CN114411433A - 一种用于织物染色的有机染料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于织物染色的有机染料及其制备方法，由如下重量百分比组成：3‑8%的染色剂、3‑5%的匀染剂、1.3‑1.6%的半乳液增稠剂、20‑25%助溶剂、2‑5%的分散剂、1‑2%的稳定剂，余量为水；所述染色剂为有机染料；所述匀染剂为异氰酸酯类化合物；所述半乳液增稠剂为增稠剂与乳化剂按照重量比为50：2‑3制备而成；所述助溶剂为有机溶剂；所述分散剂为阴离子分散剂或两性型分散剂。制备方法包括如下步骤：S1制备半乳液增稠剂；S2染料研磨；S3制备有机染料。本发明具有染料应用范围广、存放时间久以及稳定性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及纺织染色技术领域，具体涉及一种用于织物染色的有机染料及其制备方法。
背景技术
染料是能使纤维和其他材料着色的物质，染料分天然和合成两大类。染料是有颜色的物质。但有颜色的物质并不一定是染料。染料是能够使一定颜色附着在纤维上的物质，且不易脱落、变色。染料通常溶于水中，一部份的染料需要媒染剂使染料能黏着于纤维上。考古资料显示，染色技术于印度和中东已有超过五千年历史。当时的染料从动植物或矿物质而来，甚少经过处理。
染色牢度是衡量染色成品的重要质量指标之一，容易褪色的染色牢度低，不易褪色的染色牢度高。染色牢度在很大程度上取决于其化学结构。此外，染料在纤维上的物理状态、分散程度、染料与纤维的结合情况、染色方法和工艺条件等也有很大影响。染色牢度是指染色织物在使用过程中或在以后的加工过程中，染料或颜料在各种外界因素影响下，能保持原来颜色状态的能力。染色牢度是多方面的，对消费者来说，一般比较主要的包括：日晒、皂洗、汗渍、摩擦、刷洗、熨烫、烟气等牢度。
目前传统的染色方法是待染色纤维要在染料中浸泡很久，然后轧车和烘干，这些过程需要在不同的机台中完成，而且花费时间较长；另外，传统的染色工艺必须经过多次洗水去除浮在纤维表面未进入纤维内部的染料以及染色助剂，因此造成环境的污染以及资源的浪费，如果能实现瞬时染布而且染料可回收利用，将会大大缩短工时，提高效率和降低生产成本。
在现有技术中，染料的的适用范围虽广，但织物染色的附着度较小，易褪色，且染料的存放较为困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于织物染色的有机染料及其制备方法，解决了现有染料应用范围窄、易褪色以及存放困难的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种用于织物染色的有机染料，由如下重量百分比组成：
所述染色剂为CAS NO 12217-80-0、CAS NO 12223-23-3、CAS NO 12239-34-8和CAS NO 12217-79-7这四种染料。
所述匀染剂为异氰酸酯类化合物；
所述半乳液增稠剂为增稠剂与乳化剂按照重量比为50：2-3制备而成；
所述助溶剂为有机溶剂；
所述分散剂为阴离子分散剂或两性型分散剂。
匀染剂选择异氰酸酯类化合物，利于上色且上色均匀，对于大范围的染料均具有如此作用；半乳液增稠剂利于混合，在制备有机染料过程中搅拌时长减短，节约生产周期；助溶剂选择有机溶剂利于有机染料的溶解，加入助溶剂使其溶解度增大，溶解速率加快。
有机染料是有色的有机化合物，也分为天然和合成的两大类。现在常用的是合成有机染料，有机染料的品种多，色彩比较齐全，性能优于无机染料。
有机染料可分为单偶氮，双偶氮，色淀，酞菁或稠环染料等几大类。
进一步地，所述异氰酸酯类化合物为十八烷基异氰酸酯、2，6-二异氰酸酯甲苯、苄叉二异氰酸酯、3，3'-二甲基-4，4'-联苯二异氰酸酯和/或2-甲基苯基异氰酸酯中的至少一种。异氰酸酯类化合物的匀染效果好，添加量少，用于染色过程中也易于除去洗脱，残留量少，染色的织物达标。
进一步地，所述增稠剂为羟丙基海藻酸酯或海藻酸钠；所述乳化剂为辛苯昔醇。
进一步地，所述有机溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、四甲基脲、N，N-二甲基乙酰胺、2-氨基-N，N-二甲基乙酰胺和/或1，5-二甲基-2-吡咯烷酮中的至少一种。
进一步地，所述阴离子型分散剂为木质素磺酸钠或磺基丁二酸二己酯钠；所述两性型分散剂为十二烷基氨基丙酸。
进一步地，所述稳定剂为醋酸钠、醋酸钾、草酸钠、磷酸氢钠和/或磷酸氢钾中的至少一种。
加入稳定剂以及分散剂等物质，利于染料分散上色，稳定剂添加之后利于染料的储存，且添加的物质成本较低，工艺成本低。
上述一种用于织物染色的有机染料的制备方法，包括如下步骤：
S1制备半乳液增稠剂：按重量比准备增稠剂和乳化剂，将两者混合后升温至40-50℃搅拌混合20-30min，装入密闭容器中待用；
S2染料研磨：将染料放入粉碎机中粉碎得到粒径≥200目的染料粉末；
S3制备有机染料：按重量百分比加入有机染料、匀染剂、助溶剂、分散剂和水，升温至60-70℃搅拌混合45-60min，再加入S1步骤中的半乳液增稠剂搅拌10-20min，降温至15-25℃，调节pH，加入稳定剂溶解均匀，将制备得到的有机染料装入深色密封容器。
有机染料的制备过程中将染料粉碎，利于后期溶解混合，在制备有机染料中pH值的控制十分重要，调节pH之后加入稳定剂混合均匀，稳定剂对PH值的改变小，此pH值范围内，有机染料存储时间长，更加稳定。
进一步地，所述S3步骤中pH为4.5-6.0。
进一步地，所述S3步骤中pH值采用98％醋酸或氨水调节。
本发明的有益效果是：
1.匀染剂选择异氰酸酯类化合物，利于上色且上色均匀，对于大范围的染料均具有如此作用；半乳液增稠剂利于混合，在制备染料过程中搅拌时长减短，节约生产周期；助溶剂选择有机溶剂利于有机染料的溶解，加入助溶剂使其溶解度增大，溶解速率加快；
2.异氰酸酯类化合物的匀染效果好，添加量少，用于染色过程中也易于除去洗脱，残留量少，染色的织物达标；
3.稳定剂以及分散剂等物质利于染料分散上色，避免染料着色过程中分散不均匀导致印染残次品较多，稳定剂添加之后利于染料的储存，且添加的物质成本较低，工艺成本低；
4.有机染料的制备过程中将染料粉碎，利于后期溶解混合，在制备有机染料中pH值的控制十分重要，调节pH之后加入稳定剂混合均匀，稳定剂对pH值的改变小，此pH值范围内，有机染料存储时间长，更加稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种用于织物染色的有机染料，由如下重量百分比组成：
所述染色剂为有机染料；
所述匀染剂为异氰酸酯类化合物；
所述半乳液增稠剂为增稠剂与乳化剂按照重量比为50：2-3制备而成；
所述助溶剂为有机溶剂；
所述分散剂为阴离子分散剂或两性型分散剂。
具体地，所述异氰酸酯类化合物为十八烷基异氰酸酯、2，6-二异氰酸酯甲苯、苄叉二异氰酸酯、3，3'-二甲基-4，4'-联苯二异氰酸酯和/或2-甲基苯基异氰酸酯中的至少一种。
具体地，所述增稠剂为羟丙基海藻酸酯或海藻酸钠；所述乳化剂为辛苯昔醇。
具体地，所述有机溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、四甲基脲、N，N-二甲基乙酰胺、2-氨基-N，N-二甲基乙酰胺和/或1，5-二甲基-2-吡咯烷酮中的至少一种。
具体地，所述阴离子型分散剂为木质素磺酸钠或磺基丁二酸二己酯钠；所述两性型分散剂为十二烷基氨基丙酸。
具体地，所述稳定剂为醋酸钠、醋酸钾、草酸钠、磷酸氢钠和/或磷酸氢钾中的至少一种。
实施例1-实施例6的具体实施参数如表1所示，其中实施例1-实施例4为本发明限定的技术参数，实施例5中不含有稳定剂，实施例6中不含有分散剂和稳定剂，其中实施例5-实施例6为对照实施例。
表1实施例1-实施例6的具体实施参数
上述实施例1一种用于织物染色的有机染料的制备方法，包括如下步骤：
S1制备半乳液增稠剂：按重量比准备增稠剂和乳化剂，将两者混合后升温至40℃搅拌混合30min，装入密闭容器中待用；
S2染料研磨：将染料放入粉碎机中粉碎得到粒径≥200目的染料粉末；
S3制备有机染料：按重量百分比加入染料、匀染剂、助溶剂、分散剂和水，升温至60℃搅拌混合60min，再加入S1步骤中的半乳液增稠剂搅拌20min，降温至15℃，调节pH，加入稳定剂溶解均匀，将制备得到的有机染料装入深色密封容器。
具体地，所述S3步骤中pH为4.5。
实施例1制备得到的有机染料的保质期为24月，无沉积，无析出。
上述实施例2一种用于织物染色的有机染料的制备方法，包括如下步骤：
S1制备半乳液增稠剂：按重量比准备增稠剂和乳化剂，将两者混合后升温至50℃搅拌混合20min，装入密闭容器中待用；
S2染料研磨：将染料放入粉碎机中粉碎得到粒径≥200目的染料粉末；
S3制备有机染料：按重量百分比加入染料、匀染剂、助溶剂、分散剂和水，升温至70℃搅拌混合45min，再加入S1步骤中的半乳液增稠剂搅拌10min，降温至25℃，调节pH，加入稳定剂溶解均匀，将制备得到的有机染料装入深色密封容器。
具体地，所述S3步骤中pH为5.0。
实施例2制备得到的有机染料的保质期为24月，无沉积，无析出。
上述实施例3一种用于织物染色的有机染料的制备方法，包括如下步骤：
S1制备半乳液增稠剂：按重量比准备增稠剂和乳化剂，将两者混合后升温至45℃搅拌混合25min，装入密闭容器中待用；
S2染料研磨：将染料放入粉碎机中粉碎得到粒径≥200目的染料粉末；
S3制备有机染料：按重量百分比加入染料、匀染剂、助溶、分散剂和水，升温至65℃搅拌混合50min，再加入S1步骤中的半乳液增稠剂搅拌15min，降温至20℃，调节pH，加入稳定剂溶解均匀，将制备得到的有机染料装入深色密封容器。
具体地，所述S3步骤中pH为6.0。
实施例3制备得到的有机染料的保质期为24月，无沉积，无析出。
上述实施例4一种用于织物染色的有机染料的制备方法，包括如下步骤：
S1制备半乳液增稠剂：按重量比准备增稠剂和乳化剂，将两者混合后升温至48℃搅拌混合25min，装入密闭容器中待用；
S2染料研磨：将染料放入粉碎机中粉碎得到粒径≥200目的染料粉末；
S3制备有机染料：按重量百分比加入染料、匀染剂、助溶、分散剂和水，升温至65℃搅拌混合55min，再加入S1步骤中的半乳液增稠剂搅拌15min，降温至20℃，调节pH，加入稳定剂溶解均匀，将制备得到的有机染料装入深色密封容器。
具体地，所述S3步骤中pH为5.5。
实施例4制备得到的有机染料的保质期为24月，无沉积，无析出。
上述实施例5一种用于织物染色的有机染料的制备方法，包括如下步骤：
S1制备半乳液增稠剂：按重量比准备增稠剂和乳化剂，将两者混合后升温至48℃搅拌混合25min，装入密闭容器中待用；
S2染料研磨：将染料放入粉碎机中粉碎得到粒径≥200目的染料粉末；
S3制备有机染料：按重量百分比加入染料、匀染剂、助溶剂、分散剂和水，升温至65℃搅拌混合55min，再加入S1步骤中的半乳液增稠剂搅拌15min，降温至20℃，调节PH，将制备得到的有机染料装入深色密封容器。
具体地，所述S3步骤中pH为5.5。
实施例5制备得到的有机染料的保质期为18月，无沉积，无析出。
上述实施例6一种用于织物染色的有机染料的制备方法，包括如下步骤：
S1制备半乳液增稠剂：按重量比准备增稠剂和乳化剂，将两者混合后升温至48℃搅拌混合25min，装入密闭容器中待用；
S2染料研磨：将染料放入粉碎机中粉碎得到粒径≥200目的染料粉末；
S3制备有机染料：按重量百分比加入染料、匀染剂和水，升温至65℃搅拌混合55min，再加入S1步骤中的半乳液增稠剂搅拌15min，降温至20℃，调节pH，将制备得到的有机染料装入深色密封容器。
具体地，所述S3步骤中pH为5.5。
实施例6制备得到的有机染料的保质期为18月，无沉积，有一定析出。
从实施例1-实施例6的保质期数据可以看出，实施例1-实施例4的保质期长于实施例5-实施例6，由此可以看出不添加稳定剂的保质期较短。从实施例1-实施例6的沉积以及析出情形可以看出，实施例1-实施例5中添加分散剂可以避免析出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于织物染色的有机染料，其特征在于，由如下重量百分比组成：
染色剂 3-8%
匀染剂 3-5%
半乳液增稠剂 1.3-1.6%
助溶剂 20-25%
分散剂 2-5%
稳定剂 1-2%
余量为水；
所述染色剂为有机染料；
所述匀染剂为异氰酸酯类化合物；
所述半乳液增稠剂为增稠剂与乳化剂按照重量比为50：2-3制备而成；
所述助溶剂为有机溶剂；
所述分散剂为阴离子分散剂或两性型分散剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于织物染色的有机染料，其特征在于，所述异氰酸酯类化合物为十八烷基异氰酸酯、2，6-二异氰酸酯甲苯、苄叉二异氰酸酯、3，3'-二甲基-4，4'-联苯二异氰酸酯和/或2-甲基苯基异氰酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于织物染色的有机染料，其特征在于，所述增稠剂为羟丙基海藻酸酯或海藻酸钠；所述乳化剂为辛苯昔醇。
4.根据权利要求1所述的一种用于织物染色的有机染料，其特征在于，所述有机溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、四甲基脲、N，N-二甲基乙酰胺、2-氨基-N，N-二甲基乙酰胺和/或1，5-二甲基-2-吡咯烷酮中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于织物染色的有机染料，其特征在于，所述阴离子型分散剂为木质素磺酸钠或磺基丁二酸二己酯钠；所述两性型分散剂为十二烷基氨基丙酸。
6.根据权利要求1所述的一种用于织物染色的有机染料，其特征在于，所述稳定剂为醋酸钠、醋酸钾、草酸钠、磷酸氢钠和/或磷酸氢钾中的至少一种。
7.权利要求1-6任一项所述的一种用于织物染色的有机染料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1制备半乳液增稠剂：按重量比准备增稠剂和乳化剂，将两者混合后升温至40-50℃搅拌混合20-30min，装入密闭容器中待用；
S2染料研磨：将有机染料放入粉碎机中粉碎得到粒径≥200目的染料粉末；
S3制备有机染料：按重量百分比加入有机染料、匀染剂、助溶剂、分散剂和水，升温至60-70℃搅拌混合45-60min，再加入S1步骤中的半乳液增稠剂搅拌10-20min，降温至15-25℃，调节pH，加入稳定剂溶解均匀，将制备得到的有机染料装入深色密封容器。
8.根据权利要求7所述的一种用于织物染色的有机染料的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中pH为4.5-6.0。
9.根据权利要求7所述的一种用于织物染色的有机染料的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中pH值采用氨水或质量浓度为98%的醋酸调节。
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2021
- 2021-12-28 CN CN202111626992.5A patent/CN114411433A/zh active Pending
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