Brevet FR2030433A1 — publié le 19701113

La présente invention a pour objet un procédé de teinture irrégulière de fibres ou de filés en polyesters ou polyamides et un dispositif approprié à ce but. Le brevet américain îï° 3 120 422 décrit un procédé 5 selon lequel on obtient des teintures polychromes sur des filés cellulosiques en bobines par injection de solutions aqueuses de colorants réactifs sans qu'il se forme, après le tissage ou le tricotage, de rapports sur les matières ainsi traitées. Pour que ce procédé, désigné dans la pratique sous le ' 10 terme de "space dyeing", soit réalisable, il est particulièrement important que les solutions de colorants injectées se répartissent -uniformément et qu'elles se répandent aussi loin que possible dans la bobine. La vitesse de ce procédé est peu élevée car, entre autres choses, le fixage des colo-15 rants réactifs appliqués qui est effectué par mise au repos à la température ambiante, est très long. On sait, de plus, que des textiles à base de fibres en polyesters ou en polyamides peuvent être teints à l'aide de colorants dispersés, si l'on applique sur ces matières 20 fibreuses dforigine synthétique des dispersions aqueuses de tels colorants et qu'on fixe ensuite le colorant sur le substrat à l'aide d'air chaud ou de vapeur sous pression. Cependant si l'on veut teindre, selon la méthode appelée "space dyeing", des fibres ou des filés à base de polyesters oti de polyamides 25 embobinés il est apparu que les dispersions aqueuses de colorants qui sont injectées ne se répartissent pas uniformément dans les bobines. De plus, le fixage du colorant a lieu dans un appareil séparé. Il en résulte donc, pour la méthode proposée, une vitesse de production qui laisse beaucoup à désirer. 30 or, la Demanderesse a trouvé que l^on peut teindre pratiquement en continu des fibres ou des filés en polyesters ou en polyamides, par injection de colorants de dispersion et/ou de colorants pigmentaires organiques et fixage du colorant à haute température, en obtenant à la fois un rendement en co-35 lorant très régulier et une vitesse de production élevée, lorsqu'on opère de la façon suivante : on injecte, à une température allant de 160 à 230°C, éventuellement en plusieurs endroits, dans des bobines disposées sur un système transporteur chauffé, par exemple une bande transporteuse, les 40 colorants dissous on dispersés dans un solvant organique et on 70 04914 2 2030433 les laisse agir à la température indiquée, pandant 15 à 180 secondes, de préférence 30 à 90 secondes, afin qu'ils se fixent sur la matière. Lorsque la température est plus élevée, la durée du fixage est plus courte et vice versa. La vitesse 5 ou la longueur de la bande transporteuse dépend du temps de mise au repos. Selon la figure, le dispositif destiné à l'éxécution du présent procédé comprend, essentiellement, un système d'injection 1 qui amène le bain de teinture dans les bobines et au moins 10 un élément porteur 3 qui reçoit le filé embobiné 2. Alors que le système d'injection 1 est fixe, les supports de bobines 3 sont montés sur un dispositif transporteur 4, par exemple, une bande transporteuse que l'on met en marche à l'aide d'un moteur. Le système d'injection 1 et la bande transporteuse 4 se trouvent 15 dans une chambre 5 oblongue chauffable qui possède seulement des orifices d'entrée et de sortie pour la matière aux deux extrémités. A l'intérieur de la chambre 5 c»est-à-dire au plafond et éventuellement sur la surface latérale, sont installés des éléments de chauffage 6 appropriés qui permettent d'obtenir la température 20 de fixage nécessaire, par exemple des radiateurs infrarouges 6 ou des sécheurs à haute fréquence, ou bien la chambre est reliée à des tubes qui amènent de l'air chaud ou de la vapeur chauffée. Dans la chambre les éléments chauffants doivent être espacés de telle manière que la chaleur répandue pénètre uniformément 25 la matière de tous les côtés. De plus, le dispositif est muni d'éléments de commande appropriés qui provoquent l'arrêt de la bande transporteuse lors de l'injection du bain. Le système d'injection comporte, comme élément essentiel* une aiguille perceuse creuse, dont la tige est perforée radialement. 30 La longueur de cette aiguille correspond à l'épaisseur de la bobine qui doit être traitée. Par une impulsion mécanique qui est déclenchée par la connexion entre les paires de contacts décrits précédemment, le support-aiguille d'injection est amené dans une position telle que la pointe de l'aiguille 35 perceuse pénètre la bobine depuis la couche externe jusqu'à la couche la plus interne du filé et il y a alors passage du bain de colorant. Le mouvement retour du support-aiguille interrompt . l'écoulement du bain. Le dispositif décrit peut éventuellement comporter plusieurs dispositifs d'injection. 40 Lorsqu'on utilise le dispositif de l'invention, on 70 04914 3 2030433 place les bobines sur une bande transporteuse qui, afin d'éviter me perte de température, passe à travers une ch'ambre placée à la température correspondante. Lorsque la matière embobinée atteint l'endroit de l'injection, la bande transporteuse est 5 arrêtée à 11 aide d'un contact, par exemple un contact mécanique ou optique et il y a injection du bain de colorant chaud. Lorsque le mécanisme d'injection s'écarte, la bande transporteuse est remise en mouvement par un contact mécanique. Selon l'éxécution du présent procédé on injecte le bain 10 de colorant chaud sous pression à au moins un endroit dans les bobines préchauffées. La solution ou la dispersion du colorant se répand alors le long de la zone d'injection, de sorte qu'on obtient dans la matière embobinée des endroits teints et des endroits non teints de différentes longueurs et disposés d'une 15 façon tout à fait irrégulière. La quantité de colorant injectée peut varier. Elle est fonction du rapport recherché entre le filé teint et le filé incolore. L'injection du bain de teinture peut se faire à un seul endroit ou simultanément à plusieurs endroits. Pour obtenir un dessin donné on doit choisir les 20 endroits dTinjection de façon déterminée. Pour obtenir un filé aux taches multicolores on peut aussi bien, selon le présent procédé, presser dans la bobine des bains de teinture de couleurs différentes individuellement ou simultanément. Comme solvants ou dispersants pour les colorants on 25 utilise,dans le présent procédé, des produits aliphatiques oxaliylés, aromatiques allcylés ou des composés aromatiques ou cycloaliphatiques contenant au moins tua groupe hydroxy libre en position terminale. Des composés convenables de ce genre, sont par exemple, les produits oxallcylés d'acides, d'amides, d'aminés 30 ou d'alcools gras et des phénols allcylés. Les chaînes polyéthers de ces composés sont, en général, constituées par des motifs d'oxyde d'éthylène. -Cependant, des produits renfermant dans leur chaîne des composés oxallcylés à haut poids moléculaire, par exemple de l'oxyde de propylène ou de butylène ou des 35 mélanges des oxydes d'allcylènes cités conviennent également. Comme milieux de traitement pour les colorants on peut utiliser dans le présent procédé des éthers polyglycoliques, notamment des polyéthylène-glycols qui ont un poids moléculaire moyen de 100 à 200, de préférence de 200 à 1500. Il est évident 40 que ces substances doivent être liquides, dans les conditions î0 04914 4 2030433 du présent procédé et ne pas se décomposer à la température du traitement. Parmi les produits- oxalkylés de ce genre on mentionnera, par exemple le penta-éthylène-glycol, 1* exa-éthylène-5 glycol, des nonylphénols contenant de 4 à 20, de préférence de 6 à 10 groupements oxyde d*étliylène ainsi que des acides, des amides, des aminés ou des alcools gras qui contiennent de 10 à 18 atomes de carbone sous la forme de chaînes hydro-phobes et dont le degré d'oxéthylation correspond à 2 à 30 moles 10 d*oxyde d'éthylène, de préférence 4 à 15. On peut aussi utiliser des mélanges des solvants cités. Lorsqu'on teint selon la méthode décrite ci-dessus, le colorant est en partie dissous par le solvant chauffé.' Une partie, qui est différente pour chaque colorant, reste, cepen-15 dant sous la forme dispersée. Il est cependant impossible de dire si le colorant dispersé ou le colorant dissous monte mieux sur la fibre. Le pH du bain ne doit pas, dans la mesure du possible, dépasser 7, de préférence il ira de 5 à 6. Les colorants de dispersion qui sont utilisés selon le 20 présent procédé sont suffisamment connus. En général, ils appartiennent à la classe de colorants azoïques, anthraquinoni-ques ou phtalocyaniques insolubles dans 1*eau. On peut également utiliser des colorants pigmentaires organiques non encore apprêtés® Comme l'apprêt des colorants de dispersion représente 25 une opération compliquée et coûteuse, le fait de pouvoir appliquer directement les produits non apprêtés constitue un autre avantage très important du présent procédé. Un autre avantage du nouveau procédé est le suivant : les solvants utilisés exercent, en général, la fonction de déter-30 sifs, de sorte que la saponification ultérieure des teintures ne nécessite pas l'addition d'un détergent. Les exemple suivants illustrent l'invention dont ils ne sauraient aucunement limiter la portée, les parties et pourcentages s'entendent en poids. 35 EXEMPLE 1 î On place sur une bande transporteuse qui est placée dans une chambre infrarouge préchauffée à 190°C et dont la vitesse est de 1 à 1,5 m/mn, 800 g d'un filé de polyester embobiné. Au bout de 10 secondes, celui-ci a la température 40 du dispositif et il a atteint l'endroit de l'injection. A ce 70 04914 2030433 moment, la bande transporteuse est arrêtée à l'aide d'un contact optique et le colorant dispersé ou dissous est injecté dans la bobine au moyen d*une aiguille d'injection. La bande transporteuse est remise en mouvement par un contact méca-5 nique (déclenché par le retour du porte-aiguille d'injection) et la bobine est abandonnée sur la bande transporteuse chauffée pendant 30 secondes. Le bain de teinture utilisé ci-dessus» dont 200 ml ont été injectés dans la bobine, contient, par litre du produit de réaction d'une mole de nonylphénol avec 10 environ 10 moles d'oxyde dMéthylène, 40 g du colorant de formule 15 sous sa forme commerciale. On sèche ensuite le filé teint, on le traite avec de l'eau chaude à 98*0 et enfin on le sèche. On 20 obtient une bobine dans laquelle un tiers du filé environ est teint en bleu foncé. EXEMPLE 2 : On injecte à l^aide du dispositif décrit à l'exemple 1, dans 800 g d?un filé en polyester» que l'on a chauffé à 170°C, 25 200 ml d'une dispersion de colorant chauffée à la même température et contenant, par litre du produit de réaction d'une mole d|alcool stéarylique avec 5 moles d'oxydé dMéthylène, 30 g du colorant de formule 30 35 0 0H sous sa forme commerciale. On laisse ensuite reposer la bobine pendant deux minutes à 170°C, puis on la traite de la même façon que dans l'exemple 1. On obtient une bobine dont un tiers du filé environ est teint en rouge brillant. 40 EXEMPLE 3 i On injecte, conformément aux indications de l'exemple 1, 70 04914 6 2030433 dans 800 g d'un filé en fibres de polyester embobiné, 200 ml de chacun des trois bains suivants : a) une dispersion contenant, par litre du produit de réaction d'une mole de nonylphénol avec 10 moles d'oxyde d'éthylène, 20 g du colorant de formule 10 N - CH2 - CH2 - CH2- 0CH3 sous sa forme commerciale et dont la température est de 200°C, b) une dispersion chauffée à 200°C environ et contenant, par litre d'un polyéthylène-glycol ayant un poids moléculaire 15 de 600 environ, 20 g du colorant de formule 0 *"2 0 -fi S-CE3 20 0 0H sous sa forme commerciale, c) une dispersion qui contient, par litre du produit de réaction d'une mole de stéarylamine avec cinq moles d' oxyde d'éthy- 25 lène, 40 g du colorant de formule 30 *2 w NH - CHgOH sons sa forme commerciale, et qui a été préchauffée à 200°C« Après avoir injecté ces trois dispersions de colorant 35 dans la bobine préchauffée, également à 200°C et après avoir laissé reposer celle-ci pendant 60 seconde à 200°C, on effectue le traitement ultérieur en rinçant et en saponif iant de la manière décrite à l'exemple 1. Après séchage de la matière, on obtient une bobine pour laquelle 1/3 du filé est jaune, 40 1/3 est rouge brillant et 1/3 bleu foncé. 203043-3 70 04914 EXEMPLE 4 ! On injecte, à l?aide d'un dispositif conforme à celui de l'exemple 1, dans 800 g dfun filé en fibres de polyester embobiné, après avoir chauffé la bobine à 210°C, 200 ml d?une 5 dispersion de colorant à 210°C qui contient, par litre du solvant indiqué sous 3 c, 10 g du colorant pigmentaire de formule = N -// \\ CH, 10 N .N 15 Après avoir laissé reposer la matière à 210°C, pendant deux minutes, et après l'avoir traitée, on obtient une bobine . dont un tiers environ du filé présente une nuance orange clair. Lorsqu'on utilise pour la teinture, au lieu du colorant cité ci-dessus 20 g du colorant de formule 20 [Cu-pht alocyan ine] .so2-mh-c6h5 S0„—l'IH—C--H^ 2 6 5 S0o—WH— 2 6 5 25 30 on obtient une bobine dont un tiers du filé environ présente une nuance bleu clair. EXEMPLE 5 : Si, pour teindre des bobines dans les conditions de l'exemplë 1, on utilise comme colorant, 20 g du composé de formule S ' S- 35 on obtient une bobine dont un tiers du filé environ est teint en rouge clair. EXEMPLE 6 : De façon analogue à celle de l'exemple 1, on injecte, dans 800 g d?un filé en fibres de polyester embobiné, après 40 avoir chauffé la bobine à 200°C, 200 ml d'une dispersion de 70 04914 8 2030433 colorant à 200°C qui contient» par litre du solvant spécifié sous 3b, 20 g du colorant pigmentaire de formule Après avoir laissé reposer la matière à 200°C, pen-10 dant une minute, et après avoir traitée, on obtient une bobine dont un tiers du filé environ est teint en violet. EXEMPLE 7 î Selon les indications données à l'exemple 1, on injecte, dans 800 g d'un filé en fibres de polyester embobiné, 15 après avoir chauffé la bobine à 190°C, 200 ml d'une dispersion de colorant à 190°C, qui contient, par litre djun polyéthylène glycol ayant m poids moléculaire de 200 environ, 20 g du colorant de formule CH. CH. ^ / 3 20 25 Après avoir laissé reposer la matière à cette température 30 pendant 30 secondes et après l'avoir traitée, on obtient une bobine dont un tiers du filé environ est teint en bleu foncé. 70 04914 9 2030433 REVENDICATIONS 1.- Un procédé de teinture irrégulière de fibres ou de filés en polyesters ou polyamides par injection de colorants de dispersion et/ou de colorants pigmentaires organiques suivie 5 d'un fixage du colorant à température élevée, procédé caractérisé en ce que l'on injecte, à une température allant de 160 à 230°C, éventuellement en plusieurs endroits, dans des bobines placées sur une bande transporteuse chauffée, les colorants en solution on en dispersion dans un solvant organique et qu'on 10 les laisse ensuite agir à la température indiquée, pendant 15 à 180 secondes afin qufils se fixent sur la matière. 2.- Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ljon utilise des colorants pigmentaires organiques n'ayant pas subi d'apprêt. 15 3.- Un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé spécifié dans les revendications 1 ou 2, qui comporte un système d^injection et au moins un élément porteur qui reçoit la matière embobinée, dispositif caractérisé en ce que les Supports de bobines sont placés sur une bande transporteuse située, 20 comme le système d'injection,dans une chambre chauffable et en ce que le dispositif est muni d^éléments de commande appropriés qui, lors de l'injection, provoquent l'arrêt de la bande .transporteuse.