NSO’H

Ano2

Dans la série de la naphtaline, on prépare quelques dérivés intéressants en partant de l’a-naphtol. Celui-ci donne par sulfonation un dérivé disulfoné 1-2-4, qui se transforme aisément par nitration en dinitronaphtol correspondant, appelé d’après son inventeur, Jaune de Martius :

yy/yso^

Cette matière colorante a concurrencé l’acide picrique pour la teinture de la laine et de la soie. Elle a été utilisée pendant de nombreuses années, mais elle a été elle-même complètement remplacée par un autre produit qu’on appelle Jaune naphtol ou Jaune OS, qui n’est autre chose que le dérivé sulfoné du Jaune de Martius ; on le prépare en faisant réagir de l’acide nitrique sur de l’a-naphtol trisulfoné 1 -2-4-7. Deux groupes sulfo sont remplacés par des groupes NO2,, tandis que le troisième groupe sulfo reste inaltéré :

SO’H

Le Jaune naphtol offre par rapport au Jaune de Martius de grands avantages :

1° Il n’est pas volatil comme le Jaune de Martius ;

2° lia plus d'affinité pour la laine, par suite de la solubilité dans l’eau et des propriétés acides qui lui sont données par le groupe sulfo : il unit mieux, il est plus solide au foulon à l’air et à la lumière. Nous rencontrons ici la première matière colorante sulfonée, et il importe de bien remarquer que la présence de ce groupe acide n’a modifié que dans une mesure à peine appréciable la nuance du Jaune de Martius, mais que par contre il a amélioré sensiblement ses qualités tinctoriales. Nous aurons fréquemment l’occasion de revenir sur cette question.

Fabrication du Jaune OS

a) Préparation de l'a-naphtol trisulfoné. — L’opération a lieu dans une marmite en tonte (comme on utilise de l’acide sulfurique concentré, celui-ci n'attaque pas la ionte). Ce récipient est muni d'un agitateur mécanique également en fonte. On ajoute successivement 20 kilogrammes d’acide sulfurique à 25 0/0 d’SO‘ puis 10 kilogrammes

d’a-naphtol pulvérisé et bien sec. D'une manière générale, pour effectuer des sulfonations, il est indispensable d'employer des substances parfaitement sèches; on s’assure toujours au laboratoire que la dessiccation des matières est parfaite. La sulfonation a lieu à une température variant de 40 à 50’. On obtient de cette manière un dérivé disulfoné que l’on transforme en trisulfo par addition de 18 kilogrammes d’acide à 60 °/0 SO3 et en chauffant à 50° pendant une demi-heure.

b) Nitration. — - Dans une marmite émaillée, on mélange la solution sulfurique que l’on vient d’obtenir avec 100 litres d’eau, puis on nitre à 50° avec 25 kilogrammes d’acide nitrique (d : 1,38). Cette nilration dure 3 heures. On abandonne au repos pendant 12 heures. Le dérivé nitrosulfoné cristallise. On passe à l’essoreuse, puis on dissout le produit dans un peu d’eau, on le transforme en sel de potassium à chaud; par refroidissement le sel de la matière colorante se sépare.

c) Filtration. — On passe au filtre-presse pour séparer la couleur des eaux-mères que l’on jette. Le tillre-presse ne suffit pas pour éliminer l’eau en quantité suffisante ; on se sert donc en second lieu d'une presse hydraulique. Au moyen de toiles appropriées, on prépare des gâteaux de 1 mètre carré et d’environ 5 centimètres de hauteur. Ces gâteaux sont séparés par des plaques de tôle, et l’on presse à 50, 100 kilogrammes par centimètre carré.

d) Dessiccation. — Pour sécher la matière colorante, on la place sur des cadres dans des étuves chauffées à 50°.

e) Broyage. — Lorsque la matière colorante est bien sèche on la broie. On emploie à cet effet différents modèles de broyeurs (broyeurs à tringles, broyeurs à boulets, broyeurs verticaux, broyeurs horizontaux, etc.). On obtient ainsi un produit en poudre fine susceptible d’être utilisée pour la teinture.

f) Titrage de la couleur. — Les opérations ne sont jamais identiques, elles peuvent être plus ou moins réussies, ou plus ou moins souillées de substances étrangères ; il est donc nécessaire de les ramener à un type commercial fixe. Ce type commercial est établi de telle sorte qu'il soit, au point de vue puissance colorimétrique et tinctoriale, inférieur à la moyenne des opérations industrielles; de cette manière on peut toujours par l’adjonction d'une petite quantité d’une substance étrangère appelée charge, ramener les différentes opérations à ce type.

Le premier point à établir est la richesse exacte de la matière colorante par rapport au type. A cet effet on dissout d’une part 1 gramme de la couleur-type dans 1 litre d’eau, et d’autre part 1 gramme de la couleur à essayer également dans 1 litre d’eau, puis on compare en teinture ces deux solutions en se servant d’une série de morceaux de laine ayant exactement les mêmes dimensions : 0,10 mètre de côté. On fait par exemple la série de teintures suivantes ;

couleur à essayer

10 c. c. type 8 c. c. 9 c. c. 10 c. c. 11 c. c. 12 c c.

Lorsque les échantillons sont bien secs on les compare. Supposons qu’au point de vue de l’intensité, l’échantillon 1 soit compris entre les nuances 3 et 4 ; on fera alors la nouvelle série ;

couleur à essayer

10 c. c. type

MATIÈRES COLORANTES NITRÉES

Si finalement l’échantillon n° 1 correspond à l’échantillon 4, le résultat se traduira de la manière suivante :

95 de l’opération a essayer valent 100 type

Il faudra donc pour la ramener au type ajouter 3,200 kilogrammes de charge. Celle-ci, dans le cas du jaune naphtol, est constituée par du sulfate de soude. On emploie parfois pour les matières colorantes acides du sel marin, mais on ne peut l’utiliser que pour des substances très solubles. Le sulfate de soude est la charge la plus usitée. (Dextrine pour les basiques).

La série des couleurs nitrées est loin d’être épuisée. En étudiant les dérivés nitrés nouveaux il est possible que l’on trouve des produits intéressants. Il ne faudra pas négliger de chercher à nitrer dans des conditions diverses les nouveaux dérivés phénoliques ou amidés, puis de les essayer sur laine et soie. Il convient de se rappeler que le procédé qui consiste à nitrer les sulfophénols donne généralement de bons résultats et de bons rendements.

Les dérivés nitrés sont intéressants, non seulement comme matières colorantes, mais aussi comme matières premières susceptibles de se transformer en amine. Des dérivés nitrés nouveaux, quand même ils ne seraient pas des matières colorantes, devront aussi être étudiés à ce point de vue. Ils seront réduits et l’on préparera avec des amines ainsi obtenues par voie d’analogie de nombreuses matières colorantes nouvelles. Par exemple dans la série azoïque.

L’acide picramique

est aujourd’hui un terme à diazoter très

intéressant.

Comme colorants nitrés, il y aurait à mentionner encore le Jaune Amido E (M) que l’on prépare par condensation de l’acide aminotolylphénylaminosulfonique avec le chlorobinitrobenzène :

S03Na

et les produits similaires qui prennent naissance par l’action du chlorobinitrobenzène sur l’acide p-aminocarbazolsulfonique :

S03Na

— NIH

NQ2

Enfin l’on prépare industriellement des pigments qui sont également à considérer comme matières colorantes nitrées. On les obtient par condensation de la formaldéhyde avec la nitrotoluidine :

Pigmenlchlorine GG

et avec la 3-6-1 -chloronitraniline :

Jaune lithol solide GG

/N- NH — CH2 — NH -/N

/\- NH — CH2

NH —

Le groupe nilro introduit dans des colorants appartenant à d'autres classes a souvent une influence marquée sur la nuance et la solidité. Nous aurons l’occasion de remarquer ceci dans la suite de ces études. Contentons-nous pour le le moment de le montrer par quelques exemples.

Série azoïque. — Le benzène-azo-salicylique donne un jaune sur laine chromée, le dérivé métanitré de celui-ci, le Jaune d’alizarine GG, donne un jaune sensiblement plus corsé et le dérivé paranitré, Jaune d’alizarine R, un bel orangé.

L’aniline-azo-acide naplitionique est un orangé sans valeur, ses dérivés méta et paranitré sont les substituts d’orseille, industriellement employés.

Série tliiazinique. — Le dérivé nitré du bleu méthylène est un vert.

Série antliraq uinoniq ue . La 3-nitroalizarine donne sur alumine un orangé, sur chrome un bordeaux jaunâtre, tandis que l’alizarine donne un rouge respectivement un bordeaux rougeâtre.

Il serait facile de multiplier les citations, mais il est plus opportun de revenir sur ce sujet à propos des diverses classes de colorants.

Parmi les nombreuses séries de matières colorantes fabriquées industriellement, celle des couleurs azoïques est l’une des plus importantes, peut-être même la plus importante de toutes. Leur ensemble constitue une gamme très riche en nuances de tous genres, et ces couleurs ont trouvé de nombreuses applications.

Sur le coton on les emploie à l’état de couleurs directes ou substantives, c’està-dire teignant sans mordant, sur le coton tanné à l’état de couleurs basiques, ou enfin à l’état de dérivés polyhydroxylés ou salicvliques sur coton mordancé avec des sels métalliques.

On teint la laine et la soie généralement sans mordant, parfois avec un mordançage préalable et fréquemment avec un chromatage ultérieur ou avec du chromate dans le même bain.

Ces couleurs sont aussi utilisées pour le jute, le papier, les vernis, les laques, etc...

Les combinaisons diazoïques furent découvertes par Griess en 1 858 et étudiées par ce chimiste pendant de longues années d’une manière approfondie. Les résultats sont consignés dans une série de mémoires du plus haut intérêt. (Annales de Liebig , 113, 201, 117,1, 121, 257, 137, 30.) Dans le courant de ses recherches, Griess prépara l’amidoazobenzol C6H5N = N — C'IPNH2 qu’on essaya à ce moment en vain d’introduire dans l’industrie sous le nom de « jaune d’aniline » et le phénol-azo et disazo-benzol, C'tPN = N — C'FPOH et (C°H5N = N)2C6H3OH, c’est-à-dire les matières colorantes azoïques les plus simples. Martius, en faisant réagir l’acide nitreux sur la métaphénylène-diamine, obtint le brun de Manchester, mélange de

N = N — Cr,H3(NH2)2 ,N = N — C'Hi(NH,)i

CCH4< et de CCH4<

XNH2 XN = N — C°H3(NH2)2

qui fut introduit dans l’industrie dès 1864. Là s’arrêta pendant plusieurs années l’exploration de ce vaste domaine, qui plus tard devait fournir des récoltes si abondantes. En 1876 la chrysoïdine fut découverte par Witt et Caro à peu près simultanément et en 1877 parurent les orangés de Poirrier, découverts par Roussin dès 1875. Depuis ce moment l’industrie des matières colorantes azoïques prit un essor énorme, et maintenant encore cette riche mine est loin d'être épuisée, mais fournit encore chaque année de nouveaux trésors. Pour l’histoire de la découverte des couleurs azoïques, voir H. G. M. C ., XXI, 1917, ■n° 246, p . 69.

Les couleurs azoïques renferment toutes le chromophore N = N qui peut se répéter une ou plusieurs fois dans la molécule qui est un chromogène fortement Ehrmann. — Matières colorantes. 3

coloré. L’exemple le plus simple est l’azobenzène, qui est rouge sans être une couleur vu son insolubilité. Son dérivé sulfoné soluble, possède déjà de faibles caractères colorants, mais la couleur n’est en général développée que par 1 introduction des auxochromes

OH et NH2,

etc.

Les deux dérivés les plus simples sont l’oxyazobenzène et l’aminoazobenzène :

CcH' N = N — C6H; — OH CCH3 - N = N — C6H‘ — NH2.

Le premier représente le terme le plus simple de la série des couleurs oxyazoïques et le second celui des couleurs amidoazoïqucs. Ces deux corps ne deviennent d’ailleurs pratiques en teinture que par l’introduction supplémentaire du groupe sulfonique.

11 existe un certain nombre de procédés de préparation des colorants azoïques; mais industriellement on opère seulement en faisant réagir des combinaisons diazoïques sur des phénols, des amines ou des aminophénols simples ou substitués.

L’on fait donc une différence entre un composé azoïque qui renferme le radical — N = N — soudé par ses deux valences à des atomes de carbone et un composé cliazoïque qui renferme également un groupe composé de deux atomes de N, mais qui est uni d’une part à un noyau aromatique et d’autre part à un radical inorganique.

L’expérience nous apprend que les premiers sont bien plus stables que les dérivés diazoïques et qu’en général ils ne donnent lieu à aucune réaction où l azote soit éliminé.

Nous désignons comme diazoïques les sels diazoniums respectivement leurs dérivés en solution neutre ou légèrement alcaline.

(La connaissance approfondie de la chimie des diazos est indispensable pour l’étude des colorants azoïques. Aussi conseillons-nous éventuellement l’étude de ce chapitre dans un traité de chimie organique complet, par exemple dans celui de Richter-Anschütz, traduit par M.Gault. Editeur: Librairie polytechnique, Ch. Béranger, à Paris. Vol. II, p. 137-190).

Matières colorantes oxyazoïques

Elles se forment lorsqu’on fait réagir un diazoïque sur les dérivés phénoliques :

R — N — N — Cl (*) / R — OH