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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Procédé pour teindre les matières cellulosiques.
La présente invention concerne un procédé pour traiter les matières cellulosiques, par lequel on rend ces matières propres à être teintes avec des colorants acides pour laine ou des colorants acides au chrome, les teintures ainsi obtenues étant solides au lavage et autres traitements aqueux.
Par matière cellulosique on entend toute matière contenant de la fibre de cellulose naturelle, comme le coton, le lin ou le jute, ou de la fibre ou du filament de cellulose régénérée, filée, tissée ou sous forme de papier ou de carton; on y inclut aussi la cellulose régénérée sous forme de film.
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Un but de l'invention est de procurer un moyen de teindre les matières cellulosiques avec les colorants appar- tenant aux classes des colorants connus sous les noms de co- lorants acides pour laine et de colorants acides au chrome.
On sait que ces classes se caractérisent par la présence des groupes acides sulfoniques et/ou carboxyliques. On connaît d'autres colorants, également propres à teindre la laine.
Ces colorants contiennent des groupes acides, par exemple le groupe ester sulfurique. Pour les fins de l'invention, on con- sidère ces colorants, eux aussi, comme colorants acides pour laine.
L'invention convient notamment pour la teinture de la cellulose régénérée, étant donné qu'on peut ainsi conférer à cette fibre de l'affinité pour les colorants acides. C'est ainsi qu'elle facilite la teinture des produits de viscose et analogues, notamment des fibres mixtes et des fils métis de viscose et de laine.
L'invention consiste à appliquer à une matière cel- lulosique un composé dont la molécule contient au moins un de chacun des deux groupes fonctionnels suivants. Ces deux groupes fonctionnels sont (A) un groupe ammonium ou analogue apte à réagir pendant la teinture avec un des colorants de la nature mentionnée, de telle manière que, comme on le suppo- se, la matière cellulosique emporte ou renferme dans ses in- tersti,ces intermicellaires ou dans d'autres interstices des substances pigmentaires qui peuvent être considérées comme sels organiques de l'acide du colorant, et (B) un groupe pri- mitivement tel que le composé soit soluble dans l'eau, mais qu'après application de chaleur,
il soit apte à une réaction indépendante ou conjointe telle que le traitement thermique précité ait pour effet de fixer sur la matière cellulosique une substance ne contenant plus le groupe (B), mais contenant encore
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le groupe- (A).
Plus particulièrement, le groupe (B) est tel qu'il soit capable de réagir avec la formaldéhyde. Des groupes ap- propriés classés sous (B) sont tels que le composé soit une amide carboxylique, une urée substituée ou un carbamate.
Dans ces composés, les groupes fonctionnels (A) et (B) peuvent être enchaînés entre eux par des radicaux arylé- niques ou alcoyléniques qui peuvent constituer le chaînon entier ou en être une partie; par exemple des chaînons alcoyle- niques peuvent eux-mêmes former une chaîne avec des atomes d'oxygène ou d'azote.
Suivant l'invention, on traite une matière cellulo- sique, à une température relativement peu élevée, par une so- lution d'un composé constitué de la manière décrite, et au besoin, en même temps ou consécutivement, par de la formaldé- hyde ou par une substance apte à céder de la formaldéhyde dans les conditions de la réaction, et on chauffe ensuite la ma- tière cellulosique, pendant une courte durée, à une tempéra- ture modérément élevée.
Comme composés qui aux termes de la description ci-dessus contiennent les groupes (A) et (B) y spécifiés, on doit mentionner ceux répondant à la formule générale :
R' R" R''' N (X)-L-CO-NH2 dans laquelle les symboles employés sont expliqués ci-après pour autant qu'ils n'aient pas leur signification connue ha- bituelle.
R' figure l'hydrogène ou un radical alcoyle, aral- coyle ou aryle et R" et R''' désignent le même ou un autre radical alcoyle ou aralcoyle; ou R' R" R"'Npris dans son en- semble peut désigner une amine tertiaire qui est un composé hétérocyclique représenté par la pyridine dans une classe et par les alcoyl-pyridines dans une autre; ou encore R" R''' NH
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pris dans son ensemble peut figurer une amine secondaire hé- térocyclique, par exemple la pipéridine.
L désigne le chaînon mentionné ci-dessus, par exem- ple un radical organique bivalent comme -CH2-, -CH2-CO-NH-, -CH2-CH2-NH--, -CH2-CH2-O-, -C6H4-NH-.
X figure un radical acide.
Des composés propres à être employés dans le procé- dé conforme à l'invention peuvent avantageusement être pro- duits par les procédés décrits dans les demandes de brevet anglais Nos. 16.314/37., 16.915/37 et 17.054/37.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à employer., au lieu des composés représentés par les formules générales citées ci-dessus, les produits appropriés de leur condensation avec la formaldéhyde, par exemple leurs dérivés de méthylol. Comme on le voit, on emploie en l'occurrence un composé de formaldéhyde formé préalablement, mais on peut néanmoins exécuter le traitement en présence d'une nouvelle quantité de formaldéhyde ou de substance cédant de la for- maldéhyde.
Comme substances appropriées cédant de la formaldé- hyde on peut citer par exemple la diméthylol-urée, l'éther diméthylique de la diméthylol-urée et le méthylol-uréthane.
On peut exécuter en pratique l'invention de diverses manières. C'est ainsi que (a) on imprègne la matière cellulo- sique d'une solution, par exemple d'une solution aqueuse d'un des composés mentionnés, qui contient aussi de la formaldéhyde ou une substance cédant de la formaldéhyde. Puis on sèche la matière cellulosique imprégnée et on la soumet à un bref trai-
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tement thermique. Si on le désire, le séchage et le traite- ment thermique peuvent être exécutés en une opération.
(b) On imprègne la matière cellulosique d'une solu- tion d'un ou plusieurs des composés précités et on l'expose, à l'état humide ou sec, à l'action de vapeurs de formaldéhyde, à la pression atmosphérique ou à une pression plus forte, de préférence à température élevée.
(c) On¯imprègne la matière cellulosique d'une solu- tion d'un ou plusieurs des composés mentionnés; puis, de pré- férence après séchage, on la traite dans un bain contenant de la formaldéhyde ou une substance cédant de la formaldéhyde, on la sèche et finalement on la soumet à un bref traitement ther- mique. Si c'est nécessaire, on peut de même exécuter en une opération le séchage et le traitement thermique.
(d) Lorsqu'on emploie des produits de condensation formés préalablement, par exemple les composés de méthylol précités, on exécute le traitement suivant l'un ou l'autre des procédés précédents, ou on peut omettre le traitement simultané ou subséquent au moyen de formaldéhyde ou d'une subs- tance cédant de la formaldéhyde, comme déjà expliqué ci-dessus.
On peut exécuter avantageusement l'imprégnation sus- mentionnée en employant une liqueur acidifiée contenant par exemple de l'acide borique, de l'acide acétique, de l'acide tartrique, de l'acide lactique, de l'acide tannique ou une substance acide ou un composé qui cède de l'acide dans les conditions de séchage ou de chauffage, par exemple le phospha- te monobasique d'ammonium, le chlorure d'ammonium, le thiocya- nate d'ammonium ou le bisulfite de sodium. Le traitement ther- mique peut aussi être exécuté dans des conditions d'acidité en appliquant un acide à l'état de vapeur ou par d'autres moyens.
Le traitement thermique précité peut être de courte durée, par exemple de 5 à 30 minutes, et exécuté à une tempé- rature de 100 à 140 C. Comme alternative, on peut l'exécuter
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en soumettant la matière cellulosique traitée à l'action de la vapeur d'eau pendant une courte durée, par exemple une demi-heure à une heure.
L'invention est illustrée, mais non limitée, par les exemples suivants, dans lesquels les parties indiquées sont en poids.
EXEMPLE 1
On prend du coton finement tissé de la variété appe- lée en anglais "limbric" et on l'imprègne à la température ordinaire d'une solution contenant 2 parties du produit de concentration de la formaldéhyde et du chlorure de/3-uréido- éthyl-pyridinium, répondant à la formule C5H5N(Cl)- CH2- CH2- NH-CO-NH2, et 0,3 partie de phosphate bibasique d'ammonium, dans 98 parties d'eau. On essore la matière cellulosique pour éliminer l'excédent de liqueur et on la sèche ensuite dans un courant d'air chaud à la température de 60 C. On chauffe le tissu sec pendant 5 minutes à la température de 120 C. Après chauffage, on rince le tissu à fond dans de l'eau chaude. On peut alors teindre le tissu avec des colorants acides pour laine.
Par exemple, on rince dans l'eau 100 parties de co- ton traité et on les introduit à 40 - 50 C., dans 20 fois leur poids d'une solution contenant 1 partie de Azo Geranine 2G (Index des Colorants, No 31) dans 1000 parties d'eau. On porte le bain de teinture à l'ébullition et on le maintient à l'ébullition pendant 30 minutes. Puis on retire la matière cel- lulosique, on la rince et on la sèche. La teinture est pres- qu'entièrement extraite du bain de teinture, la matière cellu- losique traitée étant teinte en une nuance d'un rouge complet.
La teinture fait preuve d'une grande résistance à l'eau et aux traitements de lavage.
Comme alternative, on peut teindre 100 partie de coton
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traité, dans un bain contenant 1 partie de Coomassie Violet 2R (Index des Colorants, No 758), 3 parties d'acide acétique et 10 parties de sulfate de sodium dans 3000 parties, d'eau, en observant les conditions de teintures décrites ci-dessus.
La matière cellulosique est ainsi teinte en une nuance violet franc qui résiste bien à l'eau et au savonnage.
EXEMPLE 2
On trempe un tissu de soie de viscose dans une so- lution contenant 2 parties de chlorure d'uréido-éthyl-pyridi-
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nium, répondant à la formule C5H5N (Cl) -CH2-CH2-NH-CO-NH2, 0, 3 partie de phosphate monobasique d'ammonium et 3,0 parties d'une solution aqueuse de formaldéhyde à 40 %, dans 100 par- ties d'eau froide. On essore la matière cellulosique jusqu'à ce qu'elle ne contienne plus que son propre poids de solution et on la sèche dans un courant d'air chaud à 60 C. On la chauf- fe ensuite pendant une demi-heure à 140 C. La matière cellulo- sique a alors line plus grande affinité pour les colorants aci- des pour laine. On peut la teindre, par exemple avec du Coomas- sie Violet 2R (Index des Colorants, No.758) par le procédé dé- crit à l'Exemple précédent.
EXEMPLE 3.
On trempe un tissu dit "stockinette", en soie de viscose, dans une solution contenant 2 parties de chlorure de carbamyl-méthyl-pyridinium, répondant à la formule C5H5N(Cl)- CH2-CO-NH2, 0,3 partie de phosphate monobasique d'ammonium et 12,5 parties de solution aqueuse de formaldéhyde à 40 % dans 100 parties d'eau froide. On essore la matière cellulosique jusqu'à ce qu'elle ne contienne plus que son propre poids de solution et on la sèche dans un courant d'air chaud à 60 C.
On la chauffe ensuite pendant une demi-heure à 140 C. La ma- tière cellulosique a alors de l'affinité pour les colorants ¯acides de la laine et pour les colorants acides au chrome et on peut la teindre avec ces colorants de la manière habituel- lement adoptées pour la teinture de la laine. En outre, les
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teintures ainsi obtenues sont solides au lavage et autres traitements aqueux.
Par exemple, on peut prendre 100 parties de tissu "stokinette" de soie de viscose, traitées de la manière dé- crite par l'un ou l'autre des agents ci-dessus, et les tein- dre pendant 1 heure, à l'ébullition, dans une solution conte- nant 2 parties de Azo Geranine 2G (Index des Colorants, No.31), 3 parties d'acide sulfurique concentré et 10 parties de sulfa- te de sodium, dans 3000 parties d'eau. On produit ainsi une nuance rouge franc qui est très solide aux traitements de savonnage aqueux.
Si dans le procédé ci-dessus, on employait au lieu de chlorure de carbamyl-méthyl-pyridinium un poids égal de méthosulfate de p-diméthylaminophényl-urée, répondant à la
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formule p-(CH3)3 N.(So4CH3)-C6H4-NH-CO-NH 2' on obtient de même un tissu ayant de l'affinité pour les colorants acides pour laine.
Si au lieu de chauffer pendant une demi-heure à 140 C., on soumet un tissu de viscose, imprégné de la manière décrite de l'un ou de l'autre des agents ci-dessus, à l'action de la vapeur d'eau à la pression atmosphérique ou à une pres- sion légèrement plus élevée, pendant une demi-heure, on ob- tient une matière cellulosique qui a de même une plus grande affinité pour les colorants acides pour laine.
EXEMPLE 4.
On trempe un tissu de soie artificielle viscose dans une solution contenant 2 parties de chlorure d'hydroxyméthyl- carbamyl-méthyl-pyridinium, répondant à la formule C 5 H 5 N(Cl)- CH2-CO-NH-CH2OH, dans 100 parties d'eau, et on l'essore ensui- te de manière qu'il retienne son propre poids de solution. On le chauffe ensuite, sans séchage préalable, à 140 C., pendant une demi-heure. La matière cellulosique a alors de l'affinité
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pour les colorants acides pour laine et on peut le teindre avec ces colorants de la manière habituellement adoptée pour la teinture de la laine.
Ainsi, par exemple, on teint 100 parties de viscose traitée,pendant 1 heure, à l'ébullition, dans un bain conte- nant 2 parties de Tartrazine N (Index des Colorants, No 640),
3 parties d'acide sulfurique concentré, 10 parties de sulfate de sodium et 3000 parties d'eau. La teinture ainsi obtenue a une nuance jaune franc qui est solide au savonnage aqueux.
EXEMPLE 5.
On trempe de la fibre de viscose dans une solution contenant 2 parties de chlorure de carbamyl-méthyl-pyridinium,
0,3 partie de phosphate monobasique d'ammonium et 12,5 parties d'une solution aqueuse de formaldéhyde à 40 %, dans 100 parties d'eau. On essore la fibre de manière qu'elle contienne son propre poids de solution et on la sèche ensuite dans un cou- rant d'air chaud à 60 C. Finalement on la chauffe pendant une demi-heure à 140 C. La fibre a alors de l'affinité pour les colorants acides pour laine et pour les colorants acides au chrome et on peut la teindre avec ces colorants par les procé- dés habituellement adoptés pour la teinture de la laine.
Ainsi, par exemple, on teint 100 parties de la fibre de viscose traitée, pendant 1 heure, à l'ébullition, dans un bain contenant 2 parties de Naphthalène Orange G (Index des Colorants, No.151), 3 parties d'acide sulfurique concentré, 10 parties de sulfate de sodium et 3000 parties d'eau. La fi- bre est ainsi teinte en une nuance orangé franc qui est solide aux traitements de savonnage aqueux.
Comme alternative, on teint 100 parties de la fibre traitée, pendant 1 heure, à l'ébullition, dans un bain conte- nant 8 parties de Solochrome Black WDFA (Index des Colorants, No.203), 3 parties d'acide acétique aqueux à 30 %, 10 parties
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de sulfate de sodium et 3000 parties d'eau. Puis on ajoute 200 parties de solution aqueuse d'acide sulfurique à 1 % et on maintient le bain à l'ébullition pendant les 15 minutes suivantes. On ajoute alors 300 parties d'une solution aqueuse de bichromate de potassium à 1 % et on maintient le bain à l'ébullition pendant la demi-heure suivante. On retire ensuite la fibre du bain, on la rince et on la sèche. Elle est ainsi teinte en une nuance noir franc qui est solide aux traitements de savonnage aqueux.
EXEMPLE 6.
On trempe un tissu de viscose dans une solution contenant 2 parties de chlorure de carbamyl-méthyl-pyridinium, 0,3 partie de phosphate monobasique d'ammonium et, 3 parties d'une solution aqueuse de formaldéhyde à 40 % dans 100 parties d'eau.
On essore le tissu jusqu'à ce qu'il ne retienne plus que son propre poids de solution et on le chauffe ensuite pendant une demi-heure à 140 C. La matière textile a alors de l'affinité pour les colorants acides pour laine et pour les colorants acides au chrome.
Ainsi, par exemple, on peut la teindre pendant 1 heu- re à l'ébullition dans un bain contenant 2 parties de Coomas- sie Navy Blue 2RN (Index des Colorants, No.289), 0,5 partie de bichromate de potassium et 3000 parties d'eau. Puis on rince la matière textile et on la sèche. Elle est ainsi teinte en une nuance bleu foncé qui a une solidité satisfaisante au savonna- ge aqueux.
REVENDICATIONS.
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