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Composés et procédés pour légalisation des teintures ,
La présente invention est relative A de* composés et à des procédés pour l'égalisation des teinture., et plus parti- culièrement à des procédé* de teinture dans lesquels on obtient une teinture uniforme et un épuisement accru de la teniture, une couleur ou un ton uniformes étant maintenu , même dame les di- vernes conditions difficiles impliquée dans l'opération de tain- ture.
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nana la teinture dès fibres ayant une affinité irrégulit- j re pour les colorante dispersé* ou d'autre. typée de colorante, il est nécessaire d'employer des véhicule* et des agent* disper- sants pour n'efforcer d'obtenir une teinture égalisé* et un épul- sement efficace du colorant.
Des exemples de telles fibre sont celles connues nous la marque commerciale "DARVAN" et leurs mé- langue avec des fibres de coton. De* agent. dispersants et des adjuvante de teinture efficaces sont nécessaires pour la traite- ment de ces fibres so l'on veut obtenir une teinture égalisé* en même temps qu'un épuisement raisonnable du colorant. outre, l'opération de teinture se trouve souvent com- pliqués quand des composé* d'ammonium quaternaires ou d'autres agent. de traitement sont utilisés comme adoucisseur,* de fibre. et agents modificateurs de fibres, en raison du fait que de tels composée ont une action nuisible sur les colorante, provoquant une modification de leur nuance.
Des agents d'égalisation de tein- ture et de stabilisation de la nuance de couleur sont nécessaire* pour les fibre. cellulosiques et les fibres synthétiques dans les opérations de teinture faisant intervenir de télé adoucisseur ou agents de traitement,
On a découvert que les problèmes qui se posent dans les opération* de tenture décrites ci-dessus sont résolu* de façon satisfaisante par l'emploi, dans le bain de teinture, d'acides alpha-sulfo-alkylés dans lesquels le groupement acide sulfonique a été neutralisé par un hydroxyde de métal alcalin et le groupe- ment acide carboxylique a été estérifié par un alcool & chaîne courte.
Les objets de l'inventiun sont en conséquence, les sui- vanta ,un procédé de teinture et des composés pour l'égalisation des teinture* ayant pour effet de maintenir l'uniformité de la
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couleur et du ton dans l'opération de teinture, tout en même temps
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en accrolosant l'épuisement du colorant ;
un procédé et des moyens pour la teinture de fibres ayant une affinité irrégulière pour les, colorant* dispersés ou d'autres types de colorant*, de façon . obtenir une égalisation de la teinture et un accroissement de 1' épuisement du colorant 1 un procédé et des moyens pour le traite- ment des fibres cellulosiques et des fibres synthétiques dans des conditions, et en présence d'agents adoucisseurs et d'autres age de traitement, qui ont normalement un effet néfaste sur les tein-
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ture., de façon à maintenir un ton ou une couleur uni malgré ces conditions et l'emploi de ces agents :
d'autre bute et avantages apparaîtront au cours de la description.
Selon un mode de réalisation de l'invention, on exploit des compo.6, ayant la structure suivante
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dans laquelle R représente un groupe alkyle contenant 6 à 22 ato- j me* de carbone* x représente un métal alcalin et a" représente un radical hydrocarbure aliphatique, droit ou ramifiéayant un à 8 atome de carbone.
Ses exemples particuliers des hydroxyde. métallique d'
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esters d'acides alpha-aulfo-aUtyliquaa sont les sels de sodium et da potassium, etc. n'autre. exemples particuliers de aala sont le ael de sodium du stéarate d' a,pha-su.a-3,so,pro,pyls, .e sel de 80- dium du stéarate d'alh..ulfo6tbyl., le sel de sodium du laura- te d'alpha-aulfo-iao-propyle, le ael de sodium du laurate d'alpha- 8UlfO.m6th:18' le ael de potassium du attarate d"alpha-evlfo-m6thy- le etc. Dans les opérations de teinture, on peut utiliser une lar-
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ge gamme des sels métalliques d'esters d'aoid...1Pb..lfo-alkYlil que..
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Il est préférable d'employer des concentration en sels métallique* d'environ 0,1 à 5 %, mais on peut utiliser des quan- tités inférieures ou supérieure' Comme indiqué précédemment ces nouveaux composés présen- tent un avantage spécial quand ils sont utilisés en bain acide sur des fibres ayant été traitées par un sel d'ammonium quaternaire ou un composé analogue en vue de leur modification.
Par exemple* il est usuel d'utiliser comme agents adoucisseurs pour les matiè- res cellulosiques telles que les textiles, les papiers,les four- rures, etc,, des composés d'ammonium quaternaires ayant la formu-
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aans laquelle R représente ie denzyle ou un groupe alkyle conte- nant 1 à 3 atomes de carbone, R, représente le benzyle ou un grou- pe alkyle contenant 1 à 3 atomes de carbone, ou un groupe alkyle contenant 12 à 18 atomes de carbone,R2 représente,un groupe alky- le contenant 12 à 18 atomes de carbone et X représente un anion tel qu'un atome d'halogène, ou un radical acétate, phosphate,
ni- trite ou méthyleulfate.
Habituellement, la chaîne carbonée du groupe alkyle con- tient 12 a 18 atomes de carbone, et peut être droite ou ramifiée, et saturée ou non saturée ce groupe dérive habituellement d'aci- des gras à longue chaîne.
Bien que les sels d'ammonium quaternaires décrits ci* dessus, soient effectivement utilisés pour l'adoucissement des fi- bres et pour d'autres modifications des fibres, ces composés ont un effet très néfaste sur l'opération de teinture, en modifiant la nuance du colorant, etc.
On a trouvé que l'on évite ces effets
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néfastes, et que la nuance du colorant demeure uniforme et stable
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si l'on incorpore dans le bain de teinture de* acide alpbaffleulfo- alkyliques dans lesquels le groupement aoideeulfonique à été eu tralisé par un hydroxyde de métal alcalin et le groupement toide carboxylique a et* estérifié par un Alcool à chaîne court*, Les exemples particulière suivante (exemple* 1 4 6 inclue) illustrent l'application du procédé, sans limitation du type d' appareillage pouvant être utilisé ni des quantité* d'addition au
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bain de teinture.
La méthode de teinture peut être décrite comm suit :
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a) régler le bain à 50C,c avec une proportion de liqueur de 40 il avec 5 g par litre de carolid. (On prépare le Carolid en le tal- eant bouillir a la vapeur dans 5 à 10 fois 'son poids d'eau et on l'ajoute chaud au bain.) b) ajouter 4 % d'adjuvant de teinture (sel de sodium de l'ester
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d'acide alpha-oulfQ-alkylique). c) introduire l'étoffe dans le bain et la traiter pendant 10 minu-
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ton A 60*C. d) ajouter 4 % de colorant dispersé préalablement mis en pâte et dilué à l'eau chaude.
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e) élever la température du bain & 950C et teindra l'étoffé pendant 2 heures.
if) après taintura, bien rincer et faire dégorger avec 0,5 g par li- tre de détergent non-ionique et 1 g par litre de 8p pendant 0 minutes à 80 C
Pour une comparaison de l'efficacité de l' agent dispersant
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*omis , 7.' e**ai, on observe visuellement les échantillons teinte et on utilise égalment un epectrophotomètre Coleman pour détermi- ner le taux d'épuisement de la fibre qui colorant (ou degré de son- ! tée). * On utilise le processus suivant
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1 - la charge est préparée comme décrit ci-dessus*, 2 - on détermine la longueur d'onde à utiliser en traçant une courbe de transmission standard.
3 - on ajoute au bain de teinture l'étoffé pré-dégorgée et on réalise la teinture à 95 C.
4 - périodiquement au cours de la teinture. on prélève des échantillons du bain de teinture, on les filtre pour éliminer la charpie, on les refroidit et on mesure leur pourcentage de transmission optique. On reverse ensuite l'échantillon dans le bain. D'après la valeur obtenues on calcul* le pourcentage d'épuis- sement du bain de teinture.
EXEMPLE 1
On prépare le bain comme décrit ci-dessus. On utilise du "DARVAN" (marque commerciale d'une fibre de dinitrile commerciali- sée par la Firme CELANESE). Le colorant utilisé *et le colorant dispersé commercialisé nous la dénomination "EASTMAN BLUE BNN" On emploie comme adjuvant de teinture 4 % du sol de sodium du stéa- rate d'alpha-sulfo-méthyle. On obtient une bonne égalisation et une nuance solide à la lumière exempte de taches irrégulières.
Une teinture réalisée dans des conditions identique*, maïs sans addition du sol de sodium de l'ester d'acide-sulfo-alkylique donne un résultat non uniforme avec une prise de colorant très mé- diocre.
EXEMPLE 2
On réalise l'opération coma décrit à l'exemple 1, *au± que l'étoffé traitée est un mélange de Darvan et de coton. On ob- tient une bonne montée du colorant et une bonne égalisation avec le sel de sodium du stéarate d'aipha-sulfo-méthyle.
EXEMPLE ?
On réalise l'opération comme décrit à l'exemple 1. On uti-
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lise 2 % OFF du sol de sodium du stéarate d'alpha-'eulfo-ieopropyle Les fibres ployées sont du Darvan et un mélange J)a:Jian-coton. On obtient une bonne monté* du colorant et une bonne égalisation de la teinture.
EXEMPLE 4
On réalise l'opération gomma décrit à l'Exemple 1. On
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**ploie 1 % OWr du sel de sodium du Xaurate <S'alpha- ulfo- éthyle. On obtient une bonne monté* du colorant et une bonne égalisation de la teinture.
EXEMPLE 5
On réalise l'opération comme décrit à l'Rexemple 1. On
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emploie 4 % OWF du sol de sodium du laurate d'alpha-sulfo-isopro- pyle. On obtient une bonne montée du colorant et une bonne égale- sation de la teinture.
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pxeypLg , On, relise l'opération coma décrit ...1.'SX-.>le 1. on. - ploie 1 % OMF du sel de potassium du stéarate d'.lph.-.u1fo'thy- le.
On obtient une bonne montée du colorant et égalisation de la teinture sur la fibre,
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Les exemples suivants (exemple* ? à 14) Illustrent 14*911- cacité du procédé employé dans l'opération de teinture quand des substances telles que des composés d'ammonium quaternaire*, etc., ayant un effet néfaste sur l'égalisation de la couleur* sont emploi
On fabrique des fouille* de papier à partir d'une combi- naison de pulpe blanchie au sulfite et de pulpe de bois broyée.
est '* La pulpe'immergée, délayée et raffinée jusqu'à une freeness de
380 dans une pile de laboratoire. Les mains de fouilles sont pré- par'.. avec une machine de laboratoire et séchées à 115*C.
A la pulpe raffinée, on ajoute 0,10 % owr du colorant
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commercialisé par la firme Du Pont de Neumours noua la dénomination
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"PONTALIHB FAST SCARLBT 4brio (color index 91â0j. On ajoute 0., 5 '% OWF de sol de sodium du stéarate d'alpha...ulfo-sa6thyl., et on laisse le mélange se faire pendant S minutes, On ajoute ensuite 1 % 0kP d'un sol d'ammonium quaternaire (chlorure de dfalkyl..d.. méthyl-ammonium) et on prépare une main de feuille*. On trouve que la nuance du colorant n'est pas affectée et qu'on obtient une coloration vraiment uniforme pour la feuille.
Une teinture dans des conditions identiques mais sans l'addition du sol de sodium
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du stéarate d'alphasulfo-méthyle, présente une modification pro- noncée par rapport à la coloration vraie du colorant.
EXEMPLE 6
On réalise l'opération comme décrit à l'exemple 7 saut
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que l'on emploi e Q, a 7G 41, du ..1 de sodium du tttéarate d'alpha- sulfo-isopropyle. Le colorant est le "P0NTAH2MB FAST 8CAKMn* 4BA" (color index 29180). La nuance du colorant n'est pas affectée et on obtient une couleur vraie,
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J1:XD!PLll On réalise l'opération comme décrit . l'exemple 0* Les concentrations du ael de sodium de stéarate d'alpha-'<ulfo<'jL optW" pyle employées mont 0,1 % et 3 % ON'. te colorant utilisé est le PONfAM1NB FAST SCARLET 4BA.
La nuance du oolorantn'eaet pas affec- tée et on obtient une couleur vraie aux deux concentrations*
EXEMPLE 10
On réalise l'opération comme décrit à l'exemple 7. On em-
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ploie 1 % OW? du #el de sodium du laurate d'alp'ha'' ulfo-i*opropyle Le colorant utilisé est le "PONTAMINB FAST YBI..LOK u:.11 (oolor index 29025). La nuance du colorant n'est pas affectée et on obtient une couleur vraie.
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EXEMPLE 11 L'opération est réalisée coma* décrit à l'exemple 7, On
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emplois 0,5 % oor du sel de sodium du laurate d'.l1'M-.ul.fo--'thy- le,, La nuance du colorant n'est pas affecta et on obtient une co- loration vraie.
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:XEMPB 12 L'opération est réalisée comme a l'exemple 7. On emploie
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Q,5 % OWF du sol de potassium du stéarate d'lpha-'Ulfothyl0. Le colorant employé est le "1!E'r3YLlE 8LU. 2B CONC" (color index 52015). La nuance du colorant n'est pas affectée.
EXEMPLE 13
L'opération est conduite comme indiqué à l'exemple 7. La
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concentration du sol de sodium de 1* alpha-suif o-méthyle stéarate et celle du sel d'ammonium quaternaire ("ZT1,D 2teit") employés sont accrue* jusqu'à 1 % et 3 % respectivement. On obtient une nuança vraie du colorant.
EXEMPLE 14
On imprègne du tissu pour toilette par légèrement moins de 0,5 % (par rapport au poids de la pulpe de papier) du sel de
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sodium du stéarate d'alpha-.ulfothyl., puis on ajoute du cha- rure d'alkyle-trila.6thyl-asaoniua. Le colorant employé est le POUTNCU FAST SCAIUd:'1' 4BS. On trouve que la nuance du colorant n'est pas affecté* et que l'on obtient pour le tissu pour toilette une coloration uniforme et vraie.
Bien que l'on ait employé de la pulpe de papier dans le processus de teinture des exemples ci-dessus, la classe de compo- de ci-dessus peut être employée avec d'autres fibres cellulosiques!
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pouvant venir en contact avec un composé 4' U80niua quaternaire au cours de la teinture avec de* colorant* direct* ou basiques, pour retarder la (codification de la nuance vraie du colorant.
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Bien que le pourcentage d'agent* égalisateurs pour tein-
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ture (sol* d'enter* d'acides alpha-eulfo-alkyliquee) pui....tre largement modifié Ion le poids de matière* fibreuses teintes, la quantité de composé d'ammonium quaternaire utilisée, et d'au- tres conditions, on a trouvé que dans la plupart des cas, les agents égalisateurs sont efficace* quait ils sont utilités dans l'intervalle de 0,1 à 3 %. Cependant, dans le cas des tissus de papier délicate tels que les tissus pour papier facial et pour toilette,
il est préférable d'utiliser un pourcentage aussi bas que 0,1 % et légèrement au-dessous. Pour des étoffée plus lourde., il est préférable d'employer un pourcentage de la S %.
Bien que dans ce qui précède on se soit référé en détail à des processus et à des matières particulière à titre illustra- tif, il est bien entendu que les spécialistes pourront s'écarter de ces détail* sans sortir du cadre de l'invention.