Brevet FR2080589A1 — publié le 19711119

La présente invention a pour objet un procédé de teinture de fibres renfermant de l'azote, plus spécialement de fibres en polyamides synthétiques. Selon ce procédé on teint les fibres en question, en continu ou en discontinu, dans une suspension anhydre eu un solubilisat d'un colorant porteur d'un groupe sulfo, dans un hydrocarbure chloré homogène au sein duquel le colorant est dispersé ou solubilisé au moyen d'un surfactif ("tenside") appartenant à la classa comprenant (A) les produits de condensation (a) de 1 mole de composés cyclo-aliphatiques ou, mieux, aliphatiques ou aliphatiques-aromatiques dont la molécule renferme au total au moins 10 atomes de carbone et qui contiennent au moins un groupe alcoolique ou phénolique, et (b) de 1 à 40 moles, de préférence de 2 à 6 moles, d'oxyde d'éthylène, ou les esters acides de ces produits de condensation avec des poly-acides minéraux ou organiques, ou les sels d'amines des esters acides, de préférence les produits de condensation (a) d'alcools ou d'alkyl phénols contenant au total de 10 à 18 atomes de carbone et (b) de 1 à 40 moles, de préférence de 2 à 6 moles, d'oxyde d'éthylène ou les esters acides de ces produits de condensation avec des acides minéraux ou organiques contenant plusieurs groupes acides, en particulier deux, ou (B) les sels d'acides monocarboxyliques aliphatiques contenant de 12 à 18 atomes de carbone et de mono- ou poly-amines. L'expression "solubilisation" designe la faculté qu'ont certains tensides de dissoudre, dans un solvant donné, des corps qui, par eux-mêmes, sont insolubles dans le solvant en question. La "solubilisation" est étudiée dans ltouvrage de Stauff intitulé "Kolloidchemie" (édition Springer, 1960, Vienne, pages 567 à 573), essentiellement avec l'eau pour solvant. Ce terme de solubilisation est appliqué par exemple à la dissolution du benzène dans des solutions aqueuses de savons, ou de l'eau dans des solutions benzéniques de savons. Le phénomène est également décrit dans MrE e L McBain et E. Hutohinson "Solubilisation and Related Phenomena", New York, 1955. Le présent procédé de teinture convient pour des fibres azotées, par exemple pour la laine, la soie, les polypropylènes modifiés qui renferment des groupes amino et/ou des groupes amides, des polyesters et des copolymèros de l'acrylonitrile modifiés dans le meme sens, et surtout pour tous les polyamides synthétiques, tels que le poly-(hexaméthylène adipamide) ou Nylon 6-6, le poly-(Z-caprolactame) ou polyamide 6, le poly-(hexaméthylène-sébaçamide) ou polyamide 6-10 et le poly-(acide amino-11 undécanoque) ou polyamide 11. Les solvants utilisables dans le présent procédé doivent être pratiquement inertes à l'égard des fibres ou des filaments, meme à la température de la teinture, c'est-à-dire qu'ils ne doivent pas dissoudre ces fibres ou filaments. On mentionnera notamment, comme solvants de ce genre, des hydrocarbures halogénés, tels que le chlorobenzène, et de préférence des hydrocarbures aliphatiques, tels que le tétrachlorure de carbone, le chloroforme, le chlorure de méthylène, le trichloréthylène, le tétrachloréthylène le trichioréthane, le tétrachloréthane et le dibrométhylène. On donne la préférence au 1,1,1-trichloréthane, au trichloréthylène et au tétrachloréthylène. Le qualificatif "homogène" appliqué au solvant veut dire que celui-ci est constitué d'une seule phase et, par conséquent, est pratiquement anhydre. Les colorants utilisables selon l'invention sont notamment des colorants acides qui contiennent, de préférence, au moins un groupe sulfo et qui sont pratiquement insolubles dans les hydrocarbures aliphatiques chloré surtout dans le 1,1 ,1-trichloréthane, le trichloréthylène et le tétrachloréthylène. Les colorants peuvent appartenir aux types chimiques les plus variés : il pourra s'agir par exemple de colorants monoazoiques ou disazolques, de colorants anthraquinoniques, naphtopérinoniques, quinophtaloniques, phtalocyaniques, nitrés, méthiniques, y compris les colorants styryliques, azamétbiniques et azostyryliques. Du point de vue de la teinturerie les colorants correspondent aux classes des colorants acides, tels que les colorants complexes métallisés, par exemple les complaxes du chrome 1:2, des colorants directs et des colorants réactifs. Les colorants acides, les colorants complexes métallisés et les colorants directs sont désignés, dans le "Colour-Index", par les expressions Acid Dynes, Mordant Dyes et Direct Dyes. Les colorant s métallisés complexes sont également décrits dans l'article de H. Baumann et H.R. Hensel, Fortschritte der chemischen Forschung, tome 7, fascicule 4 (1967).Les colorants réactifs sont décrits dans l'ouvrage de Ullmann intitulé "Encyclopadie der technischen Chemie", Munich, 1963, tome 14, pages 615 à 629, où sont indiqués également les groupes réactifs (à ltégard des fibres) les plus importants et les dénominations commerciales. Il est préférable d'utiliser des dispersions de colorants porteurs de groupes sulfo dans lesquelles au moins une partie du colorant se trouve à l'état agrégé, c'est-à-dire scus la forme de conglomérats de plusieurs molécules de colorant, y compris des dispersions colloidales plus ou moins limpides et transparentes mais diffusant la lumière. Le terme "tensides"- désigne généralement des détergents ou des savons naturels ou synthétiques. Pour les tensides utilisés dans le cas présent, la composante (a) pourra entre, en tant que composé cyclo-aliphatique, l'alcool hydro-abiétylique, en tant que composé aliphatique l'huile de ricin et en tant que composé mixte à la fois aliphatique et aromatique le dodécyl-phénol. Il vaut mieux cependant que la composante (a) soit un alcool ou un alkyl- phénol contenant au total de 10 à 18 atomes de carbone, tel que l'alcool laurylique, l'alcool cétylique, l'alcool stéarylique, l'alcool oléylique, le butyl-phénol, l1octyl-phénol, le nonylphénol,. le dodécyl-phénol ou le tributyl-phénol, Comme produits de condensation des composantes (a) et (b) on citera par exemple les suivants : : - le produit d'addition de 1 mole a alcod tydroatiétylique et 4 moles d'oxyde d'éthylène, - le produit d'addition de 1 mole d'huile de ricin et 2 ou 5 moles d'oxyde éthylène, - le produit d'addition de 1 mole d'alcool cétylique et 2 moles d'oxyde d'éthylène, - le produit d'addition de 1 mole d'alcool laurylique et 10 moles d'oxyde d'éthylène, - le produit d'addition de 1 mole d'alcool oléylique et 2, 10, 23 ou 40 moles d'oxyde d'éthylène, - le produit d'addition de 1 mole de butyl-phénol et 5 moles d'oxyde d'éthylène, - le produit d'addition de 1 mole d'octyl-phénol et 12 moles d'oxyde d'éthylène et - le produit d'addition de 1 mole de nonyl-phénol et 2 ou 5 moles d'oxyde d'éthylène. On peut parfaitement utiliser aussi les esters acides dérivant des produits de condensation précédents et de polyacides minéraux ou organiques, par exemple les esters acides de l'acide maléique, de l'acide phosphorique ou de l'acide sulfuriquer il est alors avantageux de se servir des sels que forment ces esters acides avec des amines, surtout avec des alcanolamines, telles que la monoéthanolamine, la diéthanolamine et la triéthanolamine.Parmi ces sels d'amines on mentionnera tout particulièrement le sel de diéthanolamine de l'ester malique acide du produit d'addition de 9 moles d'oxyde d'éthylène sur n mole de nonyl-phénol et le sel de triéthanolamine de l'ester sulfurique acide du produit d'addition de 2Q moles d'oxyde d'éthylène sur 1-mole d'alcool octadécylique ("alcool stéarylique"). Un groupe intéressant de tensides, appartenant cette fois à la classe (B), est constitué par les sels d'acides monocarboxyliques aliphatiques contenant de 12 à 18 atomes de carbone et de mono- ou poly-amine, de préférence d'alcanol mono ou poly-amines. On citera plus précisément le sel que forme la diéthylène-triamine avec l'acide oléique, mais surtout les sels de mono-, di- ou triéthanolamine de l'acide gras de l'huile de coprah,ie l'acide stéarique ou de l'acide oléique, également le sel de l'acide oléique et du produit d'addition de 5 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole de diéthylène-triamine. Dans le procédé d'épuisement en discontinu, les fibres à tendre peuvent se trouver sous la forme de bourre, de nappes de fibres, de files, d'articles de bonneterie, de tapis ou de tissus. Suivant la nature de la marchandise à teindre on opère sur de la bourre ou sur une matière appliquée sur des dispositifs mécaniques, dans un bain stationnaire ou circulant, plus spécialement dans des machines de teinture à tambour appropriées; dans des appareils de teinture à bobines croisées, dans des appareils à ensouple, dans des jiggers, dans des cuves à tourniquet ou dans des appareils de teinture du m8me genre. La teinture peut être effectuée avec ou sans pression. On opère dans des appareils ou des récipients de teinture qui communiquent avec l'atmosphère extérieure (éventuellement par un réfrigérant à reflux), ou dans des récipients fermés, tels que des autoclaves. Lorsqu'on a atteint la profondeur de teinte souhaitée on sort du bain la marchandise teinte, on en chasse le bain de teinture et, pour éliminer le solvant qui est encore retenu, on la traite soit par la vapeur soit par un courant d'air chaud. Le présent procédé de teinture peut également être effectué en continu ; pour cela la matière textile est utilisée surtout sous la forme de tissus ou encore d'articles de bonneterie appropriés ou de tapis de toutes sortes. Â cette fin on imprègne ou imprime la matière textile, en particulier on la foularde, et, pour fixer le colorant sur la fibre, on la soumet ensuite à un traitement par la chaleur, de préférence à un traitement par la chaleur sèche, à une température inférieure au point de transition du second ordre de la matière fibreuse. L'imprégnation au foulard se fait soit à la température ambiante soit à chaud. Lorsque la matière textile a traversé la solution de colorant elle est essorée au taux voulu , c'està-dire jussquld ce qu'elle ne renferme plus qu'environ 40 à 130 % de solution d'imprégnation par rapport à son poids sec. Si cela est nécessaire, à la sortiedufoulsrd ou de la machine d'impression, la marchandise imprégnée ou imprimée est soit séchée pendant un court moment dans un courant d'air chaud, par temple porté à une température de 30 à 90", soit débarrassée d'une autre manière, par exemple par centrifugeage, de la majeure partie de la solution de colorant qu'elle retient, soit soumise telle quelle au fixage ou au thermofixage. Ce dernier traitement se fait à une température supérieure à 1000, de préférence d'au moins 170 et pouvant aller jusqu'à 2400. De toute façon la température du fixage ne doit pas atteindre la température de transition du second ordre de la matière fibreuse. Le thermofixage se fait par exemple par vaporisage dans de la vapeur d eau saturée ou non ou, mieux, par un traitement à la chaleur sèche, telle qu'une chaleur de contact, un traitement par des courants alternatifs de haute fréquence ou un rayonnement infrarouge. On déterminera, par un essai préalable simple à réaliser, qu'elles sont les meilleures conditions à appliquer pour le thermofixage de manière à ne pas endommager les fibres. Les teintures obtenues par le procédé de l'invention peuvent-être soumises à un traitement ultérieur, par exemple par chauffage dans une solution aqueuse d'un détergent non ionique ou dans une émulsion H-L (c'est-à-dire une émulsion de type huileux) contenant des renforçateurs de détergence. On peut également effectuer le fixage par le procédé dit de "séjour à froid", qui consiste à enrouler le tissu foulardé et essoré, sans le sécher, à l1emballer éventuellement dans une feuille de matière plastique et à le conserver à la température ambiante pendant un ;temps assez long, par exemple pendant 24 heures, le tissu étant ensuite dallé et débarrassé du solvant par séchage.. Les exemples suivants illustrent la présente invention. Les parties et les pourcentages dont il est question dans ces exemples s'entendent en poids, sauf indications contraires, et les températures sont exprimées en degrés Celsius. EXEMPLE 1 : On empâte 0,1 partie d'un colorant répondant à la formule avec 1,0 partie d'un produit d'addition de 2 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'huile de ricin, puis on dilue la pAte avec 160 parties de tétrachloréthylène. Dans le bain ainsi obtenu on teint à 1050 pendant environ 30 minutes 5 parties d'un filé de fibres courtes de polyamide 6-6. On sort ensuite le substrat du bain de teinture et on le nettoie pendant environ 5 minutes à 50 dans un nouveau bain constitué d'une émulsion de 1 partie d'un renforçateur de détergence du commerce, 1 partie d'eau et 160 parties de tétrachloréthylène. Ce nettoyage ultérieur peut être répété si l'on veut améliorer les solidités. On obtient une teinture jaune, bien unie, ayant de bonnes solidités. Les résultats obtenus sont analogues si lion utilise un produit d'addition de 5 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'huile de ricin. ErsMsSE 2 On teint comme à l'exemple 1 mais on utilise, au lieu du colorant cité à l'exemple 1, celui qui répond à la formule suivante. On obtient une teinture orange, bien unie, qui a de bonnes solidités* Si l'on utilise, au lieu des 160 parties de tétrachloréthylène, une quantité égale de 1,1,1-trichloréthane, de trichloréthylène, de chlorobenzène, de tétrachlorure de carbone, de chloroforme, de chlorure de méthylène, de tétrachloréthane ou de dibrométhylène, on obtient sur un filé de fibres courtes de polyamide 6-6, avec le colorant de l'exemple 2 et en opérant par ailleurs comme décrit à l'exemple 1, une teinture orange d'aussi bonne qualité. EXEMPLE 3 On procède comme à l'exemple 1 mais, au lieu du tenside mentionné à l'exemple 1, on utilise le sel que forme l'acide oléique avec la diéthanol-amine. On obtient une teinture jaune, bien unie, ayant de bonnes solidités. EXEMPLE 4 : On teint comme à l'exemple 2 mais on utilise, au lieu du tenside mentionné à l'exemple 2, l'un des suivants : le sel de l'acide oléique avec la monoéthanolamine, le sel de l'acide oleique avec la diéthanolamine, le sel de l'acide oléique avec la triéthanolamine, le sel de l'acide gras de 1,huile de coprah avec la triéthanolamine, le sel de l'acide gras de l'huile de coprah avec la diéthanolamine, le sel de l'acide oléique avec le produit d'addition de 5 moles d'oxyde d'éthylène sur I mole de diéthylène-triamine et le sel de l'acide oléique avec la diéthylène-triamine. On obtient une teinture orange, bien unie, qui a de bonnes solidités. EXEMPLE 5 On empâte 0,05 partie d'un colorant répondant à la formule avec 1,0 partie du produit d'addition de 2 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'octyl-phénol, puis on dilue la pâte avec 160 parties de tétrachloréthylène. On teint dans ce bain 5 parties d'un filé de fibres courtes de polyamide 6-6, à 1050 pendant environ 30 minutes. On sort ensuite le substrat du bain et on le nettoie à 50 pendant environ 5 minutes dans un nouveau bain constitué d'une émulsion de I partie d'un renforçateur de détergence du commerce, 1 partie d'eau et 160 parties de tétrachloréthylène. Ce nettoyage peut être répété si l'on veut améliorer les solidités. On obtient une teinture bleue, bien unie, qui a de bonnes solidités An lieu du tenside mentionné ci-dessus on peut également utiliser les suivants - le sel de diéthanolamine de l'ester maléique acide du produit d'addition de 9 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole de nonyl-phénol, - le produit d'addition de 5 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole de butyl-phénol, - le produit d'addition de 5 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole de nonyl-phénol et - le produit d'addition de 12 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'octyl-phénol. EXEUPIE 6 On teint comme à l'exemple 5 mais on tutilise, au lieu du tenside mentionné à l'exemple 5, le produit d'addition de 4 moles d'oxyde d'éthylène sur I mole d'alcool hydroabiétylique. On obtient une teinture bleue, bien unie, qui a de bonnes solidités. EXEMPLE 7 On empâte 0,05 partie d'un colorant répondant à la formule avec 1,0 partie d'un produit d'addition de 12 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'octyl-phénol, puis on dilue la pâte avec 160 parties de tétrachloréthylène. On teint dans ce bain 5 parties d'un filé de fibres courtes de polyamide 6-6 pendant environ 30 minutes à une température de 1050. On retire ensuite le substrat du bain et on le nettoie à 500 pendant environ 5 minutes dans un nouveau bain constitué d'une émulsion de 1 partie d'un renforçateur de détergenccdu commerce, 1 partie d'eau et 160 parties de tétrachloréthylène. On peut répéter ce nettoyage dans le but d'améliorer les solidités. On obtient une teinture rouge, bien unie, qui a de bonnes solidités. On obtient des résultats analogues en utilisant les tensides suivantss : - le produit d'addition de 2 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'alcool oléylique, - le produit d'addition de 2 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'alcool cétylique, - le produit d'addition de 10 moles d'oxyde d'éthylène sur I mole d'alcool laurylique, - le produit d'addition de 10 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'alcool oléylique - le produit d'addition de 23 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'alcool oléylique, - le produit d'addition de 40 moles d'oxyde d'éthylène sur I mole d'alcool oléylique et - le produit d'addition de 20 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'alcool stéarylique. EXEMPLE 8 : On empate 4 parties du colorant de l'exemple 7 avec 12 parties d'un produit d'addition de 2 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'alcool oléylique, on ajoute 1 partie d'acide acétique, puis on dilue avec 520 parties de tétrachîcréthylène. On foularde dans ce bain, à froid, un tissu de polyamide 6-6 avec une absorption de bain de 50 %, puis on le sèche dans un courant d'air froid.. On le soumet ensuite-à un thermofixage pendant 90 minutes à une température de 2000. Après cela le tissu est lavé en bain aqueux, de la manière habituelle, et il est fini. Le tissu de polyamide 6-6 est teint en une -nuance rouge. EXEMPLE 9 On empâte 1 partie du complexe de chrome 1:2 du colorant répondant à la formule suivante dans 20 parties du produit d'addition de 2 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mole d'huile de ricin, et on dilue la pate avec 3200 parties de tétrachlorAthylène. On teint dans ce bain 100 parties d'un filé de fibres courtes de polyamide 6 à 1050 pendant 30 minutes. On sort ensuite la marchandise du bain de teinture, on la lave à 400 pendant 10 minutes dans un bain frais constitué de 2 parties d'un renforçateur de détergence utilisé dans le nettoyage chimique, 2 parties d'eau et 3000 parties de tétrachloréthylène et on la sèche dans un courant d'air chaud. On obtient une teinture rouge, bien unie, qui a une bonne solidité au mouillé et une très bonne solidité à la lumière. EXEMPLE 10 On empâte I partie du colorant de l'exemple 5 dans 20 parties du produit d'addition de 2 moles d'oxyde d'éthylène sur 1 mcle d'alcool oléylique et 8 parties d'acide acétique, et on dilue la pâte avec 3800 parties de tétrachloréthylène. On teint dans ce bain 150 parties d'un tapis tufté à dossier de jute, renfermant 30 parties de chacun de différents polyamides des types Enkalon L, Enkalon N et Enkalon D (nom de marque de la Société Aku à Arnhem, Hollande). La teinture est effectuée à 1050 pendant 40 minutes, après quoi on sort le tapis du bain de teinture, on le lave et on le sèche dans un courant d'air chaud. On obtient une teinture bleue solide présentant une bonne différenc2tion entre les trois types de fibres, et le jute n'est que très légèrement souillé. Cette teinture différencielle,appelée en anglais "differential dyeing", des trois sortes de fibres conduit à un dessin sur le tapis, conforme à la disposition des fibres. Lors de la teinture avec des colorants acides les fibres polysmidiques ont les propriétés suivantes : l1nkalon L, du type à teinture lente (Low-Dyeing), n'est que très légèrement teint, l'Enkalon N, du type à teinture régulière (Regular-Dyeing), est teint nortalement et l'Enkalon D, du type à teinture profonde (Deep Dyeing), est teint en une nuance profonde. il s'agit de filaments texturés sans fin. REVENDICATIONS 1.= Procédé de teinture de fibres renfermant de l'azote caractérisé en ce qu'on teint les fibres en question, en continu ou en discontinu, dans une suspension anhydre ou un solubilisat d'un colorant acide, plus particulièrement d'un colorant porteur d'un groupe sulfo, dans un hydrocarbure chloré homogène au sein duquel le colorant est dispersé ou solubilisé an moyen d'un tenside (détergent) appartenant :: à la classe comprenant les produits de condensation de (a) 1 mole d'un composé aliphatique, cyclo-aliphatique ou aliphatique-aromatique dont la molécule renferme au total au moins 10 atomes de carbone et qui porte au moins un groupe alcoolique ou phénolique, et (b) de 1 à 40 moles d'oxyde d'éthylène, ainsi que les esters acides de ces produits de condensation avec des polyacides minéraux ou organiques, ou les sels d'amines des esters acides, ou à la classe comprenant les sels d'acides monocarboxyli quels aliphatiques contenant de 12 à 18 atomes de carbone et de mono-amines ou de polyamines. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'o utilise, comme tensides, les sels d'acides monocarboxyliques aliphatiques contenant de 12 à 18 atomes de carbone et de mono- ou poly-amines ou de produits d'addition de oxyde d'éthylène sur des polyamines. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise le sel de triéthanolamine de l'acide oléique 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise, comme colorant, un colorant métallisé complexes 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en qu'on utilise, comme colorants, des colorants réactifs. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on teint dans des hydrocarbures aliphatiques chlorés. 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on teint dans le 171,1 trichloréthanes le trichloréthylène ou le tétrachloréthylène 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on teint des matières en polyamides synthétiques. 9.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on soumet la matière textile teinte à un traitement ultérieur. 10.- Matières textiles qui ont été teintes par le procédé spécifié à l'une quelconque des revendications 1 à 9.