<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE STABILISATION DE MATIERES TEXTILES.
La présente invention concerne un procédé de stabilisation des matières textiles contre le rétrécissement progressif consécutif à des lava- ges répétés et contre l'étirage normal qu'elles subissent au cours des opé- rations finales de leur préparation, stabilisateur effectuée en même temps que la teinture de la dite matière à l'aide d'un colorant pour cuve.
Normalement,le traitement d'une matière textile, telle qu'un tissu en cellulose régénérée par exemple, et la teinture de cette matière s'effectuent en deux temps, le tissu étant teint dans une première opéra- tion, puis soumis à un traitement destiné à le stabiliser. Dans ce procédé usuel en deux temps, on teint d'abord le tissu au courts d'une opération comprenant les étapes suivantes :
1 - Préparation du tissu en vue de sa teinture par débouillis- sage, dégraissage, rinçage et séchage du tissu.
2 - Application sur le tissu de la matière colorante pour cuve.
3 - Réduction du colorant à l'état de leuco-dérivé.
4 - Oxydation du leuco-dérivé en colorant.
5 - Lavage du tissu après le traitement oxydant.
6 - Séchage.
7 - Elargissage du tissu à la dimension désirée.
Après avoir effectué cette dernière opération, on soumet le tissu à un traitement destiné à le stabiliser contre le rétrécissement, en utilisant généralement à cet effet une résine synthétique. Ce traitement comporte les étapes suivantes :
8 - Imprégnation du tissu par la résine.
9 - Séchage du tissu traité à la résine.
<Desc/Clms Page number 2>
10 - Chauffage de la résine déposée sur le tissu de façon à l'a- mener à l'état insoluble.
11 - Lavage du tissu traité par la résine durcie.
12 - Séchage du tissu et
13 - Elargissage du tissu à la dimension désirée.
La présente invention, selon laquelle les matières textiles sont efficacement 'stabilisées à la-fois contre le rétrécissement progressif consé- cutif à des lavages répétés et contre l'étirage au cours du finissage, pen- dant qu'elles sont teintes par un colorant pour cuve, comprend les étapes suivantes :
1 - Préparation du tissu par débouillage, dégraissage et séchage.
2 - Application simultanée du colorant pour cuve et d'un agent spécial de stabilisation.
3 - Séchage.
4 - Chauffage de l'agent de stabilisation.
5 - Réduction du colorant à l'état de leuco-dérivé.
6 - Oxydation du leuco-dérivé le ramenant à l'état de colorant.
7 - Lavage après oxydation.
8 - Séchage et
9 - Elargissage du tissu à la dimension désirée.
Il ressort de ce qui précède que le procédé selon l'invention per- met d'éliminer quatre des étapes qui sont nécessaires selon la pratique habi- tuelle, ce qui réduit les manipulations et le temps nécessaires pour préparer la matière textile en vue de sa vente, et abaisse considérablement le prix du tissu grâce à une sensible diminution des frais entraînés par la main-d'oeu- vre et la fabrication.
Etant donné que l'invention revêt une- importance particulière pour le traitement des tissus formés en totalité ou en partie de fibres, de fila- ments ou de fils en cellulose régénérée, y compris les fils formés principa- lement de rayonne, de viscose, on la décrira en détail dans son application au traitement de ces tissus.
On n'a jamais pu réussir industriellement à teindre et à stabili- ser simultanément un tissu en cellulose régénérée de façon à le protéger à la fois contre le rétrécissement progressif consécutif à des lavages répétés et contre l'étirage qui se produit normalement lorsqu'on soumet ces tissus aux opérations de finissage. Les éthers de cellulose, que l'on a proposé com- me agents de stabilisation, confèrent aux tissus une certaine stabilité con- tre le rétrécissement consécutif à des lavages répétés, mais ils ne le stabi- lisent pas contre l'étirage subi au cours de l'opération de finissage.
De plus, la plupart des traitements sur lesquels on a compté pour conférer de la sta- bilité du tissu mettaient en jeu des substances qui ne sont pas compatibles avec les matières colorantes connues, ou ne sont pas susceptibles d'être em- ployées en combinaison avec ces matières. La résine urée-formaldéhyde, par exemple, est l'une des substances que l'on a envisagé d'appliquer aux tissus en cellulose régénérée sous la forme.d'un précondensat que l'on amène à l'é- tat insoluble sur le tissu par chauffage.
Les tissus en cellulose régénérée ne peuvent pas être teints avec succès au moyen d'une matière colorante pour cuve, appliquée par exemple sur le tissu au sein d'un agent de traitement com- prenant une résine urée-formaldéhyde, étant donné que la résine retarde la réduction de la matière colorante à l'état de leuco-dérivé soluble, laquelle doit être effectuée sur le tissu après transformation de la résine à l'état insoluble. D'autres résines de ce type présentent des inconvénients identi- ques ou analogues.
Le fait que les résines-exercent un effet retardateur ou inhibiteur sur la réduction des matières colorantes pour cuve dont le tissu est imprégné constitue l'un des facteurs qui explique la raison pour laquelle
<Desc/Clms Page number 3>
la stabilisation du tissu, simultanément à sa teinture au moyen d'une-ma- tière colorante pour cuve, est restée un but désirable qui n'a pu, toute- fois, encore être atteint.
Le traitement du tissu au moyen d'un éther de cellulose préalablement teint ne permet pas d'atteindre le but de l'inven- tion, étant donné que les éthers de cellulose ne stabilisent pas le tissu contre l'étirage au cours des dernières opérations de finissage que l'on doit effectuer après avoir précipité l'éther sur le tissu, et que de plus, la teinture n'est réalisée que par une simple fixation mécanique de la ma- tière colorante à la surface du tissu, par fixation de l'éther sur cette surface. Jusqu'à présent, la pratique adoptée couramment dans l'industrie était la pratique ancienne consistant à teindre le tissu en une opération, puis à traiter le tissu teint au moyen d'un agent destiné à lui conférer la stabilité, ce traitement étant, ainsi qu'expliqué en détail ci-dessus, ef- fectué au cours d'une opération différente et séparée.
La demanderesse a trouvé que les matières textiles, en parti- culier en cellulose régénérée, peuvent être stabilisées avec succès contre le rétrécissement consécutif à des lavages répétés et contre l'étirage nor- mal au cours des dernières opérations de finissage faisant suite à la sta- bilisation, en même temps que la teinture des dites matières, pourvu que la stabilisation soit effectuée au moyen d'un éther de cellulose soluble dans les alcalis et insoluble dans l'eau et de formaldéhyde, appliqués con- jointement aux matières textiles avec la matière colorante, dans des condi- %ions particulières et contrôlées, ainsi qu'il sera exposé par la suite.
Selon l'invention, on imprègne ou on traite les matières tex- tiles, particulièrement les tissus formés principalement de cellulose régé- nérée, au moyen d'un agent aqueux de traitement ayant un pH compris entre 1,2 et 6,5 et contenant la matière colorante, l'éther de cellulose soluble dans les alcalis et insoluble dans l'eau et la formaldéhyde, on les sèche en l'absence de pression de contact et, de préférence, sous tension, on les chauffe en l'absence de pression de contact en vue de transformer l'al- déhyde, et on leur fait subir, si nécessaire, un traitement ultérieur en vue de développer la teinture sur le tissu.
La matière colorante appliquée sur le tissu dans le liquide aqueux de traitement contenant l'éther de cellulose soluble dans les alca- lis et insoluble dans l'eau et la formaldéhyde destinés à stabiliser le tis- su, est de préférence un colorant pour cuve. Dans les conditions de mise en oeuvre du procédé, l'éther de cellulose et l'aldéhyde qui contribuent con- jointement à stabiliser le tissu, après transformation de l'aldéhyde, ne retardent ou n'inhibent pas la réduction, sur le tissu, du colorant pour cuve à l'état de leuco-dérivé soluble, ou le développement de la teinture par oxydation.
Après que le tissu a été chauffé à la température de trans- formation de la formaldéhyde, puis traité en vue de la réduction du colorant pour cuve insoluble à l'état de leuco-dérivé soluble, et enfin soumis à un traitement oxydant en vue de développer la teinture sur le.tissu, celui-ci est effectivement stabilisé ét teint à la nuance voulue et présente une excel- lente résistance à la lumière et aux lavages. Les résultats obtenus selon la présente invention diffèrent de ceux que l'on peut obtenir en traitant la ma- tière textile avec un éther de cellulose préalablement teint.
Dans ce procé- dé, le tissu est stabilisé efficacement à la fois contre le rétrécissement progressif consécutif à des lavages répétés et contre l'étirage au cours de l'opération de finissage, et les fibres du tissu sont teintes en profondeur, tandis que les tissus traités au moyen d'un éther de cellulose préalablement teint ne sont pas stabilisés efficacement contre l'étirage au cours de l'o- pération de finissage et que les fibres du tissu ne sont pas teintes en pro- fondeur, la teinture étant obtenue par fixation mécanique à la surface du tissu.
On prépare l'agent de traitement appliqué au tissu selon ce mode de procéder en mélangeant l'éther de cellulose soluble dans les alcalis et insoluble dans l'eau avec une solution alcaline aqueuse, par.exemple, avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, en dispersant dans le mélange le colorant pour cuve insoluble, puis en ajoutant la formaldéhyde. Le pH du
<Desc/Clms Page number 4>
mélange obtenu est du côté des valeurs alcalines ; est compris d'habitude entre 12 et 14; on ajoute alors un régulateur du pH, par exemple un acide mi- néral fort tel que l'acide sulfurique, en quantité suffisante pour neutrali- ser l'alcali et abaisser le pH à une valeur comprise entre 1,2 et 6,5.
En gé- néral, on peut ajouter une proportion en poids de 1,7 à 2,9% d'acide sulfu- rique, ce qui représente un excès par rapport à la quantité nécessaire pour neutraliser l'alcali, l'excès d'acide servant de catalyseur de condensation de l'aldéhyde, au moment où le tissu est chauffé à la température de trans- formationo On peut ajouter l'acide à l'agent alcalin à la température ambian- te ou à une température inférieure à la température ambiante.
L'agent aqueux de traitement ayant un pH compris entre 1,2 et 6,5 et contenant l'éther de cellulose, le colorant pour cuve dispersé et la for- maldéhyde, est de préférence appliqué sur le tissu à teindre et à stabiliser pendant que celui-ci est maintenu sous tension, par exemple par imprégnation; on sèche ensuite le tissu sous tension, par exemple sur une rame à une tem- pérature de 115 ou en dessous, par exemple entre 93 et 115 . On chauffe ensuite le tissu sec à une température de 1500 à 177 pendant une durée gé- néralement inversement proportionnelle à la température, de façon à amener l'aldéhyde à l'état insoluble et à coaguler l'éther de cellulose. On effec- tue le séchage et le chauffage en l'absence de pression de contact.
On chauf- fe le tissu en vue de transformer l'aldéhyde pendant qu'il est sur une rame ou appareil analogue, en soufflant de l'air chaud dessus. De préférence, on effectue la condensation de l'aldéhyde pendant que le tissu est maintenu sous tension, mais cela n'est pas indispensable, tandis que l'application du liquide de traitement et le séchage du tissu ainsi traité doivent être effectués sous tension si l'on veut obtenir les meilleurs résultats.
On peut réduire sur le tissu le colorant pour cuve à l'état de leuco-dérivé soluble, après avoir procédé à la condensation de l'aldéhyde. et à la coagulation de l'éther, par les procédés usuels de réduction des colorants pour cuve, par exemple en traitant le tissu avec une solution a- queuse, d'hydroxyde de sodium et d'hydrosulfite de sodium en quantités con- trôlées. On peut effectuer le développement de la teinture en traitant le tissu imprégné du leuco-dérivé au moyen d'une solution aqueuse d'un agent légèrement oxydant, tel que le perborate de sodium.
Dans un mode de mise en oeuvre avantageux, le milieu de traite- ment comprend également un agent exerçant une action adoucissante ou plas- tifiante sur l'aldéhyde condensée, ou sur la matière textile, ou sur les deux. On peut ajouter le plastifiant à l'agent de traitement présentant un pH alcalin ou acide, mais on l'ajoute habituellement après avoir dispersé la matière colorante au sein de l'agent alcalin aqueux contenant l'éther de cellulose soluble dans les alcalis et insoluble dans l'eau.
Le milieu aqueux de traitement présentant un pH compris entre 1,2 et 6,5 contient de 0,5 à 1,5% et de préférence 1% environ, d'éther de cellulose soluble dans les alcalis et insoluble dans l'eau, de 0,01 à 5% d'un colorant pour cuve, de 1 à 5% et de préférence 3% environ de formaldéhyde, et de 0,5 à 1,5% d'agent plastifiant, les pourcentages étant exprimés en poids basé sur le poids de l'agent de traitement. Avant neutralisation, l'al- cali est présent dans le milieu sous une concentration de 0,5 à 1,5%.
Par éther de cellulose soluble dans les alcalis et insoluble dans l'eau, il convient de comprendre les éthers qui sont insolubles dans l'eau mais qui sont solubles à la température ambiante ou à une température réduite, dans les solutions aqueuses alcalines ayant une concentration de 1 à 8%, ces éthers compre nant les éthers simples alcoyliques, les éthers carboxy-alcoyliques, les éthers hydroxyalcoyliques, les éthers mixtes al- coyl-hydroxyalcoyliques, les éthers mixtes alcoyl-carboxy-alcoyliques et les sels des éthers carboxyalcoyliques. Les hydroxyéthyl-celluloses ayant une viscosité standard comprise entre 0,05 et 2, et un degré moyen de subs- titution de 0,10 à 0,40 groupe d'oxyde d'éthylène par unité de glucose an- hydre donnent satisfaction.
La viscosité standard est celle d'une solution contenant en poids 85% d'eau, 6% d'éther de cellulose et 9% d'hydroxyde de
<Desc/Clms Page number 5>
sodium, mesurée à 25 et exprimée en multiple de la viscosité du glycérol à 25 .
Le milieu aqueux peut être formé à partir d'une solution aqueuse d'un alcali minéral fort tel que l'hydroxyde de sodium, de potassium, ou de lithium. On mélange de préférence l'éther de cellulose, le colorant à la cu- ve et la formaldéhyde avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, dans l'ordre indiqué. On peut dissoudre l'éther dans le milieu alcalin de façon à obtenir une concentration supérieure à celle finalement désirée, puis di- luer la solution à la concentration désirée. Le régulateur de pH ajouté à l'agent de traitement peut être un acide ou un sel quelconque susceptible de ramener la valeur du pH entre 1,2 et 6,5. On préfère actuellement l'aci- de sulfurique.
Lorsqu'on ajoute l'acide sulfurique au milieu aqueux conte- nant l'éther, le colorant et la formaldéhyde, en quantité suffisante pour amener le pH entre 1,2 et 6,5, on constate avec surprise que l'éther n'est pas précipité, de façon apparente, bien que l'acide sulfurique soit connu comme agent précipitant ces éthers.
On peut ajouter au milieu alcalin aqueux contenant l'éther de cellulose soluble dans les alcalis et insoluble dans l'eau et la formaldéhy- de, un colorant pour cuve quelconque, soit anthracénique, soit du groupe de l'indigo, soit au soufre. On ajoute le colorant pour cuve insoluble à la solution ou à la dispersion alcaline d'éther sous la forme d'une pâte et on l'y disperse par agitation.
On mélange de préférence l'éther de cellulose, le colorant pour cuve et la formaldéhyde à la solution alcaline aqueuse à la température am- biante ou au-dessous et l'on applique de préférence l'agent de traitement à la matière textile à la température ambiante ou au-dessous.
L'agent plastifiant ou adoucissant peut être une matière quel- conque analogue à la cire qui est auto-émulsionnable dans le milieu aqueux de traitement en même temps que compatible avec les autres produits du mi- lieu et chimiquement inerte par rapport aux dits produits. A titre d'exemple d'agents plastifiants ou adoucissants, on peut citer les éthers et les es- ters des alcools polyvalents contenant un ou plusieurs groupes hydroxyle li- bres et les produits de condensation de ces corps avec l'oxyde d'éthylène contenant par exemple de 1 à 50 groupes oxyde d'éthylène par molécule.
Par exemple, la matière auto-émulsionnable analogue à la cire utilisée comme a- gent plastifiant peut être un éther butylique d'un alcool polyvalent, tel que l'éther monobutylique de l'éthylène glycol, un ester partiel d'un an- hydride interne d'un alcool polyvalent avec un acide gras contenant, de pré- férence, au moins 8 atomes de carbone, ou leurs produits de condensation avec l'oxyde d'éthylène; il peut encore être un ester partiel d'alcools comme le o sorbitol, le mannitol, le glycérol, le glycol, etc.. avec un acide gras tel que l'acide stéarique, oléique, myristique, laurique, etc.. ou un produit de condensation de ces éthers avec l'oxyde d'éthylène.
Un plastifiant parti- culièrement efficace utilisé de préférence consiste en un mélange de 50% de monopalmitate de sorbitane et de 50% de tristéarate de sorbitane contenant 16 groupes oxyde de polyéthylène par molécule. Dans certains cas, on peut se dispenser de plastifiant, comme par exemple lorsqu'on désire obtenir une ma- tière textile teinte présentant une flexibilité moins prononcée pour une rai- son quelconque, ou lorsqu'on utilise un éther de cellulose de faible visco- sité
Le procédé selon l'invention permet de surmonter les difficultés auxquelles on s'est heurté jusqu'à présent en essayant de stabiliser un tissu en cellulose régénérée à la fois contre le rétrécissement consécutif à des lavages répétés et contre l'étirage au cours de l'opération de finissage,
si- multanément avec la teinture du.tissu. Les résultats obtenus grâce au procé- dé selon l'invention dépendent de l'emploi simultané d'un éther de cellulose soluble dans les alcalis et insoluble dans l'eau et de formaldéhyde pour sta- biliser le tissu et ils ne peuvent être obtenus en appliquant à ce dernier une matière colorante pour cuve en conjonction avec d'autres agents qui ont été proposés pour conférer de la stabilité à un textile en cellulose régéné- rée.
Une particularité remarquable et inattendue du procédé selon l'invention
<Desc/Clms Page number 6>
consiste en e que le colorant pour cuve peut être réduit sur le tissu à l'é- tat de leuco-dérivé soluble, malgré la présence de l'éther de cellulose et de l'aldéhyde, et après chauffage du tissu en vue d'amener la formaldéhyde à l'état insoluble et de coaguler l'éther, tandis que l'urée-formaldéhyde et les résines analogues qui sont condensées sur le tissu agissent comme agents inhibiteurs pour retarder la réduction d'un colorant pour cuve à l'é- tat de leuco-dérivé soluble.
Le colorant appliqué sur le tissu par le pro- cédé selon l'invention, simultanément avec l'éther de cellulose soluble dans les alcalis et insoluble dans l'eau et avec le formaldéhyde dans un li- quide de traitement dont le pH est compris entre 1,2 et 6,5 est réduit com- plètement et uniformément à l'état soluble sur le tissu, et les tissus sta- bilisés peuvent être teints en nuances très solideso
Les tissus teints et stabilisés selon l'invention sont stabili- sés contre le rétrécissement à la suite de lavages répétés et peuvent se comparer très favorablement en ce qui concerne l'intensité et la solidité des nuances avec les tissus teints à l'aide des colorants pour cuve en une opération distincte et stabilisée ultérieurement par traitement au moyen d'un liquide aqueux de traitement ayant un pH compris entre 1,2 et 6,
5 et contenant de l'éther de cellulose et de la formaldéhyde.
Les exemples non limitatifs suivants montreront bien comment l'invention peut être mise en oeuvre, EXEMPLE 1 :
On mouille dans 10,880 Kg d'eau pendant 12 heures environ, 0,906 kg d'hydroxyéthyl-cellulose ayant une viscosité standard de 2 et un degré moyen de substitution de 0,36 à 0,40 groupe d'oxyde d'éthylène par unité de glucose. On ajoute 1,134 kg d'une solution aqueuse à 40% d'hydroxyde de so- dium. On empâte 0,5% de la matière colorante pour cuve à l'indanthrène dé- nommée "Blue B.C.S.N.Dbl Paste (Pr.115)" dans 11,355 litrès d'eau et on la mélange avec la solution alcaline contenant l'éther de cellulose.
On ajoute une dissolution dans 11,355 litres d'eau de 0,453 kg d'un mélange formé de 50% de monopalmitate de sorbitane et de 50% de tristéarate de sorbitane conte- nant 16 groupements polyoxyéthylène. On y ajoute en agitant 9,07 kg de formai-' déhyde (sous forme de formaline du commerce à 37%) et on dilue la masse avec de l'eau de façon à obtenir un volume dé 79,5 litres. On ajoute une solution à 20% d'acide sulfurique pour ramener le pH à 1,3 et on ajoute l'eau pour obtenir 90,8 litres d'agent de traitement que l'on filtre à travers un lin- ge pour en éliminer les matières étrangères.
On dégraisse et fait bouillir un tissu uni chaly écru formé de 100% de cellulose régénérée, comprenant 80 fils de chaîne et 60 fils de tra- me et on le fait sécher sur une-rame à picots. Le tissu blanc obtenu préseri- te 84 x 64 fils et pèse 113,4 g au mètre.
On imprègne avec la solution de traitement, le tissu sous tension, l'absorption de liquide étant de 85% environ. On sèche alors le tissu sur un cadre à pinces, on l'envoie sur une rame sans prévoir d'alimentation spécia- lement lâche et on le traite sur la rame de façon à condenser la formaldé- hyde en soufflant de l'air chaud (à 165 ) sur le tissu pendant 2 minutes et demie environ. On plonge ensuite le tissu pendant 15 minutes dans un bain réducteur à 60 et contenant 15% d'hydroxyde de sodium et 0,3% d'hydrosulfi- te de sodium, puis pendant 15 autres minutes dans un bain oxydant à 50 con- tenant 0,12% de perborate de sodium. On lave ensuite à 82 pendant 15 minu- tes le tissu stabilisé et teint, on le rince et on,le sèche à l'état détendu.
On a soumis le tissu terminé, teint en une nuance bleu soutenu d'excellente solidité à la lumière et au lavage, à cinq essais standard de lavage du coton en vue de déterminer le rétrécissement. Le tablea.u ci-dessous fait ressortir la comparaison des rétrécissements consécutifs à des lavages répétés d'un tissu teint et stabilisé selpn l'invention et d'un tissu de mê- me nature mais n'ayant pas subi ce traitement.
<Desc/Clms Page number 7>
Rétrécissement en % dans le sens de la chaîne après lavage (Essai Standard CCC - T - 191 A)
EMI7.1
<tb> Tissu <SEP> teint <SEP> et <SEP> Premier <SEP> 2ème <SEP> 3ème <SEP> 4ème <SEP> 5ème
<tb> stabilisé <SEP> lavage <SEP> lavage <SEP> lavage <SEP> lavage <SEP> lavage
<tb> (Ex.1) <SEP> 0,6 <SEP> % <SEP> 0,6 <SEP> % <SEP> 0,6 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0,3 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0,6 <SEP> %
<tb>
<tb> Tissu <SEP> non <SEP> traité- <SEP> 2,5- <SEP> 2,78- <SEP> 3,33- <SEP> 5,28 <SEP> - <SEP> 5,28
<tb>
La stabilité conférée au tissu par l'éther de cellulose et la formaldéhyde utilisés conjointement est supérieure à celle que l'on peut obtenir en traitant un tissu en cellulose régénérée,soit avec la formal- déhyde, soit avec l'éther de cellulose employés, séparément, bien que les raisons de cette supériorité n'apparaissent pas facilement.
Il se peut que l'éther de cellulose contribue à retarder ou à accélérer la transfor- mation de la formaldéhyde à l'état insoluble de telle manière que celle-ci soit condensée lorsque la structure en forme de gel de la pellicule ou re- vêtement déposé sur ou dans le tissu en cellulose régénérée ou analogue est dans l'état optimum de gonflement. Il se peut, également, qu'au cours de sa condensation la formaldéhyde réagisse chimiquement avec les groupes hy- droxyle libres de l'éther de cellulose et/ou avec les groupes hydroxyle de la matière textile en cellulose régénérée. Ces réactions peuvent en fait être déclenchées au cours du séchage.
En tout cas, le tissu séché contient une composition transformable sous l'action de la chaleur et comprenant la formaldéhyde, laquelle est transformée à l'état insoluble ayant fait prise lorsque le tissu est chauffé à la température de condensation.
EXEMPLE 2 :
On opère comme dans l'exemple 1, sauf que l'agent de traitement contient le colorant pour cuve jaune dénommé "Indanthrene Yellow 3 RD Dle.Pst (C.I. No. 1118)".
EXEMPLE 3 :
On stabilise et on teint un tissu en cellulose régénérée dans les conditions indiquées à lexemple 1, sauf que l'agent de traitement contient, en plus de l'éther, le colorant dit "Indanthrène Brown BRA. (Pr.No.118)".
EXEMPLE 4 :
On opère comme dans l'exemple 1, l'agent de traitement contenant l'éther, la formaldéhyde et le colorant vert dit "Calcosal Jade Green NF Dle.
Paste (C.I.No.1101)".
<Desc / Clms Page number 1>
STABILIZATION PROCESS FOR TEXTILE MATERIALS.
The present invention relates to a process for stabilizing textile materials against the progressive shrinkage resulting from repeated washing and against the normal stretching which they undergo during the final operations of their preparation, which stabilizer is carried out at the same time as the washing. dyeing of said material using a vat dye.
Normally, the treatment of a textile material, such as a regenerated cellulose fabric for example, and the dyeing of this material are carried out in two stages, the fabric being dyed in a first operation, then subjected to a treatment. intended to stabilize it. In this usual two-step process, the fabric is first dyed in an operation comprising the following steps:
1 - Preparation of the fabric with a view to its dyeing by scouring, degreasing, rinsing and drying the fabric.
2 - Application on the fabric of the coloring material for the tank.
3 - Reduction of the dye to the leuco-derivative state.
4 - Oxidation of the leuco-derivative by coloring.
5 - Washing of the fabric after the oxidizing treatment.
6 - Drying.
7 - Widening of the fabric to the desired dimension.
After performing this last operation, the fabric is subjected to a treatment intended to stabilize it against shrinkage, generally using a synthetic resin for this purpose. This treatment consists of the following steps:
8 - Impregnation of the fabric by the resin.
9 - Drying of the fabric treated with resin.
<Desc / Clms Page number 2>
10 - Heating of the resin deposited on the fabric so as to bring it to the insoluble state.
11 - Washing of the fabric treated with the hardened resin.
12 - Drying the fabric and
13 - Widening of the fabric to the desired dimension.
The present invention, according to which textile materials are effectively stabilized both against the progressive shrinkage resulting from repeated washing and against stretching during finishing, while they are dyed with a colorant. tank, includes the following steps:
1 - Preparation of the fabric by scouring, degreasing and drying.
2 - Simultaneous application of the vat dye and a special stabilizing agent.
3 - Drying.
4 - Heating of the stabilizing agent.
5 - Reduction of the dye to the leuco-derivative state.
6 - Oxidation of the leuco-derivative bringing it back to the state of dye.
7 - Washing after oxidation.
8 - Drying and
9 - Widening of the fabric to the desired dimension.
It emerges from the foregoing that the process according to the invention makes it possible to eliminate four of the stages which are necessary according to the usual practice, which reduces the manipulations and the time necessary to prepare the textile material for its production. sale, and drastically lowers the price of fabric by significantly reducing labor and manufacturing costs.
Since the invention is of particular importance for the treatment of fabrics formed wholly or in part of fibers, filaments or yarns of regenerated cellulose, including yarns formed mainly of rayon, of viscose, it will be described in detail in its application to the treatment of these tissues.
It has never been possible to succeed industrially in simultaneously dyeing and stabilizing a regenerated cellulose fabric so as to protect it both against the progressive shrinkage following repeated washing and against the stretching which normally occurs when subjects these fabrics to finishing operations. Cellulose ethers, which have been proposed as stabilizing agents, give fabrics a certain stability against the shrinkage resulting from repeated washing, but they do not stabilize it against the stretching undergone during the period. of the finishing operation.
In addition, most of the treatments that have been relied on to impart tissue stability have involved substances which are not compatible with known dyestuffs, or are unlikely to be used in combination. with these materials. Urea-formaldehyde resin, for example, is one of the substances which has been considered for application to regenerated cellulose fabrics in the form of a precondensate which is brought to an insoluble state on the fabric by heating.
Tissues of regenerated cellulose cannot be successfully dyed with a tub dye, for example applied to the fabric in a treating agent comprising a urea-formaldehyde resin, since the resin retards the reduction of the coloring matter to the soluble leuco-derivative state, which must be carried out on the tissue after transformation of the resin to the insoluble state. Other resins of this type have the same or similar drawbacks.
The fact that the resins exert a retarding or inhibiting effect on the reduction of tank dyes with which the fabric is impregnated is one of the factors which explains why
<Desc / Clms Page number 3>
stabilization of the fabric, simultaneously with its dyeing with a tub dye, has remained a desirable goal which, however, has not yet been achieved.
The treatment of the fabric by means of a pre-dyed cellulose ether does not enable the object of the invention to be achieved, since the cellulose ethers do not stabilize the fabric against stretching during the last operations. of finishing which must be carried out after having precipitated the ether on the fabric, and that moreover, the dyeing is carried out only by a simple mechanical fixing of the coloring matter to the surface of the fabric, by fixing of ether on this surface. Heretofore, the common practice adopted in the industry has been the ancient practice of dyeing the fabric in one operation and then treating the dyed fabric with an agent intended to impart stability thereto, which treatment is thus as explained in detail above, carried out in a different and separate operation.
The Applicant has found that textile materials, in particular regenerated cellulose, can be successfully stabilized against shrinkage following repeated washings and against normal stretching during the last finishing operations following the sta. - bilisation, at the same time as the dyeing of the said materials, provided that the stabilization is carried out by means of a cellulose ether soluble in alkalis and insoluble in water and formaldehyde, applied together to the textile materials with the coloring matter, under special and controlled conditions, as will be explained below.
According to the invention, textile materials, particularly fabrics formed predominantly of regenerated cellulose, are impregnated or treated with an aqueous treatment agent having a pH between 1.2 and 6.5 and containing the coloring matter, the cellulose ether soluble in alkali and insoluble in water and formaldehyde, dried in the absence of contact pressure and preferably under tension, heated in the absence of contact pressure to convert the aldehyde, and if necessary, further treated to develop the dye on the fabric.
The coloring material applied to the fabric in the aqueous treatment liquid containing the alkali soluble and water insoluble cellulose ether and formaldehyde to stabilize the fabric is preferably a tub dye. Under the conditions for carrying out the process, the cellulose ether and the aldehyde which together contribute to stabilize the tissue, after transformation of the aldehyde, do not delay or inhibit the reduction on the tissue, tank dye as a soluble leuco derivative, or the development of the dye by oxidation.
After the fabric has been heated to the transformation temperature of formaldehyde, then treated to reduce the insoluble vat dye to the soluble leuco derivative state, and finally subjected to an oxidative treatment to developing the dye on the fabric, the fabric is effectively stabilized and dyed to the desired shade and exhibits excellent resistance to light and washing. The results obtained according to the present invention differ from those which can be obtained by treating the textile material with a previously dyed cellulose ether.
In this process, the fabric is effectively stabilized both against the gradual shrinkage resulting from repeated washing and against stretching during the finishing operation, and the fibers of the fabric are dyed in depth, while the fibers of the fabric are dyed. fabrics treated with a pre-dyed cellulose ether are not effectively stabilized against stretching during the finishing operation and the fibers of the fabric are not thoroughly dyed, the dye being obtained by mechanical attachment to the surface of the tissue.
The treatment agent applied to the fabric is prepared according to this procedure by mixing the cellulose ether soluble in alkali and insoluble in water with an aqueous alkaline solution, for example with an aqueous solution of hydroxide of sodium by dispersing the insoluble cuvette dye into the mixture, then adding the formaldehyde. The pH of
<Desc / Clms Page number 4>
mixture obtained is on the side of alkaline values; is usually between 12 and 14; a pH regulator, for example a strong mineral acid such as sulfuric acid, is then added in an amount sufficient to neutralize the alkali and lower the pH to a value between 1.2 and 6.5.
In general, a proportion by weight of 1.7 to 2.9% sulfuric acid can be added, which represents an excess with respect to the amount required to neutralize the alkali, the excess of sulfuric acid. acid serving as a catalyst for the condensation of the aldehyde, when the fabric is heated to the transformation temperature o The acid can be added to the alkaline agent at room temperature or at a temperature below the temperature ambient.
The aqueous treating agent having a pH between 1.2 and 6.5 and containing cellulose ether, disperse tank dye and formaldehyde, is preferably applied to the fabric to be dyed and stabilized for that the latter is kept under tension, for example by impregnation; the fabric is then dried under tension, for example on a ream at a temperature of 115 or below, for example between 93 and 115. The dry tissue is then heated to a temperature of 1500 to 177 for a time generally inversely proportional to the temperature, so as to bring the aldehyde to the insoluble state and to coagulate the cellulose ether. Drying and heating are carried out in the absence of contact pressure.
The fabric is heated to convert the aldehyde while it is on an oar or the like by blowing hot air thereon. Preferably, the condensation of the aldehyde is carried out while the fabric is kept under tension, but this is not essential, while the application of the treatment liquid and the drying of the fabric thus treated must be carried out under tension if we want to get the best results.
The cell dye can be reduced on the fabric to a soluble leuco derivative after condensation of the aldehyde. and coagulation of the ether, by the usual methods of reducing vat dyes, for example by treating the fabric with an aqueous solution of sodium hydroxide and sodium hydrosulfite in controlled amounts. The development of the dye can be accomplished by treating the fabric impregnated with the leuco derivative with an aqueous solution of a mild oxidizing agent, such as sodium perborate.
In an advantageous embodiment, the treatment medium also comprises an agent exerting a softening or plasticizing action on the condensed aldehyde, or on the textile material, or on both. The plasticizer can be added to the treating agent having an alkaline or acidic pH, but it is usually added after dispersing the coloring material within the aqueous alkaline agent containing the alkali soluble and insoluble cellulose ether. in water.
The aqueous treatment medium having a pH between 1.2 and 6.5 contains from 0.5 to 1.5% and preferably approximately 1%, of cellulose ether soluble in alkalis and insoluble in water, from 0.01 to 5% of a tank dye, from 1 to 5% and preferably 3% approximately of formaldehyde, and from 0.5 to 1.5% of plasticizer, the percentages being expressed by weight based on the weight of the treatment agent. Before neutralization, alkali is present in the medium at a concentration of 0.5 to 1.5%.
By alkali soluble and water insoluble cellulose ether it is understood those ethers which are insoluble in water but which are soluble at room temperature or at reduced temperature, in alkaline aqueous solutions having a concentration from 1 to 8%, these ethers comprising the single alkyl ethers, the carboxyalkyl ethers, the hydroxyalkyl ethers, the mixed alkyl-hydroxyalkyl ethers, the mixed alkyl-carboxy-alkyl ethers and the salts of the alkyl-ethers. Hydroxyethyl celluloses having a standard viscosity of between 0.05 and 2, and an average degree of substitution of 0.10 to 0.40 ethylene oxide groups per unit of anhydrous glucose are satisfactory.
The standard viscosity is that of a solution containing by weight 85% water, 6% cellulose ether and 9% sodium hydroxide.
<Desc / Clms Page number 5>
sodium, measured at 25 and expressed as a multiple of the viscosity of glycerol at 25.
The aqueous medium can be formed from an aqueous solution of a strong inorganic alkali such as sodium, potassium, or lithium hydroxide. The cellulose ether, tank dye and formaldehyde are preferably mixed with an aqueous solution of sodium hydroxide in the order listed. The ether can be dissolved in the alkaline medium so as to obtain a concentration higher than that finally desired, then the solution is diluted to the desired concentration. The pH regulator added to the treatment agent can be any acid or any salt which can bring the pH value back to between 1.2 and 6.5. Sulfuric acid is presently preferred.
When sulfuric acid is added to the aqueous medium containing the ether, the dye and the formaldehyde, in sufficient quantity to bring the pH between 1.2 and 6.5, it is surprisingly found that the ether is not is not precipitated, apparently, although sulfuric acid is known to precipitate these ethers.
To the aqueous alkaline medium containing the alkali soluble and water insoluble cellulose ether and formaldehyde, any tank dye, either anthracene, indigo group or sulfur, may be added. The insoluble vat dye is added to the alkaline ether solution or dispersion in paste form and dispersed therein by stirring.
The cellulose ether, tank dye and formaldehyde are preferably mixed with the aqueous alkaline solution at room temperature or below and the treatment agent is preferably applied to the textile material at the same time. room temperature or below.
The plasticizer or softening agent may be any wax-like material which is self-emulsifiable in the aqueous treatment medium as well as compatible with the other products of the medium and chemically inert with respect to said products. By way of example of plasticizing or softening agents, mention may be made of ethers and esters of polyvalent alcohols containing one or more free hydroxyl groups and the condensation products of these substances with ethylene oxide containing for example from 1 to 50 ethylene oxide groups per molecule.
For example, the wax-like self-emulsifying material used as a plasticizer may be a butyl ether of a polyvalent alcohol, such as ethylene glycol monobutyl ether, a partial ester of an anhydride. internal of a polyvalent alcohol with a fatty acid containing, preferably, at least 8 carbon atoms, or their condensation products with ethylene oxide; it can also be a partial ester of alcohols such as o sorbitol, mannitol, glycerol, glycol, etc. with a fatty acid such as stearic, oleic, myristic, lauric acid, etc., or a product condensation of these ethers with ethylene oxide.
A particularly effective plasticizer preferably used consists of a mixture of 50% sorbitan monopalmitate and 50% sorbitan tristearate containing 16 polyethylene oxide groups per molecule. In some cases, a plasticizer may be dispensed with, such as when it is desired to obtain a dyed textile material exhibiting less flexibility for some reason, or when a low viscosity cellulose ether is used. site
The process according to the invention overcomes the difficulties which have hitherto been encountered in trying to stabilize a regenerated cellulose fabric both against the shrinkage resulting from repeated washing and against stretching during the process. 'finishing operation,
simultaneously with the dyeing of the fabric. The results obtained by the process according to the invention depend on the simultaneous use of a cellulose ether soluble in alkalis and insoluble in water and formaldehyde to stabilize the tissue and they cannot be obtained by applying thereto a tank dye in conjunction with other agents which have been proposed to impart stability to a regenerated cellulose fabric.
A remarkable and unexpected feature of the method according to the invention
<Desc / Clms Page number 6>
is that the vat dye can be reduced on the tissue to a soluble leuco derivative, despite the presence of the cellulose ether and the aldehyde, and after heating the tissue to bringing formaldehyde to an insoluble state and coagulating the ether, while urea-formaldehyde and analogous resins which are condensed on the tissue act as inhibitory agents to delay the reduction of a vat dye to the ether. - state of soluble leuco-derivative.
The dye applied to the fabric by the process according to the invention, simultaneously with the cellulose ether soluble in alkalis and insoluble in water and with formaldehyde in a treatment liquid, the pH of which is between 1,2 and 6,5 is reduced completely and uniformly in the soluble state on the fabric, and the stabilized fabrics can be dyed in very solid shadeso
The fabrics dyed and stabilized according to the invention are stabilized against shrinkage following repeated washing and can compare very favorably with regard to the intensity and the fastness of the shades with the fabrics dyed with the aid of the dyes. for tank in a separate operation and subsequently stabilized by treatment with an aqueous treatment liquid having a pH between 1.2 and 6,
5 and containing cellulose ether and formaldehyde.
The following nonlimiting examples will clearly show how the invention can be implemented, EXAMPLE 1:
Wetted in 10.880 kg of water for about 12 hours, 0.906 kg of hydroxyethyl cellulose having a standard viscosity of 2 and an average degree of substitution of 0.36 to 0.40 ethylene oxide group per unit of glucose. 1.134 kg of a 40% aqueous solution of sodium hydroxide is added. 0.5% of the indanthrene vat coloring material called "Blue BCSNDbl Paste (Pr.115)" is impasted in 11.355 liters of water and mixed with the alkaline solution containing cellulose ether. .
A dissolution in 11.355 liters of water of 0.453 kg of a mixture formed of 50% of sorbitan monopalmitate and 50% of sorbitan tristearate containing 16 polyoxyethylene groups is added. 9.07 kg of formaldehyde (as 37% commercial formalin) is added thereto with stirring and the mass is diluted with water to obtain a volume of 79.5 liters. A 20% solution of sulfuric acid is added to bring the pH to 1.3 and water is added to obtain 90.8 liters of treating agent which is filtered through a linen to remove it. foreign materials.
An ecru uni chaly fabric formed from 100% regenerated cellulose, comprising 80 warp threads and 60 drake threads, is degreased and boiled, and it is dried on a ream with spikes. The white fabric obtained has 84 x 64 threads and weighs 113.4 g per meter.
The treatment solution is impregnated with the tissue under tension, the liquid absorption being approximately 85%. The fabric is then dried on a clamp frame, sent on a ream without providing a specially loose feed, and treated on the ream to condense the formaldehyde by blowing hot air ( to 165) on the fabric for approximately 2.5 minutes. The fabric is then immersed for 15 minutes in a reducing bath at 60 and containing 15% sodium hydroxide and 0.3% sodium hydrosulfite, then for another 15 minutes in an oxidizing bath at 50 containing. 0.12% sodium perborate. The stabilized and dyed fabric is then washed at 82 minutes for 15 minutes, rinsed and dried in a relaxed state.
The finished fabric, dyed to a sustained blue shade of excellent lightfastness and wash fastness, was subjected to five standard cotton wash tests for shrinkage. The table below shows the comparison of the shrinkages resulting from repeated washing of a fabric dyed and stabilized according to the invention and of a fabric of the same nature but not having undergone this treatment.
<Desc / Clms Page number 7>
Shrinkage in% in the warp direction after washing (Standard Test CCC - T - 191 A)
EMI7.1
<tb> Fabric <SEP> dyed <SEP> and <SEP> First <SEP> 2nd <SEP> 3rd <SEP> 4th <SEP> 5th
<tb> stabilized <SEP> washing <SEP> washing <SEP> washing <SEP> washing <SEP> washing
<tb> (Ex.1) <SEP> 0.6 <SEP>% <SEP> 0.6 <SEP>% <SEP> 0.6 <SEP>% <SEP> - <SEP> 0.3 <SEP >% <SEP> - <SEP> 0.6 <SEP>%
<tb>
<tb> Fabric <SEP> not <SEP> treated- <SEP> 2.5- <SEP> 2.78- <SEP> 3.33- <SEP> 5.28 <SEP> - <SEP> 5.28
<tb>
The stability imparted to the fabric by the cellulose ether and formaldehyde used together is greater than that which can be obtained by treating a regenerated cellulose fabric either with the formaldehyde or with the cellulose ether employed, separately, although the reasons for this superiority are not readily apparent.
The cellulose ether may help to delay or accelerate the transformation of formaldehyde in an insoluble state so that it is condensed when the gel-like structure of the film or coating. deposited on or in the fabric of regenerated cellulose or the like is in the optimum state of swelling. It is also possible that during its condensation the formaldehyde chemically reacts with the free hydroxyl groups of the cellulose ether and / or with the hydroxyl groups of the regenerated cellulose textile material. These reactions can actually be triggered during drying.
In any case, the dried fabric contains a composition which can be transformed under the action of heat and comprising formaldehyde, which is transformed to the insoluble state having set when the fabric is heated to the condensation temperature.
EXAMPLE 2:
The procedure is as in Example 1, except that the treatment agent contains the yellow vat dye called "Indanthrene Yellow 3 RD Dle.Pst (C.I. No. 1118)".
EXAMPLE 3:
A regenerated cellulose fabric is stabilized and dyed under the conditions indicated in Example 1, except that the treatment agent contains, in addition to ether, the so-called "Indanthrene Brown BRA. (Pr.No.118)" dye. .
EXAMPLE 4:
The operation is carried out as in Example 1, the treatment agent containing ether, formaldehyde and the green dye called "Calcosal Jade Green NF Dle.
Paste (C.I. No. 1101) ".