde de titane, sous cette forme, doit être d'au moins 0,18 micron environ afin qu'un pouvoir couvrant amélioré de la matière textile soit obtenu avec cette caractéristique d'opacité. En conséquence, le bioxyde de titane convenant selon l'invention doit <EMI ID=5.1>
donne un effet de blanchiment de la matière textile. La quantité de particules de bioxyde de titane qui peut être placée sur la matière textile sans perte notable de poussière et avec une bonne durabilité lors d'opérations de lavage et de nettoyage à sec, même en l'absence d'une petite quantité d'un liant adhésif externe, peut atteindre 7 % du poids de la matière textile.
Des quantités de bioxyde de titane pouvant atteindre 20 % du poids de la matière textile peuvent être appliquées avec une faible perte seulement de poussière en l'absence totale d'un liant adhésif et, lorsque des quantités aussi importantes de pigment doivent être appliquées, une petite quantité de liant, par exemple d'environ 2 % en poids ou moins, peut être appliquée comme moyen secondaire de fixation de manière que les pertes de poussière soient réduites au minimum ou éliminées et que la' durabilité soit améliorée vis-
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Le procédé de l'invention est de préférence mis en oeuvre par dispersion d'un pigment de bioxyde de titane dans un milieu aqueux ayant un pH basique, si bien que la dispersion reste stable en l'absence d'agitation. La matière textile contenant des fibres polyesters est mise au contact de la dispersion aqueuse, avec agitation relative entre la dispersion et là matière textile. Lorsque celle-ci se trouve dans le dispersion et dans des conditions d'agitation, le pH de
la dispersion est réduit progressivement jusque une valeur inférieure à 7,5 environ, le pigment commençant alors à nigrer de la dispersion sur la matière textile. La totalité du passage du pigment du bain se manifeste par une clarification de celui-ci.
Alors que, dans un mode de réalisation avantageux de procédé, le pH de la dispersion peut
être réduit progressivement, par tout moyen commode, par exemple par addition contrôlée d'un acide ou par formation in situ d'un acide, un composé capable de dégager un acide est de préférence ajouté à la dispersion qui nécessite l'utilisation d'un agent extrinsèque quelconque de dégagement de l'acide. L'utilisation de ces composés qui dégagent un acide permet une opération plus sure et un meilleur réglage de .la réduction du pH du bain. Dans un cas.très avantageux, une substance capable de dégager un acide, par exemple la butyrolactone, est incorporée à la dispersion qui, lorsqu'elle est chauffée, dégage de l'acide et abaisse progressivement le pH de la dispersion.
Dans un mode de réalisation très avantageux, un pigment de bioxyde de titane dont la dimension particulaire est d'environ 0,2 micron, est dispersé dans
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sion contienne environ 5 % de bioxyde de titane par rapport au poids de la matière textile, le bain ayant un pH d'environ 9. La matière textile est alors mise au contact de la dispersion, sous agitation relative continue, et de la butyrolactone, un colorant et des agents auxiliaires de teinture sont ajoutés au bain. La température du bain est alors progressivement accrue
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le pH de la dispersion diminuant progressivement jusqu'à 4,7 environ. Lorsque l'acide se forme et lorsque le pH s'abaisse au-dessous de 7,5 environ, le bioxyde de titane commence à migrer sur la matière textile. Lorsque le pH atteint 4,7 et pour une température du bain de 130[deg.]C, la dispersion devient limpide, indiquant une migration presque totale du bioxyde de titane. La matière textile qui porte le bioxyde de titane est
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Le bioxyde de titane est alors lié de façon durable à la ratière textile, dans les conditions utilisées en pratique, même en l'absence d'un liant adhésif externe constituant un agent essentiel de fixation. La matière textile est ainsi rendue plus opaque, pour un prélève-ment approximatif de 5 % en poids de bioxyde de titane par exemple, avec une faible modification du toucher de l'étoffe. La matière textile peut alors subir un traitement supplémentaire afin qu'elle résiste à la salissure, qu'elle résiste au plissage ou qu'elle possède des propriétés analogues sans modification nuisi-
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terne ne soit nécessaire à la formation d'une liaison durable, de petites quantités d'un liant adhésif externe, par exemple 2 % environ ou moins en poids, peuvent être appliquées à la matière afin que la durabilité de la liaison des particules au substrat textile soit accrue. Cependant, même lorsqu'un liant adhésif est appliqué, la quantité nécessaire en général est faible si bien que les propriétés de toucher de la matière peuvent ne pas être modifiées au point de rendre la matière impropre aux applications prévues.
La matière textile contenant des fibres polyesters obtenue par mise en oeuvre de ce procédé peut être caractérisée par une opacité qui est à peu près le double de celle des échantillons témoins non traités. Par exemple, on mesure les propriétés de réflexion (valeur L) sur fond blanc et sur fond noir, d'échantillons, à l'aide d'un appareil de mesure de différences de couleur "Hunter" et on exprime l'opacité sous forme de la différence des valeurs L obtenues
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valeur AL égale à 100 alors qu'un échantillon totalement opaque donne une valeur AL égale à 0. En conséquence, les matières contenant des fibres polyesters traitées par mise en oeuvre du procédé de l'invention ont une valeur AL qui est à peu près égale à la moitié de celle du témoin non traité. Comme les particules de
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en l'absence d'un liant constituant un agent essentiel de fixation, la meilleure opacité est obtenue sans effet nuisible sur les caractéristiques de toucher de la matière.
On détermine de façon générale que les particules de bioxyde de titane du produit selon l'invention sous forme d'une matière textile revêtent environ
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face de la matière textile. Le revêtement peut être déterminé quantitativement par examen de micrographies électroniques d'une matière textile. Lorsqu'aucune particule n'est Liée à la surface et lorsque la surface est pratiquement dépourvue de particules de pigment, le revête-ment a une étendue égale à 0. Lorsque
la matière textile est totalement recouverte de particules et lorsqu'on ne voit pas le substrat des fibres, sur une micrographie électronique, l'étendue du revêtement est égale à 100 %, bien que, en pratique, un indice aussi élevé de revêtement ne soit pas nécessaire sans doute dans un produit textile. De manière analogue, lorsque la moitié environ du substrat des fibres est visible sur une micrographie, l'étendue du revêtement est de 50 %, etc.
Les produits selon l'invention présentent de façon générale un revêtement meilleur que celui des produits connus, pour une même quantité pondérale de bioxyde de titane, à la surface du produit. Cette amélioraticn qui est tout à fait surprenante est obtenue probablement parce que les particules de.pigment ont
de façon générale une répartition plus régulière à la surface de la matière textile obtenue selo.. l'invention que dans le cas des produits textiles connus.
Bien que cette répartition régulière soit difficile
à représenter quantitativement ou même à décrire verbalement, on s'en rend compte clairement visuellement par comparaison des micrographies jointes placées côte
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duits selon l'invention avec des grandissements de 470,
950 et 1900, ces produits étant formés par mise en oeu-vre du procédé et des matières indiquées dans l'exemple 1, à la différence près que le pigment est du type "Titanox" 1070 fabriqué par NL Industries. La répartition régulière des particules à la surface de la matière textile apparaît clairement et apparaît encore mieux en comparaison de la figure 4 qui représente une fibre obtenue par un procédé connu d'application au tampon, mis en oeuvre avec le même pigment, 5 % environ de bioxyde de titane, par rapport au poids de l'étoffe, étant appliqués. Le pigment est appliqué au tampon, séché puis cuit. La figure 4 qui correspond à peu -près au même grandis sèment que la figure
1, montre que les particules présentent une agglomération notable et celle-ci apparaît surtout aux interfaces des fibres. Au contraire, comme l'indiquent les figures 1 à 3, l'agglomération des particules est minimale, la dimension moyenne des agglomérats étant inférieure à 25 particules primaires environ.
Bien que les figures 1 à 3 représentent des produits préparés en laboratoire dans des conditions idéales (de même que le produit de la figure 4), l'agglomération des particules à la surface des produits selon l'invention
(représentée sur les figures 5 et 6 avec des grandissements de 950 et 1900) est certainement minimisée même dans les conditions de production, les dimensions moyennes des agglomérats étant en général inférieures à 50 particules primaires environ par agglomérat, bien qu'on puisse observer des agglomérats moyens plus gros dans certaines applications. En outre, la dimension moyenne des agglomérats peut varier avec la définition de ce qu'on appelle "agglomérat".
Dans tous les cas, on considère que la caractéristique de la réduction au minimum de l'agglomération, obtenue selon l'invention, apparaît clairement par l'examen visuel des micrographies jointes. Cette réduction au minimum de l'agglomération reste en outre une caractéristique du produit même après les opérations de finition ou d'apprêt, comme indiqué sur les figures 7 et 8 qui correspondent à des grandissements de 450 et 1900.
On observe, en plus des excellentes caractéristiques de pouvoir couvrant, d'opacité et de toucher des produits selon l'invention, que, de façon peut-être plus importante, les particules
de bioxyde de titane sont liées de façon très durable à la surface même en l'absence d'un liant constituant l'agent essentiel de fixation, bien que des petites quantités d'un liant adhésif externe puissent être ajoutées au produit comme agent secondaire de fixation, le cas échéant. On n'a pas déterminé avec précision comment s'effectue cette liaison durable avantageuse, mais il suffit de noter que les particules adhèrent durablement à la surface de la matière textile. Ainsi, la liaison formée est durable en l'absence d'un liant constituant un agent essentiel de fixation, et cette caractéristique de durabilité peut être mesurée par traitement des produits textiles au cours des lavages normalisés AATCC. Un tel lavage normalisé est décrit dans la
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Manual of the American Association of Textile chemists and Colorists, vol. 53, p. 253 (1978) , et est bien connu des spécialistes du textile. Bien qu'on puisse apprécier que la durabilité de la liaison dépende de
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initialement, le procédé d'application, la composition du substrat et la présence sur la matière
de liant ou d'autres additifs, de façon générale, les produits selon l'invention se caractérisent en ce que 50 % environ et de préférence 70 % environ
en poids au moins des particules de bioxyde de titane restent liées a la surface des fibres textiles après cinq lavages normalisés AATCC. Dans certaines applications avantageuses, la durabilité de la liaison peut même être supérieure, par exemple corres-pondant à 80 % environ et même plus après cinq lavages AATCC.
Les matières textiles formées selon l'invention peuvent en outre être caractérisées par certaines propriétés avantageuses supplémentaires, dans un produit textile.Par exemple, les produits présentent de façon générale de meilleures caractéristiques de "séchage à plat", par rapport aux produits connus dans lesquels un liant est utilisé comme agent essentiel de liaison des particules à la matière textile. Les produits selon l'invention présentent aussi d'excellentes propriétés d'absorption d'humidité, par rapport aux produits connus. Les caractéristiques de non rétention de salissure des produits selon l'invention sont aussi nettement améliorées par application de l'un quelconque des agents connus de non rétention de salissure, par rapport aux produits
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lisé puisque les propriétés de la plupart ou la totalité des produits connus en général sont des inconvénients du point de vue de la non rétention des saletés.
On considère maintenant plus en détail
des modes de réalisation avantageux du procédé de l'invention. Dans le contexte de l'invention, les matières textiles contenant des fibres polyesters qui. peuvent être traitées pour la formation d'un produit ayant une excellente opacité, peuvent être des fils formés par filage, des filaments extrudés, des étoffes tissées, des étoffes tricotées, des nappes non tissées et analogues. Evidemment, dans le cas de l'utilisation de mèches telles que des fils ou des filaments extrudés, l'opacité apparaît par elle-même et se reflète dans un substrat formé avec ces fils, par exemple
par tissage, tricotage, technique de formation de non-tissés et analogues. Les filaments extrudés euxmêmes ou sous forme d'étoffes ou de nappes peuvent avoir une section arrondie ou de préférence une section non arrondie, par exemple multilobée et ils sont de préférence texturisés. Les termes "texture" et
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façon interchangeable pour désigner un fil filamentaire continu et lisse par ailleurs qui a subi un crêpage, un bouclage, un plissage ou un gaufrage
par l'une quelconque des techniques bien connues, au nombre d'au moins une douzaine, qui sont destinées à donner de meilleures propriétés, par exemple d'élasticité, de gonflant, d'absorption et/ou de toucher.
Les fils texturés les plus avantageux selon l'invention sont ceux qui sont formés par fausse torsion du fil, sur l'un des métiers bien connus et très utilisés de formation de fil élastique par fausse torsion, par exemple les métiers fabriqués par ARCT, Barmag, Berliner, Davide, Giudici et autres. Parmi les nombreux avantages des étoffes formées avec des fils texturés
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simulent certaines des caractéristiques des étoffes formées avec des fils obtenus par filage et qu'elles donnent certaines caractéristiques avantageuses supplémentaires telles qu'une meilleure résistance au pliage et à l'égrugeage, une meilleure conservation de leur configuration, une meilleure durabilité et un aspect plus uniforme.
Dans le cadre de l'invention, l'expression "fibres polyesters se rapporte à tout ester polymère
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ter est de façon classique le produit de la réaction d'un acide dicarboxylique ou d'un dérivé formateur d'ester d'un tel acide, et d'un glycol, par exemple le téréphtalate de diméthyle et l'éthylèneglycol,
se condensant en formant un polymère du glycolester de l'acide carboxylique. Un tel polyester peut aussi contenir d'autres ingrédients destinés à donner aux filaments qui sont extrudés ultérieurement de bonnes propriétés de retenue de teinture, de bonnes propriétés antistatiques, des propriétés retardatrices d'inflammation et analogue.
Lors de l'application du bioxyde de titane qui, comme indiqué précédemment, doit avoir une dimension particulaire moyenne d'au moins 0,18 micron environ, une bonne dispersion peut être réalisée dans des conditions basiques et reste stable pendant de longues périodes. Lorsque le pH de la dispersion est modifié vers le côté acide, le bioxyde de titane commence à migrer. La réduction progressive du pH de la dispersion assure une application très uniforme du bioxyde de titane sur la matière textile. En fait, il est tout à fait surprenant que des quantités relativement importantes de bioxyde de titane puissent migrer sur la matière textile par mise en oeuvre des techniques selon l'invention alors crie la matière conserve un bon toucher convenant aux vêtements.
De manière analogue, on note de façon surprenante que le pigment est durable lorsque la matière est soumise à des opérations de lavage et de nettoyage à sec répétées, sans que des liants adhésifs soient utilisés pour assurer essentiellement la liaison des particules à la surface de la matière textile.
Lorsqu'une dispersion initiale a un pH acide, une agitation est nécessaire afin que la dispersion conserve la stabilité convenable. De manière analogue, l'uniformité du dépôt du pigment de bioxyde de titane parait réduite lorsque la dispersion initiale a un pH basique.
Bien que l'invention ne soit pas limitée par une théorie particulière, on suppose que le pigment de bioxyde de titane commence à migrer à partir de la dispersion à son point isoélectrique auquel la charge électrique portée par les particules de bioxyde de titane passe d'une valeur négative à une valeur positive. De toute manière, lorsque le pH de la disper-sion devient de l'ordre de 7,5 ou moins, la migration commence. Une réduction progressive du pH.de la dispersion permet au pigment d'adhérer à la matière tex-
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une précipitation faible ou nulle du pigment dans le bain. Une réduction trop rapide de pH perturbe l'application uniforme du pigment sur le substrat et
tend à supprimer la stabilité de la dispersion.
Une dispersion convenable de pigment de bioxyde de titane dans de l'eau peut être obtenue par tout procédé convenable. Par exemple dans un mode de réalisation avantageux, le pigment peut être dispersé préalablement dans une solution basique diluée, ou il peut être ajouté directement au milieu aqueux basique. Des matières basiques qui conviennent sont par exemple, à titre non limitatif, l'ammoniaque, la soude et analogue. Ensuite, une agitation assure la dispersion du pigment dans le milieu comme l'indique une apparence laiteuse, et la dispersion reste stable. Selon l'invention, la quantité de pigment de bioxyde
de titane dans la dispersion peut être comprise entre environ 1,0 et 20 % du poids de la matière textile à traiter, ce pourcentage étant de préférence compris entre environ 3 et 7 % . On ajoute jusqu'à 7 % de bioxyde de titane par rapport au poids de la matière textile sur une telle matière sans perte de poussière et avec une bonne durabilité lors d'opérations de lavage et de nettoyage à sec. De la même manière, on ajoute jusqu'à 20 % environ, par rapport au poids de la matière textile, avec formation de faibles pertes seulement de poussière.
Lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, il est très souhaitable que la dispersion et la matière textile soient en déplacement relatif constant. L'opération peut être réalisée par agitation continue de la dispersion ou par déplacement de la matière textile ou selon ces deux procédés. Comme indiqué précédemment, comme le procédé de l'invention est compatible avec les opérations de teinture, il peut être mis en oeuvre dans un appareil industriel de teinture, par exemple un appareil de teinture de câbles à jets d'eau dans lequel la matière textile est manipulée sous forme de câbles agités par un jet d'eau ou analogue.
Lorsque le substrat est au contact de la dispersion, le pH peut alors être réduit afin que la migration soit favorisée. Bien qu'on puisse utiliser une technique quelconque pour la réduction du pH de la dispersion comme indiqué précédemment, la réduction doit être progressive. Un acide tel que l'acide acétique peut être ajouté lentement à la dispersion afin que le pH diminue. Pour un pH supérieur à 4, il est préférable que la dispersion soit chauffée afin que la migration soit totale bien que, pour un pH de 4
ou moins, la migration totale du bioxyde de titane ait lieu à température ambiante.
Cependant, une technique avantageuse de réglage du pH de la dispersion est l'addition d'un
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est soumis à une condition prédéterminée, telle qu'un chauffage, libère un acide qui réduit à son tour le pH de la dispersion. La butyrolactone, un composé vendu sous la marque de fabrique "Sandacid V" par Sandoz Chemical Company est un composé générateur d'acide particulièrement avantageux. Une augmentation de la température est réglée afin que le dégagement de l'acide soit limité et en conséquence que la réduction du pH soit progressive.
Bien qu'aucun ingrédient ne soit primordial à la mise en oeuvre du procédé de l'invention, autre que ceux qui assurent la dispersion du bioxyde de titane en milieu aqueux et qui permettent le réglage de la dispersion, d'autres ingrédients peuvent être incorporés à la dispersion dans la mesure où ils ne nuisent pas à la migration du bioxyde de titane,
au toucher de la matière textile, dans l'application prévue, à la durabilité du traitement ou analogue.
A titre purement illustratif, de tels ingrédients
qui peuvent être présentsou non en quantité non négligeable sont des teintures ou matières colorantes, des véhicules pour les teintures, des agents égalisants, de lubrifiants, des agents chélatants, des agents de brillantage optique, des liants en petite quantité et analogue. De même, après amélioration de l'opacité ou du pouvoir couvrant d'une matière textile par mise en oeuvre du procédé de l'invention, la matière peut subir des traitement destinés à lui donner une résistance au pliage, une résistance à la salissure, des propriétés de retardement d'inflammation et analogue. En fait, le procédé selon l'invention peut être réalisé simultanément à un traitement de résistance à
la salissure ou de non-rétention de salissure, bien qu'une telle simultanéité ne soit pas préférable.
En général, la migration du bioxyde de titane s'effectue a un pH inférieur à 7,5 environ, que
la dispersion initiale soit basique ou acide. Comme indiqué précédemment, un procédé avantageux met en oeuvre une dispersion initialement basique dont le
pH est réduit progressivement à une valeur acide. L'opération provoque un dépôt très uniforme du bioxyde de titane sur le substrat. De préférence, que la dispersion soit initialement basique ou acide, son pH pendant la migration tombe à une valeur comprise dans la plage d'environ 6 à 3, une plage très avantageuse étant comprise entre environ 5 et 4.
Bien que le bioxyde de titane appliqué à
la matière textile polyester ait une bonne durabilité sans utilisation d'autres ingrédients, l'application ultérieure de produits chimiques donnant une résistance au plissage, de produits donnant une résistance
à la salissure ou, comme indiqué précédemment, d'une petite quantité d'un liant adhésif externe ou analogue, augmente encore la durabilité. De même, la matière textile polyester peut subir un fixage à chaud après l'addition du bioxyde de titane afin que la durabilité soit accrue. Le fixage à chaud, par exemple, provoque la retenue d'une quantité bien plus importante de bioxyde de titane sur le substrat après des lavages
et nettoyages à sec répétés. Normalement, le fixage
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une température comprise entre environ 150 et 205[deg.]C, pendant un temps de séjour compris entre environ 5 s
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adhésif externe ou étranger ne soit pas habituellement nécessaire pour que le produit ait une bonne durabilité, une faible quantité, par exemple d'environ 2 % ou moins en poids, d'un liant adhésif peut être appliquée sur
la matière le cas échéant.
On considère maintenant des exemples de miseen oeuvre du procédé selon l'invention.
EXEMPLE 1
On place un coupon d'une étoffe polyester texturisée à 100 % dans un appareil de teinture de laboratoire "Mathis" de type JF. On introduit alors
de l'eau dans l'appareil de teinture, à une tempéra-
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960" fabriqué par DuPont) est dispersé préalablement dans une solution diluée d'ammoniaque dans un mélangeur "Waring" pendant 5 min. Ensuite, la dispersion de bioxyde de titane dans l'ammoniaque est ajoutée au bain aqueux, dans l'appareil de teinture, afin que la quantité de pigment représente 5 % du poids de l'étoffe, et le pH du bain est égal à 9,0. Après agitation pendant 5 min supplémentaires, on ajoute
de la butyrolactone ("Sandacid V" fabriqué par
Sandoz Chemical Company) à la dispersion à raison de 3 % par rapport au poids de l'étoffe. On porte alors la température de la dispersion, à raison de l,7[deg.]C/min, jusqu' à 130[deg.]C. On maintient cette température de 130[deg.]C
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Le pH du bain est alors mesuré et est égal à 4,7, le bain étant clair et indiquant ainsi l'épuisement du pigement. L'étoffe est alors retirée du bain puis rincée une fois, séchée et fixée thermiquement à une température de 177[deg.]C pendant 1 min. L'étoffe traitée
a une opactité fortement accrue, en comparaison de celle d'une étoffe témoin qui a été traitée de la même manière, mais sans la présence du pigment de bioxyde de titane. L'analyse pondérale indique que 95 % du
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l'étoffé. L'opacité accrue se maintient après des lavages et nettoyages à sec répétés, montrant ainsi une bonne durabilité. Il reste environ 70 % des par-
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malisés AATCC.
EXEMPLE 2
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turisé à 100 % dans un bêcher d'eau froide, le rapport de l'eau à l�toffe étant de 30/1, puis on agite. On ajoute alors de l'ammoniaque dans le bain en quantité suffisant pour que le pH du bain soit égal à 10,0. On ajoute alors du pigment de bioxyde de titane dans le bain en quantité équivalant à 7 % du poids de l'étoffe
(dimension particulaire du pigment : 0,22 micron) . On poursuit l'agitation pendant 5 min et on règle alors le pH du bain à 4,0, par agitation progressive prolongée d'acide acétique. On porte alors progressivement la température du bain à 100[deg.]C. A une température d'environ 70[deg.]C, on note une migration importantedu pigment de bioxyde de titane. Après 15 min à 100[deg.]C, le bain est limpide indiquant une migration presque complète
du bioxyde de titane. On retire alors l'étoffé du bain, on la sèche et on la fait cuire à une température de 182[deg.]C pendant 30 s puis on la pèse et on détermine que 95 % du pigment de bioxyde de titane sont passes sur l'étoffe. Celle-ci a une opacité accrue, se maintenant durablement après des lavages et nettoyages à
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et le toucher de l'étoffe parait bon. 70 % environ des particules de bioxyde de titane restent après cinq lavages normalisés AATCC.
EXEMPLE 3
On répète les opérations de l'exemple 2, mais la température du bain est maintenue dans les conditions ambiantes. Là encore, la totalité en pratique du bioxyde de titane migre sur l'étoffe textile et l'opacité est améliorée et est durable, bien qu'il faille un temps plus long pour la migration complète. 60 % environ des particules de bioxyde de titane restent après cinq lavages normalisés AATCC.
EXEMPLE 4
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décrit dans l'exemple 1. L'échantillon traité est alors évalué en comparaison avec un témoin non traité afin que l'opacité initiale et la dur�bilité de. l'opacité
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minée. L'opacité est mesurée à l'aide de l'appareil demesure de différences de couleur "Hunter" comme décrit précédemment. La valeur de AL indique le degré d'opacité compris entre 0 pour une opacité totale et 100 pour une transparence complète. Les résultats figurent dans le tableau I.
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Opacité d'étoffes polyesters texturées
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EXEMPLE 5
On fait subir à des échantillons d'étoffe traitée comme décrit dans l'exemple 1, certains sans fixage par chauffage, jusqu' à cinq opérations de lavage domestique pendant lesquelles on vérifie par intermittence la quantité de bioxyde de titane afin-'.de déterminer la durabilité du bioxyde de titane porté par le substrat. Les résultats figurent dans le ta-
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TABLEAU II
Quantité de TiO.-
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La quantité de bioxyde de titane correspond à la quantité portée par le substrat et est une mesure
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primée en nombres par second et déterminée par fluorescence radiographique. On note ainsi que la durabilité est accrue par fixage thermique et que, pour un tel fixage, des quantités importantes de bioxyde de titane restent après des lavages répétés.
EXEMPLE 6
On traite un polyester texture à 100 % comme décrit dans l'exemple 1, mais l' étoffe n'est que séchée et ne subit pas de fixage thermique. Ensuite, l'étoffe portant le bioxyde de titane reçoit une application au tampon d'une émulsion contenant un copolymère d'acrylate de méthyle et d'acide acrylique (70/30) afin que la quantité de matières solides du copolymère soit de 0,3 % par rapport au poids de l'étoffe. Celle-ci est alors séchée et fixée thermiquement pendant 1 min à 177[deg.]C. On observe un bon revêtement de l'étoffe qui est durable ainsi que de bonnes propriétés de non-rétention de saletés.
70 % environ des particules de bioxyde de titane restent après cinq lavages normalisés AATCC.
EXEMPLE 7
On répète l'exemple 1, mais on incorpore aussi un colorant dispersé rose dans le bain en quantité correspondant à 0,1 % de colorant par rapport au poids de l'étoffe. Celle-ci présente une opacité accrue comme décrit dans l'exemple 1, et elle est teinte en rose . On lui fait subir alors des opérations répétées de lavage et de nettoyage à sec et on constate qu'elle est durable à la fois quant au pouvoir couvrant et quant à l'intensité de la couleur.
EXEMPLE 8
Comme indiqué précédemment, on sait qu'on peut utiliser des sels de titane dans des dispersions qui sont appliquées sur des matières textiles telles que l'acétate de cellulose, la rayonne et analogue, afin d'en supprimer le brillant. Dans de telles techniques de migration qui représentent les techniques connues les plus proches de l'invention, la dimension particulaire du bioxyde de titane est en général de 0,1 micron et moins.
En outre, les produits selon l'invention présentent des caractéristiques physiques nettementsupérieures à celles des produits formés par mise en oeuvre de ces procédés connus de migration, et le tableau III qui suit indique les caractéristiques nouvelles des produits selon l'invention (seconde co-lonne) comparées à celles d'un échantillon témoin du même substrat d'étoffe auquel les particules de bioxyde de titane ont été appliquées (colonne 1). Le procédé de préparation d'échantillon correspondant à
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mais le pigment utilisé est le produit "Titanox 1070" qui est à base d'anatase et est fabriqué par NI. Industries. Un échantillon de la même étoffe, traité par
une technique connue de migration, plus précisément celle de l'exemple 1 du brevet des Etats-Unis
d'Amérique n[deg.] 2 309 294, les particules de bioxyde
de titane étant du type utilisé pour la préparation
de l'échantillon de la colonne 2, subit une migration dans un bain contenant du formiate d'aluminium, comme indiqué dans la colonne 3. La colonne 4 indique les caractéristiques physiques du même substrat traité par application au tampon par mise en oeuvre du procédé
de l'exemple 2 de ce même brevet. La colonne 5
indique les propriétés physiques du même substrat traité comme décrit dans l'exemple 1, mais avec utilisation
de sulfate d'aluminium à la place de formiate d'aluminium. Dans le tableau, la référence M indique des propriétés mauvaises, la référence M-B indique des propriétés moyennes à bonnes, la référence B indique
de bonnes propriétés, la référence TB indique de très bonnes propriétés et la référence E indique d'excellentes propriétés.
TABLEAU III
Sans apprêt de non-rétention de salissure Caractêristi- Témoin Invention Brevet EUA 2 309 294
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EXEMPLE 9
Dans cet exemple, des échantillons identiques à ceux de l'exemple 8 et du tableau III sont tous traités au tampon, suivant le procédé indiqué dans l'exemple 6, de manière qu'ils reçoivent une application d'une émulsion de non-rétention de salissure, contenant un copolymère d'acrylate de méthyle et d'acide acrylique
(70/30), un polyester éthoxylé et,un lubrifiant (acide éthylique éthoxylë) de manière que l'émulsion forme 0,3 % de matières solides copolymères, 0,15 % de polyester éthoxylé et 1,0 % de lubrifiant, par rapport au poids de l'étoffe. Les propriétés des matières textiles obtenues figurent dans le tableau IV.
TABLEAU IV
Avec apprêt de non-rétention de salissure Caractéristi- Témoin Invention Brevet EUA 2 309 294
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EXEMPLE 10
On répète l'exemple 1 sur un coupon de tissu polyester formé par 100 % de filés, a la place de polyester texturisé. Le tissu traité a une opacité fortement accrue (AL est égal à 9,1) par rapport à un tissu témoin qui a été traité de façon analogue mais sans la présence du pigment de bioxyde de titane
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répétés (AL = 13,0 après cinq lavages alors que
(AL = 18, 2; pour le tissu témoin) .
EXEMPLE 11
On répète l'exemple 1 sur un coupon de tissu à 100 % de polyester filamentaire non texturisé à la place du polyester texturisé de l'exemple 1. Le tissu traité présente une opacité nettement accrue
<EMI ID=42.1>
EXEMPLE 12
On répète l'exemple 1 une fois de plus sur un coupon d'un taffetas de "Nylon", à la place de l'étoffe polyester texturisé à 100 % de l'exemple 1. Bien que l'étoffe traitée présente initialement une opacité améliorée (AL = 11,9) par rapport à .L'étoffé
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sans la présence du pigment de bioxyde dé titane
(AL = 24,5; /après cinq lavages normalisés seulement,
il ne reste que 8,7 % environ des particules présentes initialement sur l'étoffé.
EXEMPLE 13
On répète l'exemple 1 sur un coupon de tissu acrylique à 100 %, à la place du polyester texturisé de l'exemple 1. Bien que l'étoffe traitée présente initialement une opacité accrue (AL = 3,2) par rapport à l'étoffe témoin traitée de manière analogue mais sans la présence du pigment de bioxyde de titane
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il ne reste que 25 % environ des particules présentes initialement sur l'étoffe.
EXEMPLE 14
On répète l'exemple 1 sur un coupon d'un tissu de mélange 65/35 de polyester et de coton, à la place du tissu de polyester texturisé à 100 % de l'exemple 1. Bien que le tissu traité présente initia-
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un échantillon témoin traité de manière analogue mais sans la présence du pigment de bioxyde de titane
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il ne reste sur l'étoffe que 24 % environ des particules de pigment.La valeur AL obtenue pour l'échantillon traité, après cinq lavages est de 10,2 cependant, c'est-à-dire qu'elle est nettement meilleure que l'opacité initiale de l'échantillon témoin.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux matières et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à ti-
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1 ' invention .