CN101384767A - 对聚酯进行染色的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种根据尽染法对聚酯纤维材料进行染色的方法，该方法包括以下步骤：(a)用一种或多种表面活性剂对纤维材料进行预处理，(b)用一种或多种分散染料染色，和(c)用羟基烷基亚磺酸或羟基烷基亚磺酸的盐进行还原后处理，其中步骤(a)、(b)和(c)在单一液体中相继进行。

Description

对聚酯进行染色的方法

技术领域

本发明涉及一种根据尽染法使用分散染料对聚酯纤维材料进行染色的方法。

背景技术

以纱线或平面纺织物(例如机织物)形式的聚酯(PES)纤维材料的常规染色方式通常由至少三个单独的工艺步骤组成。为了除油/清洁目的，在预处理步骤中的纤维材料用含有表面活性剂的洗涤液处理，该洗涤液还可包含其它助剂如脱浆剂或漂白剂。在第二步的染色步骤本身中，在酸性pH范围内温度升高时用分散染料处理聚酯纤维。为了提高不褪色性，在碱性pH范围内通过还原后处理除去以上述方式染色的纤维材料表面粘着的染料微粒。因而染色后的布料是中性的，以至于最终产品保持中性至一点点酸性pH。该多步骤工艺还需要三种不同的清洁和染色液，相对耗时，同时产生大量的污染物充斥的废液。

因此需要更高效、更省时且同时更加有益于环境的聚酯纤维材料染色的方法。

现已令人惊讶地发现，上述的多步骤工序可以被大大简化，并通过在染料浴中进行预洗、在酸性pH下在同一染料浴中使用特定还原剂进行还原后处理，在单一液体中进行通常称作“一体化(all-in-one)”的工序。

发明内容

本发明涉及一种根据尽染法对聚酯纤维材料染色的方法，该方法包括以下步骤：

(a)用一种或多种表面活性剂对纤维材料进行预处理，

(b)用一种或多种分散染料染色，和

(c)用羟基烷基亚磺酸或羟基烷基亚磺酸的盐进行还原后处理，

其中步骤(a)、(b)和(c)在单一液体中相继进行。

本发明的方法适合对基于合成聚酯的纤维材料进行染色，该方法既能适用于合成聚酯，也能适用于待用的纯聚酯和PES的共混织物。

优选直线型芳族聚酯，其通过对苯二酸和乙二醇或者对苯二酸和1，4-双(羟基—甲基)环己烷，比如，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)缩聚得到。

对于本领域普通技术人员来说在步骤(a)中适合清洁和/或除油的表面活性剂是已知的，大部分可商购。

在步骤(a)中，优选使用非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。尤其优选非离子表面活性剂。

适宜的非离子表面活性剂特别是包含氧化烯基团、尤其是氧乙烯基团的化合物，如脂肪醇聚乙二醇醚(脂肪醇乙氧基化物)、烷基酚聚乙二醇醚、脂肪酸乙氧基化物、脂肪胺乙氧基化物、乙氧基化的三酸甘油酯和单烷基化的聚乙二醇醚以及末端烷基化的聚乙二醇醚。

通常，脂肪醇聚乙二醇醚是2-20mol环氧烷烃尤其是环氧乙烷和1mol具有8-22个碳原子的饱和或不饱和一元醇的加成产物。

列入考虑范围的饱和脂肪一元醇包含天然醇，例如月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇或者硬脂醇，并还有合成醇，例如2-乙基己醇、1，1，3，3-四甲基丁醇、辛-2-醇、异壬醇、三甲基己醇、三甲基壬醇、癸醇、C₉-C₁₁氧基-醇、十三醇或者异十三醇。

不饱和脂肪一元醇包括，例如十二烯基醇、己烷癸烯基醇或者油醇。

适宜的脂肪醇聚乙二醇醚也是两种或更多种醇的混合物的环氧烷烃加合物，例如源自大豆脂肪酸、棕榈核脂肪酸或者动物脂油的醇的混合物。

适宜的烷基酚聚乙二醇醚是2-20mol环氧烷烃尤其是环氧乙烷和1mol烷基酚的加成产物。其实例是乙氧基化的4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚、乙氧基化的4-(1，3，5-三甲基己基)苯酚、乙氧基化的4-十二烷苯酚、乙氧基化的2，4-双(1，3，5-三甲基己基)苯酚和乙氧基化的2，4，6-三丁基苯酚。

脂肪酸乙氧基化物、脂肪胺乙氧基化物和乙氧基化的三酸甘油酯是2-20mol环氧烷烃尤其是环氧乙烷分别和1mol脂肪酸、脂肪胺或三酸甘油酯的加成产物。

代替在步骤(a)中使用的末端羟基的聚乙二醇醚，也可能使用其磷酸化的衍生物，即相应的磷酸酯和盐。

其它适宜的组分(a)是单烷基化的聚乙二醇醚(例如乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、三甘醇单甲醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚和三甘醇单丁醚)，还有二烷基化的聚乙二醇醚(例如乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三甘醇二甲醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二丁醚和三甘醇二丁醚)。

在步骤(a)中，优选使用单烷基化的聚乙二醇醚或脂肪醇聚乙二醇醚。

尤其优选的表面活性剂是三甘醇单丁醚和乙氧基化的十三醇磷酸酯(钾盐)。

除了包含一种或多种表面活性剂之外，在步骤(a)中使用的洗涤液还可包含其它织物助剂，例如脱浆剂、漂白剂、润湿剂、酶、稳定剂、配位剂、分散剂、防泡沫产生剂和pH调节剂。

步骤(a)优选在稍微加温的条件下进行，优选30-60℃，尤其是35-50℃。

预处理浴的pH值优选被调节至2.5-6.5的范围，尤其是3.0-6.0，并且使用适宜的缓冲剂体系。

步骤(b)中对纤维材料进行的一种或多种染料的施用通常在100-160℃温度下、优选120-150℃下，通过尽染法在常用阴离子或非离子分散剂以及可选的常用溶胀剂(载体)的存在下自水分散液进行。

原则上，已知用于聚酯染色的任意一种分散染料都能在本发明方法中使用。

优选下列分散染料：

C.I.分散黄114，C.I.分散黄211，C.I.分散黄54，C.I.分散橙25，C.I.分散橙30，C.I.分散橙31，C.I.分散橙44，C.I.分散橙61，C.I.分散红50，C.I.分散红73，C.I.分散红82，C.I.分散红167，C.I.分散红324，C.I.分散红356，C.I.分散红376，C.I.分散红382，C.I.分散红383，C.I.分散紫93:1，C.I.分散紫107，C.I.分散蓝56，C.I.分散蓝60，C.I.分散蓝79:1，C.I.分散蓝93:1，C.I.分散蓝165，C.I.分散蓝284，C.I.分散蓝291，C.I.分散蓝354。

染料可以单独或者以混合物施用。

优选使用两种或三种染料的混合物。但是，也可以使用四种或者更多种的染料混合物，特别是在产生灰度时。

染料浴中使用的各种染料的量取决于预计的色调深度而可能在宽范围内变化。通常，以准备染色的纤维材料重量计为0.01-35重量％，尤其是0.1-15重量％的用量已经证明是有利的。

溶液配比可以在宽范围内选择，例如在1:2-1:50范围内，优选1:3-1:15。

步骤(b)优选pH 3.0-5.5的范围内进行，尤其是pH 3.5-5.0。

在后处理步骤(c)中使用的还原剂是α-羟烷基亚磺酸或其盐，优选其钠盐。

下列是适宜的羟基亚磺酸实例：羟甲基亚磺酸、1-羟乙基亚磺酸、1-羟丙基亚磺酸、1-羟丁基亚磺酸、1-羟基-1-甲基乙基亚磺酸、1-羟基-1-乙基丙基亚磺酸、1-羟基-1-甲基丙基亚磺酸和1-羟基-1-甲基戊基亚磺酸。

优选还原剂是羟甲基亚磺酸和羟甲基亚磺酸的盐，尤其是羟甲基亚磺酸钠。

α-羟烷基亚磺酸不同于大多数其它惯用还原剂，因为其也能在酸性pH范围使用，本发明方法步骤(c)中pH优选设定在3.5-6.5的范围内，尤其是4.0-6.0的范围内。

有利的是，步骤(c)在50-100℃下进行，优选60-90℃。

本发明方法的重要优点是这三个步骤(a)、(b)和(c)全都可以在酸性pH范围内进行，优选pH值在2.5-6.5。

在本发明的方法中，同时存在于染料浴中的纤维素纤维(例如棉纤维)不会吸收颜色或者是仅仅吸收微量的颜色(非常优良的保护)，以至于该方法还非常适合对聚酯/纤维素纤维共混织物进行染色。

本发明方法也非常适于对合成聚酯的微纤维进行染色或印花。微纤维被认为是由具有小于1丹尼尔(1.1dTex)个体细度的线制成的纤维材料。这种微纤维是已知的，并一般通过熔体纺丝生产。

所述织物材料可以是各种各样的加工形式，例如以纤维、纱线、机织物或针织物和毛毡的形式。

本发明获得了在多种情况下具有良好色牢度特性的染色，比如，例如对于氯、磨擦、湿度、湿磨、洗涤、水、海水和汗液，都可以具有良好的色牢度特性。耐洗涤色牢度特性尤其具有很好的价值。

通过本发明的“一体化”方法，可以将预处理、染色和还原后处理的总体持续时间缩短到大约70-150min(常规PES染色方式的总体持续时间是大约70-150min)。

由于本发明方法在后处理步骤后仅仅需要一次洗涤操作，因此该工序中使用的总水量比常规方法的使用量低约50％。

该方法还能实现节约约40％的能量。

下面的实施例用来解释本发明。除非本文中另外指明，否则份数是重量份数，百分比是重量百分比。温度是摄氏温度。重量份数和体积份数之间的关系与克和立方厘米之间的关系相同。

具体实施方式

实施例1：

2.0kg PES微纤维织物(0.8d)浸入加热到40℃的液体，其包含：

2g/l洗涤液(15％三甘醇丁醚，12％乙氧基化的十三醇磷酸钾盐，10％

 OFA(表面活性剂，由Sasol供应)和63％的水)；

1g/l 

 DPL(分散剂，Ciba Specialty Chemicals)；

1g/l 

 UNI(防泡沫产生剂，Ciba SpecialtyChemicals)；

1g-l 

 AB-45(酸性缓冲剂，Ciba Specialty Chemicals)。

5min后，使用分散染料

橙SD(Ciba Specialty Chemicals)，

红宝石SD(Ciba Specialty Chemicals)和

深蓝SD(Ciba SpecialtyChemicals)以按照在液体中的浓度是1.3％(橙SD)，3.0％(

红宝石SD)和0.2％(

深蓝SD)的量加入。然后液体以2℃/min分的速率被加热至130℃。40min.后达到130℃时，液体以2.5℃/min.的速率被冷却至80℃。然后加入2g/l还原剂(24.9％羟甲烷亚磺酸/钠盐，0.2％Proxel GXL(防腐剂，Avecia公司)，74.9％的水)，pH是约5。20min.后在80℃下得到的染布用水洗涤并干燥。得到一种具有良好的全面色牢度特性、尤其是在光下和洗涤时高度不褪色特性的暗红色染色。

表1中给出了根据ISO 105 C01测量的耐洗涤色牢度值。

实施例2：

2.070kg的PES微纤维织物(0.8d)按实施例1中所述方式使用

橙SD，

红宝石SD和

深蓝SD染色。染料的加入量按照在液体中的浓度是0.8％(橙SD)，0.3％(

红宝石SD)和2.4％(

深蓝SD)的量加入。湿工序的总时间是135min.。得到一种具有良好的全面色牢度特性、尤其是在光下和洗涤时高度不褪色特性的深蓝色染色。

表1中给出了根据ISO 105 C01测量的耐洗涤色牢度值。

实施例3：

2.780kg的PES微纤维织物(0.8d)按实施例1中所述方式使用

橙SD，红宝石SD和

深蓝SD染色。染料的加入量按照在液体中的浓度是0.73％(

橙SD)，0.048％(

红宝石SD)和0.5％(

深蓝SD)的量加入。引入2g/l  AB-45；加热速率是3℃/min.。20min.后在130℃下，液体以5℃/min.的速率被冷却至80℃。湿工序的总时间为90min.。得到一种具有良好的全面色牢度特性、尤其是在光下和洗涤时高度不褪色特性的灰色染色。

表1中给出了根据ISO 105 C01测量的耐洗涤色牢度值。

表1：根据ISO 105 C01(40℃×30min.)测量的耐洗涤色牢度值

 

实施例	CA	CO	PA	PES	PAN	WO
							1	3-4	4-5	3-4	4	4-5	4-5
2	4-5	4-5	4-5	4-5	5	5
							3	4-5	4-5	4-5	4-5	5	5

Claims (9)

1.根据尽染法对聚酯纤维材料染色的方法，该方法包括以下步骤：

(a)用一种或多种表面活性剂对纤维材料进行预处理，

(b)用一种或多种分散染料染色，和

(c)用羟基烷基亚磺酸或羟基烷基亚磺酸的盐进行还原后处理，

其中步骤(a)、(b)和(c)在单一液体中相继进行。

2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)中使用非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。

3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)中使用单烷基化的聚乙二醇醚或脂肪醇聚乙二醇醚。

4.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)中使用下列组中的一种或多种染料：

C.I.分散黄114，C.I.分散黄211，C.I.分散黄54，C.I.分散橙25，C.I.分散橙30，C.I.分散橙31，C.I.分散橙44，C.I.分散橙61，C.I.分散红50，C.I.分散红73，C.I.分散红82，C.I.分散红167，C.I.分散红324，C.I.分散红356，C.I.分散红376，C.I.分散红382，C.I.分散红383，C.I.分散紫93:1，C.I.分散紫107，C.I.分散蓝56，C.I.分散蓝60，C.I.分散蓝79:1，C.I.分散蓝93:1，C.I.分散蓝165，C.I.分散蓝284，C.I.分散蓝291，C.I.分散蓝354。

5.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)中使用羟甲基亚磺酸或羟甲基亚磺酸的盐。

6.如权利要求1所述的方法，其中在全部三个步骤(a)、(b)和(c)中液体pH值是2.5-6.5。

7.如权利要求1所述的方法，其中聚酯纤维材料由纯聚酯或聚酯/纤维素共混织物构成。

8.如权利要求7所述的方法，其中聚酯纤维材料由微纤维构成。

9.根据权利要求1所述的方法生产的染色的聚酯纤维材料。