CN101035948B - 具有聚酰胺键的有形物的着色方法及用该方法着色的有形物 - Google Patents

具有聚酰胺键的有形物的着色方法及用该方法着色的有形物 Download PDF

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Abstract

具有聚酰胺键的有形物的着色方法及用该方法着色的聚酰胺有形物，其中，所述着色方法的特征在于，用含有含1个以上羟基的芳香族衍生物和金属盐的水溶液，在40℃以上的温度下处理具有聚酰胺键的有形物。

Description

具有聚酰胺键的有形物的着色方法及用该方法着色的有形物
技术领域
本发明涉及具有聚酰胺键的有形物(以下简称为“聚酰胺有形物”)的着色方法及用该方法着色的有形物。
背景技术
作为纤维染色的方法，以往已知草木染色。草木染色是采用从天然植物中提取的浸膏(色素等)进行纤维染色的方法。那个时候，由于仅用天然植物提取浸膏染色，颜色淡，因此经常会进行采用金属离子等的媒染，即深色化。
作为草木染色的优点，在于由于其是源自天然的物质而体现传统生态，而且因为使用天然物，所以即使同一色系颜色也有微妙的差别。然而，作为工业产品使用时，草木染色的缺点可以举出：耐光牢度差，而且由于使用天然物而在质量方面不稳定，从而颜色重现性差。
另一方面，在白发染色等染发领域中，例如，如在专利文献1中已经成为公知的那样，提供有使用前处理剂(还原剂)、多酚类、铁或铜的水溶性盐溶液、氧化剂(过氧化氢)的黑色系染发剂。但是，专利文献1提供的是一种以人毛发为对象的白发染色领域的技术，在白发染色等染发领域中不过分要求染发牢度。
作为不使用染料的着色技术虽然有专利文献2，但其具有如下缺点，即，使用有机溶剂，不能与现在的染色机相匹配(必需投资耐酸方法等新设备)，对聚酰胺有形物的损害及环境负荷大。
专利文献3虽然通过铁离子与单宁酸反应得到着色成蓝色、黑色的纤维，但是缺乏对于物性(染色牢度)的评价。
专利文献1：特公昭58-45401号公报
专利文献2：特开2001-055672号公报
专利文献3：特开2000-143683号公报
发明内容
本发明欲解决的课题
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供聚酰胺有形物的着色方法及用该方法着色的聚酰胺有形物，其中，所述着色方法可以不使用染料进行着色，在耐光牢度和重现性方面优异。
用于解决课题的方法
即，本发明涉及具有聚酰胺键的有形物的着色方法及用该着色方法制成的被着色的聚酰胺有形物，其中，所述着色方法的特征在于：用含有含1个以上羟基的芳香族衍生物及金属盐的水溶液，在40℃以上的温度下处理具有聚酰胺键的有形物。
在本发明中使用的聚酰胺有形物是指皮、丝、羊毛或者尼龙等。有形物的形态可以是棉、纱、织物、编织品、无纺布或纤维制品中的任何一种。在本发明中，在含有含1个以上羟基的芳香族衍生物和金属盐的水溶液中，在常压下、于40～100℃、优选45～100℃的温度下处理这种聚酰胺有形物来着色。如果处理温度低，则着色不充分，牢度不好。另一方面，如果处理温度过高，则由于产生强力降低等问题而不优选。
含有1个以上羟基的芳香族衍生物，可以例举出羟基苯甲酸、羟基苯甲醛、羟基苯、二羟基苯甲酸、二羟基苯甲醛、三羟基苯、三羟基苯甲酸、三羟基苯甲醛、单宁酸等及这些化合物的酯类。这些物质也可以制成钠、钾等盐类。这些物质可以单独使用，或者混合使用。
金属盐可以使用铁(II或III)盐、铜盐、铝盐、镍等重金属盐类。作为盐，可以例举出硝酸盐、硫酸盐、氯化物等无机盐，或者醋酸盐、柠檬酸盐等有机盐。这些盐类可以单独使用，或者混合使用。
用含1个以上羟基的芳香族衍生物的处理(以下简称为“羟基处理”)和用金属盐的处理(以下简称为“金属盐处理”)，可以通过将这些物质混合来同时进行处理(以下称为“金属盐羟基同时处理”)，也可以分别进行处理。在分别进行处理时，可以在进行金属盐处理之后，进行羟基处理；也可以在进行羟基处理之后，进行金属盐处理。优选按前者的顺序进行。可以在进行金属盐处理之后，或者在进行了羟基处理之后，不必使聚酰胺有形物干燥，从水溶液中取出后，进行水洗，连续进行下面的工序。
羟基处理可以通过在含1个以上羟基的芳香族衍生物浓度为0.01～15重量％、优选为0.1～5重量％左右的水溶液中浸泡聚酰胺有形物来进行。浸泡可以在常压下、于40～100℃、优选45～100℃的温度下进行0.5～3小时左右。除了浸泡方法以外，还可以采用通过将含有含1个以上羟基的芳香族衍生物的水溶液喷到聚酰胺有形物上来使该聚酰胺有形物染色的方法。
金属处理可以通过在金属盐浓度为含1个以上羟基的芳香族衍生物浓度的0.1～10倍左右的水溶液中浸泡聚酰胺有形物来进行。浸泡可以在常压下、于40～100℃、优选45～100℃的温度下进行0.5～3小时左右。除了浸泡方法以外，还可以采用通过将含有金属盐的水溶液喷到聚酰胺有形物上来使聚酰胺有形物染有该水溶液的方法。
对于金属盐羟基同时处理而言，除了金属盐和含有1个以上羟基的芳香族衍生物的浓度分别设为上述浓度之外，可以进行与上述金属盐处理或羟基处理相同的处理。如果处理时温度低，则着色不充分，牢度也变得不好。如果温度过高，则由于产生强力降低等问题而不优选。含1个以上羟基的芳香族衍生物和金属盐形成络合物，成为着色物质。这样，通过在具有聚酰胺键的有形物上牢固地结合，可以得到牢固的着色有形物。
还可以在金属盐处理溶液、羟基处理溶液、金属盐羟基同时处理溶液中添加浸透剂、加脂剂、pH调节剂等通常在染色中使用的染色辅助剂等。浸透剂是发挥改善药剂向纤维内部的浸透性作用的物质，在将羊毛、丝、尼龙等着色时，可以按0.1～2.5重量％左右使用。加脂剂是主要发挥皮革着色后干燥时无损手感的作用的物质，在将牛皮革等着色时，可以按0.1～30重量％左右使用。
在金属盐处理、羟基处理之后，将着色聚酰胺有形物水洗，使其干燥。
本发明的着色聚酰胺有形物，可以使用连续染色机、液流染色机等以往公知的装置进行着色、制造。
聚酰胺有形物通过进行上述处理，制造在没有染料(无染料)的条件下被着色的着色聚酰胺有形物。这种被着色的聚酰胺有形物在耐光牢度方面优异。着色可以是藏青色、黄色、绿色及这些颜色的混合色，具体而言，可以是深棕色、藏青色、黄色、紫红色、茶色、米色、灰色、茶色、红棕色、黑色等。这些着色通过选择含1个以上羟基的芳香族衍生物和金属盐的种类、调整条件而使颜色的选择调节成为可能。另外，通过将羟基处理或金属盐处理的条件设为高温、高浓度处理，可以使颜色浓度变浓，通过设为低温、低浓度处理，可以使颜色浓度变稀。
发明效果
由于不使用染料，可以降低对环境的负荷。
可以深色化。
可以用连续处理进行着色。
具有重现性，耐光牢度优异。
使用在本发明中所用的含有含1个以上羟基的芳香族衍生物和金属盐的水溶液，可以检出有无生物体蛋白的存在。
例如，根据通用的方法，在聚丙烯酰胺凝胶上用电泳法展开清蛋白、源自蛋(和光纯药工业(株)制造)的水溶液。例如，在3％的氯化铁(III)(和光纯药工业(株)制造)水溶液中于室温下浸泡30分钟，洗涤凝胶后，在0.1％的没食子酸一水合物(和光纯药工业(株)制造)水溶液中于室温下浸泡10分钟，则在该凝胶上展开的蛋白质部分着色成黑色系，可以检出展开的蛋白质。在检出这种蛋白质时，处理温度可以是5～35℃左右。其他处理条件可以适用与上述聚酰胺有形物的处理条件相同的条件、方法。
实施例
(羊毛)
实施例1
调制0.2wt％的3，4-二羟基苯甲醛(和光纯药工业(株)制造)、0.5wt％氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)及0.2wt％浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制))的溶液，向其中加入未处理羊毛织物，在98℃下处理1小时，用水清洗，使其干燥。
实施例2
调制0.5wt％的3，4-二羟基苯甲醛(和光纯药工业(株)制造)、2.5wt％氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)及0.2wt％浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制))的溶液，向其中加入未处理羊毛织物，在98℃下处理1小时，用水清洗，使其干燥。
实施例3
调制1wt％氯化铁(III)(和光纯药工业(株)制造)及0.2wt％浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制))的溶液，向其中加入未处理羊毛织物，在98℃下处理1小时，用水清洗。接着，调制0.5wt％没食子酸(和光纯药工业(株)制造)及0.2wt％浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制))的溶液，加入预先处理过的坯布，在98℃下处理1小时，用水清洗，干燥。
实施例4
调制0.2wt％的3，4-二羟基苯甲醛(和光纯药工业(株)制造)、0.4％醋酸铝(和光纯药工业(株)制造)及0.2wt％浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制))的溶液，向其中加入未处理羊毛织物，在50℃下处理1小时，用水清洗，干燥。
实施例5
调制0.2wt％的2，6-二羟基苯甲酸(和光纯药工业(株)制造)、0.4wt％氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)及0.2wt％浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制))的溶液，向其中加入未处理羊毛织物，在50℃下处理1小时，用水清洗，干燥。
实施例6
调制0.1wt％的3，4-二羟基苯甲醛(和光纯药工业(株)制造)、0.1wt％的2，4-二羟基苯甲醛(和光纯药工业(株)制造)、0.2wt％氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)及0.2wt％浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制))的溶液，向其中加入未处理羊毛织物，在50℃下处理1小时，用水清洗，干燥。
比较例1
除了在30℃下进行处理之外，与实施例1相同地处理未处理羊毛织物。
(牛皮革)
实施例7
将13.6g牛皮革加入到溶有没食子酸一水合物(和光纯药工业(株)制造)0.27g、氯化铁(III)(和光纯药工业(株)制造)0.54g的水溶液20.4ml中，在45℃下处理30分钟。进一步将0.82g加脂剂(Sandolix JAK(Clariant in Japan)(株)制造)加入到反应液中，在45℃下处理30分钟，着色成黑色。反应结束后，用水清洗3次，在室温下使其干燥。
比较例2
将13.4g牛皮革加入到溶有1.6g的Acid Blank 1(东京化成工业(株)制造)的水溶液20.1ml中，在45℃下处理30分钟。接着将0.8g加脂剂(Sandolix JAK(Clariant in Japan)(株)制造)加入到反应液中，在45℃下处理30分钟，进一步加入0.8ml蚁酸，在45℃下处理20分钟，染色成深藏青色。反应结束后，用水清洗3次，在室温下使其干燥。
实施例8
将0.3g牛皮革加入到溶有15mg的3，4-二羟基苯甲醛(东京化成工业(株))、12mg氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)、为了将pH值调节到6而添加6mg碳酸氢钠(KISHIDA化学(株)制造)的水溶液0.9ml中，在45℃下处理30分钟。进一步将18mg加脂剂(Sandolix JAK(Clariant in Japan)(株)制造)加入到反应液中，在45℃下处理30分钟，着色成黑色。反应结束后，用水清洗3次，在室温下使其干燥。
实施例9
将0.3g牛皮革加入到溶有15mg的2，4-二羟基苯甲醛(东京化成工业(株)制造)、15mg氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)的水溶液0.9ml中，在45℃下处理30分钟。进一步将18mg加脂剂(Sandolix JAK(Clariant in Japan)(株)制造)加入到反应液中，在45℃下处理30分钟，着色成茶色。反应结束后，用水清洗3次，在室温下使其干燥。
(丝)
实施例10
调制含有0.2g的3，4-二羟基苯甲醛(东京化成工业(株))、0.4g氯化铁(III)(和光纯药工业(株)制造)、0.05ml非离子系浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制造))的水溶液100ml，向该水溶液中加入丝沾色试验用白布2-2号(JIS L 0803)3.3g，在70℃下处理60分钟。反应结束后，用水清洗，在室温下使其干燥，即得灰色样品。
实施例11
调制含有0.1g没食子酸一水合物(和光纯药工业(株)制造)、0.1g氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)、0.05ml非离子系浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制造))的水溶液100ml，向该水溶液中加入丝沾色试验用白布2-2号(JIS L 0803)3.3g，在70℃下处理60分钟。反应结束后，用水清洗，在室温下使其干燥，即得藏青色样品。
实施例12
调制含有0.2g的2，4-二羟基苯甲醛(东京化成工业(株)制造)、0.4g氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)、0.05ml非离子系浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制))的水溶液100ml，向该水溶液中加入丝沾色试验用白布2-2号(JIS L 0803)3.3g，在70℃下处理60分钟。反应结束后，用水清洗，在室温下使其干燥，即得红棕色样品。
用Spectro Color Meter SE2000(日本电子工业(株))测定在实施例1～12和比较例1中得到的坯布着色，即得Lab图表。还进行了耐光牢度试验(依照JIS L 0842)和水牢度试验(依照JIS L0846)。将结果示于表1中。
[表1]
所得坯布的Lab图表及耐光牢度试验结果
实施例 颜色 L a b   耐光牢度[级]   水牢度[级]
 1   深棕   19.32   1.07   2.20   4以上   -
 2   黑   14.13   0.08   -0.32   4以上   -
 3   藏青   13.80   0.61   -1.53   4以上   -
 4   黄   75.8   -4.2   31.1   4   -
 5   紫红   51.8   12.8   8.3   4   -
 6   米   48.2   7.6   13.2   4   -
 7   黑   19.21   0.42   -0.62   -   3-4
 8   黑   20.48   1.17   0.93   -   -
 9   茶   34.37   11.2   10.42   -   -
10 灰 37.92 0.37 6.79 4   -
 11   藏青   23.42   2.34   -5.13   5   -
 12   红棕   47.98   6.91   13.19   4   -
 比较例1   灰   58.13   1.94   3.88   不足3   -
 比较例2   深藏青   18.93   0.17   -5.05   -   1
(尼龙)
实施例13
调制含有0.2g的3，4-二羟基苯甲醛(东京化成工业(株)制造)、0.4g氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)、0.05ml非离子系浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制造))的水溶液100ml，向该水溶液中加入尼龙沾色试验用白布7号(JIS L 0803)3.3g，在95℃下处理60分钟。反应结束后，用水清洗，在室温下使其干燥，即得红黑色样品。
实施例14
调制含有0.1g没食子酸一水合物(和光纯药工业(株)制造)、0.1g氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)、0.05ml非离子系浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制造))的水溶液100ml，向该水溶液中加入尼龙沾色试验用白布7号(JIS L 0803)3.3g，在95℃下处理60分钟。反应结束后，用水清洗，在室温下使其干燥，即得灰色样品。
实施例15
调制含有0.2g的2，3，4-三羟基二苯甲酮(东京化成工业(株)制造)、0.4g氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)、0.05ml非离子系浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制造))的水溶液100ml，向该水溶液中加入尼龙沾色试验用白布7号(JIS L 0803)3.3g，在95℃下处理60分钟。反应结束后，用水清洗，在室温下使其干燥，即得绿色样品。
用Spectro Color Meter SE2000(日本电子工业(株))测定在实施例13～15中得到的坯布着色，即得Lab图表。还进行了耐光牢度试验(依照JIS L 0842)和水牢度试验(依照JIS L 0846)。将结果示于表2中。
[表2]
所得尼龙坯布的Lab图表及耐光牢度试验结果
实施例 颜色 L a b   耐光牢度[级]
  13   红黑   21.48   1.49   0.62   4以上
  14   灰   31.86   1.90   0.10   4
  15   绿   35.19   -0.22   8.48   4以上
比较例3～7
调制含有0.17g没食子酸一水合物(和光纯药工业(株)制造)、0.17g氯化铁(II)(和光纯药工业(株)制造)、0.05ml非离子系浸透剂(MAC-100S(共荣社化学(株)制))的水溶液84ml，向该水溶液中加入混纺交织布的交织1号(JIS L 0803)2.8g，在95℃下处理60分钟。反应结束后，用水清洗，在室温下使其干燥。将用各种纤维得到的Lab图表表示于表3中。根据表3可知，聚酰胺有形物以外的原材料没有被着色。
[表3]
所得混纺交织布的Lab图表
  比较例   纤维的种类   颜色   L   a   b
  3   棉   白   77.59   0.43   3.74
  4   醋酸酯   白   75.23   0.23   4.7
  5   人造丝   白   83.76   -0.02   4.09
  6   丙烯酸酯   白   76.24   -0.98   5.14
  7   聚酯   白   83.85   0.11   3.26

Claims (5)

1.具有聚酰胺键的有形物的着色方法，其特征在于，包括用含有含1个以上羟基的芳香族衍生物和金属盐的水溶液，在40-100℃的温度下，处理具有聚酰胺键的有形物的工序，并且所述着色方法不使用染料，其中所述含1个以上羟基的芳香族衍生物选自二羟基苯甲酸、二羟基苯甲醛、三羟基苯甲酸和三羟基苯甲醛，并且所述金属盐选自铁(II)盐、铁(III)盐、铜盐、铝盐、镍盐及其混合物。
2.如权利要求1所述的有形物的着色方法，其特征在于，所述金属盐为铁(II)盐或铁(III)盐。
3.具有聚酰胺键的有形物的着色方法，其特征在于，包括用含有含1个以上羟基的芳香族衍生物的水溶液和含有金属盐的水溶液，在40-100℃的温度下，分别处理具有聚酰胺键的有形物的工序，并且所述着色方法不使用染料，其中所述含1个以上羟基的芳香族衍生物选自二羟基苯甲酸、二羟基苯甲醛、三羟基苯甲酸和三羟基苯甲醛，并且所述金属盐选自铁(II)盐、铁(III)盐、铜盐、铝盐、镍盐及其混合物。
4.如权利要求3所述的有形物的着色方法，其特征在于，所述金属盐为铁(II)盐或铁(III)盐。
5.具有聚酰胺键的有形物，其用权利要求1～4中的任一项所述的方法来着色。
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