Brevet FR2204663A1 — publié le 19740524

La présente invention concerne des préparations tinctoriales à base de colorants de cuve et de colorants au soufre, préparations qui contiennent de la benzoquinone, de la naphtoquinone ou leurs dérivés alkylés, alcoxylés, halogénés et hydro- sylves en tant que produits auxiliaires permettent d'améliorer le rendement de coloration dans la teinture de l'impression. Il existe déjà de nombreux procédés dans lesquels on accroît le rendement de coloration à la teinture et à l'impression par des colorants de cuve et des colorants au soufre par adjonction de catalyseurs de réduction. On a déjà proposé en particulier comme catalyseurs des dérivés de l'anthraquinone et de la naphtoquinone.On trouvera des renseignements sur ces plo- cédés dans les brevets mentlonnés à la page 1 du brevet allemand NO 1.469.670. Cependant, du fait que les catalyseurs doivent se disperser rapidement et complètement dans les bains de colorant, les pâtes d'impression et-les préparations tinctoriales, le nombre des substances appartenant aux classes de composés mentionnées et qui conviennent pour une application industrielle est limité et ces substances, dans de nombreux cas, ne sont pas faciles à préparer.Il existe donc un besoin en catalyseurs de réduction simples, faciles à préparer et bien dispersables, qui soient capable d'accroître la vitesse de réduction des colorants de cuve et au soufre dans les techniques modernes à grande vitesse de teinture et d'impression et d'améliorer ainsi le rendemement de coloration du bain ou de la pâte d'impression. La demanderesse a maintenant trouvé que des bains de tein- ture et pâts d'impression à base de colorants de cuve et de colorants au soufre donnaient des rendements de coloration améliorés lorsqu'i:ln contenaient de 0,001 à 5 % en poids, par rapport au colorant, de benzoquinone, de naphtoquinone ou de dérivés alkylès, alcoxylès, halogénés ou hydroxylés de ces composés. les benzoquinones et naphtoquinones dont il s'agit dans la présente demande sont toujours les quinones usuelles, c'est à dire les composés en 1,4-. les benzoquinones et naphtoquinones selon l'invention se distinguent par leur facilité de synthése et une faculté de dispersion particulièrement bonne dans les bains de teinture, les pâtes d'impression et les préparations tinctoriales servant à la formation de ces bains de teinture ou pates d'imression. Pour les benzoquinones en particulier, la stabilité dans les conditions fortement alcalines usuelles pour la teinture et l'impression à l'aide de colorants de cuve et au soufre est but à fait surprenante.On indique dans la littérature technique (par exemple P.Earrer, Behrbuch der organischen Chemie, 120 édition, 1954, page 561) que les benzoquinones sont des substances qui favorisent fortement l'oxydation en milieu-alcalin; de sorte qu'on ne pouvait pas s'attendre à ce qu'elles conviennent à l'utilisation comme catalyseurs, pour l'accélération de l'encuvage. Dans la série des naphtoquinones, on a déjà proposé comme accélérateur d'encuvage des naphtoquinone-sulfonamides, des naphtoquinonamides acylés et des sels d'arylamines d'acides naphtoqu none sulfoniques mono-et di-substitués. Le fait qu'on ait proposé ces composés particuliers aurait pu faire supposer que des dérivés plus simples de la naphtoquinone ne convenaient pas ou étaient inefficaces. Au contraire, et conformément à l'invention, on a constaté que la benzoquinone, la naphtoquinone, leurs dérivés alkylés, alcoxylés, halogénés et hydroxylés constituaient, dan; les conditions usuelles de la teinture et de 1 impression à l'aide de colorants de cuve et colorants au soufre, des produits auxiliaires améliorant les rendements de coloration et pas du tout inférieurs en efficacité aux composés connus antérieurement, bien au contraire même supérieurs à certains égards. Le nombre et la position des substituants spécifiés dans la benzoquinone ou la naphtoquinone peut dtre quelconque. Les substituants peuvent être identiques ou différents.Parmi les groupes alkyle et alcoxy, on préfère ceux qui contiennent de 1 à 4 atomes de carbone, et parmi les halogènes, on prefère le chlore et le brome. On peut par exemple citer en détails les composés suivants : la benzoquinone, la 2-méthylquinone, la 2-méthoxycwuinone, la 2,6-diméthoxyquinone, la 2-hydroxy-6-méthoxyquinone, la 2,6-diéthoxyquinone, la 2,6-dihydroxyquinone, la 2,3-diméthyluinone, la 2, 5-triméthylcuinone, la 2,6-diméthyl quinone, la 2,5-dihydroxyquinone, la 2,5-diméthoxyquinone, la 2,6-dihydroxyquinone, la 2,5-diméthylquinone, la 2-méthyl-5éthylquinone, la 2-chloroquinone, la 2,3-dichloroquinone, la 2,5dichloroquinone, la 2,6-dichloroquinone, la la 2,3,5,6-tétrachloroquinone, la 2-bromoquinone, la 2,5-dibromoquinone, la 2/ 6-dibromiquinone, la 2,3,5-tribromoquinone, la 2,3,5,6-tétrabromoquinone, la 5-chloro-2-bromoquinone, la 6 chloro-2-bromoquinone, la 3,5-dichloro-2-bromoquinone, la 3,6 dibromo-2-bromoquinone, la 6-chloro-2,3,5-tribromoquinone, la 3,5, 6 ,-trichloro-2-bromoquinone, la 3,5-dichloro-2,6-dibromoquinone, la 3-chloro-2-méthylquinone, la 5-chloro-2-méthylquinone, la 6chloro-2-méthylquinone, la 3,5-dichloro-2-méthylquinone, la 3,6dichloro-2-méthylquinone, la 3 > 5, 6-trichloro-2-méthylquinone, la 3-chloro-2 , 5-diméthylquinone, la 3,6-dichloro-2,5-diméthylquinone, la 3,5-dichloro-2,6-diméthylquinone, la 5-bromo-2-méthylquinone, la 6-bromo-2-methylquinone, la 3-chloro-5-bromo-2-méthylquinone, la 5-chloro-6-bromo-2-méthylquinone, la 3,5-dibromo-2-méthylquinone la 3,5,6-tribromo-2-méthylquinone, la 3,5-dibromo-2,6-diméthylquinone, la 3,6-dibromo-2,5-diméthylquinone, la 3-chloro-2,5-dihy droxyquinone, la 3,6-dichloro-2 ,5-diéthoxyquinone, la 36-dibromo- 2,5-dihydroxyquinone, la 3z6-dichloro-2 , 5-diméthoxyquinone, la 6chloro-3-bromo-2,5-dihydroxyquinone, la 3,6-dibromo-2,5-dihydro quinone, la 3,6-dibromo-2,5-diéthoxyquinone, la 3,5-dichloro2,6-éthoxyquinone, la 3-chloro-2,6-diméthoxyquinone, la 3, 5-d3- chloro-2,6-diméthoxyquinone, la 3,5-dibromo-2,6-diméthoxyquinone, la naphtoquinone, la 2-chloronaphtoquinone, la 2-bromo-naphtoquinone la 2,3-dichloronaphtoquinone, la 2,6-dichloronaphtoquinone, la 5,6-dichloronaphtoquinone, la 5,8-dichloronaphtoquinone, la 5,6,7- tétrachloronaphtoquinone, la 2,5,6,7 8-pentachloronaphtoquinone, la 2,3-dibromonaphtoquinone, la 5,8-dibromonaphtoquinone, la 2,3, 5,8-tétrabromonaphtoquinone, la 2,3,6,7-tétrabromonaphtoquinone, la 2,5-diméthylnaphtoquinone,la 2,6-diméthylnaphtoquinone,la 2,7-diméthylnaphtoquinone, la 2-méthoxynaphtoquinone,la 2-éthoxynaphtoquinone,la 2-hydroxynaphtoquinone,la 3-chloro-2-hydroxynaphtoquinone,la 3-chloro-2-éthoxynaphtoquinone, la 3,6,7,-tribromo2-hydroxynaphtoquinone la 6-chloro-2-hydroxynaphtoquinone, la 5,6,7,8-tétrachloro-2-hydroxynaphtoquinone, la 3-bromo-2-hydroxynaphtoquinone, la 2-bromo 3-méthoxynaphtoquinone, la 2-bromo-3-éthoxynaphtoquinone. La 2, 3,5,6-tétrachloroquinone, la 2,3-diméthylquinone et la 2,3-dichloronaphtoquinone, ont une importance industrielle particulière. l'adjonction des benzoquinones et naphtoquinones peut s'effectuer directement au bain de teinture ou à la pâte d'impression. Mais on peut également les introduire au moment où l'on forme les préparations tinctoriales pulverulentes ou liquides, durant ou après la dispersion usuelle. les quantités de substance permettant de parvenir à l'efficacité optimale se situent entre 0,001 et 5, de préférence entre 0,01 et 3 % en poids de quinone par rapport à la quantité de colorant ; les quantités préférées sont de 0,1 à 2% en poids. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, on mélange d'abord la quinone avec un agent dispersant, par esem- ple un produit de condensation acide naphtalène sulfoniuueffor- maldéhyde, en procédant par exemple à un broyage en commun dans un broyeur à disques de corindon, un broyeur à boulets, un broyeurmélangeur, un broyeur à sable ou d'autres appareils de broyage ; oa sèche éventuellement le mélange, par exemple dans un atomiseur. les proportions relatives entre la quinone et l'agent dispersant sont de préférence d'environ 5 : 1 à 1 : 1 en- poids. la dispersion de produits auxiliaires obtenue peut être mélangée facilement et rapidement à une préparation tinctoriale dispersée, finie, au bain de teinture ou à la pâte d'impression et répartie dans ces produits, ce qui permet un meilleur dosage des faibles quantités de quinone utilisées par rapport au bain ou aux pâtes d'impression. Parmi les colorants de cuve et colorants au soufre qui, additionnés conformément à l'invention de benzoquinones ou de naphtoquinones montent avec un rendement de coloration amélioré slr les matières à teindre, on citera en particulier les indanthrones, les flavanthrones, les pyranthrones, les violanthrones, les isoviolanthrones, le benzanthrones, les imides substitués à l'azote de l'acide pérylène tétracarboxylique, les acridones, les anthraquinone-oxazoles, les anthraquinone-thiazoles et les composés dérivant plus particulièrement de l'anthraquinone. En dehors de la quinone, du colorant, d'un agent dispersant et d'un agent réducteur, les bains de teinture, pâtes d'impression et préparations tinctoriales peuvent encore contenir d'autres additifs usuels pour la teinture à l'aide de colorants de cuve de colorants au soufre, par exemple de la lessive de soude, des sels minéraux, des agents épaississants. tes techniques de teinture et d'impression dans lesquels l'adjonction conformément à l'invention de benzoquinones ou naphtoquinones permet de parvenir à une amélioration essentielle des rendements de coloration sont les techniques de teinture et dtim- pression à l'aide de colorants de cuve et de colorants au soufre, par exemple la technique de teinture par épuisement au Jigger, au tourniquet et à la machine de teinture à circulation, le procédé Pad-Jig, le procédé standfast, la technique par semi-pigmentation, la technique de fixation au foulard, par exemple la technique de foulardage-vaporisage en un seul bain, le procédé Pad-Roll avec séchage intermédiaire éventuel, la technique de vaporisage au mouillé et la technique de foulardage-vaporisage, et parmi les techniques d'impression la technique de développement en une phase et deux phases. Le tableau ci-après donne les améliorations comparatives de rendement obtenues pour divers colorants et diverses quinones, en 36. La valeur de 100 % est une valeur arbitraire qui correspond au rendement obtenu en teinture ou impression sans adjonction de quinone. A titre de comparaison, on a donné le rendement de coloration obtenu avec la 1-hydroxyanthraquinone qui constitue en additif connu antérieurement. On a également feit varier les quantités des quinones ajoutées. Les valeurs trouvées sont identiques, dans la limite de précision des mesures, pour les teintures effectuées par les procédés décrits dans les exemples figurant plus loin. Dans les formules de colorants figurant dans le tableau, les noyaux représentés sont des systèmes aromatiques. l D 9 ao) t0 O a 2 K n o o o o vo o o o Otoc 1 O I O - S 8 8 o o C--- 106 106 107 106 106 104 1C4 103 104 104 103 105 104 104 103 ob ) o ~ oF o o v C c 'I -ca OC o oo oF o Et c . oe o O o O } X 5 r a o Q o0 0E ~ 0F EG ~ edu po1yeuiUre100 109 110 11p 2 112 109 110 110110 Ç 110 1Ç9 .108 106 c )pu ~ ~0 ' ~ ~ ~ ~ ~ ~ z v . 4 111 110 "o 106 107 107 108 108 108 0 a qD .- X ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ h 'Pc o 110 o 1 10 O 108 o 1.06 10S 10 10 eu 107 O eS ~ ~ ~ ~ ~ ~ eS ~ ft Cb 0O mode ~' ~ 0 K ~~~~~~~~~~~ 100 110 1i2 114 Il 116 106 110 110 10810 = = = 110 109 I E: d . O O O O 112 O O O 110 109 107 îoa 108 106 .110 108 S XSiS les exemples qui suivent illustrent l'invention sans toutefois la limiter. Dans ces exemples les indications de-parties et de % s'entendent en poids, sauf indication contraire. Exemple 1 On mélange intimement une préparation tinctoriale - pulvérulente constituée de 40 parties du colorant et 60 parties d'un lignine-sulfonate, avec 1 partie de ?,3-diméthylbenzoquinone. Â l'aide de cette préparation, on monte un bain de teinture dans lequel on teint des filés ou des tissus de coton. Comparativement au rendement obtenu par teinture sans adjonction de -2,3-diméthylbenzoquinone, le rendement de teinture est supérieur d'environ 10 %. La détermination est effectuée avec un photomètre spectral à réflexion. Exemple 2 On broie 25 parties de 2,3,5,6-tétrachlorobenzoquinone-1, 4 avec 5 parties d'un produit de- condensation acide naphtalène sulfonique formaldéhyde (Tamol NNOK de la firme BASF) et 70 parties d'eau sur un broyeur à disques de corindon ou un broyeur àsable, jusqu'à une dimension de particule moyenne d'environ 0,3 micron. On ajoute 1,25 partie de cette dispersion de produits auxiliaires à une dispersion de 20 parties du colorant de formule 15 parties de glycol et 65 perties d'eau et on mélange jusqu'à homogénité. Â l'aide de cette préparation tinctoriale, on teint du tissu de coton par les techniques de teintures A,B, et C ciaprès. Xode opératoire de teinture À On monte un bain de teinture à partir de 80 parties de la préparation ci-dessus, 16,5 parties de lessive de soude à 380 Bé, 5,5 parties d'hydrosulfite de sodium et 898 parties d'eau à 45 C. Après une durée d'encuvage de- 10 mn à 450C, on introduit le tissu de coton mouillé au préalable dans le bain et on teint pendant 45 mn à 45 C dans le récipient de teinture fermé. On procéde ensuite à l'oxydation, au rinçage et au savonnage dans les conditions usuelles. Mode opératoire de teinture B On opère comme décrit sous A mais on prépare le bain de teinture à température ambiante, 200C, et on introduit le tissu dans le bain à cette température. On teint en 45 mn à 450C. On termine par une oxydation, un rinçage et un savonnage dans les conditions usuelles. diode opératoire de teinture C On monte un bain de teinture à partir de 80 parties de la préparation tinctoriale-ci-dessus, 7 parties de lessive de soude à 380Bé,2 parties d'hydrosulfite de sodium, 1,5 partie de sulfate de sodium et 910 parties d'eau à 4500 et on introduit immédiatement le tissu de coton mouillé au préalable dans le bain de teinture; on teint en 45 mn à 4500,. On termine par l'oxydation, le rinçage et le savonnage usuels. Les teintures donnent un rendement de coloration environ 10 % plus fort qu'en l'absence de la 2,3,5,6-tétrabromobenzoquinone. Exemple 3 On opère comme décrit dans l'exemple 2 avec le colorant de formule et 0,15 partie de 2,3-dichloronaphtoquinone1,4 comme accélérateur de réduction ; on obtient également une augmentation de la puissance de coloration d'environ 10 % par apport aux échantillons teints en l'absence d'accélérateur de réduction. Exemple 4 Dans un bain de teinture consistant en 80 parties d'une préparation tinctoriale de formule. 7 parties de lessive de soude à 380 Bé, 2 parties & hydrosulfite de sodium, 1,5 partie de sulfate de sodium, 0,05 partie de benzoquinone et 910 parties d'eau à 450C, on teint des filés de coton pendant 45 mn à 450C puis on oxyde, on rince et on savon- ne de la manière habituelle. te rendement de teinture est environ 10 % plus qu'en 1' absence de benzoquinone. Exemplé 5 Dans un bande teinture consitant en 100 parites d'une préparation tinctoriale du colorant au soufre obtenu par condensation du polysulfure de sodium sur le 2,4dinitrophénol, 0,1 partie de 2,3,5,6-tétrachlorobenzoquinone-1,4 IOQ parties de sulfure de sodium cristallisé (Na2S, 9h20) 8 parties de carbonate de sodium anhydre, 0,5 parties de sel de sodium de l'acide éthylène diaminotétracétique 15 parties de sulfate de sodium et 777 parties d'eau, On tient des filés de coton pendant 60 mn à 900C puis on rince pendant 5 mn environ avec de l'eau à SOOC, on oxyde de la manière habituelle au bichromate /acide acétique et on rince à nouveau. Comparativement à la teinture effectuée en l'absence de la 2,3,5,6-tétrachloroquinone-1,4, le rendement de teinture est supérieur d'environ 12 %. Exemple 6 Dans 100 parties d'une dispersion aqueuse du colorant au soufre obtenu par condensation du polysulfure de sodium sur le p-(2,4-dinitranilino)-phénol on introduit sous agitation 1 partie d'une préparation tinctoriale consistant en 25 parties de 2,3-dichloronaphtoquinone-1,4, 5 parties d'un produit de condensation du formaldéhyde sur l'acide naphtalène sulfonique et 70 parties d'eau et on teint du tissu de coton par le mode opératoire suivant dans un bain de teinture consistant en 40 parties i la préparation tinctoriale ci-dessus, 40 parties de sulfure de sodium cristallisé (Na2S, 9h20); 8 parties de carbonate de sodium, 0,5 partie du sel de sodium de l'acide éthylène diaminotétracétique, 15 parties de sulfate de sodium et 897 portiers d'eau, on tient le tissu de coton en 60 mn à 900C, rince pendant 5 mn avec de l'eau à 3O0C, on oxyde de la manière habituelle au bichromate/acide acétique puis on rince à nouveau. La teinture bleu-marine obtenue est plus profonde d'environ 10 % qu'une teinture analogue effectuée sans la dichloronåphto- quinone Exemple 7 On prépare une pâte d'impression pour le procédé Rongalite C-carbonate de potassium à partir des constituants suivants 5,0 parties de la préparation tinctoriale de l'exemple 3, 7,5 parties d'agent épaississant, 13,5 parties de carbonate de potassium, 10,0 parties dthydroxymGhane sulfonate de sodium, 6,0 parties de thiodiglycol, 1,0 partie de glucose, 57,0 parties d'eau. Cette påte est appliquée en impression sur une machine pour l'impression au cadre sur du tissu de coton ou de fibranne de viscose. L'impression est ensuite vaporisée pendant 8 mn à 100-105 C dans le vaporiseur neutre puis rincée, oxydée et savonnée de la manière habituelle. Le rendement de coloration, comparativement à une impression obtenue sans accélérateur de réduction, est augmenté d'environ 15 %. REVENDICATIONS t.- Préparations tinctoriales à base de colorants de cuve et de colorants au soufre, caractérisées en ce qu'elles contiennent de 0,001 à 5 % en poids, par rapport au colorant, de benzoquinone, de naphtoquinone ou de leurs dérivés alkylés, alcoxylés, halogénés ou hydroxylés. 2.- Bains de teinture et pâtes d'impression pour la teinture et l'impression à l'aide de colorants de cuve et de colorants au soufre, ces bains de teinture et potes d'impression se caractérisant en ce qu'ils contiennent de 0,001 à 5 ffi en poids par repport au colorant, de benzoquinone, de naphtoquinone ou de leurs dérivés alkylés, alcoxylés, halogénés et hydroxylés. 3.- Bains de teinture et putes d'impression selon la revendication 2, caractérisés encre qu'ils contiennent comme quinones améliorant les rendements de colorarion, la 2,3,5,6-tétrachloroquinone-1,4, la 2,3-diméthylquinone-1,4 ou la 2,3-dichloronaph toqninone-1 ,4. 4.- Procédé de préparation des bains de teinture et pâtes d'impression selon la revendication 2, caractérisé en oe que l'on répartit la quinone à l'état de mélange avec un agent dispersant, après séchage éventuel, dans le bain de teinture, la pâte d'impies sion ou la préparation tinctoriale. 5.- Procéde pour la teinture de matières fibreuses conte nant de la cellulose à l'aide de colorants de cuve et de colorants au soufre, le procédé se caractérisant en ce que l'on utilise des bains de teinture et des pâtes d'impression selon la revendication 2.