Brevet FR2077699A1 — publié le 19711105

La présente invention vise un procédé continu de teinture de fibres textiles naturelles et synthétiques, ainsi que les fibres traitées au moyen de ce procédé. On sait que la teinture des fibres textiles, naturelles et synthétiques, stest effectuée industriellement jusqu'alors par des procédés en milieu essentiellement aqueux. Des fibres synthétiques telles que celles à base de polyamides ou de polyméries ou copoly mères d'acrylonitrile peuvent être teintes par des procédés en mi lieu aqueux mettant en oeuvre des réactions chimiques entre la fi bre et le colorant. Par contre, la plupart des fibres synthétiques telles que les chlorofibres ou celles a base de polyesters, de poly oléfines, du fait de leur inertie chimique et de leur caractère hy drophobe, nbcessitent des conditions de teinture provoquant des mo difications physiques de la structure fibreuse pour permettre la pénétration et la diffusion du colorant.Ces modifications sont obtenues soit par traitement thermique, soit par utilisation d'a gents appelés "carrieurs", constitués par des solvants lourds a haut point d'ébullition ayant la propriété de faire gonfler les fibres et de permettre ainsi au colorant une diffusion plus facile au sein de l'édifice moléculaire. Le carrieur" est dispersé à l'ai de dtun agent émulsifiant dans un grand volume d'eau. Ainsi peuvent être utilisés divers procédés en milieu aqueux, qui sont - des procédés discontinus en plein bain par épuisement en présence de carrieurs à des températures inférieures ou égales à 1000C ou "sans carrieur" a des températures supérieures a 1000C. - des procédés continus par imprégnation, essorage, et thermofixa tion par vaporisage. - des procédés continus par imprégnation, essorage, séchage et thermofixation à sec. Ces procédés présentent certains inconvénients parmi lesquels on peut citer-: - une consommation d'eau importante alors que la pénurie d'eau qui s'accentue d'année en année, oblige l'industrie à utiliser plusieurs fois la même eau ; - la pollution des eaux de rivières dont la consommation, pour l'a limentation des villes, augmente sans cesse, les eaux souterraines n'étant plus suffisantes. Cette pollution est provoquée par le re jet des eaux résiduaires contenant des colorants dont la biodégra dabilité est pratiquement nulle et qui suffisent, à ltétat de tra ces,.à rendre liteau impropre à tous usages - une consommation importante de calories pour réaliser l'opéra- tion de séchage des fibres par évaporation de l'eau. La dernière technique citée, avec thermofixation à. sec, présente, par rapport à la technique avec thermofixation par vaporisage, l'avantage de réduire les risques de migration de colorant, de ne pas nécessiter d'installation étanche, et d'être de très courte durée grâce à l'emploi de hautes températures. Elle n'est toutefois utilisée industriellement avec succès que dans le cas des fibres de polyester car les températures nécessaires pour une thermofixation efficace risquent de provoquer une dégradation chimique ou la rétraction des fibres telles que les polyamides et les polymères et copolymères de l'acrylonitrile. La demanderesse a trouvé un procédé continu de teinture de fibres naturelles ou synthétiques ne présentant pas les inconvénients énoncés ci-dessus et permettant de réaliser, en même temps que la teinture, divers apprêts, notamment antistatiques, oléofuges ou hydrofuges. Le procédé continu de teinture de fibres textiles naturelles ou synthétiques, objet de la présente invention, consiste à soumettre lesdites fibres à une opération d'imprégnation dans une composition de colorants en milieu solvant organique, lesdits colorants étant solubles ou dispersables en milieu aqueux, mais insolubles et indispersables en milieu solvant organique, puis à des opérations d'essorage, de séchage et de thermofixation à sec ou par vaporisage. Les compositions de colorants en milieu solvant organique susceptibles d'être -mises en oeuvre dans le procédé selon l'invention peuvent être obtenues selon le procédé décrit par la demanderesse dans la demande de brevet PV 69.15.239, déposée le l2iiniloea Elles peuvent être également obtenues par dispersion dans les solvants organiques des compositions prépa-rées selon le procédé décrit dans la demande de brevet PV 70.04.252 déposée conjointement a la présente demande. Comme solvants organiques on utilise de préférence des solvants ininflammables pris isolément ou en mélange tels que par exemple les hydrocarbures halogénés comme le perchloréthylène, le trichloréthylène, le trichloréthane 111, le chlorure de méthylène. La demanderesse a trouvé,en effet,que l'utilisation de telles compositions permet d'obtenir un dépôt immédiat et régulier du co lorant sur n'importe quelle fibre, naturelle ou synthétique. Les moyens mécaniques et physiques, bien connus de l'hoi;n;ne de l'art, mis en oeuvre pour réaliser les opérations ci-dessus mentionnées, sont susceptibles d'être utilisés dans le procédé de teinture objet de l'invention. En outre, sont mis en oeuvre dans la présente invention les dispositifs et appareillages connus, utilisés pour la récupération des solvants et leur réutilisation. C'est ainsi, par exemple, que les opérations d'imprégnation et d'essorage peuvent être réalisées par immersion du tissu à traiter dans le bain de teinture selon la technique de foulardage, l'opération de séchage par passage sous rayonnement infra-rouge et l'opération de thermofixation soit à sec par passage dans un tunnel avec circulation d'air chaud, soit humide par passage dans une enceinte close appelée vaporiseur avec introduction de vapeur. Pour une bonne mise en oeuvre du procédé de teinture selon l'invention, on réalise les opérations d'imprégnation et d'essorage a une température comprise entre 10 et 500C et de préférence entre 20 et 30 C, l'opération de séchage entre 30 et 80 C et de préférence entre 40 et 500C, et l'opération de thermofixation a sec ou par vaporisage à une température comprise entre 80 et 2500C, et pendant un temps de 30 secondes à 30 minutes, la valseur des paramètres temps et température relatifs à l'opération de thersofixa- tion dépendant de la nature de la fibre à traiter et de la thermofixation choisie. Les compositions de colorants en milieu solvant organique susceptibles d'être mises en oeuvre dans le procédé de teinture selon l'invention sont choisies parmi celles qui conduisent à des performances tinctoriales de stabilité au nettoyage a sec et au lessivage correspondant à celle des diverses fibres à traiter. Comme fibres susceptibles d'être traitées par le procédé de l'invention, on peut citer notamnent la laine, les polyesters, les polyamides, et les polymères et copolynères de l'acrylonitriie. On donne ci-après, à titre illustratif et non liniltatif, des exemples de réalisation de la présente invention. EXEMPLE 1 Une toile de fibre de polyester, connue industriellenent sous l'appellation "Tergal", de 100/;n2, est imprégnée et essorée sur foulard à la tenpérature de 200C dans une Co.slpOsition de colorant en milieu solvant organique obtenue par dispersion, dans s 000 cm3 de perchloréthylène, d'une co-iposition préparée, selon ie procédé décrit dans la demande de brevet PV 70.04.252 déposée conjointement à la présente demande, en malaxant pendant 5 minutes une dispersion aqueuse de 10 g de colorant bleu Terasil GF, référence Colour Index::Disperse Blue 54 dans 10 g d'eau et 5 g d'un mélange d'émulsifiants composé de 70 % en poids d'acide dodécylbenzène suS fonique neutralisé à la triéthanolamine et de 30 % de nonylphénol à 10 oxydes d'éthylène,puis en ajoutant 5 g de phosphate monoacide de nonylphénol à 6 oxydes d'éthylène et en poursuivant le malaxage pendant 5 minutes. La toile qui a retenu une quantité de composition représentant 86 % de son poids est séchée à l'air chaud puis thermofixée à sec à 2100C pendant 60 secondes. La toile ainsi teinte est de nuance vive. Les stabilités au nettoyage à sec et au lessivage sont déterminées dans un appareil de lavage connu sous l'appellation ttwash Wheel" et comportant autant de pots que d'échantillons à tester. Les pots, d'une contenance de 500 cm3, hermétiquement fermés, sont fixés sur une roue tournant à 44 tr/mn dans un bain thermostaté. Les conditions des tests sont les suivantes Nettoyage à sec Durée : 15 mn Température : 200C Masse de l'échantillon : 1,5 g Nature du solvant : Perchloréthylène Rapport de bain (Masse de ltéchantillon en g) 1 (Volume du solvant en cm3 100 Lessivage Durée : 30 mn Température : 600C Masse de l'échantillon : 1,5 g Nature de la solution : lessive commerciale à 5g/l ne contenant pas d'azurant optique. Rapport de bain (Masse de l'échantillon en g) 1 ( Volume de la solutionc e ) On n'observe pratiquement pas de dégorgement de l'échantillon dans l'un et l'autre texte. EXEMPLE 2 Un tissu de laine pure de 270 g/m2 est imprégné et essoré sur foulard à la température de 200C,dans une composition de colorant préparée, selon le procédé décrit dans la demande de brevet PV 69.15.239 déposée le 12 mai 1969, en mélangeant, a température ambiante, sous vive agitation, pendant 5 mn une solution de 1 g de colorant vert référence Coulour Index:Acid green 23 dans 5 cm3 d'eau et une solution de 2 g de phosphate monoacide de dinonylphényloxyéthylène dans 96 cm3 de perchloréthylène. Le tissu, qui a retenu une quantit de composition représentant 110 % de son poids, est thermofixé par vaporisage à 1050C pendant 5 minutes. Le tissu ainsi teint est de bonne nuance. Les stabilités au nettoyage à sec et au lessivage déterminées dans les conditions décrites dans ltexemple 1 sont bonnes. EXEMPLE 3 Une toile de fibre de polyamide, connue industriellement sous l'appellation "Nylon", de 44 g/m2, est imprégnée et essorée sur foulard à la température de 200C, dans une composition de colorant en milieu solvant organique, contenant 1 g de colorant jaune référence Colour Index : Acid Yellow 416, 93 cm3 de perchloréthylène, 5cm3 d'eau et 2 g de phosphate monoacide de dinonylphényloxyéthy lène, préparée selon les conditions opératoires décrites dans l'e- xemple 2. La toile, qui a retenu une quantité de composition représentant 67 % de son poids, est séchée sous rayonnement infra-rouge puis thermofixée par vaporisage i llO-C pendant 2 minutes. La toile ainsi teinte est de nuance assez intense. Les stabilités au nettoyage à sec et au lessivage déterminées dans les conditions décrites dans l'exemple 1 sont treks bonnes. EXEMPLE 4 Une toile de fibre acrylique, connue industriellement sous l'appellation "Crylor", de 154 g/m2, est imprégnée et essorée sur foulard à la température de 200C, dans une composition de colorant en milieu solvant organique, contenant 1 g de colorant rouge référence Colour Index : Basic Red 54, 93 cn3 de perchloréthylène, 5 cm3 d'eau et 2 g de phosphate monoacide de dinonylphényloxyéthy lène, préparée selon les conditions opératoires décrites dans l'e- xemple 2. La toile, qui a retenu une quantité de composition représentant 90 % de son poids, est séchée sous rayonnement infra-rouge puis thermofixée par vaporisage à 1250C pendant 5 minutes. La toile ainsi teinte est de nuance assez vive. Déterminées dans les conditions décrites dans l'exemple 1, les stabilités au nettoyage 9 sec et au lessivage sont très bonnes. EXEMPLE 5 Une nappe non tissée, aiguilletée en fibre acrylique, connue industriellement sous le nom de "Crylor", de 143 g/m2, est imprégnée et essorée sur foulard à la température de 200C,dans une composition de colorant en milieu solvant organique, contenant 1 g de colorant bleu référence Colour Index : Basic Blue 3, 93 cm3 de perchloréthylène, 5 cm3 d'eau et 2 g de phosphate monoacide de di nonylphényloxyéthylène, préparée selon les conditions opératoires décrites dans l'exemple 2. La nappe, qui a retenu une quantité de composition représentant 150 % de son poids, est séchée sous rayonnement infra-rouge puis thermofixée par vaporisage à 125'C pendant 2 minutes: La nappe, qui n 'a rien perdu de son aspect gonflant, est teinte à coeur de façon parfaitement uniforme, avec une très grande vivacité de coloris. Les stabilités au nettoyage à sec et au lessivage, déterminées dans les conditions décrites dans l'exemple 1 sont très bonnes. REVENDICATIONS 1) Procédé continu de teinture de fibres textiles naturelles ou synthétiques caractérisé par le fait que lton soumet lesdites fibres à une opération d'imprégnation dans une composition de colorants en milieu solvant organique, lesdits colorants étant solubles ou dispersables en milieu aqueux mais insolubles et indispersables en milieu solvant organique, puis à des opérations d'essorage, de séchage et de thermofixation à sec ou par vaporisage. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on réalise les opérations d'imprégnation et d'essorage à une température comprise entre 10 et 500C et de préférence entre 20 et 30 C, l'opération de séchage entre 30 et 800C et de préférence entre 40 et 500C et l'opération de thermofixation à sec ou par vaporisage à une température comprise entre 80 et 250du et pendant un temps de 30 secondes à 30 minutes, la valeur des paramètres temps et température relatifs à ltopération de thermofixation dépendant de la nature de la fibre à traiter et de la thermofixation choisie. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fibres textiles naturelles ou synthétiques à traiter sont choisies dans le groupe formé de la laine et des fibres à base de polyesters, de polyamides, et de polymères et copolymères de l'acrylonitrile. 4) Fibres textiles naturelles ou synthétiques caractérisées par le fait qu'elles sont traitées par le procédé selon la revendication 1.