ES2274048T3 - Tratamiento de textiles con polieteres fluorados. - Google Patents
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Abstract
Polímero adaptado para el tratamiento de materiales textiles, que comprende un poliéter fluorado del tipo -A-B-A-B-, en el que A es una poliéter amina y B es un compuesto de flúor.
Description
Tratamiento de textiles con poliéteres
fluorados.
La presente invención se refiere a tratamientos
de polímero para textiles.
Pueden aplicarse polímeros fluorados a artículos
textiles para que sean repelentes al agua, a los aceites y/o a las
manchas.
Existen muchos procedimientos para proporcionar
un acabado químico a prendas de lana, para evitar que se afieltren
durante la colada doméstica. Los procedimientos Dylan GRB y SIMPLX
son dos ejemplos de aplicación de polímeros a las prendas. Los
polímeros además pueden resultar en otras propiedades deseables, por
ejemplo la reducción de la formación de bolas.
Las prendas de lana pueden recibir un
tratamiento de resistencia al encogimiento (resistencia al
afieltrado), por ejemplo mediante cualquiera de los procedimientos
mencionados anteriormente, y tratarse a continuación con un
polímero fluorado para proporcionar repelencia al agua, a las
manchas y/o al aceite. Sin embargo, el segundo tratamiento resulta
generalmente en un tacto áspero, y con el fin de resultar efectiva,
el polímero debe curarse mediante el calentamiento en un horno de
los artículos tratados, tras el secado, a temperaturas de hasta
130ºC, lo que presenta un efecto perjudicial sobre la fibra de la
lana.
La presente invención proporciona un nuevo
polímero para el tratamiento de materiales textiles que no adolece
de dicha desventaja y que, inesperadamente, presenta amplias
aplicaciones en la provisión de repelencia al agua, a las manchas y
al aceite.
La invención comprende un polímero adaptado para
el tratamiento de materiales textiles, que comprende un poliéter
fluorado.
El polímero es del tipo
-A-B-A-B-, en el que
A es una poliéter amina y B es un compuesto de flúor. B puede ser
una cadena poliéter y puede ser un perfluoro poliéter. El perfluoro
poliéter puede reaccionarse con un hidropoli-
éter.
éter.
El polímero puede comprender un éster de un
perfluoro poliéter reaccionado con una poliéter amina, tal como
politetrahidrofurán-diamina.
El polímero puede presentar epiclorohidrina
añadida.
El polímero puede adaptarse para el tratamiento
de resistencia al encogimiento de las fibras queratínicas y también
proporcionar repelencia del agua, de las manchas y/o del aceite.
La invención comprende asimismo un polímero que
comprende un poliéter fluorado tal como se ha definido anteriormente
adaptado para el tratamiento de fibras vegetales y sintéticas que
proporciona al mismo repelencia al agua, a las manchas y/o al
aceite con un tacto suave en comparación con los poliuretanos
fluorados o los poliacrilatos fluorados.
El polímero puede adaptarse para el tratamiento
de tejidos estando en solución acuosa; la concentración del
polímero en la solución puede ser de hasta el 20%, por ejemplo del
10%.
La invención también comprende un procedimiento
para preparar el polímero anteriormente indicado, que comprende un
poliéter fluorado, comprendiendo reaccionar una poliéter amina, tal
como politetrahidrofurán-diamina con un éster de un
perfluoroéter. El éster puede ser Fomblin 5027X o Fomblin 5028X, de
pesos moleculares de aproximadamente 1.000 y 1.500,
respectivamente, suministrados por Ausimont Spa.
La proporción entre diamina y éster puede
encontrarse comprendida entre 7:6 y 2:1, y puede ser de 7:6, de 5:4,
de 3:2 o de 2:1.
La reacción puede llevarse a cabo mediante
calentamiento bajo vacío en presencia de un ácido, que puede ser
ácido para-toluenosulfónico, que puede encontrarse
presente al 2% en peso en los reactivos totales.
La reacción puede llevarse a cabo a una
temperatura comprendida entre 130ºC y 160ºC, por ejemplo a 150ºC,
continuando el calentamiento durante una a tres horas, por ejemplo
durante dos horas. Tras el calentamiento, el producto puede
mantenerse bajo vacío durante un periodo adicional de una a cuatro
horas, por ejemplo dos o tres horas. A continuación, el producto
puede enfriarse hasta una temperatura inferior a 110ºC y, mientras
todavía es líquido, disolverse en isopropanol y agua bajo agitación
vigorosa. Puede añadirse epiclorohidrina a esta solución y
reaccionarse a 65ºC hasta que el pH caiga hasta un valor por debajo
de 7,2.
\newpage
A continuación, puede añadirse ácido fórmico
para detener la reacción, para proporcionar un pH de 3,5. A
continuación, la solución puede diluirse con agua, de manera que
contenga hasta el 20%, por ejemplo el 10%, de
sólidos.
sólidos.
La invención comprende asimismo un procedimiento
para el tratamiento de fibras queratínicas, que comprende aplicar
en las mismas un polímero que comprende un poliéter fluorado,
preparado mediante un procedimiento tal como el descrito
anteriormente.
El polímero puede aplicarse mediante fulardado o
mediante revestimiento.
El polímero puede aplicarse expulsándolo sobre
las fibras.
El polímero puede aplicarse en un baño de
tratamiento con una relación de líquido a tejido de 30:1. El baño de
tratamiento puede calentarse a 40ºC.
El polímero puede aplicarse a una proporción de
entre 4% y 8% en peso respecto al peso de los artículos. Tras el
tratamiento, las fibras pueden secarse a una temperatura que resulta
necesario que no sea superior a 80ºC (es decir, en un secador de
tambor), incluso a temperatura ambiente, evitando de esta manera el
deterioro de las fibras y el tacto áspero.
Puede tratarse previamente una fibra queratínica
con permonosulfato o con cloro, o con un donante de cloro, seguido
de la neutralización y enjuague con sulfito.
La invención comprende asimismo un procedimiento
para el tratamiento de fibras vegetales y/o sintéticas para
proporcionar repelencia al agua, a las manchas y/o al aceite con una
calidad táctil suave, comprendiendo trata las fibras con un
poliéter fluorado tal como se ha descrito anteriormente, o preparado
mediante un procedimiento tal como se ha descrito
anteriormente.
El polímero puede aplicarse en una solución que
contiene 60 g/l de polímero en agua.
La tasa de aplicación de polímero a fibra puede
ser del 6% de polímero en peso de tejido.
Para el tratamiento, las fibras habitualmente se
encuentran en forma de tejido, por ejemplo en forma tejida o de
punto, aunque también pueden tratarse hilo o filamento.
La preparación de un poliéter fluorado de
acuerdo con la invención y su utilización en el tratamiento de
materiales textiles se describe a continuación haciendo referencia a
los Ejemplos siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se hicieron reaccionar
politetrahidrofurán-diamina (de peso molecular
aproximado 1.700) y Fomblin 5027X o 5028X (los ésteres de un
perfluoropoliéter, pesos moleculares de aproximadamente 1.000 y
1.500, respectivamente, ex-Ausimont, Spa) en
diversas proporciones (ver la Tabla 1) mediante calentamiento a
150ºC bajo vacío en presencia de ácido
para-toluenosulfónico (2% en peso respecto al peso
total de reactivos). La mezcla se calentó a 150ºC a lo largo de un
periodo de dos horas bajo vacío y se mantuvo en este estado durante
tres horas adicionales. La mezcla de reacción se enfrió por debajo
de 100ºC y, mientras todavía se encontraba caliente, el producto
resultante se disolvió en isopropanol y agua bajo agitación
vigorosa.
A dicha solución se le añadió epiclorohidrina de
acuerdo con la Tabla 1, y la mezcla completa se reaccionó
adicionalmente a 65ºC hasta que el pH de la solución cayó por debajo
de un valor de 7,2. Para detener la reacción, se añadió suficiente
ácido fórmico para proporcionar un valor de pH de 3,5, y después la
mezcla resultante se diluyó adicionalmente con agua, proporcionando
una solución resultante que contenía aproximadamente el 10%
de
sólidos.
sólidos.
Se trataron muestras de tejido de lana de oveja
de punto (hilado de lana de 2/17 Nm) siguiendo el procedimiento
Dylan SIMPL-X utilizando permonosulfato. Tras la
neutralización y enjuague con sulfito, cada una de las muestras se
trató adicionalmente con algunos de los materiales producidos en el
Ejemplo 1 mediante la expulsión del polímero sobre la muestra de
lana en un baño de tratamiento a 40ºC y a una relación de líquido a
artículos de 30:1. La cantidad de producto aplicado en cada caso
era del 4,5% en peso de peso de tejido.
Para la comparación, se realizaron tratamientos
adicionales con Polymer^{TM} (un polímero comercial de resistencia
al encogimiento) sólo al 4% en peso. Se prepararon dos muestras de
cada tratamiento; una se secó a temperatura ambiente, la segunda se
secó en un secador de tambor (70ºC a 75ºC). Las muestras de tejido
preparadas se sometieron a ensayo (Tabla 2) para proporcionar
repelencia del aceite y del agua inmediatamente y tras el lavado
durante cuatro y cinco ciclos de lavado de lavadora,
respectivamente, en una lavadora doméstica (utilizando detergente)
en un programa para lana. Se consiguió una buena repelencia al agua
y se mantuvo a estos niveles, aunque la repelencia al aceite era
reducida, y generalmente se perdió tras el lavado.
Se prepararon muestras adicionales de una manera
similar a la indicada en el Ejemplo 2, utilizando el material con
el nivel más alto de flúor, SP1261. En este ejemplo, se aplicó 8% en
peso de producto fluorado a muestras de lana tratadas con
SIMPL-X. Se realizó una comparación con una muestra
tratada con Polymer^{TM} al 4% seguido de (en un baño recién
preparado) por Foraperle 390 al 3% (ex-Atofina), una
resina fluoroacrilato comercial para tratamientos de textiles. Tras
el tratamiento con Polymer^{TM}/Foraperle 390, la muestra tratada
se secó en un secador de tambor, después se curó a 130ºC durante 4
minutos. El resto de muestras se secó sólo en un secador de
tambor.
Las muestras preparadas en el presente Ejemplo
se sometieron a ensayo para lo siguiente: resistencia al
encogimiento en el estándar de cuidados Total Easy de WoolMark
Company, ref. TM254; la repelencia al aceite según el Procedimiento
118 de AATCC; la repelencia al agua; evaluación de pulverización
según BS3702 y la resistencia de estos efectos al lavado automático
en un programa para lana en una lavadora doméstica (20 ciclos de
lavado). Los resultados se muestran en la Tabla 3.
Se realizaron aplicaciones adicionales del
material utilizado en el Ejemplo 3 a tasas de adición más reducidas
con el fin de determinar el límite de eficacia del material tanto
como polímero de resistencia al encogimiento como de acabado
repelente. En estos ensayos, se aplicó SP1261 al 8%, al 6% y al 4%
en peso en muestras de lana de punto tratada con
SIMPL-X de la manera descrita en el Ejemplo 2. Se
determinaron el rendimiento de resistencia al encogimiento, la
repelencia al aceite y al agua, y la evaluación de pulverización, y
se evaluó la durabilidad de estos efectos frente a 20 lavados de
programa para lana evaluados (Tabla 4). Se observó que el
rendimiento del producto no se veía afectado por niveles
decrecientes de aplicación hasta el 4%.
Se aplicó el producto utilizado en el Ejemplo 3
(SP1261) a tejido de tricot de algodón (tricot sencillo) y tejido
de poliéster tejido mediante un procedimiento de fulardado con una
solución que contenía 60 g/l de producto en agua. Se ajustó la tasa
de impregnación de licor en el tejido tras el fulardado a 100%,
proporcionando una tasa de aplicación equivalente del 6% de
producto en peso de tejido (equivalente a 0,6% de sólidos). Tras
secar en un secador de tambor (70ºC a 80ºC), los tejidos se
sometieron a ensayo para repelencia al aceite y al agua y se
comparó con tejidos de control no tratados. Se obtuvieron los
resultados siguientes (Tabla 5).
Puede apreciarse que el poliéter fluorado
resultó efectivo como repelente al agua y a las manchas, incluso
tras múltiples ciclos de lavado. Inicialmente resultó efectivo como
repelente al aceite, pero esta propiedad presentó una tendencia a
perderse con el lavado. Sin embargo, para los artículos que
normalmente no se lavan, por ejemplo tela de toldo, lona de tienda,
etc., puede resultar una protección útil.
El polímero resultó muy eficaz en fibras
queratínicas (lana de oveja), y también como acabado de resistencia
al encogimiento.
En tejidos de algodón y de poliéster tejido, el
polímero proporcionó repelencia al agua sin imponer un tacto
áspero.
Además, se ha descubierto que al tratar textiles
y fibras de lana con un polímero de acuerdo con la invención,
pueden lavarse a temperaturas más elevadas y/o realizar lavados más
agresivos que los utilizados normalmente. Por ejemplo, una muestra
de lana tratada con el polímero puede lavarse a temperaturas de
hasta 60ºC.
Claims (44)
1. Polímero adaptado para el tratamiento de
materiales textiles, que comprende un poliéter fluorado del tipo
-A-B-A-B-, en el que
A es una poliéter amina y B es un compuesto de flúor.
2. Polímero según la reivindicación 1, en el
que B es una cadena poliéter.
3. Polímero según la reivindicación 2, en el
que B es un perfluoro poliéter.
4. Polímero según la reivindicación 3, en el
que el perfluoro poliéter se hace reaccionar con un
hidropoliéter.
5. Polímero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, que comprende un éster de un
perfluoropoliéter reaccionado con una poliéter amina.
6. Polímero según la reivindicación 5, en el
que la poliéter amina comprende
politetrahidrofurán-diamina.
7. Polímero según la reivindicación 5 ó 6,
con epiclorohidrina añadida.
8. Polímero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, adaptado para la utilización en el
tratamiento de fibra queratínica para proporcionar resistencia al
encogimiento y repelencia al agua, a las manchas y/o al aceite.
9. Polímero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, para la utilización en el tratamiento de
fibra vegetal y sintética para proporcionar repelencia al agua, a
las manchas y/o al aceite y un tacto suave, en comparación con los
poliuretanos fluorados o los acrilatos fluorados.
10. Polímero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, en solución acuosa.
11. Polímero según la reivindicación 10, en el
que la concentración del polímero en la solución es de hasta
20%.
12. Polímero según la reivindicación 11, en el
que la concentración es de 10%.
13. Procedimiento para la preparación de un
polímero según la reivindicación 1, que comprende hacer reaccionar
politetrahidrofurán-diamina con un éster de un
perfluoroéter.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
en el que la proporción de diamina a éster se encuentra comprendida
entre 7:6 y 2:1.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
en el que la proporción es de 7:6.
16. Procedimiento según la reivindicación 14,
en el que la proporción es de 5:4.
17. Procedimiento según la reivindicación 14,
en el que la proporción es de 3:2.
18. Procedimiento según la reivindicación 14,
en el que la proporción es de 2:1.
19. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 18, en el que la reacción se lleva a cabo
mediante calentamiento bajo vacío en presencia de un ácido.
20. Procedimiento según la reivindicación 19,
en el que el ácido es ácido
para-toluenosulfónico.
21. Procedimiento según la reivindicación 20,
en el que el ácido se encuentra presente al 2% en peso respecto al
total de reactivos.
22. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 21, en el que la reacción se lleva a cabo a
una temperatura comprendida entre 130ºC y 160ºC.
23. Procedimiento según la reivindicación 22,
en el que la reacción se lleva a cabo a 150ºC.
24. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 22, en el que el calentamiento se continúa
durante entre una y tres horas.
25. Procedimiento según la reivindicación 24, en
el que el calentamiento se continúa durante dos horas.
26. Procedimiento según la reivindicación 24 ó
25, en el que tras el calentamiento el producto se mantiene bajo
vacío durante un periodo adicional de una a cuatro horas.
27. Procedimiento según la reivindicación 26, en
el que el periodo adicional es de dos horas.
28. Procedimiento según la reivindicación 26 ó
27, en el que el producto se enfría hasta una temperatura inferior
a 110ºC y, mientras todavía es líquido, se disuelve en isopropanol y
agua bajo agitación vigorosa.
29. Procedimiento según la reivindicación 28, en
el que la epiclorohidrina se añade a la solución y se hace
reaccionar a 65ºC hasta que el pH cae hasta un valor inferior a
7,2.
30. Procedimiento según la reivindicación 22, en
el que se añade ácido fórmico, para detener la reacción, para
proporcionar un pH de 3,5.
31. Procedimiento según la reivindicación 30, en
el que la solución se diluye con agua de manera que contenga hasta
el 20% de sólidos.
32. Procedimiento según la reivindicación 31, en
el que la solución se diluye con agua de manera que contenga el 10%
de sólidos.
33. Procedimiento para tratar fibra queratínica,
que comprende aplicar sobre la misma un polímero según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 12 o preparado mediante un procedimiento
según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 32.
34. Procedimiento según la reivindicación 33, en
el que el polímero se aplica mediante fulardado.
35. Procedimiento según la reivindicación 33, en
el que el polímero se aplica mediante revestimiento.
36. Procedimiento según la reivindicación 33, en
el que el polímero se aplica mediante expulsión del mismo sobre la
fibra.
37. Procedimiento según la reivindicación 36, en
el que el baño de tratamiento se calienta hasta 40ºC.
38. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 33 a 37, en el que el polímero se aplica al
4-8% en peso respecto al peso de los artículos.
39. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 33 a 38, en el que tras el tratamiento, las fibras
se secan a una temperatura no superior a 80ºC.
40. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 33 a 39, en el que la fibra es una fibra
queratínica pretratada con permonosulfato, cloro o un donante de
cloro, seguido de la neutralización y enjuague con sulfito.
41. Procedimiento para el tratamiento de fibra
vegetal y/o sintética para proporcionar repelencia al agua, a las
manchas y/o al aceite con tacto suave, que comprende tratar la fibra
con un polímero según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, o
preparado mediante un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 32.
42. Procedimiento según la reivindicación 41, en
el que el polímero se aplica desde una solución que contiene 60 g/l
de polímero en agua.
43. Procedimiento según la reivindicación 42, en
el que la tasa de aplicación de polímero a fibra es de 6% de
polímero en peso de tejido.
44. Procedimiento para tratar un tejido textil
según cualquiera de las reivindicaciones 33 a 43.
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