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PROCEDE POUR LA TEINTURE DE FIBRES EN NITRILES POLYACRYLIQUES ET TEINTURES OETENUS PAR CE PROCEDE.
On sait que la teinture de fibres en nitriles polyacryliques, en particulier des fibres possédant un degré d'orientation élevé, que l'on trouve dans le commerce, par exemple sous l'appellation "Orlon 81", présente de grandes difficultés. Différents procédés ont déjà été proposés pour remédier à ces difficultés; comme la procédé aux sels cuivreux ils sont d'une application peu commode ou ne conduisent dans beaucoup de cas qu'à des résultats peu satisfaisants.
La présente invention a pour but de surmonter les difficultés indiquées par un autre moyen, et repose sur le fait que certains colorants renfermant des groupes aminogènes, d'une structure relativement simple, peuvent être facilement fixés sous forme de sels sur les fibres en nitrile po- lyacrylique, y compris les fibres dites à degré d'orientation élevé, et que les sels des colorants fixés possèdent une stabilité surprenante, par exemple vis à vis de l'action de la lumière ou des alcalis.
La présente invention concerne un procédé permettant de teindre d'une façon favorable les fibres de nitrile polyacrylique en utilisant des colorants azoïques ou des composés anthraquinoniques exempts de groupes sul - foniques., présentant comme groupes capables de former des sels, des groupes aminogènes formant avec les acides, en milieu acide, des sels tout au plus partiellement hydrolysables, et en fixant ces colorants à l'état de sels, sur les fibres de nitrile polyacrylique, ces sels présentant exclusivement, comme groupements salins des groupements sels d'ammonium, résultant de l' action d'acides sur des groupes aminogènes.
Les fibres de nitrile polyacrylique employées dans le présent
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procédé peuvent être formées, par sxemplee par du nitrile polyacrylique seul ou encore de mélanges offrant une teneur élevée en nitrile polyacrylique ou de mélanges de différents polymérisats d'une teneur importante en nitrile polyacrylique.
En dehors du fait que les colorants azoïques qu'on emploiera selon le présent procédé doivent être exempts de groupes sulfoniques et renfermer au moins un groupe aminogène, ils peuvent offrir n'importe quelle constitution. Ils peuvent donc renfermer par exemple aeux ou plusieurs, ou, de préférence, un seul groupe azoïque, ainsi que les substituants qui se trouvent habituellement dans les colorants azoïques) par exemple des atomes d'halogène comme le chlore, des groupes alcoyles comme le groupe méthyle, des groupes alcoxy comme les groupes éthoxy ou méthoxy, ou aussi des groupes hydroxy. Il peut se trouver dans la molécule de colorant un ou plusieurs groupes aminogènes, et \'on peut utiliser des colorants à groupes aminogènes primaires, secondaires ou tertiairés.
Il y a cependant une limite dans le choix des colorants, du fait qu'il n'est possible d'utiliser que ceux formant avec les acides, en milieu acide, des sels tout au plus partiellement hydrolysables. L'hydrolyse peut cependant être très avancée, de sorte que l'on peut également utiliser des colorants qui, en milieu acide, sont hydrolysés jusqu'à un faible pourcentage de la quantité totale.
Les sels des colorants peuvent renfermer n'importe quels acides, par exemple des acides inorganiques ou organiques, mono-, di- ou polybasiques. On citera, comme exemples, les acides suivants les acides inorganiques , comme les acides chlorhydrique, bromhydrique, sulfurique, phosphorique, sulfamique et perchlorique ;
les acides sulfoniques organiques comme
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les acides méthane-suifoniques benzène-monosulfoniques, benzene-disulfoni- ques, naphtalène-1 - ou -2-sulfonique, naphtalène-disulfoniques, cymène-sul- fonique ; les acides carboxyliques, par exemple, les acides acétique, pro- pionique, chloracétique, oxalique, lactique, tartrique, citrique, gluconique, (que l'on peut utiliser également sous forme de lactone) les acides
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glutamique, éthylène-diamino-tétraeétique, benzoïque, 4-tertio-butyl-ben- zoïque, nathoïque, salicylique, phtalique.
Pour le procédé de la présente invention, on pourra opérer es- sentiellement selon trois modes différents
A.- On utilise pour la teinture des sels de colorants définis ci-dessus, ou leurs mélanges de formation à partir des bases et des acides.
B.- On teint les fibres de nitrile polyacrylique à l'aide des colorants définis ci-dessus, sous forme de bases,, puis on traite les tein- tures par des acides.
C.- On traite les fibres de nitrile polyacrylique par des acides, puis on les teint avec les bases des colorants définis ci-dessus.
La teinture à l'aide des bases ou des sels de colorants, ainsi que le traitement préalable ou ultérieur par les acides ont lieu en général avantageusement en milieu aqueux. Les sels des colorants offrent, dans le plupart des cas, une solubilité dans l'eau assez bonne ou bonne, de sorte qu'on peut les utiliser pour la teinture sous forme de solutions aqueuses.
Parmi les bases des colorants, il en est aussi qui sont en elles-mêmes suffisamment solubles. Pour les produits pour lesquels ce n'est pas le cas, on peut utiliser le procédé de teinture employé habituellement pour la soie à l'acétate et le "Nylon", procédé selon lequel on disperse les colorants à l'aide d'un agent de dispersion approprié, par exemple à l'aide de savons, de sulfonates d'alcools gras, d'acides alcoylsulfoniques supérieurs, d'acides benzimidazolsulfoniques présentant un reste alcoyle supérieur en position du reste imidazoliques, ou de substances ayant un effet analogue, et on les utilise sous cette forme pour la teintures
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Dans le mode opératoire A défini ci-dessus,
on peut par exemple dissoudre ou disperser avant lateinture les sels des colorants dans la quantité d'eau nécessaires ou bien on peut transformer dans le bain de teinture, avant la teintures les bases libres en sels, par addition d'acide. Il peut être avantageux d'utiliser un excès d'acide. Si les sels des colorants sont notablement hydrolysés dans le bain de teinture, et que les bases des co- lorants ou les acides, ou les deux, ne sont que peu solubles dans l'eau, il peut arriver que ces substances ne soient pas entièrement dissoutes.Dans ce cas, l'addition d'un des dispersifs mentionnés plus haut peut se montrer à nouveau avantageuse.
Cette manière de se comporter des colorants et des acides n'offre en général aucun inconvénient, le colorant se trouvant éga- lementainsi fixé sur la fibre à l'état de sel et les fractions insolubles passant de même peu à peu en solution, par suite du maintien de l'équili- bre entre la partie hydrolysée du sel et la partie non hydrolysée en mi- lieu aqueux, jusqu'à ce que le bain de teinture soit finalement en bonne par- tie ou pratiquement complètement épuisé.
Dans le traitement ultérieur des teintures par les acides selon le mode de réalisation B, il est en général recommandé d'utiliser de même un excès d'acide.
C'est le cas également dans le traitement préalable aux aci- des selon le mode C. Selon la nature de l'acide utilisé, il peut y avoir de grandes différences entre les quantités d'acide pouvant être fixées en ab- sence de colorant par une quantité déterminée de fibres de nitrile polyacry- lique, de sorte que le domaine d'utilisation de ce mode d'application se trouve un peu plus limité que les modes A et B. On obtient dans ce cas en général de bons résultats avec les acides organiques.
Il va de soi que les nuances obtenues par le procédé de la pré- sente invention ne dépendent pas seulement de la constitution de la base, mais également de celle de l'acide des sels de colorants fixés aux les fi- bres de nitrile polyacrylique, et l'on peut souvent, avec la même base de colorant, selon le choix de l'acide, produire des nuances nettement diffé- rentes ou très différentes.
Parmi les composés anthraquinoniques pouvant être utilisésdans le présent procédé de la même façon que celle décrite pour les colorants azoïques, sont d'un intérêt particulier, par exemple, ceux qui renferment des groupes aminogènes tertiaires, par exemple des groupes alcoyl-hydroxy- alcoylaminogènes, fixés au noyau de l'anthraquinone ou des groupes amino- gènes externes, c'est-à-dire des groupes aminogènes qui ne sont pas direc- tement fixés au noyau de l'anthraquinone.
Par le présent procédé on obtient des teintures qui se distin- guent des teintures correspondantes, produites uniquement avec les bases. des colorants, non seulement par des nuances en général fortement déplacées en direction bathochrome, mais également par une solidité à la lumière bien meilleure. Il est surprenant aussi que les sels des colorants, à partir des- quels on sait que les bases peuvent être aisément mises en liberté à l'aide d'alcalis, une fois fixés sur les fibres de nitrile polyacrylique, offrent une très grande résistance aux hydroxydes alcalins et aux sels alcalins à réaction basique, comme le carbonate de sodium, de sorte que les fibres teintes ainsi possèdent une très bonne solidité au lavage, même lors de lavages prolongés à chaud.
Les teintures obtenues par le présent procédé peuvent encore, si on le désire, être soumises à divers traitements ultérieurs.
Si les colorants employés présentent un groupe -NE .2, il peut être avantageux de les traiter sur la fibre par de l'acide nitreux et le cas échéant de copuler avec des composants de copulation appropriés. Il est alors la plupart du temps avantageux d'ajouter déjà au bain de teinture les compo- sants de copulation, par exemple le 2-hydroxynaphtalène et ses produits de
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substitution, tels que les acides 2-hydroxynaphtalène-carboxyliques et leurs arylamides, des pyrazolones., des substances à chaîne ouverte capables de copuler, tels que les acétylacétamides, le cas échéant substitué au groupe aminogène, afin qu'ils puissent pénétrer dans la fibre en même temps que les colorants utilisés et se trouvent déjà à proximité immédiate,
disponibles pour la copulation si l'on effectue une diazotation du colorant.
Dans les exemples non limitatifs qui suivent et sauf indication contraire, les parties et pourcentages s'entendent en poids et les températures sont indiquées en degrés centigrades.
EXEMPLE 1
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avec 5 parties d'éther monométhylique du glycol, de façon à former une pâte homogène, puis on ajoute 20 parties d'une solution à 10% de -heptadécylN-benzyl-benzimidazoldisulfonate de sodium. On dilue cette dispersion à 2500 parties avec de l'eau chaude.
Dans ce bain de teinture, on entre à 60 avec 50 parties de fibranne de nitrile polyacrylique débouillie, et l'on teint 1 heure à l'ébullition. On rince ensuite la teinture jaune obtenue, puis on la traite pendant 10 minutes dans un bain bouillant aqueux, contenant 0,2% d'acide chloracétique. On rince et sèche la teinture écarlate.
Si, à la place de la solution d'acide chloracétique, on utilise une solution d'acide sulfamique ou salicylique, on obtient des résultats semblables.
Au contraire de la teinture jaune primitive non solide à la lumière, la teinture écarlate obtenue par traitement ultérieur à l'acide, présente une remarquable solidité à la lumière. Elle résiste à l'action des alcalis usuels de lavage, tel que le carbonate de sodium et les phosphates de sodium.
Si, avant la teinture, on traite le filé pendant 10 minutes à l'ébullition, dans un bain renfermant par litre 10 grammes d'acide sali@yli- que, puis qu'on rince rapidement, on obtient directement, par teinture avec le colorant aminoazoïque libre de formule indiquée au début de cet exemple une nuance écarlate, d'une très bonne.solidité à la lumière.
On obtient des résultats aussi bons avec les colorants des formu- les suivantes
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EXEMPLE 2
On mélange 1 partie du oolorant de l'exemple 1 avec 3 parties de glucono-5-lactone. On introduit ce mélange dans un bain de teinture de 2500 parties d'eau.
On teint dans ce bains pendant 1 heure, à l'ébullition, 50 parties de fibranne de nitrile polyacrylique, rince et savonne la teinture obtenue pendant 10 minutes à 60 . On obtient une nuance écarlate telle qu' elle est décrite à l'exemple 1 et offrant la même solidité à la lumière.
En remplaçant la lactone ci-dessus par le même nombre de parties d'acide salicylique ou d'acide chloracétique, on obtient également de bons résultats.
En mélangeant 1 partie de colorant avec 1 partie d'acide salicylique et en ajoutant au bain de teinture encore 2 parties d'acide chor- hydrique concentrés on obtient également le même résultat.
En utilisant à la place de glucono-5-lactone le même nombre de parties d'acide glutamique, d'acide éthylène-diamino-tétracétique ou d'acide lactique, on arrive à des nuances écarlates d'une aussi bonne solidité à la lumière.
Sià la place du colorant de l'exemple 1, on emploie un des colorants de formule :
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et qu'on procède par ailleurs ainsi qu'il est décrit, on obtient des teintures rouges qui présentent de même de très bonnes solidités.
EXEMPLE 3
On mélange 1 partie du colorant de formule
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avec 5 parties d'acide chloracétique, puis on ajoute 95 parties d'eau. On dilue cette solution avec '2400 parties d'eau et l'on teint, dans ce bain, 50 parties de fibranne de nitrile polyacrylique, pendant 1 heur@, à l'ébul- lition. On rince la marchandise et savonne 10 minutes à 60 . On obtient un orange rouge d'une excellente solidité à la lumière.
En teignant de la façon indiquée 50 parties de filament de nitrile polyacrylique constitué par des fils sans fin à degré d'orientation élevé, on obtient un résultat aussi bon.
Si à la place du colorant indiqué, on utilise le même nombre de parties du colorant de formule
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et qu'on procède par ailleurs ainsi qu'il est décrit, on obtient une teinture violette présentant de très bonnes solidités.
EXEMPLE 4
On dissout dans 2500 parties d'eau 1 partie du dichlorhydrate de 4,4'-diaminoazobenzène. On teint dans ce bain 50 parties de fibres de nitrile polyacrylique constituées par des fils sans fin, pendant 1 heure à la température de l'ébullition. On rince et savonne 10 minutes à 60 ; on obtient une teinture verte.
On obtient un résultat analogue en teignant 50 parties d'un filé de fibranne de nitrile polyacrylique.
En employant le monochlorhydrate à la place du dichlorhydrate indique ci-dessus, on arrive à un vert analogue.
Si l'on utilise à la place des sels de l'acide chlorhydrique, les sels de l'acide sulfurique renfermant 1/2, 1 ou'2 équivalents d'acide sulfurique, ou les sels de l'acide sulfamique avec 1 ou 2 équivalents d'acide sulfamique, ou les sels de l'acide oxalique avec 1 ou 2 équivalentsd@acide o@alique ou les selsde l'acide phosphorique avec 1 ou 2 équivalents de cet acide, on obtient dans tous les cas des nuances vertes semblables.
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