CN106433215B - 红色染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法 - Google Patents

红色染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种红色染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法。该组合物包括一定比例混合的一种或多种通式(1)表示的染料化合物以及一种或多种通式(2)表示的染料化合物。本发明染料组合物各项牢度优异，尤其是日晒及湿处理牢度优异，可广泛用于纤维素纤维，聚酰胺纤维，蛋白质纤维以及混纺织物等的着色。且在锦/棉、锦/粘混纺、交织织物同色染色时，有着意想不到的着色效果。

Description

红色染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法
技术领域
本发明涉及一种染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法。具体而言，本发明涉及一种红色活性染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法。
背景技术
混纺、交织织物具备两种纤维的优良性能，例如锦/棉、锦/粘混纺、交织织物具备锦纶纤维和纤维素纤维两种纤维的优良性能，锦/棉、锦/粘织物既具有纤维素纤维良好的吸湿透气性能，又具有锦纶良好的弹性、优异的耐摩性。织物手感丰满、滑爽、穿着舒适、富有弹性和光泽，是目前流行的服装面料。
锦纶纤维和纤维素纤维具有不同的分子结构，因而其染色工艺也各有差异。传统的锦棉、锦粘混纺、交织织物的染色方法采用酸性/活性、酸性/直接染料两浴法染色。这种染色存在工艺流程长、能源消耗大、染色牢度差、易产生色差、色花和沾色等问题。因此，采用一浴法进行上述混纺、交织织物的染色工艺研究成为当前印染界关注的热点之一。
近年来，涉及锦棉织物染色的中国专利如下：
CN 1264767(2000)(无锡庆丰集团维新漂染有限公司)
CN 101446048(2009)(上虞新晟化工工业有限公司)
CN 101768882(2010)(襄樊新四五印染有限责任公司)
CN 101781856(2010)(绍兴文理学院)
CN 102199884(2011)(浙江理工大学)
CN 102321986(2012)(无锡市联盛印染有限公司)
这些专利或以轧染染色，或以单种或两种染料采用一浴两步法染色。一般仅能提供浅、中色的染色效果。
本发明旨在开发出一种活性染料化合物，该化合物能满足一浴法上染锦棉混纺、交织织物，且同色性良好等要求，该染色工艺具有下列特点：
1、一浴法染色，操作简便，良好的染色重现性；
2、提供浅、中、深至特深色的染色效果；
3、良好的锦棉、锦粘同色性；
4、优良的染色牢度；
5、与传统工艺相比，具有节水、节能、节时、减排等优点。
混纺和交织织物的印染的实践表明，影响锦/棉、锦/粘织物染色工艺因素有：
1、染料的选择；
2、助剂的选择；
3、染色条件的选择，包括温度、PH值、加料顺序、时间等。
上述各因素又是相互关联，相互制约，从而影响最终的染色效果。
本发明人在大量试验的基础上，确认染料的选择是本发明至关重要的因素。
本发明人注意到苏州东吴染料有限公司发表的专利，CN 1687520(2005)一种用于混纺、交织织物染色的专用染料。这一专用染料应用于毛/腈、棉/腈织物的一浴一步法染色。
本发明人在研究实践过程中，惊喜地发现这类染料与特定形式的活性染料拼混，可有效和成功地用作锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴法染色的专用染料。
本发明提供染料的通式及其具体品种。通过上述染料的有效组合，可成功地实现锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴法各色泽的染色。
发明内容
本发明人在大量和深入的试验基础上，惊喜地发现包括一定比例混合的一种或多种通式(1)表示的染料化合物以及一种或多种通式(2)表示的染料化合物的染料组合物，采用简易的染色工艺，可有效地实现锦/棉、锦/粘混纺、交织织物的一浴法浅、中、深至特深色的染色，并且所选染料无互相作用，具有良好的匀染性。染色织物具有优异的染色牢度。
实践表明，与传统的繁琐的二步染色法相比，本发明体现节能减排的发展前景。
本发明人确信，本发明活性染料组合物具有广阔的应用前景。
本发明提供的染料组合物包括一定比例混合的一种或多种通式(1)表示的染料化合物以及一种或多种通式(2)表示的染料化合物。
通式(1)式中：
M选自H或碱金属；
R1选自H、–CH2CH2COOH基团或–CH2CH2OH基团；
R2、R3分分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl和—SO3H；
R4选自–H或–OH；
X1选自–Cl或–F；
Y1选自–CH2CH2OSO3M或–CH＝CH2；
p选自1、2或3。
通式(2)式中：
R5、R6、R7、R8分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl和—SO3H；
Y2为—CH2CH2OSO3M或—CH＝CH2；
M为H、Na、K或NH4 +基团。
本发明的另一方面提供上述红色染料组合物在纤维素纤维，聚酰胺纤维，蛋白质纤维以及各纤维混纺、交织织物的着色应用。
本发明的另一方面提供一种锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴法同色染色法，它包括如下步骤：
1)提供包含上述红色活性染料组合物和任选的染色助剂的染浴；
2)在25-40℃把所述织物浸入染浴，保温0-20min；
3)按每分钟0.5-3℃的速率升温至95-100℃染色，并保温15-45分钟；
4)按每分钟0.5-3℃的速率降温至80℃染色，保温0-20分钟，加入任选的碱剂并保温30-60分钟。
附图简要说明
图1表示使用本发明染料组合物的一浴法同色染色工艺的示意图。
具体实施方法
本发明的染料组合物包括一种或多种通式(1)表示的染料化合物以及一种或多种通式(2)表示的染料化合物。
在本发明的染料组合物中，通式(1)表示的一种或多种的染料化合物与通式(2)表示的一种或多种的染料化合物的重量比为：1-99：99-1，优选为10～50：50～90，更优选为15～45：55～85。
在一个优选的实施方式中，通式(1)和通式(2)中的R2、R3、R5、R6、R7、R8基团分别独立地位于苯核上—N＝N—基团的邻位或间位。
在另一个优选的实施方式中，通式(1)中的—SO2Y1基团位于苯核上—N＝N—基团的间位或对位。
在一个优选的实施方式中，通式(1)中的—SO3M基团，当p＝1时，位于苯核上—N＝N—基团的邻位，或位于萘核上的1位；当p＝2时，位于苯核上—N＝N—基团的邻位或间位，或位于萘核上的1位和5位；当p＝3时，则位于萘核上的3、6、8位。
本发明中通式(1)表示的染料化合物，例如包括如下实例：
本发明中通式(2)表示的染料化合物，例如包括如下实例：
本发明中，通式(1)、通式(2)均为已知染料。
通式(1)表示的活性染料化合物及其衍生物，其合成方法，可参阅以下专利：
CN 1393487(2003)(美国永光公司)
CN 1461774(2003)(韩国京仁洋行)
通式(2)表示的活性染料化合物及其衍生物，其合成方法，可参阅以下专利：
CN 101143972(2008)(浙江瑞华化工)
CN 1861694(2006)(湖北华丽)
本发明的染料组合物还可含有各种在染色工艺和染料制剂中常规使用的染料添加剂，如染色助剂或碱剂，其用量可按实际需要选择，没有特别的限定，一般不超过20重量％。例如，电解质盐类，如硫酸钠或氯化钾，含量0～10重量％，优选2～6重量％；pH调节剂，如磷酸二氢钠或磷酸氢二钠，含量0～5重量％，优选0.5～2.5重量％，防尘剂0～10重量％、优选0.1～2重量％；助溶剂1～15重量％、优选0.1～3重量％。本发明组合物也可基本上由上述重量比的通式(1)表示的染料化合物和通式(2)表示的染料化合物组成。
本发明的染料组合物的制备方法包括将上述通式(1)表示的染料化合物和通式(2)表示的染料化合物按规定的重量比进行混合。混合可用各种常规方法，如机械混合方法等。混合时，通式(1)表示的染料化合物和通式(2)表示的染料化合物可以粉末形式，或以颗粒形式，或以水溶液形式存在。例如，混合步骤可以在合适的研磨机如球磨机或针磨机中以及在捏合机或混合机中进行。
本发明的活性染料组合物适合于染色纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维及其混纺、交织的各种材料。
本发明的活性染料组合物可以用本领域中已知的多种方法应用于纤维材料并固定到纤维上，例如可以用浸染方法，轧染方法或印花等方法进行着色。
本发明染料组合物与锦/棉、锦/粘混纺、交织织物在室温(25-40℃)入染，以后升温至95-100℃染色(按每分钟0.5-3℃的速率进行升温)并保温15-45分钟，结束后降温(按每分钟0.5-3℃的速率进行降温)至80℃保温0-20分钟，以后加入碱剂继续保温30-60分钟。染色结束后采用高温皂洗剂皂洗10-20分钟。在染色开始时可以依次加入染色助剂、染料组合物、染色织物，可以顺序加入一次性加入，也可以分次加入或者按任意次序加入。工艺流程可概括为图1所示。
染色时用的助剂包含下列常用试剂：匀染剂、渗透剂、元明粉、氯化钠、纯碱、小苏打、磷酸三钠、磷酸氢二钠(磷酸氢二钾)、磷酸二氢钠(磷酸二氢钾)、六亚甲基四胺等。
在本发明一浴两步法同色染色工艺后，还可任选地进行常规的皂洗工艺。例如，将染色后织物进行水洗，然后在90－100℃皂洗10－20分钟，优选在95℃皂洗10分钟。
本发明染料组合物不仅保持良好的各项染色牢度，而且具有优异的染色性能，还在锦/棉、锦/粘混纺、交织织物上有着意想不到的着色效果。
实施例
实施例的各项测试方法
本实施例的各项性能按下述的各项测试方法进行测试
1.提升性测试：将锦粘罗马50/50交织布在室温(25-40℃)入染，保温0-20分钟,再升温至95-100℃染色(按每分钟0.5-3℃的速率进行升温)并保温15-45分钟，然后在按每分钟0.5-3℃的速率降温至80℃染色，保温0-20分钟，加入碱剂并保温30-60分钟。染色结束后，在90-100℃皂洗10-20分钟。工艺流程可概括为图1所示。染色浓度为1％，2％，3％，4％o.w.f(染料对织物重)。染色后织物在恒温恒湿条件下用Datacolor测色仪测试其表观深度K/S值并记录。
2.上染率和固色率测试：染液配制，将锦粘罗马50/50交织布，锦粘罗锻50/50织物(一面锦纶，一面粘胶)按照图1工艺染色,染色浓度为2％o.w.f(染料对织物重)，上染结束后取样，收集染色残液和净洗布样残夜，分别测定染色残液、染色残液和净洗布样残液混合液的吸光度值，与染色前染液吸光度值比较。
上染率＝(1-染色残液的吸光度值/染色前染液的吸光度值)*100％
固色率＝(1-染色残液和净洗布样残液混合液的吸光度值/染色前染液的吸光度值)*100％
3.同色性测试：将锦粘罗锻50/50织物(一面锦纶，一面粘胶)按图1染色工艺进行染色，染色浓度为1％，2％，3％o.w.f(染料对织物重)染色结束后，将织物放在恒温恒湿条件下用Datacolor测色仪测试其表观深度K/S值及色差CMCDE值并记录。
4.耐光色牢度测试：将全棉双面针织布染色织物固色后，按国际标准ISO 105B02测定。
5.耐皂洗色牢度测试：将全棉双面针织布染色织物固色后，按国际标准ISO105C10测定。
6.耐汗渍色牢度测试：将全棉双面针织布染色织物固色后，按国际标准ISO105E04测定。
7.耐摩擦色牢度测试：将全棉双面针织布染色织物固色后，按国际标准ISO105X12测定。
8.按下表1中所示的染料类型及其用量将各种染料组分按本领域中常规方法均匀混合，配制本发明实施例的各种红色活性染料组合物。
表1中的“％”均表示重量％，以染料组合物的总重量为基准。
表1
实施例1
本发明活性染料组合物的色光可根据需要调整通式(1)和通式(2)染料的比例，从而使混合物的色光呈深红色，能有效地与其它黄色、蓝色染料构成三原色组合，提高其实际应用价值。
实施例2
提升率测试(吸收波长520nm处的K/S值)
按上述实施例测定方法测定如下染料的提升率，测试结果记录于表2中
表2
由表2可见：
本发明红色活性染料组合物，具有良好的提升性能，其实测K/S值均明显高于参比染料X，由此体现其复配增效效应。
实施例3
上染率和固色率测试
按上述实施例测定方法测定如下染料的上染率和固色率，测试结果记录于表3中
表3
由表3可见：
本发明红色活性染料组合物，具有较高的上染率和固色率，可降低生产过程中染色污水的排放。
实施例4
同色性测试
按上述实施例测定方法测定如下染料的同色性，测试结果记录于表4中
表4
由表4可见：
本发明红色活性染料组合物A、活性染料组合物C相比参比染料X、参比染料Y，在锦纶织物与粘胶织物上表观深度接近，色差CMCDE值较小。在染锦粘罗锻布时同色性优异，能够达到极佳的匀染效果。
实施例5
耐光色牢度
按上述实施例测定方法测定如下染料的耐光色牢度，测试结果记录于表5中
表5
由表5可见：
本发明红色活性染料组合物，具有优异的耐光色牢度。
实施例6
耐皂洗色牢度
按上述实施例测定方法测定如下染料的耐皂洗色牢度，测试结果记录于表6中
表6
由表6可见：
本发明红色活性染料组合物，具有优异的耐皂洗色牢度。
实施例7
耐汗渍色牢度
按上述实施例测定方法测定如下染料的耐汗渍色牢度，测试结果记录于表7中
表7
由表7可见：
本发明红色活性染料组合物，具有优异的耐汗渍色牢度。
实施例8
耐摩擦色牢度
按上述实施例测定方法测定如下染料的耐摩擦色牢度，测试结果记录于表8中
表8
染料名称 干摩擦 湿摩擦
染料组合物A 4-5 4
染料组合物B 4-5 4
染料组合物C 4-5 4
由表8可见：
本发明红色活性染料组合物，具有优异的耐摩擦色牢度。

Claims (10)

1.一种红色活性染料组合物，该组合物由一种或多种通式(1)表示的染料化合物以及一种或多种通式(2)表示的染料化合物和染色工艺和染料制剂中常规使用的染料添加剂组成：
通式(1)式中：
M选自H或碱金属；
R1选自H、–CH2CH2COOH基团或–CH2CH2OH基团；
R2、R3分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl和—SO3H；
R4选自–H或–OH；
X1选自–Cl或–F；
Y1选自–CH2CH2OSO3M或–CH＝CH2；
p选自1、2或3；
通式(2)式中：
R5、R6、R7、R8分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl和—SO3H；
Y2为—CH2CH2OSO3M或—CH＝CH2；
M为H、Na、K或NH4 +基团。
2.权利要求1所述红色染料组合物，其特性在于，一种或多种通式(1)表示的染料化合物：一种或多种通式(2)表示的染料化合物的重量比为10～50：50～90。
3.权利要求1或2所述红色染料组合物，其特性在于，通式(1)中的—SO2Y1基团位于苯核上—N＝N—基团的间位或对位，通式(1)中的R2、R3基团分别独立地位于苯核上—N＝N—基团的邻位或间位。
4.权利要求1或2所述红色染料组合物，其特性在于，通式(1)中的—SO3M基团，当p＝1时，位于苯核上—N＝N—基团的邻位，或位于萘核上的1位；当p＝2时，位于苯核上—N＝N—基团的邻位或间位，或位于萘核上的1位和5位；当p＝3时，则位于萘核上的3、6、8位。
5.权利要求1或2所述红色染料组合物，其特性在于，通式(2)中的R5、R6、R7、R8基团分别独立地位于苯核上—N＝N—基团的邻位或间位。
6.权利要求1或2所述红色染料组合物，其特性在于，通式(1)表示的染料化合物为选自如下一组的染料化合物：
7.权利要求1或2所述红色染料组合物，其特性在于，通式(2)表示的染料化合物为选自如下一组的染料化合物：
8.权利要求1-7中任一项所述红色染料组合物在纤维素纤维，聚酰胺纤维，蛋白质纤维以及各纤维混纺、交织织物的着色应用。
9.一种锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴法同色染色法，它包括如下步骤：
1)提供包含权利要求1-7中任一项所述红色活性染料组合物和任选的染色助剂的染浴；
2)在25-40℃把所述织物浸入染浴，保温0-20min；
3)按每分钟0.5-3℃的速率升温至95-100℃染色，并保温15-45分钟；
4)按每分钟0.5-3℃的速率降温至80℃染色，保温0-20分钟，加入任选的碱剂并保温30-60分钟。
10.如权利要求9所述的一浴法同色染色法，其特征在于，它还包括在染色结束后，在90-100℃皂洗10-20分钟。
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