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TRAITEMENT DE MATIERES CHLLULOSIQUES
Cette invention a pour objet un procédé perfec- tionné pour enlever les colorants ou couleurs des filés, fils, tissus, f ilms ou autres produits teints ou colorés. jusqu'à ce jour on enlevait habituellement les colorants des matières teintes' ou imprimées par des pro- cédés chimiques, c'est-à-dire que le colorant était soit entièrement détruit pendant l'enlèvement, soit' converti, usuellement par réduction, en un dérivé soluble plus ou moins incolore, avant ou pendant l'enlèvement.
Suivant la présente invention, on enlève les colorants de la matière par un procédéde caractère essen-
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tiellement physique. Le procédé consiste à traiter les filés, fils, tissus, films ou autres produits teints ou colorée par un dissolvant du/ou des colorants et par un agent de gonflement pour la matière. Le dissolvant et l'agent de gonflement peuvent être une seule et même substance, ou bien on peut,'employer un mélange des deux agents ou, si on le désire, deux ou plus de deux agents de gonflement et (ou) deux ou plus de deux dissol- vants.
L'invention est particulièrement applicable aux matières artificielles constituées par, ou contenant, des esters ou éthers cellulosiques, mais elle comprend aussi le traitement d'autres matières, constituées par, ou contenant, de la cellulose ou des dérivés cellulosiques tels que la soie artificielle du type cellulosique régénéré, toutes matières qui seront comprises ci-après sous l'appel- lation de matière cellulosique*.
Le procédé présente les avantagea que l'enlève- ment des colorants peut être effectué sans nuire à la résistance, à l'élasticité et au lustre des matières artificielles en particulier, amélioration notable sur les méthodes appliquées jusqu'à ce jour, et que les colo- rants, n'étant pas détruits, peuvent, si on le désire, être réutilisés.
Des résultats particulièrement utiles peuvent être obtenus si les matières dont on veut enlever les colorants ont été teintes par les méthodes dites "S.R.A", c'est-à-dire par l'application de matières colorantes ou composés organiques qui sont insolubles ou pratiquement insolubles dans l'eau, ou qui sont relativement peu so- Lubles dans l'eau, sous forme de leurs modifications aolubles ou plus solubles obtenues par un traitement
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préalable par un ou plusieurs agents solubilisant, par exemple suivant les méthodes décrites dans les brevets et certificats d'addition belges Nos 311.612 du 16 Juillet 1923, 311.613 du 16 Juillet 1923 et N 328.736 f du 4 Septembre 1925.
Des résultats très satisfaisants peuvent aussi être obtenus dans le traitement de matières ayant été teintes par des dispersions colloïdales, de colorants, produites par des méthodes autres que les méthodes "S.R.A.", par exemple
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d'aminoazobenzène, de p8nitrobenzèneazodiméthyl de méthylaminoanthraquinone, de 1*4-aminooxyanthraquinonep de benzèneazobenzèneazomonométhylaniline, etc,. Toutefois, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à l'enlèvement de ou couleurs appliquées par ces méthodes et comprend aussi l'enlèvement de colorants appli- qués par d'autres méthodes.
Comme il a été dit plus haut, le liquide ou solution de traitement peut comprendre une substance unique agissant à la fois comme agent de gonflement pour la matière et comme solvant pour le colorant, ou bien il peut comprendre un mélange de solvants et (ou) un mélange d'agents de gonflement. Une solution ou mélange de trois ou plus de trois substances, dont deux peuvent être des agents de gonflement pour la matière et des solvants pour le colorant peuvent quelquefois être employés avantageuse- ment comme il sera décrit plus loin.
La température employée pour l'extraction peut var-ier considérablement .selon le solvant et l'agent de gonflement employés et selon la matière, certaines matières pouvant résister à des températures plus élevées que d'au- tres. En général, on peut dire que la température d'extrac- tion pourra être d'autant plus basse que l'agent de
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gonflement sera plus énergique. Il est toutefois quelquefois plus avantageux d'employer une température élevée avec un agent de gonflement relativement plus faible.
La durée du traitement peut aussi varier selon la nature des solvants et des agents de gonflement et selon la température et il est usuellement préférable d'employer plusieurs traitements successifs de durée relativement courte, par exemple de 10 minutes environ.
Dams un cas typique, on a trouvé que le colorant était complètement extrait après un traitement de 30 minutes effectué à 54 - 72 C.
Le traitement peut être réalisé dans tout appareil convenable, en particulier dans un appareil agencé pour agiter les matières mécaniquement dans les solu- tions ou liquides extracteurs.
On conçoit aisément qu'il existe un grand nombre de substances pouvant servir comme solvants et (au) agents de gonflement dans le présent procédé. Les substances ou groupes de substances suivants ont été trou- vés particulièrement utiles, quoique, l'invention ne soit pas limitée à leur application et comprenne l'application de tous solvants appropriésdes colorants et de tous agents de gonflement appropriés aux matières.
1) Hydrocarbures aromatiques, par exemple le benzène, le toluène, les xylènes, le trimé-
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thylbenzène, l'éthylbenzène, etc..
2) Acétone.
3) Chlor-dérivés d'hydrocarbures saturés et non saturés, par exemple le tétrachloréthane, le dichloréthylène, le trichloréthylène, le perchloréthylène, etc..
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4) Alcools, par exemple les alcools méthylique et éthylique.
5) Eau.
Ainsi, par exemple, on peut faire usage de mélanges tels que : eau et acétone, acétone et thiocyanate d'ammonium eau et diacétonealcool, ainsi que de ceux spécifiésdans l'exemple ci-dessous.
Exemple.
Des.filés d'acétate de cellulose ayant été teints par un colorant insoluble dans l'eau, mais soluble dans le benzène suivant les méthodes S.R.A sont traités dans tout appareil convenable par du benzène chaud préférablement à 54 C-72 C environ. La fibre gonfle doucement sous l'action du benzène chaud et la couleur est extraite* Il est avantageux de répéter le trai- tement plusieurs fois avec du benzène chaud frais et de laisser le filé en contact avec chaque charge de benzène pendant 10 minutes environ. Après trois périodes d'extrac tion de ce genre,. il reste dans le filé environ 30% du colorant et un traitement complémentaire de faible durée enlève ces 30% restants.
Si l'on ajoute au benzène une faible quantité d'acétone; de préférence environ 2% trois traitements successifs de 10 minutes dans les mêmes conditions de température enlèvent complètement le colorant, et le filé décoloré conserve intactes toutes ses caracté- ristiques physiques et chimiques
En outre, il peut être avantageux dajouter quelque autre matière dissolvante au benzène ou au mélange benzène*acétone, par exemple du tétrachloréthane ou du trichlor éthylène o
Des films d'acétate de cellulose ayant été teintsd'une manière analogue peuvent être décolorés de
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la même façon que celle décrite ci-dessus pour les filés.
Le trichloréthylène peut être employé d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus pour le benzène, pour extraire des colorants solubles dans ce corps et on peut en outre l'additionner d'une petite quantité d'acétone.
Quand de l'eau et de l'acétone sont employés à l'état de mélange pour enlever les colorants de matières constitués par ou contenant de l'acétate de cellulose, l'extraction peut être réalisée à froid, tandis qu'il faut de la chaleur et une proportion d'eau relativement grande dans le cas d*eau et d'alcool-diacétone. truand on fait usage d'alcools, il est recomman- dable de les employer conjointement avec du benzène ou un autre agent de gonflement plus doux ou avec de l'eau ou une autre substance neutre.
Les dissolutions de colorants obtenus par le présent peuvent être traitées, si on le désire, en vue d'être réutilisées, mais, si elles sont mélangées d'huiles, de colles ou d'autres apprêts ou agents de finissage ayant été appliqués sur lesmatières elles exigeront une épuration appropriée. Quand des colorants basiques sont extraits au moyen de dérivés chlorés tels que ceux susmentionnés, on peut les obtenir en tout ou en partie sous forme de leurs chlorhydrates formés par la combinaison avec l'acide chlorhydrique résultant de l'hydrolise du corps chloré.
Ainsi qu'il a été dit plus haut, le procédé est applicable au traitement ae filés, fils, tissus, films ou autres produits constitués en tout ou en partie par des matières cellulosiques, c'est-à-dire par des matières-naturelles ou artificielles- faites de cellulose ou de dérivés cellulosiques.
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TREATMENT OF CHLLULOSIC MATERIALS
This invention relates to an improved process for removing dyes or colors from yarns, threads, fabrics, films or other dyed or colored products. Heretofore, colorants have usually been removed from dyed or printed materials by chemical processes, i.e. the colorant was either completely destroyed during removal or converted, usually by reduction, in a more or less colorless soluble derivative, before or during the removal.
According to the present invention, the colorants are removed from the material by a process of essential character.
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so physical. The process consists of treating the yarns, threads, fabrics, films or other dyed or colored products with a solvent of / or dyes and with a swelling agent for the material. The solvent and the swelling agent can be one and the same substance, or a mixture of the two agents can be employed or, if desired, two or more swelling agents and (or) two or more. two solvents.
The invention is particularly applicable to artificial materials consisting of, or containing, cellulose esters or ethers, but it also comprises the treatment of other materials, consisting of, or containing, cellulose or cellulose derivatives such as artificial silk of the regenerated cellulosic type, all materials which will be included hereinafter under the term cellulosic material *.
The process has the advantages that the removal of colorants can be carried out without adversely affecting the strength, elasticity and luster of artificial materials in particular, a notable improvement over the methods applied to date, and that the dyes, not being destroyed, can, if desired, be reused.
Particularly useful results can be obtained if the materials from which it is desired to remove the dyes have been dyed by the so-called "SRA" methods, that is to say by the application of dyestuffs or organic compounds which are insoluble or practically insoluble. in water, or which are relatively insoluble in water, in the form of their soluble or more soluble modifications obtained by treatment
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prior by one or more solubilizing agents, for example according to the methods described in Belgian patents and certificates of addition Nos 311,612 of July 16, 1923, 311,613 of July 16, 1923 and N 328,736 f of September 4, 1925.
Very satisfactory results can also be obtained in the treatment of materials which have been dyed with colloidal dispersions, of dyes, produced by methods other than the "S.R.A." methods, for example.
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aminoazobenzene, p8nitrobenzeneazodimethyl methylaminoanthraquinone, 1 * 4-aminooxyanthraquinonep benzeneazobenzeneazomonomethylaniline, etc ,. However, it is understood that the invention is not limited to the removal of color or colors applied by these methods and also includes the removal of colorants applied by other methods.
As stated above, the treatment liquid or solution may comprise a single substance acting both as a swelling agent for the material and as a solvent for the dye, or it may comprise a mixture of solvents and (or) a mixture of bulking agents. A solution or mixture of three or more substances, two of which can be swelling agents for the material and solvents for the dye can sometimes be advantageously employed as will be described later.
The temperature employed for the extraction can vary considerably depending on the solvent and blowing agent employed and the material, some materials being able to withstand higher temperatures than others. In general, it can be said that the extraction temperature can be all the lower as the
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swelling will be more forceful. However, it is sometimes more advantageous to use an elevated temperature with a relatively weaker blowing agent.
The duration of the treatment can also vary according to the nature of the solvents and the swelling agents and according to the temperature and it is usually preferable to employ several successive treatments of relatively short duration, for example approximately 10 minutes.
In a typical case, the dye was found to be completely removed after a 30 minute treatment at 54 - 72 C.
The treatment can be carried out in any suitable apparatus, in particular in an apparatus arranged to stir the materials mechanically in the extracting solutions or liquids.
It will be readily appreciated that there are a large number of substances which can be used as solvents and (to) blowing agents in the present process. The following substances or groups of substances have been found particularly useful, although the invention is not limited to their application and includes the application of any suitable solvents, dyes and swelling agents suitable for the materials.
1) Aromatic hydrocarbons, for example benzene, toluene, xylenes, trimer
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thylbenzene, ethylbenzene, etc.
2) Acetone.
3) Chlor-derivatives of saturated and unsaturated hydrocarbons, for example tetrachloroethane, dichlorethylene, trichlorethylene, perchlorethylene, etc.
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4) Alcohols, for example methyl and ethyl alcohols.
5) Water.
Thus, for example, use can be made of mixtures such as: water and acetone, acetone and ammonium thiocyanate, water and diacetonealcohol, as well as those specified in the example below.
Example.
Cellulose acetate strands which have been dyed with a dye insoluble in water but soluble in benzene according to the S.R.A methods are treated in any suitable apparatus with hot benzene, preferably at about 54 C-72 C. The fiber swells gently under the action of hot benzene and the color is extracted. It is advantageous to repeat the treatment several times with fresh hot benzene and to leave the yarn in contact with each load of benzene for about 10 minutes. After three periods of extraction of this kind ,. about 30% of the dye remains in the yarn and a short follow-up treatment removes the remaining 30%.
If a small amount of acetone is added to benzene; preferably about 2% three successive treatments of 10 minutes under the same temperature conditions completely remove the dye, and the bleached yarn retains all of its physical and chemical characteristics intact.
In addition, it may be advantageous to add some other dissolving material to the benzene or to the benzene * acetone mixture, for example tetrachloroethane or trichlorethylene o
Cellulose acetate films which have been dyed in an analogous manner may be discolored by
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the same way as described above for yarns.
Trichlorethylene can be employed in a manner analogous to that described above for benzene, to extract dyes soluble in this body, and furthermore, a small amount of acetone can be added to it.
When water and acetone are used as a mixture to remove colorants from materials consisting of or containing cellulose acetate, the extraction can be carried out in the cold, while heat and a relatively large proportion of water in the case of water and alcohol diacetone. When alcohols are used, it is advisable to use them in conjunction with benzene or other milder blowing agent or with water or other neutral substance.
The colorant solutions obtained hereby can be processed, if desired, for reuse, but, if mixed with oils, glues or other primers or finishing agents which have been applied to the materials they will require appropriate purification. When basic dyes are extracted by means of chlorine derivatives such as those mentioned above, they can be obtained in whole or in part as their hydrochlorides formed by the combination with hydrochloric acid resulting from the hydrolysis of the chlorine body.
As stated above, the process is applicable to the treatment of yarns, threads, fabrics, films or other products made wholly or in part by cellulosic materials, that is to say by natural materials. or artificial - made of cellulose or cellulose derivatives.