Brevet FR2099632A1 — publié le 19720317

E»>. • •* * V * « h 27465 1 2095632 La présente invention concerne un procédé de fixage de colorants sur des matières textiles planes et des feuilles. On sait que l'on peut fixer de manière solide, 5 par exemple, des colorants de dispersion sur des tissus en fibres de polyesters en soumettant la matière imprimée ou teinte (foulardée) à l'action d'air chaud ou de vapeur à 200°C, par exemple. On a déjà proposé, également, un fixage avec la vapeur d'un solvant ayant un point d'ébullition élevé. 10 Selon le procédé dit à deux phases, on sèche d'abord la matière en cellulose imprimée ou foulardée avec des colorants réactifs ou de cuve, on les foularde ensuite avec une solution de fixage alcaline ou on les plaque et on les expose alors à l'action de températures élevées. On peut obte-15 nir une régulation des conditions de température requises par vaporisage, mais aussi par irradiation infrarouge ou des mesures similaireq. Or, la Demanderesse a trouvé, que l'on pouvait 20 fixer des colorants de toutes classes sur tous les substrats textiles plans et toutes les feuilles appropriées à cet effet de manière très simple, lorsqu'on applique, sur les substrats imprégnés ou imprimés avec le colorant, un composé organique à point d'ébullition élevé ( appelé par la suite"agent de fixage" 25 en abrégé) ou un mélange de tels composés et que l'on soumet alors la matière ainsi traitée à un traitement thermique avec des radiations électromagnétiques, par exemple des rayonnements infrarouges, des micro-ondes ou des ondes haute fréquence. 30 Les substances organiques, qui sont avantageu sement liquides à la température ambiante et qui sont utilisées comme agents de fixage dans le procédé de l'invention doivent remplir trois fonctions importantes qui jouent un rôle important lors du fixage du colorant selon le présent procédé : 35 a) la conversion de l'énergie par rayonnement en énergie de chaleur, b) l'accélération du procédé de fixage par un transfert de chaleur régulier et rapide et une courte période de chauffage, c) le maintien d'une température de fixage déterminée dans le 40 domaine d'ébullition de l'agent de fixage utilisé 2 2099632 71 27465 (régulation de la température sur la surface du substrat pendant toute la durée de l'opération de fixage). On peut ainsi maintenir très exactement une température de fixage désirée par le point d'ébullition corres-5 pondant de l'agent de fixage utilisé et appliqué sur la teinture non fixée, même si la matière imprégnée est soumise à des températures très élevées, ce qui constitue un fait très important dans le procédé. Ce n'est qu'après évaporation complète de l'agent de fixage - ce-que l'on peut éviter facilement si cela 10 est désiré - que l'on dépasse la température de fixage désirée sur la matière. On peut également effetuer le fixage à une température inférieure au point d'ébullition de l'agent de fixage en réglant l'énergie par rayonnement à l'aide de sondes de tempéra-15 ture. Il est ainsi possible, en utilisant des "radiateurs froids" sans inertie (microondes, haute fréquence), de maintenir constante la température par la technique de mesure et de contrôle, raison pour laquelle on peut également utiliser des masses fondues comme agents de fixage. Lorsqu'on utilise des microondes et, en 20 particulier, des ondes à haute fréquence, la matière n'est pas détériorée lorsque le composé organique utilisé comme agent de fixage est déjà vaporisé, un chauffage du dubstrat seul n'a pas lieu dans ce domaine d'ondes. On peut ainsi, conformément à l'invention, fixer au mouillé par irradiation infrarouge des 25 impressions ou des teintures foulardées avec des colorants de dispersion sur un substrat de polyester de manière à obtenir des impressions et teintures solides au frottement en plaquant la marchandise avant l'irradiation avec une substance organique liquide, par exemple de 1'éthylène-glycol et en la soumettant 30 ensuite à une irradiation infrarouge intense pendant quelques secondes. Le glycol a l'effet d'un thermostat aussi longtemps qu'il n'est pas vaporisé ; à cause du point d'ébullition du glycol qui est de 194°C, cette température s'établit comme température de fixage constante. 35 En principe, chaque composé organique ayant un point d'ébullition élevé et qui ne se décompose pas dans les conditions de chauffage, et de plus ne détériore pas la marchandise, convient comme agent de fixage pour le procédé de l'invention. Il y a avantage à choisir des produits'solubles où 40 insolubles dans l'eau. Le choix fait dans ce cas doit être 71 27465 ? 2099632 déterminée par le substrat utilisé, les adjuvants, l'aggrégat de fixage et la classe de colorant utilisée. De plus, la récupération de la substance organique utilisée comme agent de fixage joue un rôle important à 5 l'égard de la rentabilité du procédé. Il est parfois avantageux de sécher la matière imprimée ou foulardée avec le colorant avant l'application de l'agent de fixage, mais de préférence, cela n'est pas nécessaire lorsqu'on utilise des microondes et des champs haute 10 fréquence. L'application de l'agent de fixage qui doit être présent de préférence sous la forme liquide, peut être effectuée par impression, foulardage, plaquage ou pulvérisation. Il est surprenant que les impressions traitées avec de telles 15 substances organiques convenables ne dégorgent pas. Le procédé conforme à l'invention convient pour le fixage de colorants de toutes les classes à fixer sous l'action de chaleur sur le substrat approprié à cet effet. On peut favoriser, le cas échéant, le fixage par addition d'un 20 agent régulateur du pH ou d'autres adjuvants. Comme agent de fixage pour le procédé conforme à l'invention conviennent, par exemple, les substances organiques suivantes : 25 a) des hydrocarbures aliphatiques ou cycloaliphatiques linéaires ou ramifiés qui peuvent être chlorés ou fluorés ; b) des composés aromatiques qui peuvent porter comme substituants du chlore, du fluor, des groupes nitro ou des chaînes latérales aliphatiques ; 30 c) des alcools aliphatiques, cycloaliphatiques et aromatiques, des esters, des éthers, des aminés, des imines, des sulfones, des sulfoxydes ou des acétals et d) des mélanges des composés mentionnés sous a, b et c. On peut utiliser, comme substrats pour le procé-35 dé de l'invention des matières textiles planes et des feuilles en matière synthétique, naturelle ou régénérée. Comme colorants et substrats convenables pour ce procédé, on citera, par exemple : 1) des colorants acides et de dispersion pour des substrats en 71 27465 4 2099632 polyamides d'origine animale ou synthétique, 2) des colorants de dispersisn pour des substrats en polyamides, polyesters, polyacrylonitrile ou polychlorure de vinyle ou en 5 cellulose estérifiée et puis d'autres substrats hydrophobes, 3) des colorants réactifs pour des substrats contenant des groupes amino et hydroxy, 4) des leucocolorants de cuve pour des substrats en polyamides et en cellulose naturels et synthétiques, 10 5) des colorants complexes métalliques pour des substrats en polyamides d'origine animale ou synthétique, 6) des colorants au soufre pour des substrats en cellulose naturelle ou régénérée, 7) des naphtols et des aminés aromatiques primaires que l'on 15 utilise pour la préparation de colorants azoîques insolubles dans l'eau sur des substrats hydrophobes. Les agents de fixage doivent être choisis de sorte que leur point d'ébullition ne se situe guère en-dessous d'une température nuisible aux fibres. Lorsqu'on peut traiter le 20 polyester, par exemple, jusqu'à 220°C sans endommager la fibre, le point d'ébullition de la substance organique utilisée comme agent de fixage peut aller jusqu'à 210°C. Dans une variante du procédé de l'invention on 25 choisit des agents de fixage dont le point d'ébullition est nettement supérieur au point de ramollissement du substrat. L'invention prévoit que la température est maintenue constante dans l'agent de fixage ou sur la fibre lorsqu'on amène de l'énergie, mais il importe de ne pas dépasser la température pouvant 30 être nuisible à la matière fibreuse ; ce qui peut être obtenu sans difficultés par une mesure et une régulation de la température correspondante, par exemple, à l'aide de frotteurs. Cette variante du procédé convient particulièrement bien lorsqu'on utilise des ondes haute fréquence, mais aussi des microondes, 35 pour obtenir un fixage uniforme et rapide du colorant. Un avantage du choix d'un composé organique ayant un point d'ébullition élevé comme agent de fixage réside dans le fait que la perte de cette substance par évaporation est plus petite à la température maintenant nettement inférieure au point d'ébullition ; cepen-40 dant, il est difficile, lorsqu'on utilise des composés organiques hydrosolubles de récupérer la quantité qui reste sur le 71 27465 2099632 tissu étant donné qu'elle est perdue, en général, dans le procédé de lavage. Lorsque l'agent de fixage est, par contre, un composé organique, qui n'est pas miscible à l'eau, il est très facile, dans ce cas, de récupérer l'agent de fixage dans 5 le premier bain de lavage où il se concentre, selon son poids spécifique, soit à la surface de la boîte de lavage, soit au fond. Lorsqu'on choisit, par contre, des composés organiques, dont le point d'ébullition se situe dans le domaine critique pour le substrat, la récupération peut s'effectuer sans 10 difficultés à l'aide d'instruments de condensation. L'avantage de l'utilisation d'une substance organique ayant un "point d'ébullition élevé réside dans le fait qu'une quantité suffisante d'agent de fixage adhère au tissu et le protège contre le séchage en tant qu'agent tampon. 15 Le temps de fixage des colorants sur le substrat est compris entre 2 et 240 secondes, de préférence entre 5 et 30 secondes. La durée de fixage du colorant dépend du domaine d'ondes de la radiation électromagnétique utilisé, de l'intensité de la radiation, de l'épaisseur de la matière textile, de la 20 quantité d'agent de fixage avec laquelle le substrat a été imprégné et de la température de fixage. Les avantages du procédé conforme à l'invention résident dans le fait que le fixage des colorants par chauffage de la matière imprégnée avec des composés ayant un point d'ébulli-25 tion élevé peut être utilisé en principe pour toutes les classes de colorants et pratiquement tous les substrats appropriés à cet effet. En outre, le transfert de chaleur s'effectue en présence de substances liquides de manière plus rapide et plus régulière que sur des tissus secs. 30 Le chauffage de 1'agent de fixage et du substrat pour fixer les colorants est effectué, de préférence, avec une radiation électromagnétique. On utilise de préférence, selon le procédé de l'invention, des microondes et des champs haute fréquence. Ils opèrent pratiquement sans inertie et l'intensité 35 instantanée du rayonnement peut être réglée. En outre, les fréquences se trouvent dans un domaine dans lequel seuls les agents de fixage utilisés dans ce procédé sont chauffés, mais un chauffage direct du substrat n'a pas lieu. L'utilisation de ce rayonnement dans le procédé de l'invention présente un avan-40 tage particulier : les agents de fixage utilisés peuvent se 71 27465 6 2099632 vaporiser complètement pendant le procédé de fixage. Le danger d'une inflammation de ces vapeurs organiques est exclu parce que les appareils de radiation ne chauffe pas. On peut, en outre, récupérer la vapeur de l'agent de fixage à l'aide de pièges 5 de condensation. Un avantage particulier réside dans le fait que la matière textile ou la feuille ne peuvent plus être chauffées lorsque l'agent de fixage est évaporé, étant donné que leut domaine d'absorption est en déhors de la radiation utilisée. Une détérioration du substrat est ainsi exclus et 10 l'agent de fixage peut être récupéré sans un procédé de lavage compliqué. Lorsqu'on effectue le chauffage à l'aide de radiations infrarouges il faut veiller à ce que les vapeurs organiques, en partie combustibles n'entrent pas en contact avec les radiateurs infrarouges. On peut l'éviter, par exemple, par 15 essorage à travers une cheminée raccordér munie d'un ventilateur ; on peut ajouter à ce dispositif d'essorage en même temps un appareil de condensation afin de récupérer l'agent de fixage organique. Une protection contre les rayons infrarouges est également possible par l'utilisation de grilles en métal cir-20 culantes qui ne chauffent que très faiblement dans le domaine de radiations à cause de leur vitesse de rotation et se refroidissement immédiatement après. On peut également séparer le substrat à irradier des radiateurs à l'aide de matières laissant passer les rayons infrarouges, par exemple, du quartz. 25 Ces écrans de quartz peuvent également être appliqués sous la forme de jalousie mobile. Une variante du procédé conforme à l'invention consiste à ajouter à la substance organique avec laquelle le substrat est imprégné et qui sert d'agent de fixage, des colo-30 rants, ces derniers pouvant diffuser à partir de la solution ou dispersion chauffée lors du procédé de fixage dans la fibre. Cette méthode permet également de teindre des matières textiles très volumineuses. En plus du chauffage à l'aide de radiations 35 électromagnétiques on peut également établir une température de fixage constante par un chauffage de contact à l'aide de surfaces de cylindres fortement chauffées. Dans cette méthode, que l'on utilise, de préférence, pour des impressions, on met-avantageusement en contact le côté de la matière qui n'.est pas 71 27465 2099632 imprimé avec la surface de cylindre chauffée. . Par rapport aux méthodes connues jusqu'alors de fixage de contact, l'utilisation de paraffines, par exemple, 5 comme agents de fixage fait reculer, de plus, la tendance à la sublimation des colorants. Les exemples suivants illustrent la présente invention. EXEMPLE 1 : On imprime un tissu en polyester avec un colorant d'impression constitué par 40 g du colorant de dispersion de formule sous sa forme commerciale habituelle, 600 g d'un épaississant alginate (à 4 % dans l'eau) et 360 g d'eau. On sèche alors la matière, on l'imprègne avec du glycol par foulardage et on la soumet pendant 10 à 30 secon-25 des à un traitement à chaud avec des radiations infrarouges dans le domaine d'ondes allant de 2 à 10p. , on la rince, la savonne, la rince à nouveau et la sèche. On obtient un beau dessin d'impression rouge brillant sur fond blanc ou, lors du foulardage du tissu avec un bain de teinture correspondant, un tissu teint 30 régulièrement et ayant la même nuance. EXEMPLE 2 : On imprime un tissu en polyamide avec un colorant d'impression constitué par : 30 g d'un colorant acide "Acid Blue 41" (n° 62 130 dans le Colour-35 _ Index) 50 g d'acide acétique à 50 % (8° Bé), 50 g de thiodiglycol 500 g d'un, épaississant à base d'alcool polyvinylique (à 5 % dans l'eau) et 40 370 g d'eau. On sèche alors la marchandise et on la foularde avec une solution 71 27465 8 2099632 ayant la composition suivante : 30 g du colorant acide "Acid Yellow 29" (Colour Index N° 18 900) 50 g d'acide du glycol et 920 g de glycérine 5 et on l'essore jusqu'à deux fois le poids de la matière de départ on la soumet ensuite à un traitement à chaud pendant 20 à 100 secondes avec des rayons infrarouges dans le domaine d'ondes allant de 0,8 à 400 p , on rince et on effectue le traitement ultérieur de la manière décrite à l'exemple 1. 10 On obtient des impressions vertes sur fond jaune. EXEMPLE 3 : On imprime un tissu en coron avec m colorant d'impression constitué par 30 g d'un colorant réactif de 15 formule 50 g d'urée 10 g de carbonate de sodium 25 500 g d'un épaississant à base d'alginate (à 4 % dans l'eau) et 410 g d'eau. On plaque alors la marchandise avec du nitrobenzène et on la fixe pendant 10 à 20 secondes dans un champ électromagnétique de 15 MHz, on la rince ensuite dans un bain d'eau bouillante, on 30 la savonne et on la traite à nouveau de la manière décrite dans 1'exemple 1. On obtient de belles impressions bleues sur un tissu coton blanc. EXEMPLE 4 : 35 On imprime une feuille en polyester avec une pâte d'impression constituée par 100 g d'un colorant de dispersion de formule 71 27465 2099632 KHa sous sa forme commerciale habituelle, 100 g de para-phényl-phénol, 800 g d'une émulsion constituée par 700 g d'un hydrocarbure 10 aliphatique à longue chaîne bouillant entre 180 et 200°C, 95 ml d'eau et 5 g d'un émulsifiant à base de triisobutyl-phénol oxéthylé. On soumet alors la feuille' à un traitement à chaud, 10 à 20 secondes, avec des rayons infrarouges ayant une 15 longueur d'onde comprise entre 3 et 10p. . On obtient des impressions bleues brillantes. EXEMPLE 5 : On foularde un tissu en polyester avec une solution ayant la composition suivante : 20 100 g d'une préparation de teinture constituée par 44 parties en poids d'une composante de copulation de formule CH-,0 25 - NH 38 parties en poids de 4-amino-1,1'-azonaphtalène, 8,5 parties en poids de soude caustique et 9*5 parties d'acétate de sodium — 30 300 g d'éthanol 300 g de butyl-diglycol (ayant un point d'ébullition de 222 à 234°C) et 200 g d'eau, puis on l'essore entre des rouleaux jusqu'à deux fois le poids 35 du tissu de départ et on l'irradie avec des microondes pendant 10 à 20 secondes. On traite alors la matière pendant 10 minutes à 90°C avec une solution constituée par 3 g de nitrite de sodium et 4 ml d'acide sulfurique à 96 % dans 1 litre d'eau. On rince alors le tissu en polyester et on le traite encore une 71 27465 2099632 fois pendant 15 minutes à 75 °C avec un mélange de 5 ml de lessive de soude à 32,5 % (38° Bé), de 2,5 g de dithionite de sodium et de 1000 ml d'eau. On rince alors la matière, on la savonne et » 5 la sèche. On obtient une teinture noir foncé sur un tissu en polyester. 71 27465 2099632 REVEND I C A T I 0' N S 1.- Procédé de fixage de colorants sur des matières textiles planes et des feuilles, procédé caractérisé par le fait que l'on applique sur les substrats imprimés ou imprégnés avec 5 les colorants un composé organique à point d'ébullition élevé, qui ne détériore pas le substrat et que l'on désignera par agent de fixage, ou un mélange de ces composés et on soumet ensuite la matière ainsi traitée à un traitement à la chaleur à l'aide d'ondes électromagnétiques. 10 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise comme ondes électromagnétiques des rayons infrarouges, des microondes ou des champs haute fréquence. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on applique l'agent de fixage sur le substrat 15 par impression, foulardage, plaquage ou pulvérisation. " 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on utilise comme agent de fixage des substances organiques ou leurs mélanges ayant un point d'ébullition inférieur à environ 200°C. 20 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendi cations 1 à 4, caractérisé par le fait que le fixage du colorant est effectué à une température proche du point d'ébullition de l'agent de fixage utilisé. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 1 à 4, caractérisé par le fait que lors du fixage on maintient la température de fixage constante au point d'ébullition par évaporation de l'agent de fixage. 7.- Procédé seloh l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on utilise comme substrats 30 pour les colorants des matières textiles planes et des feuilles en matières synthétiques, naturelles ou régénérées. 8.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on essore l'agent de fixage qui se vaporise pendant le procédé de fixage et on le récupère à l'aide d'appa- 35 reils de condensation ou on le récupère par un lavage subséquent. 9.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on applique sur le substrat les colorants sous la t forme de solution ou de dispersion en même temps que l'agent de fixage. 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