Brevet FR2325763A1 — publié le 19770422

L'invention concerne un procédé de de teinture de matière fibreuse renfermant des fibres synthétiques, du 1/2-acétate de cellulose-2 et/ou du triacétate de cellulose. Comme on le sait, on teint très souvent les fibres synthétiques, surtout les fibres en polyesters linéaires et en polyamide, ainsi que les fibres de i/î-acétate de cellulose-2 et de triacétate de cellulose, avec des colorants dispersables selon le procédé par épuisement ou selon le procédé de foulardage et de fixation. Belon le procédé par épuisement, on teint le matériau fibreux de manière usuelle, dans une dispersion aqueuse de colorants, à une température à laquelle ils pénètrent suffisamment vite dans le matériau fibreux.Dans le procédé de foulardage et de fixation, on imprègne (foularde) le matériau fibreux tout d'abord en continu avec là dispersion aqueuse de colorant, puis on fixe les colorants en discontinu ou en continu en vapeur saturée, ou bien après séchage intermédiaire - en vapeur surchauffée, à l'air chaud ou sur des surfaces métalliques chauffées. En principe, on peut également teindre les fibres citées dans des solutions de colorants difficilement hydrosolubles, dans des solvants organiques ou dans des émulsions contenant les solvants, l'eau et le colorant. Le but de la présente Invention était de développer un procédé selon lequel on peut teindre un matériau fibreux renfermant des fibres synthétiques à l'état sec. On a trouvé qu'on pouvait teindre des fibres synthétiques, du 1/2-acétate de cellulose-2, du triacétate de cellulose ou un matériau textile contenant des mélanges de ces fibres, avec des colorants insolubles dans l'eau, à la chaleur, à l'état sec, lorsqu'on met en contact intime (trait) le matériau textile avec un mélange homogène pulvérulent composé d'un ou de plusieurs colorants dispersables et d'un ou plusieurs composés inorganiques solides inertes, à des températures comprises entre 100 et 2500CI Le procédé permet d'obtenir une matière textile teinte uniformément. Les coloratIons présentent les mêmes propriétés que celles obtenuss avec les mêmes colorants selon les procédés de l'état de la technique, par exemple par teinture avec un bain aqueux. Le procédé selon l'invention est techniquement facile à maîtriser. Dans le cas du procédé selon l'invention, le colorant dispersable contenu dans le mélange pulvérulent diffuse dans la matière textile. Les composés inorganiques solides inertes, désignés dans ce qui suit par matériau support ou support, jouent aussi bien un r81e de support de colorant que de transmetteur de chaleur. Dans le cas des procédés de teinture de l'état de la technique, ces rôles sont assurés par l'eau et/ou par le solvant. Comme composés inorganiques solides inertes, on citera les sels inorganiques inertes, les oxydes solides d'éléments des groupes II, III et IV de la 3e et 4e période de la Classification Périodique, des silicates ou leurs mélanges. Ce qui importe pour l'utilisation, c'est que les composés inorganiques solides restent pulvérulents dans les conditions de teinture et n'attaquent ni le colorant, ni la matière textile. Comme oxydes solides des éléments des groupes II à IV, on citera par exemple le dioxyde de silicium sous forme de sable fin pouvant contenir des silicates, l'oxyde d'aluminium tel que l'alumine, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de zinc, l'oxyde de titane et, en outre, l'oxyde de calcium. Comme silicates, on citera par exemple le kieselguhr, les silicates de calcium, de magnésium et/ou d'aluminium ou bien des silicates mixtes de magnésium, d'aluminium et de calcium, par exemple ceux qui sont utilisés en tant que supports pour catalyseurs. Parmi les composés cités, on préfèrera le dioxyde de silicium sous forme de sable fin, le kieselguhr et l'alumine. Les composés inorganiques solides inertes préférés sont les sels inorganiques, surtout les sels hydrosolubles tels que le chlorure de sodium, le sulfate de sodium anhydre, le chlorure de potassium, le sulfate de potassium ou leurs mélanges, étant donné que les restes des sels peuvent facileinent être éliminés du matériau textile après la teinture. Pour des raisons économiques, on préfère, parmi les composés cités, le chlorure de sodium et/ou le sulfate de sodium, en outre, le sable très fin, l'alumine et le kieselguhr. Comme colorants, on utilisera tous les colorants dispersables - c'est-à-dire les colorants non hydrosolubles jusqu'aux colorants difficilement hydrosolubles, solubles dans les matériaux textiles concernés et qui teignent par diffusion, par exemple les colorants dispersables de la série de l'azobenzène, de l'anthraquinone, de la quinophtalone, du benzopyrane, du benzimidazole, des colorants difficilement hydrosolubles méthiniques, azolactoniques et amino-cétoniques ou bien des mélanges de ces colorants. On utilise de préférence les colorants sous forme d'une poudre fine. Le rapport du colorant aux composés inorganiques solides inertes peut varier dans de larges limites. Le rapport sera choisi selon l'intensité de la coloration que l'on veut obtenir sur le matériau textile. Mais on peut également obtenir des colorantions foncées à faible teneur en colorant, lorsque la teneur en colorant est maintenue constante dans le mélange. Dans ce cas, le processus de teinture jusqu'à l'obtention de la nuance désirée dure cependant plus longtemps que dans le cas d'un mélange qui présente une plus grande teneur en colorant. On peut également obtenir des nuances claires avec des mélanges qui ont une plus grande teneur en colorant, si l'on respecte un temps de traitement suffisamment court. On fera de préférence de telle sorte que la teneur en colorant dans le mélange pulvérulent corresponde à peu près à la nuance désirée du matériau textile car, à ce moment, on obtient des colorations particulièrement bien uniformes. La durée de traitement à température donnée dépend de la capacité de sublimation du colorant. La limite supérieure de la température est déterminée par la stabilité de température du matériau textile etZou dcs colorants. On réalisera le procédé de préférence à des températures auxquelles les colorants diffusent si possible rapidement dans la fibre et auxquelles le matériau textile n'est pas ou pratiquement pas endommagé par le traitement thermique. En général, les températures de teinture se situent entre 125 et 2500C, selon la manière de réalisation du procédé. Le procédé peut être réalise en continu ou en discontinu. Le procédé en discontinu convient de préférence pour du matériau textile en polyesters linéaires. On mélange le matériau fibreux avec le mélange pulvérulent, par exemple dans un tambour rotatif, ou bien on agite le matériau textile à grande vitesse à travers le mélange pulvérulent. De préférence, le mélange du colorant et du matériau support est alors mélangé pendant la teinture, par exemple par insufflation d'air chaud ou de gaz inerte chaud. En plus d'une bonne répartition du colorant, on obtient également une compensation de la perte en ?haleur. Lors de la teinture de matériau textile plat, par exemple de bandes de tissu, on peut obtenir un transfert uniforme de la chaleur et du colorant, également à l'aide de tambours tournants à brosses ou de rouleaux à vis.Lors de la teinture, les températures initiale et finale dépendent, outre du colorant et du matériau textile, des appareils utilisés. On réalisera le procédé en discontinu de préférence à des températures comprises entre 125 et 1650C. Lors de la teinture en continu, on fait passer le matériau textile dans le mélange de colorant et de support chauffé à la température de teinture. Le mélange pulvérulent est maintenu homogène par mélange, par exemple par insufflation d'air chaud, de gaz inerte chaud et/ou par malaxage mécanique. On maintient le méninge de colorant et de support à une température à laquelle le colorant diffuse rapidement dans la fibre et n'endommage pas ou pratiquement pas le matériau textile par la charge thermique. Selon le matériau textile, les températures de teinture se situent en général entre 150 et 25O0C. La durée de teinture (temps de contact) dépend du colorant et du matériau textile.Ainsi, on teint des fibres en polyesters linéaires à des températures entre 150 et 2500C, de préférence entre 160 et 2550C. On teint de préférence le matériau en fibres de polyamide, de 1/2-acétate de cellulose-2 et de triacétate de cellulose à des températures comprises éntre 170 et 2100C. Lors de la teinture en continu, on soutire continuellement de 1' installation de teinture une partie du mélange de colorant et de support, puis on la recycle à nouveau après addition de colorant (renforcement). Ainsi la teinture est réalisée à concentration constante en colorant dans le mélange pulvérulent. On réalise de préférence le recyclage du mélange renforcé à contrecourant. Le malaxage du mélange est de préférence réalisé par in sufflation d'air chaud ou de gaz inerte chaud. De cette manière, la perte en chaleur dans l'installation de teinture peut être compensée lors du malaxage et la teinture peut ainsi être réalisée à température constante. Avec cette variante, on obtient des teintures particulièrement bien uniformes. Le procédé selon l'invention présente les avantages suivants par rapport aux procédés de teinture connus a) Pour la teinture de fibres de polyester et de triacétate, on n'a besoin ni d'unités de teinture résistant à la pression, ni dradvu- vants de teinture nommés supports. b) Pour la teinture elle-mme, on n'a besoin ni d'eau, ni des adjuvants de teinture usuels. On évite ainsi avant tous les problèmes et les frais de purification des eaux résiduaires. c) Par l'utilisation des colorants en milieu sec, on évite les problèmes relatifs à la teinture en dispersions aqueuses et qui in fluettcent la reproductibilité des colorations, par exemple la sensibilité du pH des colorants, la tendance à la "cuisson" des colorants, c'est-à-dire à la dégradation chimique par exemple par hydrolyse ou par réduction dans le bain de teinture, le grossissement des particules dans la dispersion de colorant par recristallisation des colorants ou agglomération ou agrégation des particules de colorant en dispersion. d) Les colorants à utiliser nécessitent un finish moins important que ler colorants utilisés pour la teinture en milieu aqueux. e) La teinture se fait en une seule phase alors qu'en teinture en continu à partir de dispersions aqueuses le matériau textile passe par toute une série de phases : imprégnation avec la dispersion aqueuse de colorants, séchage intermédiaire, fixation des colorants. Le procédé selon l'invention permet de réaliser des économies en énergie et en opérations de machines. f) Le nouveau procédé supprime les inégalités telles qu'elles se présentent continuellement avec le procédé de l'état de la techni que par imprégnation ou séchage non uniformes. Les exemples de réalisation suivants précisent le procédé selon l'invention. Les parties citées dans ces exemples se rapportent au poids. Exemple 1 On fait passer un tissu de fil de 1/2-acétate de cellulose-2 dans une chambre équipée d1un ou plusieurs cylindres de renvoi à 18O0C, dans laquelle se trouve un mélange homogène finement réparti composé de 100 parties de sel ordinaire finement moulu et de 2 parties de disperse 3lue 3, C.I. nO 61 505 finement moulu, le tissu étant en contact avec le mélange pendant 3 minutes. On fait tourbillonner le mélange par insufflation d'air; le mélange est alors réparti de façon uniforme. En même temps, on retire en permanence une partie du mélange qu' on remplace par une meme quantité de mélange enrichi en colorant, qui est introduite à contrecourant.Ensuite, pour éliminer le sel qui adhère et le colorant qui n'est pas vraiment fixé, on lave en continu avec de l'eau à 40 - 500C à l'aide d'un détergent non ionogène. On obtient une coloration bleue dont la nuance et les solidités correspondent à celles des colorations obtenues selon les procédés courants avec le colorant Disperse Blute, C.I. nO 61 505. Exemple 2 Comme à l'exemple 1, on teint à IgOC pendant 60 minutes un tissu en fil de triacétate de cellulose avec un mélange homogène finement réparti composé de 100 parties de sel ordinaire et de 1 partie de colorant finement réparti de formule On obtient une coloration rouge présentant de bonnes solidités. Exemple 3 On introduit 100 parties d'un mélange homogène de 98 parties de sable fin (dioxyde de silieium), 2 parties de Disperse Blue 3, C.I. nO 61 505 finement réparti et 200 parties d'un tissu nylon 6.6 dans un jigger clos. On élève rapldemcnt la température à 1200C, puis, à partir de cette température, par étapes à 1600C. On teint pendant 20 minutes à f600C. On assure une transmission uniforme de chaleur et de colorant par des cylindres à vis au fond de la cuve du jigger. Puis on lave le tissu à 4006 dans une machine à laver. On obtient une teinture d'un bleu brillant. Le sable qui reste dans le jigger peut être rechargé dé colorant et être réutilisé pour d'autres teintures. On obtient le même résultat lorsqu'on remplace le sable par de l'alumine ou du kieselguhr. Exemple 4 Dans un jigger, on teint 100 parties d'un tissu de polyester à 1650C dans un mélange homogène finement réparti, composé de 100 parties de chlorure de sodium et 1 partie du colorant finement réparti en formule à l'aide de cylindres tournants à brosses pour assuer une transmission uniforme de chaleur et de colorant. Après 8 passages, on retire le tissu et on le lave à 700C dans une machine à laver avec un adjuvant non ionogène pour éliminer le sel qui adhère et le colorant non fixé. On obtient une teinture jaune qui présente de bonnes solidités. Le sel qui reste dans le jigger peut être rechargé de colorant et etre utilisé pour des teintures ultérieures. Exemple 5 Un tissu mixte composé de 65 parties de fibres coupées polyester et 35 parties de coton est introduit dans une chambre équipée d'un ou plusieurs cylindres de renvoi, et mené à travers un mélange homogène finement réparti composé de 20 parties de chlorure de sodium et 1 partie du colorant finement réparti de formule: et 1 partie du colorant cité dans l'exemple 4. On ajuste la vitesse de telle sorte que le tissu soit en contact avec le mélange de teinture pendant 40 secondes. Par insufflation d'air, on fait tourbillonner le mélange qui se répartit alors uniformément. On obtient sur la partie polyester une teinture verte présentant de bonnes solidités. La concentration en colorant du mélange est maintenue constante, comme décrit dans l'exemple 1. Exemple 6 Un tissu mixte de 70 parties de fibres coupées polyester et 30 parties de viscose est introduit dans une chambre équipée d'un ou plusieurs cylindres de renvoi et mené à 2100C en continu à travers un mélange de 50 parties de sulfate de sodium et de 1 partie du colorant finement réparti de formule et de 0,5 partie du colorant cité dans l'exemple 5. On ajuste la vitesse de telle'sorte que le tissu soit en contact avec le mélange de teinture pendant 30secondes. Par insufflation d'air, on fait tourbillonner le mélange qui se répartit alors uniformément. On obtient sur la partie polyester une teinture grise présentant de bonnes solidités. La concentration en colorant du mélange est maintenue constante, comme décrit dans ltexemple 1. Exemple 7 Un tissu en fil de polyester texturé est mené, si possible sans tension, par exemple avec des channes de tension dans une chambre équipée d'un ou plusieurs cylindres de renvoi, en continu à 1950C, à travers un mélange homogène finement réparti, composé de 10 parties de chlorure de sodium et de 1 partie du colorant finement réparti de formule On ajuste la vitesse de telle sorte que le tissu soit en contact avec le mélange pendant 90 secondes. Par insufflation d'air chaud à 1950C, on fait tourbillonner le mélange; par 1à, on assure en même temps une transmission uniforme de chaleur et de colorant sur le tissu. Puis on lave le tissu dans une machine à laver pour le débarrasser des sels et du colorant non fixé. On obtient une teinture rouge présentant de bonnes solidités. Exemple 8 On teint des piècea tricotées en partie confectionnées en fil de polyester texturé dans un tambour rotatif à 135qu pendant 60 minutes avec un mélange de 10 parties de sulfate de sodium et 2 parties du colorant finement réparti de formule Le mélange est passé dans une passoire et le sulfate de sodium restant et le colorant non fixé sont éliminés par rinçage à chaud. On obtient une coloration d 'un rouge brillant présentant de bonnes solidités. Le mélange passé à la passoire est renforcé par du colorant et destiné à des teintures ultérieures. Exemple 9 On fait passer des bandes en fil polyester en continu à 2300C dans une cuve en forme d'U dans laquelle se trouve un mélange ge de 20 parties de sel ordinaire et respectivement 1 partie des colorants décrits dans les exemples 2, 4 et 5. On ajuste la vitesse de telle sorte que le temps de contact soit de 30 secondes. La concentration en colorant est maintenue de façon analogue à l'exemple 1. Puis les bandes sont débarrassées du sel qui y adhère et du colorant non fixé avec un agent de lavage non homogène, à 70 C On obtient une coloration d'un gris foncé qui présente de bonnes solidités. -REVEN' > ICATI0NS- 1. Procédé de teinture de fibres synthétiques, de t/2acétate de cellulose-2, de triacétate de cellulose ou de mélanges textiles contenant ces fibres, caractérisé par le fait qu'on met en contact intime le matériau textile avec un mélange homogène pulvérulent contenant a) un ou plusieurs colorants dispersables insolubles dans l'eau et b) un ou plusieurs composés inorganiques solides inertes, à des températures comprises entre 100 et 2500C et en ce qu'après avoir obtenu la nuance désirée sur le matériau textile, on sort ce der nier du mélange pulvérulent. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par de fait qu'on utilise en tant que b) des sels inorganiques inertes, des oxydes solides d'éléments des groupes II, III et IV de la 3e et 4e période de la Classification Périodiques, des silicates ou des mélanges de ces composés. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on utilise en tant que b) du dioxyde de silicium sous forme de sable fin pouvant encore contenir des silicates; de l'oxyde d'aluminium alumine; de 11 oxyde de magnésium; de l'oxyde de zinc; du dioxyde de titane; de l'oxyde de calcium ou des mélanges de ces composés. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on utilise en tant que b) du kieselguhr, des silicates de calcium, de magnésium, d'aluminium. des silicates mixtes ou des mélanges de ces silicates. 5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on utilise en tant que b) des sels inorganiques hydrosolubles. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 5, caractérisé par le fait qu'on utilise en tant que b) du chlorure de sodium, du sulfate de sodium anhydre, du chlorure de potassium, du sulfate de potassium oa leurs mélanges. 7. Procédé selon l'une quelconqXle des revendcations 1 à 6, caractérisé par le fait qu'on utilise en tant que b) du chlorure de sodium, du sulfate de sodium ar;ydre, de sable très fin, de l'aluminium ou du kieselguhr. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé par le fait qu'on homogénéise le mélange pulvérulent par insufflation de gaz chauds, qu'on maintien la tempér - ture et qu'on met en même temps le mélange pulvérulent en contact intime avec le matériau textile. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé par le fait que la transmission uniforme de la chaleur et du colorant dispersable sur le matériau textile est réalisée à l'aide de tambours à brosse, de tambours à vis ou des deux. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'on utilise en tant que a) des colorants de la série de l'azobenzène, de l'anthraquinone, de la quinophtalone, du benzopyrane, du benzimidazole, des colorants difficilement hydrosolubles méthiniques azolactoniques ou aminocatoniques ou leurs mélanges.