Brevet FR2024960A1 — publié le 19700904

L'invention a pour objet des préparations tinctoriales stables et pouvant être stockées, sous la forme de pates aqueuses concentrées contenant des colorants de dispersion, des substances réactives hydrosolubles, ainsi que des agents dispersants et/ou émulsifiants, pates qui conviennent remarquablement bien pour la teinture et l'impression des matières textiles à base de fibres de polyesters et de fibres de cellulose. Pour la teinture en un seul bain des tissus mixtes à base de polyesters et de coton, ou de polyesters de viscose, on utilise des mélanges de colorants de dispersion et de colorants réactifs (Zeitschrift i.d.gesamte Textilindustrie, 70, 11, (1968), 817-823). Les tissus mixtes de ce genre sont fabriqués et teints en grandesquantités et, par conséquent, les colorants indiqués sont l'objet d'une demande importante, Jusqusà présent, les bains de teinture et les pates d'impression correspondants n'étaient, conformément aux indications des fabricants de colorants,préparés que peu de temps avant la réalisation de la teinture ou de l'impression.On mettait en jeu les colorants de dispersion sous la forme des préparations pulvérulen- tes ou liquides existant dans le commerce. Comme il n'existait pas jusqu'à présent dans le commerce de préparations de colorants réactifs sous forme liquide, ceux-ci étaient toujours mis en jeu sous forme pulvérulente. L'utilisation de colorants sous forme pulvérulente présente néanmoins des inconvénients considérables. La pesée, le transvasement et l'introduction dans les récipients des préparations, à très fines particules dont le pouvoir colorant est extraordinairement élevé, s'accompagnent d'une formation indésirable de poussières. Lors de la mise en solution, ou de la préparation de la dispersion, opérations indispensables qui doivent être réalisées de manière impeccable, l'agitation énergique peut donner lieu à une formation intense de mousses, laquelle peut entraer des pertes ou, dans le cas du foulardage, à des teintures mal unies. Il peut se produire des difficultés lors de la mise en solution, lorsque les poudres s 'agglomèrent en grumeaux par suite de mauvaises conditions de stockage, de lthu- midité (entre autres, l'humidité atmosphérique) ou de la chaleur. En outre, il peut arriver que l'un dés colorants contienne des additifs (par exemple des diluants), qui nuisent aux caractéris tiques tinctoriales de l'autre colorant, entrain par exemple la floculation du colorant réactif ou l'agglomération du colorant de dispersion, d'où des teintures tachetées ou mouchetées. Les préparations de colorants de dispersion contiennent fréquemment des sels de lignine-sulfonates (sels de lessive sulfitique résiduaire), lesquels peuvent détruire par réduction certains représentants des colorants réactifs, ce qui à pour résultat des nuances troubles, une perte du pouvoir tinctorial et une insuffisance de la solidité à la lumière. Il est possible d'éviter ces inconvénients, si le fabricant de colorants produit des préparations tinctoriales concentrées sous forme liquide, que le teinturier n'a plus qu'à traiter par addition d'eau et d'adjuvants tinctoriaux pour obtenir des bains prêts pour la teinture des tissus mixtes. Il nta pas, jusqu'à présent, été mis dans le commerce de préparations liquides de colorants réactifs qui soient concentrées et stables au stockage. Les essais effectués en vue d'obtenir des préparations de ce genre ont abouti fréquemment à une cristallisation du colorant sous l'action des variations de température, cristallisation qui est irréversible, ainsi qu'à une hydrolyse partielle du colorant au cours d'un stockage prolongé. Le fabricant de colorants n'était donc pas assuré de pouvoir livrer des préparations exemptes de défauts. Or la Demanderesse a trouvé que des préparations tinctoriales contenant un colorant de dispersion, un colorant réactif hydrosoluble, un sel alcalin, facilement soluble dans l'eau, d'un acide sulfonique organique ou carboxylique ayant un poids moléculaire allant de 200 à 50 000, à titre d'agent dispersant pour le colorant de dispersion, ainsi que de 25 à 60 % en poids d'eau, sont étonnamment stables au stockage, et, qu'après addition d'agents de fixage basiques, elles conviennent remar quablenent bien pour la teinture et l'impression de matières textiles à base de mélanges de fibres de polyesters et de fibres cellulosiques.La stabilité au stockage des nouvelles préparations inclut également la résistance à des températures dépassant 500 et à des variations de température allant jusqu'à environ 600. De préférence, les préparations tinctoriales contiennent les colorants de dispersions sous une forme finement pulvérisée et les colorants réactifs, ainsi que les adjuvants de teinture, c'est-à-dire les agents dispersants et, éventuelle ment, les agents émulsifiants, en solution aqueuse concentrée. Les préparations peuvent contenir encore d'autres substances, par exemple des agents de coupage, lesquels sont plus particulièrement des sels minéraux. On peut citer, comme exemples d'agents dispersants préférés, des sels d'acide dinaphtylmétllane-disulfoni- que, en particulier le dinaphtylméthane-disulfonate de sodium mais des sels alcalins d'un acide butylnaphtalène-sulfonique conviennent aussi très bien. On préfère, comme émulsifiants, des composés organiques surfactifs dont la molécule est constituée d'une partie hydrophile et d'une partie hydrophobe, la partie hydrophobe contenant éventuellement un groupe ionisable, par exemple des composés obtenus par condensation d'une mole d'une substance organique avec jusqu'à 40 moles d' oxyde d'éthylène. Les composés ainsi obtenus sont non-ionogènes, mais ils peuvent être transformés en composés à anions actifs par carboxylation, par exemple au moyen de l'acide chloracétique, par sulfatation ou par phosphatation, et utilisés sous cette forme. On peut citer comme exemples d'émulsifiants à cations actifs, des sels d'alkylamines à charme longue. Les colorants réactifs et les colorants de dispersions mis en jeu doivent résister pendant plusieurs semaines à des températures supérieures à 500, le pH étant égal à 7. Les colorants réactifs de ce type contiennent un substituant rendant possible la liaison chimique avec le substrat, par exemple un atome d'halogène se séparant facilement en donnant un anion, de préférence un atome de chlore ou de brome, ou bien un groupe se séparant en donnant un anion, par exemple le groupe -O-S03H, ou encore une liaison multiple carbone-carbone capable de donner facilement des réactions d'addition. Ces colorants peuvent appartenir aux séries azotique, anthraquinonique, phtalocyanique ou nitrée. Ils peuvent contenir, par exemple, un groupe difluoro ou trifluoro-, difluoro-monochloro-, di- ou tri-chloro,ou bien di- ou tribromo-pyrimidyle, ou encore le groupe 2.4-dibromo-pyrimidyl. 1éthyle, liés par l'intermédiaire d'un atome d'oxygène ou de soufre, ou d'un groupe imino monosubstitué. Ils peuvent porter également un groupe, lié par l'intermédiaire d'un atome d'oxygène ou de soufre, ou d'un groupe imino éventuellement substitué, et qui répond à la formule générale dans laquelle Hal représente un atome de fluor, de chlore ou de brome, V représente un atome d'oxygène ou de soufre, ou bien un groupe imino éventuellement porteur de substituants, et z représente l'hydrogène ou un reste alkyle, cyclo alkyle, aryle ou araltyle, éventuellement porteurs de substituants, ou encore un groupe P-chloro-propionyle, p -sulfato-propionyle ou acrylyles, éventuellement porteurs de substituants, liés par un groupe imino éventuellement porteur de substituants. On peut citer, comme exemples de colorants de ce genre,ceux décrits dans les-brevets britanniques : 904 581, - 916 094, 958 026, 867 751, 869 279, 870 985, 872 249, 874 544, 876 092, 876 923, 831 371, 868 492, 886 379 à886 381, 887 870, 909 498, 913 767 et 958 746. Les colorants de dispersion utilisables peuvent appartenir aux séries monoazoSque, disazolque, anthraquinonique, nitro, styrylique ou naplitoquinonique. Ils forment des dispersions stables dans les bains de teinture alcalins à la température où se fait la teinture, et ils présentent une bonne aff i- nité pour les-fibres en polyesters, ainsi qu'une bonne stabilité à la lvunière. Leur point de fusion est presque toujours supérieur à 1000, et, en général, meme supérieur à 1400 ( J.Soc; Dyers and Colourists 70, tableaux des pages 69 à 71 (1954), et 74, page 389, discussion (1958)) ; leur solubilité dans l'eau à 800 est, en général, d'au plus 100 mg/litre, c'est-à-dire 1 : 10 000 (J. Soc. Dyers and Colourists 70, 69-71 (1954)), et est comprise, de préférence, à peu près entre 0,2 et 50 mg/litre. Ils ne contiennent pas de groupes générateurs d'ions, comme les groupes -COOH et -S03H, ni de groupes se transformant facilement, dans les conditions où s'effectue la teinture, en groupes -COOH ou -S03H, non plus que de groupes dont la séparation au cours de l'opération de teinture puisse avoir un effet défavorable marqué sur l'affinité pour les fibres en polyesters, sur la nuance de la teinture, ou sur les caractéristiques de solidité des teintures, par exemple leur solidité à la lumière ou au lavage. Des colorants de dispersion de ce genre sont décrits, par exemple dans les publications suivantes J. Soc. Dyers and Colourists 70, 68-75 (1954), J. Soc. Dyers and Colourists 75, 141-147 (1959), Can. Textile J. 1er mai 1959 ; 49-59, Arn. Dyestuff Reporter 48, NO 14, 35-47, 13 juillet 1959, Am. Dyestuff Reporter 49, N 15, 600-605, 22 aoflt 1960, Brevets britanniques NO 807 696, 819 664, 851 909, 851 910, 855 488, 868 037, 914 179, 952 463, 952 468, 958 033, 971 167, 973 885, 988 046, 807 591, 890 464, 894 338, 933 503 et 782 759. Des préparations tinctoriales liquides préférées contiennent, par exemple de 5 à 25 parties en poids de colorant: réactif, de 5 à 25 parties en poids de colorant de dispersion, de 5 à 20 parties en poids d'agent dispersant, de O à 5 parties en poids dsimulsifiant, et de 60 à 25 parties en poids d'eau. On peut obtenir ces préparations tinctoriales, par exemple, en mélangeant les colorants secs, finement broyés (on utilise de préférence des colorants de dispersion ayant une granularité comprise entre 0,01 et 3 , plus particulièrement entre 0,1 et 1,5 > ) avec le dispersant et/ou l'émulsifiant, tout en ajoutant de l'eau. On peut également broyer les colorants, éventuelllement humides, avec les dispersants et/ou les émulsifiants, dans un broyeur à boulets ou tout autre appareil convenant pour le broyage des particules de colorants, et opérer ainsi le mélange. Les préparations conformes à l'invention convien- nent en particulier pour les procédés de teinture en continu. Pour préparer les bains de teinture, les bains de foulardage ou les pates d'impression, on dilue les préparations avec une quantité d'eau plus ou moins importante; à laquelle on ajoute les adjuvants de teinture courants et, éventuellement, des épaississants. On teint, on foularde ou on imprime selon les procédés connus, par exemple celui décrit dans le brevet français NO 1 445 371. Les exemples qui suivent ont pour but d'illustrer la présente invention. Les parties et pourcentages y sont donnés en poids et les températures sont indiquées en dégrés Celsius. EXEMPLE 1 : Dans un broyeur à boulets, on broie pendant 16 heures 25 parties d'une préparation de colorant réactif constituée de 70 e; du sel trisodique du colorant répondant à la formule et de 30 /0 de sulfate de sodium, ainsi que 15 parties d'une préparation de colorant de dispersion constituée de 31 % du colorant répondant à la formule (broyé dans un broyeur à sable jusqu'à une granularité de 0,5 à 1,5 p) et de 69 Vo du sel disodique de l'acide dinaphtyl-méthane disulfonique. Sous bonne agitation, on introduit 40 parties de la poudre fine ainsi obtenue dans 50 parties d'eau. Le premier colorant passe en dispersion, tandis que le colorant réactif se dissout. Après filtration sur un filtre de coton, on obtient une préparation tinctoriale qui convient remarquablement bien pour la teinture de tissus à base de polyesters, contenant 3/4 de cellulose, en nuances jaunes brillantes. La préparation tinctoriale est stable à l'égard de la congélation et ne présente aucune modification du pouvoir tinctorial lorsqu'elle a été stockée pendant au moins 6 mois à la température ambiante ou pendant 2 mois à 500. EXEMPLE de teinture : Dans un bain contenant 60 g/litre du mélange de colorants décrit à l'exemple 1, 20 g/litre de carbonate de sodium, 25 g/litre d'urée, 25 g/litre de dicyano-diamide et 1 g/litre d'alginate de sodium, on foularde un tissu composé de 65 % de poly-(téréphtalate d'éthylène-glycol) et de 35 % de coton (mercerisé). On essore ensuite entre deux rouleaux jusqu'à une augmentation du poids par rapport au poids sec égale à 70 YO, on effectue un préséchage par suspension au contact de l'air, puis on complète le séchage à 1200. On fixe ensuite, au moyen d'air chaud, à 2000 pendant 60 secondes. Pour terminer, on lave bien à l'eau, on savonne au bouillon, on lave encore une fois, puis on sèche. EXEMPLE 2 : Dans 60 parties d'une préparation tinctoriale liquide contenant. 15 % du colorant de dispersion, broyé jusqu'à une granularité de 0,2 à 1,5 , répondant à la formule 5 % de butylnaphtalène-sulfonate de sodium, 5 % de dinaphtyméthane-disulfonate de sodium, 2 % du produit de la condensation du p-octylphénol avec 40 moles d'oxyde d'éthylène, et 73 % d'eau on introduit, sous bonne agitation, 25 parties d'une préparation de colorant réactif pulvérulente, constituée de 70 e; du sel trisodique du complexe de cuivre répondant à la formule et de 30 Vo de chlorure de sodium. On obtient une pâte fluide, qui. convient remarquablement bien pour la teinture de tissus mixtes polyesterscoton en nuances rouge rubis. EXEMPLE de teinture Dans un bain contenant. 50 g/litre de la préparation tinctoriale liquide préparée de la manière décrite à l'exemple 2, 25 g/litre d'urée, et 1 g/litre d'alginate de sodium, on foularde, on sèche et on traite par la chaleur un tissu composé de 65 % de poly-(téréphtalate d'éthylAne-glycol) et de 35-; deviscose, de la manière décrite à 1' exemple de teinture précédent. Seule la fraction colorant de dispersion se fixe sur la composante polyester. De la manière décrite plus haut, on foularde ensuite le tissu dans un deuxième bain, lequel contient 20 g/litre de carbonate de sodium. Par vaporisage à 1030 pendant 5 minutes, on fixe alors la fraction colorant réactif. On termine. ensuite la teinture en lavant bien à l'eau, en savonnant au bouillon, en rinçant, puis en séchant. EXEMPLE 3 : On introduit par portions, tout en agitant,dans 60 parties d'eau, 20 parties d'une préparation de colorant réactif pul vérulente, constituée de 60 c; du sel trisodique du composé répondant à la formule et de 40 % de sulfate de sodium, ainsi que 40 parties d'une préparation de colorant de dispersion pulvérulente, broyée jusqu'à une granularité de 0,3 à 1,0ffi comportant 40 % du colorant de dispersion répondant à la formule 58 % du sel disodique de l'acide dinaphtylmethane-disul- fonique, et 2 % de bromure de cétyl-ammonium. On obtient une pate fluide, qu'en vue d'obtenir un mélange plus uniforme, on homogdlée pendant 1 heure sous une pression de 200 armosphères relatives. Sur les tissus mixtes polyester-coton, cette préparation donne des nuances d'un rouge brillant, lorsque l'on teint selon les indications données dans la seconde partie de l'exemple 1 (teinture). EXEMPLE de teinture : Dans un bain contenant 40 g/litre de la préparation tinctoriale liquide préparée à l'exemple 3, 25 g/litre d'urée et 1 g/litre d'alginate de sodium, on foularde un tissu composé de 65 % de poly-(téréphtalate d'éthylène-glycol)et de 35 % de coton, on essore ensuite jusqu'à ce que le poids du bain retenu soit de 70 Vo par rapport au poids sec, on effectue un préséchage au contact de l'air, puis on complète le séchage à 1200. On traite ensuite par la chaleur pendant 1 minute à 2000, ce qui provoque le fixage de la fraction colorant de dispersion.On réalise le fixage du colorant réactif en effectuant un deuxième foulardage dans un bain contenant 30 litre de lessive de soude à 360 Bé, 30 g/litre de métasilicate de sodium et 50 g/litre de sulfate de sodium anhydre, puis en conservant en pile la marchandise foulardée pendant 24 heures à la température ambiante. On termine la teinture de la manière décrite plus haut, en la lavant à veau, en la savonnant au bouillon, en la rinçant, puis en la séchant. EXEMPLE 4: Dans un broyeur à sable, on pulvérise 30 parties du tourteau de filtration humide (conte-nant 60 % du sel disodique et 40 % d'eau) du colorant réactif répondant à la formule 120 parties du tourteau de filtration humide (contenant 24 % de produit sec et 76 Vo d'eau ) du colorant de dispersion répondant à la formule 20 parties du sel disodique de l'acide dinaphtylméthanedisulfonique et 2 parties du sel sodique du produit de la réaction de l'acide chloracétique avec C16H33COO (CH2CH2O)10H, jusqu'à ce que la granularité des deux composantes soit inférieure à 1 Après avoir éliminé le sable par filtration, on obtient une préparation tinctoriale liquide, qui convient remarquablement bien pour le foulardage et la teinture selon le procédé "Thermosol" des tissus mixtes polyesters-cellulose régénérée. Le tissu mixte est teint en une nuance bleue. EXEMPLE 5 Dans un broyeur à sable, on projette sur 120 parties d'eau 40 parties du colorant réactif phtalocyanique répondant à la formule dans laquelle Pc représente le reste d'un colorant phtalocyanique, m peut être égal à 0, 1, 2 ou 3, et n peut être égal à 0, 1, 2 ou 3, la somme m + n étant égaleà 3, 50 parties du colorant de dispersion répondant à la formule 25 parties du sel disodique de l'acide dinaphtyl-méthanedisulfonique, et 3 parties du sel sodique du produit sulfaté de la condensation de l'alcool oléylique avec 14 moles d'oxyde d'éthylène, après quoi on broie, à l'aide de perles de verre (diamètre : 0,5 à 0,8 mm), jusqu'à ce que la granularité moyenne des particules soit inférieure à 1,0 l. Après savoir éliminé par filtration les perles de verre, on obtient une préparation tinctoriale liquide, qui convient remarquablement bien pour la teinture des tissus polyestercoton en nuances bleu tirant sur le vert. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Préparations tinctoriales pouvant être stockées, se présentant sous la forme de pâtes aqueuses concentrées, caractérisées en ce qu quelles contiennent un colorant de dispersion, un colorant réactif soluble dans l'eau, un sel alcalin, facilement soluble dans l'eau, d'un acide sulfonique ou carboxylique ayant un poids moléculaire allant de 200 à 50000, sel qui joue le rôle de dispersant pour le colorant de dispersion, ainsi que de 25 à 60 % en poids d'eau. 2.- Application des préparations tinctoriales selon la revendication 1, à la teinture ou à l'impression de matières textiles à base de mélanges de fibres de polyesters et de fibres cellulosiques. 3.- Préparations tinctoriales selon la revendication 1, caractérisées en ce qu'elles contiennent comme dispersant le sel sodique de l'acide dinaphtylméthane-disulfonique. 4.- Préparations tinctoriales selon la revendication 1, caractérisées en ce qu'elles contiennent des émulsifiants non-ionogènes et/ou des émulsifiants présentant un groupe terminal an ionique 5.- Préparations tinctoriales selon la revendica tio 1, caractérisées en ce quelles contiennent de 5 à 25 parties en poids de colorants réactifs de 5 à 25 parties en poids de colorants de dispersion, de 5 à 20 parties en poids de dispersants, de O à- 5 parties en poids d'émulsifiants et de 60 à 25 parties en poids d'eau.