BRPI0616957A2 - tingimento de fibras de poliamida - Google Patents
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Abstract
TINGIMENTO DE FIBRAS DE POLIAMIDA. A presente invenção refere-se a um processo para tingimento de materiais de fibra compostos de poliamidas naturais ou sintéticas em que uma amina de ácido graxo alcoxilada e quaternizada, preferivelmente uma oleilamina, é usada como agente igualizante ("Ievelling agent"). O composto presente leva a tingimentos muito uniformes e é muito eficaz em baixas concentrações.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TINGIMENTODE FIBRAS DE POLIAMIDA".
A presente invenção refere-se a um processo para tingimento demateriais de fibra compostos de poliamidas naturais ou sintéticas em queuma amina de ácido graxo insaturado alcoxilada e quaternizada, preferivel-mente uma oleilamina, é usada como agente igualizante (levelling agent). Ocomposto presente leva a tingimentos muito uniformes e é muito eficaz embaixas concentrações.
Esta invenção refere-se a um processo para tingimento de poli-amidas ou materiais contendo poliamida naturais ou sintéticos com o auxíliode um agente igualizante para obtenção de tingimentos uniformes.
Agentes ou auxiliares igualizantes são, geralmente, auxiliares detingimento de têxtil tensoativos que possuem a tarefa de umedecer comple-tamente a fibra / mistura de fibras a serem tingidas, de promover a penetra-ção nas fibras e de evitar absorção rápida demais dos corantes, o que podelevar a não uniformidade (manchamento), durante a operação de tingimento.
Auxiliares igualizantes adequados incluem oleilsulfonatos, sulfonatos de al-coóis graxos, produtos de condensação de ácidos graxos, éteres de alquil ealquilaril poliglicol e produtos químicos tensoativos em geral.
NÃO UNIFORMIDADE (UNLEVELNESS) É CAUSADA POR :
Afinidade alta e variada do corante sobre a fibra
Afinidade alta e variada da fibra pelo corante
Distribuição irregular da solução de corante no tecido ou fibra
Diferenças de temperatura no tecido ou fibra
Igualização insuficiente pode ser evitada por meio de técnicas detingimento adequadas (incluindo a melhoria da difusão da solução no tecido,controle de pH ) e por meio dos auxiliares de igualização.
Auxiliares igualizantes reduzem principalmente a taxa de tingi-mento, aumentam a taxa de migração de corante no tecido e melhoram acompatibilidade dos corantes.
Agentes igualizantes podem também ter outros efeitos que nãotêm influência direta nas interações corante-fibra, mas mesmo assim exer-cem um efeito positivo no tingimento. Estes incluem a solubilidade melhora-da ou a estabilidade de dispersão do corante.
Auxiliares igualizantes podem exercer dois ou mais dos efeitosacima mencionados ao mesmo tempo. Auxiliares igualizantes podem serdivididos em dois grupos, aqueles que possuem uma afinidade pela fibra eaqueles que possuem uma afinidade pelo corante.
Auxiliares igualizantes com afinidade por corantes formam umcomposto de adição com o corante cuja estabilidade depende da concentra-ção e normalmente é reduzida com o aumento de temperatura.
O equilíbrio de distribuição de corante entre o corante na solu-ção e o corante na fibra é assim deslocado para o corante na solução. Aconcentração de corante aumentada na solução de corante torna possívelque regiões do tecido que foram tingidas de uma maneira não igualitária seigualem em resultado da migração do corante.
Auxiliares igualizantes eficaz possuem uma afinidade com o co-rante que é suficiente para reduzir a taxa de absorção ou para aumentar avelocidade de migração. Diferenças no comportamento de absorção de dife-rentes corantes podem também ser igualadas de modo que os corantes emuma mistura de corantes possam ser transferidos em uma velocidade uni-forme.
Auxiliares com afinidade com corantes podem também ser usa-dos para igualar materiais previamente tingidos. Auxiliares com afinidadecom fibras se transferem para as fibras em competição com o corante. Estareação de competição reduz a velocidade de absorção e promove a veloci-dade de migração.
Tipos importantes de auxiliares igualizantes com afinidade comcorante para poliamidas são tensoativos não-iônicos,compostos catiônicosou compostos etoxilados.
Tipos de auxiliares igualizantes com afinidade com fibra parapoliamidas são compostos catiônicos.
Auxiliares igualizantes usados para poliamidas são freqüente-mente compostos amínicos etoxilados, parcialmente quaternizados, comodivulgado, por exemplo na EP-A-135 198, EP-A-305 858 ou EP-A- 593 392.
Ainda continua a haver necessidade de agentes igualizantes a-inda mais eficazes.
Foi agora verificado que , surpreendentemente, compostos amí-nicos quaternizados e etoxilados bastante específicos com base em ácidosgraxos são muito úteis como agentes igualizantes para poliamidas.
A presente invenção provê, assim, um processo para tingimentode materiais de fibra compostos de poliamidas naturais e sintéticas, caracte-rizado pelo fato que um ou mais compostos de fórmula (I)
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Onde
R é alquenila com insaturação simples ou dupla com 12 a 24átomos de carbono,
X" é um ânion, e
(n+m) tem um valor médio na faixa de 14 a 29,são usados como substância ativa de um agente igualizante.
O processo acima é vantajoso quando
R é um radical derivado de ácido oléico, ácido linoléico ou ácidolinolênico,
X" é cloreto, brometo, iodeto, metossulfato, sulfato, fosfato ouacetato e (n+m) tem um valor médio na faixa de 17 a 19.
Preferivelmente, a substância ativa é um compostos de fórmula (II)
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onde (n+m) tem um valor médio na faixa de 17 a 19.Vantajosamente, a substância ativa é usada como uma soluçãoaquosa em que a concentração de substância ativa fica na faixa de 15% a35% em peso.
É particularmente vantajoso quando a concentração de substân-cia ativa na solução aquosa fica na faixa de 25% a 35% em peso e quando0,1% a 5% em peso de substâncias supressoras de espuma estejam incluí-das como aditivos adicionais.
O tingimento é usualmente realizado em um pH na faixa de 2 a9, preferivelmente na faixa de 3 a 8, e especialmente na faixa de 4 a 7.
É ainda vantajoso quando a relação de licor fica na faixa de 3:1a 50:1 no caso de um tingimento em batelada, preferivelmente na faixa de5:1 a 20:1, e na faixa de 5:1 a 500:1 no caso de um tingimento contínuo, pre-ferivelmente na faixa de 20:1 a 300:1.
X" representa um anion inorgânico ou orgânico usual como (clo-reto, brometo, iodeto), sulfato, sulfonato, metossulfato, etilsulfato, hidróxido,fosfato, fosfonato ou acetato, sendo preferido o cloreto.
A presente substância ativa é conhecida (CAS No. 747377-35-1e 133189-76-1) e é simples de preparar por alcoxilação da amina graxa cor-respondente. A alcoxilação pode também ser realizada com óxido de propi-Ieno em vez de óxido de etileno, ou óxido de etileno e óxido de propileno,aleatoriamente ou em bloco, mas exclusivamente aminas etoxiladas forne-cem melhores resultados. Além disso, o alcoxilado obtido poderia ser com-pletamente ou parcialmente sulfonado ou sulfatado, embora neste caso tam-bém as espécies não sulfonadas e não sulfatadas demonstrem maior eficá-cia. A substância ativa contém em geral 15 a 30 unidades de óxido de etile-no (EO), preferivelmente 17 a 19 EO. A substância ativa é com particularpreferência uma oleilamina com 17 a 19 EO, que foi quaternizada com 1 EOe contém cloreto como contra-íon.
Além das substâncias supressoras de espuma mencionadas,outros aditivos podem ser usados, como biocidas, se desejado ou necessá-rio auxiliares dispersantes ou agentes umectantes, por exemplo alquila, al-quenila ou aril poliglicol éteres sulfonados ou sulfatados, e se desejado ounecessário desespumantes com base em óleo de silicone ou óleo mineral. Épreferível usar 2-etilexilisononanamida como substância supressora de es-puma e um Ci2-i5-álcool com 8 unidades de oxido de etileno e 4 unidades deóxido de propileno como componente umectante com um efeito supressor deespuma adicional.
Os exemplos que se seguem ilustram a invenção. A não ser queindicado o contrário, partes e % são em peso.
MÉTODOS DE TESTE
Alguns métodos de teste bem-conhecidos dos técnicos no as-sunto serão agora descritos.
TESTE DE ESPUMA DE ROSS-MILES
O volume de espuma é medido após uma certa quantidade delíquido ter sido despejada de uma certa altura , instantaneamente e tambémapós um minuto de espera.
Um cilindro de 1000 ml, graduado, com 60 mm de diâmetro in-terno e 430 mm de altura interna, é usado. O líquido de teste é deixado cairde um funil de separação de 2 I através de um capilar com 70 mm de com-primento e 2 mm de diâmetro interno de uma altura de 600 mm, medida apartir da saída do capilar acima do fundo do cilindro.
500 ml da solução a ser testada são adicionados ao funil de se-paração e deixados fluir para dentro do cilindro graduado na taxa de efluxocontrolada por capilar de cerca de 0,17 l/min. Tão logo a solução inteira te-nha saído, um cronômetro é iniciado e o volume inteiro (volume de espumamais volume de solução) é lido na escala do cilindro. A leitura é repetida a-pós um minuto.
O desempenho de espuma alcalina é testado usando uma con-centração de tensoativo de 2 g/l em solução de NaOH de 2°Be em águadesmineralizada com NaOH de 2°Be sendo equivalente a 12 g/l de NaOHsólido ou 30 ml/l de NaOH de 36°Be. A temperatura de teste fica na faixa de20 a 25°C.
TESTE DE ESPUMA PELO MÉTODO DE FLUXO CONTÍNUO
Material: 1 cilindro alto graduado, bomba peristáltica, mangueirade borracha, 2 tubos de vidro, 1 longo alcançando de 1 cm acima do fundoaté o topo do cilindro e que é ligado por uma mangueira de borracha, queconduz através da bomba,a um segundo tubo de vidro pequeno situado nonível de um equipamento de Ross Miles típico.
Concentração: 2g/l de solução de teste de tensoativo em meioneutro ou alcalino
Procedimento: 1,00 g de tensoativo é dissolvido em temperaturaambiente (sempre exatamente a mesma) em exatos 500 ml de água deioni-zada, sendo a mistura agitada até ser obtida uma solução ou mistura homo-gênea. Esta mistura é cuidadosamente introduzida no cilindro graduado de 1(previamente lavado com água deionizada), de modo que não seja formadanenhuma espuma. Um tubo de vidro transporta a solução do fundo (1 cmacima) do cilindro através de uma mangueira de borracha por meio de umabomba peristáltica para o segundo tubo de vidro, onde a solução cai no cilin-dro. A solução é continuamente recirculada a 180 ml/min. A altura da espu-ma após 1 minuto, 5 minutos e 10 minutos é registrada. A bomba é desliga-da após 10 minutos. A altura da espuma 1 minuto após a bomba ter sidodesligada também é registrada.
EFEITO IGUALIZANTE EM POLIAMIDA COM CORANTES ÁCIDOS : TESTE DE COLUNA
MATERIAL
Nylsuisse knit N66 Art. 2044
APARELHO DE TINGIMENTO
Colorstar com inserto especial para colunas
RAZÃO DE LICOR
15:1; água desmineralizada
CORANTES. TAMPÃO
O tingimento foi realizado com várias concentrações de corantesácidos mono- e dissulfonados com base em azo ou antraquinona, por exem-plo, Acid Blue 40, Acid Blue 72, Acid Blue 280, Acid Red 57, Acid Red 266,Acid Red 299, Acid Orange 127, Acid Orange 156 ou suas misturas (coran-tes Nylosan® E e Nylosan® N da Clariant).LICORES DE TINGIMENTO:SOLUCÃO TAMPÃO PH 5.
(série de concentrações sem agente igualizante e com 0%, 5%,1%, 1,5%, 2%)
CIRCULAÇÃO DE LICOR
35 ml/min, (5 l/min kg = 1/3 circulação/min)
PROCEDIMENTO DE TINGIMENTO
O licor é introduzido no equipamento de tingimento seguido, a-pós o fluxo ter-se estabilizado, pelo material têxtil. Após aquecimento compotência total de temperatura ambiente até 98°C, o tecido é tratado a 98°Cpor 15 min, e então resfriado de volta a 70°C e subseqüentemente enxagua-do com água fria por 10 min.
AVALIAÇÃO
AS COLUNAS DE TECIDO SÃO ILUSTRADAS COMO A SEGUIR:
Amostras retiradas: a coluna de tecido é dividida em 4 partesiguais. Retirada de amostra da coluna: fundo, após 1/4, 1/2, 3/4 e topo. Ava-liação: a penetração da coluna de substrato é avaliada.
A avaliação é feita visualmente contra o produto a ser comparado.
<table>table see original document page 8</column></row><table>
OS SEGUINTES PRODUTOS FORAM TAMBÉM TESTADOS:
P2: Oleilamina com 14 EO, quaternizado com 1 EO, acetato co-mo contra-íon
P3: Oleilamina com 15 EO, não quatemizada
P4: amina graxa de sebo 8 EO
P5: amina graxa de sebo 7 EO quatemizada com 1 EO, cloretocomo contra-íon
PRODUTOS COMPARATIVOS DA TÉCNICA ANTERIOR:Vl : uma beenilaminapropilamina etoxilada (Sandogen® NH daClariant)
V2: uma amina graxa (C20-C22) de cadeia longa etoxilada e sul-fonada misturada com uma amina graxa similar quaternizada e de cadeialonga.
RESULTADOS:
onde: +++++ = igualização excelente; ++++ = igual; +++ = relati-vamente igual; ++ = ainda aceitável; + desigual; o = relativamente desigual; -= muito desigual;— = totalmente desigual.
No teste de espuma, o valor reportado primeiro é o valor obtidoapós 10 min de circulação e o valor em parênteses representa o volume deespuma contido após a bomba ter ficado parada por 1 min.
<table>table see original document page 9</column></row><table>Os resultados de teste mostraram que um montante tão peque-no quanto 0,5% da composição da invenção assegurará a penetração dacoluna de poliamida; isto é, as amostras de tecido são tingidas por igual, oque não é o caso nem pode ser feito sem auxiliar.
Claims (8)
1. Processo para tingimento de materiais de fibras compostos depoliamidas naturais ou sintéticas caracterizado pelo fato que um ou maiscompostos de fórmula (I)<formula>formula see original document page 11</formula>OndeR é alquenila com insaturação simples ou dupla com 12 a 24átomos de carbono,X" é um ânion, e(n+m) tem um valor médio na faixa de 14 a 29,são usados como substância ativa de um agente igualizante.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em queR é um radical derivado de ácido oléico, ácido linoléico ou ácidolinolênico,X" é cloreto, brometo, iodeto, metossulfato, sulfato, fosfato ouacetato e (n+m) tem-um valor médio na faixa de 17 a 19.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2 em que a substân-cia ativa é um composto de fórmula (II)<formula>formula see original document page 11</formula>Onde(n+m) tem um valor médio na faixa de 17 a 19.
4. Processo de acordo com pelo menos uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato que a substância ativa é usada comouma solução aquosa onde a concentração da substância ativa is fica na faixa de 15% a 35% em peso.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato que a concentração da substância ativa na solução aquosa fica na faixade 25% a 35% em peso e 0,1% a 5% em peso de substâncias supressorasde espuma são incluídas como aditivos adicionais.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-5, caracterizado pelo fato que o tingimento é efetuado em um pH na faixa de 2 a 9.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-6, caracterizado pelo fato que a razão de licor fica na faixa de 3:1 a 50:1 nocaso de um tingimento em batelada e na faixa de 5:1 a 500:1 no caso de umtingimento contínuo.
8. Processo de acordo com a reivindicação a 7, caracterizadoelo fato que a razão de licor fica na faixa de 5 : 1 a 20: 1 no caso de um tin-gimento em batelada e na faixa de 20: 1 a 300: 1 no caso de um tingimentocontínuo.
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