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Title:
FIBRE WITH IMPROVED COMPLEXATION QUALITIES AND CATION-EXCHANGE PROPERTIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/047811
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for treating a fibre or a fibre-based material such as a thread, a textile material, a woven, knitted or non-woven, paper or leather in order to improve the adsorption qualities thereof. The invention is characterised by the following operations that are carried out successively on said fibre or material: (a) application of a solid mixture of cyclodextrin and/or (a) cyclodextrin derivative(s) and/or (an)inclusion complex (es) of cyclodextrin (es) / or (a) cyclodextrin derivative(s), at least one poly(carboxylic) acid and/or at least one polycarboxylic acid anhydride and optionally a catalyst; (b) heating to a temperature ranging from 150 °C and 220° C; (c) washing with water and (d) drying. The invention also relates to fibres or fibre-based materials having an improved hydrophilic character and cation-exchange properties.

Inventors:
WELTROWSKI MAREK (CA)
MORCELLET MICHEL (FR)
MARTEL BERNARD (FR)
Application Number:
PCT/FR2000/000378
Publication Date:
August 17, 2000
Filing Date:
February 15, 2000
Export Citation:
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Assignee:
UNIV LILLE SCIENCES TECH (FR)
WELTROWSKI MAREK (CA)
MORCELLET MICHEL (FR)
MARTEL BERNARD (FR)
International Classes:
D06M13/192; D06M13/203; D06M13/207; D06M15/03; D06M15/263; (IPC1-7): D06M15/03; D06M13/192; D21H17/24; D21H17/15; D21H17/43; C14C11/00; D06M16/00; D06M15/263
Foreign References:
US5098793A1992-03-24
DE19520967A11996-12-12
EP0488294A21992-06-03
EP0251132A11988-01-07
Other References:
TAO W Y ET AL: "FUMARIC ACID AS AN ADHESION PROMOTER IN RAYON/NYLON COMPOSITE FIBERS", TEXTILE RESEARCH JOURNAL,US,TEXTILE RESEARCH INSTITUTE. PRINCETON, N.J, vol. 63, no. 3, pages 162-170, XP000360492, ISSN: 0040-5175
DENTER U ET AL: "VERFAHRENSTECHNISCHE MOTHODEN ZUR PERMANENT FIXIERUNG VON CYCLODEXTRINDERIVATEN AUF TEXTILEN OBERFLAECHEN", TEXTILVEREDLUNG,CH,THURGAUER TAGBLATT, WEINFELDEN, vol. 32, no. 1/02, pages 33-39, XP000688236, ISSN: 0040-5310
Attorney, Agent or Firm:
Hennion, Jean-claude (rue du Vieux-Faubourg Lille, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'une fibre ou d'un matériau à base de fibres tel que un fil, un matériau textile, tissé, tricoté ou non tissé, un papier, un cuir ou un matériau à base de fibres de bois en vue d'améliorer ses propriétés d'adsorption, caractérisé par les opérations successives suivantes sur ladite fibre ou ledit matériau : a) application d'un mélange solide de cyclodextrine (s) et/ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s), et/ou de complexe (s) d'inclusion de cyclodextrine (s) et/ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s) d'au moins un acide poly (carboxylique) et/ou d'au moins un anhydride d'acide poly (carboxylique) et éventuellement d'un catalyseur ; b) chauffage à une température comprise entre 150°C et 220°C ; c) lavage à t'eau ; et d) séchage.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application du mélange solide est obtenue par imprégnation de la fibre ou du matériau à base de fibres avec une solution aqueuse de cyclodextrine (s) et/ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s) et/ou de complexe (s) d'inclusion de cyclodextrine (s) et/ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s), d'au moins un acide poly (carboxylique) et/ou d'au moins un anhydride d'acide polycarboxylique et éventuellement d'un catalyseur et par séchage de la fibre imprégnée ou du matériau à base de fibre imprégné.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la fibre ou le matériau à base de fibres est séché à une température comprise entre 40°C et 150°C, de préférence, sensiblement égale ou égale à 110°C avant t'opération de chauffage proprement dit, à une température comprise entre 150°C et 220°C.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que I'acide poly (carboxylique) et l'anhydride d'acide poly (carboxylique) sont choisis parmi les acides poly (carboxyliques) et les anhydrides d'acide poly (carboxylique) suivants : les acides poly (carboxyliques) acycliques saturés et insaturés ; cycliques saturés et insaturés ; aromatiques, tes acides hydroxypoly (carboxyliques), I'acide citrique, I'acide poly (acrylique), I'acide poly (méthacrylique), I'acide 1,2,3,4butanetétracarboxylique, I'acide maléique, I'acide citraconique, I'acide itaconique, I'acide 1,2,3 propanetricarboxylique, I'acide aconitique, I'acide allcis1,2,3,4 cyclopentanetétracarboxylique, I'acide méllittique, I'acide oxydisuccinique, I'acide thiodisuccinique.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le catalyseur est choisi parmi les dihydrogénophosphates, les hydrogénophosphates, les phosphates, les hypophosphites, les phosphites de métaux alcalins, les sels de métaux alcalins des acides polyphosphoriques, les carbonates, les bicarbonates, les acétates, les borates, les hydroxydes de métaux alcalins, les amines aliphatiques et l'ammoniaque, et de préférence, parmi I'hydrogénophosphate de sodium, le dihydrogénophosphate de sodium et t'hypophosphite de sodium.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cyclodextrine est choisie parmi l'acyclodextrine, la ß cyclodextrine et la ycyclodextrine et en ce que les dérivés de cyclodextrine sont choisis parmi les dérivés hydroxypropyl méthyles ou acétylés de I'a cyclodextrine, de la ßcyciodextrine et de la ycyclodextrine et les complexes d'inclusion desdites cyclodextrines ou desdits dérivés de cyclodextrine (s).
7. Fibre ou matériau à base de fibres obtenu (e) de préférence selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, la fibre ou les fibres du matériau à base de fibres étant choisies parmi les fibres comportant une fonction hydroxyle et/ou une fonction amine, la fibre ou les fibres dudit matériau à base de fibres sont fiées par liaison covalente, du type amide ou ester, à au moins une molécule de cyclodextrine et/ou de dérivé de cyclodextrine et/ou d'un complexe d'inclusion de cyclodextrine ou de dérivés de cyclodextrine ou à un copolymère linéaire et/ou ramifié et/ou réticulé composé de cyclodextrine (s) et/ou de dérivés de cyclodextrine (s) et/ou de complexes d'inclusion de cyclodextrine ou de dérivés de cyclodextrine et dont la structure comporte la répétition d'un motif de formule générale : .[Cell]OCO [ [Ac]COO [CD]] n ou .[Kér]NHCO[[AC]COO[CD]] n avec n supérieur ou égal à 1 et dans lesquelles : [Cell] représente la chaine macromoléculaire d'une fibre cellulosique naturelle ou artificielle ; [Kér] représente la chaîne macromoléculaire d'une fibre protéique naturelle ou artificielle ; OCO [Ac]COO représente la chaine moléculaire d'un acide poly (carboxylique) dont au moins deux fonctions acide carboxylique ont subi une estérification ou une amidation et qui porte de préférence, au moins une fonction acide carboxylique n'ayant pas subi de réaction d'estérification ou d'amidation ; et [CD] représente la structure moléculaire de I'acyclodextrine, !ap cyclodextrine, la ycyclodextrine ou un dérivé de cyclodextrine (s), de préférence, un dérivé hydroxypropyl méthylé ou acétylé de I'acyclodextrine, de la ßcyclodextrine ou de la ycyclodextrine ou d'un complexe d'inclusion desdites cyclodextrines ou desdits dérivés de cyclodextrine.
8. Fibre ou matériau à base de fibres obtenu (e), de préférence, selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite fibre ou les fibres dudit matériau sont au moins partiellement enrobées d'un copolymère réticulé composé de cyclodextrine (s) et/ou de dérivés de cyclodextrine (s) et d'au moins un acide poly (carboxylique) dont la structure comporte la répétition d'un motif de la formule générale : avec n supérieur ou égal à 1 et dans lesquelles : représente la chaîne moléculaire d'un acide poly (carboxylique) dont au moins deux fonctions acide carboxylique ont subi une estérification ou d'amidation et qui porte de préférence, au moins une fonction acide carboxylique n'ayant pas subi de réaction d'estérification ou d'amidation ; et [CD] représente la structure moléculaire de I'acyclodextrine, la p cyclodextrine, la ycyclodextrine ou un dérivé de cyclodextrine (s), de préférence, un dérivé hydroxypropyl méthylé ou acétylé de I'acyclodextrine, de la ßcyclodextrine ou de la ycyclodextrine, d'un complexe d'inclusion desdites cyclodextrines ou desdits dérivés de cyclodextrine.
9. Fibre ou matériau à base de fibres selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'acide poly (carboxylique) est choisi parmi les acides poly (carboxyliques) acycliques saturés et insaturés, cycliques saturés et insaturés ; aromatiques, les acides hydroxypoly (carboxyliques), de préférence, I'acide citrique, I'acide poly (acrylique), I'acide poly (méthacrylique), I'acide 1,2,3,4butanetetracarboxylique, l'acide 1,2,3 propanetricarboxylique, I'acide aconitique, I'acide allcis1,2,3,4 cyclopentanetétracarboxylique, I'acide méttittique, I'acide oxydisuccinique, I'acide thiodisuccinique.
10. Fibre ou matériau à base de fibres selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce qu'il contient un agent insecticide ou répulsif formant un complexe avec les molécules de cyclodextrine (s) et/ou de dérivés de cyclodextrine (s).
Description:
FIBRE PRESENTANT DES PROPRIETES DE COMPLEXATION AMELIOREES ET DES PROPRIETES ECHANGEUSES DE CATIONS

La présente invention concerne un procédé de traitement d'une fibre ou d'un matériau à base de fibres en vue d'améliorer ses propriétés d'adsorption (complexation). La présente invention concerne également une fibre ou un matériau à base de fibres, tel qu'un textile, qui présente des propriétés d'adsorption améliorées.

L'amélioration des propriétés complexantes des fibres permet d'adsorber sur une fibre ou un matériau à base de fibres, différents composés actifs tels que, par exemple, des fragrances, des insecticides, des agents bactéricides, antistatiques, anti-bactériens ou répulsifs. Ce phénomène de complexation qui entre en jeu au niveau des fibres permet du fait de la diffusion ultérieure du produit actif adsorbé dans t'atmosphère environnant la fibre (phénomène de libération) de conférer à cette fibre ou à tout matériau la contenant, les différentes propriétés chimiques du produit actif adsorbé et ceci durant une durée déterminée qui dépend de la vitesse de diffusion du produit complexé (vitesse de libération).

Une méthode connue pour améliorer les propriétés adsorbantes d'une fibre est la fixation (greffage) de molécules de cyclodextrine (s) sur la fibre.

Les cyclodextrines (a-cyclodextrine, ßeyclodextrine et y-cyclodextrine) sont décrites depuis longtemps en tant que molécules ayant des propriétés complexantes, c'est-à-dire comme des molécules capables de piéger de façon réversible certaines autres petites molécules de nature hydrophobe, notamment les molécules aliphatiques ou aromatiques, à partir des solutions, vapeurs, ou mélanges solides ces molécules. Les molécules adsorbées sont liées avec la cyclodextrine par formation de complexes d'inclusion.

La vitesse de libération du produit complexé par les cyclodextrines étant faible, les fibres fonctionnalisées par les cyclodextrines sont parfaitement adaptées pour réaliser, d'une part des matériaux à base de fibres, notamment textiles, qui possèdent de façon stable et pendant une longue durée, les propriétés chimiques du produit complexé et, d'autre part,

pour réaliser des matériaux adsorbants. Ces matériaux adsorbants trouvent plusieurs applications, notamment, dans l'épuration des eaux et des gaz contaminés.

Des matériaux textiles fonctionnalisés avec des cyclodextrines sur lesquelles ont été adsorbés des fragrances, un agent antistatique, un agent anti-microbien, un agent répulsif vis-à-vis des insectes, un agent bactéricide, un insecticide sont décrits, respectivement dans les documents JP-A-06- 116871, US-5376287, JP-A-09-315920, JP-A-04-263617, JP-A-09-228144, JP-A-05-311509, US-5670456 et JP-A-03-59178.

Des matériaux textiles fonctionnalisés par les cyclodextrines et présentant des propriétés hygroscopiques et d'adsorption des odeurs ont été décrits dans les documents JP-A-06-322670, JP-A-02-127573, JP-A-03- 14678, JP-A-08-199478, JP-A-02-251681 et JP-A-04-163372.

Des textiles fonctionnalisés avec les cyclodextrines et utilisés comme adsorbants, notamment comme barrières contre les contaminants ont été décrits dans le document US-5776842.

Ces exemples ne sont pas limitatifs. Les applications potentielles des textiles fonctionnalisés avec les cyclodextrines sont citées par Denter et Schollmeyer dans le document intitulé Proceedings of the Eighth International Symposium on Cyclodextrins, Budapest, Hungary, 1996, J. Szejtli and L. Szente Eds, Kluwer Academic Publishers.

La principale difficulté technique de la fabrication des fibres et textiles fonctionnalisés par les cyclodextrines ou leur complexes d'inclusion est la fixation durable des molécules de cyclodextrine (s) ou de leur complexes d'inclusion sur les fibres et les matériaux textiles. Plusieurs méthodes de fixation ont été élaborées.

Le document US-4357468 décrit une méthode de fixation de cyclodextrine (s) à I'aide d'épichlorhydrine.

Les documents EP-A-0697415, DE-A-19520967 et Denter U., Schollmeyer E., J. Inclusion Phenom. Mol. Recognit. Chem. 25 (1-3), 197-202 (1996) décrivent une méthode de fixation de cyclodextrines utilisant des composés hétérocycliques chlorés.

Les documents EP-A-488294 et JP-A-03-59178 divulguent une méthode de fixation à I'aide respectivement d'aminosiloxanes et de siloxanes

réactifs.

Le document JP-A-06-322670 concerne une méthode de fixation utilisant une résine à base d'aminosilicone et/ou de polyuréthanne.

Le document JP-A-02-127573 décrit une méthode de fixation à I'aide d'un polymère (Hercosett 57) obtenu par la réticulation d'un polyamide avec l'épichlorhydrine.

Le document JP-A-09-228144 décrit une méthode de fixation par incorporation des cyclodextrines ou leurs complexes d'inclusion dans la solution de filage des fibres chimiques.

Enfin, le document DE-A-4035378 décrit une méthode de fixation de cyclodextrine (s) ou de dérivés de cyclodextrine (s) à I'aide de réactifs porteurs de groupes diméthylol urée ou de dérivés de ces groupes qui réagissent à la fois avec un groupe hydroxyle de la cyclodextrine et un groupe fonctionnel de la fibre, liant ainsi la molécule de cyclodextrine à la fibre.

La présente invention propose une nouvelle méthode de fixation de cyclodextrine (s) ou de dérivés de cyclodextrine (s) qui permet de fixer de façon durable des molécules de cyclodextrine (s) ou de dérivés de cyclodextrine (s) sur une fibre ou un matériau à base de fibres, tel que, par exemple, un textile, quelle que soit la nature de la fibre ou du matériau à base de fibres considéré.

La présente invention concerne un procédé de traitement d'une fibre ou d'un matériau à base de fibres, tel que un fil, un matériau textile, tissé, tricoté ou non tissé, un papier, un cuir, ou un matériau à base de fibres de bois, en vue d'améliorer ses propriétés d'adsorption, qui se caractérise par les opérations successives suivantes sur ladite fibre ou ledit matériau : I'application d'un mélange solide de cyclodextrine (s) et/ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s) et/ou de leurs complexes d'inclusion, d'au moins un acide poly (carboxylique) et/ou d'au moins un anhydride d'acide poly (carboxylique) et éventuellement d'un catalyseur, le chauffage à une température comprise entre 150°C et 220°C, le lavage à t'eau et le séchage du produit ainsi obtenu.

Les complexes d'inclusion précités peuvent, par exemple, être formés d'un agent actif complexé par une molécule de cyclodextrine ou de dérivé de cyclodextrine. Un matériau traité avec un complexe d'inclusion offre une meilleure garantie des propriétés complexantes de la cyclodextrine ; la

présence de !'agent complexé préservant l'accessibilité de la cavité de cette dernière.

Le procédé de la présente invention est particulièrement intéressant en ce qu'il s'applique à toute fibre naturelle ou artificielle et à tout type de matériau à base de fibres tel que, par exemple, les matériaux textiles, le papier ou le cuir, qui est apte à supporter l'étape de chauffage sans subir ni de dégradations physiques, ni de dégradations chimiques. En particulier, le procédé de l'invention s'applique aux fibres et aux fils composés de fibres cellulosiques naturelles et artificielles, de fibres protéiques naturelles et artificielles, de fibres synthétiques telles que les polyesters, polyamides, acryliques, aramides, fluoro-fibres, ou de fibres minérales ainsi qu'aux matériaux à base de fibres et textiles du type textiles tissés, tricotés, non- tissés et contenant un ou plusieurs types des fils et fibres précités.

La fixation des molécules de cyclodextrine (s) sur la fibre ou le matériau à base de fibre est principalement réalisée selon deux mécanismes qui dépendent de la nature chimique de la fibre ou du matériau à base de fibres.

Dans le cas du traitement de fibres ou de matériaux composés de fibres comportant une fonction hydroxyle et/ou amine, le procédé de l'invention permet dans un premier temps, de former un anhydride de l'acide poly (carboxylique) qui réagit avec la fibre ou le matériau à base de fibres en formant une liaison covalente de type amide ou ester entre la fibre ou les fibres du matériau traité et I'acide poly (carboxylique). Ensuite, dans le cas de figure le plus simple, un second anhydride de I'acide poly (carboxylique) lié à la fibre est formé ; celui-ci réagit avec une molécule de cyclodextrine ou de dérivé de cyclodextrine en créant une liaison ester entre la molécule de cyclodextrine ou de dérivé de cyclodextrine et celle de I'acide poly (carboxylique). La formation éventuelle d'un anhydre à partir d'une autre fonction carboxyle de I'acide poly (carboxylique) lié à la fibre permet alors la réaction avec une autre molécule de cyclodextrine ou de dérivé de cyclodextrine. On obtient, selon cette réaction, une ou plusieurs molécules de cyclodextrine (s) ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s) liées par une fonction ester à une molécule d'acide poly (carboxylique) qui est elle-même liée par une liaison covalente à une fibre.

De plus, un second type de réaction peut se produire, soit parallèlement soit indépendamment de la réaction de fixation de la cyclodextrine ou du dérivé de cyclodextrine par liaison covalente avec la fibre. Du fait de la présence d'acide poly (carboxylique), il y a formation d'un copolymère de cyciodextrine (s) et/ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s) et/ou de leurs complexes d'inclusion et d'acide (s) poly (carboxylique (s)) ; cette copolymérisation produit des copolymères qui sont soit linéaires, soit ramifiés, soit réticulés.

Lorsque le copolymère se forme à partir d'une molécule de cyclodextrine fixée à la fibre par liaison covalente, il présente donc au moins une liaison covalente avec une fibre. Lorsque le copolymère se forme à partir de molécules d'acide poly (carboxylique) et/ou d'anhydride d'acide poly (carboxylique) et de cyclodextrine et/ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s) non liées à une fibre, il peut néanmoins, s'il est réticulé, c'est-à-dire qu'il forme un réseau tridimensionnel entremêlant ou enrobant la fibre ou les fibres d'un matériau à base de fibres, être fixé, mécaniquement, de manière permanente à la fibre ou au matériau considéré.

Le mécanisme de base mettant en jeu une molécule d'acide poly (carboxylique) et une molécule de cyclodextrine ou de dérivé de cyclodextrine est vraisemblablement semblable au mécanisme de réticulation de la cellulose avec les acides poly (carboxyliques) en présence d'un catalyseur qui a été proposé par Welsh C. M., dans American Dyestuff Reporter 83 (9), 19-26 (1994). Un tel traitement, décrit en particulier dans le document US-4820307 et pratiqué sur la cellulose du coton rend, par réticulation des fibres de coton, les textiles de coton infroissables.

Néanmoins, ce procédé est destiné à modifier les propriétés physiques d'un matériau textile exclusivement constitué de fibres cellulosiques, tel que le coton, et non pas à modifier les propriétés d'adsorption d'une fibre ou d'un matériau à base de fibres, par fixation de cyclodextrine (s) ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s) sur la fibre ou dans la structure du matériau à base de fibres, indépendamment de la nature chimique de cette fibre ou de ce matériau, comme c'est le cas de la présente invention.

Par ailleurs, certaines fibres synthétiques ou matériau à base de telles fibres ne possèdent pas de groupe fonctionnels aptes à réagir selon le

mécanisme proposé ci-dessus. Dans ce cas, la fixation de cyclodextrine (s) et/ou de dérivés de cyclodextrine (s) et/ou de leurs complexes d'inclusion est réalisée par la formation d'un copolymère réticulé obtenu par réaction exclusive entre les molécules de cyciodextrine (s) et/ou de dérivé de cyclodextrine (s) et au moins un acide poly (carboxylique). Le copolymère réticulé ainsi formé enrobe la fibre ou le matériau à base de fibre de façon permanente.

Dans le cas d'une fibre comportant une fonction amine ou hydroxyle comme, par exemple, les fibres kératiniques ou cellulosiques, ou d'un matériau comportant de telles fibres, les deux mécanismes de fixation, à savoir la fixation par une liaison covalente à la fibre et la formation d'un gainage de copolymère réticulé sur la fibre coexistent.

Aux propriétés complexantes des cyclodextrines décrites ci-dessus, s'ajoutent celles des fonctions acide carboxylique résiduelles qui n'ont pas réagi par esterification, soit avec la fibre, soit avec la cyclodextrine. Ces fonctions acide carboxylique confèrent aux fibres non seulement des propriétés d'absorption d'odeurs mais aussi d'échangeur de cations. D'autre part, ces fonctions acide carboxylique confèrent aux fibres une meilleure affinité pour t'eau (caractère hydrophile) et améliorent la mouillabilité du matériau traité, notamment pour les matériaux à base de fibres peu hydrophiles ou hydrophobes.

Un autre avantage du procédé de l'invention est qu'il est économique, facile à mettre en oeuvre avec les équipements conventionnels de l'industrie textile et qu'il ne nécessite pas l'utilisation de réactifs toxiques.

Selon un mode de réalisation préféré, l'application du mélange solide est obtenue par imprégnation de la fibre ou du matériau à base de fibres avec une solution aqueuse de cyclodextrine (s) et/ou de dérivé (s) de cyclodextrine (s) et/ou de leurs complexes dinclusion, d'au moins un acide poly (carboxylique) et/ou d'au moins un anhydride d'acide poly (carboxylique) et éventuellement d'un catalyseur puis séchage de la fibre imprégnée ou du matériau à base de fibres imprégné.

Cette imprégnation et ce séchage permettent de mieux incorporer les fibres du mélange solide réactif ou de faire pénétrer celui-ci dans les fibres, ce qui facilite ultérieurement, à la fois la réaction de fixation de la

cyclodextrine sur la fibre et l'obtention d'un dépôt ou enrobage uniforme de copolymère sur la fibre ou les fibres du matériau à base de fibres.

Selon une variante préférée, la fibre ou le matériau à base de fibres est séché à une température comprise entre 40°C et 150°C, de préférence, sensiblement égale ou égale à 110°C avant l'opération de chauffage proprement dit, à une température comprise entre 150°C et 220°C.

Ce séchage préalable est particulièrement recommandé dans le cas des fibres naturelles telles que la laine ou le coton afin d'éviter leur dégradation thermique.

Ce séchage préalable est avantageusement mis en oeuvre pour obtenir un mélange solide incorporé à la fibre ou les fibres du matériau à base de fibres traité selon le procédé de l'invention, dans le cadre du séchage qui suit l'imprégnation par une solution aqueuse telle que précédemment décrite.

Le chauffage proprement dit est destiné à la fixation permanente des molécules de cyclodextrine (s) sur la fibre ou le matériau à base de fibres, par réaction entre I'acide poly (carboxylique) et/ou I'anhydride d'acide poly (carboxylique) et la fibre ou le matériau à base de fibres (greffage chimique par liaison covalente entre la fibre et la molécule de cyclodextrine ou de dérivé de cyclodextrine, voire de copolymère de cyclodextrine (s) et d'acide (s) poly (carboxylique (s)) et/ou par réaction entre I'acide poly (carboxylique) et la cyclodextrine et/ou le dérivé de cyclodextrine (s) pour former un copolymère réticulé (greffage mécanique par enrobage).

De préférence, I'acide poly (carboxylique) et l'anhydride d'acide poly (carboxylique) sont choisis parmi les acides et les anhydrides des acides poly (carboxyliques) suivants : acides poly (carboxyliques) acycliques saturés et insaturés ; cycliques saturés et insaturés ; aromatiques, les acides hydroxypoly (carboxyliques), de préférence, I'acide citrique, I'acide poly (acrylique), I'acide poly (méthacrylique), I'acide 1,2,3,4- butanetétracarboxylique, I'acide maléique, I'acide citraconique, I'acide itaconique, I'acide 1,2,3-propanetricarboxylique, I'acide aconitique, I'acide all-cis-1,2,3,4-cyclopentanetétracarboxylique, I'acide méilittique, I'acide oxydisuccinique, I'acide thiodisuccinique.

De préférence, le mélange contient un catalyseur choisi parmi les

dihydrogénophosphates, les hydrogénophosphates, les phosphates, les hypophosphites, les phosphites de métaux alcalins, les sels de métaux alcalins des acides polyphosphoriques, les carbonates, les bicarbonates, les acétates, les borates, les hydroxydes de métaux alcalins, les amines aliphatiques et l'ammoniaque, et de préférence, parmi I'hydrogénophosphate de sodium, le dihydrogénophosphate de sodium et t'hypophosphite de sodium.

De préférence, la cyclodextrine est choisie parmi l'a-cyclodextrine, la P-cyclodextrine et la y-cyclodextrine et les dérivés de cyclodextrine sont choisis parmi les dérivés hydroxypropyl méthyles ou acétylés de t'o- cyclodextrine, de la p-cyctodextrine et de la y-cyclodextrine et les complexes d'inclusion desdites cyclodextrines et desdits dérivés de cyclodextrine.

La présente invention concerne également les fibres ou matériaux à base de fibres qui sont obtenu (e) s, de préférence, selon le procédé précédemment décrit, qui sont choisis parmi les fibres ou les matériaux à base de fibres qui comportent une fonction hydroxyle et/ou une fonction amine et qui sont liées par liaison covalente, du type ester ou amide, à au moins une molécule de cyclodextrine ou d'un complexe d'inclusion de cyclodextrine ou à un copolymère linéaire et/ou ramifié et/ou réticulé composé de cyclodextrine (s) et/ou de dérivés de cyclodextrine (s) et/ou d'un complexe d'inclusion et d'au moins un acide poly (carboxylique) et dont la structure comporte la répétition d'un motif de formule générale. avec n supérieur ou égal à 1 et dans lesquelles : [Cell] représente la chaine macromoléculaire d'une fibre cellulosique naturelle ou artificielle ; [Kér] représente la chaîne macromoléculaire d'une fibre protéique naturelle ou artificielle ;

O-CO- [Ac]-CO-O représente la chaine moléculaire d'un acide poly (carboxylique) dont au moins deux fonctions acide carboxylique ont subi une réaction d'estérifaction et/ou d'amidation et qui comporte de préférence au moins une fonction acide carboxylique n'ayant pas subi de réaction d'estérifaction ou d'amidation ; et [CD] représente la structure moléculaire de I'a-cyclodextrine, la ß- cyclodextrine, la y-cyclodextrine, d'un dérivé de cyclodextrine (s), de préférence, un dérivé hydroxypropyl méthylé ou acétylé de I'a-cyclodextrine, de la ß-cyclodextrine ou de la y-cyclodextrine ou d'un complexe d'inclusion desdites cyclodextrines ou dérivés de cyclodextrine.

La liaison ester-0-CO-provient de la réaction entre la fonction hydroxyle de la fibre cellulosique et la fonction carboxylique de l'acide poly (carboxylique) tandis que la liaison amide-NH-CO-provient de la réaction entre la fonction amine de la fibre kératinique et la fonction carboxylique de I'acide poly (carboxylique). L'acide poly (carboxylique) subit une réaction d'estérification et/ou d'amidation d'au moins deux de ses fonctions acide carboxylique et la cyclodextrine ou le dérivé de cyclodextrine subit une estérification avec I'acide poly (carboxylique) d'au moins une de ses fonctions hydroxyles.

Dans le cas d'une fibre ou d'un matériau à base de fibres qui ne réagissent pas avec les acides poly (carboxyliques), la fibre ou le matériau obtenu par le procédé de l'invention est simplement enrobé d'un copolymère réticulé de cyclodextrine (s) et d'acide (s) poly (carboxylique (s)). En revanche, lorsque la fibre ou le matériau à base de fibres sont d'origine cellulosique et/ou kératinique ou comportent des fonctions hydroxyle et/ou amine, les molécules de cyclodextrine (s) sont fixées sur la fibre ou le matériau à base de fibres selon les deux modes de fixation précédemment décrits, à savoir, une fixation directe par liaison covalente sur la fibre et un enrobage de la fibre par un copolymère réticulé.

La présente invention vise ces deux sortes de fibres ou matériaux, qu'ils soient ou non obtenus par le procédé de l'invention. Ainsi, la présente invention concerne les fibres ou matériaux à base de fibres sur lesquels des molécules de cyclodextrine (s) et/ou de dérivés de cyclodextrine (s) sont uniquement fixées par liaison covalente, les fibres ou matériaux à base de

fibres sur lesquels des molécules de cyclodextrine (s) et/ou de dérivés de cyclodextrine (s) sont fixées par liaison covalente et par enrobage de la fibre ou des fibres du matériau par un copolymère réticulé de cyclodextrine (s) et les fibres ou matériaux à base de fibres sur lesquels la cyclodextrine est uniquement fixée par enrobage de copolymère réticulé, sans limitation concernant la nature ou la structure de ces fibres ou de ces matériaux à base de fibres.

Ces matériaux peuvent être, par exemple, des textiles tricotés, tissés ou non tissés contenant des fibres cellulosiques et/ou kératinique et/ou synthétiques. Ces fibres ou matériaux à base de fibres renfermant des fonctions acide carboxylique, présentent d'excellentes propriétés d'adsorption des odeurs et, dans une moindre mesure, des propriétés d'absorption de l'eau améliorées.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture des exemples suivants qui sont donnés, de façon non limitative, en vue de mieux illustrer les caractéristiques du procédé de l'invention et des fibres et matériaux à base de fibres visés par la présente invention.

Les exemples 1 à 11 illustrent le procédé de la présente invention.

Les exemples 12 et 13 illustrent les propriétés adsorbantes des matériaux de la présente invention et leur possible utilisation, notamment pour la fabrication de vêtements anti-moustiques et de moustiquaires.

Exemple 1 5g d'un tissu de coton blanchi de poids surfacique de 100 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de la- cyclodextrine (100 g/l), de I'acide citrique (100 g/I) et de t'hydrogénophosphate de sodium [12-hydrate] (30 g/I). Le taux d'emport a été de 100 %. Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90°C, puis traité pendant 5 minutes à 195°C, lavé abondamment à l'eau et séché. Le gain de poids sec du tissu a été de 18 %.

Exemple 5g d'un tissu de coton blanchi de poids surfacique de 100 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de la p- cyclodextrine (100 g/I), de I'acide citrique (100 g/l) et du

dihydrogénophosphate de sodium [hydrate] (30 gel). Le taux d'emport a été de 100 %. Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90°C, puis traité pendant 3 minutes à 195°C, lavé abondamment à I'eau et séché. Le gain de poids sec du tissu a été de 13 %.

Exemple 3 5g d'un tissu de coton blanchi de poids surfacique de 100 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de la i- cyclodextrine (100 g/I) de l'acide citrique (100 g/l) et de I'hypophosphite de sodium [hydrate] (30 gel). Le taux d'emport a été de 100 %. Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90°C, puis traité pendant 5 minutes à 195°C, lavé abondamment à t'eau et séché. Le gain de poids sec du tissu a été de 12%.

Exemple 4 5g d'un tissu de coton blanchi de poids surfacique de 100 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de la ß-cyclodextrine (100 g/l), de I'acide 1,2,3,4-butanetétracarboxylique (100 gel) et du dihydrogénophosphate de sodium [hydrate] (30 g/l). Le taux d'emport a été de 100 %. Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90°C, puis traité pendant 5 minutes à 195°C, lavé abondamment à t'eau et séché.

Le gain de poids sec du tissu a été de 18%.

Exemple5 5g d'un tissu de coton blanchi de poids surfacique de 100 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de la ß- cyclodextrine (100 g/l), de I'acide polyacrylique (100 g/l) et de I'hypophosphite de sodium [hydrate] (30 g/l). Le taux d'emport a été de 100%.

Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90°C, puis traité pendant 5 minutes à 195°C, lavé abondamment avec t'eau et séché. Le gain de poids sec du tissu a été de 19 %.

Exemple 5g d'un tissu de coton blanchi de poids surfacique de 100 g/m2 ont été <BR> <BR> <BR> imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de la y -cyclodextrine (150 g/l), de I'acide 1,2,3,4-butanetétracarboxylique (100 g/l) et de I'hypophosphite de sodium [hydrate] (30 g/l). Le taux d'emport a été de 100 %. Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90°C, puis traité pendant 5

minutes à 195 °C, lavé abondamment à l'eau et séché. Le gain de poids sec du tissu a été de 22 %.

Exemple 7 5 g d'un tissu du coton blanchi de poids surfacique de 100 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de I'a-cyclodextrine (150 g/l), de l'acide polyacrylique (100 g/I) et de I'hypophosphite de sodium [hydrate] (30 g/I). Le taux d'emport a été de 100%.

Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90 °C, puis traité pendant 5 minutes à 195 °C, lavé abondamment à t'eau et séché. Le gain de poids sec du tissu a été de 22 %.

Exemple 8 5g d'un tissu de laine de poids surfacique de 120 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de la p- cyclodextrine (150 g/l), de I'acide 1,2,3,4-butanetétracarboxylique (100 gui et de t'hypophosphite de sodium [hydrate] (60 g/l). Le taux d'emport a été de 100%. Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90°C, puis traité pendant 5 minutes à 195 °C, lavé abondamment à l'eau et séché. Le gain de poids sec du tissu a été de 20 %.

Exemple 9 5g d'un tissu de polyester hydrolysé de poids surfacique de 130 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de la ß-cyclodextrine (100 gel), de I'acide citrique (100 g/l) et de t'hydrogénophosphate de sodium [12-hydrate] (30 g/l). Le taux d'emport a été de 90 %. Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90°C, puis traité pendant 5 minutes à 190°C, lavé abondamment à t'eau et séché. Le gain de poids sec du tissu a été de 19 %.

Exemple 10 5g d'un tissu de polyester de poids surfacique de 100 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de la ß- cyclodextrine (100 g/I), de I'acide citrique (100 g/l) et de l'hydrogénophosphate de sodium [12-hydrate] (30 gel). Le taux d'emport a été de 32 %. Le tissu a été séché pendant 3 minutes à 90 °C, puis traité pendant 5 minutes à 190°C, lavé abondamment à t'eau et séché. Le gain de poids sec

du tissu a été de 6 %.

Exem, ole I I 5g d'un tricot de polyacrylonitrile de poids surfacique de 300 g/m2 ont été imprégnés à I'aide d'un foulard avec une solution aqueuse contenant de ! a p-cydodextrine (100g/t), de !'acide citrique (100 g/I) et de I'hydrogénophosphate de sodium [12-hydrate] (30 g/I). Le taux d'emport a été de 90 %. Le tissu a été séché pendant 7 minutes à 90 °C, puis traité pendant 5 minutes à 180 °C, lavé abondamment à t'eau et séché. Le gain de poids sec du tissu a été de 8 %.

Exemple 12 Cet exemple illustre les propriétés adsorbantes des tissus fonctionnalisés avec la ß-cyclodextrine selon le procédé de l'invention. II est connu que les cyclodextrines sont capables de former des complexes d'inclusion avec la phénolphtaleine. Six échantillons de tissus fonctionnalisés avec la ß-cyclodextrine selon le procédé de l'invention, de masse connue et contenant différentes quantités de ß-cyclodextrine ont été placés dans des solutions de phénolphtaleine de concentration connue. La variation de la concentration en phénolphtaleine libre dans chaque solution (Ao-Aee) a été mesurée par spectroscopie dans la région visible à 552,4nm après 96 heures. Les changements de concentration de phénolphtaleine exprimés par la variation de la densité optique par gramme de tissu fonctionnalisé sont présentés dans le tableau ci-dessous : Taux en poids de 0 1,8 3, 6 5, 4 6, 0 6, 6 ß-cyclodextrine fixée sur le tissu (%) A0-A96/g0,51,31,82,22,42,6tissu Le taux de cyclodextrine fixé sur les textiles a été mesuré par la différence en gain de poids sec entre un tissu traité par un mélange cyclodextrine/acide poly (carboxylique)/catalyseur, et un tissu traité par un mélange acide poly (carboxylique)/catalyseur.

Exemple 13 Cet exemple illustre l'utilisation des matériaux textiles de l'invention qui ont été obtenus par le procédé de l'invention en tant que textiles ayant des propriétés répulsives vis-à-vis des moustiques. Le diéthyltoluamide (DEET) est un répulsif synthétique actif contre les moustiques bien connu et couramment utilisé. Trois échantillons de tissu de coton, de poids connu, fonctionnalisés avec les cyclodextrines et obtenus selon le procédé de l'invention, à I'aide d'acide citrique, d'hydrogénophosphate de sodium [12 hydrate] et des a-, p-et y-cyclodextrines ont été placés dans des solutions de DEET de concentration connue. L'adsorption du DEET sur les matériaux textiles a été déterminé par la mesure du changement de I'absorbance à 270nm de la solution initiale après 96 heures. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous : Echantillon Type de cyclodextrine Gain de poids Ao-A96/g utilisé pour la après la de tissu fonctionnalisation fonctionnalisation (%) a-cyclodextrine 14 0,24 ß-cyclodextrine 15 0,36 3 y-cyclodextrine 15 0, 34 Les échantillons cités ci-dessus ont été testés avec succès, en tant que textiles répulsifs actifs contre les moustiques. Les propriété répulsives des tissus ont été évaluées après imprégnation de DEET suivi des traitements suivants : vieillissement par exposition à I'air libre pendant plusieurs semaines, irradiation au moyen d'une lampe U. V, élévation en température, lavage à l'eau. Dans certains cas, le témoin à base de coton non fonctionnalise avec une cyclodextrine, simplement imprégné avec du DEET et ayant subi un traitement identique, avait perdu 100 % de son efficacité, tandis que les tissus de la présente invention qui ont été imprégnés avec du gardéont 100% de répulsivevis-à-visefficacité des moustiques.