CN101142358B - 双组分纤维耐光染色 - Google Patents

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Abstract

采用分散性染料来改善在由热力学相容的聚烯烃和聚酰胺构成的双组分纤维上的染色的耐光性的方法，其特征在于使所述的双组分纤维受到苯并三唑衍生物的处理。

Description

双组分纤维耐光染色
本发明涉及一种多组分特别是双或三组分纤维的染色方法，该染色工艺以其优异的耐光度而著名，本发明此外还涉及由此染色的耐光的多组分纤维。
用仅在极淡色调具有非常低不褪色性的普通分散性染料可染色未改性的聚烯烃纤维，特别是聚丙烯(PP)纤维。一方面，改进可染性的现有技术方法包括化学改性聚烯烃纤维(特别是聚丙烯(PP)纤维)，另一方面采用改性或新近合成的染料。
JP10-331034涉及具有优异的水分吸收和释放性能的纤维并且其适合用作纤维自身耐热性和耐光性改进的纺织品纤维，该改进是通过在芯组分中包含特定量的酚类防老剂和在皮组分中包含特定量的苯并三唑基紫外线吸收剂来达到的。关于双组分纤维耐光染色没有公开任何内容。
EP445076涉及利用改性磺酸木质素作为分散剂的稳定的苯并三唑紫外线(U.V.)吸收剂分散体、一种分散苯并三唑紫外线U.V.吸收剂的方法、一种利用稳定的分散体保护纺织品的方法，并且用该稳定的分散体处理过的纺织品可避免任何未分散U.V.吸收剂的滤出、产生沉淀。关于双组分纤维的耐光性染色没有公开任何内容。
EP474595涉及稳定的吸收UV的苯并三唑化合物水性分散体，其中这些分散体是用于改进的合成纤维，特别是聚酯纤维或酸改性的聚酯纤维的染色的耐光性的优良组合物。然而，关于双组分纤维的耐光染色没有公开任何内容。
US5221287涉及一种对酸性和碱性染料具有亲和力的聚酰胺纤维以及所述纤维彼此混合并与其它纤维混合的纤维混合物的光化学和热稳定方法。然而，关于双组分纤维的耐光染色没有公开任何内容。
现已出现适当的工艺管理和合适的染料分散体，其也可用于染色聚酯纤维，使获得良好的耐光染色效果成为可能，如果染色是另外处理的，特别是该处理是用苯并三唑衍生物完成的。
现已发现，当多组分纤维受到苯并三唑衍生物的处理时，采用分散性染料来染色多组分纤维，特别是在由热力学相容的聚烯烃和聚酰胺组成的双组分纤维之后的染色具有高耐光性。
本发明此外还涉及通过本发明方法染色的耐光性多组分纤维。
本发明也涉及苯并三唑衍生物用于多组分纤维染色，特别是由热力学相容的聚烯烃和聚酰胺组成的双组分纤维染色之后提高耐光性的用途。
根据本发明的多组分纤维是并列型纤维(两种或多种不同的聚合物并列，其不是一种共混物，也不是以一种不同纤维的形式一如此结合在一起并因此形成单一纤维)、皮芯型纤维(第一种聚合物形成芯部分而第二种聚合物形成第一种聚合物周围的皮，并且任选地此外的聚合物形成内部芯皮结构周围的皮)或海岛型(多个第一种聚合物芯部被第二种皮聚合物包围)纤维。皮芯型纤维和海岛型纤维是优选的多组分纤维，而皮芯型纤维是更优选的纤维。在优选的皮芯型纤维中，将皮同心地布置在芯部周围。
优选的多组分纤维，特别是由热力学相容的聚烯烃和聚酰胺，特别是聚丙烯、改性聚酰胺(PA)和聚酰胺构成的双组分纤维。
优选多组分纤维或更精确地说双组分纤维具有多长丝特性。
更优选多组分纤维特别是双组分纤维是由一种聚合物芯(优选聚酰胺)被另一种聚合物(优选聚烯烃)包皮而构成。由聚丙烯和聚酰胺、特别是聚丙烯和尼龙6(PP/N6)热力学相容而构成的纤维是通过传统的纺纱工艺来制造以使一种聚合物(优选聚酰胺)细丝形成在其它聚合物(优选聚烯烃)基体中。当两种熔体同时进料到喷丝头孔中时，导致结果得到了双组分丝。具有两个同心孔的喷丝头由两种熔体产出皮芯型丝(双组分皮芯型纤维)。
有可能利用离聚物(TM)、马来酸酐或聚酯来改进PA和PP之间的粘合，用于提高各种组分之间相容性的这些添加剂可以是以10％重量以下，但是优选3-8％重量的量而存在。
根据本发明优选多组分纤维，特别是双组分纤维在一种组分中被染色，并且将苯并三唑衍生物应用到多组分纤维或双组分纤维的其它部分。染料和苯并三唑衍生物不是位于多组分纤维的相同组分中。
根据本发明的优选的多组分纤维，特别是双组分纤维在芯部被染色并且将苯并三唑应用到多组分纤维或双组分纤维的皮部。根据本发明的优选的多组分纤维是双组分纤维。
优选苯并三唑衍生物是式(I)的苯并三唑衍生物：
Figure S2006800085060D00031
其中
R1是卤原子，
R2是C1-C6烷基，以及
R3是C1-C6烷基。
优选R3是支链的C3-C6烃基。
在优选的式(I)苯并三唑中，
R1是氯或氟，
R2是甲基、乙基或丙基，以及
R3是甲基、乙基或丙基、异丙基或叔丁基。
非常特别优选的是式(I)苯并三唑具有式(I’)
Figure S2006800085060D00032
其中
R1是卤原子，
R2是C1-C6烷基，以及
R3是C1-C6烷基。
在优选的式(I’)苯并三唑中，
R1是氯或氟，
R2是甲基、乙基或丙基，以及
R3是甲基、乙基或丙基、异丙基或叔丁基。
对于式(I’)的苯并三唑衍生物，所给出的非常特别优选的是其中R1是氯，R2是甲基以及R3是叔丁基。
基于干材料，苯并三唑衍生物的用量为0.01-20％重量，基于干材料，优选为0.01，特别是0.1-15％重量，但是在本发明方法中，基于干材料，特别优选的量是0.01-10％重量。
可在染色之后或在染色期间同时进行苯并三唑衍生物处理。用于本发明目的的染色包括印刷。
用于本发明方法的分散性染料是通常也用于染色聚酯材料，然而对于在聚酰胺上也具有高耐光性的那些染料。
用于本发明方法的分散性染料优选为具有式(1)的分散性染料
Figure S2006800085060D00041
其中R4和R′4独立地是苯基或被卤素，特别是-Cl或-Br、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基。
用于本发明方法更优选的分散性染料是具有式(2)、(3)或(4)的分散性染料
Figure S2006800085060D00042
Figure S2006800085060D00051
其中R5、R′5和R″5独立地是卤素，特别是-Cl或-Br、苯基或被卤素特别是-Cl或-Br、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基。
用于本发明方法更优选的分散性染料是具有式(5)的分散性染料
Figure S2006800085060D00052
其中R6是卤素，特别是-Cl或-Br、苯基或被卤素，特别是-Cl或-Br、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基、或被卤素特别是-Cl或-Br、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基或苯氧基。
其中R7是苯基或被卤素，特别是-Cl或-Br、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基，
R8是-NH2或-NHR9，其中R9是卤素，特别是-Cl或-Br、苯基或被卤素，特别是-Cl或-Br、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基或苯氧基、或被卤素，特别是-Cl或-Br、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基或苯氧基，或者R9是具有式SO2-苯基的基团，在此式SO2-苯基的苯基是未取代的或是被卤素，特别是-Cl或-Br、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基，或者是被卤素特别是-Cl或-Br、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基。
用于本发明方法的更优选分散性染料是具有式(6)的分散性染料
其中R10是-H或卤素，特别是-H、-Cl或Br。
非常特别适用于本发明方法的式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)或(6)分散性染料是C.I.分散橙41和/或C.I.分散橙41:1和/或C.I.分散紫36和/或C.I.溶剂黄163和/或C.I.分散蓝73和/或C.I.分散蓝56和/或C.I.分散红86和/或C.I.分散红60和/或C.I.分散紫27和/或C.I.分散黄64和/或C.I.分散黄54。
式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)或(6)的这些染料可单独或作为混合物使用，其包括本发明方法中的上述分散性染料之一。
根据本身已知的方法进行本发明方法中的染色和印刷，例如法国专利号1 445 371中所述的方法。例如在M.Peter和H K.Rouette：″Grundlagen der Textilveredelung；Handbuch der Technologie，Verfahrenund Maschinen″，thirteenth，revised edition，1989，Deutscher FachverlagGmbH，Frankfurt/Main，Germany，ISBN 3-87150-277-4中也描述了常规染色工艺，由此本发明方法可用分散性染料染色和/或印刷，其中以下页数是特别相关的：第460-461、482-495、556-566和574-587页。对于织物和地毯可能包括连续或间歇式染色工艺以及还有无接触式染色或传统印刷或染料喷涂或通过ChromoJet方法或其它方法配制染料(M.Peter和H.K.Rouette：″Grundlagen der Textilveredelung；Handbuch der Technologie，Veriahren und Maschinen″，第十三次修订版，1989，Deutscher Fachverlag GmbH，Frankfurt/Main，Germany，ISBN3-87150-277-4，第484-492页(章7.221.1)和第846页以及图8.70)。
所得染色具有良好的全方位的耐性：特别提到的是耐光性、耐热固化和皱褶性以及优异的耐湿性，在热稳定之后(抗热移动性)，但特别是高耐光性。
提及的纺织材料可以是以各种加工形式存在，例如纤维、纱或网，以纺织或形成线圈的针织物或地毯形式。这些纺织品在汽车部件或通常在运输工程例如铁路、飞机和/或有轨电车上、建筑结构技术或更精确地说在建筑结构中或上和/或休闲部件中找到用途。
通过已知的染色工艺将分散性染料应用到纺织材料，例如，从具有阴离子型或非离子型分散剂、有或没有常规载体的温度为70-140℃的水分散体中浸染出聚烯烃-聚酰胺多组分纤维或双组分纤维材料。
基于聚烯烃-聚酰胺的纤维材料优选在PH值为3-7、特别是3-6下染色，优选染色温度为70-110℃，特别是在80-105℃范围内。
液体比率取决于装置、基底和构成形式。然而，可在宽范围内选择液体比率，例如4∶1-100∶1并且优选5∶1-30∶1。
根据本发明采用的分散性染料可应用到常规染色工艺，例如浸染工艺、连续染色工艺、印染工艺或无压印刷工艺，例如特别适用于地毯的喷墨或喷射压力/Chromojet。
根据本发明采用的分散性染料也适用于从小液浴中染色，例如在连续染色工艺或间歇式和连续发泡染色工艺中。
染色溶液或印染浆，除了水和染料之外，还可包含其它添加剂，例如润湿剂、防沫剂、匀染剂或影响纺织材料性能的添加剂，例如织物柔软剂、阻燃剂或土壤、水和油脂防护剂以及还有水软化剂和天然或合成增稠剂，例子是藻酸盐和纤维素醚。
染色浴或印染浆采用的分散性染料量可在宽限度内变化，其取决于所需色调深度。有利的量通常在0.01％(0.001％-20％重量)-15％重量，并且特别是0.1％-10％重量，其分别基于纤维制品和印染浆重量。
用于地毯的各种染色和印刷工艺优选如下进行：
制备以下组成的液体用于连续工艺：
0.001-30g/l分散性染料
1-15g/l增稠剂，例如Polyprint M225、多糖、瓜尔豆、罗望子
0.1-10g/l润湿剂和防喷霜剂，例如Sandogen WAF液体、Sandogen AFB液体
0.1-10g/l酸给体，例如Sandacid VS液体、Sandacid VAN液体
0.1-10g/l缓冲系，例如Sandacid PB液体、Sandacid PBBK液体
0.1-30g/l式(I)的苯并三唑衍生物。
待染色的材料在轧染机(pad-mangle)中浸染至湿涂层量为100-600％，优选400％并且在约为102℃热饱和蒸汽中固色8分钟并持续2-20分钟；另一方面，也可在以上指出的时期期间在干热或过热蒸汽下进行，其后，周冷水清洗材料，并且如果合适，按照工业上惯例进一步处理或进一步加工。
制备以下组成的液体用于浸染工艺：
0.001-20ml//l分散性染料
0.l-10ml//l分散剂，例如Lyocol RDN液体、Lyocol OU液体
0.1-5g/l硫酸铵
0.1-30g/l式(I)的苯并三唑衍生物。
将PH值调节到3-7，并且优选将PH值调节到为4.5-6，在70-140℃下染色30-90分钟，然后用水清洗，并且如果合适，按照工业上惯例进一步处理或进一步加工。
制备以下组成的印染浆用于无压印刷工艺：
0.001-30g/kg分散性染料
2-20g/kg合成增稠剂，例如Tanaprint ST 160，Prisulon200，Texipol675031
0.1-10g/kg分散、润湿、防喷霜剂，例如Sandogen WAF液体、Sandogen AFB液体、Tanaspers CF液体
0.1-10g/kg  用于PH值调节的酸，例如柠檬酸
0.1-10g/kg  消沫剂，例如Nofome 1125液体、Antimussol UP液体、Antimussol SF液体
0.1-30g/kg式(I)的苯并三唑衍生物。
用印染浆喷淋在无压印刷工艺中待印刷的材料至涂层量为100-600％，并且优选300％(其基于待印刷材料的干重)，并且在102℃的热饱和蒸汽下将材料固色2-20分钟(优选8分钟)，虽然可交替地使用干热或过热蒸汽来用于固色。其后，用冷水清洗材料，并且如果合适，按照工业上惯例进一步处理或进一步加工。
工业上惯例的进一步处理或进一步的加工操作可包括用氟化化学品、其它土壤和/或水防护剂化学品涂饰和/或施加地毯衬垫。
以下实施例举例说明了本发明，百分比是以重量计，除非另有说明。
实施例：
染色实施例利用由来自Aquafil Textile Yarns S.p.A.，Via Parma，45，IT-46041 Asola-Mantova(意大利)的双组分纤维(PP/PA)制造的小块地毯。
实施例1(不按照本发明)
将小块地毯在轧染机(pad-mangle)染色浴中浸染至湿涂层量为400％(基于干重)，该染色浴含有0.25g/l的C.I.溶剂黄163、0.06g/l的C.I.分散红86和0.009g/l的C.I.分散蓝73、100g/l的3.5％Polyprint M225溶液、3g/l的Sandogen WAF liq.、2g/l的SandacidVS液体以及充足的Sandacid PB液体使染色浴PH值为5，将如此浸渍的地毯块在102℃的热饱和蒸汽中固色8分钟并随后用冷水清洗，在地毯块上得到了一种浅褐色染色，将这样得到的地毯块进行耐光性测试(见下文)。
实施例2(不按照发明)
如实施例1那样将小块地毯染色，但是染色浴另外含有5g/l的10％下式化合物的悬浮液：
Figure S2006800085060D00101
在地毯块中得到了一种浅褐色染色，将这样得到的地毯块进行耐光性测试(见下文)。
实施例3
如实施例1那样将小块地毯染色，，但是染色浴另外含有5g/l的25％下式化合物的悬浮液：
Figure S2006800085060D00102
在地毯块中得到了一种浅褐色染色，将这样得到的地毯块进行耐光性测试(见下文)。
实施例4(不按照发明)
如实施例1那样将小块地毯染色，但是染色浴另外含有5g/l的20％下式化合物的悬浮液：
Figure S2006800085060D00103
在地毯块中得到了一种浅褐色染色，将这样得到的地毯块进行耐光性测试(见下文)。
实施例5(不按照发明)
如实施例1那样将小块地毯染色，但是染色浴另外含有5g/l的35份下式化合物
和35份下式化合物
Figure S2006800085060D00112
的悬浮液：
在地毯块中得到了一种浅褐色染色，将这样得到的地毯块进行耐光性测试(见下文)。
实施例6(不按照发明)
如实施例1将小块地毯染色，但是染色浴另外含有5g/l的10％下式化合物的悬浮液：
Figure S2006800085060D00113
在地毯块中得到了一种浅褐色染色，将这样得到的地毯块进行耐光性测试(见下文)。
实施例1-7的耐光性测量
根据ISO 105方法2测量耐光性，将待测试的地毯块样品半遮盖曝光和按照蓝光耐光性标准曝光，其为毛织物块。通过将样品颜色变化与所采用耐光性标准的颜色变化相比较来评定色牢度，将该样品曝光于一定量的光能量，不对照八级蓝度等级而是对照五级灰度等级来进行评估，这导致色牢度达到光等级1-5。
实施例 在曝光步骤时的灰度等级BT6＝GS4 在曝光步骤时的灰度等级BT6＝GS3-4
    1     2.1     1.2
    2     2.8     1.2
    3     3.6     2.7
    4     2.1     1.5
    5     1.6     1.2
    6     2.3     1.2
实施例8
将小块地毯在轧染机(pad-mangle)染色浴中浸染至湿涂层量为400％(基于干重)，该染色浴含有0.30g/l的C.I.分散蓝73、100g/l的3.5％Polyprint M225的溶液、3g/l的Sandogen WAF液体、5g/l的25％下式
化合物的悬浮液、2g/l的Sandacid VS液体和充足的Sandacid PB液体，使染色浴PH值为5，将如此浸渍的地毯块在102℃的热饱和蒸汽中固色8分钟，并随后用冷水清洗以得到耐光性非常好的略带红色的黄色地毯块。
实施例9-16
如实施例8那样将小块地毯染色，但是染色浴含有0.32g/l的以下染料(F)替代0.30g/l的C.I.分散蓝73：
 实施例    染料(F)    染色地毯块的颜色
    9     C.I.溶剂黄163     略带红色的黄色
    10     C.I.分散蓝73     淡蓝色
    11     C.I.分散蓝56     蓝色
    12     C.I.分散红86     粉红色
    13     C.I.分散红60     略带蓝色的红色
    14     C.I.分散紫27     略带红色的紫色
    15     C.I.分散黄64     淡黄色
    16     C.I.分散黄54     淡黄色
得到了被着色成规定颜色并具有非常好耐光性的地毯块。

Claims (14)

1.一种采用分散性染料来改善在由热力学相容的聚烯烃和聚酰胺构成的多组分纤维上的染色的耐光性的方法，其特征在于使所述多组分纤维受到苯并三唑衍生物的处理并且所述苯并三唑衍生物是式(I)的苯并三唑衍生物：
Figure FSB00000115597000011
其中
R1是卤原子，
R2是C1-C6烷基，以及
R3是C1-C6烷基。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所述多组分纤维由热力学相容的聚烯烃和聚酰胺构成。
3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所述多组分纤维由聚丙烯、改性PA和聚酰胺构成。
4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所述多组分纤维由第一聚合物芯构成。
5.根据权利要求4中所述的方法，其特征在于所述第一聚合物芯为聚酰胺。
6.根据权利要求4中所述的方法，其特征在于所述第一聚合物芯被第二聚合物包皮。
7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于所述第二聚合物为聚烯烃。
8.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于基于干材料，所述苯并三唑的用量为0.01-20％重量。
9.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所述分散性染料具有式(1)
Figure FSB00000115597000021
其中R4和R′4独立地是苯基或被卤素、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、
-OCH2CH3或-OH取代的苯基，
或具有式(2)、(3)或(4)
Figure FSB00000115597000022
其中R5和R′5和R″5独立地是卤素、苯基或被卤素、-CH3、-CH2CH3、
-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基，
或具有式(5)
Figure FSB00000115597000023
其中R6是卤素、苯基或被卤素、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3
或-OH取代的苯基、或被卤素、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3
或-OH取代的苯氧基，
R7是苯基或被卤素、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取
代的苯基，
R8是-NH2或-NHR9，其中R9是卤素、苯基或被卤素、-CH3、-CH2CH3、
-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基、或被卤素、-CH3、-CH2CH3、
-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯氧基，或者R9是式SO2-苯基的基
团，在此SO2-苯基的苯基是未取代的或是被卤素、-CH3、-CH2CH3、
-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基，或者是被卤素、-CH3、
-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OH取代的苯基，
或具有式(6)
Figure FSB00000115597000031
其中R10是-H或卤素。
10.根据权利要求9中所述的方法，其特征在于所述卤素是-Cl或-Br。
11.用分散性染料染色的由热力学相容的聚烯烃和聚酰胺构成的耐光的染色的多组分纤维，其特征在于其已经受到了苯并三唑衍生物的处理并且所述苯并三唑衍生物是式(I)的苯并三唑衍生物：
Figure FSB00000115597000032
其中
R1是卤原子，
R2是C1-C6烷基，以及
R3是C1-C6烷基。
12.根据权利要求11所述的耐光的染色的多组分纤维用于制造地毯和/或纺织地板蒙布的用途。
13.苯并三唑衍生物用于处理由热力学相容的聚烯烃和聚酰胺构成的多组分纤维的用途并且所述苯并三唑衍生物是式(I)的苯并三唑衍生物：
Figure FSB00000115597000041
其中
R1是卤原子，
R2是C1-C6烷基，以及
R3是C1-C6烷基。
14.根据权利要求13中所述的苯并三唑衍生物的用途，其用于提高由热力学相容的聚烯烃和聚酰胺构成的染色多组分纤维的耐光性。
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