Brevet FR2264124A1 — publié le 19751010

La présente invention concerne des procédés de teinture applicables à des mélanges de fibres constituées de fibres polyacryliques, de polyamides ou de polyesters1 susceptibles d'être teintes par des colorants basiques, avec des fibres de type polyester, polyamide, kératine ou cellulose susceptibles d'être teintes par des colorants acides. Ces mélanges fibreux peuvent être des fils ou filaments, des rubans, des articles manufacturés ou des étoffes et peuvent être bruts dé production par un moyen quelconque connu, par exemple par filage d'un fil à partir de deux ou plusieurs filaments différents, le cardage des fibres discontinues de deux types différents ou le tissage de deux fibres différentes dans la chatne et dans la trame respectivement. Quand on teint des mélanges fibreux de cette nature, on peut se heurter à des difficultés par suite des degrés variables du caractère substantif des colorants vis-à-vis des deux ou plusieurs matières fibreuses présentes dans le mélange. I1 en -résul- te des variations de teintes des deux matières fibreuses, ce qui est normalement indésirable ; il est préférable-que la teinte soit sensiblement la mSme~pour les deux fibres ou bien qu'une des matières fibreuses soit colorée sélectivement, et que I1 autre ne subisse pratiquement aucune coloration.Pour obtenir ce dernier résultat, la technique connue consiste à introduire dans le bain de teinture ce que lton appelle une réserve, c 'est-à-dire un agent capable d'empêcher la teinture de l'une des matières fibreuses. On connatt diverses matières répondant à la formule le générale Ar(CH2)nO(CH2)1CN dans laquelle Ar est un radical phényle substitué ou non substitué et n et m sont des nombres de 1 à 9, en qualité d'adjuvants de teinture de fibres polyacryliqués non adultérées (voir par exemple le brevet RFA N" 1.958.472 et la demande de brevet japonais publiée sous le N 7.889/68). Gependant,l'ef- fet de ces agents sur les procédés est très différent de celui d'une réserve et la demanderesse ne connaît aucune proposition suggérant d'utiliser les composés de cette formule à titre de réserve. La présente invention a pour objet un procédé de teinture sélective de fibres acryliques ou de fibres de polyamides ou de polyesters,susceptibles de teinture par des colorants basiques, en mélange avec un ou plusieurs types de fibres choisies parmi les fibres de polyesters, de polyamides, de kératine, de produits acryliques pouvant être teints par des colorants acides et des fibres cellulosiques, procédé qui consiste à traiter le mélange fibreux avec un colorant en présence d'un nitrile de formule générale R(CH2)n0(CH2)mCN dans laquelle R est un radical phényle substitué ou non substitué, un radical alkyle à channe droite ou ramifiée, avec ou sans substitution, contenant de 3 à 30 atomes de carbone ou un groupe cycloaliphatique substitué ou non substitué ; n est un nombre de O à 3 et m est un nombre de 1 à 3, n et m pouvant être identiques ou différents. De façon étonnante, on a constaté que les composés répondant à cette formule (formule I) sont efficaces en qualité de réserve et possèdent une activité notablement supérieure à celle de nombreuses matières connues pour cet usage. Les mélanges fibreux qu'on traite par le nouveau procédé selon l'invention comprennent des fibres acryliques ou des fibres de polyamides ou de polyesters,susceptibles de teinture par les colorants basiques et un ou plusieurs types de fibres choisis parmi les fibres de polyesters, de polyamides, de kératine, de fibres acryliques et cellulosiques, susceptibles de teinture par les colorants acides.Parmi les fibres de polyamides, on citera le "Nylon 6" et le "Nylon 66"1 en ce qui concerne les polyesters, on mentionnera le poly(téréphtalate d'éthylène-glycol). Ces fibres peuvent être teintes par des colorants basiques quand elles contiennent des groupes anioniques ou électro-négatifs possédant de l'affinité vis-d-vis des colorants cationiques (c'est-à-dire basiques). La notion de susceptibilité de teinture par les colorants basiques est bien connue dans la spécialité. On dit que les fibres acryliques sont susceptibles de teinture par des colorants acides lorsqu'elles ont été modifiées par l'inclusion de groupes amino dans les fibres. I1 s'agit également d'une notion familière aux spécialistes.Parmi les fibres de polyamides et de polyesters pouvant Ae tre teintes par des colorants basiques, on citera les produits ven duslsous les dénominations "Dve 1", "Dacron 65" et "Nylon Type 120". L'expression "fibres acryliques" utilisée dans le présent mémoire désigne des fibres consistant en polyacrylonitrile pur ou des copolymères de l'acrylonitrile avec le chlorure de vinyle, le chlorure de vinylidène, le fluorure de vinyle, l'acétate de vinyle, le propionate de vinyle, la vinylpyridine, le vinyl-imidazole, l'alcool vinylique, les esters des acides acrylique et méthacrylique, les acrylonitriles à substitution 2-halo ou 2-alcoxy et/ou les amides d'acides acyliques, pour ne citer que ceux-là. On peut mettre en oeuvre le procédé nouveau, selon l'invention, par des techniques taditionnelles de teinture de fibres mixtes, Ie colorant utilisé est avantageusement du type cationique. On peut incorporer d'autres additifs connus dans le bain de teinture, par exemple l'acide acétique. Un autre avantage du procédé selon Itinvention est la possibilité de le mettre en oeuvre à une température notablement plus basse que celle habituellement requise pour la teinture des produits polyacryliques, par exemple une température de 70 a 90 C. Les composés préférés de la formule I sont ceux dans lesquels R représente un radical phényle ou cyclohexyle avec ou sans substitution, bien qu'ai puisse également utiliser des groupes phényle ou cyclohexyle substitués par des radicaux alkyle, halo et nitro. On préfère que les composés soient des propionitriles, e'est-à-dire des composés de formule I dans laquelle m = 2.0n préfère tout spé cialement le benzyl oxypropionitrile et le cyelshesyloxypropflonitri- le. les composés de formule I sont normalement insolubles dans l'eau et exigent en conséquence la présence d'un agent d émulsionnement pour les maintenir dans la liqueur de teinture ou dans une autre solution traitante dans laquelle on les applique sous forme d'une suspensfon, d'une dispersion ou d'une émulsion.On peut utiliser dans ce but des agents d'émulsionnement, surtout des agents non-ioniques tels que les éthers alkyliques, alkylaryliques et aryl-alycycliques de polyoxyéthylène, les alkylamides et alkylolamides de polyoxyéthylène, les alkylamines de polyoxyéthylène, les esters d'acides gras de sorbitanne, les esters d'acides gras de saccharose, les composés analogues polyoxy-propyléniaues des divers composés cités et les oxydes de polyalkylène, par exemple despolyglycols ou des produits mixtes provenant de motifs non substitués d'oxydes de polyoxypropylène et/ou de polyoxyéthylène. On préfère tout spécialement les acides gras polyéthoxylés et leurs esters ainsi que les copolymères séquencés d'oxyéthylene/oxyprop8ylè- ne. Ces matières préférées semblent augmenter le rendement de la teinture dansai nouveau procédé et les mélanges de tels composés avec un ou plusieurs des nitriles précédemment indiqués constituent un autre aspect de 11 invention. Pour obtenir un bon autre avantageux de préparer initialement une solution de cette réserve ensemble avec l'agent d'émulsionnement au sein d'un solvant organique convenable tel qu'un alcool, de préférence 1'flsopropanol, ou un glycol et ensuite de mélanger cette solution avec la liqueur aqueuse dans laquelle le nitrile serçappli- que. La proportion du nitrile utilisé varie selon la concentration du colorant et son caractère substantif ou son affinité vis-à-vis des fibres cellulosiques, la température du bain et la nature du mélange fibreux ainsi que des autres ingrédients du bain. En général, la proportion de réserve dans le bain, par litre de liqueur, peut être comprise entre 1 et 200g ou 2 et lOOg plus fréquemment entre 3 et 60g et, de préférence, entre 4 et 50g, par exemple entre 5 et 4Og.En variante, l'invention prévoit de traiter d'abord le mélange fibreux avec la réserve et ensuite d'effectuer la teinture dans une opération séparée.Quand il en est ainsi,on peut effectuer le traitement préliminaire avec la réserve en utilisant des solutions ou des dispersions de la réserve en des concentrations analogues à celles qui ont été indiquées pour incorporation dans la liqueur de teinture. La quantité du colorant cationique varie selon les principes connus de teintures des fibres considérées, notamment dans le cadre de la teinture des fibres acryliques. La concentration du colorant dépend principalement d# 'intensité de la teinte qu'on désire introduire dans les fibres acryliques. La quantité de réserve influe également sur l'intensité de la teinture étant donné que cette réserve joue également le rôle d'un véhicule ou support pour les colorants cationiques. Par un réglage approprié des deux facteurs, à savoir la concentration de la réserve etta concentration du colorant, on peut aboutir à une teinture ayant tout degré désiré d'intensité. Les exemples suivants,dans lesquels toutes legcproportions sont en poids sauf stipulation contraire, servent à illustrer l'invention sans aucunement en limiter la portée EXEMPLE 1 On prépare comme suit une solution de benzyloxypropioni- trile émulsionnable en qualité d'additif Parties Benzyloxypropionitrile contenant 10 de méthanol 90 Acide oléique éthoxylé ayant un poids moléculaire d'environ 400 ("Empilan BQ 100) 8 Alcool (20) cétylique/stéarylique éthoxylé ("Empilan KM 20") 2 On effectue des teintures à 850C et à 100 0C en utilisant les mélanges suivants : "Orlon 42"/1aine, "Orlon 42"/coton, et "Orlon 42"/"Celon" et en utilisantla solution additive en une proportion de 0,5 et l,Og/îitre,îa longueur du bai + tant de 40:1. On utilise deux combinaisons de colorants (a) 0,375 litre de rouge basique C.I. 18 (b) 0,1875 litre de jaune basique C.I. 32 0,1875 g/litre de rouge basique C.I. 18 Q,1875 litre de bleu basique C.I.47. On obtient ainsi au total 36 teintures On effectue chaque teinture par le procédé suivant Dans un bain de teinture de 200 ml à 20"C,on introduit les quantités requises de colorant et de la solution additive ensemble avec 1,25g par litre de sulfate de sodium anhydre.On règle le pH à 4 avec une solution à 10% d'acide acétique et on élève la température à 60 C. A cette température, on ajoute 5g de fil sous forme d'un écheveau (cette charge comprend un écheveau de 2,5g de "Orlon 42" et un écheveau de 2,5g de l'autre fibre, les deux composants étant retordus ensemble). On élève la température à la valeur maximale appropriée à raison de 10C par minute et on maintient à la température finale pendant 60 minutes.Après refroidissement, rinçage et séchage, on examine les écheveaux pour déterminer le tachage des fibres adjacentes aux fibres de "Orlon 42", plus le tachage est faible, plus la réserve est efficace pour les fibres non aacryliques Pour déterminer le degré du tachage, on utilise l'é- chelle Grey de l'organisme Society of Dyers and Colourists.Sur cette échelle le degré de tachage est indiqué par un nombre de 1 à 5,la valeur 5 correspondant à l'absence de tachage alors que la valeur 1 correspond au plus fort degré de tachage Résultats (a) "Orlon 42"/laine Quantité de Tachage à 850C Tachage à 100 C la solution additive Formule de Formule de Formule de Formule de (g/litre) colorant colorant colorant colorant (a) (b) (a) (b) O 1-2 1 3-4 4-5 5 3 2-3 4 5 10 4 4 4 5 (b) "Orlon 42"/coton Quantité de Tachage à 850C Tachage à 1000C la solution additive .Formule de Formule de Formule de Formule de (g/litre) colorant colorant colorant colorant (a) (b) (a) (b) 0 1-2 1 3 3 5 3 2-3 4 4 10 3-4 3-4 4 4 (c) "Orlon 42"/"Celon't Quantité de la Tachage à 850C Tachage à 1000C solution additive Formule de Formule de Formule de Formule d (g/litre) colorant colorant colorant colorant (a) (b) (a) (b) 0 2-3 2-3 4 4 5 3-4 4 4-5 4 10 4 4-5 4-5 4-5 EXEMPLE 2 On teint à l'aide d'un treuil de laboratoire 500g d'une étoffe contenant 50% de polyester susceptible d'être teint par un colorant basique et 50 d'un polyester normalisé. On prépare une solution de cyclohexyloxypropionitrile ayant la composition suivante Cyclohexyloxypropionitri le 62,4% Isopropanol 8,0 Cyclohexanol 9,6% Acide oléique éthoxylé son Alcool cétylique/stéarylique éthoxylé 12,0 La formule du colorant est la suivante (% par rapport au polyester susceptible de teinture par un colorant basique). 2% de bleu "Maxilon Blue GRL" (Ciba-Geigy). On soumet à un émulsionnement préalable la solution de cyclohexyloxypropionitrile et ensuite on ajoute cette solution au bain à une concentration de 3g par litre. On règle le pH du bain à 4,0 avec de l'acide antique. On élève la température du bain à 97 C en 45 minutes et on maintient à cette température pendant 60 minutes, après quoi le bain est épuisé. On rince et on sèche l'étoffe. Le polyester est teint en une couleur bleue uniforme. EXEMPLE 3 On teint 5 kg d'une étoffe contenant 50% d'un polyester susceptible de teinture par les colorants basiques et 50% de polyester normalisé à l'aide d'un treuil pour étirage superficiel. On prépare une solution de benzyloxypropionitrile ayant la composition suivante Benzyloxypropionitrile 72,0% Isopropanol 8,0 Acide oléique éthoxylé 8,0% Alcool cétylique/stéarylique éthoxylé 2,0% Copolymère séquencé d'oxyde d'éthylène/ oxyde de propylène La formule du colorant est la suivante (% par rapport au polyester susceptible de teinture par un colorant basique). 0,4 de jaune basique "Basacryl Yellow 5RL" (BASF) C.I.25 0 > 2 de rouge basique "Basacryl Red G1" (BASF) C.I. 29 0,4% de bleu basique "Basacryl Blue GL" (BASF) C.I. 54 Le mode de teinture est le même que dans l'exemple précédent sauf qu'on utilise 2g par litre de benzyloxypropionitrile. L'étoffe teinte n'exige pas de traitement complémentaire. REVENDICATIONS 1. Procédé de teinture selective de fibres acryliques ou de fibres de polyamides ou de polyesters susceptibles de teinture par des colorants basiques, en mélange avec un ou plusieurs type de fibres choisies parmi les fibres de polyesters, de polyamides, de kératine, de produits acryliques pouvant être teints par des colorants acides et des fibres cellulosiques, caractérisé en ce qu'il consiste à traiterle mélange fibreux avec un colorant en présence d'un nitrile de formule générale R(CH2)nO(CH2)mCN dans laquelle R est un radical phényle substitué ou non substitué, un radical alkyle à chaîne droite ou ramifiée, avec ou sans substitution, contenant de 3 à 30 atomes. de carbone ou un groupe cycloaliphatique substitué ou non substitué; n n est un nombre de O à 3; et m est un nombre de 1 à 3, n et m pouvant être identiques ou différents. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le colorant est cationique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on effectue la teinture à une température de 60 à 100 C. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que m = 2. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le nitrile est le benzyloxypropionitrile ou le cyclohexyloxypropionitrile. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le nitrile est présent sous forme d'une émulsion, contenant en particulier, en qualité d'agent d'émulsionnement, un acide gras éthoxylé, notamment -l'acide oléique éthoxylé ou un copolymère séquencé d'oxyéthylène/oxypropylène. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à former au préalable une solution du nitrile et de l'agent d'émulsionnement dans un solvant organique et ensuite à introduite cette solution dans le bain de teinture. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le solvant est l'isopropanol. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on utilise de 1 à 200 g et, de préférence, de 5 à 40g de nitrile par litre de liqueur de teinture. 10. Mélange destiné à être introduit dans un bain de teinture en qualité de réserve, caractérisé en ce qu'il comprend un nitrile tel que défini dans la revendication 1 et un agent dlémulsion- nement tel que défini dans la revendication 6. 11. Mélange selon la revendication 10, caractérisé en ce qu il est en solution dans un solvant organiques notamment l1iso- propanol. 12. Mélange selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le nitrile est le benzyloxypropionitrile ou le cyclohexyloxypropionitrile.