<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne un procédé pour teindre des matières polyhydroxylées telles que des matières cellulosiques de structure fibreuse suivant la méthode d'im- pression ou suivant la méthode de foulardage, ou encore suivant le procédé de teinture directe au trempa conformément à la présente invention, on obtient des teintures et des
<Desc/Clms Page number 2>
impressions solides en utilisant des colorants organiques qui, à côté d'au moins un et, de préférence, plus d'un groupe acide aquasolubilisant renferment au moins un substituant facile à scinder par entraînement de la paire d'électrons de liaison et.qui est lié à un atome de carbone de la chaîne aliphatique ' d'un reste alcoylamide d'acide sulfonique présent dans la molécule de colorant,
et en fixant les colorants sur l'article à teindre par l'action de la chaleur en présence d'agents inorganiques capables de lier les acides qui, de préférence, sont au moins aussi alcalins que le carbonate de sodium.
Comme substituants labiles qui peuvent être scindés par entraînement de la paire d'électrons de liaison, on peut citer par exemple des groupes esters, aliphatiquement liés, de l'acide phosphorique ou de l'acide sulfurique et surtout des groupes sulfonyloxy aliphatiquement liés et des atomes d'halo- gène, notamment un atome de chlore aliphatiquement lié. Ces substituants labiles se trouvent avantageusement en position a ou ss d'un reste aliphatique lié à la molécule de colorant par l'intermédiaire d'un groupe sulfonamidique.
A côté d'au moins un substituant du genre indiqué, les colorants à utiliser conformément au présent procédé ren- ferment encore au moins un groupe acide, de préférence forte- ment aquasolublisant, tel qu'un groupe sulfonamidique acylé, un groupe carboxylique ou surtout un groupe sulfonique. On utilise avantageusement des colorants renfermant plus d'un
<Desc/Clms Page number 3>
groupe de ce genre.
Comme colorants organiques solubles, on envisage dans ce cas des colorants des classes les plus diverses, par exemple des colorants stilbéniques, des colorants aziniques, des colorants dioxaziniques, des colorants anthraquinoniques, @ mais surtout des colorants acides dérivant de la phtalocyanine et notamment des colorants azoïques acides, et à vrai dire aussi bien des colorants monoazoïques et polyazoXque exempts de métaux que des colorants monoazoïques et polyazoïques métallifères. On obtient des résultats particulièrement bons avec les colorants solubles qui n'ont pas d'affinité ou tout au moins pas une affinité marquée pour le coton.
Un grand nombre de colorants du genre indiqué sont connus ou peuvent âtre préparés suivant des méthodes connues en elles-mêmes, par exemple à partir de composants de colorant renfermant déjà les substituants labiles indiqués, ou en édifiant ces substituants labiles ou des restes présentant de tels substituants labiles dans la molécule de colorant, après la préparation dudit colorant, suivant des méthodes connues en elles-mêmes.
Ainsi, en faisant réagir des halogénures d'acide sulfonique de colorants azoïques ou anthraquinoniques ou des halogénures de l'acide phtalocyanine-sulfonique sur de la p-chloréthylamine par exemple, le cas échéant après avoir saponifié en groupes sulfoniques libres les groupes halogénures d'acide sulfonique qui n'ont pas réagi, on obtient
<Desc/Clms Page number 4>
de précieux colorants appropriés pour la teinture suivant le présent procédé.
Le groupe des colorants à utiliser con- formément à l'invention,colorants qui présentent un hydroxyle sulfonylé aliphatiquement lié peut, par exemple, être pré- paré en faisant réagir un mol d'un colorant présentant un groupe N-hydroxyalcoylamide d'acide sulfonique sur au moins un mol d'un halogénure d'acide sulfonique organique, par exemple sur du chlorure de tosyle, du chlorure de benzène- sulfonyle, ou du chlorure d'éthane-sulfonyle, de façon qu l'hydroxyle soit acylé.
Avec les colorants ainsi obtenus, on peut imprégner au foulard des matières cellulosiques de structure fibreuse et à savoir, aussi bien des fibres synthétiques,par exemple en cellulose régénérée ou en viscose que des matières naturelles, par exemple le lin ou surtout le coton, ou bien les teindre suivant la méthode de teinture directe au trempé. On utilise avantageusement à cet effet des solutions aqueuses des co- lorants envisagés.
Conformément à l'invention, l'article à teindre est teint ou imprégné, de préférence à froid ou à une température qui n'est que modérément élevée, à l'aide de solutions de ce genre qui peuvent renfermer avantageusement des sels plus ou moins neutres, surtout des sels inorganiques tels que des chlorures de métaux alcalins, ou des sulfates, le cas échéant aussi des agents, de préférence inorganiques, capables de lier les acides, comme les carbonates de métaux alcalins, les phosphates de métaux
<Desc/Clms Page number 5>
alcalins, les borates ou les perborates de métaux alcalins, ou leurs mélanges, notamment, des mélanges-tampons de tels agents ou au cas où il n'y a pas d'alcalis qui soient pré- sents, également à chaud par exemple à 60-80 , puis il est exprimé comme d'usuel;
avantageusement on exprime de manière que l'article imprégné retienne de 0,5 à 1,3 partie de son poids de départ en solution de colorant.
Le fixage des colorants sur l'article ainsi imprégna avec la solution de colorant est effectué après l'imprégnation.
Dans ce but, les matières imprégnées peuvent par exemple, le cas échéant après un séchage préalable et, au cas où la so- lution d'imprégnation ne renferme pas d'agents inorganiques capables de lier les acides, être soumises à chaud ou à froid à un traitement par des solutions alcalines aqueuses d'agents inorganiques capables de lier les acides, par exemple par une solution saline d'un hydroxyde d'un métal alcalin, puis être chauffé peu de temps par de la vapeur d'eau ou par exemple dans un courant d'air chaud, ou sur un cylindre chauffé. Lorsqu'on utilise des bains d'imprégnation pratiquement neutres et ne renfermant pas de substances capables de céder des alcalis, l'article peut, si on le déslre, avant le fixage, être abandonné pendant un certain temps, ce qui suivant la disposition des appareillages existants peut constituer un avantage.
Au lieu d'entreprendre le fixage à l'aide d'un bain alcalin distinct, on peut, déjà depuis le
<Desc/Clms Page number 6>
début,ajouter à la solution q'imprégnation des alcalis inor- ganiques ou des agents capables de céder des alcalis, comme le carbonate de sodium, puis vaporiser directement les matières imprégnées, sans traitement intermédiaire dans un bain al- calin et sans séchage intermédiaire, ou les soumettre à un traitement thermique.
Le fixage des colorants peut aussi avoir lieu pen- dant l'opération de teinture. Dans ce but,on ajoute au bain de teinture des agents capables de lier les acides; dans une quantité telle qu'il se produise une réaction nettement al- caline. Ctest ainsi qu'on peut; en même temps que les colo- rants;
ajouter au bain de teinture des agents capables de lier les acides et il y a lieu de veiller, par exemple en utilisant des mélanges-tampons, par exemple à base de phosphate dispodique et de phosphate trisomique;, à ce que le bain présente un pH d'une valeur supérieure à 10,de préférence de l'ordre de 1295. On peut aussi opérer à des valeurs du pH plus petites et, à cet effet, teindre à des températures plus élevées,par exemple à chaud. En général, la mise en oeuvre de l'opération de teinture est en elle- même plus favorable à chaud.
En vue dfépuiser le bain, il est recommandé d'ajou- ter, le cas échéant par portions, des sels au bain de tein- ture en même temps que les colorant ou pendant l'opération de teinture. Pendant l'opération de teinture, les colorants
<Desc/Clms Page number 7>
indiqués, qui referment des groupes labiles, réagissent sur la matière cellulosique à teindre, après quoi ils se fixent vraisemblablement par liaison chimique.
Pour favoriser cette opération de fixage,on peut, pendant l'opération de teinture et au cas où il ne renferme pas dès le début des agents ca- pables de lier les acides, rendre le bain de teinture nettement alcalin, par exemple par addition d'un alcali, par exemple par addition de carbonate de sodium, de carbonate de potassium ou d'une solution d'un hydroxyde alcalin. On peut aussi faire croître peu à peu, pendant toute l'opération de teinture, la valeur du pH du bain de teinture qui présente au début une réaction faiblement acide à neutre ou faiblement alcaline ou, lorsque les colorants ont été apportés sur la matière à teindre, on peut traiter cette dernière, le cas échéant après un séchage préalable, dans un bain alcalin frais en vue de fixer les colorants.
Il est toutefois avantageux, en général d'ajouter dès le début au bain de teinture les agents capables de lier les acides.
Au lieu de préparer les bains de teinture ou les solutions utilisées pour l'imprégnation en reprenant dans de l'eau, simultanément ou l'un après l'autre, les colorants in- diquées et, le cas échéant, des sels inorganiques plus ou moins neutres, on peut aussi traiter les colorants et les sels de manière à obtenir des préparations pâteuses ou, de préférence, des préparations sèches. En dehors des sels ou à
<Desc/Clms Page number 8>
leur place, on peut ajouter aux préparations utilisables pour l'obtention de la solution d'imprégnation, des substances non-électrolysables comme l'urée, le cas échéant aussi des sels-tampons ou des agents capables, par exemple par chauffage, de céder des alcalis.
Au lieu d'être apportés sur les matières à teindre par imprégnation ou par teinture directe au trempé, les co- lorants indiqués peuvent, suivait le présent procédé, être apportés par impression sur les matières à teindre. Dans ce but, on utilise par exemple une couleur d'impression qui, à coté des adjuvants usuels dans la technique de l'impression, par exemple à côté d'agents mouillants et d'épaississants, renferme au moins l'un des colorants indiqués et, le cas échéant, un agent inorganique capable de lier les acides ou une substance capable de céder un tel agent.
Coasse adjuvants pour la préparation des pâtes d'im- pression, on envisage par exemple l'urée et des épaississants comme l'alcoylcellulose (par exemple la méthylcellulose), des alginates, etc.
Comme agents inorganiques capables de lier les acides et comme substance capable de céder de tels agents, il y a lieu ici d'entendre de préférence aussi ceux qui pré- sentent au moins une réaction aussi alcaline que le carbonate de sodium, par exemple des sels de métaux alcalins comme le cyanure de potassium, le carbonate ou le bicarbonate de sodium,
<Desc/Clms Page number 9>
le carbonate de potassium, le phosphate trisodique ou des mélanges de phosphate disodique et de phosphate trisodique, ainsi que des hydroxydes de métaux alcalins ou alcaline-' terreux, notamment l'hydroxyde de sodium ou des mélanges d'hydroxydes alcalins avec du carbonate de potassium.
Lorsqu'on utilise des couleurs d'impression ne renfermant pas de tels agents, l'article imprimé est soumis à un traite- ment alcalin, de préférence dans une solution fortement sa- line d'un carbonate alcalin ou avec avantage dans une solution fortement saline d'un hydroxyde d'un métal alcalin ou alca- lino-terreux, puis il est ensuite soumis à l'action de la chaleur, le cas échéant en présence de vapeur d'eau. Au cas où' la couleur d'impression renferme déjà un agent inorganique capable de lier les acides ou une substance inorganique qui, par exemple lorsqu'on la chauffe, peut devenir aussi alcaline que le carbonate de sodium, il n'est pas nécessaire, avant le chauffage ou avant le vaporisage, de soumettre l'article imprimé à un traitement alcalin.
Suivant le présent procédé, et même lorsqu'on utilise des colorants de la définition indiquée qui n'ont pas d'affinité ou tout au moins n'ont pas une affinité mar- quée pour le coton, on obtient sur des substances polyhydroxylées notamment sur des matières cellulosiques de structure fi- breuse, des teintures et impressions très précieuses, intenses, la plupart du temps très pleines, qui possèdent de remarquables
<Desc/Clms Page number 10>
propriétés de solidité à l'humidité et une très bonne so- lidité à la lumière.
Dans certains cas,il peut être avantageux de soumettre.à un traitement ultérieur les teintures et im- pressions obtenues suivant le présent procédé. C'est ainsi, par exemple;, qu'on savonne avantageusement les teintures ob- tenues ; par ce traitement ultérieur, on élimine les quantité% de colorant qui ne sont pas complètement fixées. Au cas où les colorants utilises suivant le présent procédé pour la préparation des teintures et d'impressions présentent des groupes métallisables, ils peuvent être soumis à un traite- ment ultérieur par des agents capables de céder des métaux lourds, notamment par des agents capables de coder du cuivre,
L'invention est décrite plus en détail dans les exemples non limitatifs qui suivent.
Dans ces exemples, et sauf indication contraire, les parties et pourcentages s'entendent en poids, et les températures sont indiquées en degrés centigrades. Les colorants sont en général indiqués en tant qu'acides libres, mais sont toutefois utilisés sous la forme de sels de métaux alcalins.
<Desc/Clms Page number 11>
Exemple 1
Dans 2000 parties d'eau, on dissout 2 parties du colorant qui, à l'état d'acide libre, répond à la formule
EMI11.1
Dans le bain de teinture ainsi obtenu, on entre, à 20-250, avec 100 parties d'un filé de coton bien humecté. Au cours de 30 minutes, on ajoute par portions 500 parties d'une so- lution à 20% de chlorure de sodium. Dix minutes plus tard, on ajoute 30 parties d'une solution à 15% d'hydroxyde de sodium, chauffe à 85-90 et teint 60 minutes de plus à 85-90 . Après rinçage à l'eau froide, la teinture obtenue est savonnée à 85-100 , rincée à fond à l'eau froide, puis séchée. On obtient ainsi une teinture jaune, solide au lavage.
On obtient un résultat analogue en utilisant une quantité correspondante d'hydroxyde de calcium au lieu d'hydro- xyde de sodium, ou aussi lorsqu'on utilise, à la place du colorant indiqué, 2 parties du colorant de formule
EMI11.2
<Desc/Clms Page number 12>
Exemple 2
On dissout, dans 100 parties d'eau, une partie du colorant de formule
EMI12.1
et applique la solution au foulard à 40 sur un tissu de fibranne; on exprime le liquide en excès de manière que le tissu retienne 75% de son poids en solution de colorant.
L'article ainsi imprégné est sécher imprégné en- suite à la température ambiante dans une solution renfermant par litre 10 grammes d'hydroxyde de sodium et 300 g de chlorure de sodium, exprime jusqu'à absorption de 75% de liquide, puis vaporise pendant 60 secondes à 100-101 . On rince alors, traite dans une solution à 0,5% de bicarbonate de scdium, rince encore, savonne pendant un quart d'heure à la température °'ébullition dans une solution à 0,3% d'un détersif non-ionique, rince à nouveau, puis sèche.
Il en résulte une teinture vigoureuse, d'un jaune tirant sur le rouge, d'une remarquable solidité au lavage.
Si l'on utilise, au lieu du colorant indiqué ci- dessus, une partie du colorant de formule
EMI12.2
<Desc/Clms Page number 13>
ou une partie du colorant de formule
EMI13.1
et procède quant au reste comme décrit ci-dessus, on obtient alors des teintures jaunes possédant d'aussi bonnes propriétés de solidité à l'humidité.
Exemple 3 @
Dans 400 parties d'eau à 50 , on dissout 2 parties du colorant de formule
EMI13.2
et dilue avec de l'eau froide jusqu'à avoir 4000 parties. On ajoute au tout 80 parties de phosphate trîsodique et 80 par- ties de chlorure de sodium, entre avec 100 parties d'un tissu de coton dans le bain de teinture ainsi préparé et port'5 la température en une demi-heure à 60 , ajoute 80 parties de chlorure de sodium porte la température en 15 minutes à 80 , puis maintient encore pendant 30 minutes cette température.
<Desc/Clms Page number 14>
On rince alors la teinture et la savonne pendant 15 minutes à la température d'ébullition dans une solution à 0,3% d'un détersif non-ionique. On rince et sèche, et obtient une teinture jaune, d'une très bonne solidité au lavage.
Si l'on utilise, au lieu des 80 parties de phosphate trisodique qui sont indiquées dans le premier paragraphe, 2 parties d'hydroxyde de sodium et procède quant au reste comme décrit dans ce paragraphe., on obtient alors des tein- 'tures jaunes, également bonnes.
Exemple 4 -----------
Dans 34 parties d'eau chaude, on dissout une partie du colorant de formule
EMI14.1
en mélange avec 5 parties d'urée, puis Introduit la solution dans 60 parties d'un épaississant à 3% de farine de graines de caroubes.
On imprime avec cette couleur d'impression un tissu de fibranne sur la machine à imprimer au rouleau, puis sèche.
On fait alors passer le tissu à la température am- biante et à l'état étiré à travers une solution renfermant par
<Desc/Clms Page number 15>
litre 10 grammes d'hydroxyde de sodium et 300 g de chlorure de sodium, puis exprime la solution en excès de manière que l'augmentation de poids du tissu soit de 75%.
On vaporise alors le tissu pendant 60 secondes, le rince, le traite avec une solution aqueuse renfermant par- litre 5 g de bicarbonate de sodium, le rince à nouveau, puis le savonne pendant 15 minutes à la température d'ébullition dans une solution à 0,3% d'un détersif non-ionique. On rince alors et sèche, et il en résulte une impression jaune, de teinte vigoureuse, qui est fixée pour résister à l'ébullition.
Exemple 5
Dans 100 parties d'eau, on dissout 3 parties du colorant de formule
EMI15.1
Après avoir porté cette solution à 20 , on s'en sert pour imprégner un tissu de coton, exprime jusqu'à une augmentation de poids de 75%, puis sèche. On fait alors passer le tissu à travers une solution, portée à 20 ,de 10 parties d'hydroxyde de sodium et de 300 parties de chlorure de sodium dans 1000
<Desc/Clms Page number 16>
parties d'eau, exprime jusque avoir une augmentation de poids de 75%, et vaporise pendant 60 secondes. On rince alors) puis savonne pendant 15 minutes à la température d'ébullition dans une solution à 0,1% d'un détersif non-ionique. Il en résulte une teinture jaune, vigoureuse, résistant à l'ébul- lition.
Si l'on sèche le tissu après son passage à travers le bain alcalinisé à l'hydroxyde de sodium, le soumet pendant 5 minutes à une chaleur de 140 , le rince et le savonne comme décrit ci-dessus on obtient alors un résultat aussi bon.
Si lion utilise, au lieu du colorant indiqué ci- dessus,des parties égales' du colorant de formule
EMI16.1
et procède quant au reste comme décrit ci-dessus, on obtient alors une teinture rouge qui est également d'une remarquable solidité à l'humidité.
Exemple 6 -----------
Dans 40 parties d'eau, on dissout 3 parties du co- lorant indiqué dans le premier paragraphe de l'exemple 5, en mélange avec 7 parties d'urée. Tout en agitant, on ajoute cette solution à 50% d'un épaississant constitué par 50 parties
<Desc/Clms Page number 17>
d'alginate de sodium dans 950 parties d'eau.
Avec la couleur d'impression ainsi préparée, on imprime un tissu de fibranne, puis ensuite le sèche. On fait passer l'impression à travers une solution froide de 10 parties d'hydroxyde de sodium et de 300 parties de chlorure de so- dium, exprime la solution en excès, vaporise 60 secondes, rince et savonne. Il en résulte une impression limpide, jaune, qui est fixée pour résister à l'ébullition.
Exemple 7 @
Dans 400 parties d'eau à 50 , on dissout 5 parties
EMI17.1
d'acide euprophta.ocyan3ne-sulfonigue-,-ehloréthylam3.de- trisulfonique puis dilue à l'eau froide jusqu'à avoir 4000 parties. On ajoute au tout 40 parties de phosphate trisodique et 80 parties de chlorure de sodium, entre avec 100 parties d'un tissu de coton dans le bain de teinture ainsi préparé, puis porte la température à 60 en une demi-heure, ajoute 80 parties de chlorure de sodium, porte la température en 15 minutes à 80 et maintient encore pendant 30 minutes à cette température. On rince alors la teinture et la savonne pendant 15 minutes à la température d'ébullition dans une solution à 0,3% d'un détersif non-ionique.
On rince et sèche et obtient une teinture d'un bleu turquoise, d'une très bonne solidité au lavage.
L'acide cuprophtalocyanine-sulfonique-chleréthyl-
<Desc/Clms Page number 18>
amide-trisulfonique utilisé dans ce cas peut, par exemple, être préparé comme suit :
Sur de la glace et du chlorure de sodium, on verse 0,025 mol de sulfochlorure de cuprophtalocyanine (mélange constitue par de l'acide trisulfochlorure-nono-sulfonique et par de l'acide disulfochlorure-disulfonique) obtenu par chauffage de ouprophtalocyanine avec de l'acide chlorosul- fonique à 1300, puis isole par filtration.
On agite le sulfochlorure ainsi obtenu, sous la forme d'une pâte acide, avec 25 parties d'eau et 25 parties de glace jusqu'à avoir une très fine répartition, puis porte le tout à 0-3 , à un pH d'une valeur de 7 à 7,3 à l'aide d'une solution diluée d'hydroxyde de sodium. A cette suspension neutralisée de sulfochlorure, on ajoute une solution aqueuse de 0,025 mol de p-chloréthylamine, préparée en dissolvant 2,9 parties de chlorhydrate de ss-chloréthylamine dans 125 parties d'eau, avec addition de 25 parties en volume d'une solution normale d'hydroxyde de sodium.
On agite le mélange réactionnel pendant 24 heures à 20-22 , en Introduisant par portions de 3 à 4 parties de carbonate de sodium calciné afin que la valeur du pH ne s'abaisse pas au-dessous de 7,2. On dilue avec 350 à 400 parties d'eau, puis chauffe à 45-50 . En ajoutant une solution diluée d'hydroxyde de sodium, on maintient le pH à une valeur comprise entre 7 et 8. Lorsque cette valeur du pH est restée constante pendant une heure, à 40 environ,
<Desc/Clms Page number 19>
sans qu'on ajoute d'autres quantités d'alcali, on élimine le cas échéant par filtration des traces de colorant non dissous, sépare le colorant à neutralité par relargage avec du chlorure de sodium, puis sèche sous vide à 50 .
Exemple 8
Dans 339 parties d'eau, on dissout 30 parties du colorant utilisé dans l'exemple 7 avec 150 parties d'urée; tout en agitant, on ajoute à la solution formée 450 parties d'un épaississant constitué par 40 parties d'alginate de sodium et par 960 parties d'eau, ainsi que 30 parties de carbonate de potassium et une partie d'une solution d'hydroxyde de sodium à 36 Baumé.
Avec la couleur d'impression ainsi obtenue, on imprime un tissu de coton, vaporise pendant cinq minutes, à 100 après avoir séché, rince à froid et ensuite à chaud avec de l'eau, savonne à l'ébullition, rince à nouveau, puis sèche.
On obtient de cette façon une impression brillante, d'un bleu turquoise.
Exemple 9
Dans 100 parties d'eau, on dissout 5 parties du colorant utilisé dans l'exemple 7. Après avoir porté cette solution à 200, on s'en sert pour imprégner un tissu de coton exprime jusqu'à avoir une augmentation de poids de 75%, puis
<Desc/Clms Page number 20>
sèche. On fait alors passer le tissu à travers une solution.. porté à 20 , de 10 parties d'hydroxyde de sodium et de 300 parties de chlorure de sodium dans 1000 parties d'eau, exprime jusqu'à une augmentation de poids de 75%, puis vaporise pen- dant 60 secondes. On rince alors et savonne pendant 15 minutes à l'ebullition dans une solution à 0,1% d'un détersif non- ionique.
Il en résulte une teinture vigoureuse, d'un bleu turquoise, qui résiste à l'ébullition*
Si l'on utilise, au lieu d'un tissu de coton, un tissu en rayonne de viscose, en rayonne cuivrée, en lin ou en ramie, on obtient alors également des teintures bleues, solides