PT91646A - Processo para tingimento e impressao com corantes reactivos ou corantes de enxofre hidrossoluveis em ausencia de alcalis ou de agentes de reducao - Google Patents

Description

-3-

0 presente invento diz respeito a um processo para tingimento e impressão com corantes reactivos ou corantes de enxofre hidrossolúveis em ausência de alcalis ou de agentes de redução.

Na Patente US-A 4 806 126 foi descrito que se pode tingir e imprimir fibras de celulose com corantes reactivos e também com corantes de enxofre hidrossolúveis sem agentes alcalinos e de redução, quando o material têxtil é previamente tratado com um agente humectante e um produto de reacção quaternizado de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional, tingindo-se posteriormen-te-por processos usuais, contudo sem álcalis e agentes de redução, com corantes reactivos ou corantes de enxofre hidrossolúveis e apresentando-se os tingimentos por enxaguamen to, ensaboamento e secagem. Processos usuais são o processo de permanência a frio-foulardagem bem como o tingimento pelo processo de extracção.

Foi agora comprovado que se podem fixar os corantes citados nesse processo não apenas pelo processo de permanência a frio-foulardagem e pelo processo de extracção sobre as fibras, mas também por úm processo de termofixação. O objectivo do invento é assim um processo para o tingimento e impressão com corantes reactivos ou corantes de enxofre hidrossolúveis em ausência de agentes alcalinos ou de redução, no qual o material têxtil a ser tingido é previamente tratado com um agente humectante e um produto de reacção eventúalmente quafèrnizado de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional, tingido pos-teriormente com os corantes citados,,seco, termofixado e aprestado de modo usual. -4-

0 processo do invento apresenta a van tagem de se evitarem os prolongados tempos de permanência do processo de permanência a frio-foulardagem (por exemplo 8 a 12 horas).

Um agente auxiliar preferido para o pré-tratamento é conhecido através da Patente US 4 588 413. Na referida patente, o agente auxiliar é utilizado exclusiva mente para o pós-tratamento de tingimentos com corantes reac tivos. Um pré-tratamento com esse agente auxiliar e um fingimento posterior sem álcalis não são ali descritos. Um processo exclusivamente para o pés-tratamento de tingimentos reactivos com compostos de estrutura semelhante está também descrito na patente britânica 2 006 279.

A polietilenoimina necessária para a preparação dos agentes de pré-tratamento a serem empregados de preferência, correspondem à fórmula I K-(CH0-CH0-NH) . -(CH„-CH0-N), -H ' (i) — 2 2 a 2 2 | b

X em que

X é um radical da fórmula -(CH0-CH0-NH) -H 2 2 c a e b, independentes entre si, são números de 0 a 600, sendo que a soma de a+b é um número de 50 a 600 e c é um número de 0 a 50. -5-

Isto significa que a polietilenoimina empregada representa uma molécula, na qual existem as pedras estruturais -NH2, >NH e -N^ , que são ligadas entre si por grupos etileno. Em total, a polietilenoimina contêm cerca de 50 a 600 unidades de estilenoimina. Nos produtos comerciais usuais, as funções azoto primário, secundário e terciário encontram-se em proporção numérica de cerca de 1:2:1.

Para reacção com a etilenoimina da fórmula I podem-se empregar, em principio, todos os agentes de alquilação bifuncionais conhecidos. Tais agentes de al-quilação bifuncionais conhecidos correspondem à fórmula II A - Z - A (II)

Nesta fórmula, A é o radical de um agente de alquilação e Z representa ou uma ligação directa ou um membro de ponte divalente.

Especialmente apropriados para a reacção com as polietilenoiminas para dar os agentes auxiliares a serem empregados de acordo com a invenção são aqueles agen tes de alquilação bifuncionais da fórmula II, nos quais A é um grupo da fórmula -Cfc^-Y, em que Y é um substituin$e dissociável como um anião, especialmente cloro, bromo, iodo ou -OH ou grupo dissociável como um anião, especialmente o grupo sulfato ou um grupo sulfoniloxi, especiãlmente fenil-sulfoniloxi ou p-tolilsulfoniloxi, ou o grupo epoxi -CH-CH2 -6-

e Z, contanto que não seja uma ligação directa, representa um radical divalente linear ou ramificado de fórmula III -CnH2n- (III)

em que n é um número de 1 a 4, um radical divalente da fórmula IV (IV) -C H0 -D-C H0 m 2m m 2m em que m é o numero 1 ou 2 e D é -0-, -S-, -NH-, -CO-, -SO-, -SC>2- ou é fenileno. São preferidos para a reacção com po-lietilenoimina para dar agentes auxiliares a serem empregados de acordo com a inveçção aqueles agente de alquilação bifuncionais, nos quais A são grupos de fórmula -Cí^-Y, que são ligados entre si através de um membro de ponte da fórmula IVy ou aqueles, nos quais um dos radicais A é um grupo âa fórmula -CH^-Y, que é ligado directamente a um grupo epoxi.

Exemplos pàra tais agentes de alquilação bifuncionais são epicloridina, glicida, 1,3-dicloro--propan-2-ol, éter ,3-dicloro-di-etil, , J^> -dicloro-dÍ£ tilamina,J^ , -dicloro-dietilsulf eto -dicloro-die- tilsulf óxido , j3'-dicloro-dietilsulf ona, éter Jb , β -sul- fatoetilico, éter , fò -dif enilsulfoniloxietilico, meta-ou;para-diepoxietilbenzo, meta- ou para-diepoxipropilbenze-no, diepoxibutano, diepoxi-2-metilbutano, diepoxipropilamina -7-

Para a preparação dos agentes de pré--tratamento a serem empregados de acordo com a intenção fazem-se reagir entre si a polietilenoimina e o agente de al-quilação bifuncional em uma proporção ponderai de 100:0,01 a 100:2,0, de preferência de 100:0,1 a 100:1,0.

Deve-s^sconsiderar que nesta reacção se efectua uma incorporação de membros de ponte a serem reticulados entre as cadeias de polietilenoimina. Como sinal externo para istt> deve-se levar em conta que a viscosidade das soluções aquosas na transição de polietilenoimina teti-culada para o produto reticulado através de agentes de al-quilação bifuncionais cresce nitidamente. A reacção da polietilenoimina com os agentes de alquilação bifuncionais pode ser efectuada, em principio, sem solventes. No que se refere à melhor possibilidade de regulagem da reacção e da liberação de calor mais favorável é, contudo, conveniente efectuar a reacção em presença de um solvente inerte. Entram em consideração para isto tanto solventes orgânicos, nos quais os reagentes são solúveis, como por exemplo álcoois inferiores como também especiàlmente água. A reacção pode-se efectuar na faixa de temperatura entre -10 e cerca de 100°C. E especialmente vantajosa a execução em torno da temperatura ambiente normal, ou sega, na faixa entre 15 e 45°C. Nesse caso tem-se um decurso reaccional com boa possibilidade de regulação, muito boa qualidade de produto e o menor gasto possível de energia. A reacção nessa forma de execução reaccional termina essenciàlmente em cerca de 1 a 2 horas. -8-

Para se obter agentes auxiliares a serem empregados, gue apresentem especificações especialmente estreitamente toleradas, ou seja, para que se alcance uma reprodutibilidade especialmente boa do processo de preparação, é vantajoso, após o decurso da reacção principal, agitar-se a mistura reaccional a um valor de pH definido entre 9 e 10 horas, regra 2 a 6 horas, a temperatura elevada, con venientemente entre 60 e 100°C.

Os produtos reaccionais empregados de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional podem ser eventualmente quaternizados também com grupos C^-C^-, de preferência C^-C^-alquilo. A quaternização pode ser efectuada com halogenetos de alquilo, de preferência cloretos dé alquilo, ou dialquilsulfatos por processos conhe eidos.

Esse agente auxiliar previamente des-4 crito é aplicado juntamente com um agente humectante e auxjL liar de foulardagem usual na industria têxtil de banhos aquosos sobre o material têxtil a ser tingido ou a ser impresso. Como tais agentes auxiliares de foulardagem ou agen tes humectantes empregam-se alcanossulfonatos, di-alquil--sulfossuccinatos, di-alquil-fosfatos ou polimeros em bloco de óxido de etileno e óxido de propileno com uma parte de 40 a 80% em peso de óxido de etileno, especialmente contudo compostos não-íónicos, por exemplo nonilfenól oxetilado.

Como material têxtil entram em consideração algodão bruto ou previamente tratado ou também tecidos mistos que contêm algodão. De especial interesse é o processo da invenção para o pré-tratamento de fios de urdu-me de algodão com os agentes auxiliares descritos no liquido de acabamento. -9-

\ .i* ν. ν' ; ν -

Após a urdidura com fios de trama não tratados e o sobretingimento posterior isento de álcalis ou isento de agentes de redução com corantes reactivos ou corantes de enxofre hidrossolúveis, produz-se então após a la vagem do tecido, um efeito Denim. 0 pré-tratamento com o agente auxiliar juntamente com um agente humectante não-iónico decorre em banhos aquosos pelos processos usuais por foulardagem ou em processo de extracção a temperaturas de cerca de 20 a 70°C, de preferência 40 a 60°C, no liquido de acabamento de 80°C a temperatura de fervura. O banho é regulado a um valor de pH fracamente ácidòç de preferência pH 6. a quantidade de agentes auxiliares é de cerca de 3 a 10$, de preferência 3 a 8$, relativo ao peso do material. A quantidade de agente humectante é de preferência de 2 a 4 g/1. O banho de pré--tratamento é espremido posteriormente e o material é seco. O material assim pré-tratado é então sobre foulardado com um banho de foulardagem, que contêm os corantes dos tipos citados. Posteriormente o material é seco, termofixado durante 0,5 a 1 minuto a 120 até 200°C e lavado a frio e a quente.

Como corantes reactivos nesse processo entram em consideração todos os tipos conhecidos de corantes reactivos, que contêm grupos capazes de reacção em relação aos grupos hidrxilo da celulose e que reagem nas condições de tingimento descritas de acorco com a invenção, de preferência por reacção com os polímeros descritos, fixados sobre o material de celulose. -10- -10-

Os grupos capazes de reacção são por exemplo grupos com substituintes facilmente dissociáveis, que deixam um radical eletrófilo, como grupos reactivos do tipo vinilsulfona, grupos substituídos com átomos de halog£ nio do sistema de anel quinoxalina, ftalazina, tríazina, pirimidina ou piridazona ou grupos reactivos substituídos com radicais alquilsulfonilo em corantes de sulfonilpirimi-dina ou sulfonilbenzotiazol.

Especificamente são corantes com os grupos reactivos -sulfatoetilsulfona, Jh -cloroetilsulfona, 7¾-tiossulfatoetilsulfona, Jb -fosfatoetilsulfona , clorotria zinilamino, diclorotriazinilamino, clorotriazinoilamino, tricloropirimidimamino, dicloropirimidilamino, dicloropiri-dazinilamino, triclotopiridazinilamino, dicloropiridazinila-mino, 2-cloro-benzotiazol-6-il-amino, 2-metilsulfonilbenzo-tiazol-6-il-amino, 2,3-dicloroquinoxilin-6-il-carbonilamino, ou 4-cloro-5-metilm-2-metilsulfonil-pirimid-3-il-amino.

Corpos de base corantes apropriados dos corantes reactivos são por exemplo corantes hidrossolú-veis azo, diazo, formazano, antraquinona, dioxazina ou fta-locianina. São preferidos corantes reactivos azo e diazo hidrossolúveis,,que podem ser também corantes reactivos complexos de metal. Após o tingimentoo, o material é apre£ tado por lavagem, eventualmente ensaboamento e secagem. 0 processo da invenção pode ser efec-tuado não apenas com corantes reactivos e com corantes de enxofre hidrossolúveis, mas também com corantes de cuba de enxofre. -11-

No tingimento com corantes de enxofre hidrossolúveis e corantes de cuba de enxofre dispensam-se os agentes de redução ali empregados, como por exemplo hi-drogenossulfeto de Na, ditionito de Na, sulfeto de Na, o que conduz a uma diminuição da poluição das águas residuais. O processo da invenção se presta não apenas para tingimento de material têxtil, mas também para impressão. 0 material têxtil é impresso com uma pasta de impressão, que contêm um corante marcado e o agente auxiliar catiónico a ser empregado. Após a secagem e fixação, sobre tinge-se o material têxtil então com corantes reactivos ou corantes hidrossolúveis de preferência pelo processo de te£ mofixação.

Uma outra possibilidade reside no facto de que se imprime o tecido de algodão previamente morden-tado com os agentes auxiliares descritos com uma pasta de impressão, que contêm o corante, mas nenhum álcali. 0 corante é fixado posteriormente por tratamento térmico a 130 até 200°C. 0 pós-tratamento efectua-se analogamente como nos tingimentos. A vantagem essencial do processo de invenção reside no facto de que, devido ao pré-tratamento com os agentes auxiliares descritos com tingimento posterior, não é necessário nenhum agente de redução, nenhum álcali e nenhum agente de fixação. Por lavagem posterior do material após o tingimento não entra também nas águas residuais nenhum álcali, de modo que a poluição por sal de água residual nas tinturarias é essencialmente diminuida.

Alcança-se, além disso-; pelo pré-tra-tamento descrito, também parcialmente um nitido aprofundamento de:cor de tingimento em comparação com um tingimento com a mesma quantidade de corante reactivo em um processo -12-

de tingimento usual. Como álcali para fixação dos corantes reactivos se emprega, entre outros, em grande escala vidro solúvel ou silicato alcalino.

Quando esse vidro solúvel, após a fixação, não é cuidadosamente lavado, pode ocasionar deposições prejudiciais de SiC^ sobre o material e, assim, um prejuizo de toque. Também essa desvantagem não existe no processo da presente invenção. Esse novo processo facilita pela dispensa de álcali também a lavagem do residuo de corante não fixado, onde em presença de álcali a fibra de';al-godão intumesce e o corante não fixado é fortemente absorvido. Isto não ocorre no processo da presente invenção. A solubilidade do corante reactivo fortemente limitada pelo álcali nos processos usuais é aqui nitidamente melhorada e a estabilidade do banho de tingimento neutro é aumentada.

Os tingimentos produzidos de acordo com os processos acima descritos da invenção mostram boas resistências aos tratamentos por via húmida. r Surpreendentemente foi também compro vado que uma etapa de lavagem conectada imediatamente ao processo de ensaboamento com detergentes contendo perborato aumenta nitidamente o brilho dos tingimentos. Quando num material Denim o fio de urdume é pré-trtado do modo da presente invenção, ele não é tingido, ou dependendo da tonalidade do:corante, fios de trama levemente sujos pelo detergente contendo perborato tornam-se novamente brancos e obtêm-se um tingimento com elevado brilho e fios de trama brancos. 0 emptego de aclaradores ópticos nos banhos de lavagem eleva ainda mais o brilho dos tingimentos e dos fios de trama. -13- -13-

Esses efeitos são então alcançados especialmente, quando as lavagens são efectuádas entre 20 e 50°C, de preferência entre 40 e 50°C. Quando se lava com o detergente contendo perbotato a elevadas temperaturas, por exemplo a 50°C até 100°C, de preferência a 85°C até 100°C, pode-se aclarar o tingimento em etapas praticamente até des-coloramento total do tecido.

Desta forma alcança-se de uma maneira muito protectora?para as fibras, fingimentos irregulares ou modificações de cor da moda (stone-wash-effect). Este efeito, do contrário, só pode ser alcançado com solução alcalina de hipoclorito e eventualmente com lavagem em presença de pedra-pomes. Δ quantidade em perborato alcalino nos detergentes se encontra entre cerca de 4 e 25% em peso. Tais detergentes com um teor em perbotato, que entram em consideração neste caso, estão descritos em detalhe em "Tenside" 18, página 246 (1981). A seguir descrevem-se mais detalha-damente duas formulações como exemplos.

Tensidios aniónicos/não -iónicos 10 - 25% Sabões (sais alcalinos de ácidos gordos) 0 - 10% Polifosfatos 20 - 50% Perbotato de sódio ou potássio 10 - 25% Silicato de Na 3 - 10% Carboximetilcelulose 1-2% Sais neutros e agentes distensores 5 - 20% Aclaradores ópticos 1 - 2% 35 - 50% 2. Sabões

Tetrapropilenobenzenossulfonato Sulfato de álcool gordo Etanolamida de ácido gordo

Carbonato de Na 14 - 18%

Silicato de sódio 6 - 10%

Difosfato de sódio 5-8%

Trifosfato de sódio

Perborato de sódio 4 - 6%

Silicato de magnésio 1-3% :-Aclarador óptico 0,03%

Carboximetilcelulose Oleo perfumado

Exemplo 1

Numa máquina de acabamento tratam-se na tina para istò prevista, fios urdidos de algodão como segue: 40 g/1 de alceolpolivinil (PVA) 5 g/1 de polietilenoglicol 4 g/1 de sal de potássio de di-2-etilhexil-fosfato 100 g/1 de produto de condensação de polietilenoimina

Segundo o exemplo na tabela 1, última linha do pedido de patente EP 0 133 933 -15-

Absorção de banho 100 a 120% (mecanismo de prensagem de alta potência). O fio corre com uma velocidade de 60 m/min, a temperatura do banho é de 80 a 90 °C.

Após deixar a tina de acabamento secam--se as urdiduras de algodão com calor de contacto a cerca de 130°C.

Em lugar de PVA, podem empregar-se também amido natural e modificado ou misturas de amido natural ou modificado e PVA. O emprego de carboximetilcelulose ou de amido de carboximetilo como agente de acabamento não é possivel, pois aqui tem-se precipitações com o condensado catiónico de alquiletilenoimina. Postèriormente tecem-se as urdiduras de algodão com a trama de algodão e o tecido obtido é sobrefoulardado numa aparelhagem constituida de foulard de tingimento e secador com uma solução, que contém por exemplo 10 g/1 de C.I. Reactive Blue 19 (C.I.-nP ..... 61200) e 4 g/1 de agente humectante (nonilfenol oxetilado).

Após a secagem, termofixa-se o tecido por um minuto a 200°C. No pós-tratamento usual para corante reactivo por enxaguamento, ensaboamento na fervura e novo enxaguamento, obtém4se também sem as quantidades de álcali necessárias normalmente para fixação dos corantes reactivos, um tingimento das urdiduras com boas resistências ao uso.

Pelo pré-tratamento dessas urdiduras de algodão com o produto de condensação de polietilenoimina produz-se uma tonalidade de cor essencialmente mais profunda do que com a fixação normal com álcali.

-16- A trama é praticamente novamente branca pelos pós-tratamentos por enxaguamento e ensaboamento. Obtém-se assim um tecido com efeito Denim.

Exemplo 2 O tecido Denim tingido e aprestado como no exemplo 1, é tratado após os processos de enxaguamen to e ensaboamento terminais com 5 g/1 de um detergente usual contendo perborato (teor em perborato de sódio, 20?£ em peso) a 50 - 60°C durante 10 a 20 minutos.

Obtém-se aqui uma tonalidade essencial_ mente máis brilhante desse tecido Denim pela obtenção da força e da intensidade completas de tingimento. Além disso, o branco do fio de trama é outra vez nitidamente melhorado em comparação com um tecido Denim tingido da mesma maneira, mas que não foi pós-lavado com um detergente contendo perborato .

Exemplo 3

Em lugar da receita citada no exemplo 1 com Reactive Blue 19, impregna-se com 25 g/1 de Sulphur Red 11 solubilizado. O pós-tratamento e o acabamento são feitos como em 1. Obtém-se um tingimento vermelho intenso. -17- -17-

Exemplo 4

Ura tecido de algodão alvejado é sobre-foulardado a frio em um foulard de 2 ou 3 rolos com uma solução , que contém 60 g/1 de produto de condensação de polietilenoimina como no exemplo 1 2 g/1 de sal de potássio de di-2-etilhexil£osfato e é foulardado após a secagem com um banho, que contém 10 g/1 de Reactive Red 1 (C.I.-nQ 18158) e 2 g/1 de ura agente humectante (nonilfenol oxetilado). O tingimento é seco de acordo com o exemplo 1 e é termofixado por 1 minuto a 200°C. Obtém-se um tingimento vermelho profundo com boas resistências ao uso.

Em lugar de Reactive Red empregam-se 10 g/1 de Sulphur Blue 7 solubilizado (C.I.-n2 53441), seca-se e termofixa-se por 1 minuto a 20°C. Obtém-se um tingimento azul profundo com boas resistências ao uso.

Exemplo 5

Um tecido alvejado de PES/algodão é sobrefoulardado a frio em um foulard de 2 ou 3 rolos com uma solução de 60 g/1 de produto de condensação de polietilenoimina como no exemplo 1 e 2 g/1 de sal de potássio de di-2-etil-hexilfosfato e foulardado após a secagem com um banho que contém, -18-

15.0 g/1 de Sulphur Red 11 solubilizado 30 g/1 de um corante preto, constituído de azul disperso 165 (C.I. 11077) , laranja disperso 29 (C.I. 26077), vermelho disperso 184 2 g/1 de nonilfenol oxetilado.

Posteriormente seca-se a 120°C, termo-fixa-se por 1 minuto a 200°C, enxagua-se, ensaboa-se e enxagua-se novamente. Obtém-se um tingimento bicolor negro-vermelho . ι

Claims (1)

1. -19-

   REIVINDICAÇÕES 1§. - Processo para tingimento e impressão com corantes reactivos ou corantes de enxofre hidro£ solúveis em ausência de álcalis ou de agentes de redução, caracterizado pelo facto de se pré-tratar material têxtil a ser tingido com um agente humectante e um produto de reacção eventualmente quaternizado de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional, tingindo-se posteriormente com os corantes citados, secando-se, termofixando-se e apresentando de modo usual. 2ã. -.Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se tratar previamen-te o fio de urdidura com um agente humectante e um produto reacional de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional juntamente com o apresto num banho de apresto. 3¾. _ Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se empregar o produto reaccional de preferência em uma quantidade de 3 a 10% do peso do material. 4§. - Processo de acordo com as reivin dicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de se empregar um produto reaccional de polietilenoimina com epicoloridrina, 1,3-dicloropropan-2-ol ou suas misturas. 5®. - Processo de acordo com as reivin dicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de se empregar um produto reaccional de polietilenoimina com um agente de al-quilação bifuncional em uma proporção em peso de reagentes de 100:0,01 a 100:2. 6i. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se adicionar aos banhos de foulardagem de corante um agente auxiliar de fou-lardagem polimero. 7ã. - Processo de acordo com as reivin dicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de se lavar os tin-gimentos ou impressões posteriormente com um detergente, que contém um perborato e eventualmente um activador de perbora-to e aclarador óptico. 81. _ Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se termofixar durante 0,5 a 1 minuto ã 120 até 200°C. Lisboa, 7 de Setembro de 1989

   mjA vicrofí cortem, io-a, i.· 1200 LISBOA'