Brevet FR2382524A1 — publié le 19780929

La présente invention concerne un procédé de teinture dans la masse. Les polyesters saturés, par exemple à base de téréphtalate de polydthylaneglycol, ou les polyamides, par exemple a base d'un polycondensat dthexaméthylènediamine et d'acide adipique, ou à base de polycaprolactame, sont transformés dans une grande proportion en fibres synthétiques. Le filage est effectué en général à l'état fondu sur la masse, ou par un procédé d'extrusion. La densité importante de la structure des polyesters rend nécessaire lors de la teinture des opérations particulières relativement coûteuses Pour obtenir une bonne dispersion du colorant (pigments) dans la masse servant au filage, on doit introduire le colorant, souvent; déja durant la polycondensation.Lorsque l'on change de coloriant, il est nécessaire de nettoyer le récipient utilisé pour la polycondensation, ce qui est relativement coûteux en temps de travail. Dans la pratique, il est impossible d'utiliser autant de récipients de polycondensation qu'il y a de colorants. Des difficultés semblables à celles résultant de la teinture des fibres de polyester se rencontrent dans le cas de la teinture des fibres de polyamide. n Pour la teinture des masses de filage à base de polyester ou de polyamide, on a utilisé le procédé "au lot-maître", connu pour la teinture d'autres matières thermo-plastiques. Dans ce cas, on mélange des granulés d'un colorant, plastifiables ou fusibles à une température relativement faible, dans lesquels le colorant (pigment ou colorant soluble) est dispersé dans un produit de haut poids moléculaire (support), certains additifs pouvant éventuellement être ajoutés en fonction de l'utilisation envisagée, avec la matière plastique à teinter, durant la plastification de cette dernière pour la mise en forme ultérieure.Pour assurer une bonne dispersion des granulés de colorant et du colorant qutils contiennent, le domaine de ramollissement des granulés est nettement inférieur à celui de la matière à teinter. Les granulés de colorant utilisés dans le cadre du procédé au lot-mattre jouent ainsi le rôle correspondant à une pré-dispersion du pigment. L'utilisation de la teinture par lot-maitre "propre", c'est-à- dire que l'on peut mettre en oeuvre sans salir fortement les appareillages, rencontre des difficultés dans le cas de certaines matières plastiques, par exemple dans le cas du polystyrène et également de polyesters et de polyamides, ces difficultés conduisant dans le matériau teinté à l'apparition de bandes colorées ou de zones troubles. Pour le polystyrènea on a pu résoudre ces problèmes en préparant les granulés de colorant à partir dtun mélange qui contient, outre le colorant et le polystyrène, comme autre substance de haut poids moléculaire, un ester de glycérine de colophane,hydrogéné, de manière que le point de fusion des granulés de colorant se trouve entre 130 et 2000C. Un tel granulé de colorant pour la teinture du polystyrène est décrit dans le brevet de la République Fédérale d'Allemagne na 2 223 969. On connatt également plusieurs autres propositions relatives à la composition d'un mélange de base pour lot-maitre,pour la teinture dans la masse de fibres de polyester et de polyamide. Le mélange de base contenant le colorant consiste en un polyester (demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DT-OS 1 965 379), une polyoléfine (demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DT-OS 2 322 144), un polybutylène (demande de brevet Japonais JA-72 33257) ou un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (demande de brevet Japonais JA-91 22565).Lors de l'utilisation de ces compositions pour la teinture en masse, à l'aide d'un lot-maître de fibres de polyester ou de polyamide, on a cependant constaté que le domaine de ramollissement, l'indice de fusion et la viscosité du mélange de base ou de la masse fondue obtenue à partir de ce mélange de base ne correspondaient pas suffisamment à la masse fondue du polymère donnant les fibres pour que l'on obtienne une teinture suffisamment homogène de la masse. Dans les cas connus, une telle correspondance est limitée, car on ne peut former le mélange de base qu'à partir d'un composant polymère. La demanderesse a maintenant découvert selon l'invention que l'on peut modifier les granulés de colorant mentionnés ci-dessus pour la teinture du polystyrène,.de manière à pouvoir les utiliser avec succès pour la teinture en masse de fibres de polyester et de polyamide. Dans le cas de granulés de colorant utilisés selon l'invention, le mélange de base dans lequel on disperse le colorant consiste en polystyrène, en un ester de glycérine de colophane hydrogéné et en polyester saturé (dans le cas de la teinture des fibres de polyester) ou en polyamide (dans le cas de la teinture des fibres de polyamide), la fraction polyester ou polyamide étant chimiquement compatible avec le polymère que l'on doit teinter.En ce qui concerne le mélange de base des granulés de colorant selon l'invention, on notera qu'il s'agit donc d'un système polymère A trois composants qui permet une correspondance tout a fait optimale des propriétés å ltétat fondu des granulés et du polymère que l'on doit teinter. On peut ainsi obtenir une teinture régulière de la masse, sans zones trouble et sans zonesdiversement colorées. La fraction polyester ou polyamide des granulés de colorant selon l'invention doit seulement correspondre, en ce qui concerne la composition qualitative, à la masse devant être teintée ; le poids moléculaire de cette fraction polyester ou polyamide peut donc être plus faible que celui du produit de la masse donnant les fibres. Les bons résultats à la teinture obtenus par le procédé selon l'invention dans le cas des fibres de polyester ou de polyamide ne pouvaient pas être anticipés, car les granulés de colorant contiennent une matière plastique "étrangère11 au polyester ou à une polyamide, le polystyrène. Le mélange de base des granulés de colorant selon l'invention, obtenu à partir de produits de haut poids moléculaire, peut contenir de 50 à 70 % en poids d'ester de glycérine de la colophane,hydrogEne, de 10 a 30 X en poids de polystyrène et de 10 à 30 % en poids de polyester ou polyamide. Dans ce mélange de base on peut incorpore; jusqu'à 60 7. en poids de coloriant, par rapport au mélange total (mélange de base et colorant). Comme coloriant, on peut aussi bien utiliser des pigments minéraux que des pigments organiques, ainsi que des colorants solubles. Le type et la quantité de colorant seront déterminés dans les cas particuliers en fonction de la nuance ou de la teinte souhaitée. Pour mettre en oeuvre l'invention, on recommande que le mélange de base des granulés de colorant présente un domaine de ramollissement atteignant au plus 2000C. il peut de plus être avantageux pour le mélange intime des granulés de colorant et de la masse devant donner les fibres, et également pour l'obtention d'une teinture régulière des fibres, que le mélange de base des granulés de colorant utilisés présente un point de fusion se trouvant de 60 à 1000C au-dessous du point de fusion de la masse. Les granulés de colorant selon l'invention peuvent être incorporés à l'état solide au polyester ou à la polyamide également en granulés} le mélange étant ensuite plastifié ou fondu pour le filage. De preférence, on fait en sorte d'amener les granulés de colorant à l'état fondu à l'extrudeuse de filage de la masse. Utilisé ici, le terme "granulés" désigne un produit particulaire grossier, d'un type quelconque, par exemple également un produit en écailles. L'exemple suivant illustre l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 60 parties en poids d'ester de glycérine de la colophane, hydrogéné, 29 parties en poids de polystyrène (forte résistance aux chocs, coloration naturelle), et 20 parties en poids d'un polyester saturé à base de téréphtalate de polyéthylène ("Akzo Arnite 700 natur") sont: malaxées dans un malaxeur à environ 2800C, avec mélange intime, jusqu'à ce qu'il se forme une masse homogène. Après refroidissement ultérieur à environ 2000C, on incorpore le colorant (pigments ou colorants solubles), dont le type et la quantité sont fonction des cas particuliers, de la nuance et de la teinte souhaitées pour les fibres. Après addition du coloriant, on malaxe la totalité de la masse jusqu'à ce que les particules de colorant soient ramenées à 1 - 2 La masse est alors versée dans un récipient et refroidie, puis les particules sont réduites tout d'abord dans un broyeur mécanique puis dans un broyeur centrifuge. Le traitement des granulés de colorant ainsi obtenus (lotmaître) peut être effectué de la manière suivante : on l'ajoute au polyester granulaire, et on effectue une plastification ou une fusion de l'ensemble pour le filage. Dans le cas d'un filage par extrusion, il peut être cependant intéressant d'amener les granulés de colorant à l'extrudeuse par l'intermé diaire d'une pompe doseuse ou d'une extrudeuse doseuse, déjà à l'état fondu. Au lieu du polyester, on peut utiliser dans l'exemple ci-dessus une polyamide, par exemple polycaprolactame. REVENDICATIONS 1. Utilisation de granulés contenant un coloriant, pour la teinture en masse de fibres de polyester ou de polyamide, caractérisée en ce que le colorant est dispersé dans un mélange de base constitué de polystyrène, d'ester de glycerine de la colophane hydrogéné, et de polyamide ou de polyester saturé, l'utilisation du polyester ou de la polyamide dans le mélange de base dépendant du fait que les fibres à teinter sont des fibres de polyester ou de polyamide, respectivement, et les composants du mélange de base étant chimiquement compatibles avec le polymère constitutif des fibres. 2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange de base présente un domaine de ramollissement atteignant au maximum 2000C. 3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le mélange de base présente un point de fusion se trouvant de 60 à 100 C au-dessous du point de fusion de la masse à teinter. 4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisée en ce que le mélange de base contient 10 à 30 % en poids de polystyrène} 50 à 70 % en poids d'ester de glycérine de colophane,hydrogéné, et 10 à 30 % en poids de polyester ou polyamide. 5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les granulés contenant le colorant sont amenés à l'état fondu à l'extrudeuse de filage de la masse. 6. Procédé de teinture en masse de fibres de polyester ou polyamide, caractérise en ce qu'on mélange, avec la masse, des granulés contenant le colorant tels que définis dans l'une quelconque des revendications l à 5.