CN101323712B - 一种分散黑染料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分散黑染料组合物，主要包括一种或多种结构如式(I)所示的组分A、一种或多种结构如式(II)所示的组分B、一种或多种结构如式(III)所示的组分C和一种或多种结构如式(IV)的组分D；本发明的分散黑染料组合物，经商品化处理后，可以微粒子化后的液态、乳膏态或者用喷雾干燥法等进行干燥后的粉状、颗粒状态供给染色。用本发明的分散黑染料组合物制得的染料上染疏水性纤维材料时，通过调整不同组分间的比例，可获得水洗牢度优异，耐晒、耐汗渍性能良好的黑色染织物，特别适用于中高档面料如超细旦织物、涤/棉、涤/氨等混纺织物的印染。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种分散黑染料组合物，尤其是一种适合用来印染疏水性纤维材料的分散黑染料组合物。
(二)背景技术
随着超细旦聚酯纤维的发展，以及聚酯、氨纶、棉等混纺织物的发展，普通分散染料在印染时已不能满足其染色需求，如上染时沾污其他纤维严重，引起织物整体色牢度下降，污渍不易清除等问题。另外，由于分散染料新结构开发的速度比较缓慢，对已有产品进行商品化技术处理显得愈加重要。通过分散染料复配增效研究，采用特定的组分组成新的分散染料组合物，使其具有优良的染色性能和牢度性能，用于疏水性纤维材料特别是中高档疏水性纤维材料的印染。
例如，在疏水性合成材料的印染中，传统的由C.I.分散蓝291:1、C.I.分散紫93、C.I.分散橙76混拼的黑、蓝系列染料应用最为广泛，但上染超细纤维、涤/棉、涤/氨等混纺纤维时不尽如人意，并且，由于其复合的染料的某些特定条件下会裂解而产生对人体有害的芳胺，已被欧盟列为禁用偶氮染料。对此，寻找染色牢度优异且不含致癌芳香胺的染料产品成为当前所急需。
(三)发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种分散黑染料组合物，由其配制成的分散染料，各项坚牢度优良，特别是水洗牢度突出，在印染混纺织物时，不易沾染其他纤维，且在对涤纶和氨纶这两种材料染色时，耐洗、耐汗渍、耐日晒牢度相差很小，分散性好，具有耐晒、耐洗、耐汗渍等优良性能。
本发明采用的技术方案是：
一种分散黑染料组合物，主要包括一种或多种结构如式(I)所示的组分A、一种或多种结构如式(II)所示的组分B、一种或多种结构如式(III)所示的组分C和一种或多种结构如式(IV)的组分D，基于所述的组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A重量百分含量为50～90％，所述组分B重量百分含量为4～30％，所述组分C重量百分含量1～15％，所述组分D的重量百分含量为5～35％；
式(I)中：X1为氰基或卤素；R1、R2各自独立为C1～C4的烷基、-CH2COOR12、-C2H4COOR13或C2H4OCOR14，其中，R12、R13、R14各自独立为C1～C4的烷基；式中，R3、R4各自独立为C1～C4的烷基。
式(II)中：X2为氰基或卤素；R5、R6、R7各自独立为C1～C4的烷基；n为数字1或2。
式(III)中：R8为-OH、C1～C4的烷基或C1～C4的烷氧基；R9、R10各自独立为C1～C4的烷基、氰乙基或-R15COOR16，其中，R15、R16各自独立为C1～C4的烷基。
式(IV)中：X3为氢、卤素、硝基或-COOC2H4OC2H4OCH3；X4为氢、卤素或-OSO2-Ph(Ph为苯)；X5为氢或硝基；R11为C1～C4的烷基。
优选的，基于所述组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A的重量百分含量为55～90％，所述组分B的重量百分含量为4～25％，所述组分C的重量百分含量为1～10％，所述组分D的重量百分含量为5～30％。
由于染料行业的特殊性，很难也没有必要制成纯品，通常会带有一些制备过程中的杂质，本发明的分散黑染料组合物制成成品时也允许含有少量的水分及微量的物理杂质。
优选的，所述分散黑染料组合物基本上由组分A、组分B、组分C和组分D组成，基于所述组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A的重量百分含量为55～90％，所述组分B的重量百分含量为4～25％，所述组分C的重量百分含量为1～10％，所述组分D的重量百分含量为5～30％。这里基本上的含义是，本发明组合物除了组分A～D，还允许含有少量水分及微量的物理杂质。
所述分散黑染料组合物制成成品时，可单独以染料粉末形式存在，也可包含助剂，优选的，所述分散黑染料组合物由组分A、组分B、组分C、组分D和助剂组成，基于所述组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A的重量百分含量为55～90％，所述组分B的重量百分含量为4～25％，所述组分C的重量百分含量为1～10％，所述组分D的重量百分含量为5～30％；助剂质量为组分A、组分B、组分C、组分D质量之和的0.8～5倍。
所述组分A优选为下列之一或其中一种以上的混合物：
所述组分B优选为下列之一或其中一种以上的混合物：
所述组分C优选为下列之一或其中一种以上的混合物：
所述组分D优选为下列之一或其中一种以上的混合物：
优选的，所述分散黑染料组合物由重量百分含量50～90％的化合物(I-1)、重量百分含量为4～30％的化合物(II-1)、重量百分含量为1～15％的化合物(III-1)和重量百分含量为5～35％的化合物(IV-1)组成；
或者，所述分散黑染料组合物由化合物(I-1)、化合物(II-1)、化合物(III-1)、化合物(IV-1)和助剂木质素磺酸钠组成，基于所述的化合物(I-1)、化合物(II-1)、化合物(III-1)和化合物(IV-1)，化合物(I-1)重量百分含量为55～90％，化合物(II-1)重量百分含量为4～25％，化合物(III-1)重量百分含量为1～10％，化合物(IV-1)重量百分含量为5～30％；木质素磺酸钠质量为化合物(I-1)、化合物(II-1)、化合物(III-1)和化合物(IV-1)质量之和的1～2倍。
本发明的染料组合物，以前述特定的混合比例配制，可得到黑色色调，按行业内惯用方式进行染色，可得到色相饱满、日晒牢度、水洗牢度、等色牢度优异的染织物。
本发明的分散染料组合物，还可包含其它的分散染料组分。
本发明所使用的式(I)～式(IV)的染料化合物可方便地按本领域技术人员熟知的方式合成，其中组分A也可以参照专利CN98116047.6中介绍的方法制备，也可采用市售商品，组分B可以按照专利US5550217中介绍的方法制备，也可采用市售商品，组分D可以按照专利JP11158402中介绍的方法制备，，也可采用市售商品，组分C的可参照专利US4105655或如下方法制备(以化合物(III-1)为例)：
在三口瓶中加入硫酸(98％)80g，20％亚硝酰硫酸80g，搅拌30～60min，冰水浴控制温度0-5℃，在搅拌下于2小时内将0.2mol(39克)的3-氨基-5-硝基-2，1-苯并异噻唑加入上述三口瓶中，保温反应5小时左右，重氮化完成。
在三口瓶中加入21.8g间氨基苯酚，86g丙烯酸甲酯和25g醋酸，加热至90-95℃，反应19h后，在此温度下，减压蒸出多余的丙烯酸甲酯和醋酸，降温至30～35℃，得3-羟基-N，N-二甲氧基羰基乙基苯胺溶液。
取上述3-羟基-N，N-二甲氧基羰基乙基苯胺溶液，加300克水、30g硫酸(98％)，和2g氨基磺酸和乳化剂，冰水浴控制温度0～10℃搅拌打浆，稍后慢慢滴加上述制备好的重氮液进行偶合反应，时间控制在2小时左右，加完后保温2小时，抽滤、水洗至PH＝6～7，制得如式(III-1)的化合物。
本发明的分散染料组合物，应用于染色时需经商品化处理，如一般需要加入助剂进行分散。例如将组分A、组分B、组分C和组分D所表示的原染料按上述的配比混合后，在助剂、水或其它润湿剂的存在下用砂磨机或研磨机等粉碎机进行微粒子化；另外也可将组分A、组分B、组分C和组分D所表示的原染料分别在助剂、水或其它润湿剂的存在下用砂磨机或研磨机等粉碎机进行微粒子化处理后以上述的比例进行混合。通常，助剂与原染料重量之比为0.8～5∶1。
所述的助剂为分散染料复配时常用的分散剂、扩散剂等，优选下列之一或其任意几种的混合物：萘磺酸甲醛缩合物、烷基萘磺酸甲醛缩合物、苄基萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐等阴离子分散剂。具体地，萘磺酸甲醛缩合物如扩散剂NNO，烷基萘磺酸甲醛缩合物如分散剂MF(甲基萘磺酸甲醛缩合物)，苄基萘磺酸甲醛缩合物如扩散剂CNF等，木质素磺酸盐如木质素磺酸钠(如市售分散剂Reax 83A、Reax 85A)等。
本发明的分散黑染料组合物，经商品化处理后，可以微粒子化后的液态、乳膏态或者用喷雾干燥法等进行干燥后的粉状、颗粒状态供给染色。用本发明的分散黑染料组合物制得的染料上染疏水性纤维材料时，通过调整不同组分问的比例，可获得水洗牢度优异，耐晒、耐汗渍性能良好的黑色染织物，特别适用于中高档面料如超细旦织物、涤/棉、涤/氨等混纺织物的印染。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：
将60克式(I-1)的组分A、14克式(II-1)的组分B、6克式(III-1)的组分C、20克式(IV-1)的组分D、150克的木质素磺酸钠，加水拼混后，用研磨机研磨分散，喷雾干燥，即得成品，该染料能提供给织物均匀而牢度性能良好的黑色。
实施例2～17：
按照表1所示数据，将组分A、组分B、组分C、组分D、助剂、加水拼混后，用研磨机进行研磨分散，然后喷雾干燥，制得成品，能提供给织物均匀而牢度性能良好的黑色。
表1
实施例18：
将56克式(I-1)的组分A、14克式(II-1)的组分B、6克式(III-1)的组分C、20克式(IV-1)的组分D、4克C.I.分散紫93、150克的木质素磺酸钠，加水拼混后，用研磨机研磨分散，喷雾干燥，即得成品，该染料能提供给织物均匀而牢度性能良好的黑色。
实施例19：
将56克式(I-1)的组分A、14克式(II-1)的组分B、6克式(III-1)的组分C、20克式(IV-1)的组分D、4克C.I.分散蓝291:1、150克的木质素磺酸钠，加水拼混后，用研磨机研磨分散，喷雾干燥，即得成品，该染料能提供给织物均匀而牢度性能良好的黑色。
染色实施例：
涤纶织物的染色：
称取2克实施例1制得的分散染料分散在500毫升水中，加入1克扩散剂NNO搅拌均匀，吸取20毫升后与180毫升的水混合，用醋酸调染浴PH为5，升温至50℃时，放入2克纯涤布，开始染色，约1℃/min速度升温至130℃，保温染色30分钟。然后降温至70℃左右，取出织物，经热水(60～80℃)皂洗和还原清洗，烘干。观察样布色光，采用国标GB/T3921、GB/T3922、GB/T8427分别测试其耐洗、耐汗渍、耐光色牢度，能提供给织物均匀而牢度性能良好的黑色，结果见表2。
氨纶织物的染色：
称取2克实施例1制得的分散染料分散在500毫升水中，加入1克扩散剂NNO和0.5克平平加O，搅拌均匀，吸取20毫升后与180毫升的水混合，用醋酸调染浴PH为5.5，升温至20℃时，放入2克氨纶布，开始染色，缓慢升温至95℃，保温染色45分钟。然后降温至50℃左右，取出织物，经皂洗和还原清洗，烘干。观察样布色光，采用国标GB/T3921、GB/T3922、GB/T8427分别测试其耐洗、耐汗渍、耐光色牢度，能提供给织物均匀而牢度性能良好的黑色，结果见表2。
表2
按照上述染色实施例中所描述的方法，采用实施例2～19中制备的染料分别对涤纶和氨纶进行染色，同样可得到染色性能基本一致的黑色织物。
Claims (9)
1.一种分散黑染料组合物，包括一种或多种结构如式(I)所示的组分A、一种或多种结构如式(II)所示的组分B、一种或多种结构如式(III)所示的组分C和一种或多种结构如式(IV)的组分D，基于所述的组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A重量百分含量为50～90％，所述组分B重量百分含量为4～30％，所述组分C重量百分含量1～15％，所述组分D的重量百分含量为5～35％；
式(I)中：
X1为氰基或卤素；R1、R2各自独立为C1～C4的烷基、-CH2COOR12、-C2H4COOR13或C2H4OCOR14，其中，R12、R13、R14各自独立为C1～C4的烷基；式中，R3、R4各自独立为C1～C4的烷基；
式(II)中：
X2为氰基或卤素；R5、R6、R7各自独立为C1～C4的烷基；n为1或2；
式(III)中：
R8为-OH、C1～C4的烷基或C1～C4的烷氧基；R9、R10各自独立为C1～C4的烷基、氰乙基或-R15COOR16，其中，R15、R16各自独立为C1～C4的烷基；
式(IV)中：
X3为氢、卤素、硝基或-COOC2H4OC2H4OCH3；X4为氢、卤素或-OSO2-Ph；X5为氢或硝基；R11为C1～C4的烷基。
2.如权利要求1所述的分散黑染料组合物，其特征在于：基于所述组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A的重量百分含量为55～90％，所述组分B的重量百分含量为4～25％，所述组分C的重量百分含量为1～10％，所述组分D的重量百分含量为5～30％。
3.如权利要求1所述的分散黑染料组合物，其特征在于：所述分散黑染料组合物由组分A、组分B、组分C、组分D和助剂组成，基于所述组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A的重量百分含量为55～90％，所述组分B的重量百分含量为4～25％，所述组分C的重量百分含量为1～10％，所述组分D的重量百分含量为5～30％；助剂质量为组分A、组分B、组分C、组分D质量之和的0.8～5倍。
4.如权利要求1～3之一所述的分散黑染料组合物，其特征在于所述组分A为下列之一或其中一种以上的混合物：
5.如权利要求1～3之一所述的分散黑染料组合物，其特征在于所述组分B为下列之一或其中一种以上的混合物：
6.如权利要求1～3之一所述的分散黑染料组合物，其特征在于所述组分C为下列之一或其中一种以上的混合物：
7.如权利要求1～3之一所述的分散黑染料组合物，其特征在于所述组分D为下列之一或其中一种以上的混合物：
8.如权利要求1所述的分散黑染料组合物，其特征在于：所述分散黑染料组合物由重量百分含量50～90％的化合物(I-1)、重量百分含量为4～30％的化合物(II-1)、重量百分含量为1～15％的化合物(III-1)和重量百分含量为5～35％的化合物(IV-1)组成；
9.如权利要求4所述的分散黑染料组合物，其特征在于：所述分散黑染料组合物由化合物(I-1)、化合物(II-1)、化合物(III-1)、化合物(IV-1)和助剂木质素磺酸钠组成，基于所述的化合物(I-1)、化合物(II-1)、化合物(III-1)和化合物(IV-1)，化合物(I-1)重量百分含量为55～90％，化合物(II-1)重量百分含量为4～25％，化合物(III-1)重量百分含量为1～10％，化合物(IV-1)重量百分含量为5～30％；木质素磺酸钠质量为化合物(I-1)、化合物(II-1)、化合物(III-1)和化合物(IV-1)质量之和的1～2倍；
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