Brevet FR2574098A1 — publié le 19860606

L'invention concerne un procédé de teinture et une composition colorante pour sa réalisation. L'invention est applicable à la teinture de diverses matières, notamment fibres textiles, feuilles cellulosiques, polymères, matières kératiniques, notamment cheveux, et autres. Bien que la teinture soit une technique ancienne, elle comporte des difficultés et aléas qui se présentent souvent avec différentes matières colorantes, surtout quand celles-ci sont employées sous la forme pulvérulente. La présente invention remédie aux irrégularités de teintures quelque soit le colorant employé. Certains colorants, utilisés dans des peintures, enduits, vernis, encres ou matières plastiques, se trouvent sous la forme de pigments ou de laques ; le colorant y est adsorbé sur une poudre insoluble ou combiné à celle-ci à l'état d'un complexe métallique. Il est donc rendu insoluble et n'est pas libéré lorsque le pigment ou la laque est délayé dans l'eau. Dans les utilisations susindiquées, ce produit se trouve en dispersion dans un milieu renfermant un liant tel que résine, gomme ou polymère synthétique lorsqu'on applique cette dispersion sur un support, le colorant ne réagit pas avec celui-ci ; autrement dit, il n'y est pas question de teinture du support par le colorant. La présente invention apporte à la teinture un progrès important ; elle permet l'obtention de préparations de colorants, très stables, aisément applicables à la teinture de toutes sortes de matières, à petite ou à grande échelle. L'invention rend possible également la préparation de compositions de toute concentration voulue, applicables à l'obtention des teintes légères, aussi bien que des colorations intenses. Les compositions, suivant l'invention, caractérisées par une très bonne stabilité, dans les conditions courantes de conservation, notamment à la température ambiante, à l'obscurité, dans un flacon bouché sans précaution particulière. Ces produits sont insensibles à l'humi dité et n'exigent l'adjonction d'aucun conservateur. Le procédé suivant l'invention, qui comprend l'introduction d'un ou de plusieurs colorants, à l'état solide, dans un bain de teinture, puis la mise de ce bain en contact avec le support à teindre, est caractérisé en ce que les colorants sont pris à l'état de fines particules, intimement mélangées avec une ou plusieurs matières inorganiques, solides, insolubles dans le milieu de teinture, chimiquement inertes vis-à-vis du colorant et n'adsorbant pas celui-ci, prises également à l'état de fines particules dont les dimensions sont du même ordre de grandeur que celle du colorant. L'inertie du composé inorganique vis-à-vis du colorant signifie que, placés en milieu solvant, ces produits ne forment aucune combinaison insoluble du colorant. Autrement dit, lorsque la composition suivant l'invention est délayée avec du solvant, on retrouve dans le liquide les particules inchangées de la matière inorganique et les particules ou solution du colorant. C'est là une différence fondamentale entre les compositions suivant l'invention et les pigments bien connus dans la technique, qui comportent des particules formées par un composé minéral auquel est combiné un colorant, ces particules étant insolubles dans le solvant. En outre, le composé inorganique ne doit donner lieu à aucune réaction d'oxydation, de réduction ou de libération d'ions vis-à-vis du colorant utilisé. Dans la réalisation de l'invention, la finesse des poudres employées doit être telle que les particules ne présentent qu'une taille d'environ 1 à 50 microns et, de préférence, de 2 à 30 microns. Des résultats particulièrement favorables sont obtenus lorsque les particules du colorant ont des tailles comprises entre 5 et 10 microns et celles de la matière inorganique de 2 à 16 microns. Le premier critère, dans le choix du composé inor ganique, -est - comme indiqué plus haut - de ne pas former de combinaison insoluble dans le solvant avec le colorant voulu. Les deux autres critères résident, de préférence, en une densité apparente ne dépassant pas 300 g/dm3 ou mieux comprise entre 50 et 200 g/dm3 pour la poudre non tassée. La surface spécifique doit être comprise entre 4 et 110 m/g et de préférence inférieure à 8 m/g. A titre d'exemple non limitatif, on peut citer, en tant que composé inorganique convenant à la réalisation de l'invention, des oxydes de zinc, titane silicium ou AI, des silicates naturels comme kaolin, bentonite ou talc, certains carbonates, phosphates ou fluorures comme ceux de calcium ou de magnésium des silico aluminates complexes comme le mica par exemple. En dehors des silices naturelles, on peut employer les silices synthétiques, microcristallines, hydrophiles ou rendues hydrophobes par un traitement chimique. Il est bien entendu qu'un composé inorganique qui, avec certains colorants, donne un pigment et par conséquent ne fait pas partie de l'invention pour ce colorant là, peut éventuellement être utilisé, dans le cadre de la présente invention - avec un autre colorant - avec lequel il ne donne pas de pigment insoluble. C'est par exemple ie cas de l'alumine hydratée qui forme, avec l'alizarine, une laque qui est en dehors de la présente invention ; par contre, la mEme alumine hydratée peut former un mélange, suivant 1 'in- vention, avec de l'indigo ou avec le violet de méthyle. Les proportions relatives de colorant et de composé inorganique peuvent varier dans une large limite, notamment de 5 à 98% de l'un d'entre eux, dans le mélange pratiquement, les proportions préférées sont d'environ 10 à 80%, en poids. Il va de soi qu'une composition suivant l'invention peut comprendre un ou plusieurs colorants avec un ou plusieurs composés inorganiques définis plus haut. Les colorants, mis sous la forme des compositions suivant l'invention, sont particulièrement stables aU stockage pendant un temps assez long, dépassant, dans la plupart des cas, 18 mois, même lorsque la teneur en élément colorant est faible. De plus, ils sont facilement dispersés ou remis en solution, de manière uniforme, sans formation d'amas, de grumeux ou de micelles, dans le solvant servant habituellement à réaliser la teinture proprement dite, selon la matière à teindre ; cela peut se faire par simple agitation, ne nécessitant l'emploi d'aucun appareillage spécial, et cela aussi bien à la température ambiante qu'à toute température comprise entre 100C et la température d'ébullition du solvant, suivant le processus exigé par la nature de la matière à colorer.Le solvant peut être de l'eau, un autre solvant, un mélange de solvants ou bien une solution constituée par différentes substances chimiques généralement utilisées pour les teintures. Grâce à la préparation colorante, réalisée suivant l'invention, la teinture de fibres ou d'autres matières peut se faire de matière tout à fait homogène ; elle est très simple et la reproductivité des teintes est facilitée, parce que le procédé de l'invention rend aisée la manipulation de très petites quantités de substances colorantes, de fa çon précise, sans matériel de pesage compliqué ou élaboré. En effet, il suffit de prendre une composition suivant l'invention à faible teneur en colorant, pour que la quantité de matière colorante soit faible pour un volume relativement grand. De plus, grâce aux composés suivant l'invention, les molécules de colorant peuvent réagir de manière uniforme avec les sels métalliques, les substances oxydantes ou autres réactifs présents dans la solution de teinture : on obtient ainsi une matière teinte de façon homogène en tous points. Par conséquent, l'utilisateur peut disposer facilement de plusieurs nuances pour une même teinte, et cela sans faire varier son procédé de teinture pour une même matière à teindre : l'intensité de la coloration est déterminée par la fabrication même de la composition colorante.En outre, les différentes teintes, pouvant être proposées, sont mélangeables sans inconvénient, lorsqu'il n'y a pas de réactivité entre les colorants utilisés, avant la teinture proprement dite ; les différents colorants se trouvent alors répartis uniformément sur la matière à teindre et l'utilisateur peut obtenir des teintes très variées. Le procédé de l'invention convient à la teinture de divers supports à l'aide de colorants inorganiques ou organiques, notamment des matières d'origine animale, notamment pourpre de Tyr, carmin de Cochenille ou la guanine, et des nombreuses matières colorantes synthétiques, comme, par exemple, les azotiques, phtalocyanines, oxazines, thiazines, anthraquinoniques, benzidiniques, xanthéniques et autres. Ainsi peut-on appliquer l'invention à la teinture avec divers colorants pour vernis, matières plastiques, textiles, papier, bois, cuir, pour encres d'imprimerie, produits pharmaceutiques, alimentaires ou cosmétiques. EXEMPLE 1 Vernis teintant pour le bois On prépare un mélange contenant - 14 parties de gomme laque, - 7 parties de colophane, - 3 parties de térébenthine, - 76 parties d'alcool éthylique. On y ajoute 1,6 parties d'une composition suivant l'invention contenant - 50 parties de colorant CI acide brun 357, - 25 parties de talc à particules de 2 à 5 Fm, - 25 parties de kaolin micronisé. Par application au pinceau sur un bois blanc, on obtient une belle teinte brune, vernissée sans marbrures ni picots. L'utilisation directe du même colorant conduit à une teinte marbrée et tachetée. EXEMPLE 2 Encre colorée Dans 85 parties d'un mélange en poids égaux d'eau distillée et d'alcool éthylique, on dissout 15 parties d'une résine de polyamide 6 à bas poids moléculaire. On ajoute ensuite 0,5 partie d'une composition suivant l'invention comprenant - 60 parties d'un colorant jaune à complexe métallifère de chrome (C.I. acide jaune 121), - 10 parties de silice microcristalline de 2 à 4 Rm, - 30 partie de kaolin de 5 à 8 Am. Par application au pochoir sur un flacon de polyéthylène suivie d'un séchage, on obtient des motifs décoratifs jaunes très brillants, dépourvus de toutes marbrures. EXEMPLE 3 Dans une machine de teinture textile permettant de teindre le polyester par le procédé dit à circulation de bain à haute température, on introduit une bobine de jersey de polyester texturé avec un rapport de bain de 1 pour 10. Pour 100 parties de polyester, on empâte, dans une petite fraction du bain de teinture 1,5 parties d'une préparation selon l'invention comprenant - 30% d'un colorant rouge de formule - 50% de silice microcristalline - 10% de talc. Le produit empâté est introduit dans le bain de teinture en circulation à 300C. Puis l'appareil est fermé et la température portée à 1200C pendant une heure. Après refroidissement et lavage, on obtient une pièce de tissu uniformément teinte en un beàu coloris rouge soutenu. L'utilisation du colorant rouge en poudre tel quel est difficile car il s'empatemal dans le bain de teinture et donne des taches sur le textile. EXEMPLE 4 100 parties de tissus de soie sont traités pendant une heure à 50"C dans un bain composé de - 3000 parties d'eau, - 10 parties de sulfate double d'aluminium et de potassium, - 3 parties d'hydrogénotartrate de potassium. Après refroidissement, rinçage et égouttage, la teinture est réalisée dans 2000 parties d'eau dans lesquelles sont ajoutees 10 parties de la composition suivante - 50 parties d'un extrait de cochenille, - 40 parties de kaolin, - 10 parties de silice microcristalline. La température est portée a 500C pendant une heure, puis le bain de teinture est refroidi lentement. Quand il est revenu à température ambiante, on sort le tissu de soie, le rince, et le met à sécher. Il est d'une couleur carmin intense, lumineuse et parfaitement uniforme. Revendications 1. Procédé de teinture, dans lequel le support à teindre est mis en contact avec un bain auquel on a ajouté un colorant pulvérulent et une poudre de matière inorganique, insoluble dans le bain, caractérisé en ce que cette matière est chimiquement inerte vis-à-vis du colorant, n'adsorbe pas celui-ci, ne donne pas de combinaison colorée insoluble avec lui, et qu'elle est très fine, du même ordre de grandeur de finesse que le colorant. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la poudre de colorant et celle de la matière inorganique sont en particules d'environ 1 à 50 microns, et, de préférence, de 2 à 30 microns. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière inorganique est en poudre dont la taille des particules est de 2 à 16 microns. 4. Procédé suivant une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les particules du colorant ont des tailles comprises entre 5 et 10 microns. 5. Procédé suivant une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la poudre de la matière inorganique a une densité apparente ne dépassant pas 300 g/dm et de préférence comprise entre 50 et 200 g/dm3 à l'état non tassé. 6. Procédé suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poudre de la matière inorganique présente une surface spécifique comprise entre 4 et 110 m/g et de préférence inférieure à 8 m/g. 7. Procédé suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière inorganique est un oxyde ou silicate d'un métal, en particulier du zinc, titane ou silicium, aluminium, notamment un silicate naturel du type kaolin, bentonite, talc, et silice. 8. Procédé suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le composé minéral est une silice micro cristalline, hydrophile ou rendue hydrophobe. 9. Procédé suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le colorant est une matière colorante organique, synthétique, ou animale. 10. Composition, pour la réalisation du procédé, suivant une des revendications 1 à 9 , caractérisée en ce qu'elle est constituée par un mélange intime de 5 à 98% en poids de colorant, sec, et de respectivement 95 à 2% de matière inorganique, les deux composants étant en particules de 1 à 50 microns. 11. Composition suivant la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle se compose seulement de 10 à 80% de colorant sec en poudre dont les particules sont de 2 à 30 microns, et de respectivement 90 à 20% de matière inorganique en particules de 2 à 30 microns.