Procédé perfectionné de teinture des substrats plats volumineux de polyamide par des colorants anioniques.
La présente invention concerne un procédé pour teindre un substrat de polyamide de forme plane, volumineux, par des colorants anioniques, en particulier un procédé de teinture utilisant la méthode de foulardage-enroulage à froid.
Le procédé de teinture par foulardage-enroulage à froid est particulièrement intéressant pour teindre les substrats volumineux d'une grande surface continue, par exemple les tapis. Non seulement les économies d'énergie sont considérables, mais l'aspect des articles est conservé, en particulier lorsque le substrat est sensible à la déformation. Cependant l'égalité (unisson) des colorations résultantes est souvent insuffisante.
On a maintenant trouvé selon l'invention que l'on peut obtenir une égalité améliorée lorsque le pH initial du bain de teinture est choisi dans une gamme dépendant de l'affinité du substrat pour les colorants et du poids moléculaire des colorants de manière à donner un épuisement linéaire du bain de teinture pendant tout le procédé de teinture.
En conséquence, l'invention propose un procédé pour teindre un substrat de polyamide de forme plane, volumineux, avec des colorants anioniques, dans lequel le substrat est traité avec un bain de teinture exempt d'agent épaississant, gonflant ou moussant, à un rapport de bain inférieur à 10 : 1, on l'enroule et on le fait tourner à 20-60[deg.]C pour effectuer la fixation des colorants, procédé qui comprend l'étape de choix du pH initial du bain de teinture dans une gamme dépendant de l'affinité du substrat pour les colorants anioniques et du poids moléculaire des colorants anioniques de manière à donner un épuisement sensiblement linéaire du bain de teinture.
Les substrats de polyamides appropriés sont ceux consistant en ou contenant des polyamides synthétiques. Par "polyamides synthétiques", on entend également les polyamides différentiels ainsi que les fibres dites "fibres de polyamide antisalissure de la 3e ou de la 4e génération", par exemple les fibres de polyamides synthétiques revêtues de polymères d'hydrocarbures fluorés tels que le polytétrafluoroéthylène. Les substrats de forme plane volumineux sont de préférence des tapis, par exemple, des tapis tissés, tufted, à poil ou à poil bouclé..
Selon l'invention, le pH du bain de teinture est réglé à une valeur dépendant de l'affinité du substrat de polyamide pour le colorant. Les polyamides synthétiques sont divisés en trois classes d'après leur affinité pour les colorants anioniques :
- fibres de polyamide du groupe 1 ayant une affinité élevée pour les colorants anioniques
- fibres de polyamide du groupe 2 ayant une affinité moyenne pour les colorants anioniques
- fibres de polyamide du groupe 3 possédant une faible affinité pour les colorants anioniques.
L'affinité du substrat de polyamide pour les colorants anioniques peut être vérifiée selon la méthode suivante.
On introduit 1 000 parties du substrat de polyamide
à essayer dans 40 000 parties d'eau désionisée contenant 8 parties du colorant Jaune Acide CI 19 du commerce , 6 parties du colorant Bleu Acide CI 40 du commerce et une quantité suffisante d'un tampon pour régler le pH à 8. Le substrat est teint pendant 30 minutes à une température de 90 à 100[deg.]C et ensuite rincé.
Le pH du bain de teinture est ajusté à 8+0,1 à la température ambiante avec un tampon consistant en 1000 parties d'eau désionisée, 5,55 parties d'hydrogénophosphate dissodique et
<EMI ID=1.1>
Dans ces conditions de teinture, seul le colorant
Bleu Acide CI 40 possède de l'affinité pour les fibres de polyamide du groupe 3 tandis que le colorant Jaune Acide CI 19 ne s'accumule pas sur les fibres de polyamide du groupe 3. Ainsi donc, après la teinture selon la méthode indiquée ci-dessus les fibres de polyamide du groupe 1 sont teintes dans une nuance verte d'une profondeur normalisée de 1/2 et les fibres de polyamide du groupe 3 dans une teinte bleue d'une profondeur normalisée de 1/2. Les fibres de polyamide teintes dans une nuance bleue verdâtre ou vert bleuâtre appartiennent au groupe 2. Les nuances bleue et verte obtenues
sur le polyamide dont on étudie l'affinité peuvent être déterminées soit spectrophotométriquement, soit par comparaison avec des teintures normalisées.
Des exemples de fibres de polyamide du commerce qui peuvent être classées selon leur affinité pour les colorants anioniques dans les groupes 1 à 3 sont, par exemple, les suivantes
pour les fibres du groupe 1 : polyamide 6 normal "apte à la teinture
normale" comme le "Nylon 6" polyamide"847'(société Du Pont de Nemours) "apte à la teinture profonde" pour les fibres du groupe 2 : "Perlon" (société Enka des Pays-Bas)
"apte à la teinture normale"
pour les fibres du groupe 3 : polyamide'$46'(société Du Pont de
Nemours) "apte à la teinture normale" Les colorants anioniques qui sont utilisés dans le procédé de l'invention sont choisis selon leur poids moléculaire
et l'affinité du substrat. Les colorants anioniques préférés sont les colorants acides contenant un ou deux groupes hydrosolubilisants, en particulier un ou deux groupes sulfo. On préfère en particulier le choix de colorants suivant :
fibres de polyamide du groupe 1 : colorants acides mono- et disulfoniques et complexes métalliques ayant un poids moléculaire de 400 à 1200;
fibres de polyamide du groupe 2 : colorants acides mono- et disulfoniques ayant un poids moléculaire de 400 à 800; et fibres de polyamide du groupe 3 : colorants acides mono- et disulfoniques ayant un poids moléculaire de 400 à 650.
Ces colorants sont connus d'après le Colour Index.
De préférence, les colorants appropriés pour teindre les fibres
de polyamide du groupe 1 ont un poids moléculaire de 400 à 1000.
Les colorants complexes métalliques préférés sont les complexes
1 : 2 de chrome ou de cobalt de colorants azoïques ou azométhiniques, en particulier de colorants monoazoïques ou azométhiniques.
Selon l'invention, le pH du bain de teinture est
réglé à une valeur comprise dans une gamme dépendant des deux paramètres définis ci-dessus, c'est-à-dire l'affinité du substrat pour les colorants anioniques et le poids moléculaire des colorants.
Les gammes de pH suivantes sont particulièrement avantageuses.
<EMI ID=2.1>
Lorsque le substrat comprend un mélange de deux
ou trois des fibres des groupes indiqués ci-dessus, le pH du bain de teinture est réglé à une valeur moyenne. Dans le cas où le substrat de polyamide à teindre comprend un mélange de fibres
des groupes 1 et 2, le pH du bain de teinture est réglé de préférence à une'valeur 7 à 7,5. Lorsque l'on doit teindre un mélange de fibres des groupes 2 et 3, le pH du bain de teinture est de préférence réglé à une valeur de 5 à 5,5. Dans le cas où le substrat comprend un mélange de fibres des groupes 1 et 3 ou 1,
2 et 3 le pH du bain de teinture est de préférence réglé à 6-6,5.
Selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, lorsque l'on désire une teinture trichrome d'articles unis, on utilise des colorants acides mono- ou di-sulfoniques,de préférence monosulfoniques, ayant des poids moléculaires dans la gamme de 400-650 et différant l'un de l'autre de.100 unités au plus. D'autres colorants trichromes préférés sont ceux ayant une accumulation neutre de 80 à 90% en poids e t une portion ne migrant pas
<EMI ID=3.1>
' Le bain de teinture est réglé à la valeur de pH choisie avant son application sur le substrat. Le réglage du pH peut être effectué selon des méthodes connues, par exemple, avec un agent alcalin ou un acide tel que carbonate de sodium ou un acide inorganique ou organique, par exemple, acide acétique, selon les conditions de pH désirées. La teinture est effectuée en l'absence d'agent cédant un acide ou une base.
Le bain de teinture peut être appliqué sur le substrat selon les méthodes connues, par exemple, par immersion, arrosage ou pulvérisation, de préférence par arrosage. Le foulardage n'est pas préféré.
Dans le procédé de l'invention,le rapport de bain est de préférence compris dans la gamme de 1 : 1 à 5 : 1, en particulier de 1,5 : 1 à 3 : 1. Outre les colorants et le composé acide ou alcalin, le bain de teinture peut contenir d'autres auxiliaires de teinture, par exemple un agent mouillant ou un agent d'unisson à la condition que ces composés ne soient pas un agent moussant, épaississant ou gonflant et n'augmentent pas la viscosité du bain de teinture.
En l'absence d'agent épaississant ou d'auxiliaires ayant des propriétés d'épaississement, le bain de teinture s'écoule pendant la rotation du substrat. Le transport du bain de teinture est assuré par la quantité de bain présente, la faible viscosité du bain aqueux non épaississant et 1 a vitesse de rotation du substrat. En raison de sa faible viscosité, le bain de teinture tend à s'accumuler dans un faible volume régulièrement renouvelé
à la partie inférieure du cylindre. Cette accumulation partielle reste constante en volume mais sa concentration en colorant diminue au cours du temps. Les conditions de rotation du substrat enroulé restent de préférence identiques pendant toute la période de rota-
<EMI ID=4.1>
La rotation du substrat enroulé peut se faire autour d'un axe longitudinal quelconque, de préférence autour de l'axe du rouleau du substrat qui est lui-même dans la phase horizontale ou sensiblement horizontale. La vitesse de rotation est de 1,5 à
4 tr/minute de manière à éviter une force centrifuge excessive,
de préférence de 3 tr/minute. L'écoulement du bain de teinture dans le substrat en rotation assure, une distribution optimale du bain de teinture. Avant d'enrouler le substrat, il est recommandé de l'envelopper dans une feuille de matière plastique pour éviter la sécheresse.
Selon l'invention, l'épuisement linéaire du bain de teinture est sensiblement obtenu lorsque la valeur de pH du bain de teinture est choisie comme on l'a indiqué. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, un autre paramètre peut être choisi en conséquence. On a trouvé que la durée de rotation nécessaire pour obtenir une fixation notable des colorants peut être évaluée de la manière suivante :
<EMI ID=5.1>
dans laquelle V = durée de rotation en heures
F = groupe de fibres de polyamide ou valeur moyenne
dans le cas d'un mélange
M = poids moléculaire du colorant anionique ou poids
poids moléculaire moyen dans le cas d'un mélange de colorants anioniques
D = quantité totale de colorant en % en poids,par
rapport au poids du substrat.
De préférence,les paramètres de l'équation ci-dessus sont choisis dans les gammes indiquées de manière à obtenir un épuisement linéaire du bain de teinture pour une durée de rotation, c'est-à-dire la durée de fixation, de 12 à 24 heures. Une température préférée pour la rotation est de 20 à 40[deg.]C.
Après la fixation des colorants, le substrat peut
Être séché de manière classique ou, si on le désire, débarrassé
de la liqueur résiduelle éventuelle par lavage ou hydro-extraction. Généralement, il suffit de pulvériser sur le substrat une faible quantité d'eau et ensuite de sécher.
Selon un aspect préféré de l'invention, le substrat teint est soumis après fixation des colorants et avant l'étape de séchage à un post-traitement par la vapeur saturante à 98-105[deg.]C pendant 30 à 300 secondes. Ce post-traitement des teintures peut être effectué avant ou après l'étape de lavage, si celle-ci est effectuée. Le post-traitement est particulièrement recommandé lorsque le substrat comprend des fibres de polyamide synthétique
de groupe 3.
Si on le désire, le volume du substrat peut être amélioré par traitement du substrat avant teinture par de la vapeur saturante à 98-105[deg.]C pendant 30 à 300 secondes.
Le procédé de teinture de l'invention présente tous les avantages de la teinture d'un substrat volumineux de forme plane avec un faible rapport de bain par le procédé de foulardage-enroulage à froid. Il est d'un intérêt particulier que, par le choix spécifique du pH du bain de teinture en rapport avec le poids moléculaire des colorants et la durée de fixation, on puisse obtenir des teintures ayant un degré d'unisson élevé et de bonnes propriétés de solidité sur les divers groupes de fibres de polyamides et leurs mélanges. Lorsque l'on teint des polyamides différentiels, des colorants dispersés ou basiques peuvent être appliqués simultanément avec
les colorants acides selon l'invention. Le procédé de l'invention conduit sur des polyamides différentiels à un bon contraste
des nuances. En outre, le procédé permet des économies de temps considérables, puisque la durée de fixation peut être calculée. Les conditions de teinture selon l'invention utilisées pour les colorants acides disulfoniques ayant un poids moléculaire élevé et les colorants complexes métalliques donnent des teintures ayant de bonnes propriétés, tandis que ces colorants étaient difficilement utilisés dans les procédés de foulardage-enroulage à froid connus jusqu'à présent. On peut également utiliser des mélanges de colorants acides monosulfoniques et disulfoniques. En outre, des effets multicolores intéressants peuvent être obtenus lorsque le procédé de l'invention est utilisé pour le piétage d'un substrat qui a été localement teint, imprimé ou réservé (y compris la fixation de
ces teintures ou impressions locales).
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. Dans ces exemples, les parties et pourcentages s'entendent en poids.
Exemple 1
On arrose un tapis de velours uni consistant en
fibres de polyamide 6 du groupe 1 et ayant un encollage synthétique avec un bain aqueux réglé à pH 10 et contenant pour 1 000 parties
<EMI ID=6.1>
à un rapport de 250 % (par rapport au poids du tapis sec). On enroule ensuite le tapis, on l'enveloppe dans une feuille de matière plastique et on le fait tourner à la température ambiante pendant 16 heures à 3 tr/minute. Pendant cette durée, on obtient un épuisement sensiblement linéaire. Après rinçage et séchage, on obtient un tapis teint uniformément en beige.
Exemple 2
On arrose un tapis de velours de fibres de polyamide 6 du groupe 3 ayant un encollage synthétique et préalablement prétraité par la vapeur saturante pendant 50 secondes avec un bain aqueux réglé à pH 4,8 et contenant pour 1 000 parties
<EMI ID=7.1>
<EMI ID=8.1>
poids du tapis sec.
On enroule ensuite le tapis, on l'enveloppe dans
une feuille de matière plastique et on le fait tourner à la température ambiante pendant 24 heures à 3 tr/min, durée pendant laquelle on obtient un épuisement sensiblement linéaire du bain de teinture.
Après lavage et séchage, le tapis résultant est uniformément teint dans une nuance brune ayant de bonnes propriétés de solidité.
Exemple 3
Un tapis de velours en fibres de polyamide 6 du groupe 2 ayant un encollage synthétique est traité comme décrit
à l'exemple 1 avec un bain de teinture contenant les mêmes colorants et additif, mais réglé à pH 7. On fait tourner le tapis enroulé pendant 22 heures.
Exemple 4
Un tapis de velours en fibres de polyamide 6 du groupe 2 ayant un encollage synthétique est traité comme décrit
à l'exemple 1 avec un bain de teinture contenant les colorants et
<EMI ID=9.1>
totale de colorants étant dé 2 % en poids. La durée de fixation est de 22 heures.
Exemple 5
On arrose un tapis à poil bouclé comprenant des fibres de polyamide 6,6 du groupe 3 et des fibres aptes à la teinture basique et ayant un encollage synthétique avec un bain aqueux réglé
à pH 4,7 et contenant pour 1 000 parties
<EMI ID=10.1>
Avant le traitement par le bain de teinture, le tapis a été traité par la vapeur saturante pendant 50 secondes.
L'absorption du bain est de 210 % par rapport au poids du tapis. On enroule ensuite le tapis et on le traite comme décrit à l'exemple 2. On obtient après 24 heures un tapis teint uniformément ayant un contraste vert/orange.
Exemple 6
On arrose un tapis à poil bouclé comprenant des fibres de polyamide 6 des groupes 2 et 3 et des fibres aptes à la teinture basique et ayant un encollage synthétique avec un bain aqueux réglé à pH 5 et contenant pour 1000 parties
<EMI ID=11.1>
<EMI ID=12.1>
<EMI ID=13.1>
Le tapis est traité comme à l'exemple 2 sauf qu'on le fait tourner pendant 24 heures.
On obtient un tapis uniformément teint en brun-doré ayant un très bon contraste.
Exemple 7
On arrose un tapis à poil bouclé en fibres de polyamide 6,6 du groupe 3 ayant un encollage synthétique avec un bain aqueux réglé à pH 4,5 et contenant pour 1 000 parties
<EMI ID=14.1>
L'absorption du bain est de 210 % par rapport au poids du tapis.
On enroule ensuite le tapis et on le fait tourner pendant 22 heures à 3 tr/minute. Ensuite,on chauffe le tapis par la vapeur saturante pendant une durée de 30 à 300 secondes, on lave et on sèche. On obtient un tapis uniformément teint ayant de bonnes propriétés de solidité.
Exemple 8
On arrose un tapis en fibres de polyamide 6 du groupe 1 avec un bain aqueux réglé à pH 5 et contenant pour 1 000 parties
<EMI ID=15.1>
<EMI ID=16.1>
avec une absorption du bain de 250 %. Les colorants utilisés consistent en colorants complexes métalliques.
On enroule ensuite le tapis et on le fait tourner pendant 19 heures à la température ambiante à 3 tr/minute. Après lavage et séchage, on obtient un tapis teint uniformément dans une nuance brune ayant de bonnes propriétés de solidité.
Exemple 9
On arrose un non tissé en fibres de polyamide 6,6
du groupe 3 avec un bain aqueux réglé à pH 3 et contenant pour
1 000 parties
<EMI ID=17.1>
L'absorption de bain est de 100 % par rapport au poids du substrat non tissé.
On enroule ensuite le substrat, on l'enveloppe dans une feuille de matière plastique et on fait tourner pendant 25 heures à 3 tr/minute. On traite ensuite le substrat par la vapeur saturante pendant 30-300 secondes, on lave et on sèche.
On obtient un non tissé de polyamide 6.6 uniformément teint dans une nuance bleue.
Exemple 10
On arrose un tapis de polyamide 6.6 contenant des fibres du groupe 3 avec un bain aqueux réglé à pH 3 et contenant pour 1 000 parties
<EMI ID=18.1>
<EMI ID=19.1>
<EMI ID=20.1>
soumis à une étape de teinture ou d'impression locale avec un agent de réserve réactif vis-à-vis des fibres, un agent tannant synthétique ou un colorant acide ayant de mauvaises propriétés de migration, suivie d'un traitement de fixation.
On enroule ensuite le tapis, on l'enveloppe dans une feuille de matière plastique et on le fait tourner pendant 19 heures à la température ambiante à une vitesse de 3 tr/minute.
On obtient un t apis ayant un piétage dans une nuance brune uniforme et comprenant des effets locaux de réserve blancs
ou multicolores aux contours nets.
Exemple 11
Un tapis de polyamide 6.6 comprenant des fibres aptes à la teinture basique et des fibres du groupe 3 revêtues de polymères d'hydrocarbure fluoré est pulvérisé, après un traitement par la vapeur saturante pendant 50 secondes, puis par 40 % d'eau froide, avec un bain aqueux ré glé à pH 4,7 et contenant pour 1 000 parties les mêmes ingrédients et colorants que décrits à l'exemple 5. L'absorption de bain est de 210 % par rapport au poids du tapis.
On enroule ensuite le tapis et on le traite selon l'exemple 2.
On obtient un tapis uniformément teint ayant un bon contraste vert/orange.
Exemple 12
On arrose un tapis de velours tissé ayant un encollage de polypropylène et contenant des fibres de polyamide 6 du groupe 1 et des fibres aptes à la teinture basique avec un bain aqueux réglé
à pH 9 et contenant pour 1 000 parties
<EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1>
L'absorption du bain est de 200 % par rapport au poids du substrat.
On enroule ensuite le tapis et on le fait tourner à la température ambiante pendant 15 heures à une vitesse de 3 tr/minute. Après lavage et séchage le tapis résultant est uniformément teint dans une nuance de beige-doré.
Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation préférés décrits ci-dessus à titre d'illustration et que l'homme de l'art peut y apporter diverses modifications et divers changements sans toutefois s'écarter du cadre et de l'esprit de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour teindre un substrat de polyamide de forme plane, volumineux, avec des colorants anioniques, dans lequel le substrat est traité avec un bain de teinture exempt d'agent épaississant, gonflant ou moussant, à un rapport de bain inférieur à 10 : 1, on l'enroule et on le fait tourner à 20-60[deg.]C pour effectuer la fixation des colorants, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de choix du pH initial du bain
de teinture dans une gamme dépendant de l'affinité du substrat
pour les colorants anioniques et du poids moléculaire des colorants anioniques, de manière à donner un épuisement sensiblement linéaire du bain de teinture.
Improved process for dyeing voluminous flat polyamide substrates with anionic dyes.
The present invention relates to a process for dyeing a polyamide substrate of planar shape, bulky, with anionic dyes, in particular a dyeing process using the cold padding-winding method.
The cold padding-winding dyeing process is particularly advantageous for dyeing bulky substrates with a large continuous surface, for example carpets. Not only are the energy savings considerable, but the appearance of the articles is preserved, in particular when the substrate is sensitive to deformation. However the equality (unison) of the resulting colorings is often insufficient.
It has now been found according to the invention that an improved equality can be obtained when the initial pH of the dye bath is chosen from a range depending on the affinity of the substrate for the dyes and on the molecular weight of the dyes so as to give linear exhaustion of the dye bath during the entire dyeing process.
Consequently, the invention provides a process for dyeing a polyamide substrate of planar shape, bulky, with anionic dyes, in which the substrate is treated with a dye bath free of thickening, swelling or foaming agent, at a ratio less than 10: 1, rolled up and rotated at 20-60 [deg.] C to fix the dyes, a process which includes the step of choosing the initial pH of the dye bath in a range depending on the affinity of the substrate for the anionic dyes and on the molecular weight of the anionic dyes so as to give a substantially linear exhaustion of the dye bath.
Suitable polyamide substrates are those consisting of or containing synthetic polyamides. By "synthetic polyamides" is also meant the differential polyamides as well as the fibers known as "3rd or 4th generation anti-fouling polyamide fibers", for example fibers of synthetic polyamides coated with fluorinated hydrocarbon polymers such as polytetrafluoroethylene . The bulky planar substrates are preferably carpets, for example, woven, tufted, pile or loop pile carpets.
According to the invention, the pH of the dye bath is adjusted to a value depending on the affinity of the polyamide substrate for the dye. Synthetic polyamides are divided into three classes according to their affinity for anionic dyes:
- Group 1 polyamide fibers having a high affinity for anionic dyes
- group 2 polyamide fibers with medium affinity for anionic dyes
- Group 3 polyamide fibers having a low affinity for anionic dyes.
The affinity of the polyamide substrate for the anionic dyes can be checked according to the following method.
1000 parts of the polyamide substrate are introduced
to be tested in 40,000 parts of deionized water containing 8 parts of the commercial acid yellow dye CI 19, 6 parts of the commercial blue acid dye CI 40 and a sufficient quantity of a buffer to adjust the pH to 8. The substrate is dyed for 30 minutes at a temperature of 90 to 100 [deg.] C and then rinsed.
The pH of the dye bath is adjusted to 8 + 0.1 at room temperature with a buffer consisting of 1000 parts of deionized water, 5.55 parts of sodium hydrogen phosphate and
<EMI ID = 1.1>
Under these dyeing conditions, only the dye
Acid Blue CI 40 has an affinity for group 3 polyamide fibers while the Acid Yellow CI 19 dye does not accumulate on group 3 polyamide fibers. Thus, after dyeing according to the method indicated above above the group 1 polyamide fibers are dyed in a green shade with a standardized depth of 1/2 and the group 3 polyamide fibers in a blue shade with a standardized depth of 1/2. The polyamide fibers dyed in a greenish blue or bluish green shade belong to group 2. The blue and green shades obtained
on the polyamide whose affinity is being studied can be determined either spectrophotometrically, or by comparison with standardized dyes.
Examples of commercially available polyamide fibers which can be classified according to their affinity for anionic dyes in groups 1 to 3 are, for example, the following
for fibers of group 1: normal polyamide 6 "suitable for dyeing
normal "like" Nylon 6 "polyamide" 847 '(company Du Pont de Nemours) "suitable for deep dyeing" for fibers of group 2: "Perlon" (company Enka from the Netherlands)
"suitable for normal dyeing"
for group 3 fibers: polyamide '$ 46' (company Du Pont de
Nemours) "suitable for normal dyeing" The anionic dyes which are used in the process of the invention are chosen according to their molecular weight
and the affinity of the substrate. The preferred anionic dyes are acid dyes containing one or two water-solubilizing groups, in particular one or two sulfo groups. The following choice of dyes is particularly preferred:
polyamide group 1 fibers: mono- and disulfonic acid dyes and metal complexes having a molecular weight of 400 to 1,200;
polyamide group 2 fibers: mono- and disulfonic acid dyes having a molecular weight of 400 to 800; and group 3 polyamide fibers: mono- and disulfonic acid dyes having a molecular weight of 400 to 650.
These dyes are known from the Color Index.
Preferably, the dyes suitable for dyeing the fibers
of group 1 polyamide have a molecular weight of 400 to 1000.
Preferred metal complex dyes are complexes
1: 2 of chromium or cobalt of azo or azomethine dyes, in particular of monoazo or azomethine dyes.
According to the invention, the pH of the dye bath is
set to a value within a range depending on the two parameters defined above, that is to say the substrate affinity for the anionic dyes and the molecular weight of the dyes.
The following pH ranges are particularly advantageous.
<EMI ID = 2.1>
When the substrate includes a mixture of two
or three of the fibers in the groups indicated above, the pH of the dye bath is adjusted to an average value. In the case where the polyamide substrate to be dyed comprises a mixture of fibers
of groups 1 and 2, the pH of the dye bath is preferably adjusted to a value from 7 to 7.5. When a mixture of fibers from groups 2 and 3 has to be dyed, the pH of the dye bath is preferably adjusted to a value from 5 to 5.5. If the substrate comprises a mixture of fibers from groups 1 and 3 or 1,
2 and 3 the pH of the dye bath is preferably adjusted to 6-6.5.
According to a preferred embodiment of the invention, when a three-color dyeing of plain articles is desired, acid dyes mono- or di-sulfonic, preferably monosulfonic, having molecular weights in the range of 400-650 and differing from each other by a maximum of 100 units. Other preferred trichrome dyes are those having a neutral accumulation of 80 to 90% by weight and a portion which does not migrate
<EMI ID = 3.1>
'The dye bath is adjusted to the selected pH value before it is applied to the substrate. The adjustment of the pH can be carried out according to known methods, for example, with an alkaline agent or an acid such as sodium carbonate or an inorganic or organic acid, for example, acetic acid, according to the desired pH conditions. Dyeing is carried out in the absence of an agent yielding an acid or a base.
The dye bath can be applied to the substrate according to known methods, for example, by immersion, watering or spraying, preferably by watering. Padding is not preferred.
In the process of the invention, the bath ratio is preferably in the range from 1: 1 to 5: 1, in particular from 1.5: 1 to 3: 1. In addition to the dyes and the acid or alkaline compound , the dye bath may contain other dye aids, for example a wetting agent or a leveling agent provided that these compounds are not a foaming, thickening or swelling agent and do not increase the viscosity of the bath of dye.
In the absence of thickening agent or auxiliaries having thickening properties, the dye bath flows during the rotation of the substrate. The transport of the dye bath is ensured by the quantity of bath present, the low viscosity of the non-thickening aqueous bath and the speed of rotation of the substrate. Due to its low viscosity, the dye bath tends to accumulate in a small volume regularly renewed
at the bottom of the cylinder. This partial accumulation remains constant in volume but its dye concentration decreases over time. The rotation conditions of the wound substrate preferably remain the same throughout the rotation period.
<EMI ID = 4.1>
The rotation of the wound substrate can take place around any longitudinal axis, preferably around the axis of the roll of the substrate which is itself in the horizontal or substantially horizontal phase. The rotation speed is 1.5 to
4 rpm to avoid excessive centrifugal force,
preferably 3 rpm. The flow of the dye bath into the rotating substrate ensures optimal distribution of the dye bath. Before wrapping the substrate, it is recommended to wrap it in a plastic sheet to avoid dryness.
According to the invention, the linear exhaustion of the dye bath is substantially obtained when the pH value of the dye bath is chosen as indicated. In a preferred embodiment of the invention, another parameter can be chosen accordingly. We have found that the duration of rotation necessary to obtain a significant fixing of the dyes can be evaluated in the following manner:
<EMI ID = 5.1>
where V = rotation time in hours
F = group of polyamide fibers or average value
in the case of a mixture
M = molecular weight of the anionic dye or weight
average molecular weight in the case of a mixture of anionic dyes
D = total amount of dye in% by weight, per
relative to the weight of the substrate.
Preferably, the parameters of the above equation are chosen from the ranges indicated so as to obtain a linear exhaustion of the dye bath for a rotation time, that is to say the fixing time, from 12 to 24 hours. A preferred temperature for rotation is 20 to 40 [deg.] C.
After fixing the dyes, the substrate can
Be conventionally dried or, if desired, rid of
any residual liquor by washing or hydro-extraction. Generally, just spray a small amount of water on the substrate and then dry.
According to a preferred aspect of the invention, the dyed substrate is subjected after fixing the dyes and before the drying step to a post-treatment with saturated steam at 98-105 [deg.] C for 30 to 300 seconds. This post-treatment of the dyes can be carried out before or after the washing step, if this is carried out. Post-treatment is particularly recommended when the substrate comprises synthetic polyamide fibers
group 3.
If desired, the volume of the substrate can be improved by treating the substrate before dyeing with saturated steam at 98-105 [deg.] C for 30 to 300 seconds.
The dyeing process of the invention has all the advantages of dyeing a bulky substrate of planar shape with a low bath ratio by the padding-cold winding process. It is of particular interest that, by the specific choice of the pH of the dye bath in relation to the molecular weight of the dyes and the duration of fixing, it is possible to obtain dyes having a high degree of unison and good properties of solidity on the various groups of polyamide fibers and their mixtures. When dyeing differential polyamides, dispersed or basic dyes can be applied simultaneously with
the acid dyes according to the invention. The process of the invention leads to differential polyamides with good contrast
nuances. In addition, the method allows considerable time savings, since the fixing time can be calculated. The dyeing conditions according to the invention used for disulfonic acid dyes having a high molecular weight and complex metallic dyes give dyes having good properties, while these dyes were difficult to use in the cold padding-winding processes known until now. 'now. Mixtures of monosulfonic and disulfonic acid dyes can also be used. In addition, interesting multicolored effects can be obtained when the method of the invention is used for the stamping of a substrate which has been locally dyed, printed or reserved (including the fixing of
these local dyes or prints).
The following examples illustrate the invention without, however, limiting its scope. In these examples, the parts and percentages are by weight.
Example 1
We sprinkle a plain velvet carpet consisting of
polyamide 6 fibers of group 1 and having a synthetic sizing with an aqueous bath adjusted to pH 10 and containing per 1000 parts
<EMI ID = 6.1>
at a ratio of 250% (relative to the weight of the dry carpet). The carpet is then rolled up, it is wrapped in a plastic sheet and it is rotated at room temperature for 16 hours at 3 rpm. During this period, a substantially linear exhaustion is obtained. After rinsing and drying, a carpet dyed uniformly in beige is obtained.
Example 2
A pile carpet of polyamide 6 group 3 fibers having a synthetic sizing and pretreated with saturated steam for 50 seconds is sprayed with an aqueous bath adjusted to pH 4.8 and containing for 1000 parts.
<EMI ID = 7.1>
<EMI ID = 8.1>
dry carpet weight.
We then roll up the carpet, we wrap it in
a sheet of plastic material and it is rotated at room temperature for 24 hours at 3 rpm, during which time a substantially linear exhaustion of the dye bath is obtained.
After washing and drying, the resulting carpet is uniformly dyed in a brown shade having good solidity properties.
Example 3
A pile carpet of polyamide 6 group 2 fibers with synthetic sizing is treated as described
in Example 1 with a dye bath containing the same dyes and additive, but adjusted to pH 7. The rolled-up carpet is rotated for 22 hours.
Example 4
A pile carpet of polyamide 6 group 2 fibers with synthetic sizing is treated as described
in Example 1 with a dye bath containing the dyes and
<EMI ID = 9.1>
total dyes being from 2% by weight. The duration of fixation is 22 hours.
Example 5
A carpet with loop pile is sprayed comprising fibers of polyamide 6,6 of group 3 and fibers suitable for basic dyeing and having a synthetic sizing with a regulated aqueous bath.
at pH 4.7 and containing per 1000 parts
<EMI ID = 10.1>
Before treatment with the dye bath, the carpet was treated with saturation steam for 50 seconds.
The absorption of the bath is 210% relative to the weight of the carpet. The carpet is then rolled up and treated as described in Example 2. After 24 hours, a uniformly dyed carpet having a green / orange contrast is obtained.
Example 6
A carpet with loop pile is sprayed comprising polyamide 6 fibers of groups 2 and 3 and fibers suitable for basic dyeing and having synthetic sizing with an aqueous bath adjusted to pH 5 and containing for 1000 parts.
<EMI ID = 11.1>
<EMI ID = 12.1>
<EMI ID = 13.1>
The carpet is treated as in Example 2 except that it is rotated for 24 hours.
We obtain a carpet uniformly dyed golden-brown with a very good contrast.
Example 7
A carpet with loop pile pile made of polyamide 6.6 group 3 fibers having a synthetic sizing is sprayed with an aqueous bath adjusted to pH 4.5 and containing for 1000 parts.
<EMI ID = 14.1>
The absorption of the bath is 210% relative to the weight of the carpet.
The carpet is then rolled up and spun for 22 hours at 3 rpm. Then, the carpet is heated with saturated steam for a period of 30 to 300 seconds, washed and dried. A uniformly dyed carpet is obtained having good solidity properties.
Example 8
A carpet of polyamide 6 fibers of group 1 is sprayed with an aqueous bath adjusted to pH 5 and containing for 1000 parts
<EMI ID = 15.1>
<EMI ID = 16.1>
with a bath absorption of 250%. The dyes used consist of complex metallic dyes.
The carpet is then rolled up and rotated for 19 hours at room temperature at 3 rpm. After washing and drying, a carpet is dyed uniformly in a brown shade having good solidity properties.
Example 9
We water a nonwoven of polyamide 6,6 fibers
of group 3 with an aqueous bath adjusted to pH 3 and containing for
1,000 games
<EMI ID = 17.1>
Bath absorption is 100% relative to the weight of the nonwoven substrate.
The substrate is then rolled up, wrapped in a plastic sheet and spun for 25 hours at 3 rpm. The substrate is then treated with saturated steam for 30-300 seconds, washed and dried.
A non-woven polyamide 6.6 is uniformly dyed in a blue shade.
Example 10
A polyamide 6.6 mat containing group 3 fibers is sprayed with an aqueous bath adjusted to pH 3 and containing per 1,000 parts
<EMI ID = 18.1>
<EMI ID = 19.1>
<EMI ID = 20.1>
subjected to a local dyeing or printing step with a reactive reserve agent vis-à-vis the fibers, a synthetic tanning agent or an acid dye having poor migration properties, followed by a fixing treatment.
The carpet is then rolled up, it is wrapped in a plastic sheet and it is rotated for 19 hours at room temperature at a speed of 3 rpm.
A t apis is obtained having a tread in a uniform brown shade and comprising local white reserve effects
or multicolored with sharp outlines.
Example 11
A polyamide 6.6 mat comprising fibers suitable for basic dyeing and group 3 fibers coated with fluorinated hydrocarbon polymers is sprayed, after treatment with saturating steam for 50 seconds, then with 40% cold water, with an aqueous bath adjusted to pH 4.7 and containing per 1000 parts the same ingredients and dyes as described in Example 5. The absorption of the bath is 210% relative to the weight of the carpet.
The carpet is then rolled up and treated according to Example 2.
We obtain a uniformly dyed carpet with a good green / orange contrast.
Example 12
A woven velvet carpet having a sizing of polypropylene and containing fibers of polyamide 6 of group 1 and fibers suitable for basic dyeing is sprayed with a regulated aqueous bath.
at pH 9 and containing per 1000 parts
<EMI ID = 21.1>
<EMI ID = 22.1>
The absorption of the bath is 200% relative to the weight of the substrate.
The carpet is then rolled up and rotated at room temperature for 15 hours at a speed of 3 rpm. After washing and drying the resulting carpet is uniformly dyed in a shade of beige-golden.
It is understood that the invention is not limited to the preferred embodiments described above by way of illustration and that a person skilled in the art can make various modifications and various changes without however departing from the scope and the spirit of the invention.
CLAIMS
1. Method for dyeing a polyamide substrate of planar shape, bulky, with anionic dyes, in which the substrate is treated with a dye bath free of thickening, swelling or foaming agent, at a bath ratio of less than 10: 1, it is rolled up and rotated at 20-60 ° C. to effect the fixing of the dyes, said process being characterized in that it comprises the step of choosing the initial pH of the bath
dye in a range depending on the affinity of the substrate
for the anionic dyes and the molecular weight of the anionic dyes, so as to give a substantially linear exhaustion of the dye bath.