Brevet FR2061533A1 — publié le 19710625

Dans la demande de brevet français N P.V.Rhtne 50.427 du 25 Septembre 1968, au noz de la demanderesse, il a été décrit un procédé de teinture et diipression des fibres cellulosiques naturelles ou artificielles, au moyen de colorants réactifs, essentiellement caractérisé par l'adjonction dans les bains de teinture ou dans les pttes d'impression de chlorure de N triméthyl ammonium 2.3 époxy propyle, de formule ou de dérivés très voisins de ces corps dans lesquels un ou plusieurs grouPements CH3 soudés à l'azote étaient remplacés par des groupements aliphatiques de faible condensation en carbone. En poursuivant ses recherches, la Société demanderesse a constaté que l'on pouvait étendre l'application de ces produits à d'autres classes que les colorants réactifs, par exemple les colorants directs, les colorants au soufres les colorants de cuve, les naphtols, les indigosols, les colorants rapidogènes généralement utilisés pour les fibres cellulosiques. Cette extension, qui constitue la base de la présente invention, est imprévisible et surprenante, car le mode d'action de ces colorants est considéré comme très différent de celui des colorants réactifs et l'on ne pouvait pas prévoir que, dans des conditions de teinture ou d'impression très différentes, ces produits donneraient d'excellents résultats et présenteraient sensiblement les mêmes avantages On savait jusqu'ici que la fixation de groupements à caractères cationique, tels que les ammoniums quaternaires, sur les fibres cellulosiques, naturelles ou artificielles, conférait à ces dernières une augmentation de leur affinité tinctoriale. On savait par exemple que l'utilisation de certaines produite plus généralement utilisés dans les apprttE textiles ou encore comme fixateur de teinture, était susceptible de conférer une certaine affinité à la fibre. De nombreux essais ont déjà été réalisés sans jamais cepen- dant aboutir à une application vraiment industrielle. On a notamment cherchés soit à introduire des composés plus ou moins fortement cationiques au cours de la préparation mme des colorants, c'est-à-dire à quaterniser la molécule de colorant ou encore à quaterniser subséquemment cette dernière, soit à appliquer ces produits sur la matière est5t teinture dans une sorte de mordançage préalable. Ce dernier procédé, bien qu'offrant certaines possibilités ne présente cependant pas un intéret suffisant au point de vue industriel, ceci pour les raisons suivantes I - L'incompatibilité des dérivés cationiques avec les principales classes de colorants oblige à appliquer tout d'abord ces dérivés sur la matière, à sécher généralement ensuite, avant de passer aux opérations mmes de teinture. Ce processus apporte donc des opérationsEupplémentaires dans la manutention, il aura donc pour conséquence non seulement d'augmenter le cotit des opérations, mais également d'accrottre les risques d'accidents en cours de manutention. Il - Les produits utilisés ne possèdent pas toujours un degré de fixation suffisant sur la fibre ou font virer très fortement les coloris réalisés ultérieurement. III - L'application préalable d'un produit cationique sur les fibres de cellulose augmente considérablement l'affinité de ces dernières. Cette forte affinité n'est pas souhaitable dans les processus de teinture en continu en raison de l'épuisement trop rapide des bains de colorant qu'elle entrain et qui nécessite alors un renforcement continuel et toujours délicat des bains d'imprégnation. IV - N le mordançage d'un tissu à l'aide de dérivés cationi- ques limite son utilisation aux opérations de teinture, mais ne permet oas de réaliser des impressions du fait qu'il devient pratiquement impossible d'obtenir des fonds blancs. On constate toujours en effet qu'au cours des opérations de lavage le colorant non fixé et normalement éliminé remonte très fortement sur la fibre, apportant ainsi une salissure toujours importante. L'originalité de la présente invention réside dans le fait qu'il devient possible d'introduire directement dans les bains de teinture ou les putes d'impression, certains dérivés déjà préconisés dans la demande de brevet précitée pour les colorants réactifs, et présentant une forte polarité cationique. Â la suite d'une longue série de travaux, la demanderesse a pu en effet observer que l'addition aux bains de teinture de produits du genre sel d'époxypropylammonium correspondant à la formule cidessous, permet d'augmenter considérablement le degré de fixation des colorants sans entraîner de précipitation des bains R, R' et R" étant des radicaux alkyles inférieurs ayant de préférence 1 à 3 atomes de carbone, X étant un groupement anionique tel que sulfate, halogénure ce. Comme il a été dit dans la demande de brevet précitée, ont tout d'abord été enregistrés des résultats très intéressants avec les colorants réactifs et l'amélioUration constatée avec cette classe de colorant était de l'ordre de 100 à 200 %. Mais, et c'est là l'objet de la présente invention, le domaine d'application de ces produits ne se limite pas aux seuls colorants réactifs, ni aux fibres cellulosiques, mais il permet d'obtenir également des résultats intéressants avec les autres classes de colorants habituellement utilisés pour la teinture et l'impression des fibres cellulosiques naturelles et régénérées, des fibres protéiniques et synthétiques, Polyamide, Polyester, Acétate, Triacétate, Polyacrylonitrile, chlorure de vinyle, à savoir Colorants : directs au soufre de cuve Indigo sol Naphtol Pht alo cyanine Acide Métallifère Dispersé et ceci est d'autant plus extraordinaire et imprévisible que le mode de fixation de ces différents colorants sur ces différentes fibres est très différent de celui des colorants réactifs sur les fibres cellulosiques. les exemples d'application ci-dessous permettront de mieux définir, à tire indicatif et non limitatif, les possibilités de réalisation de l'invention. Exemple 1 Asplication des colorants directs-en plein bain sur fibres cellulosiques L'utilisation des combinaisons dont il est question dans ce brevet, selon les conditions de travail ci-indiquées, permet d'obtenir des résultats très intéressants avec des colorants correspondant par exemple aux formules ci-dessous t On traite tout d'abord la matière pendant 10 minutes à 1000 C dans un bain ayant la composition suivante s 20 g/l CTAEP (chlorure de triméthylammonium époxypropyle) 5 g/l CO3Na2 Ce bain est ensuite vidé, puis immédiatement remplacé par le bain de teinture, sans rinçage intermédiaire. Le processus de teinture est ensuite effectué normalement, c'est-à-dire à 1000 C avec addition d'électrolytes. On constate que l'affinité de la fibre est ainsi fortement augmentée. L'épuisement des bains est beaucoup plus rapide et surtout beaucoup plus total. On constate également que l'utilisation de ces composés permet d'améliorer considérablement la solidité de ces colorants aux épreuves humides. Par exemple, des colorants, donnant une solidité au lavage ménager de 1-2, peuvent être notés 4-5 par ce nouveau procédé. L'amélioration ainsi apportée dans la solidité des colorants constitue une deuxième caractéristique de l'invention. Elle a pu être observée quel que soit le procédé dgapplication utilisé et n'est pas non plus limitée à la seule classe des colorants directs. Exemple 2 Application des colorants directs en-contlng-notsmment suivant le procédé Pad Roîl On foulard le tissu dans le bain de colorant additionné par exemple de 30 g/l de CTAEP. Âprès exprimage, le tissu est mis en rouleau puis exposé pendant deux heures dans une chambre chaude à la température de 800 C. On constate également une très nette amélioration de l'intensité et de la solidité des coloris ainsi réalisés. Exemple 3 Application aux colorants Indigo sol Soit le colorant correspondant à la formule suivante En opérant par exemple dans les conditions ci-dessous indiquées sur un tissu de coton, on constate un épuisement total et beaucoup plus rapide des bains de teinture. L'intensité des coloris réalisés en présence des teintures réalisées normalement. On traite tout d'abord la matière à 1000 C pendant 10 minutes avec 20 g/l CTAEP 5 g/l CO3Na2 On passe ensuite sans rinçage intermédiaire au processus habituel de teinture, c'est-à-dire x % colorant rapport de bain o 1 à 20 teinture : 1/4 heure à 450 C ajouter 4% de'SO4Na2 par rapport au poids de la fibre teindre de nouveau 1/4 heure à 450 C. L'oxydation du colorant est ensuite réalisée dans un bain contenant t 20 g/l H2 4 1 g/l NO2Na On traite ainsi pendant 10 minutes à froid, rince, puis savonne à 1000 Cie On constate : I) une très importante amélioration de l'intensité II) aucune dégradation des solidités générales Exemple 4 Application aux colorants au soufre L'application du CTP s'effectue dans les mêmes conditions que celles précédemment décrites. On peut opérer soit en plein bain, soit en continu. A titre d'exemple, on peut opérer de la façon suivante s on traite la matière pendant 10 minutes à 1000 C en présence de CTAEP en milieu alcalin, puis passe à la teinture réalisée comme suit Le colorant est préalablement dissout en présence de S Na2 + CO3Na2. On teint pendant 1/2 heure à 1000 C, ajoute 4% d;électrolyte puis continue la teinture pendant 1/2 heure à 100 C; on rince ensuite abondamment. Quel que soit le procédé d'application, on constate touåours que la présence de C'PEP favorise nettement la montée des colorants. L'intensité des coloris réalisés est très nettement supérieure0 Les nuances sont généralement deux fois plus foncées. Exemple 5 Application aux combinaisons Naphtol-base Partant des combinaisons ci-dessous, la demanderesse a enregistré d'excellents résultats en présence de CTAEP. L'utilisation du CTAEP s'effectue dans ce cas dans les bains de naphtolate. Exemple 6 Application sur laine On traite par exemple la matière pendant 10 minutes'à 900 C dans un bain contenant 20 g/l de CTAEP additionné d'un agent alcalin relativement faible, puis on effectue les teintures selon les procédés habituels et avec les différentes classes de colorants généralement utilisés, notamment colorants s acide métallifère réactif. Les rendements coloristiques enregistrés sont nettement supérieurs. Un autre avantage de l'emploi de ces dérivés réside dans le fait qu'ils permettent de réaliser des teintures à des températurelativement basses. On obtient par exemple des rendements très importants à la température de 500 C avec des colorants acides Exemple 7 Application sur polyamide La présence de CTAEP dans les bains de colorants favorise très nettement la montée de ces derniers sur la fibre, ainsi que l'épuisement des bains. On peut opérer avec les classes de colorants suivants colorants : acide métallifère réactif dispersé Par exemple, on traite la matière pendant 10 minutes à 1000 C dans un bain contenant 20 gZl de CTAEP additionnés de 5 g/l de C03Na2, puis on effectue les teintures suivant les processus habituels. Quel que soit le procédé d'applications on obtient des rendements coloristiques nettement améliorés. Les solidités générales ne sont pas diminuées, on enregistre au contraire une amélioration aux épreuves humides. Dans les procédés par foulardage avec les colorants acides, une addition durée est quelquefois nécessaire, d'une part,pour améliorer la solubilité de ces colorants, d'autre part, pour donner une meilleure stabilité aux bains de teinture. Exemple 8 Application sur triacétate La teinture de ces fibres s'effectue généralement à l'aide de colorants plastosolubles ou dispersés. L'emploi de CTAEP suivant les techniques des exemples, donne également dans ce cas des résultats positifs. L'augmenta- tion des rendements coloristiques est cependant moins importante que dans les exemples précédents. Exemple 9 Application sur polyester On teint également ces fibres à l'aide de colorants dispersés. Les résultats enregistrés en présence de CITE sont positifs mais restent comparables à ceux de l'exemple précédent. Dans le cas de mélange de fibres, par exemple polyester-co- ton, l'emploi de CTAEP se révèle être très intéressant pour réaliser la teinture de ces fibres en une seule opérations par exemple teinture simultanée en colorants dispersés + réactifs. - RE\rENDICATIONS - 1.- Perfectionnement aux procédés de teinture et d'impression sur toutes fibres textiles, naturelles, artificielles ou synthétiques, minérales ou organiques, au moyen des différentes classes de colorants connus, correspondant à une amélioration du rendement coloristique de 50 à 100 %, essentiellement caractérisé en ce qu'un sel de triméthyl-ammonium 2.3 époxypropyle, par exemple un halogénure tel que est ajouté dans les bains de teinture ou dans les pâtes d'impression, ce sel étant ajouté sans que la fibre ait été préalablement traitée et sans qu'aucun produit additif n1 ait été incorporé dans la fibre lors de sa formation 2.- Perfectionnement aux procédés de teinture et d'impression selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la formule du produit ajouté, un ou plusieurs groupements CH3 soudés à l'azote sont remplacés par des groupements aliphatiques de faible condensation en carbone, tels C2H50