CN1179187A - 纺织固色剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种固色剂,其制法为:在第一反应步骤中,让二烯丙基胺或N-甲基二烯丙基胺的均聚物或者二烯丙基胺与N-甲基二烯丙基胺的共聚物,与表卤醇进行反应,该反应任选地在脂族胺或多胺的存在下进行,或者让上述均聚物或共聚物与表卤醇同脂族胺或多胺的反应产物进行反应,任选地随后对第一反应步骤的反应产物进行部分季铵化,其特征在于,该最终产物含有以氨基总量为基准至少10%(摩尔)如下式(Ⅰ)的叔胺基,其中X=卤素,其条件是当均聚物是N-甲基二烯丙基胺的均聚物时,在与表卤醇的反应中必须有脂族胺或多胺的存在,而当均聚物是二烯丙基胺的均聚物时,必须对第一反应步骤的反应产物进行部分季铵化。
Description
本发明涉及纺织后处理剂。该后处理剂是改善染色及印花牢度特性的固色剂。本发明还涉及这种固色剂的产生方法及其应用。
染色及印花的湿牢度,特别是洗涤及耐水牢度常常不能令人满意。这种现象存在于采用直接染料、酸性染料以及,程度较轻地,采用活性染料进行的染色中。直接染料是对要染的纤维具有亲和力的染料。所有的直接染料均被视为本质上对纤维素材料是直接的,而活性染料则被视为既是直接的也是反应活性的。在所有活性染料的情况下,部分染料会与纤维素纤维上的羟基发生化学反应,而部分染料不与纤维反应,而通常是成为一种水解形式。未与纤维发生化学反应的这部分染料会由于反复洗涤而脱除。酸性染料具有对蛋白质纤维的直接亲和性,因而是用于羊毛染色的主要染料品种。而直接染料,由于对纤维素材料具有强亲和力,因此成为这种材料染色时的首选。染料的湿牢度差是不希望的,因为脱下来的染料会被在同一洗涤操作中洗涤的未染色纺织材料吸收,而且染色的纺织品也无法保持其原来染上的颜色。在染色后用固色剂对纺织品进行处理,以期改善染色的湿牢度,这是已知的。
EP 0 250 365(US 4822374)公开了一种固色方法,该方法尤其能改善用直接染料染色的纤维素材料的染色牢度,按照这种方法,纤维材料经过一种多季铵化合物--N-烷基二烯丙基胺聚合产物的处理。
在DE 3938918中,特别描述了多种共聚物的混合物形式的固色剂,这些共聚物包括,各种各样烯丙基胺与表氯醇和聚亚烷基多胺的缩合产物的共聚物,以及与氨或胺和表氯醇的反应产物的共聚物,其中各个成分不互相反应,而是作为一个协同的混合物存在。
日本专利公报6-108382公开了采用一种聚合物来改善纤维素纤维材料的染色湿牢度的方法,该聚合物是利用二烯丙基胺与表卤醇之间起反应,随后使反应产物聚合而获得的。该反应产物的缺点在于,在二烯丙基胺与表卤醇反应期间,会生成相当一部分由2-羟基-1,3-亚丙基桥连而形成的二烯丙基胺二聚体,特别是由于温度较高(20~60℃)以及反应时间长(在实例1中为10小时)所致。这导致上述化合物聚合时发生高度交联。这种交联的后果是,在生产过程中或储存期间,含水的最终产品变得非常粘稠或甚至成为固体,因此必须将其沉淀出来以便生产出粉末形式的能稳定储存的商业产品。日本专利公报6-108382中描述的方法的另一个缺点是二烯丙基胺聚合物的产率低(82~88%),换句话说,单体含量较高。这尤其是不希望的,因为二烯丙基胺单体是有毒的。
本发明的目的是提供聚合、交联,但却是水溶性的固色剂,它能改善染色牢度,尤其是纤维素的染色,所述固色剂不含显著比例的二烯丙基胺单体。
这个问题是采用按本发明的固色剂解决的,由于它对纺织纤维的反应性高,在施用期间与纤维发生交联,从而导致特别好的染色牢度,起到固色,特别是对纤维材料上纤维素染色的固色作用。而且,由于采用本发明的生产方法,获得的固色剂产率高,结果该固色剂中含有的二烯丙基胺单体的比例小。因此,如下文将要说明的,本发明的固色剂赋予施用它的染色物以优异的染色湿牢度,而且该固色剂储存时稳定,不含显著比例的二烯丙基胺单体。
在本发明的情况下,其产率高达95%~100%,或甚至98%~100%。这里所说的二烯丙基胺单体比例小是指宜于少于约5%(重量),优选地少于约1.0%(重量),更优选少于约0.1%(重量)。
于是,本发明提供一种固色剂,可由如下方法制得:在第一反应步骤中,让二烯丙基胺或N-甲基二烯丙基胺的均聚物,或者二烯丙基胺与N-甲基二烯丙基胺的共聚物,与表卤醇进行反应,该反应任选地在脂族胺或多胺的存在下进行,或者让该均聚物或共聚物与表卤醇同脂族胺或多胺的反应产物进行反应,任选地,随后对第一反应步骤的反应产物进行部分季铵化,其特征在于,以氨基总量为基准计,最终产物含有至少10%(摩尔)具有下面式(I)的叔胺基:其中X=卤素,其条件是当均聚物是N-甲基二烯丙基胺的均聚物时,在与表卤醇的反应中必须有脂族胺或多胺的存在,而当均聚物是二烯丙基胺的均聚物时,必须对第一反应步骤的反应产物进行部分季铵化。
该二烯丙基胺的聚合产物优选地必须不含显著数量的2-羟基1,3-亚丙基/二烯丙基胺桥键,以便使得按照本发明的固色剂可溶于水,并在室温下储存时稳定。
这样的固色剂的优点在于,在施用过程中,式(I)的基团可以通过2-羟基3-卤丙基基团与聚合的非季铵基团之间的反应交联到纤维上,从而改善在纤维上的固色作用。
更优选的化合物的特征是,以总氨基数量为基准计,最终产物含有至少15~80%(摩尔),优选20~70%(摩尔),最优选25~55%(摩尔)具有分子式(I)的叔胺基。
“叔胺基”一词也包括具有式(I)或(II)的质子化氮分子,且该质子化的化合物是优选的。就按照本发明的化合物的质子化反应而言,其pH值一般地采用强无机或有机酸调成酸性,特别是用冰醋酸、甲酸、磷酸、硫酸或盐酸。
优选的化合物是化合物S,其制法可包括二烯丙基胺的均聚物与表卤醇(部分)起反应,随后进行季铵化。
可以使用的季铵化试剂是硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、卤代甲烷或卤代乙烷,其中优选使用硫酸二甲酯。
在生产化合物S的过程中,二烯丙基胺聚合物与表卤醇的摩尔比优选地为1摩尔对0.5摩尔。二烯丙基胺聚合物与表卤醇反应的产物优选地用1摩尔硫酸二甲酯进行季铵化。
该表卤醇优选的是表氯醇,即式(I)中的取代基X优选是Cl。
二烯丙基胺均聚物的优选制法是:用无机酸,优选HCl,将二烯丙基胺质子化,随后在引发剂,优选过硫酸钠或偶氮二-2(2’-脒基丙烷)-二盐酸盐,及调节剂,优选亚磷酸,的存在下进行聚合。随后的与表卤醇的反应优选地在碱性介质中进行,其pH值为8~10,优选地为9。
同样优选的化合物是化合物T,其制法是:在第一反应步骤中,让N-甲基二烯丙基胺均聚物,或者二烯丙基胺与N-甲基二烯丙基胺的共聚物,与表卤醇(b)在脂族胺或多胺的存在下起反应,或者优选地,让上述的均聚物或共聚物与一种预缩合产物(a)进行反应,后者是通过表卤醇与聚亚烷基多胺之间的反应制备的,任选地随后对反应产物进行部分季铵化。
表卤醇(b)还可以聚表卤醇的形式存在。
在T的生产中,与表卤醇(b)的反应既可按一步法(1),也可按二步法(2)来实现。在(2)中优选的是,脂族胺、多胺或其预缩合产物与表卤醇(b)进行反应,随后反应产物与二烯丙基胺的共聚物或均聚物反应。替代地,二烯丙基胺的共聚物或均聚物先与表卤醇反应,然后再与脂族胺、多胺或预缩合产物进行反应。
按上面的(1)进行的反应是在碱性范围内,在-15℃~+40℃,优选在-10℃~+25℃,最优选在-5℃~10℃的温度下进行的,或者在中性到强酸性范围内,在40℃~90℃,优选50℃~80℃的温度下进行。按(2)进行的反应优选地这样进行:胺或多胺与表卤醇在碱性范围内,在-15℃~+40℃的温度下进行反应,反应产物随后或者直接地,或者在加碱以生成环氧环之后,与二烯丙基胺的聚合产物在低温和碱性范围内进行反应。
用于生产T的脂族胺优选地是带有一个或多个氨基的脂族一级或二级胺,且其分子量介于17~1,000,000,优选地50~500,000,最优选100~100,000。类似地,此类胺或多胺的混合物也包括在内。此类胺的例子尤其是氨、甲胺或乙胺、二甲胺、氨基胍、肼、哌嗪、氨基乙基哌嗪、羟乙基乙二胺、N-二甲胺基丙胺、乙二胺、N-丙胺基乙二胺,或者聚亚烷基多胺,例如二亚丙基三胺、四亚乙基五胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、五亚乙基六胺或分子量为100~150,000的聚亚乙基或聚亚丙基的亚胺,或者二氨基二腈与聚亚烷基多胺的反应产物、二元羧酸与聚亚烷基多胺的反应产物、聚表卤醇与聚亚烷基多胺、多乙烯基胺或其混合物的反应产物,其中四亚乙基五胺是特别优选的。脂族胺优选地以其与表卤醇的预缩合产物的形式存在,最优选地作为表卤醇与聚亚烷基多胺的预缩合产物,而其中又以表卤醇与四亚乙基五胺的预缩合产物为最优选。
在化合物T的生产中,N-甲基二烯丙基胺与二烯丙基胺优选地按9∶1~2∶8的摩尔比进行共聚。
就表卤醇与脂族胺或多胺的预缩合产物的生产而言,其摩尔比的选择应使得获得的预缩合产物的分子量为500~100,000,优选750~50,000,最优选1000~20,000。该预缩合产物的生成条件既可在碱性也可在酸性范围内,在含水条件下或无水条件下。
在化合物T的情况下,二烯丙基胺基团对其余氨基基团的比例为1∶0.5~4,优选1∶0.75~3,最优选1∶1~2。氨基,它是叔胺基并任选地是伯、仲或季等氨(铵)基,在一级、二级或三级胺的情况下,优选地被质子化的。与表卤醇(b)反应后仍然存在的氨基可采用传统的季铵化试剂进行部分季铵化,以便使最终产物总是具有如上述数量的式(I)的基团,以及任选地如式(II)的基团。硫酸二甲酯是优选使用的季铵化试剂。
为了生产N-甲基二烯丙基胺的均聚或共聚产物,在聚合之前,N-甲基二烯丙基胺优选地借助二烯丙基胺与甲酸和甲醛的甲基化反应来制备。均聚或共聚反应优选地在甲酸及无机酸,例如盐酸的存在下,在pH=1~3以及引发剂,例如过硫酸的铵盐、钾盐或钠盐或者偶氮二-2(2’-脒基丙烷)-二盐酸盐等的存在下进行。该共聚物与表卤醇以及聚亚烷基多胺/表卤醇的预缩合产物按一步法进行的反应,优选地在pH=8~11,优选pH=9~10的碱性介质中,以及优选地在-5℃~+10℃的温度范围内进行。
化合物T的平均分子量Mw(重均)为10,000~1,000,000,优选地为50,000~500,000。
本发明固色剂的pH值为约1.0~7.0,优选地为1.5~5.0,最优选2.0~3.5。
按本发明的化合物用于染色或印花的底层物,包括含有羟基、氨基或硫羟基的纸、皮革或纺织纤维等的固色。优选的纺织纤维底层物是纤维素类材料,包括纤维素纤维,特别是棉、毛、黏胶或再生纤维素纤维,既可以是它们本身,也可以是它们与其他天然或合成纤维,例如聚酯、聚酰胺、腈纶、丙纶、毛及丝等的混合物。
如果是用于深染色,例如对应于1/1标准深度的棉染色的固色,按本发明的化合物的用量,按固色剂中活性物质及底层物的干重计算,优选地为0.1~5%(重量),更优选为0.5~3%(重量)。对于较浅的色调,可使用上述用量的约30~50%。
该固色剂施用到染色或印花底层物上去的方法可采用尽染或替代的方法,例如轧染、喷染、浸染等,其中尽染法施用是优选的。
典型的施用条件例如为:将染色的底层物引入到室温的固色剂浴液中,待染物与浴液的比例为1∶4~1∶20,在5~20分钟的时间内加热到30~60℃,在此温度下再保持5~20分钟。施用是在碱性条件下,优选地在pH=9~13,更优选pH=10~12.5范围内进行。碱优选地在到达最佳固色温度之后加入。优选的碱是苏打粉。更优选的碱是烧碱。需要的话,固色可在电解质的存在下进行,例如5~20克/升的氯化钠。固色剂施于待整理的底层物上的时机可在染色底层物从染浴中取出并经过漂洗之后,或者在染、洗后的底层物经过了中间干燥步骤之后。施用了本发明的固色剂的底层物(以下称“固色的底层物”)以常用的方式进行漂洗、中和及干燥。
用于染色的染料性质并非关键。本发明的固色剂适用于活性、直接或酸性染料形式的阴离子染料的固色。染料可为染料索引(C.I.)一书列出的C.I.活性染料、C.I.酸性染料或者特别是C.I.直接染料。底层物优选地用鲜艳的且特别是无金属的染料染色,然后用本发明的试剂进行固色。上述染料的例子是直接黄152、直接黄162、直接橙39、直接红89、直接红224、直接红227、直接蓝71、直接蓝85、直接蓝199、酸性蓝193及酸性黑194,CA(化学文摘)157627-99-1号以及EP 0 425 907 A2的实例2中所述染料。对于混纺织物,也可以使用适用于其他纤维的染料。例如,聚酯与纤维素的混纺织物,除了上述的活性、酸性或直接染料之外,也可以使用分散染料。
本发明还提供一种固色的底层物,它是纺织底层物,经过了染色或印花或这二者,并随后用本发明的固色剂进行了处理的。该底层物可以是经过了以上述的染料或传统的印刷油墨进行染色或印花的。在优选的实施方案中,该固色的底层物经过了以直接或酸性染料的染色。优选的底层物是纤维素材料。
下面的实例,其中所有的份数及百分数均指重量而言,所有温度的单位均为摄氏度,用于进一步说明本发明。除另行说明之外,使用的盐酸为30%,氢氧化钠溶液为约30%,过硫酸钠溶液为38.4%。除另行说明之外,表氯醇是在0~15℃的温度下、在15分钟之内滴加的。
实例1
将129.5份脱盐水、124.4份仲甲醛及340.6份甲酸配制在一起并在氮气氛下加热到80±2℃。然后,在6小时的时间内,充分搅拌下及80±2℃的条件下,不带氮气氛,向其中加入402.2份二烯丙基胺,其间连续地放出了约181份CO2。让该两相反应混合物冷却到室温并通过加入约180份盐酸将pH值调节到6.5,其间借助在冰浴中冷却使温度维持在20~30℃。随后,在充分搅拌下向反应混合物中加入97.2份二烯丙基胺及99份脱盐水。将反应混合物加热到75℃,用大约340份盐酸将pH值调节到2.5±0.3,然后在4小时的时间内,75~80℃温度下滴加165份过硫酸钠溶液。反应混合物在80℃下搅拌2小时,继而冷却至室温。得到1680份澄清的褐色聚合产物P-1。
将412份二亚乙基三胺置于氮气氛之下,然后加热至80~85℃。在90分钟的时间内,在该温度下维持充分搅拌的同时加入103.6份表氯醇。反应混合物在90℃下搅拌10小时,然后让其冷却至室温。得到514克澄清的黄色预缩合产物V-1,粘度为约2000mPa.s(20℃)。
将81.65份聚合产物P-1,7.64份预缩合产物V-1及119.2份脱盐水配制在一起。在30℃下以3毫升/分的速率滴加21.76份氢氧化钠溶液,然后将反应混合物冷却至0℃。向其中加入17.28份表氯醇。将反应混合物搅拌9小时,其间维持该温度,然后通过加入约27份盐酸将pH值调节到2.5。得到273份澄清的黄色产物。
实例2
如果在实例1的第三步中,用12.73份预缩合产物V-1及21.48份表氯醇代替其中提到的数量,以及在0~3℃下搅拌8小时之后,用大约41.2份盐酸将反应混合物的pH值调节到2.5,则可得到287份澄清的黄色产物。
实例3
将458.5份二亚丙基三胺置于氮气氛之下,然后加热至80~85℃。随后,维持在该温度下的同时,在充分搅拌下在1.5小时的时间内向其中加入90.65份表氯醇。混合物随后在90℃下搅拌10小时,然后让其冷却至室温。得到546.7份预缩合产物V-2。
将81.65份聚合产物P-1,9.28份预缩合产物V-2及119.2份脱盐水配制在一起。在30℃下滴加21.76份氢氧化钠溶液,然后将反应混合物冷却至0℃。向其中加入14.23份表氯醇。反应混合物在0~3℃下搅拌5小时,然后通过加入约30.4份盐酸将pH值调节到2.5。得到275份澄清的黄色产物。
实例4
如果在实例3的第二步中,用12.73份预缩合产物V-2及18.27份表氯醇代替其中提到的数量,以及在0~3℃下搅拌1.5小时之后,用大约35份盐酸(30%)将反应混合物的pH值调节到2.5,则可得到288份澄清的黄色产物。
实例5
将438.7份三亚乙基四胺置于氮气氛之下,然后加热至80~85℃。随后,维持在该温度下的同时,在充分搅拌下在1.5小时的时间内向其中加入77.7份表氯醇。混合物随后在90℃下搅拌10小时,然后让其冷却至室温。得到513.9份预缩合产物V-3。
将81.65份聚合产物P-1,10.18份预缩合产物V-3及119.2份脱盐水配制在一起。在30℃下滴加21.76份氢氧化钠溶液,然后将反应混合物冷却至0℃。向其中加入14.23份表氯醇。反应混合物在0~5℃下搅拌9小时,然后通过加入约34份盐酸将pH值调节到2.5。得到281份澄清的黄色产物。
实例6
如果在实例5的第二步中,用12.73份预缩合产物V-3及17.0份表氯醇代替其中提到的数量,以及在0~3℃下搅拌9小时之后,用大约38份盐酸将反应混合物的pH值调节到2.5,则可得到287份澄清的黄色产物。
实例7
将711.9份四亚乙基五胺置于氮气氛之下,然后加热至80~85℃。随后,维持在该温度下的同时,在充分搅拌下在1.5小时的时间内向其中加入97.4份表氯醇。混合物随后在90℃下搅拌10小时,然后让其冷却至40℃。得到806.6份透明、泛黄的预缩合产物V-4。
将81.65份聚合产物P-1,12.73份预缩合产物V-4及119.2份脱盐水配制在一起。在30℃下滴加21.76份氢氧化钠溶液,然后将反应混合物冷却至0℃。向其中加入22.50份表氯醇。反应混合物在此温度下搅拌9小时,然后通过加入约34份盐酸将pH值调节到2.5。得到289份澄清的黄色产物。
实例8
将409.5份N-丙胺基乙二胺置于氮气氛之下,然后加热至80~85℃。随后,维持在该温度下的同时,在充分搅拌下在1.5小时的时间内向其中加入90.7份表氯醇。混合物随后在90℃下搅拌10小时,然后让其冷却至室温。得到478.4份澄清、淡黄的预缩合产物V-5。
将81.65份聚合产物P-1,12.73份预缩合产物V-5及119.2份脱盐水配制在一起。在30℃下滴加21.76份氢氧化钠溶液,然后将反应混合物冷却至0℃。向其中加入20.39份表氯醇。反应混合物在此温度下搅拌6小时,然后通过加入约37份盐酸将pH值调节到2.5。得到284份澄清的黄色产物。
实例9
将456.1份多亚乙基亚胺(Mw15,000)置于氮气氛之下,然后加热至80~85℃。随后,维持在该温度下的同时,在充分搅拌下在1.5小时的时间内向其中加入5.5份表氯醇。混合物随后在90℃下搅拌10小时,然后让其冷却至室温。得到455.5份澄清、浅黄色预缩合产物V-6。
将81.65份聚合产物P-1,34.05份预缩合产物V-6及119.2份脱盐水配制在一起。在30℃下滴加21.76份氢氧化钠溶液,然后将反应混合物冷却至0℃。在0~3℃下,在15分钟时间内向其中滴加21.12份表氯醇。反应混合物在此温度下搅拌2小时,然后通过加入约77份盐酸将pH值调节到2.5。得到349份澄清的黄色产物。
实例10
将250份脱盐水、240份仲甲醛及657份甲酸配制在一起并在氮气氛下加热到80±2℃。然后,在8小时的时间内,充分搅拌下及80±2℃的条件下,不带氮气氛,向其中加入776份二烯丙基胺,其间连续地放出了约343份CO2。让该两相反应混合物冷却到室温并通过加入约365份盐酸将pH值调节到6.5,其间借助在冰浴中冷却使温度维持在20~30℃。得到1945份澄清的黄色溶液P-2。
在充分搅拌下向243份上述溶液P-2中加入64.7份二烯丙基胺。反应混合物用约153份盐酸将pH值调节到2.5±0.3。然后在75~80℃温度下,在氮气氛下,在2小时的时间内滴力40份过硫酸钠溶液。反应混合物在此温度下搅拌3小时,然后冷却至室温。得到513份透明橙色聚合产物P-3。
将77份聚合产物P-3,12.7份实例7的预缩合产物V-4及119.2份脱盐水配制在一起。在30℃下以3毫升/分的速率滴加21.76份氢氧化钠溶液,然后将反应混合物冷却至0℃。向其中加入22.5份表氯醇。反应混合物在此温度下搅拌5小时,然后通过加入约39份盐酸将pH值调节到2.5。得到292份澄清的黄色产物。
实例11
在充分搅拌下向243份(实例10的)溶液P-2中加入145.5份二烯丙基胺。反应混合物用约222份盐酸将pH值调节到2.5±0.3。然后在75~80℃温度下,在氮气氛下,在2小时的时间内滴加40份过硫酸钠溶液。反应混合物在此温度下搅拌3小时,然后冷却至室温。得到645份透明橙褐色聚合产物P-4。
将64.5份聚合产物P-4,12.7份(实例7的)预缩合产物V-4及119.2份脱盐水配制在一起。在30℃下以3毫升/分的速率滴加21.76份氢氧化钠溶液,然后将反应混合物冷却至0℃。向其中加入22.5份表氯醇。反应混合物在此温度下搅拌2小时,然后通过加入约39份盐酸将pH值调节到2.5。得到270份澄清的黄色产物。
实例12
在充分搅拌下将155.2份二烯丙基胺加入到97份(实例10的)溶液P-2中。反应混合物用约195份盐酸将pH值调节到2.5±0.3。然后在75~80℃温度下,在氮气氛下,在3小时的时间内滴力65份过硫酸钠溶液。反应混合物在此温度下搅拌3小时,然后冷却至室温。得到521份透明橙褐色聚合产物P-5。
将65.2份聚合产物P-5、13.2份实例7的预缩合产物V-4及119.2份脱盐水配制在一起。向反应混合物中滴加入11.7份氢氧化钠溶液(约30%),将pH值调节到10,然后冷却至0℃。在0~5℃温度下,在15分钟时间内向其中加入22.5份表氯醇。反应混合物在此温度下搅拌6小时,然后通过加入约32份盐酸将pH值调节到2.5。得到265份澄清的黄色产物。
实例13
将292份盐酸滴加到48份冰和233份二烯丙基胺中。将该溶液加热到80~85℃。在维持该温度的同时,在6小时的时间内滴加78份过硫酸钠溶液。将反应混合物搅拌1小时,然后冷却至室温。得到642份透明褐色聚合产物P-6。
将66.8份聚合产物P-6、12.7份(实例7的)预缩合产物V-4及119.2份脱盐水配制在一起。向反应混合物中滴加5.1份氢氧化钠溶液,将pH值调节到10,然后冷却至0℃。向其中加入22.5份表氯醇。反应混合物在此温度下搅拌7小时,然后通过加入约27份盐酸将pH值调节到2.5。得到253份澄清的黄色产物。
实例14
389份(实例10的)溶液P-2用38份水稀释,然后用90份盐酸将pH值调节到2.5±0.3。进而在75~80℃的温度下,在3小时的时间内滴加64份过硫酸钠溶液。反应混合物在此温度下搅拌2小时,然后冷却至室温。得到575份澄清的褐色聚合产物P-7。
将81.7份聚合产物P-7、12.7份(实例7的)预缩合产物V-4及119.2份脱盐水配制在一起。在30℃之下向反应混合物中滴加21.8份氢氧化钠溶液,然后冷却至0℃。向其中加入22.5份表氯醇。反应混合物在此温度下搅拌9小时,然后通过加入约30份盐酸将pH值调节到2.5。得到286份澄清的橙黄色产物。
实例15
将66.8份实例13的聚合产物P-6与64份脱盐水配制在一起。在加入21份氢氧化钠溶液之后,让反应混合物冷却至5~10℃。在此温度下,在15分钟的时间内滴加10.4份表氯醇。反应混合物在此温度下搅拌3小时,然后加入约10份盐酸以将pH值调节到6.5。在加入25份水之后,在1小时时间内,在充分搅拌下,及45~50℃之下滴加31.5份硫酸二甲酯,其间通过加入约29份氢氧化钠溶液(30%)维持pH值恒定。搅拌1小时后,将混合物冷却至室温。得到257份透明的深黄色产物。
实例16
97份二烯丙基胺用51份(96%)硫酸在85份水中的溶液加以中和。在加入8.2克亚磷酸之后,在65~70℃的温度、5小时时间内滴加5.2份2,2’偶氮二(2-脒基丙烷)-二盐酸盐在30份水中的溶液。随后,在65~70℃下搅拌10小时,在90℃下搅拌1小时。冷却至室温并加入250份水之后,得到525份黄色透明聚合产物P-8。
131份上述聚合产物溶液P-8与21份氢氧化钠溶液(30%)混合,然后冷却至5~10℃。在15分钟时间内滴加10.4份表氯醇,随后搅拌3小时,用约5份硫酸将pH值调节到6.5,继而混合物用25份水稀释。在45~50℃下、1小时的时间内滴加15.8份硫酸二甲酯,其间通过加入约14份氢氧化钠溶液(30%)维持pH值恒定。搅拌1小时后,将混合物冷却至室温。得到220份深黄色产物。
实例17
将140份水及90份二甲胺置于氮气惰性气氛之下。在40~45℃下、10小时的时间内滴加55.5份表氯醇。在85℃下搅拌2小时之后,混合物冷却至室温。得到285份透明黄色溶液V-7。
将71.2份上述溶液V-7与189份四亚乙基五胺配制在一起。在85℃下30分钟的时间内滴加50.9份表氯醇,在90~95℃下搅拌10小时,然后冷却至室温。得到307份透明、粘稠溶液V-8。
13.3份上述溶液V-8、81.65份(实例1的)聚合产物P-1与119.2份水相混合,在加入21.76份氢氧化钠溶液(约30%)之后,冷却至0℃。向其中加入22.5份表氯醇,搅拌5小时,然后用约17份盐酸将pH值调节到5。得到275份黄色产物。
实例18
将71.2份实例17的溶液V-7和94.5份四亚乙基五胺配制在一起。在80~85℃下、30分钟的时间内滴加37份表氯醇,然后在90~95℃下搅拌10小时,然后冷却至室温。得到200份透明粘稠溶液V-9。
14.8份上述溶液V-9、81.65份(实例1的)聚合产物P-1与119.2份水混合,加入21.76份氢氧化钠溶液之后,冷却至0℃。向其中加入22.5份表氯醇,搅拌5小时并用约14份盐酸将pH值调节到5。得到270份黄色产物。
实例19
将114份(实例17的)溶液V-7和75.6份四亚乙基五胺配制在一起。在80~85℃下、30分钟的时间内滴加59.2份表氯醇,然后在90~95℃下搅拌10小时,然后冷却至室温。得到245份透明粘稠橙棕色溶液V-10。
16.5份上述溶液V-10、81.65份(实例1的)聚合产物P-1与119.2份水混合,加入21.76份氢氧化钠溶液之后,冷却至0℃。向其中加入22.5份表氯醇,搅拌5小时并用约10份盐酸将pH值调节到5。得到265份黄色产物。
实例20
将560份水与317份二甲胺混合起来。在惰性气体氮气氛之下,在40~45℃下、 6小时的时间内滴力382份表氯醇。混合物随后在85~90℃下搅拌3小时,然后冷却至室温。得到1250份透明深黄色溶液V-11。
88份上述溶液V-11与131份(实例16的)聚合产物溶液P-8混合,再与21份氢氧化钠(30%)溶液混合,然后冷却至5~10℃。在15分钟的时间内滴加10.4份表氯醇,随后将混合物搅拌3小时,用约5份硫酸将pH值调节到6.5,再用30份水稀释。在45~50℃下、1小时的时间内滴加31.5份硫酸二甲酯,其间借助加入约18份氢氧化钠溶液(30%)维持pH值恒定。搅拌1小时之后,混合物冷却至室温。得到330份深黄色产物。
实例21
153.7份N-甲基二烯丙基胺、4.5份水及57.5份二烯丙基胺配置在一起,再借助195.4份36.5%盐酸水溶液将pH值调节到1.75。然后将混合物加热到65℃,在维持此温度的同时,在搅拌下、20小时的时间内向其中加入103.9份2,2’偶氮二(2-脒基丙烷)-二盐酸盐的15%水溶液。得到约515.0份中间产物,其粘度为约5000mPa.s(Brookfield转子粘度计,在23℃下测定)。
515.0份上述中间产物、200.0份分子量为1800的聚亚乙基亚胺及532.6份水配制在一起,然后与355.1份盐酸(36.5%)混合,将pH值调节到1.0。然后将混合物加热至50℃。在此温度下、在约5分钟的时间内滴加740.0份表氯醇。约70分钟后、50℃时,其pH值为约6.9。然后向其中加入368.8份盐酸(36.5%),以便将pH值调节到2.5,继而将混合物冷却至室温。得到约2710.0份聚合物溶液。
实例22
73.6份N-甲基二烯丙基胺、31.1份二烯丙基胺、104.2份N-甲基二烯丙基胺甲酸盐及102.2份水与178.6份盐酸混合,以便将pH值调节到2.0~2.5。然后,加入0.8份次氮基三乙酸三钠盐的40%水溶液,将得到的单体溶液加热至80℃。然后在此温度下,在大约6~7小时的时间内向其中加入26.8份过硫酸钠在43.7份水中的溶液,继而向其中再加入8.0份过硫酸钠(固体)。在80℃下搅拌约2小时之后,将混合物冷却至室温。得到569.0份中间产物。
将74.9份四亚乙基五胺加热至65℃。在此温度下,在90分钟的时间内滴加10.2份表氯醇,此后将温度维持在90℃以下。加入表氯醇之后,让混合物在92~95℃下反应3小时,冷却至约50℃,用约198.6份水稀释,然后冷却至0℃。在此温度下,在2小时的时间内滴加150.1份表氯醇。随后在0~4℃下,先加入597.2份的水,然后加入569.0份中间产物。继而在0~3℃下滴加145.2份氢氧化钠溶液(30%),并令其在0~2℃下反应12小时。其后滴加220.5份盐酸,以便将pH值调节到2.5。得到1965.0份最终产物。
实例23
75.0份四亚乙基五胺加热至80℃。然后,在此温度下、3小时的时间内滴加10.3份表氯醇,控制滴加速度使温度不超过90℃。在90℃下经过约4小时之后,混合物冷却至40℃,继而在加入36.5份水后令其冷却至室温。得到121.8份透明、淡黄的中间产物。
将107.5份37%甲醛水溶液与109.0份85%甲酸水溶液配制在一起并加热至60℃。随后在此温度下,在约6小时的时间内滴加128.7份二烯丙基胺,控制滴加速度使温度不超过62℃。搅拌2.5小时之后,将混合物冷却至30℃,用66.0份盐酸将pH值调节到约6.3~6.5。随后在室温下加入31.1份二烯丙基胺及约115.0份30%盐酸,以便使pH值变为约2.0~2.5。在加入0.8份次氮基三乙酸三钠盐的40%水溶液之后,将该溶液加热至78℃。在此温度下开始加入26.8份过硫酸钠在43.7份水中的溶液。在上述加入持续的7~8小时的时间内,温度维持在80~85℃。继而向其中再加入8.0份过硫酸钠(固体),将混合物搅拌1小时,然后冷却至室温。在加入121.8份中间产物之后,计量加入144.9份氢氧化钠溶液(30%)并冷却至5℃。随后加入756.9份冰,于是温度降至约-10℃。继而在2小时的时间内均匀滴加149.9份表氯醇,其间内部温度始终维持在0℃或比这稍低。加入表氯醇之后,在0℃±1°下搅拌10小时。搅拌后,通过加入约232.9份盐酸将pH值准确调节到2.5±0.2。随后加入3.9份40%亚硫酸氢钠溶液。得到大约1986.0份聚合物溶液。
实例24
将515.0份实例21的中间产物及194.7份1摩尔当量、分子量为约1200的多表氯醇与1摩尔二亚乙基三胺的反应产物的30%水溶液,以及973.5份水,冷却至约3℃±1°并在此温度下与180.1份表氯醇混合,表氯醇是在约30分钟的时间内滴加的。在3℃±1°下经过大约3小时之后,将温度提高到15~20℃,然后在此温度下再搅拌约10小时。随后,在15分钟的时间内加热到40℃,于是粘度立刻增加。然后,加入64.4份盐酸(36.5%),于是得到1927.0份粘度为约200mPa.s(Brookfield,22℃)的聚合物溶液。
下面,将通过应用实例进一步说明本发明。
应用实例1
100份用0.95%(重量)商品制剂C.I.直接黄152染色(大约1/1标准深度)的棉染色制品,在染色并在含有1000份40℃软水的浴中漂洗之后直接接受如下处理:
在大约5分钟的时间内向其中加入2.5%(重量)来自实例1的聚合物溶液,然后令其在此温度下运转10分钟以使聚合物溶液分散。固色过程是:在大约10分钟的时间内计量加入1.5毫升/升36°波美的氢氧化钠溶液(预稀释的),随后再进行固色10分钟。浴液随后排掉,制品在新鲜的浴液中通过向其中加入酸(乙酸、甲酸、柠檬酸)而中和。得到染色湿牢度(耐洗涤、耐水)非常高的黄色染色。
应用实例2
100份用1.0%(重量)商品制剂C.I.直接黄152染色(1/1标准深度)的粘胶染色制品,在染色并在含有1000份50℃软水的浴液中漂洗之后直接接受如下处理:
在大约5分钟的时间内向其中加入2.5%(重量)来自实例1的聚合物溶液,然后令其在此温度下运转10分钟以便使聚合物溶液分散。固色过程是:在大约10分钟的时间内计量加入1.5毫升/升36°波美的氢氧化钠溶液(预稀释的),随后再进行固色10分钟完成的。浴液随后排掉,制品在新鲜的浴液中通过向其中加入酸(乙酸、甲酸、柠檬酸)而中和。得到染色湿牢度(耐洗涤、耐水)非常高的黄色染色。
采用其用量如下表所载的染料及固色剂的以下应用实例,对于棉织品也可以采用与应用实例1,对于粘胶制品与应用实例2相同的方法实施。
在下表中,对于所有染料的标准深度,除C.I.直接蓝199之外,均为1/1。对C.I.直接蓝199,标准深度为1/3。
C.I.染料 | 重量百分数 | 聚合物溶液 | NaOH,36°波美 | |
棉 | 粘胶 | 浓度,wt.% | ml/l | |
直接黄162 | 1.35 | 1.40 | 3.0 | 2.0 |
直接橙39 | 1.40 | 1.70 | 3.5 | 2.5 |
直接红89 | 1.90 | 1.80 | 4.5 | 3.5 |
直接红227 | 2.70 | 1.95 | 5.5 | 4.5 |
直接蓝71 | 1.00 | 0.90 | 2.5 | 1.5 |
直接蓝85 | 1.30 | 1.20 | 3.0 | 2.0 |
直接红224 | 2.15 | 1.90 | 4.5 | 3.5 |
直接蓝199 | 0.80 | 1.90 | 2.5 | 1.5 |
应用实例3
用4% C.I.酸性蓝193染色的毛织物,在染色并漂洗之后,直接浸泡在50℃、含有3%(按织物重量计)实例1聚合物溶液的浴液中。织物在此温度下处理10分钟,以便使聚合物溶液均匀分布。加入需要数量的氨,以便将浴液的pH值调节到10,织物再处理20分钟便完成了固色。然后,排掉浴液,织物用新鲜水漂洗并中和。染色织物表现出非常好的染色湿牢度。
应用实例4
重复应用实例3,只是用C.I.酸性黑194代替C.I.酸性蓝193。染色的织物表现出非常好的染色湿牢度。
上面的应用实例3和4也可以不用实例1的聚合物溶液,而用来自其他实例的聚合物溶液。
Claims (11)
1.可由如下方法制得的固色剂:在第一反应步骤中,让二烯丙基胺或N-甲基二烯丙基胺的均聚物或者二烯丙基胺与N-甲基二烯丙基胺的共聚物,与表卤醇进行反应,该反应任选地在脂族胺或多胺的存在下进行,或者让上述均聚物或共聚物与表卤醇同脂族胺或多胺的反应产物进行反应,任选地随后对第一反应步骤的产物进行部分季铵化,其特征在于,以氨基总量为基准计,该最终产物含有至少10%(摩尔)如下式(I)的叔胺基:其中X=卤素,其条件是当均聚物是N-甲基二烯丙基胺的均聚物时,在与表卤醇的反应中必须有脂族胺或多胺的存在,而当均聚物是二烯丙基胺的均聚物时,必须对第一反应步骤的反应产物进行部分季铵化。
3.按照权利要求1或2的固色剂,其中以氨基总量为基准计,该最终产物含有至少15-80%(摩尔)、优选20-70%(摩尔)、最优选25-55%(摩尔)式(I)所示的叔胺基团。
4.按照权利要求2的固色剂,其中以烯丙基胺基团为基准计,该最终产物含有至少20%(摩尔)式(II)所示的叔胺基团。
5.按照权利要求1-4中任何一项的固色剂,其中使用硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、甲基卤或乙基卤进行季铵化,优选硫酸二甲酯。
6.按照前述权利要求之一的固色剂,其中多胺是聚亚烷基多胺,特别是五亚乙基六胺、四亚乙基五胺、三亚乙基四胺、二亚乙基三胺、二亚丙基三胺或N-丙氨基乙二胺或者分子量为100~20,000的聚乙烯亚胺,与表卤醇的预缩合产物。
7.按照前述权利要求之一的固色剂,其中所述的表卤醇是表氯醇。
8.用于包括含羟基、氨基或硫羟基团的皮革或纺织纤维的染色或印花底层物固色的方法,包括用权利要求1~7中任何一项所要求的固色剂处理该底层物的步骤。
9.权利要求8中所要求的方法,其中底层物包括:用直接、酸性或活性染料染了色的纤维素纤维或纤维素纤维与其他天然或合成纤维的混合物,其中纤维素纤维是用直接、酸性或活性染料染色的,而该天然或合成纤维是用适当的染料染色的。
10.染色并随后用如上述权利要求1~7中任何一项中所要求的固色剂处理过的纺织底层物。
11.按照权利要求10的纺织底层物,它是用直接或酸性染料染了色的。
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