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COLORANTS;AU SOUFRE 'LIQUIDES, CONCENTRES: ,PRETS POURRA TEINTURE.
L'invention est relative à des colorants au soufre et particu- lièrement à la préparation de leurs solutions aqueuses concentrées., stables.
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Un but de la présente invention est de procurer une teinture au soufre liquide stable), ne précipitant'pas, prête à la teinture, sous une concentration impossible à obtenir jusqu'à présent.
Jusqu'ici, on préparait ces teintures au soufre par thiona- tion du produit chimique intermédiaire approprié pour produire le colorant qu'on sépare ensuite dans la plupart des cas sous forme d'un colorant oxydé insoluble. On solubilisait cette matière, existant sous forme d'une poudre ou de pâte, par réduction en milieu alcalin. Un exemple de ce genre de réduc- tion est décrit dans les brevets américains Buchanan Nos2.130.415 et 2.130.416 suivant lesquels on réduit des colorants au soufre par l'action de bisulfure de sodium et de sulfhydrate de sodium ou d'un mélange de sulfu- re de sodium, bisulfure de sodium et sulfhydrate de sodium.
On a aussi effec- tué la réduction en utilisant (a) de la soude caustique et de l'hydrosulfite de sodium, (b) du sulfure de sodium et de l'hydrosulfite de sodium, ou (c) une combinaison de (a) et (b)o Les teintures sulfurées liquides préparées par ces procédés se montrent excellentes pour l'emploi à la machine et sont posi- tivement supérieures aux teintures utilisées antérieurement, qu'on introduit dans les machines sous forme de poudreso Les usagers doivent alors résoudre le problume de dissoudre ces poudres à la teinturerie et de maintenir un ré- glage des produits chimiques aux points de vue du pH et de la réduction.
Certaines teintures sont plus facilement transformées en solu- tions liquides concentrées que d'autres et, éventuellement, différents lots de la même teinture ont des solubilités différentes. Certaines teintures ten- dent très facilement à former des goudrons, et sous forme très concentrée, cette action de formation de goudrons peut empêcher l'obtention de la forme de solubilisation convenable. Quand la concentration de la teinture augmente,
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la quantite d'agent réducteur doit fréquemment être augmentée pour obtenir des résultats optimum lors de la préparation ultérieure du bain de teinture.
En outre, avec certaines teintures et au moyen de procédés du genre antérieur, on ne peut pas obtenir de solutions dépassant une certaine concentration ma- ximum, qui dépend de la teneur de la solution en matière solides.
Conformément à la présente invention, il est maintenant possi- ble de préparer des solutions stables de colorants de soufre réduits,qui ne précipitent pas, aux concentrations élevées désirées en utilisant une pe- tite quantité d'un agent hydrotropique pour la préparation de la solution de teinture. Il est possible d'augmenter la concentration maximum de la teinture de façon considérable, dans certains cas de la doubler ou de la tripler, et d'utiliser une alcalinité aussi élevée que 2 % à 4 % sans que le colorant ne précipite ou ne forme de matière goudronneuse. De même, l'utilisation d'un agent hydrotropique facilite considérablement la préparation de ces solutions de teinture, parce que les colorants solides se dissolvent plus aisément dans le solvant aqueux contenant des agents de ce genre.
Certains colorants qu'on ne pouvait dissoudre auparavant qu'avec de grandes difficultés, peuvent main- tenant être mis aisément en solution par le procédé de l'invention.
Les colorants sulfurés considérés dans la présente découverte sont ceux désignés communément comme colorants au soufre et se distinguent, dans le commerce, des colorants de cuve au soufre qu'on considère comme for- mant une classe distincte. Des colorants au soufre d'une variété de nuances et de couleurs existent, mais leurs formules n'ont pas été déterminées. Les teintures liquides So-Dye-Sul en sont des exemples.
Parmi elles, existent les verts au soufre, obtenus par thionation de l-arylamino'4'-hydroxyphényl-4- amino naphtalène et/ou l'acide 6,7 ou 8 monosulfonique; ou bien le 1-arylami- no-4'-hydroxy-4-amino-naphtalène. D'autres sont les bleus au soufre pouvant
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provenir de 4-diméthylamino-4'-hydrordiphénylamine, 4-amino-3-méthyl-4'- hydroxydiphénylamine ou bien la 4-phénylamino-4'-hydroxy diphénylamine. D'au- tres exemples comprennent le noir, le bordeaux, le brun, le tan, le jaune, le bleu marine, le brun rouge et l'olive au soufre.
Pour mieux expliquer et définir les agents hydrotropiques, et analogues, on se référera à la Page 8 de l'ouvrage du Dr. Louis Diserans, intitulé-. "The Chemical Technology of Dyeing and Printing", publié par la Reinhold Publishing Corporation, dans lequel l'auteur définit le phénomène d'hydrotropie comme étant "l'aptitude de substances solubles dans l'eau, de solubiliser des substances sinon insolubles dans l'eau", et renvoie en par- ticulier aux ouvrages d'auteurs tels que Neuberg, Tumba, Chelmi et Noll.
Quelques exemples non limitatifs des agents hydrotropiques trouvés utiles dans la présente invention sont les sels alcalins (de sodium, potassium et ammonium) des acides sulfoniques et carboxyliques de benzènes-dé naphtalène et leurs dérivéso Des exemples particuliers de ces acides sont l'acide xylène sulfonique, l'acide cymène sulfonique, l'acide benzène sulfo- nique, l'acide p-toluène sulfonique, l'acide naphtalène sulfonique, l'acide métanilique, l'acide sulfanilique, l'acide diméthyl métanilique, l'acide d.i-
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méthyl sulfanilique, l'acide tétrahydronaphta.lène-bêta-sulfonique, l'acide tétrahydronaphtalène-bêta-carboxylique, l'acide benzyl sulfanilique et l'a- cide dibenzyl sulfanilique,
parmi lesquels le xylène sulfonate de sodium et le p-toluène sulfonate de sodium sont particulièrement efficaces et qu'on préfère en général dans la présente invention. D'autres exemples d'agents hydrotropiques sont les sels des acides isovalérique et isobutyrique et les
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dérivés de bétarne, en particulier les sulfo bétaïnes.
Dans certains cas, on a trouvé que l'emploi simultané de solvants tels que les glycols, polyglycols et éthers de glycols en même temps que les hydrotropes, est avantageux.
Bien que la quantité exacte d'agent hydrotropique à utiliser dans un cas particulier quelconque dépende, du reste, de l'agent particulier
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et également de l'état physique et des propriétés du colorant particulier, en général, la quantité varie entre environ 3 % et environ 15 % par rap- port au poids de la solution finale. Au point de vue pratique, il faut uti- liser la quantité d'agent minimum requise pour produire la solubilité et la stabilité désirées dans la solution particulière de colorant. Dans certaines conditions, on peut utiliser efficacement une combinaison d'agents hydrotro- piques.
Conformément à la présente invention, on peut préparer des teintures liquides concentrées en dissolvant dans de l'eau une quantité ef- ficace d'un agent hydrotropique choisi, puis en ajoutant à la solution le gâteau de colorant pressé,, et en ajoutant ensuite des quantités convenables d'agents réducteurs, et des alcalis, si on le désire. On peut chauffer et agiter le mélange soit avant soit après l'addition des agents réducteurs pour accélérer l'action de dissolution. L'agent hydrotropique fait dissoudre le gâteau pressé plus rapidement et sabilise la solution résultante contre la précipitation du colorant,
L'invention est illustrée dans les exemples particuliers, mais non limitatifs suivants Exemple 1 - Vert de soufre.
On mélange 100 parties d'un gâteau pressé de vert au soufre obtenu par thionation du leuco indophénol obtenu par condensation de p-ami- nophénol avec un amino-naphtalène, avec 20 parties de p-toluène sulfonate de sodium, 100 parties d'eau, 5 parties de sulfure de sodium en petits morceaux, et 160 parties de suif hydrate de sodium à 40 %. On chauffe le mélange en le remuant à 90 C à 95 C et on maintient ces températures pendant environ 30 mi- nutes. Le gâteau pressé se dissout et la solution, qu'on filtre pour sépa- rer des matières étrangères quelconques, est prête à l'emploi.
Exemple 2 - Bleu de soufre.
On mélange 100 parties de gâteau pressé d'un colorant bleu au soufre obtenu par fusion du leuco indophénol obtenu à partir de diphénylamine et nitrosophénol, avec 20 parties de tétrahydronaphtalène sulfonate de sodium, 50 parties d'eau et entre 80 et 100 parties d'un mélange 50-50 d'un bisulfu- re de sodium à 30 % et de sulfhydrate de sodium à 40 %.Le chauffage et le remuage de la masse produisent une solution fluide prête à l'emploio Exemple 3 - Bleu de soufre
On mélange 158 parties de gâteau pressé de bleu au soufre obte- nu par thionation de l'indophénol de diméthyl aniline et nitrosophénol, avec 142 parties d'eau, 40 parties de xylène sulfonate de sodium, et on remue à 60 C.
On ajoute 160 parties d'une solution à 44 % de sulfhydrate de sodium et on continue à remuer à 65-75 C pendant 30 minutes Le colorant se dissout et la solution est prête à l'emploi en teintureo Cette solution a une con- centration environ double de celle qu'on peut normalement obtenir sans utili- ser d'hydrotropeso Exemple 4 - Tande soufre
On ajoute 96 parties de gâteau pressé obtenu par la précipi- tation du produit fondu dissous obtenu par fusion de MTD et de soufre, à 40 parties d'eau contenant 10 parties de xylène sulfonate de sodium et on chauffe à 60 C. On ajoute alors 15 parties de soude caustique liquide à 50%, et 80 parties de solution de sulfhydrate de sodium à 44 %. Le colorant se dissout et le liquide résultant est environ deux fois plus concentré qu'un liquide standard ordinaire.
La solution consiste en un liquide filtrable bien fluide, tandis que si on omet l'hydrotrope, on n'obtient qu'une suspen- sion pâteuse épaisse.
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Exemple 5 - li1 de soufre
On dissout 75 parties de gâteau pressé obtenu par précipi- tation du produit dissous obtenu par fusion de soufre et d'un dérivé de métaphénylène diamine en le mélangeant avec 8 parties d'eau, 15 parties de soude caustique liquide à 50 %, 10 parties de xylène sulfonate de sodium, 2 parties de thiodiéthylèneglycol et 40 parties de sulfhydrate de sodium à 44 %, et on chauffe à 70-80 C pendant 30 minutes. Le colorant se dissout en- tièrement et la solution résultante consiste en un liquide fluide exempt de matière non dissoute.
Si on omet l'agent hydrotrope et le solvant dans la formule ci-dessus, on obtient une suspension dans laquelle plus de 50 % du gâteau pressé sont séparés par filtration. La teinture liquide préparée com- me il est dit plus haut a une concentration environ double comparativement au liquide standard type pour cette couleur.
On n'arrive pas à préparer des solutions de teinture ayant les concentrations décrites dans les exemples précédents sans l'aide d'hydrotro- peso La concentration maximum pouvant être obtenue est d'environ un tiers à une moitié des concentrations des solutions décrites. L'expérience montre que quand on essaie d'augmenter la concentration en colorant des teintures li- quides, il commence par se produire une précipitation ou une formation de gou- drons par refroidissement ou une insolubilité à chaud. Il est possible que cela soit dû à un effet de dessalage de la teinture dans certains cas, ou à la solubilité difficile d'origine.
En utilisant des agents hydrotropiques convenables, on arrive à augmenter considérablement la concentration de la teinture des préparations liquides et à mettre sur le marché sous forme con- centrée plusieurs teintures au soufre dont on ne disposait auparavant que sous une concentration plus faible. De même, il existait antérieurement des lots occasionnels de teinture qu'il était impossible de transformer en so- lutions concentrées. Il est maintenant possible de traiter ces lots à l'ai- de d'un agent hydrotropiqueo A côté des propriétés de teinture perfection- nées, d'autres avantages d'une concentration accrue de la teinture sont une réduction de l'espace de stockage requis, celle des frais de transport par unité de colorant et une clarification plus aisée du concentré liquide.
REVENDICATIONS.
1. - Solution aqueuse filtrable concentrée d'une teinture au soufre réduite contenant une petite quantité d'un agent hydrotropique et ca- ractérisée par une concentration en colorant relativement élevée et une stabilité améliorée contre la précipitation ou la formation de goudrons.
2. Solution aqueuse filtrable concentrée d'une teinture au soufre réduite contenant de 3 % à 15 % d'un agent hydrotropique et carac- térisée par une concentration en colorant relativement élevée et une stabi- lité améliorée contre la précipitation ou la formation de goudron.
3. - Solution aqueuse filtrable concentrée d'un colorant de soufre réduit contenant entre environ 3 % et environ 15. % d'un agent hydro- tropique et caractérisée par une alcalinité caustique relativement élevée et une concentration en colorant relativement élevée, la solution étant en outre caractérisée par une stabilité améliorée contre la formation de gou- drons ou la précipitation du colorant.
4. - Solution aqueuse concentrée d'une teinture au soufre réduite contenant entre environ 3 % et environ 15 % d'un agent hydrotropi- que et ayant une alcalinité caustique comprise entre environ 2 % et environ 4 %, caractérisée par une concentration en colorant relativement élevée et une stabilité améliorée contre la formation de goudron ou la précipitation.
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