BRPI0707925A2 - processo de tingimento de poliéster - Google Patents

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Abstract

PROCESSO DE TINGIMENTO DE POLIéSTER. A presente invenção refere-se a um processo de tingimento de material de fibra de poliéster de acordo com o método de exaustão, cujo processo compreende as seguintes etapas: (a) pré-tratamento do material de fibra com um ou mais tensoativos, (b) tingimento com um ou mais corantes dispersos, e (c) pós-tratamento redutivo com um ácido hidroxialquilsulfinico ou um sal de ácido hidroxialquilsulfínico, no qual as etapas (a), (b) e (c) são realizadas em sucessão num único licor.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSODE TINGIMENTO DE POLIÉSTER".
A presente invenção refere-se a um processo de tingimento dematerial de fibra de poliéster usando corantes em dispersão de acordo como método de exaustão.
O procedimento convencional para tingimento de materiais defibra de poliéster (PES) na forma de fios ou estruturas têxteis planas, porexemplo, tecidos trançados, consiste geralmente em pelo menos três etapasde processo. Numa etapa de pré-tratamento o material de fibra é, para opropósito de desengorduramento/limpeza, tratado com um licor de lavagemcontendo tensoativo que pode conter também auxiliares adicionais, tais co-mo agentes de desengomação ou agentes de branqueamento. Na segundaetapa, o procedimento de tingimento propriamente dito, as fibras de poliéstersão submetidas a tratamento com uma dispersão de corante à temperaturaelevada na faixa de pH ácido. A fim de aumentar as propriedades de fixidez,as partículas de corante que se aderem à superfície dos materiais de fibratingidos daquela maneira são removidas por um pós-tratamento redutor nafaixa de pH alcalino. Os artigos tingidos são então neutralizados de modoque os produtos finais tenham um pH neutro ou ligeiramente ácido.
Aquele processo de múltiplas etapas, que requer também três licores de lim-peza e tingimento, é relativamente consumidor de tempo e está associadocom uma quantidade apreciável de efluente líquido carregado com poluentes.
Existe desta maneira uma necessidade por um processo maiseficaz, poupador de tempo e simultaneamente mais amigável ao meio ambi-ente para tingimento de material de fibra de poliéster.
Foi surpreendentemente descoberto agora que o procedimentode múltiplas etapas descrito acima pode ser consideravelmente simplificadoe realizado como um assim chamado procedimento "tudo-em-um" num únicolicor efetuando-se a pré-lavagem no banho de corante e efetuando o pós-tratamento redutivo, usando um agente redutor específico, cujo processocompreende as seguintes etapas:a) pré-tratamento do material de fibra com um ou mais tensoativos,
b) tingimento com um ou mais corantes dispersos, e
c) pós-tratamento redutivo com um ácido hidroxialquilsulfíniço ouum sal de ácido hidroxialquilsulfíniço,
no qual as etapas (a), (b) e (c) são realizadas em sucessão num único licor.
O processo de acordo com a invenção é adequado para fingi-mento de materiais de fibra baseado em poliésteres sintéticos, sendo possí-vel que sejam usados ambos os tecidos de poliésteres puros e de mistura dePES.
É dada preferência a poliésteres aromáticos lineares, que podemser obtidos através da policondensação de ácido tereftálico e glicóis ou ácidotereftálico e 1,4-bis-(hidroximetil)cicloexano, tais como, por exemplo, terefta-lato de polietileno (PET) ou tereftalato de polibutileno (PBTP).
Os tensoativos adequados para limpeza e/ou desengorduramen-to na etapa de processo (a) são conhecidos do especialista versado na téc-nica e são, na sua maioria, comercialmente disponíveis.
Na etapa de processo (a), é dada preferência ao uso de um ten-soativo não iônico ou um tensoativo aniônico. Os tensoativos não iônicossão especialmente preferidos.
• Tensoativos não iônicos adequados são especialmente os com-postos contendo grupos oxialquileno, especialmente grupos oxietileno, taiscomo, por exemplo, éteres de álcool graxo poliglicol (etoxilatos de álcoolgraxo), éteres de alquilfenol poliglicol, etoxilatos de ácido graxo, etoxilatos deamina graxa, triglicerídeos etoxilatos e éteres monoalquilados de polietileno-glicol bem como éteres alquilados polialquilenoglicol em ambas as extremi-dades.
Em geral, éteres de álcool graxo poliglicolico são produtos de 2 a20 mois de oxido de alquileno, especialmente óxido de etileno, com 1 mol deum monoálcool saturado ou insaturado tendo de 8 a 22 átomos de carbono.
Monoálcoois saturados alifáticos que vêm em consideração incluemálcoois naturais, por exemplo, álcool laurílico, álcool miristílico, álcool cetílicoou álcool estearílico, e também álcoois sintéticos, por exemplo, 2-etilhexanol,1,1,3,3-tetrametilbutanol, octan-2-ol, álcool isononílico, trimetilhexanol, álcooltrimetilnonílico, decanol, C9-Ciloxo-álcool, álcool tridecílico ou isotridecanol.Monoálcoois alifáticos insaturados são, por exemplo, álcool dodecenílico,álcool hexadecenílico ou álcool oleílico.
Éteres de álcoois graxos poliglicólicos adequados são também adutos deoxido de alquileno de misturas de dois ou mais álcoois, por exemplo, mistu-ras de álcoois derivados de ácidos graxos de soja, ácidos graxos de semen-te de palma ou óleos de sebo.
Éteres de alquilfenol poliglicol adequados são produtos de adi-ção de 2 a 20 mois de oxido de alquileno, especialmente oxido de etileno,com 1 mol de um alquilfenol. Exemplos dos mesmos são 4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)fenol etoxilado, 4-(1,3,5—trimetilhexil)fenol etoxilado, 4-dodecilfenol etoxilado, 2,4-bis(1,3,5-trimetilhexil)fenol etoxilado e 2,4,6-tributilfenol.
Etoxilatos de ácido graxo, etoxilatos de amina graxa e triglicerí-deos etoxilatos são produtos de adição de 2 a 20 mois de oxido de alquileno,especialmente oxido de etileno, com 1 mol de um ácido graxo, de uma ami-na graxa ou de um triglicerídeo, respectivamente.
Ao invés de utilizar éteres poliglicólicos com terminações hidroxina etapa (A) do processo é possível utilizar derivados fosfatados destes, quesão os ésteres do ácido fosfórico e seus sais correspondentes.
Outros componentes (a) adequados são éteres monoalquiladospolietileno de glicol, tais como, por exemplo, monometil éter de etileno glicol,monometílico éter dietileno glicol, monometil éter de trietileno glicol, monobu-til éter de etileno glicol, monobutil éter de dietileno glicol e monobutil éter detrietileno glicol e também éteres dialquilados de polietileno glicol, tais como,por exemplo, dimetil éter de etileno glicol, dimetil éter de dietileno glicol, di-metil éter de trietileno glicol, dibutil éter de etileno glicol, dibutil éter de dieti-leno glicol e dibutil éter de trietilenoglicol.
Na etapa de processo (a), é dada preferência ao uso de um étermonoalquilado de polietileno glicol ou um éter de álcool graxo poliglicólico.Os tensoativos aos quais é dada preferência são monobutil éterde trietiieno glicol e éster do ácido fosfórico (sal de potássio) de álcool tride-cílico etoxilado.
Em adição a conter um ou mais tensoativos, o licor de lavagemusado na etapa de processo (a) pode incluir auxiliares têxteis adicionais, taiscomo, por exemplo, agentes de desengomação, agentes de alvejamento,agentes umectantes, enzimas, estabilizantes, agentes complexantes, disper-santes, antiespumantes e reguladores de pH.
A etapa de processo (a) é vantajosamente realizada em tempe-ratura ligeiramente elevada, preferencialmente de 30 a 60°C, especialmentede 35 a 50°C.
O valor do pH do banho de pré-tratamento é preferencialmenteajustado a uma faixa de 2,5 a 6,5, especialmente de 3,0 a 6,0, usando sis-temas tampões adequados.
A aplicação de corante ou corantes aos materiais de fibra na e-tapa de processo (b) é geralmente realizada através do método de exaustãoda dispersão aquosa na presença de dispersantes aniônicos ou não-iônicosusuais e, opcionalmente, agentes de intumescimento usuais (veículos), emtemperaturas de 100 a 160°C, preferencialmente de 120 a 150°C.
Em princípio, pode ser usado qualquer corante disperso conhe-cido para tingimento de poliéster no processo de acordo com a invenção.
São preferidos os seguintes corantes dispersos: I.C. AmareloDisperso 114, I.C. Amarelo Disperso 211, I.C. Amarelo Disperso 54, I.C. La-ranja Disperso 25, I.C. Laranja Disperso 30, I.C. Laranja Disperso 31, I.C.Laranja Disperso 44, I.C. Laranja Disperso 61, I.C. Vermelho Disperso 167,I.C. Vermelho Disperso 50, I.C. Vermelho Disperso 73, I.C. Vermelho Dis-perso 82, I.C. Vermelho Disperso 167, I.C. Vermelho Disperso 324, I.C.Vermelho Disperso 356, I.C. Vermelho Disperso 376, I.C. Vermelho Disperso382, I.C. Vermelho Disperso 383, I.C. Violeta Disperso 93:1, I.C. Violeta Dis-perso 107, I.C. Azul Disperso 56, I.C. Azul Disperso 60, I.C. Azul Disperso79:1, I.C. Azul Disperso 93:1, I.C. Azul Disperso 165, I.C. Azul Disperso 284,I.C. Azul Disperso 291 e I.C. Azul Disperso 354.Os corantes podem ser aplicados individualmente ou em mistu-ras. Vantajosamente, podem ser usadas misturas de dois ou três corantes(di ou tri-cromicidade). Podem ser também usadas, no entanto, misturas dequatro ou mais corantes especialmente na produção de tonalidades cinza.
As quantidades nas quais os corantes individuais são usados nos banhosde corantes podem variar dentro de amplos limites dependendo da profundi-dade da tonalidade desejada. Em geral, quantidades de 0,01 a 35 % em pe-so, especialmente de 0,1 a 15 % em peso, baseado no material de fibra têmprovado ser vantajosas.
A razão de licor pode ser selecionada de dentro de uma ampla faixa, porexemplo, dentro de uma faixa de 1:2 a 1:50, preferencialmente de 1:3 a 1:15.
A etapa de processo (b) é realizada preferencialmente em pH de3,0 a 5,5, especialmente em pH de 3,5 a 5,0.
Os agentes de redução para uso na etapa de pós-tratamento (c)são ácidos α-hidroxialquilsulfínicos ou sais dos mesmos, preferencialmenteos sais de sódio dos mesmos.
Os seguintes são exemplos de ácidos hidroxissulfínicos: ácidohidroximetilsulfínico, ácido 1-hidroxietilsulfínico, ácido 1-hidroxipropilsulfínico,ácido 1-hidroxibutilsulfínico, ácido 1 -hidróxi-1 -metiletilsulfínico, ácido 1-hidróxi-1-etilpropilsulfínico, ácido 1-hidróxi-1-metilpropilsulfínico e ácido 1-hidróxi-metilpentilsulfínico.
Os agentes de redução aos quais é dada preferência são o áci-do hidroximetilsulfínico e os sais do ácido hidroximetilsulfínico, especialmen-te o hidroximetilsulfinato de sódio.
Uma vez que, diferente da maioria dos agentes redutores usu-ais, os ácidos α-hidroxialquilsulfínicos podem ser também usados na faixade pH ácido, o pH na etapa de processo (c) do processo de acordo com ainvenção é preferencialmente ajustado na faixa de 3,5 a 6,5, especialmentena faixa de 4,0 a 6,0.
Vantajosamente, a etapa de processo (c) é realizada de 50 a100°C, preferencialmente de 60 a 90°C.
Uma vantagem importante do processo de acordo com a inven-ção é que todas as três etapas de processo (a), (b) e (c) podem ser realiza-das na faixa de pH ácido, preferencialmente em valores de pH de 2,5 a 6,5.
No processo de acordo com a invenção, as fibras de celulose(por exemplo, algodão) simultaneamente presentes no banho de corantes,não absorvem a cor ou absorvem apenas ligeiramente a cor (reserva muitoboa), de modo que o processo é também bem adequado para tingimento detecidos de mistura de poliéster/fibra de celulose.
O processo de acordo com a invenção é vantajosamente ade-quado também para tingimento ou impressão de microfibras de poliésteressintéticos. Microfibras são entendidas como sendo materiais de fibra que sãofeitos de filamentos tendo uma finura individual menor do que 1 denier (1,1dTex). Tais microfibras são conhecidas e são usualmente produzidas porfiação por fusão.
O referido material têxtil pode estar numa ampla variedade deformas de processamento, por exemplo, na forma de fibras, fios, tecidostrançados ou tecidos tricotados e na forma de carpetes.
São obtidos tingimentos tendo boas propriedades gerais de fixi-dez, tais como, por exemplo, boa fixidez ao cloro, à esfregadura, à umidade,à esfregadura úmida, à lavagem, à água, à água do mar e à perspiração. Aspropriedades de rápida lavagem, em especial, obtiveram ótimos valores.
É possível, por meio do processo "tudo-em-um" de acordo com ainvenção, que a duração total do pré-tratamento, do tingimento e do pós-tratamento redutivo, que no procedimeto de tingimento PES convencional éde 200 a 240 min, seja reduzido para aproximadamente de 70 a 150 min..
Uma vez que o processo de acordo com a invenção requer ape-nas uma única operação de lavagem após a etapa de processo, a quantida-de de água usada no procedimento como um todo é de aproximadamente50% mais baixa do que no processo convencional. É obtida também umaeconomia de energia de cerca de 40%.
Os exemplos a seguir servem para ilustrar a invenção. A menosque indicado em contrário, partes são partes em peso e percentagens sãopercentagens em peso. As temperaturas são dadas em graus Celsius. A re-lação entre partes em peso e partes em volume é a mesma que aquela entregramas e centímetros cúbicos.Exemplo 1:
2,0 kg de tecido de microfibra de PES (0,8 d) são imersos numlicor, aquecido a 40°C, que contém
2 g/l de solução de lavagem (15% de butil éter de trietilenoglicol, 12 % de sal de fosfato de potássio de álcool tridecílico etoxilado, 10% de Marlowet® OFA (tensoativo, comercializado por Sasol) e 63 % de á-
-1g/l Univadine® DPL (dispersante, Ciba Specialty Chemi-
-1g/l Cibaflow® UNI (antiespumante, Ciba Specialty Chemi-
-1g/l Cibatex® AB-45 (tampão ácido, Ciba Specialty Chemi-
Após 5 min, os corantes dispersos Terasil® Orange SD (CibaSpecialty Chemicals), Terasil® Rubine SD (Ciba Specialty Chemicals) e Te-rasil® Dark Blue SD (Ciba Specialty Chemicals) são adicionados em taisquantidades que suas concentrações no licor são 1,3 % (Terasil® OrangeSD), 3,0 % (Terasil® Rubine SD) e 0,2% (Terasil® Dark Blue SD). O licor éentão aquecido numa taxa de 2°C/min a 130°C. Após 40 min a 130°C, o licoré resfriado numa taxa de 2,5°C/min, a 80°C, 2 g/l de um agente redutor (24,9% de ácido hidroximetanossulfínico/sal de sódio, 0,2 % de Proxel GXL (pre-servativo, Avecia Inc.), 74,9 de água) são então adicionadas; o pH é de cer-ca de 5. Após 20 min a 80°C, o tingimento obtido é lavado com água e seco.É obtido um tingimento vermelho escuro tendo boas propriedades gerais defixidez, especialmente um alto grau de fixidez a luz e a lavagem. Os valoresde fixidez a lavagem medidos de acordo com ISO 105 C01 estão apresenta-dos na Tabela 1.
Exemplo 2:
2,070 kg de um tecido de microfibra de PES (0,8 d) são tingidoscom Terasil® Orange SD, Terasil® Rubine SD e Terasil® Dark Blue SD dagua);cais);cais);cais).maneira descrita no Exemplo 1. Os corantes são adicionados em tais quan-tidades que suas concentrações no licor são 0,8 % (Terasil® Orange SD),0,3% (Terasil® Rubine SD) e 2,4 % (Terasil® Dark Blue SD). A duração totaldo procedimento úmido é de 135 min.. É obtido um tingimento azul-escurotendo boas propriedades gerais de fixidez, especialmente um alto grau defixidez à luz e à lavagem.
Os valores de fixidez à lavagem medidos de acordo com ISO105 C01 estão apresentados na Tabela 1.
Exemplo 3:
2,780 kg de um tecido de microfibra de PES (0,8 d) são tingidoscom Terasil® Orange SD, Terasil® Rubine SD e Terasil® Dark Blue SD damaneira descrita no Exemplo 1. Os corantes são adicionados em tais quan-tidades que suas concentrações no licor são 0,73 % (Terasil® Orange SD),0,048 % (Terasil® Rubine SD) e 0,5 % (Terasil® Dark Blue SD). Cibatex® AB-45 é introduzido numa quantidade de 2 g/l; a taxa de aquecimento é de3°C/min. Após 20 min., a 130°C, o licor é resfriado numa taxa de 5°C/min a80°C. A duração total do procedimento úmido é de 90 min. É obtido um tin-gimento cinza tendo boas propriedades gerais de fixidez, especialmente umalto grau de fixidez à luz e à lavagem.
Os valores de fixidez à lavagem medidos de acordo com ISO105 C01 estão apresentados na Tabela 1.
Tabela 1: Fixidez à lavagem de acordo com ISO 105 C01 (40°C X 30 min)
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Claims (9)

1. Processo de tingimento de material de fibra de poliéster deacordo com o método de exaustão, cujo processo compreende as seguintesetapasa) pré-tratamento do material de fibra com um ou mais tensoativos,b) tingimento com um ou mais corantes dispersos, ec) pós-tratamento redutivo com um ácido hidroxialquilsulfínicoou um sal de ácido hidroxialquilsulfínico,no qual as etapas (a), (b) e (c) são realizadas em sucessão num único licor.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual é usadoum tensoativo não iônico ou um tensoativo aniônico na etapa de processo (a).
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual é usadoum éter monoalquilado de polietileno glicol ou um éter de álcool graxo poli-glicólico na etapa de processo (a).
4. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual são usa-dos um ou mais corantes do seguinte grupo na etapa de processo (b):I.C. Amarelo Disperso 114, I.C. Amarelo Disperso 211, I.C. Amarelo Disper-so 54, I.C. Laranja Disperso 25, I.C. Laranja Disperso 30, I.C. Laranja Dis-perso 31, I.C. Laranja Disperso 44, I.C. Laranja Disperso 61, I.C. VermelhoDisperso 167, I.C. Vermelho Disperso 50, I.C. Vermelho Disperso 73, I.C.Vermelho Disperso 82, I.C. Vermelho Disperso 324, I.C. Vermelho Disperso-356, I.C. Vermelho Disperso 376, I.C. Vermelho Disperso 382, I.C. VermelhoDisperso 383, I.C. Violeta Disperso 93:1, I.C. Violeta Disperso 107, I.C. AzulDisperso 56, I.C. Azul Disperso 60, I.C. Azul Disperso 79:1, I.C. Azul Disper-so 93:1, I.C. Azul Disperso 165, I.C. Azul Disperso 284, I.C. Azul Disperso-291 e I.C. Azul Disperso 354.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual é usado oácido hidroximetilsulfínico ou um sal do ácido hidroximetilsulfínico na etapade processo (c).
6. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual em todasas três etapas de processo (a), (b) e (c) o valor do pH do licor é de 2,5 a 6,5.
7. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual o materialde fibra de poliéster consiste em tecido de poliéster puro ou de mistura depoliéster/celulose.
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, no qual o materialde fibra de poliéster consiste em microfibras.
9. Material de fibra de poliéster tingido de acordo com o proces-so como definido na reivindicação 1.
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