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Procédé pour la teinture en masse de fibre artificielle de caséine.
Le brevet italien No. 348661 du 28 août 1935, déposé au nom d' Antonio FERRETI, protège la préparation d'une nouvelle fibre artificielle filée à partir d'une solution alcaline de caséine. Cette fibre possède des propriétés semblables à celles de la laine tout en ayant cependant une solidité bien moins bonne que celle-ci.
Elle accuse par ailleurs le grand inconvénient de perdre encore de sa solidité lorsqu'elle est traitée dans de l'eau bouillante (voir Dr. Jos. Plail, Melliands Textil-Berichte, Juin 1936). La cuisson dans une solution légèrement acide ou alcaline provoque un gonflement de cette fibre qui après séchage n'offre plus aucune résistance. Cette particularité entraîne donc des difficultés lors de la @ teinture de cette nouvelle fibre. La teinture en bain fortement acide ou à température trop élevée, telle qu'elle est souvent nécessaire pour permettre la pénétration
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complète du colorant dans la fibre, particulièrement lorsqu'il s'agit de fibres d'un caractère similaire à celui de la laine, serait ici d'un effet très nuisible.
Il ressort donc de ce qui précède que la teinture avec des colorants acides pour laine rend, à cause du traitement en bain acide, cette fibre de caséine facilement dure et cassante. Par ailleurs, un traitement en bain fortement alcalin, nécessaire pour certains colorants, est impossible, Le nombre de colorants et de méthode de teinture convenant pour cette fibre s'en trouve par conséquent limité.
On vient cependant de trouver que l'on peut obtenir facilement dans le domaine de la fibre de caséine, des teintures extrêmement solides, de toutes nuances, en fabrication de cette fibre, en ajoutant à la solution alcaline de caséine employée pour la fabrication de cette fibre, à un stade quelconque de cette fabrication, une solution d'éthersels sulfuriques de colorants à cuve leuconiques et en développant la nuance par un traitement d'oxydation approprié en milieu acide à un moment quelconque de la fabrication, après la filature proprement dite.
Selon les indications du dit brevet italien, on peut également mélanger la masse de caséine nécessaire pour l'obtention de la fibre de caséine avec une masse de viscose et l'on obtient ainsi une nouvelle fibre mixte de caractère intermédiaire entre celui de la laine et de la rayonne de viscose ou se rapprochant de celui de la soie naturelle. Dans ce cas, on pourra d'abord ajouter
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à cette masse de viscose une solution d'éthersel sulfurique d'un colorant à cuve leuconique et la mélanger ensuite avec la masse de caséine.
On obtient ainsi en partant d'une solution de oaséine ou d'un mélange de solutions de caséine et de viscose auxquelles on a ajouté une solution d'éthersel, des fils teints qui présentent un unisson parfait. Les différences d'affinité de la fibre pour les colorants qui sont provoquées par des variations dans les conditions de fabrication et qui, dans les procédés de teinture ordinaires, ont l'inconvénient de se révéler par des irrégularités d'unisson, n'ont ici aucune influence. De plus, ces teintures possèdent les meilleures solidités. Le nouveau procédé représente donc un important progrès technique.
On ne pouvait admettre d'emblée que l'addition d'une solution d'éthersel sulfurique de colorants à cuve leuconiques à la solution alcaline de caséine serait sans influence néfaste. On sait, par exemple, que dans certaines conditions leasolutions d'éthersels de colorants à cuve leuconiques peuvent précipiter des albumines. On pouvait craindre qu'en l'occurrence ces solutions n'agissent de même sur la masse de caséine. Ce n'est cependant pas le cas. Par ailleurs, la plupart des éthersels cristallisent très facilement et certains d'entre eux sont facilement précipités de leur solution par les alcalis, de sorte que l'on pouvait craindre une cristallisation partielle des colorants dans la solution fortement alcaline de caséine, ce qui aurait donné lieu à des inégalités dans la teinture et à un salissage des appareils.
Cela
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n'est cependant pas le cas, les éthersels restant en parfaite solution.
D'autre part on sait, par les indications du brevet italien No. 348661, que l'addition de très petites quantités de certains sels alcalins suffit pour épaissir fortement la masse de caséine. On pouvait donc craindre que les éthersels, qui, particulièrement sous leur forme commerciale, contiennent des sels aloalins, n'aient une action néfaste affectant, entre autres, la filabilité de la masse. On pouvait encore craindre que pendant la coagulation de la fibre de caséine, qui s'effectue lentement, ou que pendant les traitements ultérieurs dans différents bains, nécessaires pour rendre la fibre insoluble, les éthersels facilement solubles ne soient éliminés de la fibre. Il est surprenant de constater, toutefois, que ce n'est pas le cas et que pendant toute la durée de la fabrication il ne se produit aucun dégorgement ni aucune élimination du colorant.
Le nouveau procédé est illustré par les exemples suivants: E x e m p 1 e 1.
300 gr. de pâte de caséine préparée selon les données du dit brevet italien No. 348661, renfermant 100 gr. de caséine et 200 gr. d'eau, sont brassés dans un appareil approprié muni d'un bon dispositif agitateur, avec 24 cm3 de soude caustique (32 %) et 81 cm3 d'eau.
On maintient le tout à une température constante de 24 C. Après quelques heures la caséine est complètement dissoute et la masse obtenue commence à devenir plus
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épaisse. On ajoute ensuite peu à peu, en remuant constamment, 150 cm d'eau environ, maintenue à la température de 24 0. Puis on continue à diluer cette masse en ajoutant, peu à peu, une solution filtrée de 3 gr. d'éthersel du leucodérivé de 6-éthoxy-4'-méthyl-6'chlorothioindigo dans 150 cm3 d'eau à la température de 24 C. Après avoir bien mélangé, on brasse cette masse jusqu'à obtention de la meilleure consistance physique pour la filature. On devra éventuellement ajouter encore de petites quantités d'eau à 24 0.
La meilleure consistance physique est obtenue, en moyenne, après une durée de 40 à 48 heures depuis le commencement de l'opération de brassage. La masse est ensuite filtrée, débarrassée de bulles d'air et filée. La coagulation du fil est effectuée selon les indications du brevet italien No. 348661.
On emploiera, par exemple, comme bain de coagulation, une solution de 140 cm3 d'acide sulfurique (96 %) et de 400 gr. de sulfate de sodium cale., par litre d'eau.
La température du bain est d'environ 53 C. Les fils obtenus sont enroulés, après le passage dans le bain de coagulation, sur une bobine perforée et résistant aux acides, sur laquelle ils resteront, selon leur titre,plus ou moins longtemps jusqu'à coagulation totale. La bobine de fil est traitée ensuite dans un appareil approprié en un bain de développement contenant 4 gr. de nitrite de sodium crist., 20 cm3 d'acide sulfurique (96 %), 120 gr. de chlorure de sodium et 10 gr. d'une solution de formaldéhyde (40 %) par litre d'eau. La température du bain est d'environ 25 0. La durée du développement dépend de la quantité de fil enroulé et de la facilité
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de circulation du bain à travers la bobine.
Lorsqu'il n'y a qu'une petite couche de fil et que le bain peut circuler rapidement à travers toutes les parties de la bobine, un traitement de 15 minutes suffit pour obtenir un développement complet. Le fil est traité ensuite, selon le brevet italien mentionné plus haut, dans des bains de durcissement appropriés. Puis on le rince dans de l'eau et le traite dans des solutions appropriées pour obtenir le toucher et la souplesse désirés. On obtient ainsi des fils d'une nuance rose d'intensité moyenne. Un examen de cette teinture au microscope ne révèle ni cristallisation, ni précipitation de quelque sorte que ce soit. La teinture ainsi obtenue n'est pas seulement d'un unisson parfait, mais elle présente encore de très grandes solidités.
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100 gr. de caséine sèche et pulvérisée, obtenue selon les données du dit brevet italien No. 348661, sont brassés dans un appareil approprié muni d'un dispositif agitateur, pendant 2 à 3 heures, à une température de 24 C., avec 200 cm3 d'eau. On ajoute ensuite une solution de 20 cm3 de soude caustique (32 %) dilués dans 77 cm3 d'eau, et remue énergiquement jusqu'à ce que la dissolution soit totale. Lorsque la masse obtenue commence à épaissir, on dilue lentement avec une solution de 3 gr. d'éthersel énolique à basende la 3:3'-dichloro-1:2-2':1'dianthraquinone azine (voir brevet français No. 726.168 du 12 novembre 1931) dans 100 cm3 d'eau à la température de 24 C. On remue énergiquement et procède ensuite
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exactement comme pour l'exemple 1.
On obtient ainsi des fils teints en bleu-clair de très bonnes solidités.
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On procède exactement comme pour l'exemple 2.
Le fil obtenu est développé, après avoir passé dans un bain de coagulation, dans une solution contenant 3 gr. de chlorure de fer, 20 cm3 d'acide sulfurique (96 %) et 20 gr. de chlorure de sodium par litre d'eau, à la température de 30 C. Le colorant est complètement développé après un temps plus ou moins long selon la manière dont on aura opéré. Lorsqu'il y a peu de fil et qu'un contact intime et rapide avec le bain est assuré, une durée de développement de 15 minutes sera suffisante. Le fil est traité ensuite dans les différents bains de durcissement prévus dans ledit brevet italien No. 348. 661, puis lavé, passé dans des bains d'avivage et terminé. On obtient ainsi une nuance bleu-clair de très bonnes solidités.
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On procède exactement comme pour l'exemple No. 1 avec la différence que l'on dilue avec une solution de 3 gr. d'éthersel de leuco-diméthoxy-dibenzanthrone dans 200 cm3 d'eauà la température de 24 C. La masse est filée comme pour l'exemple 1 et coagulée. Le fil obtenu est passé dans les différents bains de durcissement dont la concentration va en augmentant, comme cela est prévu dans ledit brevet italien No. 348. 661. Après ce traitement on développe la nuance, à 25 C., dans un bain contenant 4 gr. de nitrite de sodium et 20 cm d'acide
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sulfurique (96 %) par litre d'eau. La durée du traitement dépend de la vitesse avec laquelle le bain peut agir sur le fil. Lorsque celui-ci se trouve sous forme d'écheveau, une durée de développement de 10 à 15 minutes par exemple sera suffisante.
On lave ensuite le fil, le traite au besoin avec des agents adoucissants et termine.
On obtient ainsi des fils teints dans une nuance verte, vive, d'intensité moyenne et d'excellentes solidités.
Exemple 5.
On procède exactement comme dans l'exemple 4 avec la différence que l'on a déjà ajouté au bain de coagulation 4 gr. de nitrite de sodium par litre. Le développement s'effectue par conséquent déjà lors de la coagulation du fil et simultanément avec celle-ci. Le fil est traité ensuite, comme il a déjà été indiqué, dans des solutions de formaldéhyde et de chlorure de sodium,puis lavé et terminé. On obtient le même résultat que dans l'exemple 4.
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300 gr. de pâte de caséine (voir l'exemple 1 plus haut) sont brassés dans un appareil approprié avec 23 cm3 de soude caustique (32 %) et 88 cm3 d'eau, à la température de 24 C., jusqu'à ce que la dissolution soit parfaite. Aussitôt que la masse commence à épaissir,on ajoute lentement et en remuant continuellement une solution filtrée de 3 gr. d'éthersel de leuco-4-méthyl-5-
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chloro-7-méthoxy-4'-chloro-2-indol-2'-naphtaléneindïgo dans 200 cm3 d'eau. Comme à l'ordinaire la masse est
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portée au degré d'épaississement désiré, filée et coagulée comme indiqué dans l'exemple 1 sus-décrit. Puis, on développe en un bain contenant 120 gr. de chlorure de sodium, 20 cet d'acide sulfurique (96 %), 1 gr. de rhodanate d'ammonium et 2 gr. de bichromate de potassium par litre, à la température de 20 C.
La durée du développement dépend du genre de traitement. Lorsque le bain entre facilement et rapidement en contact avec le fil, la nuance sera déjà complètement développée après 5 à 10 minutes. On traite ensuite dans les bains de durcissement prévus dans ledit brevet italien, lave et termine. On obtient un fil teint en un bleu vif d'excellentes solidités.
On pourrait citer encore d'autres exemples en ajoutant la quantité de nitrite de sodium nécessaire pour le développement, de suite aveo le colorant au moment de teindre la masse de caséine, de façon qu'en passant par le bain de coagulation le fil soit coagulé en même temps que sa teinture sera développée.
Il y a lieu d'insister encore une fois sur le fait que dans aucun des bains employés, ni pour la coagulation, ni pour le durcissement, etc., le colorant n'est éliminé de la fibre. Il est donc possible d'obtenir dans le même bain de coagulation, simultanément, des fibres artificielles teintes et incolores.
Le présent procédé convient d'une manière générale pour la teinture solide de fils, de bourres, de rubans, de tresses ou autres produits de caséine régénérée ou de mélanges de caséine régénérée et de cellulose régénérée.
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les éthersels de colorants à cuve leuconiques, qui s'emploient dans le procédé de la présente invention, se trouvent décrits dans le brevet français No. 551.666 du 16 septembre 1921.
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