Brevet FR2229808A1 — publié le 19741213

La présente invention se rapporte à un procédé pour teindre de façon continue des matières textiles (des filaments, des fils et des étoffes relatives), en utilisant un bain de teinture ; plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un procédé où des filaments, des fils et des étoffes textiles de toutes natures sont teints uniformément , ou de façon espacée, avec des effets bicolores ou multicolores, dans un bain de teinture contenant un solvant émulsifié dans la dispersion ou solution aqueuse de teinture De plus, la présente invention comprend les produits obtenus par ce procédé. te terme "matière textile" utilisé ici, signifie des fibres de toute nature et origine , c'est-à-dire des fibres continues, texturisées ou en brins, ainsi que des articles formés avec ces fibres, en particulier des étoffes. On sait que teinture des filaments et fils textiles est effectuée actuellement uniquement selon des procédés discontinus, à la fois dans le cas d'une teinture unie et d'unie teinture multicolore , tous les procédés classiques sont basés sur le principe du bain aqueux, de façon à transférer la teinture sur la fibre. Comme ce procédé est entrepris de façon discontinue, il est déjà compliqué pour des teintures unies, et il devient de plus en plus complexe et désavantageux lorsqutil faut obtenir des teintures différenciées ou multicolores. Dans ce dernier cas, les procédés utilisés sont de deux tes, c'est-à-dire ceux employant des techniques d'impression et ceux employant une teinture espacée au hasard. L'impression peut se produire soit sur des écheveaux ( par exemple au moyen d'une machine Timmer), ou sur des étoupes de filaments parallèles (c'est-à-dire selon les procédés "Stalwart-Pickering leissner " et "Zza" de C.T.M.), cu sur des fils enroulés en spirale reposant sur des bandes transporteuses (procédé GRUME), ou sur des tric-ots tubulaires, avec un décrochement successif, après fixation de la teinture (procédé Knit - de -knit). La teinture est généralement effectuée 1) e urgeant de façon partielle et contrôlée les diverses part- des écheveaux dans différents bains de teinture ; ou 2) en pulvérisant de façon intermittente une solution de teinture sur une étoupe de fils, au moyen de disques rotatifs (procédé Daito-Eastern ) ; ou 3) en injectant la teinture à travers une bobine au moyen de seringues (procédé Astro Dyed), ou à travers un écheveau placé sur un support cylindrique perforé (procédé Vald Henriksen ). Il faut mentionner, parmi les autres techniques de teinture espacées, des procédés basés sur la pulvérisation de taches de couleur sur les articles finis ( TAK- Kusters et Polychromatic -I.C.I.), ces procédés ayant été perfectionnés de façon à obtenir des effets de taches multicolores sur les surfaces "textiles, destinées, en particulier aux sols Belon chacun des Ç()cédés ci-dessus, il est nécessaire , après l'étape d'application de la couleur , d'effectuer une ou plusieurs des opérations suivantes - sécher si nécessaire - fixation de la teinture par vapeur ou par fixa tio à chaud - lavage-séchage - envidas du filament Comme on peut le voir, les procédés utilisés jusqu a maintenant présentent plusieurs inconvénients. tes procédés parlfflqis on travaille sur des écheveaux, outre le fait qu'ils sont intermittents, nécessitent divers traiteme=ts du fil ; les autres techniques apparemment continue pour imprimer des méches de fils ou des tricots, ont n faible taux de production, et donnent une gamme étroite d effets. Un autre procédé de teinture espacée (O.P.I.) récemment suggéré , comporte la teinture continue de filaments au moyen d'une solution aqueuse de teinture ; étant donné ce fait, ce dernier procédé ne réussit pas à teindre plus de huit filaments en une fois , la productivité ainsi atteinte étant faible, bien que quelque peu meilleure que celle des procédés ci-dessus mentionnés.D'autre part, on sait également, depuis longtemps, teinture de façon continue des étoffes fabriquées à partir de fibres naturelles, soit seulesou mélangées avec des fibres synthétiques L'un des procédés les mieux connus , en particulier pour teindre des étoffesfaites à partir de fibres de polyester et de cellulose, est le procédé appelé "Termosol ", qui est basé sur la propriété des teintures plastosolubles, d'être fixées à la fibre de polyester par un traitement thermique. Ce procédé cependant ne peut être utilisé de façon profitable, pour teindre de façon continue les étoffes faites exclusivement à partir de fibres synthétiques. En fait, la nature hydrophobe des fibres synthétiques est un obstacle à une imprégnation uniforme et profonde de l'étoffe, par un bain aqueux contenant de la teinture . Cela donne dans la pratique , une répartition non uniforme de la teinture sur les étoffes et en conséquence, une teinture irrégulière Ainsi , c'est un objet de la présente invention de créer un procédé pour teindre de façon continuedes filaments, des fils et des étoffes, et qui n'ait pas les-inconvénients ci-dessus mentionnés, mais qui ait par ailleurs une productivité très élevée, et également une flexibilité excellente. Un autre objet de la présente invention est de créer un procédé pour obtenir des teintures unies à une vitesse élevée , et avec une uniformité constante. ta demanderesse a maintenant trouvé qu'il est possible d'atteindre ces objectifs , en employant comme bain de remplissage, une émulsion du type "huile dans l'eau", oU le solvant est un composé organique chloré , non miscible dans l'eau, et constitue la phase interne, tandis que l'eau, où les teintures sont dispersées ou dissoutes, constitue la phase externe ; et en utilisant, comme émulsifiant une combinaison d'urée avec un émulsifiant chosi parmi ceux généralement employés pour préparer des émulsions du type "huile dans l'eau ". Le solvant halogéné a une pression de vapeur située entre 55 et 60 mm/IIg à 200 C ; on emploie de préférence du trichloroéthylène , comme composé organique chloré non miscible dans l'eau. Le terme utilisé ici "émulsifiant employé pour préparer des émulsions du type "huile dans l'eau", signifie également les substances activées par anions , par cations et non ioniques pouvant disperser "l'huile" dans l'eau. Parmi ces substances, les polyglycolesters d'acides carboxyli qUg à poids moléculaire élevé , sont , dans la pratique, ceux qui sont utilisés de préférence dans ce procédé. Des produits trouvés dans le commerce, du type indiqué ci-dessus et pouvant être employés de façon profitable dans la présente invention sont : le O-300 (Atlas), l'Emulgator S-1000 (Sandoz), l'Emulgator U (Bayer) et autres. te bain de remplissage ainsi obtenu permet d'atteindre une excellente "émulsifiabilité" des teintures, en particulier à la fois de celles qui sont dispersées et de celles qui sont acides . De plus, ce bain de remplissage est auto-épaississant, ce qui permet une distribution régulière de la teinture, sans nécessiter l'addition d'un agent épaississant. Pour assurer une régularité de teinture , en particulier dans le cas de mélanges de teintures dispersées, il est bon de mélanger , au bain de remplissage, des agents dispersants classiques, tels que, par exemple, un condensé d'huile de ricin - oxyde d'éthylène (Emulson ES - Montedison). Le mélange éventuel d'agents d'imprégn2tion au bain de remplissage produit une imprégnation uniforme de la matière textile. Si l'on emploie des teintures acides , un composant servant de développeur ou de révélateur d'acide, par exemple le lactate d'éthyle , doit être mélangé de façon appropriée au bain de remplissage. te bain dans lequel la matière textile est imprégnée de l'émulsion contenant la teinture, est muni de cylindresexprimeurs en une matière résistant au solvant chloré organique employé. En général, coecylindres sont de préférence enduits de polytétrafluoroéthylène. La matière textile est ensuite séchée dans une chambre ou' de l'air chauffé à 50 - 700 C circule. L'air quittant cette chambre, est imprégé d'un solvant est envoyé à une unité de récupération . La matière textile sèche est alors transportée vers une chambre de traitement thermique, pour le développement de la teinture, où circule un fluide chauffé à 170 - 2000 C, et elle y est maintenue durant un temps variant de 60 à 300 secondes. En général, l'appareil utilisé pour ce traitement est une rameuse air-vapeur, on un appareil de vaporsation à haute température. Ensuite, l'étoffe teinte est lavée de façon répétée à froid et à chaud , selon un procédé de lavage continu classique, puis elle est séchée. tes temples suivants sont donnes pour mieux illustrer la présente invention , saros cependant la limiter. EXEMPLES 1 à 4. A) Préparation du bain de teinture. On dispersa 15 g de Palanil Jaune (BASF) , 2G g de Palanil Rcse Clair REt et 7 g de Palanil Bleu, dans 1C0 cm3 d'eau contenant 10 g d'Emulson Et (Montedison). Une solution se composant de 50 cm d'eau,de 5 g d'émulsifiant G-13QC (Atlas) et de 50 g d'urée fut préparée séparément . La solution aqueuse ainsi obtenue fut mélangée à uredispersion aqueuse ne iateinture antérieurement préparée. On ajouta graduellement 800 cm3 de trichloroéthylène , en agitant, au mélange ainsi obtenu. B) Teinture On fit passer un filament de polyester , texturisé à la température ambiante, ayant un numéro de 167/30 dtex, à la vitesse classique de texturisation ou de bobinage, à travers le bain indiqué en A )à la température ambiante. Le fil ainsi imprégné fut réparti en pains ou bobines aux vitesses habituelles, c'est-à-dire à la vitesse des machines de répadition. te filament de polyester texturisé ainsi réparti ne contenait pas de solvant organique (évaporé spontanément,également du fait de la vitesse du filament), et avait une faible teneur en humidité. I1 fut soumis à une fixation par la vapeur dans un autoclave , durant environ 30 minutes à 1300 C, et subséquemmentlavé à 80 - 900 C, avec un bain contenant de l'hydrosulfite de sodium(2g/Q, de la soude caustique à 36 Baumé (4g /1) et un détergent (1g /1), dans un appareil classique à teindre les pains ou les bobines.Après centrifugation et séchage à 900 C le filament présentait une teinte brune unie, lorsque l'imprégnation était effectuée de façon uniforme sur tout le filament; le même filament présentait une teinture espacée en deux couleurs, avec des teintes s'étendant du beige clair au brun, lorsque l'on forçait volontairement l'imprégnation à ne pas être uniforme. Dans les deux cas, le filament était caractérise par une tenue excellente aux divers agents, et par un rendement élevé de teinture. C ) 1e filament de polyester ci-dessus fut texturisé par FT (fausse torsion), et passage à la vapeur successif en effectuant en même temps la réduction de l'élasticité du filament et la fixation de la couleur On appliqua le même procédé à un filament de polyester texturisé selon le procédé FT (fausse torsion), à la fin duquel le filament fut imprégné juste avant répartition sur des bobines. On obtint en même temps et de façon continue la fixation de l'élasticité du filament, la torsion éventuelle et la fixation de la couleurs, dans un appareil muni d'un four du type TRS Ratti, SOTEXA ou autres.On appliqua le même procédé , avec les mêmes résultats, à un filament de polyester durant un traitement de texturisation FTF (fausse torsion fixe) entrepris dans un appareil muni de deux fours de fixation, ô l'imprégnation avec l'émulsion indiquée en A fut effectuée après l'étape de ET (fausse torsion) mais avant la fixation F dans le second four. La fixation de la couleur fut entreprise juste durant l'étape F, et en suivant les modalités de cette étape. les opérations de lavage et de séchage étaient celles indiquées en B). D) On obtint des résultats équivalents sur du polyester brut non étiré, au moyen du procédé d'étirage texturisation, ainsi que par tous les procédés ci-dessus mentionnés, selon lesquels l'opération d'étirage eut lieu dans le même appareil, juste avant ou en même temps que l'opéra- tion FT (fausse torsion). E) En utilisant la même émulsion A, appliquée de façon continue sur un filament continu ayant un numéro de 167 / 30 dtex, immédiatement avant l'entrée dans le four FT d'un appareil de texturisation, il fut possible d'obtenir en même temps à la fois la texturisation du filament et sa teinture unie ou différenciée. En effectuant les étapes de fixation de couleur selon B, C, D et E, il fut possible d'obtenir, sur les filaments respectifs de polyester , des effets multicolores de teinture espacée , dans les diverses teintes de bleu , de beige, et de vert. On peut varier ces effets multicolores, en modifiant le temps de contact entre le filament et le bain d'imprégnation; ce temps est , de préférence, ajusté en faisant varier la vitesse de rotation du cylindre d'alimentation en teinture (en particulier lorsqu'il est impossible de modifier la vitesse du filament). EXEMPLES 5 à 8. On prépara, outre l'émulsion A de l'exemple 1, également l'émulsion A' indiquée ci-après. A') En suivant les mêmes modalités de préparation que pour l'émulsion A, on prépara un second bain en remplaçant les trois teintures Palanil par 20 g de Foron Bleu SE-2R (Sandoz). Pour obtenir des effets multicolores sur le filament qui, durant les opérations B, C, D et E, n'était imprégné qu'avec l'émulsion A, on le fit d'abord passer à travers l'émulsion A, et immédiatement gessàtrav3slebain A'. Dans les deux bains A et A', l'imprégnation se produisit d'une façon non uniforme. Exemple 9. On fit dissoudre 20 g de Nylomin Rouge A2 BS (I.C.I.), dans 70 cm3 d'eau. Une solution se composant de 50 cm3 d' eau, de 10 g d'émulsifiant G-1300 (Atlas) , de 100 g d'urée et de 30 g de lactate d'éthyle fut préparée séparément. On mélangea les deux solutions aqueuses l'une à l'autre, et l'on ajouta au mélange ainsi préparé,du trichloroéthylène jusqu a ce qu'ont obtienne un volume total du bain de 1 litre. On fit passer un filament de polyamide 66, ayant un numéro de 1320/68 dtex, à travers ce bain, à la température ambiante, et à la vitesse de bobinage classique. On effectua la fixation de la couleur (dans des appareils classiques travaillant de façon continue ou discontinue) avec de la vapeur à 0,2 - 0,3 atm. Après lavage et séchage, on obtint un filament uniformément rouge , ou un filament rouge ayant des intensités différentes (allant du rose au rouge) , selon l'imprégnation (uniforme ou non ) Pour obtenir des effets multicolores également sur les polyamides, il était suffisant de préparer au moins une seconde émulsion avec une tinture acide ayant une teinte différente de celle du Nylamin Rouge A2 BS. Exemple 10. On fit dissoudre 20 g de Basacryl Rouge FL (BASF), dans 20 cm3 d'acide acétique glacial ; on y ajouta 80 cm 3 d' eau. Séparément, on prépara une solution se composant de 50 cm3 d'eau , 100 g d'urée , 10 g de G-1300 (Atlas) et 10 g de tyogen P ( polysulfonate Sandoz). (On peut employer, à la place du tyogen P,une quantité égale d'acide oléique ). On mélange alors les deux solutions l'une à l'autre, et on ajouta graduellement au mélange ainsi obtenu, en agitant , du trichloroéthylène pour obtenir un volume de 1 litre. On fit passer un filament acrylique continu ayant un numéro de 70/25 dtex , à la température ambiante, à travers cette émulsion, à la vitesse de bobinage. te filament imprégné fut fixé dans des appareils fonctionnant de façon continue ou discontinue, puis lavé et séché selon des procédés classiques. I1 présentait une couleur rouge unie ou différenciée ( selon les modalités de 1 'imprégnation). - La tenue et les rendements n'étaient jamais inférieurs à ceux pouvant être atteints par les procédés classiques. Dans ce cas'également, on obtint des effets multicolores plaisants du point de vue esthétique, par un second bain. Exemple 11. Cn utilisa le bain de l'exemple 9, pour teindre des fils en laine pure ayant des numéros différents . On obtint également des teintures très grand teint, tout à fait satisfaisantes du point de vue commercial. Exemple 12. A) Préparation du bain de remplissage On dispersa 50 g de omaron Bleu TR (Hoechstj dans 150 cm3 d'eau contenant 5 g de " Rapid Netzer RBD" (BASF) , et 10 g d'Emulson Et (Montedison ) . On prépara séparément une solution se composant de 50 cm3 d'eau, de 5g de G - 300 (Atlas) , et de 50 g d'urée. On mélangea la solution aqueuse ainsi obtenue à la dispersion aqueuse de t eintur e antarieurement préparée. Le mélange ainsi obtenu fut graduellement mélangé, sous agitation, avec 750 g de trichloroéthylène. B) Teinture Une étoffe de polyester texturisée , pesant 150 g/m2 fut imbibée à une vitesse de 20 m/ minute avec l'émulsion spécifiée au point A). Ensuite , l'étoffe fut séchée dans une chambre placée au-dessus du bain, Où de l'air chauffé à 50 - 70 C circulait à contre-courant. L'air imprégné de trichloroéthylène quittant cette chambre , s écoulait vers une unité de récupération au charbon activé. L'étoffe séchée fut transportée à une rameuse chauffée à 185 O C par un mélange d'air et de vapeur pour le développement de la teinture , et y fut maintenue durant 60 secondes, puis elle fut lavée dans un bain aqueux et séchée L'étoffe teinte présentait une capteur bleue très uniforme , avec un rendement très élevé de teinture, et une bonne tenue aux différents agents. Exemple 13. En suivant les modalités de l'exemple 12, on prépara un bain de remplissage, contenant 30 g de Nylomin Rouge 2 BS ( I.C.I. > , 50 g d'urée, 50 g d'Emulgator U (Bayer), 5 g de Rapid Netzer RBD (BASF) et 30 g de lactate d'éthyle. On employa l'émulsion ainsi obtenue pour imprégner , dans les mêmes conditions que celles illustrées dans l'exemple 12, une étoffe en fibres de polyamide (Nylon 66) pour des usages imperméables à la pluie. Après imprégnation , séchage, traitement à chaud à la vapeur et à l'air, à 2000 C, et lavage, l'étoffe présentait une teinte rouge, avec un rendement de teinture tàs élevé et une bonne tenue aux divers agents. Bien entendu , l'invention n est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle :comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Procédé pour la teinture continue de matières textiles , en particules de filaments , de fils et d'étoffes , caractérisé en ce que ladite matière traverse un bain de remplissage se composant d'une émulsion du type "huile dans l'eau", ou le solvant est un composé organique chloré non miscible dans l'eau , et constitue la phase interne , tandis que l'eau où les teintures sont dispersées ou dissoutes, constitue la phase externe ; et en ce que ladite matière textile imprégnée dans ledit bain est soumise à une fixation à chaud 2. Procédé selon la revendication i caractérisé en ce que le composé précité employé comme solvant organique chloré non miscible dans l'eau a une pression de vapeur de 55 à 60 mm/ Hg à 20 O C, et en ce que c'est de préférence du trichloroéthylène. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on emploie de l'urée comme stabilisant, de préférence en. combinaison avec un émulsifiant choisi parmi ceux généralement utilisés pour préparer des émulsions du type "huile dans l'eau ". 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'on emploie un polyglycolester d'un acide carboxylique à poids moléculaire élevé, comme émulsifiant , pour préparer des émulsions du type "huile dans l'eau". 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute un dispersant au bain de remplissage. 6 Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'on emploie , comme agent dispersant, un condensat d'huile de ricin-oxyde d'éthylène. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que , lorsque l'on emploie des tei tures acides, du lactate d'éthyle est mélangé au bain de remplissage. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étoffe imprégnée est séchée à 50 - 700 C et traitée à 170 - 200 OC, durant un temps variant de 60 à 300 secondes pour la fixation de la teinture précitée. 9. Etoffes et articles manufacturés, caractérisés en ce qu'ils sont teints par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.