BRPI0617298B1 - processo para acabamento de produtos têxteis e produto têxtil obtido a partir do mesmo - Google Patents
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Abstract
processo para acabamento de produtos têxteis. a presente invenção refere-se a um processo para o acabamento de produtos têxteis com um agente de reticulação não formalde ido baseado em 2-imidazolidinonas, em que mediante certos parâmetros do processo na secagem e cura, o amarelamento indesejado e o odor de amina desagradável são evitados.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA ACABAMENTO DE PRODUTOS TÊXTEIS E PRODUTO TÊXTIL OBTIDO A PARTIR DO MESMO". A presente invenção refere-se a um processo para o acabamento de um produto têxtil com base em celulose assim como um produto têxtil com base em celulose acabado de acordo com este processo.
Os acabamentos de produto têxtil reticulados são correntemente usados para conferir aos tecidos celulósicos propriedades de compressão e resistência duráveis para recuperação de enrugamento ou rugas, uma estabilidade dimensional às lavagens domésticas, assim como facilidade de cuidados (tranqüilidade ao passar a ferro ou sem passar a ferro), entre outras propriedades. A maioria destes acabamentos de produtos têxteis reticulados contém formaldeído livre ou combinado que é liberado na oficina de acabamento ou quando se usa tecidos acabados desta maneira. No entanto, o formaldeído é agora considerado de ser um produto nocivo, doses em exposição das quais são limitadas a valores muito baixos por certos regulamentos nacionais.
Na US 3.304.312 derivados de 4,5-diidróxi ou 4,5-dialcóxi de 2-imidazolidinonas são divulgados como agentes de acabamento de produto têxtil não formaldeído para conceder resistência ao enrugamento. O material impregnado é submetido às operações de secagem ou cura em uma temperatura ambiente na faixa de 82Ό a 232Ό.
Estes compostos são amplamente usados nos processos de acabamento de cura de impregnação e secagem ("Pad-Dry e Cure") ou cura de impregnação cm secagm ("Pad-Dry-Cure"), onde um tecido contendo celulose é impregnado com um banho contendo este agente de reticulação de formaldeído, um catalisador e aditivos. O tecido impregnado é secado e curado em temperaturas elevadas; as etapas de secagem e cura podem ser consecutivas ou simultâneas. No caso onde o tecido é primeiro secado, temperaturas de cura de 12013 a 230“C são descritas (US 4.295.846).
Infelizmente, os tecidos acabados de acordo com esta técnica anterior possuem baixa resistência ao rompimento, apresentam uma maior íendência ao amarelamento, © podem gerar um odor de amina desagradável.
Além disso, para aumentar as propriedades de facilidade de cuidados dos tecidos acabados, pode-se aumentar a concentração destes reti-culadores não formaldeídos, mas à custa da brancura e da resistência ao rompimento. O mau odor de amina é depois da mesma forma fomentado. É conhecido pelo artífice, como descrito em Textile Chemist and Colorist 1982 (Cooke and al. 14(5), 100-106, 1982), que as condições acídi-cas necessárias (pH de 3 a 5) não apenas catalisam a eterificação da celulose, mas também fornecem uma reação lateral indesejada onde as dialqui-lidantoínas são formadas, desta maneira reduzindo a eficiência do reticula-dor (graus de fixação da resina de 50 a 70% são geralmente observados).
Surpreendentemente, foi agora descoberto que os reticuladores não formaldeídos podem ser aplicados sob condições acídicas extremas a um tecido com base em celulose em um processo de cura úmida (uma combinação de impregnação, acolchoamento, secagem delicada, cura em temperatura baixa e lavagem) para fornecer boas propriedades de facilidade de cuidados. Os tecidos acabados de acordo com esta invenção possuem um excelente nível de brancura, uma resistência ao rompimento muito elevada, e nenhum odor de amina desagradável. A invenção fornece um processo de acabamento de reticulação livre de formaldeído de tecidos celulósicos ou tecidos contendo celulose.
Os compostos usados nesta invenção possuem a fórmula gerai 0) (*) O tipo de isômero cis ou trans ou misturas das mesmas podem ser utilizados, em que X é O ou S, preferivelmente O, R1, R2 são os mesmos ou diferentes e são alquila C1-C20 linear ou ramificada, preferivelmente alquila Ci-C8, mais preferivelmente metila, ou alquila C2-C2o linear ou ramificada, preferivelmente alquila C2-C8, substituída por um ou mais grupos funcionais como hidroxila, amino, carboxi-la, amida, éster, éter e halogêneo (flúor, cloro, bromo e iodo), R3, R4 são os mesmos ou diferentes (R3 e R4 podem ser parte da mesma estrutura de anel): e são H ou alquila CrC20 linear ou ramificada, preferivelmente alquila CrCe, eventualmente substituída por um ou mais grupos funcionais como hidroxila, amino, carboxila, amida, éster, éter e halogêneo (flúor, cloro, bromo e iodo), ou grupos como onde n é de 1 a 20, preferivelmente de 1 a 6, mais preferivelmente 2, e R5 é H ou alquila CrC4 de cadeia linear ou ramificada, preferivelmente H.
Mais preferivelmente R1 e R2 são metila e R3 e R4 são H ou metila ou -(CH2)2OH.
Os compostos preferidos da invenção são 1,3-dimetil-4,5-diidróxi-2-imidazolidinona (também chamada DMeDHEU, DiMetilDiHidroxiE-tilenoüréia) e seus derivados eterificados. Para parcial ou completamente eterificar a DMeDHEU, os álcoois preferidos são metanol ou DEG (dietileno-glicol) ou misturas dos mesmos.
Estes produtos são geralmente comerciais e vendidos, por e-xemplo, sob o nome comercial Arkofix NZF New (Clariant) ou podem ser preparados por diferentes técnicas conhecidas à pessoa versada na técnica como descrito entre outros possíveis processos na US 3 304 312, US 4 295 846, ΕΡ Ο 141 755 ou US 5 707 404. Ο processo é geralmente uma condensação de glioxal e uma uréia dissubstituída seguida ou não por uma etapa de eterificação com um ou mais álcool ou poliol.
Processo desta Invenção: O processo desta invenção é caracterizado pelas seguintes etapas: a) impregnação de um tecido contendo celulose com um banho contendo um agente de reticulação não formaldeído de fórmula (I) e um catalisador ou uma mistura de catalisadores sob condições acídicas, b) secagem em uma temperatura de 130°C ou abaixo em uma umidade residual de 3 a 30%, e c) cura em uma temperatura de 50°C ou abaixo.
Mais tarde, o tecido é lavado, neutralizado e secado pelas operações conhecidas na técnica.
Opcionalmente, uma etapa de acabamento superior adicional pode completar o presente processo.
Descricão Detalhada da Invenção Um tecido contendo celulose é impregnado com um banho contendo um agente de reticulação de não formaldeído de fórmula (I) e um catalisador ou uma mistura de catalisadores. A concentração do agente de acabamento de fórmula (I) no banho calculado como sólido é geralmente governada pelo efeito desejado. Geralmente está entre 30 e 500 g/l, preferivelmente entre 100 e 300 g/l, mais preferivelmente entre 120 e 240 g/l.
Os catalisadores adequados para este processo são um ácido isolado ou combinações de ácidos orgânicos e inorgânicos ou doadores de ácido. A reticulação da celulose é catalisada por ácido; o pH do banho é a-justado para 3 ou abaixo, preferivelmente para 2 ou abaixo, e mais preferivelmente para 0,8 a 1,5.
Os catalisadores típicos incluem ácidos tais como ácidos clorídrico, sulfúrico, fluorobórico, fosfórico, nítrico, acético, glicólico, maléico, lác-tico, cítrico, tartárico, muriático e oxálico; sais de metal tais como cloreto de magnésio, nitrato, fluoroborato ou fluorossilicato; cloreto de zinco, nitrato, fluoroborato ou fluorossilicato; cloreto de amônio; oxicloreto de zircônio; bis-sulfato de sódio ou potássio; cloridratos de amina tais como o cloridrato de 2-amino-2-metil-1-propanol; e outros mais e misturas dos mesmos. Preferíveis são ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico ou cloreto de amônio.
Opcionalmente, os aditivos podem ser adicionados ao banho. Os aditivos convencionais tais como agentes umectantes, lubrificantes, amaci-antes, agentes encorpantes, repelentes de água, retardadores de chama, agentes de expulsão de sujeira, inibidores de mofo, agentes de manchamen-to antiumidade, abrilhantadores fluorescentes, biocidas (antimicrobiano, an-tibacteriano, antialgas, antifungos, repelente de inseto, antiácaro do pó, an-timofo) e similares podem ser usados no banho de tratamento em quantidades convencionais contanto que a estabilidade do banho seja compatível com a faixa de pH muito baixa da invenção. Tais auxiliares não devem, no entanto, interferir com a própria funcionalidade da resina de acabamento, não devem em si ter um efeito deletério sobre o tecido, e desejavelmente são livres de formaldeído. Preferíveis são os agentes umectantes, lubrificantes e amaciantes. O tecido impregnado é secado em temperatura baixa abaixo de 130°C, preferivelmente abaixo de 100°C e mais preferivelmente entre 60 e 90°C em uma umidade residual de 3 a 30%, preferivelmente de 5 a 15% e mais preferivelmente de 6 a 10%. O tecido sendo mantido nesta umidade por ser revestido com uma película plástica ou por qualquer outro meio, é curado em temperatura baixa, abaixo de 50°C, especialmente abaixo de 40°C, para evitar dano nas fibras durante 5 a 30 h, preferencialmente durante 15 a 25 h. Durante este estágio de cura o tecido é preferencialmente mantido sob rotação para evitar a migração e a superconcentração local do catalisador que pode danificar o tecido.
Após a cura, o tecido é lavado e neutralizado com qualquer método convencional geralmente usado pela pessoa versada na técnica. A neu- tralização pode ser obtida, por exemplo, com uma base como soda cáustica ou exatamente por enxágüe.
Após a etapa de lavagem e neutralização, o tecido é secado. Opcionalmente, mas preferivelmente, o tecido é submetido a um acabamento superior com um banho contendo aditivos. Esta etapa pode ser subse-qüente à secagem ou o tecido pode ser acolchoado após a lavagem em um processo de umidade em umidade e depois secado.
Os aditivos convencionais tais como agentes umectantes, lubrificantes, amaciantes, agentes encorpantes, repelentes de água, retardadores de chama, agentes de expulsão de sujeira, inibidores de mofo, agentes de manchamento antiumidade, abrilhantadores fluorescentes, biocidas (antimi-crobiano, antibacteriano, antialgas, antifungos, repelente de inseto, antiácaro do pó, antimofo) e similares podem ser usados no banho de acabamento superior em quantidades convencionais contanto que o banho seja estável. Tais auxiliares não devem, no entanto, interferir com a própria funcionalidade da resina de acabamento, não devem em si ter um efeito deletério sobre o tecido, e desejavelmente são livres de formaldeído.
Os tecidos acabados não formaldeídos de acordo com o processo divulgado possuem propriedades de facilidade de cuidados e além disso possuem uma melhor resistência ao rompimento, um nível de brancura elevado {nenhum amarelamento) e não gerar qualquer odor de amina desagradável.
Os seguintes exemplos explicarão a presente invenção com maiores detalhes.
Grau de fixação O grau de fixação é obtido pela determinação de nitrogênio (N%) do tecido antes e após a lavagem por análise elementar.
Grau de fixação = 100 x N% tecido lavado / N% tecido acabado Exemplo 1: Cura úmida com um reticulador com base em DMeDHEEU
Uma tela de 100% algodão branca alvejada 1/1 (116 g/m2, 40 x 27,5 bitolas/cm) foi impregnada em um banho de acordo com a receita #1. O material foi espremido em um captador de umidade de 65%, e depois foi secado com ar quente tendo 70°C em uma umidade residual de 7 a 8%. O material foi revestido em um saco plástico e foi deixado repousar a 35°C durante 24 horas (cura). Logo a seguir foi prontamente lavado, neutralizado, enxaguado com água a 30°C durante 5 minutos depois espremido e secado em 120°C. Após a secagem, o material foi impregnado e espremido com a receita A em um captador de umidade de 60%, e secado em 130°C (acabamento superior).
Exemplo comparativo 1: Cura de impregnação com secaaem ("pad-drv-cure'11) com um reticulador com base em DMeDHEU O tecido do exemplo 1 é impregnado em um banho de acordo com a receita #2. O material foi espremido em um captador de umidade de 65%, depois foi secado e curado em 150°C (tempo efetivo a 150°C: 60 segundos).
Os detalhes das receitas são apresentados na Tabela 1.
Tabela 1: * disponível da Clariant Resultados: 0 = tecido não tratado Tabela 2: Estes resultados claramente demonstram um aumento surpreendente da resistência ao rompimento quando o tecido é tratado pelo presente processo de cura úmida.
Exemolo 2 Cura úmida com um reticulador com base em DMeDHEEU
Uma popelina de 100% algodão branca alvejada (120 g/m2) foi impregnada em um banho de acordo com a receita #3. O material foi espremido em um captador de umidade de 75%, depois foi secado com ar quente tendo 90°C em uma umidade residual de 9%. O material foi revestido em um saco plástico e foi deixado repousar a 20°C durante 22 horas. Logo a seguir foi prontamente enxaguado, neutralizado com soda cáustica, enxaguado com água durante 10 minutos, acidificado com ácido acético, enxaguado novamente, depois espremido e secado a 120°C. Após a secagem, o material foi impregnado e espremido com a receita B em um captador de umidade de 75% e secado a 120°C.
Exemplo comparativo 2: Cura de impregnação com secaaem ("pad-drv-cure"^ com um reticulador com base em DMeDHEU O tecido do exemplo 2 é impregnado em üm banho de acordo com a receita #4. O material foi espremido em um captador de umidade de 75%, depois foi secado durante 45 segundos em 120°C e curado durante 30 segundos em 160°C.
Exemplo comparativo 3: O material acabado do exemplo comparativo 2 foi lavado com 1 g/l de um detergente/agente umectante e dispersante durante 15 minutos a 45°C, depois enxaguado com água, espremido e secado durante 45" a 120°C.
Os detalhes das receitas são apresentados na Tabela 3.
Tabela 3: * disponível da Clariant Resultados: 0 = tecido não tratado Tabela 4: Os resultados claramente apresentam que o presente processo leva às melhores propriedades do tecido têxtil, especialmente o problema de amarelamento foi resolvido e a resistência ao rompimento é muito melhor. Pode também ser visto que a melhora na resistência ao rompimento e brancura não pode ser obtida a partir de uma etapa de lavagem adicional após um processo de cura de impregnação com secagem ("pad-dry-cure"), mas é apenas obtenível com o presente processo.
REIVINDICAÇÕES
Claims (11)
1. Processo para o acabamento de produtos têxteis, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a) impregnação de um tecido contendo celulose sob condições acídicas com um banho contendo um catalisador ou uma mistura de catalisadores e o tipo de isômero cis ou trans ou misturas dos mesmos de um agente de reticulação não formaldeído de fórmula {!) m em que XéOouS, R1, R2 são os mesmos ou diferentes e são alquila C1-C20 linear ou ramificada, ou alquila C2-C2o linear ou ramificada, substituída por um ou mais grupos funcionais como hidroxíia, amino, carboxila, amida, éster, éter e ha-logênio, R3, R4 são os mesmos ou diferentes e podem ser parte da mesma estrutura de anel e são H ou alquila C1-C20 linear ou ramificada, ou onde n é de 1 a 20, e R5 é H ou alquila C1-C4 de cadeia linear ou ramificada, b) secagem em uma temperatura de até no máximo 130*0 em uma umidade residual de 3 a 30%, e c) cura em uma temperatura de até no máximo 50Ό.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que XéO, R1, R2 são os mesmos ou diferentes e são alquíla Cr Ce linear ou ramificada, ou alquila Cz-Cs linear ou ramificada, substituída por um ou mais grupos funcionais selecionados de hidroxila, amino, carboxila, amida, éster, éter e halogênio, R3, R4 são os mesmos ou diferentes e são H ou alquila C r Ce linear ou ramificada, ou onde n é de 1 a 6, e R5 é H.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que XéO, R1 e R2 são metila, R3 e R4 são H ou -CH2-CH2-OH.
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o agente de reticulação não formaldeído de fórmula (I) é 1,3-dimetil-4,5-diidróxi-2-imidazoiidinona.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado peio fato de que a) a impregnação de dito tecido contendo celulose é feita em um banho contendo de 30 a 500 g/l do agente de reticulação não formaldeído de fórmula (I) e tendo um pH de até no máximo 3, b) a secagem é feita em uma temperatura de até no máximo 10013 em uma umidade residual de 5 a 15%, c) a cura é feita em uma temperatura de até no máximo 4013 durante 5 a 30 horas.
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a) a impregnação de dito tecido contendo celulose é feita em um banho contendo de 10 a 300 g/l do agente de reticulação não formaldeído de fórmula (I) e tendo um pH de até no máximo 2, b) a secagem é feita em uma temperatura de até no máximo 100*0 em uma umidade residual de 5 a 15%, c) a cura é feita em uma temperatura de até no máximo 40*C durante 5 a 30 horas.
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a) a impregnação do dito tecido contendo celulose é feita em um banho contendo de 10 a 300 g/l do agente de reticulação não formaldeído de fórmula (I) e tendo um pH de até no máximo 0,8 a 1,5, b) a secagem é feita em uma temperatura de 60 a 90*C em uma umidade residual de 6 a 10%, c) a cura é feita em uma temperatura de até no máximo 40*C durante 15 a 25 horas e o tecido é mantido sob rotação.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o tecido é tratado com um acabamento superior adicional.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o catalisador ou mistura de catalisadores é selecionado de ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico ou cloreto de amônio.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que os agentes umectantes, lubrificantes ou agentes amaciantes são usados para o banho de impregnação.
11. Produto têxtil, caracterizado pelo fato de que é obtido de um processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
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