CN103044969B - 一浴一步法染色的染料组合物及其染色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴一步法染色的染料组合物及其染色方法。该组合物包含三类或三类以上偶氮活性染料化合物和/或三类或三类以上1:2过渡金属络合染料化合物。采用该染料组合物,与常用的助剂配合,可成功和有效地实施浅、中、深色甚至黑深色的一浴一步染色工艺。该染料组合物包含一个或多个本发明特定的活性染料,和一个或多个1:2金属络合染料。采用该染料组合物,实施的染色工艺具有以下特点:一浴一步法染色,操作简便,良好的重现性;提供浅、中和深色,特别是黑深色的染色效果;良好的锦/棉、锦/粘染色同色性;优良的色牢度;与传统工艺相比,具有节水、节能、节时、减排等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一浴一步法染色的染料组合物及其染色方法,特别是用于锦/棉、锦/粘混纺、或交织织物的一浴一步法染色的染料组合物及其染色方法。
背景技术
锦/棉、锦/粘混纺、交织织物具备锦纶纤维和纤维素纤维两种纤维的优良性能,锦/棉、锦/粘织物既具有纤维素纤维良好的吸湿透气性能,又具有锦纶良好的弹性、优异的耐摩性。织物手感丰满、滑爽、穿着舒适、富有弹性和光泽,是目前流行的服装面料。
锦纶纤维和纤维素纤维具有不同的分子结构,因而其染色工艺也各有差异。传统的锦棉、锦粘混纺、交织织物的染色方法采用酸性/活性、酸性/直接染料两浴法染色。这种染色存在工艺流程长、能源消耗大、染色牢度差、易产生色差、色花和沾色等问题。因此,采用一浴法进行上述混纺、交织织物的染色工艺研究成为当前印染界关注的热点之一。
近年来,涉及锦棉织物染色的中国专利如下:
CN1264767(2000)(无锡庆丰集团维新漂染有限公司)
CN101446048(2009)(上虞新晟化工工业有限公司)
CN101768882(2010)(襄樊新四五印染有限责任公司)
CN101781856(2010)(绍兴文理学院)
CN102199884(2011)(浙江理工大学)
CN102321986(2012)(无锡市联盛印染有限公司)
这些专利或以轧染染色,或以单种或两种染料采用一浴两步染色。一般仅能提供浅、中色的染色效果。
本发明旨在开发一项锦棉织物一浴一步法染色工艺,该染色工艺具有下列特点:
1、一浴一步法染色,操作简便,良好的染色重现性;
2、提供浅、中、深至特深或黑色的染色效果;
3、良好的锦棉、锦粘同色性;
4、优良的染色牢度;
5、与传统工艺相比,具有节水、节能、节时、减排等优点。
混纺和交织织物的印染的实践表明,影响锦/棉、锦/粘织物染色工艺因素有:
1、染料的选择;
2、助剂的选择;
3、染色条件的选择,包括温度、PH值、加料顺序、时间等。
上述各因素又是相互关联,相互制约,从而影响最终的染色效果。
本发明人在大量试验的基础上,确认染料的选择是本发明至关重要的因素。
本发明人注意到苏州东吴染料有限公司发表的专利,CN1687520(2005)一种用于混纺、交织织物染色的专用染料。这一专用染料应用于毛/腈、棉/腈织物的一浴一步法染色。
本发明人在研究实践过程中,惊喜地发现1:2金属络合染料与特定形式的活性染料拼混,可有效和成功地用作锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴一步法染色的专用染料。
本发明提供1:2金属络合染料和活性染料的通式及其具体品种。通过上述染料的有效组合,可成功地实现锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴一步法各色泽的染色。
发明内容
本发明人在大量和深入的试验基础上,惊喜地发现使用本发明提供的染料组合物,采用简易的染色工艺,可有效地实现锦/棉、锦/粘混纺、交织织物的一浴一步法浅、中、深至特深或黑色的染色。所选染料无互相作用,对锦纶和纤维素纤维无沾色现象,并具有良好的匀染性。染色织物具有优异的染色牢度。
本发明提供了一种用于锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴一步法染色的染料组合物,该组合物包含三类或三类以上偶氮活性染料化合物和/或三类或三类以上1:2过渡金属络合染料化合物。
本发明还提供了一种适用于锦/棉、锦/粘混纺、或交织织物的一浴一步法染色法,它包括如下步骤:
1)提供包含本发明的染料组合物和至少一种染色助剂的染浴;
2)在室温(25-40℃)下把所述织物浸入染浴中,
3)按每分钟0.5-3℃的速率升温至95-110℃染色,并保温30-70分钟。
实践表明,与传统的繁琐的二步染色法以及一浴二步法相比,本发明体现节能减排的发展前景。
附图说明
图1是本发明的一浴一步法染色工艺流程总图。
图2是实施例1中采用的一浴一步法染色工艺流程图。
图3是实施例1中采用的一浴一步法染色工艺流程图。
图4是实施例1中采用的一浴一步法染色工艺流程图。
具体实施方法
本发明提供一种用于锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴一步法染色的染料组合物。采用该染料组合物,与常用的染色助剂配合,按本发明的染色工艺条件,可成功和有效地实施浅、中、深色甚至黑深色的一浴一步染色工艺。
本发明的染料组合物包含三类或三类以上的偶氮活性染料化合物,和/或三类或三类以上1:2过渡金属络合染料化合物。在一个优选的实施方式中,偶氮活性染料化合物与1:2过渡金属络合染料化合物的重量比为1-99:99-1,优选50-80:20-50,更优选为60-80:20-40。
在一个优选的实施方式中,上述的偶氨活性染料化合物选自如下的通式(1)至通式(5)表示的偶氨活性染料化合物:
通式(1)
通式(2)
通式(3)
通式(4)
通式(5)通式(1)式中:
R1、R2、R3、R4分别独立地为H、-CH3、-C2H5、-OCH3、-OC2H5、Cl和—SO3H;
Y1为-CH2CH2OSO3M或-CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
通式(2)式中:
R5、R6、R7、R8分别独立地为H、-CH3、-C2H5、-OCH3、-OC2H5、Cl和-SO3H;
Y2为—CH2CH2OSO3M或—CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
通式(3)式中:
Y3为—CH2CH2OSO3M或—CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
通式(4)式中:
R9、R10、R11、R12分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl和—SO3H;
Y4为—CH2CH2OSO3M或—CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
通式(5)式中:
R13、R14、R15、R16分别独立地为H、-CH3、-C2H5、-OCH3、-OC2H5、Cl和—SO3H;
Y5为-CH2CH2OSO3M或-CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
X为H或
其中R17和R18分别独立地为H、-CH3、-C2H5、-OCH3、-OC2H5、Cl、-SO3H或-SO2CH2CH2OSO3H。
在一个优选的实施方式中,通式(1)、通式(2)、通式(4)、通式(5)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16基团分别独立地位于苯环上—N=N—基团的邻位或间位。
在另一个优选的实施方式中,通式(1)中的—SO2Y1基团、通式(4)中的—SO2Y4基团、和通式(5)中的—SO2Y5基团,分别独立地位于苯环上—N=N—基团的对位、邻位或间位。通式(3)中的NH2基团位于萘环上1或2位,—N=N—基团位于萘环上1位或2位,其—SO3M基团则位于萘环上的4、5、6、7或8位。当Y1-Y5分别为COO-位于吡啶环的对位、邻位或间位;通式(5)中的R17和R18基团分别独立地位于苯环上—N=N—基团的邻位、对位或间位。
在一个更优选的实施方式中,上述三类或三类以上的偶氮活性染料化合物中,至少一种通式(1)偶氮活性染料化合物:至少一种通式(2)和/或通式(3)偶氮活性染料化合物:至少一种通式(4)和/或通式(5)偶氮活性染料化合物的重量比一般为10-70:2-30:2-40,优选为15-65:5-25:5-35,更优选为15-60:5-20:5-30。本发明中通式(1)表示的偶氮活性染料化合物,例如包括如下实例:
染料1-1
染料1-2
染料1-3
染料1-4
染料1-5
染料1-6
本发明中通式(2)表示的偶氮活性染料化合物,例如包括如下实例:
染料2-1
染料2-2
染料2-3
染料2-4
染料2-5
染料2-6
本发明中通式(3)表示的偶氮活性染料化合物,例如包括如下实例:
染料3-1
染料3-2
染料3-3
染料3-4
染料3-5
本发明中通式(4)表示的偶氮活性染料化合物,例如包括如下实例:
染料4-1
染料4-2
染料4-3
染料4-4
染料4-5
染料4-6
染料4-7
本发明中通式(5)表示的偶氮活性染料化合物,例如包括如下实例:
染料5-1
染料5-2
染料5-3
染料5-4
染料5-5
在一个优选的实施方式中,上述1:2过渡金属络合染料化合物选自用以下通式(6)至通式(8)表示的1:2过渡金属络合染料化合物:
通式(6)
式中:R19为H、-CH3、-OCH3或Cl基团;
R20为H、-SO2NHR21基团;
上式中R21基团为H、基团;
上式中R22为H或—COOH基团;
n1为1~4的整数优选为1或3;
通式(7)式中:R23为H、—CH3、—OCH3、—SO3 -或Cl基团
R24为H、—SO3 -、NO2或—SO2N(R26)2基团;
R25为H、—SO3 -、NO2或—SO2N(R26)2基团;
上式中R26基团为H、或—CH3基团;
n2为1~4中的整数;
通式(8)
式中:R27为H、-SO3H或NO2基团;
R28和R29分别独立的为H或-SO3H基团;
R30为H、或NO2基团;
n3为1~4的整数,优选为3。
在一个更优选的实施方式中,通式(6)中的R19位于苯环上—CONH基团的邻位、间位或对位;通式(6)中的R20位于苯环上—N=N—基团的邻位、间位或对位。
在另一个更优选的实施方式中,通式(7)中的R23位于苯环上基团的邻位、间位或对位;R24和R25基团分别独立地位于苯环上—N=N—基团的对位或间位,或位于萘环上的5、6、7、8位。通式(8)中的R28和R29位于萘环上—N=N—基团的4、6或8位;通式(8)中的R30基团则位于萘环上的5、6或8位。R21基团为H、基团时,R22位于邻、间或对位。
在一个更优选的实施方式中,上述三类或三类以上1:2过渡金属络合染料化合物中,至少一种通式(6)1:2过渡金属络合染料化合物:至少一种通式(7)1:2过渡金属络合染料化合物:至少一种通式(8)1:2过渡金属络合染料化合物的重量比一般为1-40:1-20:5-55,优选为1-35:2-15:5-35,更优选为1-20:5-10:5-30。
本发明中通式(6)表示的偶氮活性染料化合物,例如包括如下实例:
染料6-1
染料6-2
染料6-3
染料6-4
染料6-5
染料6-6
染料6-7
染料6-8
本发明中通式(7)表示的偶氮活性染料化合物,例如包括如下实例:
染料7-1
染料7-2
染料7-3
染料7-4
染料7-5
染料7-6
染料7-7
染料7-8
染料7-9
染料7-10
染料7-11
染料7-12
染料7-13
染料7-14
染料7-15
染料7-16
本发明中通式(8)表示的偶氮活性染料化合物,例如包括如下实例:
染料8-1
染料8-2
染料8-3
本发明中,通式(1)、通式(2)、通式(3)、通式(4)、通式(5)、通式(6)、通式(7)和通式(8)表示的染料,均系已知染料。
通式(1)、通式(2)、通式(3)、通式(4)和通式(5)所表示的活性染料化合物,均系可市售。
通式(1)表示的活性染料化合物及其衍生物,其合成方法,可参阅以下专利:
CN1934195(2007)(亨斯曼)
KR2007-0109404(2007)(Kyungin Synthetic Corp.)
US20020162178(2002)(Huei ching Huang等)
CN1861694(2006)(湖北华丽)
通式(2)表示的活性染料化合物及其衍生物,其合成方法,可参阅以下专利:
CN101143972(2008)(浙江瑞华化工)
CN1861694(2006)(湖北华丽)
通式(3)表示的活性染料化合物及衍生物,其合成方法,可参阅以下专利:
CN1513036(2004)(Dystar)
WO200208339(2002)(Dystar)
JP2000086924(2000)(Hoechst)
通式(4)表示的活性染料化合物及其衍生物,其合成方法,可参阅以下专利:
CN101130643(2008)(浙江瑞华)
CN1858118(2006)(浙江闰土)
KR20040063024(2004)(Kyungin Synthetic Corp.)
通式(5)表示的活性染料化合物及其衍生物,其合成方法,可参阅以下专利:
CN101143972(2008)(浙江瑞华)
CN101307190(2008)(明德国际仓储贸易(上海)有限公司)
通式(1)、通式(2)、通式(3)、通式(4)和通式(5)表示的季铵盐乙烯砜活性染料的制备可参阅以下专利:
CN101063004(2007)(明德国际仓储贸易(上海)有限公司)
CN1749328(2006)(明德国际仓储贸易(上海)有限公司)
通式(6)、通式(7)和通式(8)表示的1:2金属络合染料化合物,亦可市售。
通式(6)、通式(7)和通式(8)表示的1:2金属络合染料化合物及其衍生物,其合成方法,可参阅以下专利:
US4217270(1980)(Ciba-Geigy)
DE2835493(1980)(Bayer)
DE3326954(1984)(Sandoz)
EP0260562(1987)(Bayer)
DE3631751(1988)(Bayer)
GB2027734(1979)(Bayer)
US4083839(1978)(Ciba-Geigy)
US4077764(1978)(Hoechst)
CN1544529(2004)(湖北鼎龙化工)
CN101128545(2008)(Dystar)
本发明染料组合物可以采用如下工艺条件对锦/棉、锦/粘混纺、交织织物进行染色,并能取得极佳的染色效果:
该染料组合物与锦/棉、锦/粘混纺、交织织物在室温(25-40℃)入染,以后升温至95-110℃染色(按每分钟0.5-3℃的速率进行升温)并保温30-70分钟。必要时可以在60-80℃左右保温一段时间再升温。染色结束后降温至60-80℃,并任选地采用低温皂洗剂皂洗5-20分钟。在染色开始时可以依次加入染色助剂、染料组合物、染色织物,可以顺序加入一次性加入,也可以分次加入或者按任意次序加入。当然,可以将染色助剂与染料组合物混合在一起后,再加入染浴中。参见图1所示的工艺流程。
染色时用的染色助剂包含下列各种在染色工艺和染料制剂中常用试剂:匀染剂、渗透剂、元明粉、纯碱、小苏打、磷酸三钠、磷酸氢二钠(磷酸氢二钾)、磷酸二氢钠(磷酸二氢钾)、六亚甲基四胺等。其用量可按实际需要选择,没有特别的限定,其总用量一般不超过20重量%,以染料组合物的总重量为基准。
采用上述染色工艺进行染色时,染料可以以染料组合物的形式一次性加入,也可以根据组合物染料各组成染料的比例分别依次慢慢加入,同样能够取得一致的染色效果。
实施例
实施例中的各项牢度性能按照如下方法进行测试:
1、耐碱性汗渍色牢度测试:按国际标准ISO105-E04测定。
2、耐皂洗色牢度测试:按国际标准ISO105-C10测定。
实施例1
采用本发明染料组合物染锦/粘(50/50)混纺罗马布
染料组合物A(黑色)
染色配方:
将该染料组合物A与锦/粘混纺织物在室温(35℃)入染,并依次加入元明粉、匀染剂、碳酸氢钠、促进剂等,以后升温至70℃染色(按每分钟1.5℃的速率进行升温)并保温20分钟,继续升温至98℃染色(按每分钟1℃的速率进行升温)并保温40分钟。染色结束后降温至80℃,并采用低温皂洗剂皂洗15分钟。染色工艺流程图参见图2:
染色结束后,将织物进行目测评定,发现染色比较均匀,染色深度较好。同时将染色织物进行牢度测试,结果记录于表1。
表1
由此实施例可见:
本发明染料组合物A具有极好的染色应用性能。
实施例2
采用本发明染料组合物染锦/粘(50/50)混纺罗马布
染料组合物B(灰色)
染色配方:
将该染料组合物B与锦/粘混纺织物在室温(35℃)入染,并依次加入元明粉、匀染剂、碳酸钠、促进剂等,以后升温至70℃染色(按每分钟1.5℃的速率进行升温)并保温20分钟,继续升温至98℃染色(按每分钟1℃的速率进行升温)并保温40分钟。染色结束后降温至80℃,并采用低温皂洗剂皂洗15分钟。染色工艺流程图参见图3。
染色结束后,将织物进行目测评定,发现染色比较均匀,染色深度较好。同时将染色织物进行牢度测试,结果记录于表2。
表2
由此实施例可见:
本发明染料组合物B具有极好的染色应用性能。
实施例3
采用本发明染料组合物染锦/棉(45/55)交织布
染料组合物C(灰色)
染色配方:
将该染料组合物C与锦/棉交织织物在室温(35℃)入染,并依次加入元明粉、匀染剂、碳酸二氢钠、促进剂等,以后升温至80℃染色(按每分钟1.5℃的速率进行升温)并保温30分钟,继续升温至98℃染色(按每分钟1℃的速率进行升温)并保温40分钟。染色结束后降温至80℃,并采用低温皂洗剂皂洗15分钟。染色工艺流程图参见图4。:
染色结束后,将织物进行目测评定,发现染色比较均匀,两相较平,染色深度较好。同时将染色织物进行牢度测试,结果记录于表2。
表3
由此实施例可见:
本发明染料组合物C具有极好的染色应用性能。
实施例4-11
其他不同规格的锦/棉、锦/粘混纺、交织织物,黑或灰色的染色,可以采用下表所示的各种本发明染料组合物按上述类似工艺进行,同样能够达到极佳的染色效果,具体见表4。
表4
Claims (8)
1.一种用于锦/棉、锦/粘混纺、交织织物一浴一步法染色的染料组合物,该组合物包含三类或三类以上偶氮活性染料化合物和三类或三类以上1:2过渡金属络合染料化合物,所述偶氮活性染料化合物与1:2过渡金属络合染料化合物的重量比为50-80:20-50;
所述的偶氮活性染料化合物选自如下的通式(1)至通式(5)表示的偶氮活性染料化合物:
通式(1)式中:
R1、R2、R3、R4分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl和—SO3H;
Y1为—CH2CH2OSO3M或—CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
通式(2)式中:
R5、R6、R7、R8分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl和—SO3H;
Y2为—CH2CH2OSO3M或—CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
通式(3)式中:
Y3为—CH2CH2OSO3M或—CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
通式(4)式中:
R9、R10、R11、R12分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl和—SO3H;
Y4为—CH2CH2OSO3M或—CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
通式(5)式中:
R13、R14、R15、R16分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl
和—SO3H;
Y5为—CH2CH2OSO3M或—CH=CH2;
M为H、Na、K或NH4 +基团;
X为H或
其中R17和R18分别独立地为H、—CH3、—C2H5、—OCH3、—OC2H5、Cl、—SO3H或—SO2CH2CH2OSO3H;
所述1:2过渡金属络合染料化合物选自用以下通式(6)至通式(8)表示的1:2过渡金属络合染料化合物:
式中:R19为H、—CH3、—OCH3或Cl基团;
R20为H、—SO2NHR21基团;
上式中R21基团为H、基团;
上式中R22为H或—COOH基团;
n1为1~4的整数;
式中:R23为H、—CH3、—OCH3、—SO3 -或Cl基团
R24为H、—SO3 -、NO2或—SO2N(R26)2基团;
R25为H、—SO3 -、NO2或—SO2N(R26)2基团;
上式中R26基团为H、或—CH3基团;
n2为1~4中的整数;
式中:R27为H、—SO3H或NO2基团;
R28和R29分别独立的为H或—SO3H基团;
R30为H、或NO2基团;
n3为1~4中的整数。
2.权利要求1所述的染料组合物,其特征在于,所述偶氮活性染料化合物与1:2过渡金属络合染料化合物的重量比为60-80:20-40。
3.权利要求1所述的染料组合物,其特征在于,通式(1)、通式(2)、通式(4)、通式(5)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16基团分别独立地位于苯环上—N=N—基团的邻位或间位;通式(1)中的—SO2Y1基团、通式(4)中的—SO2Y4基团、和通式(5)中的—SO2Y5基团分别独立地位于苯环上—N=N—基团的对位、邻位或间位;通式(3)中的NH2基团位于萘环上1或2位,—N=N—基团位于萘环上1位或2位,其—SO3M基团则位于萘环上的4、5、6、7或8位;当Y1-Y5分别为COO-位于吡啶环的对位、邻位或间位;当通式(5)中的X基团为时,R17和R18基团分别独立地位于苯环上—N=N—基团的邻位、对位或间位。
4.权利要求1所述的染料组合物,其特征在于,通式(6)中的R19位于苯环上—CONH基团的邻位、间位或对位;通式(6)中的R20位于苯环上—N=N—基团的邻位、间位或对位;通式(7)中的R23位于苯环上基团的邻位、间位或对位;R24和R25基团分别独立地位于苯环上—N=N—基团的对位或间位,或位于萘环上的5、6、7、8位;通式(8)中的R28和R29位于萘环上—N=N—基团的4、6或8位;通式(8)中的R30基团则位于萘环上的5、6或8位;R21基团为H、基团时,R22位于邻、间或对位。
5.权利要求3所述染料组合物,其特性在于,通式(1)表示的偶氮活性染料化合物选自如下一组染料化合物中的一种或多种:
通式(2)表示的偶氮活性染料化合物选自如下一组染料化合物中的一种或多种:
通式(3)表示的偶氮活性染料化合物选自如下一组染料化合物中的一种或多种:
通式(4)表示的偶氮活性染料化合物选自如下一组染料化合物中的一种或多种:
通式(5)表示的偶氮活性染料化合物选自如下一组染料化合物中的一种或多种:
6.权利要求4所述染料组合物,其特性在于,通式(6)表示的1:2过渡金属络合染料化合物选自如下一组染料化合物中的一种或多种:
通式(7)表示的1:2过渡金属络合染料化合物选自如下一组染料化合物中的一种或多种:
通式(8)表示的1:2过渡金属络合染料化合物选自如下一组染料化合物中的一种或多种:
7.一种锦/棉、锦/粘混纺、或交织织物一浴一步法染色法,它包括如下步骤:
1)提供包含权利要求1-6中任一项所述的染料组合物和至少一种染色助剂的染浴;
2)在25-40℃把所述织物浸入染浴,
3)按每分钟0.5-3℃的速率升温至95-110℃染色,并保温30-70分钟。
8.权利要求1所述的染料组合物,其特征在于,该染料组合物还含有染色助剂,该染色助剂选自匀染剂、渗透剂、元明粉、纯碱、小苏打、磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、六亚甲基四胺中的至少一种。
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