CN100346029C - 两种或多种不同类型纤维组成的混合物的染色方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用一种或多种染料对由两种或多种不同类型纤维组成的混合物的染色方法。本发明方法的特征在于，该混合物含阳离子化的纤维素纤维部分。本发明还涉及一种通过本发明方法制备的纤维混合物。

Description

两种或多种不同类型纤维组成的混合物的染色方法
本发明涉及一种对由两种或多种不同类型纤维组成的混合物的染色方法以及纤维混合物。
用由不同来源的纤维组成的混合物制备纺织物如织物、编织物或针织物是己知的。此外还已知在纺织物中以引入不同染色的纤维或纱线而实现染色效果。
用于制备纺织物的原料即纤维或纱线常需要分别用不同的染料染色，以在织物中达到所需的效果，这是非常昂贵的。
特别在制备所谓的粗斜纹织物时，在靛蓝印染厂需在抽丝工艺中对经纱进行染色，即不能进行成品染色。
特别在使用纤维素纤维如粘胶纤维、Lyocell纤维(天丝棉)以及棉纤维时也出现这类问题。
本发明的目的在于提供一种用一种或多种染料对由两种或多种不同类型纤维组成的混合物进行染色的方法，使用该方法可克服上述缺点。
本发明的目的通过本发明方法实现，该方法的特征在于，该混合物含有阳离子化的纤维素纤维部分。
现已表明，应用阳离子化的纤维素纤维可解决在制备具有色彩效果的纺织品时出现的各种问题，或能开辟了一种新的可能性，特别是：
·仅应用一种染料可在两种纤维类型(阳离子化纤维素纤维和另一种特别是纤维素纤维)之间实现颜色强度差(差异染色)
·用多种染料染色时可实现混合颜色，这时以所用的染料可对不同的纤维类型染成各不同的色或需要时完全不染色
·在对由阳离子化纤维素纤维和合成纤维如聚酯纤维或聚酰胺纤维组成的混合物染色时可加速染色过程。
阳离子化纤维素纤维本身是已知的。本发明方法中特别优选应用的纤维是含有引入的阳离子基团的纤维。这类纤维是通过在制备纤维的纺丝溶液或纺丝溶液的前体中加入在相关生产过程中是稳定的阳离子化剂而制备的。
此外还已知阳离子化纤维素纤维具有特别的与非阳离子化纤维素纤维不同的染色特性。
在本发明方法的应用中特别优选阳离子化粘胶纤维，即通过粘胶法制备的并带有阳离子基团的纤维。
制备阳离子化纤维素纤维本身是已知的，如描述于JP-A 61-258801、JP-A 52-26561、JP-A 2-274738、EP-A 0683251、EP-A 0690166或WO 96/26220中。
在本发明方法的优选实施方案中，该混合物含非阳离子化纤维素纤维部分。该非阳离子化纤维素纤维可选自标准粘胶纤维、莫代尔纤维、Lyocell纤维、棉纤维和亚麻纤维。
基于阳离子化纤维素纤维和非阳离子化纤维素纤维的不同染色特性，可用简单的方法实现有吸引力的染色效果，如在仅用一种染料染色时。
本发明方法可通过用直接染料和/或反应性染料对混合物染色来有效地实现。
阳离子化纤维素纤维，特别是阳离子化粘胶纤维与非阳离子化纤维素纤维相比可用直接染料和反应性染料进行更强的染色。
令人意外的是，可达到的混合色效果与在染色时所用的盐浓度有特别大的关系(与pH-值和染色温度有不太强的关系)。在槽中的染料浓度也起一定作用，染料浓度越高，在纤维之间的色浓度的差别越小。
在用直接染料染色时，在3-5g/l的低盐浓度下的混合染色效果特别明显。相反，在达25g/l的更高盐浓度下阳离子化纤维素纤维和非阳离子化纤维素纤维达到几乎相同的色浓度。
在用反应性染料染色时，在达20g/l的盐浓度下的混合染色效果特别明显。在达80g/l的更高盐浓度下阳离子化纤维素纤维和非阳离子化纤维素纤维达到几乎相同的色浓度。
此外还表明，在使用莫代尔纤维或棉纤维作为非阳离子化纤维素纤维时，混合染色效果比使用标准粘胶纤维或Lyocell纤维更明显。
在用两种不同的反应性染料对由阳离子化纤维素纤维和非阳离子化纤维素纤维组成的混合物染色时也可达到有吸引力的效果。这时首先用一种反应性染料在仅阳离子化纤维素纤维被染色的条件下进行染色。接着加第二种反应性染料，并在既可对阳离子化纤维素纤维又可对非阳离子化纤维素纤维染色的条件下染色。
本发明方法的另一方面的特征在于，用羊毛染料和至少一种其他染料，特别是直接染料和/或反应性染料对所述混合物进行染色。
在该实施方案中，应用含阳离子化纤维素纤维和非阳离子化纤维素纤维的纤维混合物也是特别合适的。
羊毛染料是本领域专业人员所理解的那种染料，即用这种染料可对羊毛或聚酰胺染色。酸性染料、金属络合物染料和酸性反应性染料属于此类。特别优选使用金属络合物染料作为羊毛染料。
在阳离子化纤维素纤维和非阳离子化纤维素纤维的混合物中，非阳离子化纤维素纤维实际上不被羊毛染料染色，而阳离子化纤维素纤维却被羊毛染料染色。
该非阳离子化纤维素纤维在相应染色条件下被第二种所用染料(优选直接染料或反应性染料)染色。该第二种染料需要时也至少部分对阳离子化纤维素纤维染色。
因此一方面在阳离子化纤维素纤维和非阳离子化纤维素纤维之间发生混合染色。另一方面由于用羊毛染料染色和用第二种染料竞争性染色，需要时也发生在阳离子化纤维素纤维本身中的混合染色。
如果应用金属络合物染料作为染料，则使用Lyocell纤维作为混合物中的非阳离子化纤维素纤维证明是合适的，因为该纤维被金属络合物染料染色最少。
本发明方法的另一优选实施方案的特征在于，该纤维混合物含非纤维素纤维部分。其中聚酯纤维(PES)或聚酰胺纤维(PA)特别有益于各种应用。
对此，由两种组分(阳离子化纤维素纤维/合成纤维)或三种组分(阳离子化纤维素纤维/非阳离子化纤维素纤维/合成纤维)组成的混合物是特别有利的。
例如已表明，由阳离子化纤维素纤维和聚酯纤维组成的混合物在反应性染色条件下用反应性染料染色时可大大缩短染色过程的时间。
这时根据所用的组分和所用的染料类型，可达到的效果与各种参数有关。下表中表明染色温度以及pH-值对本发明方法的各种实施方案的影响。
表1
  阳离子化的纤维素和非阳离子化的纤维素的竞争染色时的特性   阳离子化的纤维素   非阳离子化的纤维素   阳离子化纤维素   非阳离子化的纤维素
  染色温度   T＝80-90℃   T＝80-90℃   T＝110-130℃   T＝110-130℃
  羊毛染料(金属络合物染料)   完全染色   未染色   完全染色   未染色
  直接染料   完全染色   与盐浓度相关的弱染色至完全染色   完全染色   与盐浓度相关的弱染色至完全未染色
  反应性染料   完全染色   与盐浓度相关的中等染色至完全染色   完全染色   与盐浓度相关的弱染色至完全未染色
  阳离子化的纤维素和聚酰胺的竞争染色时的特性   阳离子化的纤维素   聚酰胺   阳离子化的纤维素   聚酰胺
  pH-值   4-6   4-6   9-11   9-11
  羊毛染料(金属络合物染料)   弱染色至完全不染色   完全染色   完全染色   弱染色至完全不染色
表中特别表明，在由阳离子化纤维素纤维和非阳离子化纤维素纤维组成的混合物的情况下，在高于或低于100℃染色温度下其染色特性有差别。
所述纤维混合物可分别以纱线或部分纱线或者是纺织物或部分纱织物的形式染色。
所述纤维混合物呈织物形式染色以达粗斜纹效果是特别优选的。
目前对斜纹布材料所需的靛蓝效果是通过靛蓝染色实现的。如果要在纤维素纤维上连续染靛蓝，则需昂贵的多步过程。其必须进行经纱染色，即不能进行成品染色。
已表明，特别是由阳离子化纤维素纤维、聚酯纤维和棉纤维组成的混合织物可如此染色，即无需多步靛蓝染色并可在已制成品上就可达特殊的靛蓝效果。
此外，可达特定的和所选的混色效果。由这种经染色的混合织物制成的服装的穿戴舒适性也是较好的，因为可达到较柔软和舒适的感觉。此外与标准靛蓝产物相比还有较好的耐洗性。
己表明，用本发明方法可达到的混合染色有优异的可再现性。
此外，本发明还涉及一种按本发明方法制备的纤维混合物。
本发明还特别涉及一种含阳离子化纤维素纤维部分和非阳离子化纤维素纤维部分的纤维混合物，其特征在于，阳离子化纤维素纤维部分和非阳离子化纤维素纤维部分经同一直接染料和/或反应性染料染色，并在阳离子化纤维素纤维部分和非阳离子化纤维素纤维部分之间在染色强度上有差别。
如上所述，特别是通过在染色时盐浓度的选择可控制不同的染色度。
本发明纤维混合物的实施方案优选的特征在于，在阳离子化纤维素纤维和非阳离子化纤维素纤维之间的染色强度差按下面所述测定方法为5-50CIELAB单位。
本发明另一优选实施方案涉及一种含阳离子化纤维素纤维部分和非阳离子化纤维素纤维部分的纤维混合物，其特征在于，阳离子化纤维素纤维部分用羊毛染料和需要时至少部分用另一染料，特别是直接染料和/或反应性染料染色，而非阳离子化纤维素纤维部分仅用另一染料染色。
如前面所述，用这种纤维混合物可以简单的方法达到有吸引力的染色效果。
非阳离子化纤维素纤维可包括选自标准粘胶纤维、莫代尔纤维、Lyocell纤维、棉纤维和亚麻纤维的纤维。
在本发明的纤维混合物中，阳离子化纤维素纤维含优选引入的阳离子基团。
此外该阳离子化纤维素纤维优选是阳离子化粘胶纤维。
在本发明的纤维混合物优选含非纤维素纤维部分如聚酯纤维或聚酰胺纤维。
本发明纤维混合物的特别优选实施方案以粗斜纹织物形式提供。
本发明的优选实施方案将在下面以实施例详细阐明。
在下面实施例中所提到的所有阳离子化粘胶纤维按WO 96/26220所述的方法制备。
实施例1
由标准粘胶纤维和阳离子化粘胶纤维的混合物制成的织物在80℃的染色温度下用含按20g织物(600ml槽)计的2％染料(Sirius RubinK-2BL-直接染料，生产商DyStar公司)和非离子润湿剂的染槽在不同盐浓度(Na2SO4)时进行染色。
经染色的标准粘胶纤维或阳离子化粘胶纤维的亮度由下面测量方法测定。
纤维的CIELAB白度按下列方法测定：纤维的色座标Rx、Ry、Rz按DIN 6174和DIN 5033用照明物D65在10°观察角下测定。按如下由这些色坐标按DIN 55981(＝按Grtner/Griesser的色调偏差)计算CIE白度和在红/绿轴向的色光度：
CIE白度：W＝Y+800*(xo-x)+1700(yo-y)
色光(＝色调)：T＝900*(xo-x)-650*(yo-y)
(注：T负值＝红色调，T正值＝绿色调)
Y...绿敏感性标准色值(＝Ry...绿反射值)
xo，yo...消色差点的标准色值部分(在D65/10°时xo＝0.3138；yo＝0.3310是有效的)
x，y...样品的标准色值部分，按如下计算：
x＝X/(X+Y+Z)
y＝Y/(X+Y+Z)
z＝1-x-y
在这些公式中出现的标准色值X、Y、Z再次由用照明物D65在10°观察角测定的反射值(＝滤光片值)Rx、Ry、Rz按下式计算：
X＝0.94811*Rx
Y＝Ry
Z＝1.07304*Rz
下表给出对两种染色的纤维类型所测得的各CIELAB亮度之间的差与所用盐浓度的关系：
表2
  盐浓度(g/l)   亮度差(CIELAB单位)
  2   10
  5   7
  10   6
  20   4.5
实施例2
由下列纤维：
·阳离子化粘胶纤维
·弱纤化的Lyocell纤维(类型“Lyocell LF”，生产商Lenzing公司)，和
·莫代尔纤维(生产商Lenzing公司)
制备的织物每次用两种染料，即分别为直接染料(Sirius染料，生产商DyStar公司)和金属络合物染料(Isolan染料，生产商DyStar公司)染色，这时染槽含两种染料。保持下列标准参数：
槽比：              10g织物/600ml槽
非离子型润湿剂
盐含量：            10g/l
pH值：              7
染色温度：          80℃
染色时间：          45min
用含下列染料的槽进行染色：
-2.0％Sirius黄K-GRL；0.15％Isolan暗蓝2S-GL 01
·2.0％Sirius黄K-GRL；0.4％Isolan暗蓝2S-GL 01
·2.0％Sirius黄K-GRL；0.8％Isolan暗蓝2S-GL 01
·2.0％Sirius黄K-GRL；0.4％Isolan枣红R 220％
·2.0％Sirius黄K-GRL；0.8％Isolan枣红R 220％
·2.0％Sirius黄K-GRL；0.8％Sirius绿松石色GL 01
·2.0％Sirius黄K-GIL；0.8％Isolan灰S-GL
·1.0％Sirius蓝K-GIL；1.5％Isolan黄K-GLN 250％
·1.0％Sirius蓝K-GRL；0.5％Isolan黄K-GLN 250％
·1.0％Sirius蓝K-GRL；1.0％Isolan猩红色K-GLS 150％
·1.0％Sirius蓝K-GRL；0.5％Isolan猩红色K-GLS 150％
·1.0％Sirius蓝K-GRL；1.5％Isolan灰S-GS
·1.5％Sirus猩红色K-CF；1.0％Isolan黄K-GLN 250％
·1.5％Sirus猩红色K-CF；0.5％Isolan黄K-GLN 250％
·1.5％Sirus猩红色K-CF；0.8％Isolan橄榄色SG
·1.5％Sirus猩红色K-CF；0.2％Isolan橄榄色SG
·1.5％Sirus猩红色K-CF；0.15％Isolan暗蓝2S-GL 01
·1.5％Sirus猩红色K-CF；1.5％Isolan灰S-GL
在所有情况下，非阳离子化纤维素纤维(Lyocell或莫代尔)几乎仅被直接染料染色；阳离子化粘胶纤维还可由金属络合物染料染色，由此依据颜色和所用染料的浓度在宽的区域可产生阳离子化纤维的可控混合染色。
该混合染色(和阳离子化粘胶纤维和其它纤维素纤维的颜色间的差别)在含该两种纤维的混合物的并用所述染料染色的织物中产生有吸引力的效果。
在由阳离子化粘胶纤维和棉纤维制成的织物的类似实验中观察到类似效果。
实施例3
制备带横条花纹的袜子(1cm阳离子化粘胶纤维和1cm Lyocell纤维交替)并用下列染料混合物染色：
3a)2.0％Sirius黄K-GRL；0.15％Isolan暗蓝2S-GL 01
3b)2.0％Sirius黄K-GRL；0.4％Isolan枣红R 220％
该经染色的带横条花纹的袜子具有明显不同染色的横条花纹状区域。
在实施例3a)中，含Lyocell纤维的区段总是染成黄色；含阳离子化粘胶纤维的区段总是具有绿的混合颜色(由黄色直接染料和蓝色羊毛染料形成)。
在实施例3a)中，含Lyocell纤维的区段也总是染成黄色；含阳离子化粘胶纤维的区段总是具有橙/浅红的混合颜色(由黄色直接染料和红色羊毛染料形成)。
此外，用上述的染料混合物对下列物品进行染色：
·由含阳离子化粘胶纤维和Lyocell纤维(Nm 50/1)的纱线
制成的针织长筒袜
·由纬纱中的捻线(Nm 50/2)(阳离子化粘胶纤维和Lyocell纤维的混合物)和经纱中的莫代尔纤维制成的斜纹织物3/1
·由纬纱中的捻线(Nm 50/2)(阳离子化粘胶纤维和Lyocell纤维的混合物)和经纱中的莫代尔纤维制成的鱼刺形织物由此也得到有吸引力的效果。
在所有情况下，所实现的混合染色有极好的再现性，即在重复实验时达到实际上一致的颜色结果。
实施例4
由捻线(含50/50比率的阳离子化粘胶纤维和棉纤维)和PES细线制成的针织物在染槽中首先在适于PES纤维染色的条件下(即在130℃下)经由金属络合物染料和分散染料染色组成的染料组合物染色，接着在90℃下用直接染料在盐浓度为7g/l盐的条件下染色。
该染色过程可按如下进行：
·开始：温度50℃，颜料槽：金属络合物颜料+分散染料；20g/l的醋酸钠，分散剂：Setamol NS
·加热到130℃
·染色30-45分钟
·冷却到50℃
·向染料槽加入直接染料，7g/l的盐
·加热到90℃
·染色30分钟
·冷却
选用下面的染料组合：
4a)2.0％Sirius黄K-GRL(直接染料)；0.4％Isolan枣红R220％(金属络合物染料)
4b)2.0％Sirius黄K-GRL(直接染料)；0.8％Supranol绿松石色GGL(金属络合物；生产商DyStar公司)
选用是黑色分散染料(Dianix黑CC，生产商DyStar公司)作为PES纤维的分散染料。
结果得到具有有吸引力混合染色的织物，这时PES细线由黑色分散染料染色；阳离子化粘胶纤维由金属络合物染料和直接染料混合染色；棉纤维仅由直接染料染色。
实施例5
为实现粗斜纹效果，由经线中是阳离子化粘胶纤维和PES纤维(60/40)组成的混合物和纬线中是棉纤维而制成的织物如实施例4所述首先在适于PES纤维的染色条件下用由分散染料和金属络合物染料的染料混合物染色。
如果在分散染料和金属络合物染料情况下使用相同的色调，则如此所染色的样品相应于标准靛蓝粗斜纹产品的结果。如果使用不同的色调，则得到混色视觉效果，该混色视觉效果用靛蓝标准工艺要以高复杂性和昂贵成本才能达到。另一些样品在PES染色后接着在相同染槽中用直接染料直接染色。由此在相同的染色过程中也可染棉成分。
该所述的单槽式约一小时长的竞争染色可看作是对昂贵的并在工业上所需的靛蓝染色的一种有吸引力的替代方法。此外，用于制备粗斜纹效果的本发明的染色方法提供了特别好的灵活性，因为不需先前的经线染色，并且由此可快速和高效地适应市场所需。

Claims (24)

1.一种用一种或多种染料对由两种或多种不同类型纤维组成的混合物进行染色的方法，其特征在于，该混合物含阳离子化的纤维素纤维部分。
2.权利要求1的方法，其特征在于，所述阳离子化的纤维素纤维含有引入的阳离子基团。
3.权利要求1或2的方法，其特征在于，所述阳离子化的纤维素纤维是阳离子化的粘胶纤维。
4.前述权利要求之一的方法，其特征在于，所述混合物含非阳离子化的纤维素纤维部分。
5.前述权利要求之一的方法，其特征在于，所述混合物用直接染料和/或反应性染料染色。
6.权利要求5的方法，其特征在于，用直接染料染色时在盐浓度为2-25g/l下处理。
7.权利要求6的方法，其特征在于，用直接染料染色时在盐浓度为3-5g/l下处理。
8.权利要求5的方法，其特征在于，用反应性染料染色时在盐浓度最高为80g/l下处理。
9.权利要求8的方法，其特征在于，用反应性染料染色时在盐浓度小于20g/l下处理。
10.权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于，所述混合物用羊毛染料和至少一种其它染料染色。
11.权利要求10的方法，其特征在于，所述至少一种其它染料是直接染料和/或反应性染料。
12.权利要求10的方法，其特征在于，所述羊毛染料是金属络合物染料。
13.前述权利要求之一的方法，其特征在于，所述混合物含非纤维素纤维部分。
14.前述权利要求之一的方法，其特征在于，所述纤维混合物以纱线或部分纱线或者是纺织物或部分纺织物的形式染色。
15.权利要求14的方法，其特征在于，所述纤维混合物呈织物形式染色以达粗斜纹效果。
16.由前述权利要求之一的方法制备的纤维混合物。
17.含阳离子化的纤维素纤维部分和非阳离子化的纤维素纤维部分的纤维混合物，其特征在于，所述阳离子化纤维素纤维部分和非阳离子化纤维素纤维部分用同一染料染色，并且在所述阳离于化纤维素纤维部分和非阳离子化纤维素纤维部分之间在染色强度上有差别。
18.权利要求17的纤维混合物，其特征在于，所述染色强度的差为5-50 CIELAB单位。
19.含阳离子化的纤维素纤维部分和非阳离子化的纤维素纤维部分的纤维混合物，其特征在于，所述阳离子化纤维素纤维部分用羊毛染料和需要时至少部分用另一染料染色，而非阳离子化纤维部分仅由另一染料染色。
20.权利要求19的纤维混合物，其特征在于，所述另一染料是直接染料和/或反应性染料。
21.权利要求17-20中任一项的纤维混合物，其特征在于，所述阳离子化的纤维素纤维含有引入的阳离子基团。
22.权利要求17-21中任一项的纤维混合物，其特征在于，所述阳离子化的纤维素纤维是阳离子化的粘胶纤维。
23.权利要求17-22中任一项的纤维混合物，其特征在于，该混合物含非纤维素纤维部分。
24.权利要求17-22中任一项的纤维混合物，其特征在于，该混合物呈粗斜纹织物形式存在。
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