PT91686A - Processo para o tingimento desigual de fibras de celulose na ausencia de alcalis ou agentes de reducao - Google Patents

Description

0 tingimento de materiais têxteis , como por exemplo tecidos, artigos de malha ou também meai dos e fios, consistindo de ou contendo fibras de celulose com corantes reactivos, pode ser feito por processos conhecidos na medida em que o material têxtil é tratado à maneira de um processo de extracção com um banho de tingimento contendo corante reactivo, em geral à temperatura elevada em na maioria dos tipos de corantes reactivos usuais no comércio, em presença de álcalis; ou podem ser aplicados processos contínuos ou descon tínuos, por exemplo o assim chamado processo "Pad-Steam", ou o processo de permanência a frio. No processo "Pad-Steam", co mo também no processo de permanência a frio, o material têxtil é inicialmente impregnado com um banho de corante reactivo, sendo que o álcali necessário para fixação é aplicado usualmente numa etapa de impregnação separada. No processo "Pad--Steam" a fixação do corante é realizada então por um processo de vapor, no processo de permanência a frio por enrolamento do artigo impregnado e permanência por várias horas à temperatura ambiente. Também outras possibilidades de fixação, como por exemplo o tratamento do artigo impregnado com um banho de corante reactivo isento de álcalis, com solução de vidro solú-vel/lixívia de soda, se tornaram conhecidas e são tecnicamente aplicadas.

Todos esses processos de tingimento visam a obter uma distribuição tão uniforme quanto possível dos corantes pelo comprimento e largura da configuração têxtil plana.

Em todos os processos de tingimento reactivos mencionados, no decurso da operação de tingimento é produzida uma ligação química covalente entre a molécula de corante e a molécula de celulose. Para isso em todo -4- caso é obrigatoriamente necessária a presença de álcali.

Na patente norte-americana 4806126 está descrito um processo para o tingimento de fibras de celulose com corantes reactivos, em que não é necessária a presença de álcali. A fixação dos corantes sobre as fibras é obtida nesse processo pelo facto de que as fibras são pré-tra tadas antes do tingimento com produto reaccional de polietile noimina e um agente de alquilação bifuncional.

Noutra configuração desse process so verificou-se então que são obtidas colorações desiguais quanto ao banho, que contêm o agente de pré-mordentagem, é adi^ cionado ainda adicionalmente um tensoactivo aníónico. Obtém--se dessa maneira colorações com efeito claro-escuro,que proporcionam novas possibilidades para a configuração de têxteis segundo a moda.

Constitui objecto da invenção um processo para o tingimento desigual de fibras de celulose em ausência de álcalis ou um agente de redução, caracterizado pe lo facto de que as fibras de celulose são tratadas com um banho , que contém um produto reaccional, eventualmente quaternji zado, de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional e um tensioactivo aniónico; seca-se e tinge-se com corantes de enxofre reactivos, directos ou? solúveis em água sem adição de álcalis. O agente auxiliar requerido para o pré-tratamento é conhecido da patente norte-americana 4588413. 0 agente auxiliar é ali utilizado exclusivamente pa ra o acabamento de tingimento com corantes reactivos. Um pré- tratamento com esse agente auxiliar e um subsequente tingimen to sem álcalis ou agente de redução não está ali descrito. EFm processo exclusivamente para o pós-tratamento de tingimentos reactivos como compostos de estrutura semelhante tampouco está descrito na patente britânica 2006279. A polietilenoimina requerida pa ra preparação de agente de pré-tratamento a ser empregado de acordo com a invenção corresponde à formula H-(CH,-CH,-NH) . (CH0-CH,-N).-H (I) 2 2 a 2 2b

X em que X significa um radical da fórmula -(C^-Cí^-NH^-H a e b, in dependentemente entre si, significam números de 0 a 600, sendo que a soma a + b é um número de 50 a 600, e c significa um número de 0 a 50.

Isso significa que a polietilenoimina empregada representa uma molécula, em que estão presentes componentes -Ní^, NH e “N · Φ1® est®° unidos entre si por grupos etileno. No total contém a polietilenoimina cer ca de 50 a 600 unidades de etilenoimina. Em produtos comerciais usuais funções de azoto primárias, secundárias e terciá rias se encontram em uma razão numérica de cerca de 1:2:1.

Para a reacção com a etilenoinú na da fórmula I podem ser empregados em princípio todos os agentes de alquilação bi-funcionais conhecidos. Tais agentes de alquilação bi-funcionais conhecidos correspondem à fórmula II. (II)

A - Z - A

Nessa fórmula, A significa o ra dical de um agente alguilante e Z significa ou uma ligação di recta ou um elemento de ponte bivalente.

Especialmente apropriados para a reacção com as polietílenoiminas para dar os agentes auxiliares a serem empregados de acordo com a invenção são aqueles agentes de alquilação bifuncionais da fórmula II, em que A si gnifica um grupo da fórmula -CE^-Yf em que Y representa um su bstituinte dissociável como anião, especialmente cloro, bromo iodo ou -OH ou um grupo dissociável como anion, especialmente o grupo sulfato ou um grupo sulfonilóxi, especialmente fenil-sulfonilóxi ou p-tolilsulfonilóxi, ou grupo epóxido 0 -CH CH2

e Z, desde que não seja uma ligação directa, representa um ra dical bivalente linear ou ramificado da fórmula III -7- -C Η η 2η

(III)

em que η é um número de 1 a 4, um radical bivalente da fórmu la IV

(IV) em que m significa o número 1 ou 2 e D representa -0-, -S-, -NH-, -CO-, -S0-, SC^-, ou fenileno.

Preferidos para reacção com po-lietilenoimina para dar agentes auxiliares a serem empregados de acordo com a invenção são aqueles agentes de alquilação bi funcionais, em que A significa grupos da fórmula -Cí^-Y, que estão unidos por meio de um elemento de ponte da fórmula 4 en tre si, ou aqueles, em que um dos radicais A significa um gru po da fórmula -Cf^-Y, que está directamente ligado a um grupo epóxi.

Exemplos de tais agentes de al-quilação bifuncionais são epiclorohidrina, glicida, 1,3-diclo ro-propano-2-ol, P, P’-dicloro-dieléter, p, p'-dicloro-dietila mina, p, p'-dicloro-dietilsulfeto, p, β'-dicloro-dietilsulf óxi^ do, p, p'-dicloro-dietilsulfona, p, β'-di-sulfatoetiléter, P, p1-difenilsulfoniloxietiléter, meta- ou para-diepoxietilbenzo, meta- ou para-diepoxipropilbenzeno, diepoxibutano, diepoxi-2--metilbutano, diepoxipropilamina.

Para a preparação dos agentes de -8-

pré-tratamento a serem empregados de acordo com a invenção, a polietilenoimina e o agente de alquilação bifuncional são rea gidos entre si em uma razão em peso de 100:0,01 até 100:2,0 de preferência de 100:0,1 até 100:1,0. É de se supor que, quando dessa reacção, ocorra uma inclusão de elementos de ponte reticu-lantes entre as cadeias de polietilenoimina. Como sinal exterior disso se pode encosiderar que a viscosidade das soluções aquosas quando da transição de polietilenoimina não reticulada para o produto reticulado pelo agente de alquilação bifuncional aumenta nitidamente. A reacção da polietilenoimina com os agentes de alquilação bi-funcionais pode ser oeorrida em princípio sem solventes. No que concerne à melhor possibilida de de comando da reacção e à descarga mais favorável de calor é contudo, conveniente realizar a reacção em presença de um solvente inerte. Vém ao caso para isso tanto solventes orgâni^ cos, nos quais os reagentes são solúveis, como por exemplo álcoois inferiores como também especialmente água. Â reacção pode ser realizada na faixa de temperatura entre -10 e 100°C. Especialmente vaçtajosa é a realização em torno da temperatura ambiente normal, isto é, na faixa entre 15 e 45°C. Nesse caso resulta um decurso de reacção com boa possibilidade de comando, qualidade de produto muito boa e dispêndio de energia tão pequeno quanto possível. A reacção, assim conduzida está encer rada essencialmente em cerca de 1 a 2 horas.

Para se obter agentes auxiliares para serem empregados de acordo com a invenção, que apresentem especificações de tolerância particularmente estreita,, isto é, para se obter uma reprodutibilidade particularmente boa do processo de preparação, é vantajoso, após decorrida a reacção principal, continuar agitando a mistura reaccional a -9- um valor de pH definido entre 9 e 10 por várias horas, via de regra 2 a 6. horas, à temperatura elevada, convenientemente en tre 60 e 100 °C.

Os produtos reaccionais empregados de acordo com a invenção de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional podem ser eventualmente guaterniza-dos também com grupos alquilo C^-C4-, úe preferencia grupos aJL quilo Cj-C3· A quaternização pode ser realizada com halogene-tos de alquil, de preferencia cloretos de alquil, ou sulfatos de dialquil, segundo métodos conhecidos.

Esse agente auxiliar anteriormen-te descrito é aplicado juntamente com um agente de humectação ou impregnação usual na indústria têxtil bem como um tensoacti. vo aniónico a partir de banho aquoso sobre o material têxtil a ser tingido. Como tais agentes auxiliares de humectação ou impregnação são considerados por exemplo polímeros por blocos de óxido de propileno-óxido de etileno com uma fracção de 40—80% em peso de óxido de etileno, especialmente no entanto nonilfe-nol oxetilato.

Como tensoactivos aniónicos vêm ao caso todos, os compostos desse tipos conhecidos, por exemplo aJL canossulfonatos secundários, sulfatos de alquil, sulfatos de alquiléter, ácidos gordos, alquilbenzenossulfonatos, olefinas-sulfonatos, di-alquilossulfossuccinatos ou di-alguilofosfatos. A presença dos tensoactivos aniónicos é de significado decisivo para processo de acordo com a invenção, pois os tensoactivos aniónicos formam aglomerados e precipitações com os produtos reaccionais, eventualmente quaternizados, de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional, que se depositam de forma desigual sobre as fibras e, assim, se encarregam de um -10- tingimento desigual O pré-tratamento com agente auxili^ ar juntamente com o agente de humectação não iónico e o tensoa ctivo aniónico é feito a partir de banho aquoso segundo processos usuais mediante foulardagem ou no processo de extração a temperaturas de cerca de 20 a 70°C, de preferência 40 a 60°C. O banho é ajustado para um valor de pH fracamente ácido, de preferência pH6. A quantidade de agente auxiliar é de cerca de 5 a 100 g/1, de preferência 5 a 80 g/1. A quantidade de agen te humectante importa de preferência em 0,5 a 4 g/1 e a quantidade de tensoactivo aniónico importa em cerca de 1 a 80 g/1. 0 banho de pré-tratamento é em seguida escorrido e o artigo se co.

Como material têxtil vêm ao caso algodão bruto ou pré-tratado ou também tecidos mistos que contêm algodão. O artigo assim pré-tratado é então, em seguida, segundo processos usuais, tingido com corante de enxofre contendo grupos sulfo ou corante reactivos, di-rectos, por exemplo pelo processo de permancência a frio ou por um processo de extracção. Como razão de banho pode se ter então cerca de 1:3 até 1:40. O importante, contudo, nesse caso é que, a diferença da modalidade de trabalho até então usu al, no presente caso não é empregado álcali nem um agente de redução.

Com corantes reactivos nesse processo vêm ao caso todos os tipos conhecidos de corantes reactivos, que contêm grupos passíveis de reacção para com os gru pos hidroxilo da celulose e reagem sob as condições de tingi-mento descritas de acordo com a invenção de preferência, atra vés de reacção com os polímeros descritos, fixados sobre o ma terial de celulose. Os grupos passíveis de reacção são por exemplo grupos com substituintes facilmente dissociáveis, que deixam um radical eletrófilo, como grupos reactivos do tipo v_i nilsulfona, grupos substituídos-; com átomos de halogénio dos sistemas anelares quinoxalina, ftalazina, triazina, pirimidina ou piridazona ou grupos reactivos substituídos com radicais al quilsulfonilo em corantes de sulfonilpirimidina ou sulfonilben zotiazol. Especificamente cabe mencionar corantes com os grupos reactivos β-sulfatoetilsulfona, β-cloroetilsulfona, ,Β-tio sulf atoetilsulfona, J3-fosf atoetilsulfona, clorotriazinilamino , diclorotriazinilamino, clorotriazinildiamino, dicloropiridazi-nilamino, tricloropiridazinilamino, dicloropiridazinilcarbonij. amino, 2-cloro-benzotiazol-6-ilamino, 2,3-dicloroquinoxalina--6-il-carbonilamino ou 4-cloro-5-metil-2-metilsulfonil-pirimid -3-il-amino,

Corpos básicos de corantes apropriados dos corantes reactivos são por exemplo corantes azói-cos, diasazóicos, formazânicos, antraquinonicos, dioxazinicos ou ftalocianicios solúveis em água. São preferidos corantes azóicos e disazóicos reactivos solúveis em água, que também po dem ser corantes reactivos de complexo de metal. Após o tingi-mento o artigo recebe um acabamento através de enxagúe, eventual saponificação e secagem. 0 processo de acordo com a invenção pode ser realizado não apenas com corantes reactivos, mas sim igualmente também com outros tipos de corantes, que contêm grupos aniónicos, por exemplo grupos sulfo, como por exemplo corantes directos e corantes de enxofre solúveis em água. Obtêm-se com esses corantes efeitos semelhantes e resistências CT5

-12- como com os corantes reactivos. Ao lado dissq podem ser empregados no processo também corantes de pigmentação, como corantes de cuba e corantes de cuba de enxofre.

Uma variante do processo de acordo com a invenção, reside em que é pré-tratado e tingido não um tecido pronto, mas sim o fio de urdume, em combinação com um tratamento de engomagem. Nessa variante, o fio de urdume de celulose é tratado segundo métodos usuais com um banho de eng£ magem, que contém ao lado do agente de humectação usual um ager te de engomagem aniónico e o agente de pré-tratamento acima descrito. A quantidade de agente de engomagem é usualmente de 10 a 100, de preferência 20 a 40 g/1. O fio de urdume é então seco e entretecido com um fio de trama branco. Quando do super -tingimento desse tecido segundo métodos usuais, no entanto em ausência de álcalis, obtém-se um tecido "Denim", que exibe, pe la coloração desigual do fio de urdume, um efeito de moda int£ ressante. Nesse processo, em que o pré-tratamento com o agente de pré-tratamento especial é combinado com a engomagem, o agen te tensioactivo é substituído por um agente de engomagem aniónico. Como tais agentes de engomagem aniónicos vêm ao caso por exemplo carboximetilcelulose, carboximetilamido, amidos de com postos, polissacarídeos, galaetomanos, acrilatos ou poliéste-res.

Por uma operação de lavagem di- rectamente em seguida ao processo de saponificação com agentes de lavagem contendo perborato pode ser nitidamente aumentado o brilho dos tingimentos, e o fio de trama não tingida ou, dependendo da nuance do corante, ligeiramente colorido pode ser tornar branco, de modo que é obtido um tingimento com alto bri lho e fio de trama branco. A aplicação de aclaradores óticos no banho de lavagem aumenta de novo o brilho dos tingimentos e dos fios de trama. -13-

Esses efeitos são alcançados especialmente quando a lavagem é realizada entre 20 - 25°C. Lava-se com o agente de lavagem contendo perborato a temperaturas elevadas, por exemplo 50 a 100°C, de modo que o tingimen-to pode ser aclarado em estágios até praticamente à descoloração completa do tecido. Dessa maneira se obtém de modo espe cialmente cuidadoso com relação às fibras, fingimentos mancha dos ou variações de cor segundo a moda (stone-wash-effect). Esse efeito pode ser alcançado ademais apenas mediante lavagem em presença de pedra-pomes. No entanto, ao banho de tratamento podem ser adicionados pedra, areia e/ou tensoactivos para a descoloração ou modificação do efeito de lavagem.

Exemplo 1

Em uma máquina de engomagem são tratados na tina para isso prevista fios de urdume de algodão como se segue: 30 g/1 de sódio-carboximetilcelulose (CMC) 3 g/1 de agente humectante não iénico (nonilfenàl +10 OE) 100g/1 de produto de condensação de polietilenoimina segundo o exemplo na tabela 1, última linha do pedido de paten te europeu 0 133 933.

Absorção do banho 100 - 120% (me canismo de espremer de alta potência). A sódio-carboximetilcelulose empre

gada apresenta em solução aquosa a 2 % a 20°C uma viscosidade de 300 mPa.s, medida no viscosímetro de queda de esfera (produto comercial Tylose C 300 ). O fio corre com uma velocidade de 60 m/min, a temperatura do banho de engomagem é de 80 - 90°C. Depois de deixar a tina de engomagem os fios correm por cilindros de secagem e são secos por calor de conctato a cerca de 130 °C.

Em lugar da engomagem CMC também pode ser empregada uma mistura de CMC e amido modificado.

Em seguida, os urdumes de algodão assim engomados são entretecidos com fio de trama de algodão branco bruto e o tecido obtido é impregnado, em um equipamento de permanência a frio consistindo de um foulard de tingimento e dispositivo de enrolamento, com uma solução que contém: 10 g/1 C.I. Reactive Blue 19 (C.I. nQ.61 200) e 3 g/1 de agente humectante não iónico (nonilfenol + 10 OE). O artigo assim foulardado é envoJL to, de modo entanque ao ar, com uma folha de polietileno num mecanismo de enrolar e deixado permanecer até 24 horas sob rotação . -15-

Após o pós-tratamerito usual para corantes reactivos mediante lavagem, saponificação fervente ou com um tensoactivo e nova lavagem, obtém-se também sem as quan tidades de álcalis necessárias normalmente para fixação dos co rantes reactivos, um tingimento desigual dos urdumes de algodão com boas resistências ao uso. Além disso, por esse processo , o fio de trama não pré-mordentado com o produto de condensação de polietilenoimina se torna novamente praticamente bran co. Obtém-se assim um tecido com efeito "Denim".

Exemplo 2

Em uma máquina de engomagem são tratados como se segue fios de urdume de algodão na tina para isso previstas: 60 g/1 de carboximetilamino (CMS) 3 g/1 de agente humectante não iónico (nonilfenil +10 OE) 80 g/1 de um produto reaccional de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional quaternizado com dime- (R) tilssulfato/produto comercial: Solidogen FFL.

Absorção de banho 100 - 130% (mecanismo de espremer de alta potência). O fio corre com uma velocidade de 60 m/min, a temperatura do banho de engomagem é de 80 - 90°C. Após deixar a tina de engomagem correm os fios por cilindros de secagem e são secos por calor de contacto a cerca de 130°C.

Em seguida, os urdumes de algodão assim engomados são entretecidos com fio de trama de algodão branco bruto. O tecido obtido é impregando em um foulard de tingimento com uma solução aquosa, que contém 40 g/1 de C.I. Solubilised Sulphur Red 11 3 g/1 de agente humectante (nonilfenol oxetilado).

Num vaporizador de tingimento con tínuo vaporiza-se durante 60 segundos a 102 - 104°C.

Após um pós-tratamento usual tam bém para corantes reactivos, mediante enxagúe, saponificação fervente com tensoactivo e novo enxaguar, obtém-se, também sem as quantidades de álcalis e agentes de redução normalmente necessárias para o tingimehto e também sem os produtos químicos requeridos para a oxidação, um tingimento desigual, manchado de claro-escuro, dos urdumes de algodão com boas propriedades de uso. Além disso, por esse processo, o fio de trama não prée -mordentado com Solidogen FFL se torna novamente praticamente branco. Obtém-se assim um tecido manchado com efeito "Denim".

Exemplo 3

Em uma máquina de engomagem são pré-tratados como se segue fios de urdume de algodão na tina para isso prevista. 50 g/1 de polivinilálcali (PVA) 3 g/1 de agente humectante (nonilfenol +10 OE) -17-

(R) 20 g/1 de sulfonato de âlcano (produto comerciai: Hostapur SAS) 100g/l de produto de condensação de polietilenoimina segundo o exemplo na tabela 1, última linha do pedido de patente europeu 0 133 933.

Absorção do banho 100 - 120%. O fio corre com uma velocidade de 60 m/min, a temperatura do banho de engomagem é de 80 - 90°C. Após deixar a tina de engomagem correm os fios por cilindros de secagem e são secos a cerca de 130°C.

Em seguida, os urdumes de algodão assim engomados são entretecidos com fio de trama de algodão branco bruto, e o tecido obtido é processado para peças de vestuário. As peças de vestuário, por exemplo calças para homens, são tratadas em uma máquina de tingimento de palhetas na razão de banho de 1:40 a 30°C durante 40 minutos, com um banho aquoso, que contém 1% em peso de Reactive Blue 77.

Depois do pós-tratamento usual para tingimento reactivos mediante enxaguamento, saponifica-ção e enxaguamento obtém-se uma nuance azul turqueza com manchas claras e mais escuras. O tingimento exibe boas propriedades de resistência. -18-

Exemplo 4

Um tecido de algodão alvejado é impregnado a frio em um foulard de 2 ou 3 cilindros com uma so lução, que contém 60 g/1 do produto de condensação de polietilenoimina 3 g/1 de um agente humectante (nonilfenol +10 OE) e 14 g/1 de um amido de composto, e seco. 0 banho de preparação aquecido a 30 °C para essa impregnação com agente auxiliar é depositado por 30 minutos antes do uso e durante esse tempo de espera man tido em movimento com mecanismo de agitação de curso lento (cerca de 60 U/min), para se obter uma aglomeração dos agentes auxiliares.

Após a secagem se procede à impre gnação com um banho, que contém 30 g/1 de C.I. Reactive Gelb 15 e 4 g/1 de um agente humectante (nonilfenol + 10 OE). O tingimento é deixado permanecer segundo o exemplo 1 e pós-tratado. Obtém-se um tingimento amarelo com manchas claras e mais escuras e boas propriedades de resistência.

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES lã. - Processo para o tingimen-to desigual de fibras de celulose na ausência de álcalis ou agentes de redução, caracterizado pelo facto das fibras de ce lulose serem tratadas com um banho, que contém um agente humectante, um produto reaccional eventualmente quaternizado de poilietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional e um agente tensio-activo aniónico, serem secas e serem tingidas sem adição de álcalis. 2ã. - Processo para o tingimen-to desigual de fibras de celulose na ausência de álcalis ou agentes de redução para a obtenção de álcalis ou agentes de redução para a obtenção de efeitos especiais "Denim", caracte rizado pelo facto do fio de urdume de fibras de celulose serem tratadas com um banho de engomagem, que contém um agente humectante, um produto reaccional, eventualmente quaternizado, de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional e um agente de engomagem aniónico, ser seco, ser entretecido com fio de trama e ser tingido sem adição de álcalis. 3i. - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto do agente tensio-activo aniónico é empregado em uma quantidade de 5 a 100 -20- S Ν ν' 4§. - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto do agente ten-sio-activo aniónico ser empregado numa quantidade de 1 a 80 g/i. 5§. - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo facto de ser empregado um produto reaccional de polietilenoimina com epiclori-drina, 1,3-dicloropropan-2ol ou suas misturas. 6ã. - Processo de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo facto de ser emprega do um produto reaccional de polietilenoimina com um agente de alquilação bifuncional uma razão em peso de reagentes de 100:0,01 até 100:2. Lisboa, 11 de Setembro de 1989

   J. PEREIRA DA CRUZ Agente Oficial da Preprisdade Industrie) RUA VICTOR GGRD®hí, 10-A, 1.» 1200 tlSQQfi