Brevet FR2462510A1 — publié le 19810213

248t5S1 0 L'invention concerne un procédé pour la teinture de fibres de cellulose avec des matières colorantes anioniques, procédé par lequel le degré d'utilisation de ces colorants et leur pouvoir colorant sont nettement améliorés. Certains sels d'epoxyammonium ont déjà été mis au point et brevetés pour obtenir une amélioration de l'utilisation et du pouvoir colorant de certains produits colorants anioniques, notamment des colorants par euxmêmes et colorants par réaction (substantifs et réactifs). C'est ainsi que Rupin a introduit par exemple le composé halogénure de N-(2,3-époxy-propyl)-N,N,N-triméthyl- ammonium. Ce composé réagit, par son groupe époxy, avec les groupes hydroxy de la cellulose avec production d'éthers de cellulose. Le groupe ammonium quaternaire du composé se relie alors avec le produit colorant anionique, de sorte que son pouvoir colo- rant et son utilisation sont accrus. La réaction entre le composé époxyammonium et la cellulose peut être réalisée, avant,, pendant ou après l'opération de teinture. L'inconvénient de ce procédé réside en ce que ce composé, principalement dans le domaine alcalin, libère de la triméthylamine d'odeur très désagréable. L'inconvénient de cette odeur est sans doute la raison principale qui est opposé jusqu'à maintenant à l'extension de ce procédé. Un autre type de moyen auxiliaire qui accroit le pouvoir colorant est le chlorure de N-(2,3-époxy-propyl)-N- méthylmorpholinium. En comparaison avec le composé mentionné plus haut, ce dernier est moins odorant mais, d'autre part, est moins efficace. Le procédé de teinture conforme à l'invention est caractérisé par l'utilisation d'un produit de formule générale R1 CH2-CH-CH2-N -R3 -Rx Cl OH R2 dans laquelle R1 et R2 signifient les restes alkyle inférieurs de Cl-3, R3 est un reste alkyle de Cl-2, R4 est un atome d'hydrogène ou un reste alkyle d'atomes de carbone 1-2, et x représente un anion d'un acide fort minéral ou organique. Le composé conforme à l'invention passe en milieu alcalin sous sa forme d'époxy-ammonium, qui est réactif à l'égard de la cellulose R1 + -CHCH-CH2-N -R3- R4 Les composés conforme à l'invention sont suffisam- ment résistants au magasinage et ils sont. très efficaces et sans odeur. Ils peuvent 9tre utilisés pour l'introduction du groupe ammonium quaternaire dans la cellulose, avant la tein- ture, ou simultanément dans le bain de teinture, ou pour la fixation ultérieure du colorant et de l'impression. Le traitement préalable des fibres de celluse avant la teinture apporte les avantages maximaux des composés conformes à l'invention. Les fibres de cellulose qui ont été traitées, conformément à l'invention, avec des sels d'ammonium quaternaire sont très facilement teintes avec des produits colorants anioniques. Les colorants substantifs sortent complé- tement du bain de teinture, m&me sans addition d'électrolytes, et présentent des pouvoirs colorants comparables à ceux des colorants réactifs. Avec les produits colorants réactifs, on obtient une très forte augmentation d'utilisation des produits colo- ' rants, ceux-ci se liant à la cellulose, sans addition d'élec- trolyte, mémè en milieu neutre ou acide. L'utilisation des composés conformes à l'invention est très avantageuse dans le cas de teinture de mélanges de fibres de cellulose et de fibres synthétiques. Le traitement des composants cellulosiques du mélange de fibres avec des sels époxy-propyl-ammonium quaternaire avant la teinture donne la possibilité de mettre en oeuvre la technologie de teinture à un seul bain en une seule étape avec des produits colorants disper- sifs et anioniques, avantageusement avec des produits colorants substantifs et réactifs. Dans le cas- de mélanges de fibres de cellulose et de fibres synthétiques, il est possible de réaliser, en milieu faiblement acide, un recouvrement identique des deux types de fibres avec des produits colorants réactifs ou substantielle- ment colorants. 3 2462510 Dans l'application pratique du procédé, l'utilisa- tion des composés conformesà l'invention a pour résultat un accroissement important du degré d'utilisation des produits colorants anioniques, une amélioration de leurs propriétés sur la matière cellulosique, une diminution de la consommation d'eau pour le lavage, et, en même temps, une diminution de la contamination de l'eau d'évacuation par des matières colorantes. En outre l'opération de teinture est simplifiée et il est possible de mettre en oeuvre de nouvelles méthodes non traditionnelles pour la teinture de mélanges de fibres natu- relles ou synthétiques. Les avantages du procédé conforme à l'invention ressortissent des exemples décrits ci-après Exemple 1 Un tissu de coton préalablement traité de la manière habituelle est fixé sur le foulard avec un bain aqueux de la composition suivante a) Chlorure de N-(2-hydroxy-3-chloropropyl)-N- bernzyl-N,N-diméthylammonium 20 g/litre b) C.I. bleu direct 109 15 g/litre c) hydroxyde de sodium avec absorption de % du bain à 200C 15 g/litre Le tissu a été ensuite stocké et laissé pendant 12 heures à 20-250C et ensuite lavé à l'eau à 60C. Il en résulte une teinture brillante profonde avec de bonnes propriétés de résistance au lavage. Exemple 2 Un tissu mélangé de 67 % de coton et 33 % de fibres de viscose a été fixé sur le foulard avec un bain aqueux de a) Bromure de N-(2-hydroxy-3-chloropropyl)-N-éthyl- phényl-N,N-diméthylammonium 25 g/litre b) carbonate de soude 25 g/litre avec 80 % d'absorption du bain Ensuite il a été séché à lOO&C et fixé pendant secondes sur le bain chaud à 140'C. Ensuite il a été lavé et teint sur le tamis avec le bleu réactif C.I. 5 à saturation de 3 %. La teinture a lieu à 800C pendant 60 minutes sans addition de sel de cuisine. Le colorant du bain de teinture a été ainsi presque totalement épuisé. L'opération de teinture se termine par lavage et savonnage. La teinture obtenue possède d'excellentes propriétés de résistance au lavage. Exemple 3: Un fil uni enroulé sur bobine en X a été traité, après traitement préalable habituel, sur l'appareil de teinture avec proportion de bain 1/4 avec le bain aqueux suivant: a) bromure de N(2-hydroxy-3-chloropropyl)-N- benzyl-N,N-diméthylammonium 15 g/litre b) hydroxyde de sodium 10 g/litre Après lavage, le fil a été teint avec le produit colorant "vert-acide C.I. 12", à saturation de 1 %, pendant minutes à une température de 90 C et ensuite lavé à 60 C. La teinture obtenue présente de très bonnes propriétés de résistance au lavage. Exemple 4: Le tissu de coton, qui a été teint de la manière habituelle avec le colorant "bleu direct C.I. 67" à satura- - tion de 2 %,a été traité dans un bain composé de: a) chlorure de N(2-chloro-3(hydroxypropyl)-N- benzyl-N,N-diméthylammonium 5 g/litre b) hydroxyde de sodium 5 g/litre La durée de traitement a été de 30 minutes à 40 C après quoi le tissu a été lavé jusqu'à réaction neutre. La teinture obtenue possède des propriétés excep- tionnelles de résistance au lavage à 95 C. Exemple 5: Un tissu de fibres de viscose, qui avait été imprimé avec les produits colorants suivants: - Rouge réactif C.I. 45 - Bleu réactif C.I. 13 - Brun réactif C.I. 2 a été, après fixation à la vapeur, imprégné au moyen d'un foulard avec un bain aqueux contenant: a) bromure de N(chloro-3-hydroxypropyl)-N- benzyl-N,N-diméthylammonium 25 g/litre b) hydroxyde de sodium 15 g/litre ensuite essoré et enroulé sur un rouleau o il a été laissé pendant 12 heures à 20-25 C. Ensuite il a été lavé sur une machine comprenant trois sections de lavage à l'eau chaude à C, deux sections de lavage à 5I C et une dernière section de lavage à l'eau froide. 246251O L'impression obtenue avait des propriétés excel- lentes de résistance à l'eau et au lavage à 60 C et 95 C. Exemple 6: Un tissu mélange de coton et de laine de cellulose a été fixé sur le foulard avec un bain aqueux à 20 C contenant les produits suivants: a) Chlorure de N(2-hydroxy-3-chloropropyl)-N-p- méthyl-benzyl-N,N-diméthylammonium 25 g/litre b) hydroxyde de sodium 25 g/litre avec absorption de bain de 70 %, et essoré par pression. Ensuite, il a été séché à 100 C et maintenu pendant secondes à 150 C. Ensuite, le tissu mixte a été imprimé avec une pâte contenant de l'alginate de sodium et du bleu direct C.I. 107. Le tissu imprimé a été soumis à vapeur saturée à 102-105 C pendant 2 minutes. L'impression obtenue possédait des propriétés excellentes de résistance à l'eau et une fixa- tion presque parfaite du colorant sur les fibres du tissu. Exemple 7: Un fil mixte de fibre synthétique polyester et de coto: (67/33) a été enroulé sur bobines en croix et traité dans l'appareil de teinture, pendant 45 minutes à 60 C dans un bain contenant dans une proportion 1/5 les composés suivants: a) sulfate de N(2-hydroxy-3-chloropropyl)-N- - benzyl-NN-diméthylammonium 20 g/litre b) hydroxyde de sodium 12 g/litre ensuite par lavage à l'eau à 50 C pendant 10 minutes et neutralisation avec une solution d'acide acétique dans l'eau à 1 gramme par litre, pendant 5 minutes. Après nouveau lavage à l'eau pendant 5 minutes à C, on a procédé à la teinture dans un bain contenant: a) bleu C.I. de dispersion 56 1 % b) bleu réactif R 0,3 % c) acide acétique de pH 5,5 La teinture a commencé à 70 C, la température a été ensuite élevée dans le bain de teinture pendant 40 minutes à 130 C et maintenue ensuite à cette température pendant 30 minutes. Ensuite, on a procédé à refroidissement à 80 C et à un court lavage à l'eau dans un nouveau bain à même température. La teinture obtenue présente un recouvrement uni- forme des deux composants du mélange et des propriétés excel- lentes de résistance à l'eau et à la lumière. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Procédé pour la teinture de fibres contenant au moins 15 % de fibres de cellulose, caractérisé en ce qu'on traite la matière en fibres, avant la teinture et/ou simultané- ment à la teinture avec des produits colorants anioniques, avec un composé à action cationique de formule générale: R1 1CHjCH-CH -N±.R R4 x- I z 2] 3 4 Cl OH R2 dans laquelle R1, R2 sont des restes alkyle avec 1 à 3 atomes de carbone, R3 est un reste alkyle avec 1 à 2 atomes de carbone, R4 est un atome d'hydrogène et x est un anion d'acide fort minéral ou organique. 2 ) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour produire le composé à action cationique, on ajoute au composant N,Ndiméthyl-benzyl-amine, progressivement, à 80 % de la masse, de l'acide chlorhydrique, la température de réaction étant maintenue à 40-80 C, on ajoute ensuite 55 à % de la masse de l'épichlorhydrine, la température du mélange de réaction étant maintenue pendant 1 à 2 heures entre et 100 C.