CN102618079A - 分散染料组合物、染色方法及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分散染料组合物，所述分散染料组合物由原染料和助剂组成，所述原染料由0～2种通式表示为(I)的染料、0～2种通式表示为(II)的染料和0～2种通式表示为(III)的染料中的任意2～4种染料组成，式(I)中，R₁、R₃独自为氢或氯；R₂为氯或硝基；R₄为氢、甲基、乙基或甲氧基；R₅为氢、硝基或甲基；式(II)中，R₆为甲基、乙基或甲氧基；R₇为氢、硝基或甲基；式(III)中，R₈为氯或硝基；R₉为氢或氯；R₁₀为氢、硝基或甲基。本发明的分散染料组合物具有分散性能好和耐氧化性的优点，适应于涤纶织物在氧化剂存在下的前处理染色同浴的加工工艺；由该分散染料组合物染色获得的涤纶织物色光艳丽、皂洗牢度高、干摩擦牢度好和湿摩擦牢度优异。

Description

分散染料组合物、染色方法及其制备方法

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种用于前处理和染色同浴加工的分散染料组合物、染色方法及其制备方法。

背景技术

目前，随着印染加工节能降耗、节能减排的要求越来越高，因此，开发适合涤纶短流程的染色加工技术具有重要的意义。

根据涤纶纤维织造添加的人为杂质，主要有二类，一类是涤纶梭织物上的浆料和表面活性剂等杂质，浆料多为聚乙烯醇(PVA浆)、聚丙烯酸及酯类(PA浆)、或聚乙烯醇和聚丙烯酸及酯类的混合物。另一类是涤纶针织物上的油剂和表面活性剂等杂质，多为纺纱油剂和抗静电剂的复合物。

基于涤纶纤维或织物上存在人为添加的杂质，涤纶纤维或织物染色前必须先去除这些杂质，才能提高染色均匀性和染色牢度，否则会对染色产生不利影响，如产生色点、色斑、染色牢度下降等染色病疵。因而，目前工厂多采用前处理和染色分开加工，首先采用前处理剂，如碱、表面活性剂、氧化剂等，去除涤纶纤维上的各种杂质；其次通过几道水洗来充分去除涤纶纤维上的杂质；接着用分散染料或分散染料组合物来完成染色，最后通过还原清洗和几道水洗来去除涤纶表面的浮色，提高染色制品的水洗牢度、摩擦牢度等。因此，这种印染加工方法的流程长、能耗高，会产生大量的废水。

为此，开发一类耐氧化剂的性能优异的分散染料，是当前印染行业实现节能降耗、节能减排的主要课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种分散染料组合物、染色方法及其制备方法，所获得的分散染料组合物具有分散性能好和耐氧化性的优点，适应于涤纶织物在氧化剂存在下的前处理染色同浴的加工工艺，由该分散染料组合物染色获得的涤纶织物色光艳丽、皂洗牢度高、干摩擦牢度好和湿摩擦牢度优异。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种分散染料组合物，尤其是：所述分散染料组合物由原染料和助剂组成，所述原染料由0～2种通式表示为(I)的染料、0～2种通式表示为(II)的染料和0～2种通式表示为(III)的染料中的任意2～4种染料组成，

式(I)中，R₁、R₃独自为氢或氯；R₂为氯或硝基；R₄为氢、甲基、乙基或甲氧基；R₅为氢、硝基或甲基；

式(II)中，R₆为甲基、乙基或甲氧基；R₇为氢、硝基或甲基；

式(III)中，R₈为氯或硝基；R₉为氢或氯；R₁₀为氢、硝基或甲基。

优选的，在上述的分散染料组合物中，构成所述原染料的每种染料的质量占比为5-90％。

优选的，在上述的分散染料组合物中，所述助剂为亚甲基双甲基萘磺酸钠或亚甲基二萘磺酸钠。

优选的，在上述的分散染料组合物中，所述的助剂为下列的一种或两种以上的混合物：扩散剂NNO、分散剂MF、改性分散剂MF和分散剂CNF。

优选的，在上述的分散染料组合物中，所述分散染料组合物中助剂是原染料质量的0.8～5倍。

本发明还公开了一种涤纶织物的染色方法，尤其是，采用上述的分散染料组合物对涤纶织物进行染色，涤纶织物的前处理和染色同浴进行。

优选的，在上述的涤纶织物的染色方法中，涤纶织物的前处理和染色同浴一步进行，所述染色方法具体包括：将涤纶织物浸泡在染色溶液中，浴比为1∶10～1∶25，调节pH值为10.5～12.5，染色处理温度为120～135℃，染色时间为60～90分钟，所述染色溶液包括质量浓度为0.1～1％的过碳酸钠、分散染料组合物和质量浓度为0.03～0.3％的染色均染剂，分散染料组合物与涤纶织物的质量比为0.05～8％。

优选的，在上述的涤纶织物的染色方法中，涤纶织物的前处理和染色同浴一步进行，所述染色方法具体包括：将涤纶织物浸泡在染色溶液中，浴比为1∶10～1∶25，调节pH值为10.5～12.5，染色处理温度为120～135℃，染色时间为60～90分钟，所述染色溶液包括质量浓度为0.1～0.5％的双氧水、分散染料组合物和质量浓度为0.03～0.3％的染色均染剂，分散染料组合物与涤纶织物的质量比为0.05～8％。

优选的，在上述的涤纶织物的染色方法中，涤纶织物的前处理和染色同浴分步进行，所述染色方法具体包括：先在涤纶织物中加入过碳酸钠或双氧水进行前处理，调节pH值为10.5～12.5，前处理的温度为85～105℃，前处理的时间为20～40分钟，得到前处理残夜；再在前处理残液中加入分散染料组合物和染色匀染剂进行染色处理。

本发明还公开了一种如上述的分散染料组合物的制备方法，尤其是：将通式表示为(I)的染料、通式表示为(II)的染料、通式表示为(III)的染料和助剂按一定比例混合后，通过研磨进行微粒子化，获得分散染料组合物。

本发明与现有技术相比，其优点在于：

1、本发明的分散染料组合物具有很好的耐氧化性能和耐碱性，能满足涤纶纤维或织物的前处理染色同浴印染加工。

2、极大地丰富了适合前处理染色同浴印染加工的染料色谱范围，色泽范围从橙色～红色～蓝色～黑色。能满足印染加工对色泽的不同要求，因此，推广应用价值更具有实际意义。

3、因染色过程中过碳酸钠能分解生成双氧水，双氧水在碱性条件下，能完全分解涤纶纤维织物上的杂质，有浆杂质的退浆效率得到提高，无浆杂质的去除完全，涤纶纤维或织物的染色均匀性、染色牢度等得到明显的提高。

4、本发明涉及的分散染料组合物，在前处理染色同浴加工中，不影响分散染料上染涤纶纤维，能完成涤纶织物的染色。

5、与现有涤纶产品常规技术相比(前处理和染色非同浴)，水的用量是现有工艺技术的40～60％，同时能节约热能约30～50％。

6、经本发明方法加工的涤纶织物，染色牢度优异，皂洗牢度4-5级，干摩擦牢度4-5级，湿摩擦牢度4-5级。

具体实施方式

本发明的目的在于：通过染料复配来实现涤纶纤维或织物的短流程加工，以满足在氧化剂和碱存在下的前处理染色同浴工艺，同时通过染料复配来满足高性能要求的分散染料，以适应涤纶织物在氧化剂存在下的前处理染色同浴的加工工艺。

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种分散染料组合物，所述分散染料组合物由原染料和助剂组成，所述原染料由0～2种通式表示为(I)的染料、0～2种通式表示为(II)的染料和0～2种通式表示为(III)的染料中的任意2～4种染料组成，

式(I)中，R₁、R₃独自为氢或氯；R₂为氯或硝基；R₄为氢、甲基、乙基或甲氧基；R₅为氢、硝基或甲基；

式(II)中，R₆为甲基、乙基或甲氧基；R₇为氢、硝基或甲基；

式(III)中，R₈为氯或硝基；R₉为氢或氯；R₁₀为氢、硝基或甲基。

上述的分散染料组合物，应用时一般需要进行湿态研磨分散。例如将通式表示为(I)的染料、通式表示为(II)的染料、通式表示为(III)的染料和助剂按一定比例混合后，加入适量的水，通过研磨机或砂磨机进行微粒子化，当测定已分散的分散染料粒径为1-3μm时，停止研磨。

上述的分散染料组合物，应用时还可以进行干态研磨。经干态或湿态研磨，可以制成液状、乳膏态或经喷雾干燥制得标准商品染料。

助剂是常用助剂的一种或一种以上的任意混合物，如萘磺酸基甲醛缩合物、烷基萘磺酸基甲醛缩合物、苄基萘磺酸基甲醛缩合物、木质素磺酸盐等。具体为扩散剂NNO、分散剂MF、改性分散剂MF和分散剂CNF等。分散染料组合物中助剂是原染料质量的0.8～5倍。

本发明的分散染料组合物，其具有很好的耐氧化性能和耐碱性，能满足涤纶纤维或织物的前处理和染色同浴印染加工。

至今，在合成纤维中，涤纶产品无论是数量还是品种，都占据主导地位。涤纶织物包括涤纶梭织物、涤纶针织物、涤纶筒子纱线。涤纶纤维强度高、弹性好，其织物挺括、保形性好，且易洗、快干、免烫、不受虫蛀，因此，涤纶产品在市场上一直经久不衰。涤纶织物因含有人工添加的浆料或油剂等，如浆料多为聚乙烯醇或聚丙烯酸及酯类，又如油剂多为纺纱油剂和抗静电剂的复合物，染色加工时，纤维或织物上存在的这些杂质会对染色产生不利影响，如产生色点、色斑等染色病疵。因而在涤纶产品的染整工艺过程中，前处理过程主要是除去这些杂质。

由于染料行业的特殊性，通常没必要制备成纯染料制品，会有一些杂质存在，本发明的分散染料组合物制成的橙色～红色～蓝色～黑色成品染料，也允许含有少量的水及微量的其它杂质。

本发明的分散染料组合物中，通式表示为(I)、(II)和(III)的染料优选为如下化合物，可以增加分散染料组合物的耐氧化性和耐碱性。优选的化合物如下：

本发明的分散染料组合物中，构成所述原染料的每种染料的质量占比为5-90％。具体描述为：原染料中含有通式表示为(I)的染料时，通式表示为(I)的染料的质量占比为5～90％；原染料中含有通式表示为(II)的染料时，通式表示为(II)的染料的质量占比为5～90％；原染料中含有通式表示为(III)的染料时，通式表示为(III)的染料的质量占比为5～90％。

本发明还公开了一种涤纶织物的染色方法，其采用上述的分散染料组合物对涤纶织物进行染色，涤纶织物前处理和染色同浴进行。染色方法具体包括两种：一种是同浴一步法；另一种是同浴分步法。

同浴一步法主要适用于纤维或织物上杂质较少或织物组织结构较疏松织物的前处理染色同浴印染加工。该方法具体实现为：将涤纶织物浸泡在染色溶液中，浴比为1∶10～1∶25，调节pH值为10.5～12.5，染色处理温度为120～135℃，染色时间为60～90分钟，所述染色溶液包括质量浓度为0.1～0.5％的双氧水(或者是质量浓度为0.1～1％的过碳酸钠)、分散染料组合物和质量浓度为0.03～0.3％的染色均染剂，分散染料组合物与涤纶织物的质量比为0.05～8％。

同浴分步法主要适用于织物上杂质较多或织物组织结构特别紧密织物的前处理染色同浴印染加工。该方法具体实现为：先在涤纶织物中加入过碳酸钠或双氧水进行前处理，调节pH值为10.5～12.5，前处理的温度为85～105℃，前处理的时间为20～40分钟，得到前处理残夜；再在前处理残液中加入分散染料组合物和染色匀染剂进行染色处理。

过碳酸钠和双氧水具有良好的前处理性能，前处理效率高，浆料容易分解成低分子物，同时能去除纤维上的其它人为杂质。在涤纶织物的前处理和染色同浴加工过程中，由于本发明的分散染料组合物具有很好的耐氧化性能和耐碱性，所以可以在pH值为10.5～12.5的条件下进行染色，且过碳酸钠或双氧水不会影响到染色的效果。前处理与染色同浴进行，由于过程中不需要水的反复冲洗，节约了水资源，减少了废水的排放量，同时缩短了流程，降低了功耗。

为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1～15为分散染料组合物的制备。

实施例1

将21克通式表示为I-A的染料、25克通式表示为I-C的染料以及60克的分散剂MF，加水拼混后，用研磨机研磨分散，直至分散染料粒径为1-3μm时，停止研磨，再经高温喷雾干燥制得红色染料粉末(分散染料组合物)。

实施例2

将15克通式表示为I-C的染料、75克通式表示为II-A的染料以及80克的分散剂MF，加水拼混后，用研磨机研磨分散，直至分散染料粒径为1-3μm时，停止研磨。再经高温喷雾干燥制得蓝色染料粉末(分散染料组合物)。

实施例3

将75克通式表示为II-B的染料、10克通式表示为III-C的染料以及120克的分散剂MF，加水拼混后，用研磨机研磨分散，直至分散染料粒径为1-3μm时，停止研磨。再经高温喷雾干燥制得蓝色染料粉末(分散染料组合物)。

实施例4

将6克通式表示为I-D的染料、30克通式表示为II-A的染料、35克通式表示为III-A的染料以及300克的分散剂CNF，加水拼混后，用研磨机研磨分散，直至分散染料粒径为1-3μm时，停止研磨。再经高温喷雾干燥制得黑色染料粉末(分散染料组合物)。

实施例5～15

同实施例1～4的制备方法，分散染料组合物按表1的染料结构和计量数据将染料一、染料二、染料三、染料四和200克分散剂拼混。

表1

实施例16～实施例19为利用上述分散染料组合物对涤纶织物进行染色的方法。

实施例16

分散染料组合物为实施例1中的红色染料。

工艺流程：前处理和染色同浴→酸中和→冷水洗。

工序说明：

1、前处理和染色同浴一步：将100Kg涤纶梭织物放入高温高压喷射染色机中，加入1500升水，2Kg实施例1中的红色染料，3Kg染色匀染剂，4.5Kg过碳酸钠，用适量氢氧化钠调节溶液pH值为11.5。将上述溶液升温至130℃，在此温度下处理60分钟，完成后将残液排放。

2、酸中和：用含有酸性物质的溶液，调节pH值为6，在同一染色机中进行中和处理。

3、冷水洗：用冷水洗掉涤纶织物上的酸性物质，使得洗涤后的涤纶织物呈中性。

实施例17

分散染料组合物为实施例2中的蓝色染料。

工艺流程：前处理和染色同浴→酸中和→冷水洗。

工序说明：

1、前处理和染色同浴分步：将100Kg涤纶梭织物放入高温高压喷射染色机中，加入1500升水，5Kg过碳酸钠，用适量氢氧化钠调节溶液pH值为12。将上述溶液升温至90℃，在此温度下处理30分钟。接着加入3Kg实施例2中的蓝色染料，2Kg染色匀染剂，继续升温至130℃，在此温度下处理60分钟。完成后将残液排放。

2、酸中和：用含有酸性物质的溶液，调节pH值为6，在同一染色机中进行中和处理。

3、冷水洗：用冷水洗掉涤纶织物上的酸性物质，使得洗涤后的涤纶织物呈中性。

实施例18

分散染料组合物为实施例7中的红色染料。

工艺流程：前处理和染色同浴→酸中和→冷水洗。

工序说明：

1、前处理和染色同浴一步：将100Kg涤纶针织物放入高温高压喷射染色机中，加入2000升水，4Kg双氧水，4Kg实施例7中的红色染料，3Kg染色匀染剂，用适量氢氧化钠调节溶液pH值为11。将上述溶液升温至130℃，在此温度下处理75分钟。完成后将残液排放。

2、酸中和：用含有酸性物质的溶液，调节pH值为6，在同一染色机中进行中和处理。

3、冷水洗：用冷水洗掉涤纶织物上的酸性物质，使得洗涤后的涤纶织物呈中性。

实施例19

分散染料组合物为实施例7中的红色染料。

工艺流程：前处理和染色同浴→酸中和→冷水洗。

工序说明：

1、前处理和染色同浴分步：将100Kg涤纶梭织物放入高温高压喷射染色机中，加入2000升水，5Kg双氧水，用适量氢氧化钠调节溶液pH值为11.5。将上述溶液升温至95℃，在此温度下处理25分钟。接着加入3Kg实施例7中的红色染料，2.5Kg染色匀染剂，继续升温至130℃，在此温度下处理60分钟。完成后将残液排放。

2、酸中和：用含有酸性物质的溶液，调节pH值为6，在同一染色机中进行中和处理。

3、冷水洗：用冷水洗掉涤纶织物上的酸性物质，使得洗涤后的涤纶织物呈中性。

性能测试

分散染料组合物的耐氧化性能：在一定浓度的染料溶液中，分别加入0～1.5％的过碳酸钠，用氢氧化钠调节pH为12，将此染料溶液在130℃下处理30min，取冷却液5ml与20ml二甲基甲酰胺混合，定容至50ml，在TU-1810紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)上测试最大吸收波长处的吸光度值。结果见表2。

表2

由表2可知，实施例1和实施例3中的染料具有一定的耐氧化性，染料的吸光度随着过碳酸钠浓度的变化较小，对染料性能影响较小，能满足前处理染色一步法的加工要求。

耐摩擦色牢度：采用GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试。耐皂洗色牢度：采用GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测试。结果见表3。

表3

由表3可知，实施例16和实施例17的染色织物，具有优异的染色牢度，皂洗牢度4-5级，干摩擦牢度4-5级，湿摩擦牢度4-5级。

织物风格测试：在TYPE DRP-200悬垂风格仪(DAIEI KAGAKU SEIKIMFG CO.LTD)上测试。其中，LC代表织物的压缩变形；WC代表织物的压缩功；RC代表织物的压缩弹性；SMD代表织物表面厚度平均偏差。结果见表4。

酸性染色：工艺流程为：涤纶梭织物→退浆→热水洗(90℃)→热水洗(50℃)→酸性条件染色→还原清洗→热水洗(60℃)→冷水洗。

表4

由表4可知，与常规酸性染色织物相比，采用前处理染色同浴的加工方法，压缩变形(L_C)的直线性变大，压缩功(W_C)变小，表明织物不易被压缩；压缩弹性(R_C)明显增大，表明织物经压缩后具有明显的反弹性；表面厚度平均偏差(SMD)变小，表明织物表面光滑性增加；悬垂系数变大，表明织物的柔软度增加。而前处理染色同浴一步法和同浴二步法工艺，织物的加工风格指标较接近。这说明采用前处理染色一步法的加工方法的织物，具有更好的弹性、柔软性和光滑性。

综上所述，本发明技术方案的优点在于：

1、本发明的分散染料组合物具有很好的耐氧化性能和耐碱性，能满足涤纶纤维或织物的前处理染色同浴印染加工。

2、极大地丰富了适合前处理染色同浴印染加工的染料色谱范围，色泽范围从橙色～红色～蓝色～黑色。能满足印染加工对色泽的不同要求，因此，推广应用价值更具有实际意义。

3、因染色过程中过碳酸钠能分解生成双氧水，双氧水在碱性条件下，能完全分解涤纶纤维织物上的杂质，有浆杂质的退浆效率得到提高，无浆杂质的去除完全，涤纶纤维或织物的染色均匀性、染色牢度等得到明显的提高。

4、本发明涉及的分散染料组合物，在前处理染色同浴加工中，不影响分散染料上染涤纶纤维，能完成涤纶织物的染色。

5、与现有涤纶产品常规技术相比(前处理和染色非同浴)，水的用量是现有工艺技术的40～60％，同时能节约热能约30～50％。

6、经本发明方法加工的涤纶织物，染色牢度优异，皂洗牢度4-5级，干摩擦牢度4-5级，湿摩擦牢度4-5级。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种分散染料组合物，其特征在于：所述分散染料组合物由原染料和助剂组成，所述原染料由0～2种通式表示为(I)的染料、0～2种通式表示为(II)的染料和0～2种通式表示为(III)的染料中的任意2～4种染料组成，

式(I)中，R₁、R₃独自为氢或氯；R₂为氯或硝基；R₄为氢、甲基、乙基或甲氧基；R₅为氢、硝基或甲基；

式(II)中，R₆为甲基、乙基或甲氧基；R₇为氢、硝基或甲基；

式(III)中，R₈为氯或硝基；R₉为氢或氯；R₁₀为氢、硝基或甲基。

2.根据权利要求1所述的分散染料组合物，其特征在于：构成所述原染料的每种染料的质量占比为5-90％。

3.根据权利要求1所述的分散染料组合物，其特征在于：所述助剂为亚甲基双甲基萘磺酸钠或亚甲基二萘磺酸钠。

4.根据权利要求1所述的分散染料组合物，其特征在于：所述的助剂为下列的一种或两种以上的混合物：扩散剂NNO、分散剂MF、改性分散剂MF和分散剂CNF。

5.根据权利要求1所述的分散染料组合物，其特征在于：所述分散染料组合物中助剂是原染料质量的0.8～5倍。

6.一种涤纶织物的染色方法，其特征在于：采用权利要求1至5任意一项所述的分散染料组合物对涤纶织物进行染色，涤纶织物的前处理和染色同浴进行。

7.根据权利要求6所述的涤纶织物的染色方法，其特征在于：涤纶织物的前处理和染色同浴一步进行，所述染色方法具体包括：将涤纶织物浸泡在染色溶液中，浴比为1∶10～1∶25，调节pH值为10.5～12.5，染色处理温度为120～135℃，染色时间为60～90分钟，所述染色溶液包括质量浓度为0.1～1％的过碳酸钠、分散染料组合物和质量浓度为0.03～0.3％的染色均染剂，分散染料组合物与涤纶织物的质量比为0.05～8％。

8.根据权利要求6所述的涤纶织物的染色方法，其特征在于：涤纶织物的前处理和染色同浴一步进行，所述染色方法具体包括：将涤纶织物浸泡在染色溶液中，浴比为1∶10～1∶25，调节pH值为10.5～12.5，染色处理温度为120～135℃，染色时间为60～90分钟，所述染色溶液包括质量浓度为0.1～0.5％的双氧水、分散染料组合物和质量浓度为0.03～0.3％的染色均染剂，分散染料组合物与涤纶织物的质量比为0.05～8％。

9.根据权利要求6所述的涤纶织物的染色方法，其特征在于：涤纶织物的前处理和染色同浴分步进行，所述染色方法具体包括：先在涤纶织物中加入过碳酸钠或双氧水进行前处理，调节pH值为10.5～12.5，前处理的温度为85～105℃，前处理的时间为20～40分钟，得到前处理残夜；再在前处理残液中加入分散染料组合物和染色匀染剂进行染色处理。

10.一种如权利要求1所述的分散染料组合物的制备方法，其特征在于：将通式表示为(I)的染料、通式表示为(II)的染料、通式表示为(III)的染料和助剂按一定比例混合后，通过研磨进行微粒子化，获得分散染料组合物。