ITMI971587A1 - Procedimento per la tintura discontinua di materiale tessile contenente cellulosa con indaco mediante il procedimento d' estrazione - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

"Procedimento per la tintura discontinua di materiale tessile contenente cellulosa con indaco mediante il procedimento d'estrazione"

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un nuovo procedimento per la tintura discontinua con indaco di materiale tessile contenente cellulosa mediante il procedimento d'estrazione.

La tintura di materiale tessile contenente cellulosa con coloranti al tino è generalmente nota. Per fornire al colorante al tino insolubile in acqua la necessaria sostantività, cioè per fissarlo sul materiale tessile, lo si deve dapprima trasformare per riduzione (preparazione del tino) nella sua forma leuco sostantiva idrosolubile e poi per ossidazione lo si deve nuovamente sviluppare a dare il pigmento.

La maggior parte dei coloranti al tino è caratterizzata nella loro forma leuco da un'elevata affinità per le fibre e quindi da un elevato esaurimento del bagno che oscilla tra circa il 70 e il 95%.

Nel caso di un unico procedimento di tintura, il leucoindaco si deposita sulle fibre solo per circa il 10-20%. A causa di questo basso esaurimento del bagno, la tintura con indaco mediante il procedimento d'estrazione discontinuo è problematico (tintura dal bagno) .

E' quindi usuale intraprendere la tintura con indaco in modo continuo "in diversi passaggi". Nel caso di questo procedimento, che del resto permette solo la tintura,di filati, come nastri di filamenti continui o filati ammassati, ma non la tintura di tessuti in pezza o di bobine, l'indaco viene applicato da innumerevoli bagni di tintura (per lo più 5 o 6) con bassa concentrazione del colorante mediante breve ripetuta immersione (circa 10-20 secondi) nonché spremitura ed ossidazione nei passaggi d'aria intercalati. La tintura mediante diversi passaggi vale tuttavia solo come ripiego, in quanto essa richiede macchine antieconomicamente di grosse dimensioni e sono realizzabili solo piccoli lotti colorati.

Un altro problema nella tintura con indaco consiste nel fatto che a causa del basso esaurimento del bagno le colorazioni ottenute presentano solo un'insufficiente resistenza allo sfregamento, in quanto il colorante che rimane nel bagno di tintura dopo l'ossidazione si deposita sul materiale tessile e non viene fissato.

Era quindi scopo dell'invenzione porre rimedio alle mancanze menzionate e fornire un procedimento opportuno per tingere sia filati contenenti cellulosa che anche tessuti in pezza contenenti cellulosa e tessili confezionati con indaco, con il quale si potessero realizzare anche colorazioni scure con soddisfacente resistenza allo sfregamento.

E' stato così trovato un procedimento per la tintura discontinua con indaco di materiale tessile contenente cellulosa mediante il procedimento d'estrazione, il quale è caratterizzato dal fatto che sul materiale tessile si applica l'indaco ridotto da un bagno di tintura acquoso che contiene riducente, alcali ed anche un ulteriore sale di un metallo alcalino disciolto in una concentrazione di 200-350 g/1 come elettrolita ed il cui pH è regolato sul valore di 10,2-11,3, l'indico ridotto depositato sulle fibre viene riossidato al pigmento mantenendo costante l'elevata concentrazione dell'elettrolita e la tintura viene portata a termine in modo usuale.

Una caratteristica essenziale del procedimento dell'invenzione è data dal fatto che la tintura viene intrapresa in presenza di concentrazioni estremamente elevata dell'elettrolita.

E' inoltre importante che l'elevata concentrazione- dell'elettrolita non sia presente solo nel caso dell'applicazione del leucoindaco sulle fibre, ma bensì che vanga mantenuta costante anche fino alla riossidazione a pigmento del colorante ridotto, la qual cosa può avvenire portando all'ossidazione il materiale tessile colorato senza previo risciacquo (il filato umido ottenuto dopo rimozione del bagno contiene poi quantità ancora sufficienti di elettrolita) oppure intraprendendo l'ossidazione direttamente dopo la tintura nel bagno di tintura esaurito. L'ossidazione nel bagno di tintura si propone in particolare nella tintura di tessili confezionati in macchine a tamburo.

Come elettroliti sono soprattutto indicati i sali di metalli alcalini essenzialmente neutri, che in acqua presentano una solubilità sufficiente per regolare la concentrazione desiderata dell'elettrolita disciolto, che di regola è compresa tra 200 e 350, preferibilmente tra 250 e 330, in modo particolarmente preferito è di circa 300 g/1 di bagno.

Sono particolarmente indicati i sali sodici neutri come nitrato sodico e di preferenza cloruro sodico. Logicamente si possono utilizzare anche miscele con sali meno solubili come solfato sodico o fosfato sodico.

Nel procedimento dell'invenzione è inoltre essenziale che il pH del bagno di tintura venga regolato su un valore notevolmente ridotto rispetto all'usuale tintura al tino (pH di 13-13,5), cioè in genere su un valore compreso tra 10,2 e 11,3, preferibilmente oscillante tra 10,8 e 11,1.

Si può opportunamente raggiungere questo scopo impiegando ad esempio come alcali carbonato sodico al posto dell'altrimenti usuale idrossido sodico. E' tuttavia anche possibile tamponare l'idrossido sodico durante il procedimento di tintura con una sostanza tampone, come bicarbonato sodico, cioè lavorare con valore decrescente del pH.

Mediante i provvedimenti dell'invenzione si riesce ad aumentare così fortemente la sostantività dell'indaco, per cui più del 95% dell'indaco ridotto a tino viene catturato dalle fibre tessili.

Come riducente si impiega nel procedimento di tintura dell'invenzione preferibilmente ditionito sodico.

L'indaco può essere aggiunto al bagno di tintura come dispersione acquosa di pigmento, la qual cosa avviene preferibilmente in modo continuo durante il procedimento di tintura. Poiché l'indaco viene qui ridotto nel bagno di tintura, si raccomandano in questo caso quantità di riducente oscillanti normalmente tra circa 2 e 4 g/1 di bagno.

Preferibilmente l'indaco viene tuttavia aggiunto al bagno di tintura in forma precedentemente ridotta. A tale scopo sono ad esempio indicati i cosiddetti "tini madre", cioè le soluzioni di leucoindaco preparate in un contenitore a parte mediante riduzione con ditionito sodico in presenza di idrossido sodico ad alta temperatura, e soprattutto soluzioni di leucoindaco idroalcaline come le si ottengono nell'idrogenazione catalitica dell'indaco. In genere queste soluzioni contengono dal 10 al 35% in peso di leucoindaco e dal 2 al 10% in peso di alcali.

Si comprende da sé che la concentrazione del riducente nel bagno di tintura impiegando indaco precedentemente ridotto può essere diminuita, in quanto deve essere nuovamente ridotto solo l'indaco riossidato eventualmente mediante un'introduzione non voluta di aria. I riducenti usuali si presentano quindi qui nella misura di circa 0,3-1,5 g/1 di bagno.

L'elettrolita e/o l'indaco possono essere aggiunti al bagno di tintura sia inizialmente che anche durante la tintura (a porzioni o in modo continuo) sin quando si raggiunge il contenuto desiderato di elettrolita e rispettivamente indaco. Nella tintura di tessuti confezionati in una macchina a tamburo si raccomanda ad esempio il dosaggio continuo di una soluzione di leucoindaco. Inoltre si può instaurare il desiderato valore del pH già durante la tintura tamponando ad esempio successivamente il bagno troppo fortemente basico.

Al bagno di tintura si possono infine aggiungere anche altri adiuvanti usuali per la tintura al tino, come disperdenti, livellanti ed agenti antischiuma.

Con l'ausilio del procedimento di tintura dell'invenzione si possono tingere in modo opportuno sia filati contenenti cellulosa {soprattutto filati di cotone), di preferenza come bobine a filo incrociato, che anche tessuti in pezza come tessuti, capi di maglieria ed articoli a maglia e tessili confezionati, preferibilmente nel Jigger o in macchine per la tintura di abiti, ad esempio macchine a tamburo. Di preferenza si tinge inoltre da bagno fermo, in quanto il bagno di tintura esausto può essere nuovamente riutilizzato per la tintura dopo aggiunta di colorante.

Il procedimento di tintura dell'invenzione può essere eseguito a temperatura ambiente o ad una temperatura che arriva sino a circa 80°C, dove è preferito un intervallo di temperatura che va da 40 a 60°C. I tempi usuali di tintura oscillano tra circa 30 e 90 minuti.

La successiva ossidazione del leucoindaco assorbito delle fibre a pigmento può essere ad esempio intrapresa direttamente nel bagno di tintura esausto impiegando macchine a tamburo, aggiungendo ad esso un ossidante blando come il sale sodico dell'acido mnitrobenzensolfonico (in genere 1-2 g/1) oppure una soluzione acquosa al 35% in peso di acqua ossigenata (in genere 0,4-1 ml/1). L'ossidazione può essere completata ed accelerata mediante introduzione di aria -eventualmente impiegando aria compressa - per cui in genere essa è terminata in 10-20 minuti.

Nella tintura di bobine a fili incrociati l'ossidazione avviene dopo rimozione del bagno mediante aspirazione all'aria, la qual cosa dura di regola 10-20 minuti.

La rifinitura della tintura può avvenire come usuale mediante risciacquo e neutralizzazione, se necessario si possono intraprendere procedure di lavaggio o saponificazione.

Con l'ausilio del procedimento dell'invenzione si può tingere con indaco in modo opportuno ed affidabile mediante il procedimento d'estrazione, e questo con quantità elevata, materiale tessile contenente cellulosa (filati, tessuti in pezza e tessili confezionati). Le colorazioni ottenute sono caratterizzate dalla loro elevata resistenza allo sfregamento ed uniformità, e senza problemi si possono ottenere anche colorazioni scure (in genere al circa 2-3%).

Esempio 1

In una macchina di tintura si candeggiano dapprima e poi tingono con indaco 60 kg di tessuto grezzo di cotone avvolto su bobine a fili incrociati (Nm 24/2, 600 g/bobina) nel rapporto di bagno di rispettivamente 1:16 con un passaggio di 30 e cambiamento di direzione del bagno dopo rispettivamente 3 minuti.

Per il candeggio si tratta il tessuto di cotone dapprima per 30 minuti a 95°C con 960 1 di un bagno acquoso di candeggio contenente

4 ml/1 di acqua ossigenata acquosa al 50% in peso 4 ml/1 di soda caustica 38° Bé e

1 g/1 di uno stabilizzante commerciale a base di EDTA.

Dopo aver abbandonato il bagno di candeggio, si sciacqua dapprima con acqua calda e poi con acqua fredda.

Per la tintura si tratta poi per 60 minuti a 50°C il filato di cotone candeggiato con 9601 di un bagno di tintura acquoso contenente

250 g/1 di cloruro sodico

3 g/1 di carbonato sodico anidro

2 g/1 di ditionito sodico (all'88% in peso) e 10 g/1 di una soluzione idroalcalina al 20% in peso di leucoindaco (4,8% in peso di idrossido sodico, prodotto commerciale della BASF)

Il bagno di tintura viene quindi scaricato e le bobine vengono aspirate per 20 minuti per completare l'ossidazione.

Le bobine vengono quindi sciacquate nello sfioratore sino a scomparsa dell'alcali con acqua fredda e quindi asciugate con aria calda a 110°G.

Si ottiene una colorazione uniforme (vista attraverso il raggio delle bobine, intensità di colore uguale, cioè pezzi di peli da zone interne, mediane ed esterne delle bobine sono di colore uguale) con un'intensità di colore del 3% (cioè viene fissato il 94% dell'indaco impiegato), la quale presenta una sorprendente solidità allo sfregamento (nella valutazione secondo la norma DIN 54021 (secco nota 4, umido nota 3).

Esempio 2

In una macchina per tintura a tamburo si lasciano pervenire 35 kg di un pezzo di abito che consiste di cotone puro a 15 U/min in 475 l di un bagno acquoso riscaldato a 60°C (rapporto di bagno 1:15) contenente 295 g/1 di cloruro sodico e

5 g/1 di carbonato sodico anidro.

Dopo aggiunta di 2,4 kg di ditionito sodico all'88% in peso (5 g/1) si dosano linearmente in 20 minuti

15 l di tino di indaco madre ottenuto mediante riduzione di 1 ora di 1,05 kg di indaco (= 3% in peso di indaco, con riferimento al materiale tessile) con 0,85 kg di ditionito sodico all'88% in peso in 131 di acqua aggiungendo 1,9 l di soda caustica 38° Bé a 60°C.

Una volta terminato il dosaggio si tinge per 60 Una volta terminato il dosaggio si tinge per 60 minuti a temperatura decrescente.

L'ossidazione viene poi intrapresa nel bagno di tintura esausto aggiungendo 475 g del sale sodico dell'acido m-nitrobenzensolfonico ed immettendo aria.

Dopo 20 minuti l'ossidazione è terminata. Si sciacqua quindi con acqua fredda sino a reazione neutra. Il pezzo di abito viene poi liberato dall'acqua per centrifugazione ed asciugato a 90°C. Si ottiene una tintura uniforme di colore blu intenso (2,8% di indaco fissato) avente una sorprendente solidità allo sfregamento (secco nota 3-4, umido nota 2-3).

Dopo aver integrato la perdita del bagno del circa 15%, il bagno di tintura esausto viene tenuto pronto per una successiva partita.

Claims (9)

1. Procedimento per la tintura discontinua con indaco di materiale tessile contenente cellulosa mediante il procedimento d'estrazione, caratterizzato dal fatto che sul materiale tessile si porta l'indaco ridotto da un bagno di tintura acquoso che contiene riducente, alcali ed anche un ulteriore sale di un metallo alcalino disciolto in una concentrazione di 200-350 g/1 come elettrolita ed il cui pH è regolato sul valore di 10,2-11,3, l'indaco ridotto assorbito dalle fibre.,viene riossidato a pigmento mantenendo costante l'elevata concentrazione dell'elettrolita e si porta a termine la tintura in modo usuale.

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che come elettrolita si impiega cloruro sodico.

3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che come alcali si impiega carbonato sodico oppure una miscela di idrossido sodico e bicarbonato sodico.

4. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che come riducente si impiega ditionito sodico.

5. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che l'indaco viene ridotto già nel bagno di tintura.

6. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che al bagno di tintura si aggiunge indaco precedentemente ridotto.

7. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che si separa il materiale tessile dal bagno di tintura dopo assorbimento dell'indaco ridotto e si intraprende direttamente l'ossidazione a pigmento senza risciacquo intercalato .

8. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che l'ossidazione dell'indaco ridotto assorbito dalle fibre viene intrapresa direttamente nel bagno di tintura.

9. Procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che esso viene utilizzato per tingere filati, tessuti in pezza o tessili confezionati. 10. procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che esso viene utilizzato per tingere filati come bobine.