ES2361273T3 - Procedimiento para el tratamiento de material textil. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para el tratamiento de material textil, caracterizado porque se lo trata con (a) al menos, una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolímero, obtenido a través de la copolimerización de (a1) 1 a 20 % en peso de ácido (met)acrílico, (a2) 2 a 20 % en peso de (met)acrilnitrilo, (a3) 30 a 80 % en peso de, al menos, un comonómero de la fórmula general I (a4) 0 a 20 % en peso de, al menos, una amida de la fórmula general II en donde las variables se definen del siguiente modo: R 1 , R 2 , R 4 , R 5 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, R 6 , R 7 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, o R 6 y R 7 son juntos alquileno C2-C10, R 3 es seleccionado entre alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, (b) al menos, un polisiloxano, (c) al menos, un material sólido sobre la base de dióxido de silicio, (d) y agua.

Description

5 La presente invención comprende un procedimiento para el tratamiento de material textil, caracterizado porque se lo trata con
(a) al menos, una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolímero, obtenido a través de la copolimerización de (a1) 1 a 20 % en peso de ácido (met)acrílico,
10 (a2) 2 a 20 % en peso de (met)acrilnitrilo, (a3) 30 a 80 % en peso de, al menos, un comonómero de la fórmula general I
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(a4) 0 a 20 % en peso de, al menos, una amida de la fórmula general II
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15 en donde las variables se definen del siguiente modo:
R1, R2, R4, R5 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada,
R6, R7 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, o
R6 y R7 son juntos alquileno C2-C10,
R3 es seleccionado entre alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada,
20 (b) al menos, un polisiloxano,
(c)
al menos, un material sólido sobre la base de dióxido de silicio,
(d)
y agua.
Además, la presente invención comprende una formulación adecuada para la realización del procedimiento acorde a la invención, así como el material textil tratado, obtenido acorde al procedimiento acorde a la invención.
25 Los materiales textiles, especialmente, los hilos, son tratados antes del procesamiento con soluciones, dispersiones
o masas fundidas de sustancias macromoleculares. Las sustancias macromoleculares aplicadas sobre las fibras pueden ser lavadas tras el procesamiento. Si se lleva a cabo dicho tratamiento, para obtener antes del tejido una mayor lisura, suavidad, resistencia y cerramiento, entonces se trata del aprestado de hilos. Los materiales de aprestado, también denominados aprestos, usualmente se lavan completamente tras el tejido, el último paso de
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Los aprestos usuales usualmente se seleccionan entre sustancias macromoleculares naturales, por ejemplo, almidón modificado y carboximetilcelulosa y entre sustancias macromoleculares sintéticas, por ejemplo, alcohol polivinílico, poliéster y poli(met)actilatos, véase, por ejemplo, Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry (Enciclopedia Ullman de química industrial), vol. 36, 6a. edición, págs. 18-26. Wiley-VCH Weinheim, 2003. Numerosas formulaciones de almidón, sin embargo, presentan características de fricción desmejoradas.
Para aprestos, pero también para otras utilizaciones sobre material textil, se desea por ello un procedimiento de tratamiento a través del cual los materiales textiles son tratados con sustancias macromoleculares, para que el material textil presente muy buenas características mecánicas. Además, las sustancias macromoleculares aplicadas se deben poder eliminar bien con baños acuosos.
En numerosos agentes de tratamiento conocidos en el estado actual de la técnica y, especialmente, en el caso de aprestos, se observa una fuerte tendencia al espumado durante la aplicación. Ello produce una aplicación no homogénea, lo cual puede provocar, en el caso de aprestos, que no se produzca la mejora deseada de las características mecánicas del material textil tratado. Las pruebas de reducir las espumas observadas mediante la adición de un antiespumante, por ejemplo, sobre la base de siliconas, han demostrado ser poco efectivas. Aunque en muchos casos se observa una reducción de la formación de espumas, luego en el material textil se forman manchas aceitosas que se pueden sedimentar en los rodillos y formar grumos. Además, los restos de las manchas de aceite observadas no se pueden eliminar completamente durante el lavado. Sobre todo en el caso de la combinación de antiespumantes sobre la base de siliconas, con sustancias macromoleculares sintéticas sobre la base de poli(met)actilatos se observa que las mezclas sólo presentan una estabilidad de almacenamiento insatisfactoria.
Correspondientemente, se halló el procedimiento definido al comienzo.
En el marco de la presente invención se entiende por material textil los productos lineales como fibras textiles, fibras cortadas, cordeles, hebras, mechas, hilos, lienzo, cuerdas, sogas, cables e hilos retorcidos. El material textil puede ser de origen natural, por ejemplo, seda, lana, lino, ramio, cáñamo o coco o, especialmente, algodón, o sintético, por ejemplo, celulosa regenerada, por ejemplo, seda de cobre, viscosa, o acetato de celulosa, como acetato y triacetato, además, poliamida, poliacrilnitrilo, polipropileno y poliéster. También se pueden utilizar las mezclas, por ejemplo, mezclas de algodón y poliéster. En el marco de la presente invención, el material textil puede hallarse en forma de fibras cortadas, en forma de filamentos o como hilo de fibras cortadas.
El material textil, tratado según el procedimiento acorde a la invención, puede ser de cualquier color, y puede ser mono o policromo. Preferentemente, se utiliza material textil no teñido para el tratamiento según el procedimiento acorde a la invención.
En un modo de realización preferido de la presente invención, en el caso del material textil se trata de
-hilos en cadena de fibras de celulosa, mezclas de poliéster y celulosa, lana, mezclas de poliéster y lana, filamentos de viscosa o filamentos de acetato o
-hilos de cadena de fibra de celulosa de filamento texturado de poliéster.
Acorde a la invención, el material textil es tratado con
(a)
al menos, una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolímero, obtenido como se ha descrito anteriormente,
(b)
al menos, un polisiloxano,
(c)
al menos, un material sólido sobre la base de dióxido de silicio,
(d)
y agua.
En otro modo de realización preferido de la presente invención, el tratamiento acorde a la invención se lleva a cabo en presencia de
(e)
al menos, un coloide protector.
(a), (b), (c), (d) y (e) también son denominados, en adelante, componente (a), componente (b) etc.
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Por sales de metales alcalinos se entienden las sales de litio, sodio, potasio, rubidio o cesio y, especialmente, de potasio y sodio. Por sales de amonio se entienden, por ejemplo sales NH4+, pero también sales (NR8R9R10R11)+, en donde R8 a R11 pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan entre hidrógeno, alquilo C1-C10, arilo C6-C14, cicloalquilo C3-C12, bencilo o hidroxialquileno-C2-C10, especialmente, -CH2CH2-OH, con la indicación de que al menos uno de R8 a R11 sea diferente de hidrógeno.
Por sales de metales alcalinos o sales de amonio de copolímeros se entienden aquellas sales de copolímeros en los que en el agente se neutraliza al menos uno, preferentemente, al menos dos, grupos ácidos por molécula del correspondiente copolímero con metal alcalino o amonio. En un modo de realización especial de la presente invención, en el caso de (a) se trata de un copolímero completamente neutralizado con metal alcalino o amonio.
Las sales de metales alcalinos o de amonio utilizadas acorde a la invención como componente (a) de copolímeros son, preferentemente, sales de metales alcalinos o de amonio de copolímeros que contienen grupos carboxilo, pero también pueden utilizarse sales de metales alcalinos o de amonio de, por ejemplo, copolímeros que contienen grupos hidroxilo alcohólicos o de sulfonatos.
Acorde a la invención, en el caso de (a) se trata de una sal de metales alcalinos o de amonio de, al menos, un copolímero, obtenido a través de la copolimerización de
(a1) 1 a 20 % en peso, preferentemente, 5 a 15 % en peso de ácido (met)acrílico,
(a2) 2 a 20 % en peso, preferentemente, 10 a 20 % en peso de ácido (met)acrílico y
(a3) 30 a 80 % en peso, preferentemente, 40 a 60 % en peso de, al menos, un comonómero de la fórmula general I
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(a4) 0 a 20 % en peso, preferentemente, hasta 10 % en peso de, al menos, un comonómero de la fórmula general II
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en donde las variables se definen del siguiente modo:
R1, R2, R4, R5 se seleccionan, iguales o diferentes, entre
-hidrógeno
-alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec.-butilo, terc.-butilo, n-pentilo, iso-pentilo, sec.-pentilo, neo-pentilo, 1,2-dimetilpropilo, iso-amilo, n-hexilo, isohexilo, sec.-hexilo, n-heptilo, n-octilo, 2-etilhexilo, n-nonilo, n-decilo; de modo preferido, alquilo C1-C4 como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec.-butilo y terc.-butilo, y de modo especialmente preferido, metilo;
R6, R7 se seleccionan, iguales o diferentes, entre
-hidrógeno
-alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec.-butilo, terc.-butilo, n-pentilo, iso-pentilo, sec.-pentilo, neo-pentilo, 1,2-dimetilpropilo, iso-amilo, n-hexilo, isohexilo, sec.-hexilo, n-heptilo, n-octilo, 2-etilhexilo, n-nonilo, n-decilo; de modo preferido, alquilo C1-C4 como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec.-butilo y terc.-butilo,
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-o R6 y R7 son, en forma conjunta, alquileno C2-C10, sustituido o insustituido, especialmente, alquileno C4-C6, especialmente, -(CH2)4-, -(CH2)5-o -(CH2)6-.
R3 se selecciona entre alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec.-butilo, terc.-butilo, n-pentilo, iso-pentilo, sec.-pentilo, neo-pentilo, 1,2-dimetilpropilo, isoamilo, n-hexilo, iso-hexilo, sec.-hexilo, n-heptilo, n-octilo, 2-etilhexilo, n-nonilo, n-decilo; de modo preferido, alquilo C1-C4 como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n-butilo, iso-butilo, sec.-butilo y terc.-butilo.
Preferentemente, R2 y R5 son, respectivamente, hidrógeno.
En un modo de realización de la presente invención, R1 y R4 están seleccionados, respectivamente, entre hidrógeno y metilo.
En un modo de realización preferido de la presente invención, R1 y R4 están seleccionados, respectivamente, entre hidrógeno y metilo y R2 y R5 son, en cada caso, hidrógeno.
En un modo de realización de la presente invención, se seleccionan, al menos, dos comonómeros (a3) diferentes.
En un modo de realización preferido de la presente invención, se selecciona (a3) entre metiléster de ácido acrílico, metiléster de ácido metacrílico, etiléster de ácido acrílico, etiléster de ácido metacrílico, n-butiléster de ácido acrílico, butiléster de ácido metacrílico y mezclas de los comonómeros mencionados.
Los valores en % en peso se refieren, a su vez, a la masa del o de los respectivos comonómeros en el copolímero
(a) utilizado acorde a la invención como sal de metales alcalinos o de amonio.
Las sales de metales alcalinos o de amonio utilizadas acorde a la invención como componente (a) de copolímero pueden hallarse en forma de copolímeros en bloque, copolímeros alternados o, preferentemente, como copolímeros estadísticos.
Los copolímeros o sus sales de metales alcalinos o de amonio utilizadas acorde a la invención como componente (a) pueden ser obtenidos con métodos en sí conocidos, especialmente, mediante copolimerización radical, de manera intermitente o continua, por ejemplo, por polimerización por emulsión, polimerización por precipitación y polimerización por solución, por ejemplo, en agua como disolvente.
En un modo de realización de la presente invención, al menos una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolímero (a) presenta una viscosidad dinámica en el rango de 30 a 1500 mPas, preferentemente, de hasta 800 mPas y, de modo especialmente preferido, de 40 a 300 mPas, medido como solución acuosa al 25 % en peso acorde a DIN EN ISO 3219 a 23 °C.
Acorde a la invención, se utiliza como componente (b), al menos, un polisiloxano en el procedimiento acorde a la invención. En el caso de los polisiloxanos utilizados acorde a la invención se puede tratar de polisiloxanos lineales, de cadena ramificada, cíclicos o de mezclas de los mencionados. Los polisiloxanos utilizados acorde a la invención tienen cadenas O-Si-O. Las valencias libres de Si pueden ser saturadas, por ejemplo, a través de OH, alquilo C1-C10
o a través de fenilo, en donde el fenilo y, sobre todo el metilo son los preferidos. Los polisiloxanos utilizados acorde a la invención como componente (b) son en sí conocidos.
En un modo de realización de la presente invención, al menos un polisiloxano (b) presenta una viscosidad dinámica en el rango de 100 a 2000 mPas, preferentemente, de hasta 500 mPas y, de modo especialmente preferido, de hasta 200 mPas, medido acorde a DIN EN ISO 3219, a 23 °C.
En el caso del material sólido sobre la base de dióxido de silicio utilizado acorde a la invención como componente (c), se trata, por ejemplo, de gel de sílice. En este caso, el gel de sílice utilizado acorde a la invención también puede contener ciertas proporciones de otros elementos, por ejemplo, aluminio o sodio o calcio o mezclas de los elementos mencionados.
Se entiende por material sólido aquel que es sólido a temperatura ambiente.
En el marco de la presente invención, el material sólido sobre la base de dióxido de silicio (c) se encuentra en forma de partículas, que pueden presentar formas regulares o, preferentemente, esféricas. El diámetro medio de las partículas (media numérica, determinada, por ejemplo, a través de métodos microscópicos o a través del contador Coutter) puede hallarse en el rango de 0,1 nm a 1 µm.
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En un modo de realización de la presente invención, se utilizan aquellos materiales sólidos sobre la base de dióxido de silicio (c) que presentan un diámetro medio (media numérica) en el rango de 0,1 nm a 100 µm, preferentemente, de 5 nm a50 µm.
Los materiales sólidos sobre la base de dióxido de silicio (c) son en sí conocidos y pueden ser obtenidos acorde a métodos conocidos por el especialista, por ejemplo, a través de la precipitación mediante acidificación de soluciones acuosas de metasilicato de sodio.
En un modo de realización de la presente invención, los materiales sólidos sobre la base de dióxido de silicio presentan una superficie interna según BET, determinada, por ejemplo, a través de la absorción de nitrógeno acorde a DIN 66131, en el rango de 50 a 5000 m2/g, preferentemente, 250 a 3000 m2/g y, de modo especialmente preferido, de 350 a 1000 m2/g.
En un modo de realización preferido de la presente invención, se utilizan aquellos materiales sólidos sobre la base de dióxido de silicio (c), que se encuentran en forma de aglomerados de las denominadas partículas primarias. Para ello, se utilizan aquellos materiales sólidos sobre la base de dióxido de silicio (c) en los que la partícula primaria presenta un diámetro medio (media numérica) en el rango de 0,1 a 100 nm, preferentemente, de 5 a 50 nm. El diámetro medio (media numérica) de los aglomerados puede hallarse en el rango de 60 nm a 100 µm, preferentemente, de 100 nm a 50 µm. Los aglomerados de las partículas primarias presentan en general un aspecto esencialmente esférico y pueden consistir en 4 partículas primarias hasta más de mil partículas primarias.
En un modo de realización de la presente invención se utiliza como material sólido sobre la base de dióxido de silicio
(c) al menos un gel de sílice pirógeno, que en el marco de la presente invención también se denomina ácido silícico pirógeno. Los geles de sílice pirógenos se pueden obtener en el mercado, por ejemplo, como marcas de Aerosil de la empresa Degussa. De modo especialmente preferido se utiliza ácidos silícicos pirógenos que se encuentran en forma de aglomerados de partículas primarias y que presentan una superficie media en el rango de 50 a 5000 m2/g, preferentemente, de 250 a 3000 m2/g y, de modo especialmente preferido, de 350 a 2000 m2/g.
El procedimiento acorde a la invención se lleva a cabo utilizando agua (d), en donde el agua utilizada puede ser desionizada (desmineralizada), aunque ello no sea necesario. Se prefiere la utilización de agua desionizada o de agua con hasta 2° dH (Deutscher Härte, o dureza ale mana). El agua desionizada (desmineralizada o también completamente desmineralizada) se puede obtener según métodos conocidos por el especialista, por ejemplo, la ósmosis de inversión o utilizando intercambiadores iónicos.
En un modo especial de realización de la presente invención, el tratamiento acorde a la invención se puede realizar en presencia de, al menos, un coloide protector (e), en donde se utilizan como coloides protectores (e) los compuestos de acción superficial, que pueden ser aniónicos, catiónicos, zwitteriónicos o no iónicos.
Los coloides protectores (e) especialmente preferidos son polímeros de ácido (met)acrílico y copolímeros de ácido acrílico y ácido metacrílico, que pueden estar, respectivamente, total o parcialmente neutralizados por metales alcalinos o amonio, en donde el metal alcalino y el amonio se definen como anteriormente.
En un modo de realización de la presente invención, en el caso de los polímeros o copolímeros de ácido (met)acrílico se trata de aquellos que presentan, como solución acuosa al 28,5 % en peso, una viscosidad dinámica en el rango de 2500 a 5000 mPa·s, medida según DIN EN ISO 3219.
Los coloides protectores no iónicos (e) adecuados, que se utilizan preferentemente en presencia de, al menos, un polímero o copolímero de ácido (met)acrílico, son tensioactivos de baja espuma, no iónicos, preferentemente, oxoalcoholes C12-C15 alcoxilados con 1 a 3 equivalentes de óxidos de alquileno, preferentemente, con óxido de etileno u óxido de propileno.
Para la realización del procedimiento acorde a la invención se trabaja preferentemente con proporciones de, aproximadamente, 2 a 15 % en peso de baño respecto del material textil. Si se desea utilizar el procedimiento acorde a la invención como procedimiento para el apresto de material textil, se trabaja preferentemente con capas de apresto de 2 a 15 %. En el marco de la presente invención, se entiende por capas de apresto la proporción de apresto en relación con el hilo de urdimbre.
En un modo de ejecución de la presente invención, se disponen los componentes en las siguientes cantidades:
1 a 30 % en peso, preferentemente, 10 a 25 % en peso de (a), en relación a la cantidad total de baño acuoso o baños acuosos,
0,001 a 5 % en peso, preferentemente, 0,01 a 4 % en peso de (b),
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0,0001 a 5 % en peso, preferentemente, 0,001 a 4 % en peso de (c),
0 a 3 % en peso, preferentemente, 0,0001 a 2 % en peso de (e),
en donde el % en peso de (b), (c) y (e) se mide respecto de (a).
En un modo de ejecución del procedimiento acorde a la invención se procede de modo que el material textil se trata en un baño acuoso que contiene
(a)
al menos, una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolimerizado, obtenido como se ha descrito anteriormente,
(b)
al menos, un polisiloxano y
(c)
al menos, un material sólido sobre la base de dióxido de silicio, eventualmente, además,
(e)
al menos, un coloide protector.
En un modo de ejecución de la presente invención, se trabaja para la realización del procedimiento acorde a la invención, a una temperatura en el rango de 10 a 35 °C, de modo preferido, de 20 a 30 °C.
En un modo de realización de la presente invención, para la realización del procedimiento acorde a la invención se procede de modo tal que se conduce el material textil, especialmente, en forma de elementos lineales, sobre uno o múltiples rodillos a través de múltiples o, preferentemente, un recipiente, que contiene uno o múltiples baños acuosos con (a), (b), (c) y, eventualmente, (e). Posteriormente, se puede extraer la humedad acuosa excedente por aplastamiento. Posteriormente, se puede secar el material textil tratado acorde a la invención, por ejemplo, conduciéndolo a través de una unidad de secado. Las unidades de secado adecuadas son, por ejemplo, cilindros de secado Se seca, por ejemplo, a temperaturas en el rango de 90 a 130 °C.
Si, acorde a la invención, se desea someter el material textil a un tratamiento acorde a la invención, con múltiples baños acuosos, se puede proceder de modo tal que (a), (b), (c) y, eventualmente, (d) sean distribuidos en diferentes baños acuosos.
En un modo de realización especialmente preferido el material textil se somete a un tratamiento acorde a la invención de modo que (a), (b), (c) y, eventualmente, (e) sean agregados a cada uno de los baños, o, preferentemente, al baño acuoso.
La duración del tratamiento del material textil con (a),(b),(c) así como, eventualmente, (e), usualmente es corta y depende de la velocidad con la que se conduce el material textil a tratar a través del o de los recipientes en los que se hallan uno o múltiples baños, que contienen (a), (b), (c), agua y, eventualmente, (e). Las velocidades habituales de máquina se encuentran en el rango de 5 a 300 m/min. Si se trabaja con máquinas que sólo conducen un único hilo a través de uno o múltiples recipientes en los que se encuentran uno o múltiples baños que contienen (a), (b), (c), agua y, eventualmente, (e), son posibles velocidades de máquina de hasta 500 m/min.
Los baños acuosos para la realización del procedimiento acorde a la invención pueden ser obtenidos mezclando los componentes deseados con agua.
Adicionalmente, a las medidas acordes a la invención descritas, el material textil puede ser tratado adicionalmente con ceras, por ejemplo, ceras poliolefínicas, por ejemplo, ceras de polietileno o ceras de polipropileno así como ceras copoliméricas de etileno y propileno, además, ceras de polietileno oxidadas y, especialmente, cera de óxido de polietileno. De modo especialmente preferido, se lo trata con cera de óxido de polietileno, que presenta en el medio (media en peso) un rango de 20 a 250 unidades de óxido de etileno por molécula.
Adicionalmente a las medidas descritas, acordes a la invención, el material textil puede ser tratado también con sebo sulfatado o aceite sulfatado.
Es otro objeto de la presente invención las formulaciones acuosas que contienen
(a) al menos, una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolimerizado, obtenido a través de la copolimerización de
(a1) 1 a 20 % en peso de ácido (met)acrílico,
(a2) 2 a 20 % en peso de (met)acrilnitrilo, (a3) 30 a 80 % en peso de, al menos, un comonómero de la fórmula general I
imagen1
(a4) 0 a 20 % en peso de, al menos, una amida de la fórmula general II
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en donde las variables se definen del siguiente modo:
R1, R2, R4, R5 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada,
R6, R7 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, o
R6 y R7 son juntos alquileno C2-C10,
10 R3 es seleccionado entre alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada,
(b)
al menos, un polisiloxano y
(c)
al menos, un material sólido sobre la base de dióxido de silicio, en donde los componentes (a), (b) y (c) se definen como descrito anteriormente. Es otro objeto de la presente invención las formulaciones acuosas mencionadas que, además, contienen
15 (e) al menos, un coloide protector.
en donde el componente (e) se define como descrito anteriormente.
Las formulaciones acuosas acordes a la invención son especialmente adecuadas para realizar el procedimiento
acorde a la invención definido al comienzo. En el caso de (a) se trata de una sal de metales alcalinos o de amonio de, al menos, un copolímero, obtenido a
20 través de la copolimerización de (a1) 1 a 20 % en peso de ácido (met)acrílico, (a2) 2 a 20 % en peso de (met)acrilnitrilo, (a3) 30 a 80 % en peso de, al menos, un comonómero de la fórmula general I
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(a4) 0 a 20 % en peso de, al menos, una amida de la fórmula general II
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en donde las variables se definen del siguiente modo:
R1, R2, R4, R5 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada,
R6, R7 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, o
R6 y R7 son juntos alquileno C2-C10,
R3 es seleccionado entre alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada.
En un modo de realización de la presente invención, al menos una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolímero (a) presenta una viscosidad dinámica en el rango de 30 a 1500 mPas, preferentemente, de hasta 800 mPas y, de modo especialmente preferido, de 40 a 300 mPas, medido como solución acuosa al 25 % en peso acorde a DIN EN ISO 3219, a 23 °C.
En un modo de realización de la presente invención, en el caso del, al menos único, material sólido sobre la base de dióxido de silicio (c) se trata de un gel de sílice pirógeno.
En un modo de realización de la presente invención, al menos un polisiloxano (b) presenta una viscosidad dinámica en el rango de 100 a 2000 mPas, preferentemente, de hasta 500 mPas y, de modo especialmente preferido, de hasta 200 mPas, medido en una solución acuosa al 25 % acorde a DIN EN ISO 3219, a 23 °C.
En un modo de realización de la presente invención, las formulaciones acuosas acordes a la invención contienen 2 a 80 % en peso, preferentemente, 2,5 a 50, de modo especialmente preferido, hasta 25 % en peso, de (a), en relación al peso total de la formulación acuosa acorde a la invención
0,001 a 5 % en peso, preferentemente, 0,01 a 4 % en peso de (b),
0,0001 a 5 % en peso, preferentemente, 0,001 a 4 % en peso de (c),
0 a 3 % en peso, preferentemente, 0,0001 a 2 % en peso de (e),
en donde el % en peso de (b), (c) y (e) se mide respecto de (a).
El procedimiento acorde a la invención descrito para el tratamiento se puede realizar, por ejemplo, de modo que se diluyan las formulaciones acuosas acordes a la invención con más agua y se las utilice a modo de baño acuoso.
Las formulaciones acuosas acordes a la invención pueden ser obtenidas, por ejemplo, mezclando los componentes (a), (b) y (c) con agua y eventualmente (e), en donde el orden de la adición de los componentes (a) a (c) y, eventualmente, (e) no es crítica.
Las formulaciones acuosas acordes a la invención se caracterizan por la buena estabilidad de almacenamiento.
Otro objeto de la presente invención es la utilización de formulaciones acuosas acordes a la invención para el tratamiento de material textil. Otro objeto de la presente invención es un procedimiento para el tratamiento de material textil utilizando las formulaciones acuosas acordes a la invención.
Otro objeto de la presente invención es un material textil que se pueden obtener según el procedimiento acorde a la invención.
Éste puede ser procesado posteriormente de manera excelente y presenta pocas manchas de aceite.
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La invención se detalla a partir de ejemplos de trabajo. Notas generales: Las indicaciones en peso en g/l se remiten siempre a g/l del baño. Las determinaciones de viscosidad se realizaron respectivamente con un husillo Brookfield 2 a 100
revoluciones/minuto a 23 °C según DIN EN ISO 3219.
1. Obtención de soluciones acuosas de sales de metales alcalinos y sales de amonio de copolímeros
1.1. Obtención de una solución acuosa de sal de sodio del copolímero A1 Alimentación 1: En un recipiente agitador se mezclaron entre sí: 2,88 t de agua completamente desalinizada 256 kg de una solución acuosa al 15 % en peso de benceno sulfonato de sodio
183 kg de n-C18H37-(O-CH2-CH2)18-OH
439 kg de ácido metacrílico destilado fresco 1,83 t de n-butiléster de ácido acrílico 1,025 t de metiléster de ácido acrílico 14,6 kg de una solución acuosa al 25 % en peso de sosa cáustica Alimentación 2: En un recipiente agitador se mezclaron entre sí: 428 l de agua completamente desalinizada y
11 kg de Na2S2O8 (peroxodisulfato de sodio)
Alimentación 3: 365 kg de acrilnitrilo destilado fresco
En otro recipiente agitador se mezclaron entre sí 4,18 t de agua completamente desalinizada y 316 kg de sosa cáustica acuosa al 25 % y se calentaron a 65 °C (a limentación 4). En un barril (barril 1) se mezcla: 195 l de agua completamente desalinizada, 14,3 kg de acetona y 23,6 kg Na2S2O5 (disulfito de sodio). En otro barril (barril 2) se mezcla: 105 l de agua completamente desalinizada y 23 kg de terc-butil hidroperóxido.
En un recipiente agitador de 20 m3 con calefacción, refrigerador, mezclador y 3 aberturas de alimentación se desgasificaron 2,4 t de agua completamente desalinizada y 12,2 kg de una solución acuosa al 15 % en peso de benceno sulfonato de sodio, y se mezclaron entre sí bajo nitrógeno. Posteriormente se calentó la mezcla obtenida a 80 °C.
Se agregaron 166 kg de alimentación 1, 110 kg de alimentación 2 y 9 kg de alimentación 3 a la mezcla calentada obtenida. Se inició la polimerización. Luego se agregaron simultáneamente los restos de la alimentación 1, alimentación 2 y alimentación 3 durante un periodo de tiempo de 3 horas. Tras finalizar la adición se agitó durante una hora a 80 °C. Luego se agregó la alimentación 4 durante un periodo de tiempo de dos horas y tras finalizar la adición se agitó otras dos horas a 80 °C. Posteriorm ente se agregó el contenido de los barriles 1 y 2 y tras apagar la calefacción se refrigeraron a 34 °C.
Se obtuvo una solución acuosa del copolímero A1 como sal de sodio. La proporción de sustancias sólidas fue de 25 %. La viscosidad dinámica, determinada según DIN EN ISO 3219, fue de 100 mPa·s.
1.2. Obtención de una solución acuosa de sal mixta de sodio/amonio del copolímero A2
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Se procedió como se describe en 1.1, sin embargo, se efectuaron modificaciones en las alimentaciones 1, 3 y 4. La alimentación 1 se obtuvo del siguiente modo: En un recipiente agitador se mezclaron entre sí: 2,88 t de agua completamente desalinizada 256 kg de una solución acuosa al 15 % en peso de benceno sulfonato de sodio
183 kg de n-C18H37-(O-CH2-CH2)18-OH
209 kg de ácido metacrílico destilado fresco 644 kg de etiléster de ácido acrílico
2.075 kg de metiléster de ácido acrílico 14,6 kg de una solución acuosa al 25 % en peso de sosa cáustica Alimentación 3: 622 kg de acrilnitrilo destilado fresco Alimentación 4: Se mezclaron entre sí 4,18 t de agua completamente desalinizada y 316 kg de una solución acuosa
de amoníaco al 25 % en peso y se calentaron a 65 °C. Se obtuvo una solución acuosa del copolímero A2 como sal mixta de sodio/amonio. La proporción de sustancias
sólidas fue de 25 %. La viscosidad dinámica, determinada según DIN EN ISO 3219, fue de 110 mPa·s.
1.3.
Obtención de una solución acuosa de sal de sodio del copolímero A1 Se procedió como se describe en 1.2, sin embargo, la alimentación 4 se obtuvo del siguiente modo: Se mezclaron entre sí 4,18 t de agua completamente desalinizada y 316 kg de sosa cáustica acuosa al 25 % en
peso y se calentaron a 65 °C. Se obtuvo una solución acuosa del copolímero A3 como sal de sodio. La proporción de sustancias sólidas fue de 25 %. La viscosidad dinámica, determinada según DIN EN ISO 3219, fue de 80 mPa·s.
2.
Obtención de formulaciones acuosas acordes a la invención Trabajos previos: En un recipiente agitador se mezclaron entre sí: 32 kg de un polidimetilsiloxano con una viscosidad dinámica de 100 mPa·s 3 kg de un gel de sílice pirógeno, superficie BET de 800 m2/g, determinada según DIN 66131, diámetro de partículas (media numérica) 50 µm, determinada según el contador Coulter. 20 kg de un ácido poliacrílico, parcialmente neutralizado, valor de pH: 7,0, viscosidad dinámica de 28,5 % en peso
de la solución acuosa 3000 mPa·s a 28,5 °C
3 kg de n-C11H23O(CH2CH2O)3-H
80 l de agua completamente desalinizada Se obtuvo una mezcla previa 1 en forma de emulsión con estabilidad de almacenamiento.
2.1. Obtención de formulaciones acuosas acordes a la invención F 2.1 a F 2.3
En un recipiente agitador se mezcló la mezcla previa 1 y la solución acuosa del copolímero A1 en forma de sal de sodio o del copolímero A2 como sal mixta de sodio/amonio o del copolímero A3 como sal de sodio acorde a la tabla
1.
Tabla 1: Obtención de formulaciones acordes a la invención
Número de la formulación
A1 [kg] A2 [kg] A3 [kg] Mezcla previa 1 [g]
F 2.1
1 - - 2
F 2.2
- 1 - 2
F 2.3
- - 1 3
5 Las formulaciones acordes a la invención F 2.1 a F2.3 presentaron, a temperatura ambiente y también a 50 °C, una muy buena estabilidad de almacenamiento; incluso tras un mes de almacenamiento a temperatura ambiente o a 50 °C no se pudo comprobar visualmente ninguna diferen cia entre las formulaciones acordes a la invención analizadas.
2.2. Determinación del comportamiento de espumado de las formulaciones acordes a la invención y de copolímeros
El comportamiento de espumado se determinó según DIN 53 902, del siguiente modo.
10 Cada baño a analizar (50 g/l de solución acuosa del copolímero o 50 g/l de la formulación acorde a la invención) se calentaron a 80 °C.
En una probeta con pie, con un volumen de 1500 ml y una escala de 10 ml, se colocaron 250 ml del baño calentado a 80 °C (50 g/l de solución acuosa del copolímero o 50 g/l de la formulación acorde a la invención). Para generar espuma se realizaron 20 golpes en 20 segundos, con frecuencia de golpe constante, mediante un punzón con disco 15 perforado (diámetro: 60 mm, 24 perforaciones centradas con un diámetro de 3 mm cada una), en donde el disco perforado se extraía cada vez hasta el borde superior de la espuma. Directamente tras finalizar la generación de espuma se determinó el volumen total de líquido y espuma y tras los tiempos de espera indicados se determinó el respectivo volumen de espuma como diferencia entre el volumen total y el volumen de líquido (es decir, sin espuma).
Los resultados están representados en la tabla 2.
20 Tabla 2: Análisis del comportamiento de espumado
El baño contiene
[ml de espuma] directamente tras la finalización de la generación de espuma [ml de espuma] tras 1 minuto [ml de espuma] tras 5 minutos
A1
650 480 250
F 2.1
28 0 0
F 2.1 *
28 0 0
A2
600 450 280
F 2.2
25 5 0
F2.2*
28 8 0
A3
750 510 310
F 2.3
30 5 0
F2.3*
29 5 0
Las formulaciones acordes a la invención indicadas con * se remiten a la respectiva formulación acorde a la invención tras un tiempo de almacenamiento de 30 días a temperatura ambiente.
5
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3. Tratamiento del material textil
3.1. Obtención de un baño acuoso para el tratamiento de material textil y un baño de comparación
Se fabricaron 64 kg de la formulación acuosa acorde a la invención F 2.2 según la receta mencionada anteriormente y se diluyeron con 136 l de agua completamente desalinizada. Se obtuvieron 200 I de baño acuoso FI-1 acorde a la invención. Viscosidad dinámica: 300 mPa·s.
Para obtener un baño de comparación se mezclaron 64 kg de solución acuosa del copolímero A2 como sal mixta de sodio/ amonio con 128 g de antiespumante de polidimetilsilicona y se diluyeron con 136 I de agua completamente desalinizada. Se obtuvieron 200 I de un baño de comparación acuoso Fl-V2. Viscosidad dinámica 30 mPa·s.
3.2 Parámetros de prueba del tratamiento de material textil En una máquina de apresto del tipo BenSizeSingle de Benninger con secador de cilindros con aire caliente se trató
un hilo de poliéster (hilo de poliéster de cadena, hilo de urdimbre dtex: 78 f34 x1). La máquina de apresto se reguló del siguiente modo: Número de hilos: 10980, ancho en crudo/de peine: 168 cm, hilo/cm: 76,3 Concentración/refracción: 16°Brix Temperatura del baño: 25 °C Tratamiento: 1 inmersión, 1 aplastamiento. Presión media de aplastamiento:18 kN Separación en húmedo: 3 veces, sin separación en seco Velocidad de la máquina: 300 m/min Condiciones de secado: 2 veces secado al aire a 150°C, 5 cilindros a 145 °C cada uno Encerado posterior: a 85°C con cera de óxido de poli etileno, con (una media de peso de) aproximadamente 110 de
unidades de óxido de etileno/molécula Resto de humedad tras el secado: 0,4. % en peso Tensión del hilo en salida/entrada: 40 cN Presión de bobinado: 18 cN/hilo, presión de apriete: 200 N, sin estiraje Consumo del baño 138 l/100 kg de hilo de poliéster, carga del hilo: 5 % en peso Los hilos tratados posteriormente se tejieron como hilos de cadena (10 plegadores de urdimbre con,
respectivamente, 12.000 m)
3.3 Resultados de prueba del tratamiento acorde a la invención de material textil y muestra de comparación
Se llevó a cabo un tratamiento de textiles respectivo en las condiciones indicadas en 3.2, una vez (acorde a la invención) con el baño acuoso FL-1 y una vez con el baño acuoso de comparación FI-V2.
En la muestra de comparación se observó un ligero espumado tras el tratamiento de 1000 m de hilo de cadena de poliéster. Tras el tratamiento de 2000 m de hilo de cadena de poliéster se formó espuma. Incluso tras agregar 0,3 g/l de antiespumante de polidimetilsilicona (ver antes) se mantuvo la espuma. Tras el tratamiento de 5000 m de hilo de cadena de poliéster se observó una marcada formación de sedimentos en los cilindros de la máquina de apresto, que obligó a desconectar la máquina y a limpiar los cilindros. Tras limpiar los cilindros se continuó con la prueba, pero ésta tuvo que ser interrumpida nuevamente tras el tratamiento de 10.000 m de hilos de cadena de poliéster y los cilindros fueron nuevamente limpiados, retirando el sedimento.
En el tratamiento acorde a la invención se observó un ligero espumado tras el tratamiento de 1000 m de hilos de cadena de poliéster, pero luego no se formaba espuma. No fue necesaria la adición de antiespumante. El tratamiento acorde a la invención pudo continuar sin fallas. Tras el tratamiento acorde a la invención de 10.000 m de hilos de cadena de poliéster se interrumpió el tratamiento. En los cilindros no se observó sedimentación.
El tejido de poliéster obtenido acorde a la invención no presentaba fallas en el género en crudo y el aspecto del producto era impecable. El tejido en crudo del procedimiento de comparación presentaba un aspecto barrado.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para el tratamiento de material textil, caracterizado porque se lo trata con
    (a) al menos, una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolímero, obtenido a través de la copolimerización de (a1) 1 a 20 % en peso de ácido (met)acrílico,
    (a2) 2 a 20 % en peso de (met)acrilnitrilo, (a3) 30 a 80 % en peso de, al menos, un comonómero de la fórmula general I
    imagen1
    (a4) 0 a 20 % en peso de, al menos, una amida de la fórmula general II
    imagen1
    en donde las variables se definen del siguiente modo:
    R1, R2, R4, R5 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada,
    R6, R7 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, o
    R6 y R7 son juntos alquileno C2-C10,
    15 R3 es seleccionado entre alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada,
    (b)
    al menos, un polisiloxano,
    (c)
    al menos, un material sólido sobre la base de dióxido de silicio,
    (d)
    y agua.
  2. 2. Procedimiento acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento se realiza en presencia de 20 (e) al menos, un coloide protector.
  3. 3.
    Procedimiento acorde a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque al menos una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolímero (a) presenta una viscosidad dinámica en el rango de 30 a 1500 mPas.
  4. 4.
    Procedimiento acorde a la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque en el caso del, al menos único, material sólido sobre la base de dióxido de silicio (c) se trata de un gel de sílice pirógeno.
    25 5. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al menos un polisiloxano (b) presenta una viscosidad dinámica en el rango de 100 a 2000 mPas.
  5. 6. Formulación acuosa que contiene
    (a) al menos, una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolímero, obtenido a través de la copolimerización de (a1) 1 a 20 % en peso de ácido (met)acrílico,
    (a2) 2 a 20 % en peso de (met)acrilnitrilo, (a3) 30 a 80 % en peso de, al menos, un comonómero de la fórmula general I
    imagen1
    (a4) 0 a 20 % en peso de, al menos, una amida de la fórmula general II
    imagen1
    en donde las variables se definen del siguiente modo:
    10 R1, R2, R4, R5 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada,
    R6, R7 están seleccionados entre hidrógeno y alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada, o
    R6 y R7 son juntos alquileno C2-C10,
    R3 es seleccionado entre alquilo C1-C10 no ramificado o de cadena ramificada,
    (b) al menos, un polisiloxano, 15 (c) al menos, un material sólido sobre la base de dióxido de silicio,
  6. 7. Formulación acorde a la reivindicación 6, caracterizado porque contiene adicionalmente
    (e) al menos, un coloide protector.
  7. 8. Formulación acorde a la reivindicación 6 o 7, caracterizada porque al menos una sal de metales alcalinos o de amonio de un copolímero (a) presenta una viscosidad dinámica en el rango de 40 a 800 mPas.
    20 9. Formulación acorde a una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque en el caso del, al menos único, material sólido sobre la base de dióxido de silicio (c) se trata de un gel de sílice pirógeno.
  8. 10. Formulación acorde a una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque al menos un polisiloxano (b) presenta una viscosidad dinámica en el rango de 100 a 200 mPas.
  9. 11. Utilización de las formulaciones acordes a una de las reivindicaciones 6 a 10, para el tratamiento de material 25 textil.
  10. 12. Procedimiento para el tratamiento de material textil utilizando las formulaciones acordes a una de las reivindicaciones 6 a 10.
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