ES2266172T3

ES2266172T3 - Acabados de productos planiformes, tejidos y fibras textiles.

Info

Publication number: ES2266172T3
Application number: ES01914943T
Authority: ES
Inventors: Alfred Klaus; Walter Marte; Ulrich Meyer; Peter Waeber
Original assignee: Schoeller Technologies AG
Current assignee: Schoeller Technologies AG
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2021-04-02
Also published as: AU2001242211A1; ATE331066T1; US20050066448A1; JP5236919B2; KR100694334B1; WO2001075216A1; KR20020086930A; JP2008069507A; US20030100234A1; TWI238213B; DK1268919T3; PT1268919E; CH695946A5; US7056845B2; DE50110256D1; EP1268919A1; JP2003529673A; EP1268919B1; US20090137171A1

Abstract

Capa de acabado de hidrofobización u oleofobización, aplicada sobre una superficie de fibra o de tejido, que comprende al menos dos componentes de hidrofobización u oleofobización, comprendiendo un primer componente al menos un agente dispersante con al menos un componente polar y un segundo componente al menos una fase apolar dispersada o coloide y encontrándose los agentes dispersantes y la fase dispersada en un estado de gel, y distribuyéndose los coloides de la fase dispersada de manera anisótropa en el agente dispersante, de tal manera que los coloides se encuentran concentrados en la zona de una superficie de la capa de acabado, que forma una capa límite de fases entre la capa de acabado y la atmósfera circundante.

Description

Acabado de productos planiformes, tejidos y fibras textiles.

La invención se refiere a productos planiformes y fibras textiles oleófobas e hidrófobas así como a un procedimiento para el acabado de productos planiformes, tejidos y fibras textiles, en especial para la generación de efectos de acabado hidrófobos y oleófobos sobre productos planiformes, tejidos y fibras textiles que resistan a limpiezas y a lavados. Estos efectos de acabado se denominan en general como acabado de hidrofobización y oleofobación.

En el ennoblecimiento de productos textiles se usan hoy en día un gran número de sustancias químicas de hidrofobización, distinguiéndose por un lado entre los agentes de hidrofobización persistentes y no persistentes al lavado y por otro lado entre los que contienen productos fluorocarbonados y no fluorocarbonados. Un grupo adicional lo representan los agentes de hidrofobización que contienen siliconas. Se conoce también la utilización de agentes de hidrofobización que contienen siliconas en combinación con resinas fluorocarbonadas. Se utilizan derivados de los ácidos grasos que contienen metales pesados, en especial parafinas con compuestos metalorgánicos individualmente o en combinación con resinas fluorocarbonadas para el acabado de productos planiformes, tejidos y fibras textiles. Todos los agentes de hidrofobización tienen en común su carácter más o menos apolar e insoluble en agua, por lo que se utilizan en forma de emulsiones o microemulsiones.

Los agentes de hidrofobización no persistentes al lavado tienen hoy en día poca importancia, ya que también la calidad de los efectos de hidrofobización que se consiguen con éstos ya no corresponde a las normas y exigencias actuales.

Los productos conocidos en su mayoría o los acabados que se preparan con éstos se basan en productos de \alpha-aminoalquilación reactivos de grasas modificadas, resinas fluorocarbonadas y derivados de la silicona o de sus mezclas. Los mejores efectos de hidrofobización según las técnicas de trabajo de hoy en día sólo pueden alcanzarse con resinas fluorocarbonadas o en combinación con productos de \alpha-aminoalquilación reactivos de grasas modificadas previamente policondensados (diluyentes) y aglutinantes autorreticulantes (reforzadores).

Se denominan como compuestos que contienen grupos reactivos de grasas modificadas todos aquéllos, que contengan además de al menos un grupo reactivo uno o varios restos alquilo (C_{8}-C_{25}) enlazados de manera covalente. Los productos de \alpha-aminoalquilación de grasas modificadas que se usan preferiblemente son compuestos de N-metilol de aminas grasas, amidas de ácidos grasos así como derivados de la urea metilolados con formaldehído, cuyas funciones metilol pueden encontrarse parcialmente eterificadas.

Se demandan también de manera cada vez más acusada acabados textiles que se ajusten a los más nuevas normas ecológicas debido por un lado al auge de la concienciación medioambiental de los consumidores y por otro lado a las directrices legales que cada vez van siendo más severas. Esto significa, que tanto los materiales de fibra utilizados así como las sustancias de acabado y colorantes deben ser en el sentido más amplio compatibles con el medio ambiente. El consumidor exige productos textiles que puedan llevarse sin reparos. Esto significa para las prendas de vestir, que éstas deben ser compatibles con la piel y estar libres de sustancias alergénicas, pero cumplir a este respecto con las más altas exigencias de confortabilidad y funcionalidad.

Durante la producción de los productos textiles debe asegurarse el carácter inofensivo de la manipulación de las materias primas y de los materiales auxiliares y de acabado usados. También se exige la eliminación inofensiva de las sustancias químicas residuales, aguas residuales, y emisiones de gases que se producen durante la producción y el ennoblecimiento. Y en aras de un sistema cerrado deben finalmente poder reciclarse y eliminarse los productos textiles con la menor carga medioambiental posible.

En suma estas exigencias conducen ya actualmente a un destierro de muchos colorantes, de sustancias químicas halogenadas y que contienen siliconas así como de las mismas siliconas, tal como se usan por ejemplo en los acabados de hidrofobización de tejidos industriales y para vestir. Los agentes de acabado halogenados de manera especial conducen en su utilización sólo a componentes de aguas residuales de difícil eliminación así como a problemas de eliminación de los tejidos industriales y prendas de vestir acabados con éstos tras haber vencido la vida útil.

El documento WO 97/00995 describe una mezcla líquida de sustancias químicas así como un semiproducto para el acabado sobre productos planiformes y fibras textiles. La capa de acabado polimerizada de hidrofobización u oleofobización que se produjo de esta manera comprende al menos un agente dispersante y al menos una fase dispersante en una distribución homogénea. Pero esta capa se desgasta con mucha rapidez.

Es objetivo de la presente invención conseguir una capa de acabado, que consigue una mejora de los efectos de hidrofobización y oleofobización y que posibilite una renovación de la hidrofobización.

Un objetivo adicional de la invención es realizar un procedimiento de acabado de textil nuevo en especial para la hidrofobización y oleofobación de productos textiles (hidrofobia y oleofobia), que posibilita producir productos planiformes y fibras textiles, las cuales son en sus propiedades funcionales al máximo nivel iguales o superiores a los productos producidos según los procedimientos de acabado conocidos, pero permitiendo al mismo tiempo, sustituir total o parcialmente las sustancias químicas que actualmente se utilizan normalmente por compuestos nuevos, que hasta ahora no son de uso corriente. Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar oleofobizaciones e hidrofobizaciones de productos textiles, que posibilitan, volver a regenerar total o al menos parcialmente un efecto de hidrofobización u oleofobación que ha ido desgastándose con el tiempo.

Además la presente invención debe describir un procedimiento de acabado para productos textiles, que permita prescindir de sustancias químicas no deseadas incompatibles con el medio ambiente sin tener que renunciar a la calidad y funcionalidad del acabado.

Estos objetivos se solucionan mediante una capa de acabado de hidrofobización u oleofobización según la reivindicación 1, artículos textiles nuevos según la reivindicación 19 y un procedimiento de acabado nuevo según la reivindicación 23.

El objetivo se soluciona por un lado mediante una distribución anisótropa de los coloides de la fase dispersante en el agente dispersante. Anisótropo significa que la concentración de los coloides varía y no es homogénea. En la superficie de la capa de acabado se encuentran más coloides que en la proximidad de las fibras. La distribución anisótropa es de gran importancia para la presente invención, ya que los coloides (componentes huésped) son principalmente responsables de la hidrofobia. Deben encontrarse en la superficie de la capa de acabado para alcanzar la hidrofobización u oleofobización deseada de la capa de acabado.

Por otro lado se posibilita una regeneración de la hidrofobización cuando la capa de acabado según la invención se encuentra en un estado de gel. Mediante el aporte de calor por ejemplo en la secadora para la ropa, se convierte este estado de gel en un estado de sol, el cual vuelve a regenerar la distribución anisótropa de los componentes y de esta manera la hidrofobización u oleofobización deseada de la capa de acabado.

Una característica sustancial de la invención es la utilización de un sistema de dispersión (comprendiendo las dispersiones también las emulsiones) como un sistema "huésped-hospedador", el cual posibilita una autoorganización espacial de los componentes del acabado. Mediante la autoorganización de los componentes de "huésped" y "hospedador", de la fase dispersada y del agente dispersante respectivamente tiene lugar una distribución anisótropa del componente "huésped" o la fase dispersada dentro del componente "hospedador" dentro de la capa de acabado. El componente "huésped" se concentra en la capa de acabado finalizada en la superficie de la capa de acabado y rige de esta manera las propiedades físicas, químicas y físico-químicas en esta interfase entre la capa de acabado aplicada y la atmósfera circundante. Por medio de los aditivos gelificantes en la fase acuosa del sistema de dispersión tal como por ejemplo polisacáridos solubles de alto peso molecular o componentes polares reticulantes tales como por ejemplo la glicerina y los derivados de la urea metoximetilolados aparece sobre el tejido paralelamente a la autoorganización mencionada una formación de membrana. Durante este proceso se divide el sistema de dispersión homogéneo inicialmente dependiendo de las condiciones de secado en dos fases líquidas que se denominan coacervatos. Una de las dos contiene principalmente los porcentajes de polímeros gelificantes, mientras que la otra se rige por componentes hidrófobos u oleófobos apolares. Por medio de la reacción de reticulación y la desolvatación que durante el secado va progresando tiene lugar una contracción del gel de polímeros, a continuación de la cual se forma el sistema de poros de una membrana a partir de la estructura que anteriormente se encontraba como gel. La capa de acabado terminada representa esencialmente una dispersión en estado de gel. Puede utilizarse el sistema heterodisperso para la formación de estructuras de columna y con éstas para la formación de una superficie microrrugosa sobre el tejido de acabado, el cual presenta un denominado efecto "loto". Este fenómeno se conoce de la naturaleza (Ultrastructure and chemistry of the cell wall of the moos Rhacocarpus purpurascens: a puzzling architecture among plants [1,2]) y se transmite según la presente invención a los acabados textiles de hidrofobización u oleofobización. El efecto "loto" natural se basa en una estructura superficial tridimensional, en la que los cristales de cera generados sobre las hojas mediante la autoorganización crean una microrrugosidad, que favorecen mucho el mecanismo de autolimpieza de la planta [3].

La autoorganización y la formación de la estructura de la membrana, con respecto a la tendencia a separar parcialmente los componentes del "huésped" y el "hospedador" llevan al enriquecimiento del componente "huésped" hidrófobo u oleófobo en la superficie, con respecto a la capa de separación de fase entre la capa de acabado y la atmósfera circundante. La autoorganización de los componentes "huésped" y "hospedador" lleva de esta manera a aumentos considerables de los efectos de hidrofobización u oleofobización en la capa de acabado en comparación con un sistema distribuido de manera homogénea.

En contraposición a los procedimientos conocidos el nuevo procedimiento de acabado posibilita en caso de necesidad prescindir total o parcialmente de las sustancias químicas incompatibles con el medio ambiente. Las sustancias químicas correspondientes que van a ser utilizadas se seleccionan por un lado debido al perfil que se exige para el acabado y por otro lado según la aptitud física, química y físico-química en el sentido de a) la aparición de la estructura superficial tridimensional deseada (de la estructura de columnas para lograr el efecto "loto") y/o b) una inestabilidad inherente que se forma de las fases del baño de hidrofobización u oleofobización.

A este respecto se aplican según la reivindicación 1 al menos dos sustancias químicas de hidrofobización diferentes así como sustancias químicas reticulantes, formadoras de estructuras de gel (agente dispersante y fase dispersada) sobre la superficie de fibras o de tejido, que debido a sus propiedades físicas, químicas y físico-químicas proporcionan durante un procedimiento de secado y fijación posterior la microrrugosidad deseada y/o una inestabilidad inherente de las fases del baño de hidrofobización.

La autoorganización y la formación de la membrana se determinan tanto a través de la inestabilidad de las fases como a través de las transiciones de fases de uno o varios componentes del acabado.

Las propiedades principales del sistema de hidrofobización son de esta manera los distintos estado de agregación de los componentes de hidrofobización y/o la inestabilidad termodinámica de la fase mixta (emulsión de aceite en agua), a consecuencia de lo cual uno de los componentes de hidrofobización se refortalece en la capa límite (fase líquida/gaseosa, o fase sólida/gaseosa) en el marco de un procedimiento de autoorganización, de manera similar a la orientación de un tensioactivo o que por ejemplo está formando estructuras de columnas. La dispersión en forma de sol en el momento de la aplicación se convierte en estado de gel en el resto del procedimiento. A este respecto uno de los componentes de hidrofobización, concretamente el "hospedador" o el agente dispersante forma una matriz amorfa o estructura de membrana, en la que se encuentra instalado el segundo componente, concretamente el "huésped" o la fase dispersada, según un sistema de "huésped-hospedador". Los segundos componentes o "huésped" pueden clasificarse según sus propiedades a groso modo en dos grupos. Por un lado puede hablarse de componentes "loto" y por otro lado de componentes "micelas". Ambos grupos de componentes poseen durante el secado hasta su fijación una cierta movilidad, que es de crucial importancia para la autoorganización y de esta manera para el efecto de hidrofobización u oleofobización deseado.

La nueva capa de acabado posibilita convertir el estado de gel del agente dispersante y de la fase dispersada mediante el aporte de energía al menos de manera parcialmente reversible en un estado de sol. Esto permite, sobre todo tras un largo periodo de desgaste de la capa de acabado volver a regenerar totalmente o al menos de manera parcial la hidrofobia u oleofobia que ha ido desgastándose. A este respecto no es necesario administrar material desde el exterior. La capacidad para la autoorganización y la movilidad de los coloides en la dispersión de textura de sol lleva a una reorganización y concentración en la superficie de la capa de acabado de la capa límite con el medio circundante. En el caso más simple puede regenerarse el efecto hidrófobo u oleófobo de un artículo textil con la nueva capa de acabado mediante un simple calentamiento en la secadora de la ropa.

El sistema "hospedador-huésped" descrito puede ampliarse según el perfil que se exige para el acabado mediante componentes adicionales. Ejemplos son la utilización conjunta de formadores de películas para mejorar por un lado la adhesión sobre el material textil y por el otro la persistencia del acabado frente a los lavados.

De crucial importancia para la autoorganización o la formación de estructuras de columna es la producción de los baños de hidrofobización u oleofobación. A este respecto se introduce el componente principal según la masa (diluyentes) del sistema de hidrofobización u oleofobización en una emulsión acuosa, en la que se emulsiona por regla general el segundo componente que es aún más apolar que el componente principal. Paralelo a esto se produce una segunda disolución que contiene las sustancias químicas gelificantes, es decir el aglutinante polimérico y los catalizadores eventuales. Con ambas disoluciones se genera una emulsión de aceite en agua al emulsionar los agentes de hidrofobización en la disolución acuosa que contiene las sustancias químicas gelificantes. El hecho de emulsionar los componentes de hidrofobización u oleofobización se lleva a cabo por ejemplo con sistemas de mezclado de alta presión o con sistemas de rápida agitación (principio rotor/estator). Los baños de hidrofobización u oleofobización producidos de esta manera se aplican sobre el producto textil con las técnicas de aplicación habituales en la industria tales como fulardar, revestimiento, pulverización, o formación de espuma.

Para la mejor adhesión de la capa de hidrofobización u oleofobización pueden aplicarse en el caso especial de materiales de fibras sintéticas capas de adhesión, que se denominan como capas de imprimación. El objetivo de la producción de una capa de imprimación en los tejidos sintéticos es poner a disposición directa o indirectamente grupos reactivos fijados a un polímero para fijar de manera covalente las sustancias químicas de hidrofobización u oleofobación o de aglutinación de la capa de hidrofobización u oleofobación. Las capas de imprimación en los materiales de fibras naturales sirven por ejemplo para el control del hinchamiento o la ausencia de rugosidad que a menudo se demanda paralelamente junto con la hidrofobización u oleofobación.

La generación de capas de imprimación y su utilización dependen del carácter químico del material de soporte. Ha demostrado ser ventajoso en el caso de los materiales de soporte de fibras sintéticas o de regeneración, tejidos o productos planiformes formar la capa de imprimación o bien directamente a partir de una superficie de material de soporte modificada, o bien aplicar polímeros naturales o sintéticos reticulados que contengan grupos hidroxilo, carbonilo, amino o tiol sobre el material de soporte. De esta manera los materiales de poliéster ofrecen por ejemplo la posibilidad de generar grupos hidroxilo y carbonilo fijados al polímero por medio de la saponificación parcial del poliéster. Durante estas saponificaciones parciales se eliminan las capas superficiales del material de poliéster, que corresponden en proporción a del 0,01 al 1% del material de poliéster, preferiblemente del 0,2 al 0,4%.

Los grupos reactivos que se fijaron indirectamente al polímero pueden generarse por ejemplo mediante la aplicación de polímeros sintéticos o naturales que contengan grupos hidroxilo tales como lignina, polisacáridos, poli(alcohol vinílico), etc. y posterior reticulación con por ejemplo isocianatos o productos de \alpha-aminoalquilación por ejemplo de dimetiloletilen-urea o derivados de la hexamatilolmelamina.

Los formadores de geles o aglutinantes poliméricos que se usan en combinación con los agentes de hidrofobización pueden ser resinas de formaldehído policondensadas reticulables (Luwipal 66 de la empresa BASF) o sus componentes individuales, derivados de los ácidos acrílicos y metacrílicos prepoliméricos, isocianatos, poliuretanos, etc. o en combinación con compuestos que portan grupos reactivos como por ejemplo polisacáridos, glicerina o gelatina. Todos los sistemas aglutinantes o de gelificación se caracterizan por una limitada miscibilidad con el agua, que tienen como propiedad de manera inherente o tras tratamiento térmico.

Como componentes principales de hidrofobización, también denominados diluyentes, pueden utilizarse acrilatos, metacrilatos, isocianatos o derivados del epóxido y de la urea, monoméricos o prepolímeros o previamente policondensados, pero siempre de de grasas modificadas apolares, las cuales pueden fijarse mediante un tratamiento térmico y los catalizadores correspondientes sobre el producto textil de manera resistente al lavado.

El componente "huésped" o fase dispersada, que debido a sus propiedades es el principal responsable de la autoorganización de la capa de hidrofobización u oleofobación (separación de fases) y de la formación de estructuras de columna con orientación dirigida a la interfase puede constar según el perfil que se exige para el acabado de materiales auxiliares muy diferentes pero siempre hidrófobos u oleófobos muy apolares.

- De mención especial son los aceites de silicona, ésteres de grasas modificadas, éteres o amidas (tales como por ejemplo ésteres y éteres de glicerina, ésteres y éteres de sorbitano) como líquidos apolares de elevado punto de ebullición, los cuales difunden a la interfase (sólido/gas) durante el proceso de fijación y se fijan en una posición favorable para el efecto de hidrofobización u oleofobación.

- Un grupo adicional lo representan los ésteres de ácidos grasos, éteres alquílicos (C_{12}-C_{25}) y por ejemplo amidas de ácidos grasos policondensadas, las cuales se encuentran dispersadas como material sólido en la emulsión de hidrofobización u oleofobación y que durante la fijación térmica posterior se funden total o sólo parcialmente y según el efecto deseado rigen la interfase con sus propiedades físicas.

- Un tercer grupo comprende las sustancias, que forman estructuras de columnas. A éstas pertenecen por ejemplo ceras micronizadas (tamaños de partícula de 0,1-50 \mum, preferiblemente alrededor de 20 \mum) tales como por ejemplo ceras de poliolefinas o de amidas de ácidos grasos así como ceras como productos de aminoalquilación de grasas modificadas y partículas hidrófobas de dióxido de silicio (tamaños de partícula de desde 5 hasta 100 nm), preferiblemente nanopartículas con tamaños de partícula de desde 5 hasta 50 nm, las cuales se encuentran también dispersadas en el baño de hidrofobización u oleofobación y posteriormente se fijan en la capa de acabado. Ejemplos de tales sustancias son ceras de Ceridust (Clariant) o Aerosile (Degussa), las cuales se usan preferiblemente.

Los ejemplos siguientes muestran una visión general de la eficacia del procedimiento.

Ejemplo 1

Se genera sobre un tejido de poliéster con un peso por metro cuadrado de 180 g mediante saponificación parcial (del 0,3%) una capa de imprimación para la mediación de la adhesión entre el poliéster y la capa de adhesión. Se impregna el tejido pretratado de esta manera con un baño de hidrofobización con una aplicación de baño del 60%, posteriormente se seca y se condensa a 150ºC durante 3 minutos. El baño de hidrofobización contiene los siguientes componentes:

Agua	923,5	ml/l
Ácido cítrico	5	g/l
Sulfato de aluminio	0,5	g/l
Perapret HVN (aglutinante)	26	g/l
Guar (gelificante)	2	g/l
Phobotex FTC (diluyente)	40	g/l
Monooleato de glicerina	5	g/l

El tejido convertido en hidrófobo se caracteriza por sus buenas notas en las pruebas, las cuales tan sólo se obtienen habitualmente con la utilización de resinas de fluorocarbonos o impregnaciones de silicona (Tabla 1). Como criterios de valoración sirven la prueba de pulverización según la norma ISO 4920-1981, la nota de repelencia al agua según Bundesmann (ISO 9865/1993) así como la absorción de agua porcentual calculada de manera gravimétrica durante la prueba de irrigación.

TABLA 1 Valores de la prueba de hidrofobización

	Original	Tras 3 lavados (según EN 26330)
Prueba de pulverización	100%	100%
Absorción de agua	9%	12%
Notas de repelencia	1'/5, 5'/5, 10'/5	1'/5, 5'/4, 10'/4

Ejemplo 2

Se produce sobre un tejido de poliéster con un peso por metro cuadrado de 250 g mediante saponificación parcial (del 0,5%) una capa de imprimación. Se impregna el tejido así pretratado sobre un fulard de una aplicación de baño del 55% y se seca de manera continua sobre una rama tensora. La fijación del acabado de hidrofobización se lleva a cabo a 160ºC durante tres minutos.

El baño de hidrofobización contiene además de los componentes restantes nanopartícuals de dióxido de silicio convertidas en hidrófobas (Aerosil R812S), las cuales son responsables de las estructuras de columna de la capa de hidrofobización.

Agua	757	ml/l
Ácido acético	5	g/l
Sulfato de aluminio	0,5	g/l
Glicerina	3	g/l
Lyofix CHN	9	g/l
Cerol EWL	220	g/l
Tripalmitina	4	g/l
Aerosil R812S	1,5	g/l

El tejido tratado se caracteriza además de por sus muy buenos resultados de hidrofobización (tabla 2), por su muy suave y "seca" sensación táctil; ésta es la diferencia con respecto a las hidrofobizaciones de silicona, las cuales generan una sensación táctil lisa. Una ventaja adicional es la capacidad de antideslizamiento mejorada. Los criterios de valoración son análogos a aquellos del ejemplo 1.

TABLA 2 Valores de la prueba de hidrofobización

	Original	Tras 3 lavados
Prueba de pulverización	100%	100%
Absorción de agua	7%	9%
Notas de repelencia	1'/5, 5'/5, 10'/5	1'/5, 5'/5, 10'/5

Ejemplo 3

Se impregnó antes de la de la hidrofobización un tejido de algodón descrudado y blanqueado con un peso por metro cuadrado de 150 g con una disolución que contiene reticulantes para reducir en una posterior contaminación con agua la penetración del agua en las fibras o el hinchamiento de las fibras. Para producir esa capa de imprimación el baño de impregnación contiene Rucon FAN 10 g/l (Rudolf Chemie), ácido cítrico 3 g/l, cloruro de magnesio 5 g/l y Perapret HVN 10 g/l (BASF). Tras la impregnación con el baño de imprimación se seca el tejido durante dos minutos a 110ºC. Ahora se lleva a cabo la aplicación del baño de hidrofobización, el cual contiene todos los componentes para la generación del efecto de hidrofobización que se forma mediante la separación por fases.

Agua	922,3	ml/l
Guar	2	g/l
Ácido cítrico	3	g/l
Sulfato de aluminio	1	g/l
Phobotex FTC	50	g/l
Éster dodecílico del ácido metacrílico	15	g/l
Peróxido de urea	1,5	g/l
Sulfato de hierro	0,2	g/l
Fosfato de tris(trimetilsililo)	5	g/l

Tras la impregnación del tejido realizada sobre un Fulard (aplicación del baño del 72%) se lleva a cabo el secado a 100ºC en una rama tensora. Se realiza igualmente la fijación de las sustancias químicas de hidrofobización sobre una rama tensora a 160ºC durante dos minutos.

La hidrofobización generada de esta manera muestra valores de prueba análogos tal como los que se encontraron en los ejemplos 1 y 2.

TABLA 3 Valores de la prueba de hidrofobización

	Original	Tras 3 lavados
Prueba de pulverización	100%	100%
Notas de repelencia	1'/5, 5'/5, 10'/5	1'/5, 5'/5, 10'/5

Ejemplo 4

Se impregna para la posterior reticulación de la porción de algodón un tejido colorado y pretratado de algodón/poliéster (70/30) con un peso por metro cuadrado de 120 g con una disolución de reticulación y se precondensa y seca a 130ºC. Como reticulante funciona un derivado de la urea pobre en formaldehído (dimetoxietilen-urea), usándose como catalizadores el ácido cítrico y el cloruro de magnesio. En una segunda etapa de trabajo se lleva a cabo la oleofobización del tejido aplicando sobre el tejido un baño con los siguientes componentes y secándolo a 120ºC durante un minuto. La absorción del baño asciende al 65% con respecto al peso seco del tejido.

Agua	953	ml/l
Ácido acético al 60%	1	g/l
Ruco-Guard EPF 1561	40	g/l
Ruco-Guard LAD	4	g/l
Aerosol R812S	2	g/l

Se lleva a cabo la fijación sobre una rama tensora a una temperatura de 160ºC durante un minuto. El tejido acabado muestra propiedades oleófobas e hidrófobas muy buenas tal como lo muestran los valores de la prueba de la tabla 4.

TABLA 4 Tabla de valores de medición de la oleofobación

	Original	Tras 3 lavados
Prueba de pulverización	100%	100%
Notas de repelencia	1'/5, 5'/5, 10'/5	1'/5, 5'/5, 10'/5
Repelencia al aceite*	6	6
*Según el método de prueba AATCC 118-1997 (repelencia al aceite: prueba de resistencia a hidrocarburos)

Ejemplo 5

Se reviste un tejido doble con la composición siguiente: Polyami al 80%, PES-Coolmax® al 10% y Lycra al 10% con un peso por metro cuadrado de 170 g con un baño de espuma para convertir en hidrófobo el tejido sobre todo en un lado. El baño de revestimiento contiene todas las sustancias químicas para lograr el efecto de hidrofobización y para la formación de estructuras de columna.

Agua	914,5	ml/l
Ácido cítrico	5	g/l
Sulfato de aluminio	0,5	g/l
Phobotex FTC	60	g/l
Glicerina	3	g/l
Lyofix CHN	10	g/l
Tripalmitina	4	g/l
Ceridust 9615A	3	g/l

Se dosifica el baño de hidrofobización en el dispositivo de revestimiento de la rama tensora a través de un agregado que genera espuma y se aplica en un lado sobre el tejido. Se lleva a cabo el secado a una temperatura de refrigeración límite de aproximadamente 50ºC sobre la rama tensora mencionada, sobre la cual se lleva cabo posteriormente la condensación/fijación. Ésta se lleva a cabo a 160ºC durante dos minutos.

Los efectos logrados con este acabado (tabla 5) muestran un efecto hidrófobo muy bueno junto con simultáneamente un transporte de humedad bueno, el cual es muy importante para las prendas de deporte.

TABLA 5 Datos de comprobación del acabado

	Original	Tras 3 lavados
Prueba de pulverización	100%	100%
Notas de repelencia	1'/5, 5'/5, 10'/5	1'/4, 5'/4, 10'/4
Absorción del agua	7%	13%

Ejemplo 6

Se impregna un tejido de poliamida con un peso por metro cuadrado de 150 g con un baño cuyas sustancias contenidas forman estructuras de columna debido a la autoorganización que aparece durante la fijación. Wollpol A 702 (prepolímero acrílico reticulante ácido, empresa Reichhold) y estearato de acrilo son partes del sistema de aglutinates para la mejor fijación del Phobotex FTC, que se encuentra emulsionado en el baño de manera microdispersa. Se aplica sobre el tejido el baño de hidrofobización por medio de un fulard, secándose y condensándose posteriormente sobre una rama tensora. El baño de hidrofobización consta de los siguientes componentes:

Agua	825,5	ml/l
Isopropanol	50	ml/l
Meypro-Guar Casaa M-200	2	g/l
Cloruro de magnesio x 6 H_{2}O	4	g/l
Wollpol A 702 al 50%	30	g/l
Estearato de acrilo	10	g/l
Phobotex FTC	75	g/l
Azoisobutironitrilo	0,5	g/l

La temperatura de secado asciende a 60ºC y las condiciones de condensación se encuentran a 150ºC y 2,5 minutos de duración del tratamiento.

El acabado de hidrofobización realizado de esta manera se caracteriza por sus muy buenos efectos, los cuales se encuentran representados en la tabla 6. El tejido convertido en hidrófobo de esta manera se adecua excelentemente para la utilización de artículos de prendas de deporte.

	Original	Tras 3 lavados
Prueba de pulverización	100%	100%
Notas de repelencia	1'/5, 5'/5, 10'/5	1'/5, 5'/5, 10'/5
Absorción del agua	3%	8%

Se describe a continuación mediante dos ejemplos de aplicación adicionales un sistema "hospedador" a base de acrilato. La sustitución de las resinas de melamina-formaldehído modificadas con estearina por poliacrilato modificado con estearina resultó ser ventajosa entre otros para la estabilidad de las emulsiones. Se examinaron diversos monómeros modificados del ácido acrílico y del ácido metacrílico (tales como por ejemplo: el éster dodecílico del ácido acrílico, éster dodecílico del ácido metacrílico, ésteres con grupo terc-butilo terminal del ácido acrílico y del ácido metacrílico), los cuales dan como resultado mediante polimerización en emulsión un prepolímero fundible, reticulable, modificado estáticamente.

Ejemplo 7

Se impregna un tejido de poliéster con un peso por metro cuadrado de 230 g con un baño de hidrofobización, cuyo componente "hospedador" consta de un prepolímero acrílico reticulable estearilo modificado. La producción del prepolímero acrílico se lleva a cabo según un procedimiento de polimerización en emulsión. El prepolímero acrílico llega a utilizarse como una emulsión de partida al 20-40%. Se mezcla ya durante la producción de la emulsión de acrilato el triglicérido ("huésped"), el cual migra durante la fijación sobre el tejido a la capa superficial para la mejor estabilización del sistema "hospedador-huésped". Se agita posteriormente en un recipiente para el agua la emulsión de partida que contiene el prepolímero acrílico y el triglicérido junto con las demás sustancias químicas según el procedimiento siguiente. El prepolímero acrílico estearilo modificado se caracteriza por una formación de película muy buena, la cual tiene lugar durante el secado en el intervalo de temperaturas de 60-90ºC.

Agua	733	g/l
Isopropanol	80	g/l
Monolaurato de sorbitano (Span 20)	2,5	g/l
Emulsión de partida de acrilato al 32%	180	g/l
Aerosil R 812 S	4,5	g/l

Se aplica el baño de hidrofobización mediante impregnación del tejido. El peso de aplicación asciende al 48% con respecto al peso seco del tejido. Las condiciones de secado se encuentran a 110ºC durante 1,5 minutos. Se realiza la condensación posterior a 150ºC durante 2 minutos.

El acabado de hidrofobización producido basándose en acrilato puede compararse directamente con respecto a los criterios de hidrofobización, con los acabados de Phobotex, sin embargo con las ventajas de una estabilidad de baño esencialmente más alta y la de un acabado prácticamente carente de formaldehído.

	Original	Tras 3 lavados
Prueba de pulverización	100%	100%
Absorción del agua	6%	8%
Notas de repelencia	1'/5, 5'/5, 10'/5	1'/5, 5'/4, 10'/4

Ejemplo 8

Se dota un tejido de poliéster, cuya finalidad de uso se encuentra en el sector de los artículos de prendas deportivas, con un acabado de hidrofobización que corresponde al principio "hospedador-huésped" mencionado ya en varias ocasiones. Se forma el sistema "huésped" por un prepolímero acrílico, el cual se produce a partir de una mezcla de monómeros que consta de ácido metacrílico, éster dodecílico del ácido metacrílico y aminoetilmetacrilato de terc-butilo (SEROPOL QMO 204) según el procedimiento de polimerización en emulsión. Para la producción de la emulsión de partida de acrilatos se le añade a la mezcla de monómeros el 10% de un esteariltriglicérido con respecto a la masa del monómero. El contenido en materiales sólidos de la emulsión de partida de acrilato asciende al 35%. El prepolímero acrílico que contiene el triglicérido muestra un comportamiento de fundido excelente a 50-90ºC, unido a la formación de película deseada y la orientación autodinámica del triglicérido en la superficie de la capa. Se introducen con agitación para la producción del baño de hidrofobización en un recipiente para el agua la emulsión de partida de acrilato junto con el resto de sustancias químicas, en parte predispersadas (por ejemplo Aerosil R812S)

Agua	794	g/l
Isopropanol	50	g/l
Emulsión de partida de acrilato al 32%	150	g/l
Aerosil R 812 S	5	g/l
Polivinilpirrolidona K 90	1	g/l

Se lleva a cabo la aplicación mediante impregnación del tejido con una aplicación de baño del 55%. Se lleva a cabo el secado posterior a 110ºC durante 1,5 minutos. Mediante la condensación posterior tiene lugar una autorreticulación del prepolímero acrílico, de la cual resulta una resistencia muy alta frente al lavado.

Los tejidos con acabado según este método muestran propiedades de hidrofobización muy buenas con una resistencia frente al lavado muy alta, la cual sólo se logra por lo demás con agentes de hidrofobización fluorados.

	Original	Tras 3 lavados
Prueba de pulverización	100%	100%
Absorción del agua	5%	7%
Notas de repelencia	1'/5, 5'/5, 10'/5	1'/5, 5'/5, 10'/5

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Bibliografía

[1] H. G. Edelmann, C. Neinhuis, M. Jarvis, E. Fischer, W. Barthlott,

"Ultrastructure and chemistry of the cell wall of the moss Rhacocarpus purpurascens: a puzzling architecture among plants",

Planta (1998) 206, 315-321.

[2] Documento PCT/EP95/02934,

Datos de prioridad: P 44 26 962.5 del 29.07.1994

Solicitante: W. Barthlott,

Título: "Self-cleaning surfaces of objects and process for producing same".

[3] W. Barthlott, C. Neinhuis,

"Nur was rauh ist, wird von selbst sauber"

Technische Rundschau Nº 10 (1999), 56-57.

Claims

1. Capa de acabado de hidrofobización u oleofobización, aplicada sobre una superficie de fibra o de tejido, que comprende al menos dos componentes de hidrofobización u oleofobización, comprendiendo un primer componente al menos un agente dispersante con al menos un componente polar y un segundo componente al menos una fase apolar dispersada o coloide y encontrándose los agentes dispersantes y la fase dispersada en un estado de gel, y distribuyéndose los coloides de la fase dispersada de manera anisótropa en el agente dispersante, de tal manera que los coloides se encuentran concentrados en la zona de una superficie de la capa de acabado, que forma una capa límite de fases entre la capa de acabado y la atmósfera circundante.

2. Capa de acabado de hidrofobización u oleofobización según la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie de la capa de acabado presenta una hidrofobia u oleofobia aumentada o de igual valor frente al agente dispersante.

3. Capa de acabado según la reivindicación 1, caracterizada porque la fase dispersada comprende coloides hidrófobos u oleófobos, que se encuentran concentrados en la superficie de la capa de acabado en una disposición espacial que favorece el efecto hidrófobo.

4. Capa de acabado según la reivindicación 3, caracterizada porque la fase dispersada comprende al menos un compuesto apolar hidrófobo o una combinación de tales compuestos a partir de uno de los grupos siguientes:

- aceites de silicona, ésteres y éteres de grasas modificadas como líquidos apolares de elevado punto de ebullición,

- ésteres de ácidos grasos, alquil éteres C12 a C25 y amidas de ácidos grasos policondensadas como materiales sólidos.

5. Capa de acabado según la reivindicación 4, caracterizada porque los líquidos apolares de elevado punto de ebullición comprenden ésteres o éteres de glicerina o ésteres o éteres de sorbitano.

6. Capa de acabado según la reivindicación 1, caracterizada porque la fase dispersada comprende partículas sólidas, que forman en la superficie de la capa de acabado estructuras de columnas con orientación dirigida, de tal manera que la microrrugosidad de la superficie genera un efecto "loto".

7. Capa de acabado según la reivindicación 6, caracterizada porque la fase dispersada comprende al menos un compuesto o una combinación de compuestos de uno de los grupos siguientes:

- ceras micronizadas con tamaños de partícula entre 0,1 y 50 \mum,

- ceras como productos de poliamida o de aminoalquilación de grasas modificadas,

- nanopartículas hidrófobas de dióxido de silicio con tamaños de partícula entre 5-50 nm.

8. Capa de acabado según la reivindicación 7, caracterizada porque la fase dispersada comprende ceras micronizadas del grupo de las ceras de poliolefina y de amida de ácidos grasos, y dióxido de silicio convertido en hidrófobo.

9. Capa de acabado según la reivindicación 1, caracterizada porque el agente dispersante comprende al menos un agente de hidrofobización o una combinación de agentes de hidrofobización.

10. Capa de acabado según la reivindicación 9, caracterizada porque los agentes de hidrofobización proceden del grupo de los derivados de urea, derivados de epóxido, isocianatos, metacrilatos y acrilatos apolares de grasas modificadas.

11. Capa de acabado según la reivindicación 10, caracterizada porque los agentes de hidrofobización son monómeros, prepolímeros o previamente policondensados.

12. Capa de acabado según la reivindicación 1, caracterizada porque el agente dispersante comprende un aglutinante polimérico.

13. Capa de acabado según la reivindicación 12, caracterizada porque, el aglutinante comprende resinas de formaldehído previamente condensadas reticuladas o sus componentes individuales o compuestos de prepolímeros o sus componentes individuales del grupo de los derivados del ácido acrílico, derivados del ácido metacrílico, isocianatos, poliuretanos.

14. Capa de acabado según la reivindicación 13, caracterizada porque se seleccionan los prepolímeros del grupo de los monómeros modificados del ácido acrílico y del ácido metacrílico.

15. Capa de acabado según la reivindicación 14, caracterizada porque los prepolímeros comprenden compuestos de los grupos del éster dodecílico del ácido acrílico, éster dodecílico del ácido metacrílico, éster del ácido acrílico y del ácido metacrílico con grupo terc-butilo terminal, éster del ácido acrílico y del ácido metacrílico con grupo trimetilsilano, los cuales pueden convertirse mediante polimerización en emulsión en prepolímeros reticulables, fundibles, modificados estáticamente.

16. Capa de acabado según una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizada porque el aglutinante comprende compuestos que portan grupos de reactividad múltiple.

17. Capa de acabado según la reivindicación 16, caracterizada porque los compuestos que portan grupos de reactividad múltiple se seleccionan individualmente o en combinación del grupo de los polisacáridos, glicerina y gelatina.

18. Capa de acabado según la reivindicación 1, caracterizada porque puede convertirse el estado de gel del agente dispersante y de la fase dispersada mediante el aporte de energía al menos de manera parcialmente reversible en un estado de sol.

19. Artículo textil que comprende un material de soporte seleccionado de un grupo, que comprende productos planiformes y fibras textiles, y una capa de acabado de hidrofobización u oleofobización aplicada sobre el material de soporte según una de las reivindicaciones anteriores.

20. Artículo textil según la reivindicación 19, caracterizado porque se dispone entre el material de soporte y la capa de acabado de hidrofobización u oleofobización una capa de imprimación para la mejor adhesión y unión de la capa de hidrofobización u oleofobización.

21. Artículo textil según la reivindicación 20, caracterizado porque el material textil comprende materiales naturales y porque la capa de imprimación con respecto al material textil contiene componentes de reticulación y de reducción de hinchamiento.

22. Artículo textil según la reivindicación 20, caracterizado porque el material de soporte comprende fibras sintéticas y de regeneración, tejidos y productos planiformes y porque la capa de imprimación se forma de una superficie de material de soporte modificada o de polímeros sintéticos, naturales o reticulados que contienen grupos hidroxilo, carbonilo, amino o tiol.

23. Procedimiento para la aplicación de una capa de acabado sobre un material de soporte del grupo de las fibras, tejidos y productos planiformes con una capa de hidrofobización u oleofobización, en el que en una primera etapa se aplica sobre el material de soporte una dispersión que comprende al menos un agente dispersante y una fase dispersada según una de las reivindicaciones 1 a 13, encontrándose la dispersión durante la aplicación en un estado de sol y convirtiéndose la dispersión en una etapa posterior en un estado de gel.

24. Procedimiento de acabado según la reivindicación 23, caracterizado porque se seca la capa de acabado hasta un grado de secado de aproximadamente el 5%.

25. Procedimiento según la reivindicación 23, caracterizado porque se produce la dispersión mediante una emulsión de aceite en agua (A/A) del agente dispersante hidrófobo en agua y la posterior emulsificación con la fase dispersada.

26. Procedimiento de acabado según la reivindicación 24, caracterizado porque puede convertirse el estado de gel a través del aporte de energía al menos de manera parcialmente reversible en el estado de sol.

27. Procedimiento de acabado según la reivindicación 23, caracterizado porque se dota antes de la aplicación de la capa de hidrofobización u oleofobización la superficie del material de soporte con una capa de imprimación para la mejor adhesión de la capa de hidrofobización u oleofobización.

28. Procedimiento de acabado según la reivindicación 27, caracterizado porque se proporcionan a través de la capa de imprimación los grupos reactivos fijados directa o indirectamente al material de soporte para el enlace covalente de la capa de hidrofobización u oleofobización.

29. Procedimiento de acabado según la reivindicación 27, caracterizado porque el material de soporte es material de algodón del grupo de las fibras y de material planiforme formadas de fibras, el cual se impregna para la generación de la capa de imprimación con una disolución que contiene reticulantes para evitar una entrada de agua en las fibras de algodón para reducir de este manera el hinchamiento de la fibra.

30. Procedimiento de acabado según la reivindicación 29, caracterizado porque se lleva a cabo la impregnación mediante la utilización de derivados de la hexametilolmelamina o dimetiloletilen-urea parcialmente eterificados y se seca posteriormente el material de soporte impregnado.

31. Procedimiento de acabado según la reivindicación 27, caracterizado porque el material de soporte es un material de síntesis o de regeneración del grupo de las fibras, tejidos y productos planiformes y se generan sobre la superficie del material de soporte mediante la modificación de la superficie grupos hidroxilo y carbonilo fijados al polímero.

32. Procedimiento de acabado según la reivindicación 31, caracterizado porque el material de soporte es un material de poliéster y la modificación de la superficie es una saponificación parcial del 0,01 al 1%, preferiblemente una saponificación parcial del 0,2 al 0,4%.

33. Procedimiento de acabado según la reivindicación 27, caracterizado porque el material de soporte es un material de síntesis o de regeneración del grupo de las fibras, tejidos y productos planiformes y que se aplican sobre el material de soporte polímeros que contienen grupos reactivos para generar la capa de imprimación y se reticulan posteriormente generándose indirectamente sobre la superficie del material de soporte grupos hidroxilo, carbonilo, amino y/o tiol fijados al polímero.

34. Procedimiento de acabado según la reivindicación 33, caracterizado porque se seleccionan los polímeros que contienen grupos reactivos del grupo de los polisacáridos, lignina, poli(alcohol vinílico) y se lleva a cabo la reticulación por medio de compuestos del grupo de los isocianatos y los productos de \alpha-amilación.

35. Procedimiento de acabado según la reivindicación 27, caracterizado porque la dispersión comprende al menos un agente dispersante una fase dispersada y al menos un aglutinante.

36. Procedimiento de acabado según la reivindicación 35, caracterizado porque para la producción de la dispersión que ha de aplicarse se emulsiona una emulsión que contiene el agente dispersante o la fase dispersada en una disolución acuosa que contiene aglutinante.