CN101446047A - 涤纶纤维分散染料低温染色促进剂bente与工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于涤纶纤维低温染色的促进剂BENTE和其工艺。促进剂BENTE按重量百分比组成为：有机化合物BLB 85～97％，复合乳化剂3～15％。复合乳化剂按重量百分比组成为：亲水性的非离子表面活性剂98～60％，疏水性的非离子表面活性剂0～30％，助乳化剂2～10％。其染色工艺为分散染料0.1～5％(o.w.f)，促进剂BENTE1～10％(o.w.f)，pH4.5～7，浴比1∶10～1∶50，50～60℃入染，以2℃/min速度升温至90～110℃，保温60～80min。该染色工艺既方便使用又能赋予涤纶用分散染料染色时染色阶段的染色益处，降低染色温度，减少污染和成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种以芳香族酯类化合物为主要成分的，适用于涤纶纤维分散染料低温染色用促进剂BENTE，应用该促进剂BENTE来降低涤纶纤维染色温度，并且达到较好染色效果的染色技术。
背景技术
涤纶是疏水性的合成纤维，在常压下染色性较差。涤纶传统染色工艺主要有高温高压染色、热熔法、载体染色等。高温高压染色需要耐高压的加工设备，耗用大量的热能，并且存在低聚物易析出的缺点；热熔法能耗高，染色产品手感及色泽鲜艳度不理想；载体法所用的载体有不愉快的气味或有毒性，染色后载体去除困难，并且染色废水对环境污染严重等。随着印染行业节能降耗的迫切性日益增加，以及含涤多元纤维混纺交织产品的需求量不断加大，研究在低温条件下染色已成为当前发展趋势。低温染色，一方面可降低工艺设备、工厂建设投资、能源和生产周期等方面的费用，节约成本，降低能耗，提高生产效率；另一方面可解决高温对氨纶、羊毛、真丝等不耐高温纤维的影响问题，使各种纤维的优势得以充分发挥，获得高品质的染色织物，拓展涤纶复合纤维织物的染色技术。
目前在国内外，有部分涤纶分散染料低温染色促进剂已在实际生产中应用。国外的促进剂产品性能较好，在较低温度下，上染率能达到较好的水平，并且对色牢度的影响不大；相对而言，国内的促进剂对染料的促染效果较差，并且降低了染料的色牢度。所以，急需研究开发一种在低温下能提高涤纶纤维分散染料上染率的环保型助剂及其染色技术。
我们研究了一系列不同结构的芳香族酯类化合物，分析它们在各种染色条件下对涤纶纤维结构和染色性能的影响，并通过乳化剂的筛选和复配，研制了一种无毒、环保、稳定性好的涤纶纤维分散染料染色促进剂BENTE，并开发了相应的染色应用技术，结果表明其能显著提高分散染料在涤纶纤维上的上染率，并且对染色织物的色牢度影响不大。
发明内容
本发明的目的在于：(1)针对国产的促进剂促染效果达不到常规载体染色的效果，提供一种涤纶纤维低温染色用的促进剂BENTE；(2)提供一种应用该染色促进剂BENTE染色的工艺技术。
本发明采用的技术方案如下：一种涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，包括有机化合物BLB和复合乳化剂，按重量百分比组成如下：
有机化合物BLB 85～97％
复合乳化剂 3～15％
本发明的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，所述的有机化合物BLB为芳香族酯类化合物，其化学表达式为：
其中R1为CnH2n+1，
或
中的一种；R2为H，CnH2n+1，OH，COOH，CHO，OR，
或中的一种；R3为H，CnH2n+1，OH，COOH，CHO，OR，
或
中的一种；R4为H，CnH2n+1，OH，COOH，CHO，OR，或
中的一种。
本发明的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，所述的复合乳化剂由亲水性非离子表面活性剂，疏水性非离子表面活性剂和助乳剂组成。
本发明的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，所述复合乳化剂中的亲水性非离子表面活性剂，疏水性非离子表面活性剂和助乳剂按重量百分比组成如下：
亲水性的非离子表面活性剂 60～98％
疏水性的非离子表面活性剂 0～30％
助乳化剂 2～10％
本发明的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，所述复合乳化剂中的亲水性非离子表面活性剂可以是烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯酯，聚氧乙烯蓖麻油，失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚的一种或几种。
本发明的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，所述复合乳化剂中的疏水性非离子表面活性剂可以是失水山梨醇单油酸酯，脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯蓖麻油的一种或几种。
本发明的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，所述复合乳化剂中的助乳剂是低分子醇类或醚类化合物，可以是异丙醇，正丁醇，丙三醇，乙二醇，1，2-丙二醇，乙醇，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，乙二醇二甲醚的一种或几种。
利用本发明的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE制备乳液的方法，步骤如下：先将复配好的复合乳化剂加入有机化合物BLB中，配制成促进剂BENTE，并将促进剂BENTE加热至液状，然后在乳化机中剧烈搅拌，并慢慢加入40-70℃温水；加入的水开始以微滴分散于BLB中，呈W/O型乳化液；继续加水，乳液变稀，最后粘度急剧下降，转相成O/W型稳定乳液。
利用本发明的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE进行染色的方法，具体如下：以涤纶纤维分散染料低温染色的促进剂BENTE为主要助剂，以磷酸二氢铵和适量醋酸配制成的pH4.5～7的溶液为缓冲液；随着染色温度的升高，使染液pH值始终保持在4.5～7之间；染色过程中依下列配比完成染色：
分散染料 0.1～5％o.w.f
促进剂BENTE 1～10％o.w.f
缓冲液 pH4.5～7
浴比 1：10～1：50
利用本发明涤纶纤维分散染料低温染色的促进剂BENTE进行染色的方法，步骤如下：将分散染料先用40～50℃温水化料，配制染液；在搅拌状态下，在染杯中依次加入缓冲液，促进剂BENTE，配制好的染料，入料完毕后，随之加入相应克重织物，50～60℃入染，以2℃/min速度升温至90～110℃，保温60～80min，接着以2℃/min速度降温至60℃，拿出织物水洗，烘干。
本发明具有如下有益效果：本发明涉及的染色促进剂BENTE，其有效成分为一种芳香族酯类化合物。其不溶于水或丙三醇，能溶于乙醇、乙醚、氯仿、油类，常温下无刺激性气味。根据相似相溶原理，涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯高聚物，理论上可以应用芳香族酯类化合物来调控染色过程中涤纶纤维的微结构，提高对纤维的溶胀性，使无定型区的分子链段活动更加容易，玻璃化温度降低，从而促进分散染料向纤维内部的扩散，最终能实现在较低温度下，提高分散染料在涤纶纤维上的上染率。BENTE作为染色促进剂对涤纶纤维有一定的增塑作用，从而能够改善涤纶纤维在低温条件下的分散染料染色性能。
然而，BLB为油状液体，在染浴中的溶解度很低，难以分散均匀，因而对涤纶纤维染色促进效果不均一，容易出现染色不均匀现象。在本发明中通过乳化的途径，使其以均匀细小的微滴状分散于水中，形成稳定的乳液体系，不仅对涤纶纤维起到提高上染率的促进作用，同时也保证了染色织物的匀染效果。
具体实施方式：
本发明采用转相乳化法来制备促进剂BENTE乳液，并发明促进剂BENTE在涤纶纤维低温染色中的应用工艺。下列实施方案，仅是举例说明，不是仅有的，所以，一切在本发明范围内或是与本发明相似的改变均包含于本发明保护范围之内。
实施例1：
1.乳化剂复配
烷基酚聚氧乙烯醚(Op-15) 95g
蓖麻油聚氧乙烯醚(El-40) 4g
异丙醇 1g
2.促进剂BENTE的配制
苯甲酸乙酯 96g
复合乳化剂 4g
3.乳液制备
把2g配制好的促进剂BENTE稍微加热至液状，然后在乳化机中以10000rpm剧烈搅拌2min，并慢慢加入98ml 40-70℃温水；加入的水开始以微滴分散于BLB中，呈W/O型乳化液；继续加水，乳液变稀，最后粘度急剧下降，转相成O/W型稳定乳液。
4.染色工艺
将分散染料先用40～50℃温水化料，配制染液，在搅拌状态下，在染杯中依次加入缓冲液，促进剂，已分散好的1％(o.w.f)分散染料。入料完毕后，随之加入2g织物，50℃入染，以2℃/min速度升温至103℃，保温60min，接着以2℃/min速度降温至60℃，拿出织物水洗。
实施例2：
1.乳化剂复配
烷基酚聚氧乙烯醚(Op-15) 96g
失水山梨醇单油酸酯(Span-20) 2g
正丁醇 2g
2.促进剂BENTE的配制
对羟基苯甲酸甲酯 97g
复合乳化剂 3g
3.乳液制备
把2g配制好的促进剂BENTE稍微加热至液状，然后在乳化机中以5000rpm剧烈搅拌10min，并慢慢加入98ml 40-70℃温水；加入的水开始以微滴分散于BLB中，呈W/O型乳化液；继续加水，乳液变稀，最后粘度急剧下降，转相成O/W型稳定乳液。
4.染色工艺
将分散染料先用40～50℃温水化料，配制染液，在搅拌状态下，在染杯中依次加入缓冲液，促进剂，已分散好的1％(o.w.f)分散染料。入料完毕后，随之加入2g织物，50℃入染，以2℃/min速度升温至100℃，保温60min，接着以2℃/min速度降温至60℃，拿出织物水洗。
实施例3：
1.乳化剂复配
失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚(Tween-80) 95g
失水山梨醇单油酸酯(Span-80) 4g
异丙醇 1g
2.促进剂BENTE的配制
水杨酸苯酯 96g
复合乳化剂 4g
3.乳液制备
把3g配制好的促进剂BENTE稍微加热至液状，然后在乳化机中以10000rpm剧烈搅拌5min，并慢慢加入97ml 40-70℃温水；加入的水开始以微滴分散于BLB中，呈W/O型乳化液；继续加水，乳液变稀，最后粘度急剧下降，转相成O/W型稳定乳液。
4.染色工艺
将分散染料先用40～50℃温水化料，配制染液，在搅拌状态下，在染杯中依次加入缓冲液，促进剂，已分散好的2％(o.w.f)分散染料。入料完毕后，随之加入2g织物，50℃入染，以2℃/min速度升温至110℃，保温60min，接着以2℃/min速度降温至60℃，拿出织物水洗。
实施例4：
1.乳化剂复配
失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚(Tween-20) 95g
失水山梨醇单油酸酯(Span-20) 4g
乙二醇丁醚 1g
2.促进剂BENTE的配制
水杨酸异丁酯 98g
复合乳化剂 2g
3.乳液制备
把2g配制好的促进剂BENTE稍微加热至液状，然后在乳化机中以2000rpm剧烈搅拌20min，并慢慢加入98ml 40-70℃温水；加入的水开始以微滴分散于BLB中，呈W/O型乳化液；继续加水，乳液变稀，最后粘度急剧下降，转相成O/W型稳定乳液。
4.染色工艺
将分散染料先用40～50℃温水化料，配制染液，在搅拌状态下，在染杯中依次加入缓冲液，促进剂，已分散好的1％(o.w.f)分散染料。入料完毕后，随之加入2g织物，50℃入染，以2℃/min速度升温至105℃，保温60min，接着以2℃/min速度降温至60℃，拿出织物水洗。
实施例5：
1.乳化剂复配
烷基酚聚氧乙烯醚(Op-15) 95g
脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO6) 4g
异丙醇 1g
2.促进剂BENTE的配制
苯甲酸丁酯 96g
复合乳化剂 4g
3.乳液制备
把1g配制好的促进剂BENTE稍微加热至液状，然后在乳化机中以10000rpm剧烈搅拌2min，并慢慢加入99ml 40-70℃温水；加入的水开始以微滴分散于BLB中，呈W/O型乳化液；继续加水，乳液变稀，最后粘度急剧下降，转相成O/W型稳定乳液。
4.染色工艺
将分散染料先用40～50℃温水化料，配制染液，在搅拌状态下，在染杯中依次加入缓冲液，促进剂，已分散好的1％(o.w.f)分散染料。入料完毕后，随之加入2g织物，50℃入染，以2℃/min速度升温至108℃，保温60min，接着以2℃/min速度降温至60℃，拿出织物水洗。
实施例6：
1.乳化剂复配
烷基酚聚氧乙烯醚(Op-15) 95g
失水山梨醇单油酸酯(Span-80) 4g
异丙醇 1g
2.促进剂BENTE的配制
水杨酸苯酯 97g
复合乳化剂 3g
3.乳液制备
把3g配制好的促进剂BENTE稍微加热至液状，然后在乳化机中以10000rpm剧烈搅拌3min，并慢慢加入97ml 40-70℃温水；加入的水开始以微滴分散于BLB中，呈W/O型乳化液；继续加水，乳液变稀，最后粘度急剧下降，转相成O/W型稳定乳液。
4.染色工艺
将分散染料先用40～50℃温水化料，配制染液，在搅拌状态下，在染杯中依次加入缓冲液，促进剂，已分散好的1％(o.w.f)分散染料。入料完毕后，随之加入2g织物，50℃入染，以2℃/min速度升温至105℃，保温60min，接着以2℃/min速度降温至60℃，拿出织物水洗。
实施效果：染色促进剂BENTE对涤纶纤维分散染料染色上染率的影响见表一。
表一：
| 染料 | 不加染色促进剂BENTE(％) | 加染色促进剂BENTE(％) |
| 分散黄E-3G200 | 76.1 | 94.9 |
| 分散红FB200 | 72.2 | 97.0 |
| 分散蓝2BLN100 | 61.2 | 95.7 |
| 分散黄M-4GL200 | 62.3 | 98.2 |
| 分散红SE-GFL200 | 67.6 | 98.3 |
| 分散蓝RSE 100 | 58.9 | 97.7 |
| 分散橙S-4RL100 | 58.1 | 94.1 |
| 分散红S-5BL100 | 53.9 | 91.2 |
| 分散蓝HGL200 | 51.4 | 95.8 |
促进剂BENTE对涤纶纤维分散染料染色织物色深值的影响见表二
表二：
| 染料 | 不加染色促进剂BENTE | 加染色促进剂BENTE |
| 分散黄E-3G200 | 12.35 | 18.73 |
| 分散红FB200 | 6.58 | 9.78 |
| 分散蓝2BLN100 | 7.04 | 9.93 |
| 分散黄M-4GL200 | 8.30 | 21.08 |
| 分散红SE-GFL200 | 14.73 | 18.23 |
| 分散蓝RSE100 | 5.88 | 18.06 |
| 分散橙S-4RL100 | 5.67 | 7.59 |
| 分散红S-5BL100 | 9.77 | 15.03 |
| 分散蓝HGL200 | 6.37 | 10.75 |
促进剂BENTE对涤纶纤维分散染料的染色效果与采用常规染色方法的染色效果比较见表三。
表三：
促进剂BENTE对涤纶纤维分散染料染色织物色牢度的影响见表四。
表四：
由上述各表对比结果可知：
1.在105℃时，促进剂BENTE能显著提高九只高中低温型分散染料在涤纶纤维上的上染率和染色纤维的色深值。对于分散蓝2BLN、分散黄M-4GL、分散红SE-GFL、分散蓝RSE和分散橙S-4RL这几只分散染料，促进剂BENTE的促染效果超过常规载体冬青油的促染效果；对于分散黄M-4GL和分散红SE-GFL染料，促进剂BENTE的促染效果甚至超过高温高压染色的效果。另外，促进剂BENTE对这九只不同结构分散染料有良好的适用性。它对涤纶纤维的低温染色起到明显的促染作用，既能显著降低染色温度，又能达到良好的染色效果。
2.从与经高温高压染色的涤纶织物，以及不加促进剂BENTE染色的涤纶织物相对比分析，表明促进剂BENTE加入染浴中后，其对染色涤纶织物的皂洗牢度、升华牢度、干湿摩擦牢度影响不是很大。这说明促进剂BENTE对染料的牢度无不良影响。
Claims (10)
1.一种涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，其特征在于包括有机化合物BLB和复合乳化剂，按重量百分比组成如下：
有机化合物BLB 85～97％
复合乳化剂 3～15％
2.根据权利要求1所述的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，其特征在于所述的有机化合物BLB为芳香族酯类化合物，其化学表达式为：
其中R1为CnH2n+1，
或中的一种；R2为H，CnH2n+1，
OH，COOH，CHO，OR，
或中的一种；R3为H，CnH2n+1，
OH，COOH，CHO，OR，
或
中的一种；R4为H，CnH2n+1，
OH，COOH，CHO，OR，或中的一种。
3.根据权利要求1所述的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，其特征在于：所述的复合乳化剂由亲水性非离子表面活性剂，疏水性非离子表面活性剂和助乳剂组成。
4.根据权利要求3所述的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，其特征在于：复合乳化剂中的亲水性非离子表面活性剂，疏水性非离子表面活性剂和助乳剂按重量百分比组成如下：
亲水性的非离子表面活性剂 60～98％
疏水性的非离子表面活性剂 0～30％
助乳化剂 2～10％
5.根据权利要求3或4所述的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，其特征在于复合乳化剂中的亲水性非离子表面活性剂可以是烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯酯，聚氧乙烯蓖麻油，失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚的一种或几种。
6.根据权利要求3或4所述的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，其特征在于复合乳化剂中的疏水性非离子表面活性剂可以是失水山梨醇单油酸酯，脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯蓖麻油的一种或几种。
7.根据权利要求3或4所述的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE，其特征在于复合乳化剂中的助乳剂是低分子醇类或醚类化合物，是异丙醇，正丁醇，丙三醇，乙二醇，1，2-丙二醇，乙醇，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，乙二醇二甲醚的一种或几种。
8.一种利用权利要求1所述的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE制备乳液的方法，其特征在于步骤如下：先将复配好的复合乳化剂加入有机化合物BLB中，配制成促进剂BENTE，并将促进剂BENTE加热至液状，然后在乳化机中剧烈搅拌，并慢慢加入40-70℃温水；加入的水开始以微滴分散于BLB中，呈W/O型乳化液；继续加水，乳液变稀，最后粘度急剧下降，转相成O/W型稳定乳液。
9.一种利用权利要求1所述的涤纶纤维分散染料低温染色促进剂BENTE进行染色的方法，其特征在于：以涤纶纤维分散染料低温染色的促进剂BENTE为主要助剂，以磷酸二氢铵和适量醋酸配制成的pH 4.5～7的溶液为缓冲液；随着染色温度的升高，使染液pH值始终保持在4.5～7之间；染色过程中依下列配比完成染色：
分散染料 0.1～5％ o.w.f
促进剂BENTE 1～10％ o.w.f
缓冲液 pH 4.5～7
浴比 1：10～1：50
10.如权利要求9所述的利用涤纶纤维分散染料低温染色的促进剂BENTE进行染色的方法，其特征在于步骤如下：将分散染料先用40～50℃温水化料，配制染液；在搅拌状态下，在染杯中依次加入缓冲液，促进剂BENTE，配制好的染料，入料完毕后，随之加入相应克重织物，50～60℃入染，以2℃/min速度升温至90～110℃，保温60～80min，接着以2℃/min速度降温至60℃，拿出织物水洗，烘干。
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