Influencia de los éteres de celulosa en la deposición de impureza sólida durante el lavado de tejidos de poliéster.

F. J. Carrión - Lavado poliéster INFLUENCIA DE LOS ÉTERES DE CELULOSA EN LA DEPOSICIÓN DE IMPUREZA SÓLIDA DURANTE EL LAVADO DE TEJIDOS DE POLIÉSTER.A) F. J. Carrión *) 0.1 Resumen. En este trabajo se muestra el comportamiento de diversos éteres de celulosa, los cuales se presentan más efectivos que la carboximetilcelulosa, cuando son utilizados como agentes de antirredeposición de partículas de negro de humo durante el lavado de artículos de poliéster y poliéster-algodón. Los ensayos de deposición se realizaron en función de diferentes concentraciones de tensioactivos aniónico, no-iónico y de sus diferentes proporciones de mezcla. Como productos de antirredeposicón se utilizaron: la hidroxipropilmetilcelulosa, que fue el producto de mejor comportamiento como agente de antirredeposición; la hidroxibutilmetilcelulosa y la metilhidroxietilcelulosa, los cuales fueron comparados con el comportamiento de la carboximetilcelulosa, por ser éste el producto más tradicionalmente utilizado en las formulaciones detergentes. Los tensioactivos que se emplearon en el lavado fueron: el tensioactivo aniónico, dodecilbencenosulfonato sódico y dos tensioactivos no-iónicos, el Triton X-100 y el nonilfenol con 10 m.0.E. 0.2 Summary. EFFECT OF CELLULOSE ETHERS ON THE DEPOSITION OF SOLlD IMPURITIES /N THE WASHING OF POLYESTER. This paper examines the behaviour of some cellulose ethers, whe n these are used as anti-redeposition agents of carbon black particles during the washig of polyester and polyester-cotton materials, as these products presents a better deposition behaviour than the carboxymethylcellulose. The deposition values found are showed in function of different total concentrations of surfactants used, anionic and non-ionic and their different mixtures. The products used as antiredeposition agent were: Hydroxypropylmethylcellulose whose behaviour was found to be the best; HydroxybutylmethylceIlulose and Methylhydroxyethylcellulose. Both products were selected because it is the most tradionally used product in detergent formulations. These surfactants used were: Sodium dodecylbenzenesulfonate as anionci surfactants and two non-ionic surfactants: Triton X-100 and nonylphenol with 10 m.0.E. A) Publicado en "Tenside Surfactants Detergents", 27 (1990) 407 - 412. Dr. Ing. Fco. Javier Carridn Fit6. Profesor Titular de Universidad. Jefe del Laboratorio de "Tensioactivos y Detergencia" de este Instituto BOL. INTEXTER. 1991, N-9 3 9 F. J. Camón - Lavado poli4ster 0.3 Resume. INFLUENCE DES ÉTHERS DE CELLULOSE SUR LA DÉPOSITION D'IMPURETE SOLIDE PENDANT LE LAVAGE DE TISSUS DE POL YESTER. Dans ce travail on montre le comportement de différents éthers de cellulose, lesquels se présentent plus effectifs que la carboxyméthylcellulose, lorsqu'ils sont utilisés comme agents d'antiredéposition de particules de noir de fumée pendant le lavage d'articles de polyester et polyester/coton. Les essais de déposition ont été réalisés en fonction de différentes concentrations en surfactifs anionique, nonionique et en leurs différents taux de mélange. Comme produits d'antiredéposition, on a utilisé: I'hydroxypropylméthyIcellulose, qui a été le produit a meilleur comportement comme agent d'atiredéposition; I'hydroxybutylmétylcellulose et la métylhydroxyéthylcellulose, lesquels ont Até comparés avec le comportement de la carboxymétylcellulose, ce dernier étant le produit le plus utilisé, traditionnellement, dans les formulations détergentes. Les surfactifs utilisés dans le lavage ont été: le surfactif anionique, le dodécylbenzbnesulfonate de sodium ainsi que deux surfactifs non-ioniques, le Triton X-100 et le nonylphénol avec 10 m.0.E. 1. INTRODUCCI~N Los agentes de antirredeposición son ingredientes muy importantes en las formulaciones detergentes, ya que contribuyen a prevenir la redeposición de las impurezas extraídas durante el lavado de sustratos textiles (1). La carboximetilcelulosa, que es el agente de antirredeposición más usado, presenta un buen comportamiento durante el lavado del algodón. En cambio, su utilización para el poliéster no es tan efectiva ya que esta fibra de carácter hidrofóbico presenta más problemas en la deposición de impurezas que el algodón (2). En consecuencia, en este trabajo, se muestra el comportamiento de diversos éteres de celulosa que son más eficaces que la carboximetilcelulosa en la prevención de la deposición de impureza sólida en el lavado de tejidos de poliéster y poliéster-algodón (3,4). Esta deposición de impurezas es variable, según sea la naturaleza de los tensioactivos de tipo aniónico o no-iónico, o bien de su relación de aniónico: no-iónico en la mezcla que sea empleada en el lavado, dada la utilización extensiva de tales mezclas de tensioactivos en las formulaciones detergentes actuales (1). El objetivo de este trabajo fue el de mostrar el comportamiento como agentes de antirredeposición de diversos Ateres de celulosa (Metilhidroxietilcelulosa, Hidroxipropilmetilcelulosa e HidroxibutiImetilcelulosa), incluyendo la Carboximetilcelulosa como producto comparativo más utilizado durante el lavado de tejidos de poliéster y poliéster-algodón en presencia de un tipo de impureza sólida como es el negro de humo. Los ensayos de deposición en el lavado se realizaron con un tensioactivo aniónico y dos diferentes tipos de tensioactivos no-iónicos y con mezcla de tensioactivos aniónico con no-iónico, sin la presencia de coadyuvante~. Los lavados correspondientes se programaron en función de diferen40 BOL. INTEXTER. 1991, N-9 F. J. Carrión - Lavado poliester tes proporciones de mezcla y de diversas concentraciones totales de los tensioactivos. Los tensioactivos utilizados en los ensayos de deposición fueron: Un tensioactivo aniónico tal como el docecilbencenosulfonato sódico y de dos tensioactivos no-iónicos, tales como el Tritón X-100 y el nonifenol con 10 m. O.E., por ser este Último un producto más empleado en formulaciones detergentes que el anterior. 2. PARTE EXPERIMENTAL 2.1 Materlales 2.11 Tejidos Fueron empleados los siguientes tipos de tejidos: Poliéster "Style 767" de Test Fabrics, Dacron 100 % tipo 54. Poliéster-algodón 651 35, nQ 213 de EMPA, de 80 cm. de ancho y 165 g/m2. Los tejidos fueron prelavados con una mezcla de disolventes formada por etanol y benceno en la proporción 2:1 (mezcla azeotrópica). 2.1 2 Productos quimlcos Los tensioactivos utilizados fueron los siguientes: Dodecilbencenosulfonato sódico (DBSS) de BDH, el Triton X-100 para análisis, suministrado por Merck y el nonilfenol con 10 m.0.E. con un índice de hidroxilo de 91'5, suministrado por KaO Corporation S.A. Se seleccionó el negro de humo de Columbian, tipo Raven 1040 con un diámetro de partícula de 29 mp y con una área superficial de 85 m2/g. Para su utilización en los lavados se empleó convenientemente dispersado en alcohol isopropílico con ayuda de un vibroagitador. Los productos de antirredeposición que se emplearon en este trabajo fueron los siguientes: BOL. INTEXTER. 1991, N"9 F. J. Camdn - Lavado polibster TABLA 1 Producto Nombre Comercial Carboximetilcelulosa sódica Tylose CR 1500P (Hoechst) Metilhidroxietilcelulosa Tylose MH 50 (Hoechst) Hidroxipropilmetilcelulosa Methoceld F 4M (Dow) Hidroxibutilmetilcelulosa Methocel HB (Dow) 2.2 Aparatos 2.21 Ensayos de deposición Los correspondientes ensayos de deposición durante el lavado se realizaron en un Launder-Ometer. 2.22 Reflectancias Las reflectancias de los tejidos fueron medidas en un colorímetro Elrephomat de Carl Zeiss. 2.3 Procedimientos 2.31 Ensayos de deposición Los ensayos de lavado se efectuaron según la norma ISO 105-1 06lDAD 1. Las muestras de tejido fueron de 10x4 cm. La temperatura de lavado fue de 40 %. El tiempo de 150 ml de volumen. La cantidad de negro de humo introducida en cada baño de lavado fue de 10 mg., dispersado convenientemente en alcohol isopropílico. 2.32 Medida del grado de ensuciamiento del tejldo Fue determinado el grado de ensuciamiento con la fórmula de Florio y Merserau (5), a partir de los valores triestímulos obtenidos con las reflectancias medidas en el tejido. La fórmula es la siguiente: 42 BOL. INTEXTER. 1991, Nq9 F. J. Camón - Lavado poliéster AC = [(X, - XJ2 + (Y, - YJ2 + (Z, - ZJ2 ]IR siendo X,, Y, y Z, los valores triestímulos de la muestra blanca antes de los lavados y X,, Y, y Z, los valores triestímulos de la muestra una vez efectuada la deposición o ensuciamiento. Estos valores fueron promedio de cuatro determinaciones. 2.4 Ensayos realizados 2.41 Ensayos de deposición La deposición del negro de humo durante el lavado se efectuó sobre los tejidos de poli6ster y poliester-algodón en presencia de los tensioactivos y agentes de antirredeposición utilizados a las concentraciones siguientes: Para los tensioactivos1 DBSS y Triton X-100, por separado y en mezcla, en las concentraciones totales de 0.4 x 10 M (6sta concentración se ensayó con y sin agentes de antirredeposición), 0,75 x 10 M, 1 ,5 x 10 M y 3 x 10 a M. Para los tensioactivos DBSS y nonilfenol con 10 m.O.E., por separado y en mezcla, a la concetración de 0,75 x 10 M. Los agentes de anirredeposición añadidos a estos tensioactivos se emplearon a las concentraciones en baño de lavado a 0,01 g/l y 0,04 g/l. Las mezclas de los-anteriores tensioactivos se efectuaron en las relaciones de tensioactivo aniónico: no-iónico siguentes: 1 :O; 0,98: 0,02; 0,95: 0,05; 0,9: 0,1; 0,8: 0,2; 0,6: 0,4; 0,s: 0,s; 0.4: 0,6; 0,2: 0,8; y 0:l. 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1 Relaclón entre el grado de ensuciamlento y la cantidad de negro de humo que se depositó sobre los tejidos utlllzados. Cantidades crecientes de negro de humo fueron depositadas totalmente sobre diferentes muestras de tejido de poli6ster y poliéster-algodón en presencia de 10 M de DBSS, con el objeto de establecer la relación existente entre los grados de ensuciamiento y el logaritmo de la concentración de negro de humo depositada sobre el tejido, con la metódica indicada en otro trabajo anterior, para tejidos de lana (6). Las relaciones lineales que fueron obtenidas entre el grado de ensuciamiento calculado con la indicada ecuación de Florio y Merserau (5) y el logaritmo de la cantidad de negro de humo depositado expresado en mg C/m2, se indica en la Tabla 2. BOL. INTEXTER. 1991, N* 99 43 F. J. Cariión - Lavado poli6ster TABLA 2 Rectas de ajuste entre el grado de ensuciamiento (AC) y el logaritmo de la concentración de negro de humo. Tejidos Coeficiente Rectas de ajuste Correlación Poliéster 3.2 Deposicidn del negro de humo sobre el tejido de poliéster y pollésteralgoddn en presencia de DBSS y Triton X-100 y sus mezclas, conjuntamente con los agentes de antfrredeposicldn ensayados. Los resultados de las cantidades de negro de humo depositadas sobre poliéster en presencia de los tensioactivos DBSS y Triton X-100, conjuntamente con la CMC, en función de diferentes concentraciones totales y de diferentes proporciones de mezcla de tales tensioactivos, se indican en las figuras 1 y 2, para las concentraciones de CMC de 0,01 gll 0,04 gll respectivamente. En estas figuras, se incluyó además una gráfica correspondiente a la deposición en presencia de tales tensioactivos utilizados a la concentración total de 0,4 x 10 M sin la presencia de la CMC. Los resultados de deposición sobre poliéster obtenidos con los otros productos de antiredeposición se presentan a las mismas concentraciones citadas anteriormente, los cuales fueron añadidos a los citados tensioactivos y sus mezclas en las mismas condiciones. Estos resultados de deposición, se muestran en las Figuras 3 y 4 para la MHEC, en las figuras 5 y 6 para la HBMC en las figuras 7 y 8 para la HPMC. Igualmente se utilizaron para el poliéster-algodón los mismos tensioactivos y sus mezclas, en presencia de tales agentes de antirredeposición, empleados todos estos productos a las mismas condiciones citadas anteriormente, resultando las figuras 9 y 10 para las mezclas de tensioactivos con la CMC (además se muestra una gráfica de deposición sin la CMC a la concentración de 0,4 x 10 -3 M de tales tensioactivos), las figuras 11 y 12 para los tensioactivos con la MHEC, las figuras 13 y 14 para los tensioactivos con la HBMC y las figuras 15 y 16 para los tensioactivos con la HPMC. 44 BOL. INTEXTER. 1991. N"9 d (NON-IONIC) F. J. Carridn - Lavado poliéster d (NONIONIC) O 0.2 0-4 0,6 0.8 1 04 0.c . O"H a a--- ac . m"r in cmi 6-6 1.1 . w'H \.! Fig. 1 .- El logaritmo de la cantidad de negro de humo depositado (mgC/m2) sobre ooliéster a 40 %, en presencia de 0,01 g/l de CMC y de las mezclas de DBSS con Triton X-100 (aniónico con no-iónico), en función de la proporción de mezcla (a) y de diferentes concentraciones totales. Además, se incluye una gráfica sin CMC en la concentración total de 0,4 x 10 M. Fig. 2. ldem a la figura anterior con 0,04 g/l de CMC d (NON-IONIC) O 0.2 0,4 0.6 0,8 I"1I d (NON-IONIC) O 0.2 0.4 0,6 0.8 1 e.--. a71 .n4u Fig.4 1 0,8 0,6 Oí( 0.2 O d (ANIONIC) Fig. 3.- ldem a la figura anterior con 0,01 gll de MHEC en todas las gráficas. Fig. 4.- ldem a la figura anterior con 0,04 gll de MHEC en todas las gráficas.. BOL. INTEXTER. 1991, N-9 45 F. J. Carrión - Lavado poli6ster d (NON - IONIC) O 0.2 Q4 0,6 0,8 1 e.... 0,7~. r)"M I 1 Fig.5 L 1 0.8 0,6 0.4 00. O d (ANIONIC ) d (NON-IONIC) O 0.2 0,4 0,6 Q8 1 .---e ~7S.iO"bi A-A 1.5. O'H 3L Fig. 5.- El logaritmo de la cantidad de negro de humo depositado (mgC/m2) sobre poliéster a 40 T. en presencia de 0,01 g/l de HBMC y de las mezclas de DBSS con Triton X-100 (aniónico con no-iónico), en función de la proporción de mezcla (a) y de diferentes concentraciones totales. Fig. 6.- ldem a la figura anterior con 0,04 g/l de HBMC. d(N0N-IONIC) d (NON -1ONIC) O 0.2 0,4 0.6 0,8 1 O 0.2 0.4 0,6 08 1 S.--. a7s.u'~ A-A 1.5. o"n &--.A 3 . d'~ &-.A 3 . IO'M 1 5, I i Fig.8 1 0.8 0.6 0-4 0.2 O 1 0.8 0.6 0.4 0.2 O d (ANIONIC) cí (ANIONIC) Fig. 7.- ldem a la figura anterior con 0,01 g/l de HPMC. Fig. 8.- ldem a la figura anterior con 0,04 g/l de HPMC. 4 6 BOL. INTEXTER. 1991. Nq9 F. J. Camón - Lavado poliester . 1 0-0 aL .wln I o--.o DL . X)" M ln CMCI ..... a75 .6'M A-@ 1.5 - 6'M Fig.9 Fig. d (NON-IONIC) O 0,2 0.4 0.6 0,8 1 ..... a75 .uln b-A 1.5 . 6'M A--.& 3 .u.'. 1 0.8 0.6 0,4 0.2 O d (ANIONIC) Fig. 9.- El logaritmo de la cantidad de negro de humo depositado (mgC/m2) sobre Doliécter-alaodón a 40 %, en presencia de 0,01 gll de CMC y de las mezclas de DBSS con Triton X-100 (aniónico con no-ibnico), en función de la proporción de mezcla (a ) y de diferentes concentraciones totales. Además, se incluye una gráfica sin CMC en la concentración total de 0,4 x 10 3M Fig. 10.- ldem a la figura anterior con 0,04 gA de CMC. d (NON -0NIC) d NON-IONIC O 0.2 0.4 0.6 0.8 1 .---. a7s.ti3n 1 A-A q.5. Q"H A--* . i 3. N E - U 1 0.8 0.6 0.4 0-2 0 d (ANIONIC) ,,.u, 0-0 01 u"n .---. rl75.W'~ A-A 1.5 . m1n A---A 3 . @'M Fig. 11 .- ldem a la figura anterior con 0,01 gll de MHEC en todas las gráficas. Fig. 12.- ldem a la figura anterior con 0,04 gll de MHEC en todas las gráficas. Fig. 11 BOL. INTEXTER. 1991, N"9 47 JARDI, S.A. Maquinaria y accesorios textiles Nuestras representadas: TEXTIMA - Plantas completas para hilatura de algodón cardado, algodón peinado, lana cardada y lana peinada. - Máquinas Ketten tipo Kolett - Máquinas circulares para punto interior y exterior. , - Tricotosas rectilíneas Diamant. - Máqinas Liropol para tejidos de rizo. - Telar multifase de calada ondulante. - Máquinas auxiliares para la tejeduría (anudadoras de urdimbre, remetedoras, etc.) - Máquinas para acabados (rames, perchas, tundosas, blanqueo y tintura al ancho. TEXMER - Recambios y accesorios textiles. HOWA - Máquinas de hilatura para algodón y sus mezclas, y completa automatización de las mismas. Dirección: Provenca, 261 -265, 3" Teléfono: 21 5.25:49 Fax: 21 5.81.40 Telex: 51203 ARDl E 08008 BARCELONA