Brevet FR2711377A1 — publié le 19950428

l " Procédé pour colorer des polyamides aromatiques " Description: L'invention concerne un procédé amélioré pour co- lorer les fibres de polyamides aromatiques et les produits obtenus à partir de celles-ci. Les polyamides aromatiques (aramides) trouvent une large utilisation en raison de leurs propriétés remar- quables. Les p-aramides sont estimés à cause de leur niveau extraordinairement élevé de solidité et de module. Les in- lO téressantes propriétés des m-aramides sont représentées par leur résistance à la chaleur et leur difficulté d'inflamma- bilité. Alors que les p-aramides trouvent une utilisation exclusivement dans le secteur industriel les m-aramides sont mis à profit aussi dans le domaine textile, par exem- ple comme vêtement de protection pour le personnel du dé- partement du feu. A une utilisation plus extensive par exemple dans le domaine d'objets comme tissus d'ameublement et tapisseries, pour la décoration intérieure d'automobiles et d'avions, ainsi que pour des article textiles spéciaux de la maison et de l'habillement, s'oppose toutefois la ca- pacité de coloration difficile ainsi que la palette étroite, jusqu'ici utilisable de colorants. Jusqu'à présent les aramides étaient colorés avec des colorants cationiques sélectionnés à des températures élevées et en utilisant de grandes quantités de supports véhiculaires spéciaux. La charge élevée dans l'air et dans les eaux usées créée par le support - qui pose des problè- mes sur le plan toxicologique et écologique - ainsi que la palette de colorants fortement limitée constituent les in- convénients de cette méthode conventionnelle. Il est connu qu'avec le groupe de colorants réac- tifs une palette extrêmement extensive de colorants est ac- cessible. Ces colorants ne peuvent être appliqués cependant avec les procédés usuels sur les fibres d'aramide. Des propositions selon lesquelles les aramides peuvent être co- lorés par des colorants réactifs sont contenues dans les documents JP 62205121, JP 62206088 et JP 62206089. Ensuite, les colorants réactifs peuvent être appliqués après traite- ment des fibres avec l'hydrure de sodium dans le diméthyl- sulfoxyde. Une autre possibilité - le prétraitement des aramides avec l'ammoniac sous faible pression et décharge électrique, est montrée par le document JP 62223384. Pour ces prétraitements, le point commun est qu'ils ne peuvent pas être effectués dans les conditions de l'ennoblissement du textile industriellement ou seulement avec une grande dépense. Le document JP 03008877 n'offre qu'une utilisa- tion d'organosilanes dans la coloration des aramides. Les auteurs colorent cependant avec des colorants en disper- sion. C'est le but de l'invention de mettre à profit la grande palette des colorants réactifs ainsi que la grande ampleur de variation du procédé de coloration par colorant réactif, pour l'ennoblissement des aramides, et d'éviter les inconvénients du procédé traditionnel - choix de colo- rant plus faible, températures élevées de coloration et charge élevée en substances toxiques. L'objet de l'invention est un procédé de colora- tion des polyamides aromatiques avec des colorants réac- tifs, qui est caractérisé en ce que l'on fait réagir les polyamides avec 0,1 à 3,0 % en poids - rapporté à la poly- amide, avec un dérivé d'organosilicium dissout de formule générale: R2 (R10)3 - Si - (CH2)3 - N(+ - R3 ci (I) R4 dans laquelle: R1 signifie un alcoyle en C1 à C4, R2 signifie un alcoyle en C1-C6, de préférence un alcoyle en C1-C4, R3 signifie un alcoyle en C1- C6, de préférence un alcoyle en C1-C4, R4 signifie un alcoyle en C1 à C18, de préférence un alcoyle en Co10 à C18 ou de formule générale: NH2 1 (+). (-) (R-O)3 - Si - (CH2)3 - S - C Cl (II) NH2 à une température de 10 à 80 C, de préférence de 18 à 40 C, que le polyamide ainsi traité est ensuite séché et mis en couleur selon les procédés connus. Les dérivés d'organosilicium sont mis en oeuvre en général sous la forme de solutions alcooliques, en par- ticulier méthanoliques ou éthanoliques. Leur concentration peut être considérée largement d'une manière non critique. Après la réaction du polyamide et du dérivé d'or- ganosilicium, le séchage du produit réactionnel s'effectue, de préférence à des températures de 40 à 80 C. De cette fa- çon, l'aramide peut être coloré ensuite selon un procédé de coloration par un colorant réactif connu, quelconque. Dans ce procédé, aucun support et aucune température élevée ne sont nécessaires en comparaison avec les procédés de colo- ration conventionnels, la palette de colorants est en outre incomparablement plus grande. L'invention peut être utili- sée pour donner au produit d'aramide selon le domaine d'utilisation et les contraintes, le ton de couleur désiré. Ainsi il est indifférent s'il s'agit de produits précur- seurs comme des fibres ou des tissus ou bien si des fibres façonnées comme par exemple sous la forme de vêtements de protection - doivent être colorées. Les exemples subséquents contiennent des possibi- lités du prétraitement avec des silanes et coloration par des colorants réactifs corrélatifs. La description du procédé de coloration conformé- ment à l'état de la technique se trouve dans G. Ebner et D. Schelz " Teinture des textiles et colorants ", édition Springer, ISBN 3.540.15047.1. ExemDles: Exemple 1: coloration de tissus en m-aramide avec une substance réactive, colorant à froid. Le prétraitement s'effectue dans un appareil de coloration à haute température dans un rapport de jus de 1:20. L'aramide a été mis à réagir avec une solution métha- nolique à 1,5 % - rapportée à l'aramide - de chlorure de 3- (triéthoxysilylpropyl) octadécyldiméthylammonium pendant 20 minutes à 40 C et ensuite séché pendant 30 minutes à 50 C. L'article peut ensuite être coloré dans un- agrégat appro- prié selon la technologie suivante: Appareillage: appareil de coloration à haute température Jus: rapport de jus de 1:20 2 % de colorant " Réactif Red " 21 acide acétique à 30 % solution de carbonate de sodium à % Programme: température d'entrée 20 C jus avec le colorant addition d'acide acétique jusqu'à ajustement du pH à pH 5 échauffement en 10 min à 30 C coloration 30 min à 30 C addition de la solution de carbo- nate de sodium jusqu'à ajustement du pH à pH 10 coloration pendant 60 min à 30 C Post-traitement: 2 g/l de mélange de sulfate d'alcoyle non saturé et de sulfate d'alcoylpolyglycoléther, 20 min à 98 C. Exemple 2: Coloration de tissus en m-aramide avec un colo- rant réactif qui colore à chaud. Il est approprié d'effectuer le prétraitement avec une solution méthanolique à 2 % de chlorure de (3- triéthoxysilylpropyl)octadécyldiméthylammonium dans un rap- port de jus de 1:10. L'aramide réagit pendant 10 min à 50 C avec le silane. Ensuite, on a séché à 50 C pendant 30 min. La coloration s'effectue selon un procédé usuel pour la co- loration réactive à chaud. Appareillage: appareil de coloration à haute température Jus: rapport de jus 1:20 2 % de colorant - " Réactif bleu 198" g/l de carbonate de sodium 1 ml/l de lessive de soude à 33 % Programme: température d'entrée 30 C jus avec tous les constituants min de déroulement prélimi- naire à 30 C échauffement en 30 min à 80 C coloration pendant 60 min à 80 C Post-traitement: 2 g/l de mélange à base de sul- fate d'alcoyle non saturé et de sulfate d'alcoylpolyglycol -éther min à 98 C R E V E N D I C A T ION S 1 ) Procédé de coloration de polyamides aromati- ques avec des colorants réactifs caractérisé en ce que l'on fait réagir les polyamides avec 0,1 à 3,0 % en poids - rap- porté au polyamide - d'un dérivé d'organosilicium en solu- tion, de formule générale: R2 l0 i (+) R 3C(')(I) (R10 O) - Si - (CH2)3 - N --R3 Cl (I) R4 dans laquelle R1 signifie un radical alcoyle en C1 à C4, R2 signifie un radical alcoyle en C1 à C6,de pré- férence un radical alcoyle en C1 à C4, R3 signifie un radical alcoyle en C1 à C6,de pré- férence un radical alcoyle en C1 à C4, R4 signifie un radical alcoyle en C1 à C18, de préférence un radical alcoyle en C10 à C18 ou de formule générale: NH2 / (R 0)3 - Si - (CH2)3 - S - C Cl (II) NH2 à une température allant de 10 à 80 C, en ce que l'on sèche ensuite le polyamide ainsi traité et que l'on met en couleurs selon les procédés connus.