Brevet FR2629842A1 — publié le 19891013

La presente invention concerne un procédé amélioré de teinture de fibres cellulosiques a l'aide de colorants réactifs, ainsi qu'une solution alcaline utile pour la mise en oeuvre de ce procédé. La fixation des colorants réactifs sur une fibre cellulosique nécessite l'emploi d'un agent alcalin. La nature et la quantité nécessaire d'agent alcalin sont fonction du procédé d'application et/ou de la nature des groupements réactifs du colorant utilisé. L'emploi de carbonate de soude ou de phosphate trisodique est fréquent pour assurer la fixation des divers colorants réactifs. La présentation de ces sels, sous la forme de poudre ou de cristaux, entrain souvent, dans la pratique habituelle, un certain nombre d'inconvénients, dus notamment & la manipulation des poudres et surtout a la nécessité de dissoudre soigneusement ces sels avant de les introduire dans un bain de teinture L'emploi de phosphate trisodique peut également avoir d'autres inconvénients lorsque l'on opère dans de l'eau insuffisamment adoucie ou contenant des ions alcalino-terreux. Afin d'éviter l'emploi de sels solides, tels que le carbonate ou le phosphate de sodium, on a déjà proposé de leur substituer des solutions aqueuses alcalines de divers composés. Ainsi, l'emploi de solutions alcalines de phosphate tripotassique a été décrit dans US-A-4 555 348. L'emploi des solutions liquides décrites dans ce brevet présente l'avantage d'éviter la manipulation de poudres. Cet emploi présente, cependant, plusieurs inconvénients, tels que - un cout relativement élevé en raison de la nécessité, pour des raisons de solubilité, d'utiliser des sels de potassium å la place des sels de sodium. - une sensibilité très grande a la présence de métaux, notamment des ions alcalino-terreux, cette sensimilite se traduisant par la formation de précipités qui, outre les dépôts dans les appareils de teinture, ternissent les coloris, voire abaissent le rendement ou la solidité du colorant appliqué. - l'emploi des composés revendiqués dans US-A4 555 348 précité, n'est pas, en particulier, possible dans les procédés de blanchiment et de teinture réalisés avec des colorants réactifs, sans rinçage intermédiaire entre le blanchiment et la teinture, les sels de magnésium utilisés dans le bain de blanchiment pour accroftre la stabilité de l'agent oxydant provoquant en effet un précipite en présence de phosphate tripotassique. L'invention vise a fournir un procédé amélioré de teinture de fibres cellulosiques à l'aide de colorants réactifs, qui met en oeuvre une solution alcaline et qui permet de réaliser la fixation des colorants réactifs sans risque d'incompatibilité avec les composés présents dans les bains de teinture ou pouvant provenir d'un bain de blanchiment. Au contraire, le procédé de l'invention permet d'éviter tout dépôt sur les fibres ou dans les appareils et contribue a accroftre la vivacité des coloris réalisés. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de teinture de fibres cellulosiques selon lequel on teint des fibres cellulosiques dans un bain de teinture aqueuse contenant un colorant réactif et un agent alcalin servant a fixer le colorant sur les fibres, caractérisé en ce qu'on utilise, comme agent de fixation alcalin, une solution alcaline aqueuse ayant la composition suivante 5 a 42,5 parties en poids d'un polyacrylate et/ou d'un polyméthacrylate de métal alcalin dont le poids moléculaire et compris entre 500 et 5000 5 a 20 parties en poids d'un tétraborate de métal alcalin 5 à 30 parties en poids de soude ou de potasse, et de l'eau pour le complement a 100 parties en poids au total. L'invention concerne aussi une solution alcaline aqueuse utile pour fixer un colorant réactif sur des fi bres cellulosiques, caractérisée en ce qu'elle a la composition suivante 5 a 42,5 parties en poids d'un polyacrylate et/ou d'un polyméthacrylate de métal alcalin dont le poids moléculaire et compris entre 500 et 5000 5 à 20 parties en poids d'un tétraborate de métal alcalin 5 a 30 parties en poids de soude ou de potasse, et de l'eau pour le complément à 100 parties en poids au total. On préfère tout particulièrement utiliser une solution comprenant, en poids, environ 25 parties d'un polyacrylate et/ou d'un polymé thacrylate de métal alcalin 15 parties de tétraborate de métal alcalin, 15 parties de soude, et 45 parties d'eau. La solution de l'invention se prépare avantageusement en partant d'une solution aqueuse du polyacrylate et/ou du polyméthacrylate de métal alcalin. De telles solutions sont disponibles dans le commerce, par exemple a une concentration de 50% en poids de solides. Dans cette solution éventuellement additionnée d'eau, on dissout le tétraborate en chauffant modérément (par exemple a 50-700C) et en agitent, puis, apres refroidissement a la température ambiante, on ajoute et on dissout la base alcaline sous agitation jusqu'a obtention d'une solution limpide. La concentration de la solution de l'invention dans le bain de teinture n'est pas étroitement critique. Typiquement, on incorporera la solution de l'invention a une concentration d'environ l & lO litre de bain, de préférence de 2 à 5 g/litre en poids. Comparée a la technique antérieure, l'utilisation des solutions de la présente invention se distingue par plusieurs avantages. On peut notamment citer parmi ces avantages a. une forme liquide, parfaitement pompable et mesurable des produits permettant d'éviter la manipulation ou la dissolution de poudre, telle que le carbonate de soude ou le phosphate trisodique. Il en résulte une amélioration des manipulations, un gain de temps et plus de sécurité dans le déroulement du procédé de teinture. b. une excellente stabilité des solutions en présence de métaux, notamment des métaux alcalino-terreux, permettant d'améliorer la vivacité des coloris et évitant tout dépôt sur les fibres ou dans les appareils. c. la possibilité de réaliser, sans précipitation des sels de magnésium habituellement employés dans l'opération de blanchiment, le blanchiment puis la teinture sans rinçage intermédiaire entre teinture et blanchiment. La quantité de chaque constituant entrant dans la formulation de la solution de l'invention pourra varier afin de réaliser des solutions de diverses alcalinités dont l'utilisation correspondra plus spécialement & la réactivité des colorants employés. Le tétraborate utilisé selon l'invention pourra être le sel de sodium ou de potassium, avec une préférence pour le sel de sodium. Les polyacrylates ou polyméthacrylates pourront être des sels de sodium ou de potassium, avec une préférence pour les sels de sodium. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés en vue d'illustrer la présente invention. EXEMPLE 1 On introduit dans un récipient de 2 litres muni d'un agitateur 200 g d'eau distillée, 150 g de tétraborate de sodium, 500 g d'une solution aqueuse contenant 50% en poids d'un polyacrylate de sodium dont le poids moléculaire est d'environ 3000. On porte la température 600C, puis on réalise par agitation la dissolution du tétraborate de sodium. On refroidit 9 20-250C la solution résultante puis on ajoute progressivement sous agitation 150 g de soude caustique. On obtient une solution liquide parfaitement limpide. EXEMPLE 2 On réalise la teinture d'un tissu de coton préalablement blanchi en opérant de la façon suivante On prépare un bain de colorant réactif en dissolvant dans un litre d'eau, 3 g de Rouge réactif NO 4 (C.I. NO 18105), puis 100 g de chlorure de sodium. On introduit dans ce bain 100 g du tissu de coton, on assure la circulation (soit du bain par rapport aux fibres, soit des fibres par rapport au bain comme cela est bien connu des praticiens de la teinture), puis on élève la température a 759C. On maintien la température pendant 45 minutes puis on introduit 4 g de la solution liquide de l'exemple 1. On continue la température pendant 45 minutes a 750C, on rince ensuite a l'eau froide, puis a l'eau chaude, et on applique finalement un traitement de savonnage. On obtient un coloris rouge, d'une excellente vivacité, dont l'intensité correspond parfaitement a celle que l'on obtient avec le procédé habituel nécessitant 20 g/l de carbonate de sodium. EXEMPLE 3 On prepare un bain de colorant en dissolvant dans un litre d'eau 1 g de colorant REACTIVE BLUE 116. On introduit 100 g de tissu de coton blanchi, on assure la circulation et on maintient la température a 250C pendant 15 minutes. On introduit ensuite 20 g de chlorure de sodium, puis on maintient la température 250C pendant 30 minutes. On ajoute 2 g de la solution liquide de l'exemple N01, on eleve la température à 500C, puis on maintient la teinture pendant 30 minutes a 500C. On rince ensuite, a l'eau froide, puis à l'eau chaude, avant de procéder au savonnage de la fibre. On obtient un coloris bleu, d'une excellente vivacité dont l'intensité correspond parfaitement & celle obtenue avec le procédé habituel nécessitant l'emploi de 4 g de carbonate de sodium. EXEMPLE 4 A/ On blanchit un tissu de coton écru en le traitant dans un bain de la composition suivante 4 cm3/1 eau oxygénée 35% 2 cm3/1 soude caustique a 30% 2 cm3/1 silicate de soude 0,4 g/l sulfate de magnésium 1 g/l agent mouillant constitué du pro duit de condensation de nonylphé nol avec 10 moles d'oxyde d'éthy- lène. On traite 100 g du tissu de coton dans 1 litre de bain. On effectue le traitement pendant 1 heure & DC, puis on ajoute 2 g de thiosulfate de sodium afin de neu traliser l'eau oxygénée résiduelle. On s'assure de l'absence d'eau oxygénée, on refroidit à 500C et on introduit dans le bain 2 g de REACTIVE BLUE 5 (C.I. 61210), et 100 g de chlorure de sodium. On élève la température à 800C, on poursuit le traitement pendant 45 minutes, puis on introduit 3 g de la solution de l'exemple 1. On continue la teinture pendant 45 minutes 800C, puis on rince et on procède au traitement de savonnage. On obtient un coloris bleu d'une excellente vivacité, correspondant a l'intensité habituelle B/ On procède dans des conditions identiques a A, si ce n'est qu'on remplace les 3 g de la solution de l'exemple 1 par 5 g et 10 g, respectivement, de phosphate tripotassique. Après teinture on observe dans les deux cas, un ternissement du coloris obtenu ainsi qu'une intensité coloristique inférieure & celle enregistrée en A. REVENDICATIONS 1. Un procédé de teinture de fibres cellulosiques selon lequel on teint des fibres cellulosiques dans un bain de teinture aqueuse contenant un colorant réactif et un agent alcalin servant a fixer le colorant sur les fibres, caractérisé en ce qu'on utilise, comme agent de fixation alcalin, une solution alcaline aqueuse ayant la composition suivante 5 42,5 parties en poids d'un polyacrylate et/ou d'un polyméthacrylate de métal alcalin dont le poids moléculaire et compris entre 500 et 5000 5 & 20 parties en poids d'un tétraborate de métal alcalin 5 a 30 parties en poids de soude ou de potasse, et de l'eau pour le complement -a 100 parties en poids au total. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme agent de fixation alcalin, une solution alcaline comprenant, en poids, environ 25 parties d'un polyacrylate et/ou d'un polymé thacrylate de métal alcalin 15 parties de tétraborate de métal alcalin 15 parties de soude, et 45 parties d'eau. 3. Un procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bain de teinture contient un sel de métal alcalino-terreux provenant d'une opération de blanchiment préalable. 4. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que le bain de teinture contient 1 10 g de la solution alcaline par litre de bain. 5. Un procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bain de teinture contient 2 à 5 g de la solution alcaline par litre de bain. 6. Une solution alcaline aqueuse utile pour fixer un colorant réactif sur des fibres cellulosiques, caractérisée en ce qu'elle a la composition suivante 5 à 42,5 parties en poids d'un polyacrylate et/ou d'un polyméthacrylate de métal alcalin dont le poids moléculaire et compris entre 500 et 5000 5 à 20 parties en poids d'un tétraborate de métal alcalin 5 à 30 parties en poids de soude ou de potasse, et de l'eau pour le complément a 100 parties en poids au total. 7. Une solution selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend, en poids, environ 25 parties d'un polyacrylate et/ou d'un polyme thacrylate de métal alcalin 15 parties de tétraborate de métal alcalin, 15 parties de soude, et 45 parties d'eau. 8. Une solution selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que le polyacrylate est un polyacrylate de sodium et le tétraborate et du tétraborate de sodium.