CN102464899A - 改性聚酯纤维专用染料及染色方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性聚酯纤维专用染料及染色方法。该改性聚酯纤维专用染料，按重量份数计，由下述组分组成：碱性品绿99～121份，阳离子红XGRL 198～242份，阳离子黄XGL 144～176份。本发明的改性聚酯纤维专用染料，具有如下优点：(1)染色温度低，在100℃左右即可进行；(2)染料利用率高、固色率高达98～99％，印染废水中色度低，既环保又减少污水处理量，并节约染料使用量；(3)染色产品色牢度好；(4)深染效果好，染后纤维黑色纯正，解决了长期以来市售阳离子染料染色改性聚酯深染性不好的难题；(5)染色稳定性好，重现性好、色光波动性小；(6)配方简单，原料易得，而且成本低廉。

Description

改性聚酯纤维专用染料及染色方法

技术领域

本发明涉及一种纤维染料及染色方法，尤其涉及一种改性聚酯纤维专用染料及染色方法。

背景技术

从化学纤维问世以来，合成纤维特别是聚酯纤维的发展尤为迅速，我国聚酯纤维产量居世界首位，是国内生产量和消费量最大的纺织纤维。聚酯纤维是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。工业化大量生产的聚酯纤维是用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的。聚酯纤维具有强度高、模量高、弹性和耐光性好，尺寸稳定性好、易洗快干等优点，是一种比较受欢迎的纺织材料。由于聚酯纤维分子中缺少直接与染料结合的官能团，只能用分散染料染色，而聚酯纤维的结晶度高、结构紧密，染料分子不易进入纤维内部，故聚酯纤维染色困难，需要在高达130℃的温度进行染色。这样就限制了聚酯纤维与其他不耐高温的纤维如羊毛、蚕丝、醋纤和氨纶等纤维进行混纺，产品的性能和风格受到限制。

载体染色法可使聚酯纤维的染色温度降低至100℃左右，然而早期使用的载体毒性大、气味重且染色后难脱载，织物上有残留有异味。中国发明专利200810202881.X，公开了一种涤纶环保型染色载体的制备方法，可使涤纶降至85～100℃染色。但分散染料低温染色效果，与130℃常规染色效果相比，染料浓度要增加，且牢度大大下降。

为改善聚酯纤维的染色性能，常在其共混纺丝时加入适当的改性添加剂如共聚酯进行改性，纺织科技人员通过聚酯聚合时第三单体、第四单体的加入，生产易染共聚酯纤维，又称改性聚酯。。阳离子染料染色改性聚酯是纤维与染料离子结合，染色牢度好，特别是摩擦牢度和水洗牢度尤为理想。染料吸进率高，染料利用率达90％以上，减少了染色污水对环境的污染。因此阳离子染料易染共聚酯纤维发展很快。上海联吉合纤有限公司开发的多元醇共聚酯，商品名为派丝特(PARSTER)纤维，是一种阳离子染料易染共聚酯纤维，该多元醇共聚酯的制备方法记载在申请号为200910200062.6的中国发明专利中。派丝特纤维可在98℃～100℃的温度条件下使用阳离子染料染色。但该纤维用现有阳离子染料染深色上染效果差，特别是染黑色，即使大幅增加染料浓度也不能达到预期效果，严重制约了派丝特纤维后道产品开发和市场推广。

目前在改性聚酯纤维上染工艺中使用的染料均采用腈纶纤维用的阳离子染料。由于腈纶纤维和改性聚酯纤维化学结构上的不同，其上染机理也不相同，染料的上染曲线、工艺参数等均有较大差异。所以简单的将腈纶纤维用的阳离子染料应用于改性聚酯纤维染色工艺，存在一定的缺陷。具体表现如下：

(1)阳离子染料的K值、上染特性、饱和值都是建立在研究腈纶染色基础上的，这些对改性聚酯并不完全适用。

(2)传统的阳离子染料配制的三元色配伍性并不适合改性聚酯纤维，导致染色的重现性差，色光不稳定；

(3)深染性差，特别是上染黑色，即使增加染料浓度也不能达到标准黑色色光的要求。

发明内容

为解决上述改性聚酯纤维染色应用上的缺陷，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种改性聚酯纤维专用染料。发明人针对改性聚酯纤维的特点，系统地研究了阳离子染料上染改性聚酯的特性。在对现有市售阳离子染料逐个筛选的基础上，还拓展到碱性染料之中，不但对染料的上染曲线、染料固色率、工艺条件等进行研究，同时，还对染料的发色效率、位阻效应进行了研究和组合。在经过海选后的染料复配物对改性聚酯进行染色，固色率明显提高，解决了长期以来存在的改性聚酯深染性不好的难题，印染污水的色度大幅下降。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种改性聚酯纤维的染色方法，采用上述的改性聚酯纤维专用染料，可提高深色，特别是黑色深染的效果。

本发明通过下述技术方案得以实现：

一种改性聚酯纤维专用染料，按重量份数计，由下述组分组成：

碱性品绿99～121份，

阳离子红XGRL 198～242份，

阳离子黄XGL 144～176份。

进一步的，上述改性聚酯纤维专用染料，按重量份数计，还包括：碱性橙9～11份。

优选的，一种改性聚酯纤维专用染料，按重量份数计，由下述组分组成：

碱性品绿       105～115份，

阳离子红XGRL   210～230份，

阳离子黄XGL    150～170份，

碱性橙         9～11份。

最优的，一种改性聚酯纤维专用染料，按重量份数计，由下述组分组成：

碱性品绿      110份，

阳离子红XGRL  220份，

阳离子黄XGL  160份，

碱性橙10份。

按照上述比例称取各原料，搅拌混合复配，即可制得本发明的改性聚酯纤维专用染料。本发明的改性聚酯纤维专用染料可以采用本行业常规的染色方法对聚酯纤维进行染色。

本发明所所涉及的碱性品绿、阳离子红XGRL、阳离子黄XGL和碱性橙等原料均为常规的染料单体，可在化工市场上方便购得。

碱性品绿，又称品绿，英文名称Magentagreencrystals。由苯甲醛和N，N-二甲基苯胺在盐酸或硫酸中缩合生成四甲基代二氨基三苯甲烷的隐色碱性体后，在酸介质中被二氧化铅所氧化而制得。

阳离子红XGRL，又称红XGRL，英文名称Cationic Red x-GRL。是一种杂环系的单偶氮型阳离子染料。有良好的耐晒、耐洗牢度和较好的提升力。

阳离子黄XGL，又称黄XGL，英文名称Cationic Golden Yellow XGL。其物化性质为黄色均匀粉末，可用于醋酯纤维等的染色，色牢度好。

碱性橙，英文名称Basic Orange，中文别名：碱性艳橙G、碱性橙S、盐基金黄、碱性块橙，其物化性质为红棕色粉末，易溶于水成呈黄光橙色溶液。可用于棉、麻、粘胶等织物的染色，还可用于蚕丝、锦纶、纸浆的染色。

本发明还公开了一种改性聚酯纤维的染色方法，采用上述改性聚酯纤维专用染料进行染色。

优选的，一种改性聚酯纤维的染色方法，采用上述改性聚酯纤维专用染料，染色温度98～102℃。在此温度范围内色光变化小，染色质量稳定。

本发明的染料，是针对改性聚酯纤维特别是派丝特纤维而专门精心开发的深染性染料。发明人在海量实验基础上，通过对上百种染料单体的筛选，并精心组合，终于研发出了本发明。相对于现有聚酯纤维用染料，具有如下优点：

(1)染色温度低，在100℃左右即可进行，节约能耗；

(2)染料利用率高、固色率高达98～99％，印染废水中色度低，既环保又减少了污水处理量，并节约了染料使用量；

(3)染色产品色牢度好；

(4)深染效果好，染后纤维黑色纯正，解决了长期以来市售阳离子染料染色改性聚酯深染性不好的难题；

(5)染色稳定性好，重现性好、色光波动性小；

(6)配方简单，原料易得，而且成本低廉。

具体实施方式

在下述各实施例中，碱性品绿选用染料索引号为C.I.Basic Green 4的碱性品绿，阳离子红XGRL选用染料索引号为C.I.Basic Red 46的阳离子红XGRL，阳离子黄XGL选用染料索引号为C.I.Basic Yellow 28的阳离子黄XGL。碱性橙选用染料索引号为C.I.11270的碱性橙。

实施例1

称取下述原料：

105克碱性品绿，230克阳离子红XGRL，150克阳离子黄XGL，11克碱性橙。

制备方法：将上述原料搅拌混合复配，即可制得本发明的改性聚酯纤维专用染料。采用本行业常规的染色方法对改性聚酯纤维进行染色。

实施例2

称取下述原料：

115克碱性品绿，210克阳离子红XGRL，170克阳离子黄XGL，9克碱性橙。

制备方法：将上述原料搅拌混合复配，即可制得本发明的改性聚酯纤维专用染料。

采用本行业常规的染色方法对改性聚酯纤维进行染色。

实施例3

称取下述原料：

121克碱性品绿，198克阳离子红XGRL，176克阳离子黄XGL。

制备方法：将上述原料搅拌混合复配，即可制得本发明的改性聚酯纤维专用染料。

采用本行业常规的染色方法对改性聚酯纤维进行染色。

实施例4

称取下述原料：

99克碱性品绿，242克阳离子红XGRL，144克阳离子黄XGL。

制备方法：将上述原料搅拌混合复配，即可制得本发明的改性聚酯纤维专用染料。

采用本行业常规的染色方法对改性聚酯纤维进行染色。

实施例5

称取下述原料：

110克碱性品绿，220克阳离子红XGRL，160克阳离子黄XGL，10克碱性橙。

制备方法：将上述原料搅拌混合复配，即可制得本发明的改性聚酯纤维专用染料。

对派丝特纤维进行染色工艺：

实施例5改性聚酯纤维专用染料(o.w.f)    4％

醋酸(g/L)                             5％

NaCl(g/L)                             5％

浴比                                  1∶20

工艺流程：

每分钟1.5～2℃升至60℃，再每分钟升温1℃至100℃，保温70分钟。

比较例1

将阳离子染料黑X-O、阳离子染料黑XRL和本发明实施例1、3和5改性聚酯纤维专用染料采用常规染色工艺对派丝特纤维进行染色，对染后的色差、K/S值、固色率进行测试，实验数据见表1和表2。

表1：染色工艺色差表

(染色温度100℃)

常规染色工艺(1％o.w.f)	K/S值
		阳离子染料黑X-O	18.14
阳离子染料黑XRL	17.43
		实施例1改性聚酯纤维专用染料	20.35
实施例3改性聚酯纤维专用染料	19.67
		实施例5改性聚酯纤维专用染料	20.28

注：K为有色物质的吸收系数，S为散射系数。一般情况下，不单独计算K值，而是用K/S的比值来表示。K/S值越大，说明颜色越深。

表2：染色效果比较表

由表2可知，染色过程中加入实施例5改性聚酯纤维专用染料，染料固色率高，染料的上染率也大大提高。染色后剩余的脚水残留染料很少，污水处理负担会大大减轻。且染色不偏光。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为落在本发明的权利要求所要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种改性聚酯纤维专用染料，其特征在于，按重量份数计，由下述组分组成：

碱性品绿99～121份，

阳离子红XGRL 198～242份，

阳离子黄XGL 144～176份。

2.如权利要求1所述的改性聚酯纤维专用染料，其特征在于：还包括碱性橙9～11份。

3.如权利要求2所述的改性聚酯纤维专用染料，其特征在于，按重量份数计，由下述组分组成：

碱性品绿      105～115份，

阳离子红XGRL  210～230份，

阳离子黄XGL   150～170份，

碱性橙        9～11份。

4.如权利要求3所述的改性聚酯纤维专用染料，其特征在于，按重量份数计，由下述组分组成：

碱性品绿      110份，

阳离子红XGRL  220份，

阳离子黄XGL   160份，

碱性橙 10份。

5.如权利要求2～4中任一项所述的改性聚酯纤维专用染料，其特征在于：

碱性品绿选用染料索引号为C.I.Basic Green 4的碱性品绿，

阳离子红XGRL选用染料索引号为C.I.Basic Red 46的阳离子红XGRL，

阳离子黄XGL选用染料索引号为C.I.Basic Yellow 28的阳离子黄XGL，

碱性橙选用染料索引号为C.I.11270的碱性橙。

6.一种改性聚酯纤维的染色方法，其特征在于，采用权利要求1～5中任一项所述的改性聚酯纤维专用染料进行染色。

7.如权利要求6所述的改性聚酯纤维的染色方法，其特征在于，染色温度98～102℃。