BRUN D’ANILINE
Noir d'aniline. — Cette matière colorante est d’une nature très-mal définie et diffère considérablement des autres couleurs d’aniline préalablement décrites, en ce qu’elle est complètement insoluble dans l’eau et dans l’alcool, dans l’eau de savon et dans les liqueurs acides ou alcalines. Il en résulte qu’on doit la produire sur la fibre elle-même. Elle donne sur coton une teinte noire veloutée que les acides font passer au vert sombre et qui reprend sa couleur primitive sous l’influence des alcalis. Les solutions étendues de bichromate de potasse donnent de l’intensité à la couleur et les hypochlorites la détruisent lentement. Cependant, lorsqu’on soumet un noir d’aniline à l’action
NOIR D’ANILINE
d’une solution d’hypochlorite, seulement jusqu’à ce qu’il ait pris une teinte rouge, puisqu’on le lave et qu’on l’expose à l’air, il noircit de nouveau.
Les procédés d’impression du noir d’aniline sont trèsnombreux. et très-variés. Le premier est celui qui a été employé en 1860 par M. John Lightfoot, d’Accrington, et qui a été breveté en France en janvier 1863. Cette couleur présente ceci de particulier qu’elle n’existe pas dans le mélange qu’on imprime sur l’étoffe, mais s’y développe peu à peu par suite des réactions entre les différents corps qui constituent le mélange.
La première formule employée était la suivante :
Amidon 3/4 de kilog. pour.f 4llt,5 d’eau
Aniline. ' 240 gr.
Acide chlorhydrique 240 —
Sel ammoniac 120 —
Solution de nitrate de cuivre (à 25° B). . . . . 60 —
Chlorate de potasse 120 —
Dans le brevet de 1863, la formule était considérablement modifiée et les proportions étaient les suivantes :
Aniline 240 gr.
Acide chlorhydrique 240 —
Acide acétique 600 —
Perchlorure de cuivre (à 25° B) 240 —
Sel ammoniac 120 —
On ajoutait à ce mélange 4ut,5 de pâle d’amidon contenant 130 grammes de chlorate de potasse en solution ; et lorsqu’il s’agissait de teindre et non d’imprimer, on laissait de côté l’épaississant. Les tissus teints ou imprimés étaient exposés pendant trois jours à la chambre d’oxydation, puis lavés et passés en bain de savon ou dans une solution étendue de chlorure de chaux, ce qui produisait un noir très-foncé. Pendant le séjour dans la chambre d’oxydation, l’acide décompose le chlorate de potasse et l’acide chlorique mis en liberté, réagissant, en même temps que le, chlorure de cuivre, sur l’aniline, produit le noir d’aniline insoluble qui reste fixé sur le tissu.
En raison de sa beauté et de son brillant, ce noir fut d’abord
employé en Angleterre, en France, en Suisse et en Allemagne ; mais l’excès d’acide et le chlorure de cuivre attaquaient tellement les rouleaux et les racles des machines à imprimer que le procédé dut bientôt être abandonné. En outre, le mélange ne se conservait pas pendant longtemps même à la température ordinaire ; la réaction qui détermine la formation du noir d’aniline se produisait dans le mélange même, de sorte que la matière colorante, ne se produisant plus sur la fibre, n’y adhérait plus. Le procédé est cependant encore en usage pour l’impression au bloc.
Lauth réussit à obvier à ces inconvénients en substituant au chlorure de cuivre, acide le sulfure de cuivre insoluble, et, en janvier 1865, il prit son brevet pour le nouveau procédé. Sa formule était la suivante :
Eau 5 lit.
Amidon 1000 gr.
Sulfure de cuivre 250 —
On faisait bouillir le mélange et on laissait refroidir.
On préparait d’autre part un second mélange ainsi composé :
Eau 1850 gr.
Amidon grillé 1200 —
Eau gommée 1000 —
Chlorhydrate d’aniline 800 —
Sel ammoniac 100 —
Chlorate de potasse 300 —
Après refroidissement, on incorporait les deux mélanges et on imprimait à la manière ordinaire. On développait la couleur en exposant le tissu pendant 24 heures dans la chambre d’oxyda. tion, à une température d’environ 20°, et lavant ensuite complètement. Dans ce mélange, le sulfure de cuivre se transforme graduellement en sulfate par l’action oxydante de l’acide chlorhydrique et du chlorate de potasse et il agit alors comme le fait le chlorure de cuivre dans le procédé Lightfoot.
Comme, au moment de l’impression, le mélange ne contient pas de sel soluble de cuivre et que ce sel ne s’y forme que peu à peu après application sur le tissu, les rouleaux et les racles
NOIR D'ANILINÈ.
ne sont pas attaqués. En outre, le mélange peut être conservé pendant fort longtemps dans un endroit frais.
Le sulfure de cuivre employé dans ce procédé se prépare en précipitant une solution chaude de sulfate de cuivre par du sulfure de sodium, obtenu en faisant bouillir des fleurs de soufre avec une lessive de soude caustique. Il n’y a plus ensuite qu’à recueillir et laver le précipité noir ainsi produit.
La nature de l’acide qui entre dans la composition du sel d aniline n’est nullement indifférente. Ni l’acétate, ni le citrate ne donnent de bons noirs, tandis que le chlorhydrate et le nitrate donnent de bons résultats. Plus le sel d’aniline est acide, plus la couleur se développe rapidement et plus la teinte est ioncée. Malheureusement, quand on emploie un grand excès d acide, non-seulement les rouleaux sont attaqués, mais la fibre elle-même est altérée.
M. C. Kœchlin a modifié le procédé de Lauth en substituant du tartrate d’aniline au chlorhydrate. Ce sel a l’avantage de pouvoir être appliqué sur les tissus les plus délicats. En outre, il n attaque pas les mordants déposés en même temps sur les pièces en vue de la production d’autres couleurs.
La formule de Kœchlin est la suivante :
Amidon , A*-
Amidon grillé. 2 kdog.
Aniline ~
Chlorure d’ammonium. 4 ~
Chlorate de potasse * |
On fait bouillir jusqu’à ce que le mélange soit homogène et, apres refroidissement, on ajoute 1 kilog. de sulfure de cuivré en pâte et 2 kilog. d’acide tartrique.
M. Sacc a réussi à obtenir des bruns-olive foncés avec le mélange suivant :
Eau
Amidon. .
Aniline
Chlorate de potasse .
Acétate de cuivre
Acide nitrique
300 gr.
Dulio â proposé d’employer une pâte préparée en mélangeant 100 grammes d’aniline, 80 d’acide chlorhydrique, 10 d oxyde noir de manganèse et 1 litre d’eau. La couleur, d abord verte, noir
cit sous l’influence de l’ammoniaque.
L’action de l’oxyde manganèse sur un sel acide d aniline a été utilisée par Lauth. Il a proposé de teindre ou imprimer les fils ou les tissus végétaux en les imprégnant d’abord d’un sel de manganèse, puis les passant dans un bain étendu de soude caustique, pour précipiter l’oxyde manganeux et finalement convertissant ce corps en peroxyde, par un passage en chlorure de chaux. On lave et on entre dans un bain de sel d aniline contenant, par litre d’eau, 50 grammes d’aniline, 100 grammes d’acide chlorhydrique et 150 grammes d’acide sufurique. Les parties mordancées prennent une teinte verdâtre qui devient noire par un passage en lessive de savon ou en bain alcalin faible-
On peut accroître l’intensité de la couleur en traitant les pièces par une solution étendue de bichromate de potasse ou un mélange de chlorate de potasse, de chlorure ammomque et de sulfate de cuivre (1 gramme de chaque par litre). Pour terminer, on lave les pièces et on les passe en bain de savon bouillant. Lorsqu’il s’agit de teindre la laine, la soie ou autres fibres animales, on dépose le peroxyde de manganèse par une immersion dans une solution faible de manganate ou de permanganate de potasse et l’on teint comme nous venons de le dire. Ce procédé donne un très-beau noir, mais le mordançage est trèslong et 1$ couleur s’enlève légèrement par le frottement.
Les recettes suivantes, dont les deux premières sont dues à M. Spirk sont aussi très-pratiques :
Eau..... 61lt-
Aniline 1000 ^
Chlorate de potasse 625
Chlorure d’ammonium 625
On fait bouillir un quart d’heure et, lorsque le mélange est presque froid, on ajoute, en agitant constamment, 1,000 grammes d’acide tartrique dissous dans 1 litre d’eau.
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Pour 1 usage, à 1 litre de mélange on ajoute 135 grammes ' am.don et 135 grammes de dextrine ; on fait bouillir jusqu'à ussolution complète, puis, au moment d'imprimer, on ajoute t>0 grammes de sulfure de cuivre.
Eau
Amidua
Gomme adragante
Dextrine
Chlorate de potasse
Chlorure d’ammonium
3 lit.
150 gr.
On fait bouillir jusqu’à dissolution, puis, après refroidissement, on ajoute 240 grammes d’aniline et, au moment d’imprimer, 75 grammes de sulfure de cuivre.
Eau
Amidon
Gomme adragante. .
Amidon grillé. . .
Chlorate de potasse.
6 lit.
300 gr.
On tait bouillir jusqu’à dissolution ; puis, après refroidissement, on ajoute 400 grammes de chlorhydrate d’aniline et, au moment d’imprimer, 200 grammes de sulfure de cuivre.
Solution d’amidon 5 lit.
Solution de dextrine - *
Solution de gomme adragante 5 __
Chlorate de potasse ^qq
Chlorhydrate d’aniline ' ]000 —
Avaiit d’imprimer, 011 incorpore 330 grammes de sulfure de cuivre.
Une fois que les pièces sont imprimées, on les expose pendant 24 ou 48 heures à la chambre d’oxydation à une température d’environ 25», puis on les passe, d’abord dans un bain alcalin à une température de 75» et ensuite dans un bain de savon. Si les blancs sont ternes, on peut les aviver par un passage en solution faible de chlorure de chaux.
On peut préparer une pâte de noir d’aniline propre à l’impres* ■''ion a 1 albumine, en chauffant vers 60° une solution de 40
4gp teinture et impression du calicot.
de chlorate de potasse, 32 grammes de sel ammoniac, 80 gi ammes de sulfate de cuivre et 80 grammes de chlorhydrate d aniline dans un litre d’eau. En quelques minutes, il se produit une puissante réaction et il se forme de la mousse sur le liquide. On l’abandonne à lui-même pendant quelques heures et, si le noir n’est pas complètement développé, on chauffe de nouveau le mélange à 60° et on l’expose à l’air pendant un jour ou deux. On le lave ensuite complètement pour enlever tous les sels solubles, et il est alors prêt à être employé.
Jarosson et Muller ont breveté un procédé de fabrication du noir d’aniline, dans lequel le sel de cuivre généralement en usage est remplacé par du chlorure de fer. On mordance le tissu avec ce sel et, pour cela, on le plonge dans un bain préparé en dissolvant 3 kilog. de fer dans 9 litres d’eau et 10 kilog. d’acide chlorhydrique et étendant ensuite d’eau jusqu’à ce que le liquide marque 12* B. On expose alors le tissu pendant 12 heures a la chambre d’oxydation, puis on le manœuvre dans un bain contenant, pour 30 kilog. de coton, 3 kilog. d’aniline et 5 kilog. d’acide chlorhydrique, auxquels on a ajouté une solution de 2 kilog. de chlorate de potasse dans 27 litres d’eau. On chauffe alors les pièces de 3 à 5 heures dans un vase fermé à une température de 33° et on élève peu à peu cette température jusqu à 50°. Finalement on fixe la couleur par un passage en bain de bichromate.
Schlumberger a proposé d’imprimer le noir d’amlme avec un mélange fait en ajoutant 10 % de ferrocyanure d’aniline à du chlorate d’aniline épaissi. Le ferrocyanure d’aniline employé dans cette réaction se prépare en mélangeant 2 kilog. d’aniline avec 2 kilog. d’acide chlorhydrique à 19* B et ajoutant a ce mélange une solution de 2kil,4 de ferrocyanure de potassium dans 4^,2 d’eau. On dissout le ferrocyanure dans l’eau^ bouillante et, aussitôt que la température est descendue à o7°, on ajoute le sel d’aniline. Après refroidissement, on jette sur un filtre la pâte cristalline de ferrocyanure d’aniline et on laisse égoutter. Cette pâte doit peser environ 4kil,7. Elle a l’inconve-
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nient de ne pouvoir être conservée longtemps ; elle prend en effet une teinte violette, surtout lorsqu’elle se trouve exposée à la lumière.
La composition du noir d’aniline n’est pas connue, non plus que la théorie de sa formation. Il semble probable, cependant, qu il est formé par le mélange de deux couleurs, l’une un brun noir, produit par l’action des agents chlorurants sur le sel d aniline, l’autre un bleu-noir violet foncé qui serait peut-être un produit d’oxydation du sel d’aniline. Le premier est le plus stable et résiste à l’action de la plupart des agents chimiques, tandis que le dernier, bien que résistant au savon, est verdi par la moindre trace d’acide libre. Ces deux couleurs combinées constituent le noir d’aniline ordinaire.
D après Brandt, la composition des noirs d’aniline fixés sur les fibres textiles diffèrent considérablement suivant le procédé employé, ainsi que cela résulte de la résistance qu’ils opposent à 1 action de la lumière et à celle des agents chimiques. Plus le noir est foncé, mieux il résiste aux agents susceptibles de 1 altérer. Un noir produit en présence d’un excès d’aniline est toujours meilleur teint qu’un noir formé en présence d’un excès d’acide; ce dernier est toujours sujet au verdissement. Cependant, comme le chlorate de potasse ne se décompose que lentement en présence d’un excès d’aniline, il est bon de lui substituer dans ce cas, du chlorate d’aniline; le développement de la couleur est aussi plus rapide, puisque le chlorate d’aniline luimême est appliqué sur le tisssu au lieu de se former par la double décomposition du chlorhydrate d’aniline et du chlorate de potasse.
Certainsnoirs d’aniline résistent très-bien à l’action des agents chimiques, tandis que d’autres prennent une teinte vert-olive au contact de l’air chargé de vapeurs sulfureuses ; il en résulte que si, dans les magasins où on conserve des tissus teints ou imprimés au noir d’aniline, on brûle du gaz contenant un peu de soufre, tous les plis des pièces verdissent plus ou moins par l’action de l’acide sulfureux produit.
Le noir d’aniline peut être considéré comme le résultat d’un mélange de couleurs produits par deux réactions différentes : la décomposition du chlorate d’aniline et l’oxydation de l’aniline elle-même. Dans la décomposition du chlorate d’aniline, il se forme des dérivés de substitution de l’aniline, et les différents degrés auxquels la substitution a lieu, pourraient peut-être rendre compte des différents résultat observés.
La présence du cuivre a été généralement considérée comme essentielle à la production du noir d’aniline, mais M. Lightfoot s’est récemment assuré qu’un certain nombre d’autres métaux sont susceptibles de le remplacer dans la réaction. Il a opéré en imprimant avec un rouleau de bois, sur un tissu bien blanchi, un mélange épaissi de chlorate d’ammoniaque et de chlorhydrate d’aniline, contenant un excès d’aniline.
11 mettait ensuite ce tissu encore humide au contact de différents métaux, maintenait ce contact pendant un quart d’heure et exposait les pièces pendant 12 heures dans une atmosphère humide et chaude. Il passait ensuite en bain alcalin. Les métaux essayés furent le cuivre, le fer, le vanadium, l’uranium, le nickel, le plomb, le zinc, l’antimoine, l’étain, le manganèse, le chrome, le bismuth, l’arsénic, le titane, le tungstène, le cadmium, le molybdène, le mercure, l’argent, l’or, le platine, le palladium, le rhodium, l’iridium, l’osmium, le ruthénium, le cobalt, l’aluminium, le magnésium, le thallium, le lithium, le lanthane, le didyme, l’erbium, l’yttrium, le tantale et le niobium ; en outre le sélénium et le tellure. Les résultats ont montré que le meilleur noir est produit par le vanadium, puis viennent le cuivre, l’urane et enfin le fer. Les autres métaux n’ont donné que peu ou point de coloration.
On a reconnu que les noirs d’aniline obtenus par des procédés dans lesquels on n’emploie point de sels de cuivre doivent leur formation à la présence de ce métal dans les vases qui ont servi à la préparation des mélanges ou à l’emploi, pour l’impression, de rouleaux de cuivre ou de bronze. La moindre trace de cuivre suffît pour produire le noir, bien qu’une proportion plus
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considérable facilite beaucoup son développement. M. Liglitfoot a trouvé qu’un souverain ou un schilling qui n’avaient aucun effet sur son tissu préparé, agissaient après avoir été violemment agités dans un bain qui contenait quelques pièces de cuivre. La pièce d’or donnait une marque grise et la pièce d’argent un ton presque noir.
On a pensé également que la présence du chlorure d’ammonium était indispensable à la formation de la couleur ; mais Reineck a préparé du noir d’aniline, sans employer de composé ammoniacal, en mélangeant des poids égaux d’aniline, d’acide chlorhydrique et de chlorate de potasse avec une petite proportion de chlorure de cuivre et une quantité d’eau suffisante et abandonnant la solution à l’évaporation spontanée. La poudre noire ainsi obtenue, après avoir été bien lavée à l’eau, ne laissait aucun résidu à la calcination.
D’après Reineck, le noir d’aniline est une base puissante à laquelle il donne le nom de nigraniline. Quand on plonge un tissu de coton dans une solution de chlorhydrate d’aniline et de chlorate de potasse contenant une petite quantité de chlorure de cuivre et qu’on l’expose ensuite à l’air, il prend une teinte vert foncé qui, sous l’influence des alcalis, se change en noir violet. Le composé vert foncé est le chlorhydrate de la base ; l’action d’un alcali met la base noire en liberté. Cette base est plus puissante que l’aniline et la déplace de ses sels. 11 en résulte que si l’on teint une pièce de coton légèrement, comme nous l’avons dit plus haut, puisqu’on la traite par un alcali et qu’on la plonge dans une solution de chlorhydrate d’aniline, elle prendra immédiatement une teinte verdâtre, même si l’aniline est en excès. Un morceau de coton faiblement teint en noir d’aniline est un bon réactif de la présence des acides ou des alcalis et le même morceau peut servir plusieurs fois sans perdre de sa sensibilité. Quand il a été verdi par un acide, il faut le bien laver à l’eau distillée, et alors il passe au violet sous l’influence d’un liquide même très-faiblement alcalin comme l’eau de source. Quand on traite par l’acide sulfurique concentré le précipité
noir verdâtre obtenu par la méthode de Reineck, il se dégage de l’acide chlorhydrique et il se produit une solution violette. En évaporant cette dernière, on obtient un résidu gris-noir, qui est, en apparence, le sulfate de la base.
Dans la teinture en noir d’aniline, comme dans la préparation des autres couleurs d’aniline, la nature de l’aniline est une question fort importante, et ni l’aniline, ni la toluidine pures ne donnent de résultats satisfaisants. Les huiles d’aniline généralement employées dans ce but peuvent être séparées par la distillation fractionnée en quatre portions :
1° De 60 à 65 % d’aniline presque pure, bouillant entre 180° et 185<>;
2° De 18 à 22 % d’un mélange d’aniline et de toluidine, bouillant entre 185° et 192° ;
3° De 8 à 9 °/o de toluidine presque pure, bouillant entre 192° et 198°;
4° De 4 à 6 % de résidu, bouillant au-dessus de 198° et consistant en xylidine, cumidine, etc. ;
La densité de ces portions est la suivante :
