CN104151866B - 一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物及其应用，分散染料组合物包括：红色染料A、橙色染料B、和/或蓝色染料C、和/或黄色染料D。应用于一浴一步染色。本发明组合物能在10≤pH≤13的强碱性条件下对聚酯及其混纺织物染色，不仅能有效去除织物上的浆料、油剂，克服分解产物在酸性浴中析出产生染疵的缺点，具有布面整洁、织物风格佳的效果；还可实现聚酯纤维或其混纺织物的前处理和染色一浴一步染色，效率提高，生产成本和染色废水降低。

Description

一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物及其应用

技术领域

本发明属于分散染料及其应用领域，特别涉及一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物及其应用。

背景技术

近十几年来，能源短缺和环境污染问题日趋突出，同时国际纺织品市场竞争更加激烈，要求加工效率高和加工成本低等，进一步推动了世界各国对前处理染色一浴一步法工艺的研究和开发，而且在所用织物、染料、工艺甚至助剂方面都有一定的拓展，这充分说明前处理、染色一浴一步法是现代织物染整加工的发展趋势之一。

聚酯、聚酰胺、聚氨酯或醋酸纤维、以及超细纤维及混纺等化纤织物在纺纱过程中各种油剂的沾污是染色前处理过程中必须解决的问题。油剂的去除目前基本上都是采用碱性条件。但是这种工艺条件给染色过程造成不必要的麻烦。众所周知，常规分散染料必须在酸性条件下上染，碱性除油后必需排液净洗，再进布加醋酸调pH值染色。怎样缩短染色工艺，做到一浴除油染色，是聚酯、聚酰胺、聚氨酯或醋酸纤维、以及超细纤维及混纺染色的难题。

由于常规分散染料不耐碱，有部分分散染料在微量碱存在下有一定的稳定性，但通常前处理时碱浓度较高，这样的环境下染料分解严重，无法进行正常染色。要想从根本上解决聚酯、聚酰胺、聚氨酯或醋酸纤维、以及超细纤维及混纺织物染色工艺冗长的问题，必须改变染料结构使得其耐碱性增强。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物及其应用，本发明提供的分散染料组合物耐碱性能优越，碱浓度范围更大，解决了聚酯纤维及其混纺织物前处理和染色合并进行的染色瓶颈难题。

本发明的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物，所述分散染料组合物包括：红色染料A、橙色染料B、蓝色染料C、黄色染料D中的任意1-3种组成；

通式(Ⅰ)的含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料A与通式(Ⅱ)的橙色染料B、和/或通式(Ⅲ)的蓝色染料C、和/或通式(Ⅳ)的黄色染料D中的任意1～3种组成，且每个通式的染料不超过二种；

其中，式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)和式(Ⅳ)中：

n＝1，2，3，4……

R₁、R₂、R₃、R₄独立为氢、烷基、烷氧基、乙酰氨基中的一种；

R₅独立为氢、烷基、氰基、氰烷基中的一种；

R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀独立为氢、烷基、烷氧基、乙酰氨基、硝基、氰基中的一种；

R₁₁、R₁₃、R₁₅独立为氢、甲基或甲氧基；

R₁₂、R₁₄独立为氢、硝基、甲基或乙基；

当R₁₆为氢时，R₁₇为2-硝基苯基或2,4-二硝基苯基；

当R₁₆为甲基、乙基或氰乙基时，R₁₇为苄基或2-甲基苄基。

本发明中当染料组合物为本发明所述的分散染料组合物时，其耐碱性能得到很大的提高，可在pH值为10～13的强碱性条件下实现聚酯纤维或其混纺织物稳定的一浴一步法染色，解决了聚酯纤维及其混纺织物前处理和染色合并进行一浴一步法染色的染料瓶颈难题，且染色效率得到极大的提高，生产成本大幅度降低，染色织物牢度满足应用要求，而且染色织物风格极佳。

本发明中，所述分散染料组合物基本上由通式(Ⅰ)与通式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)中的任意一种结构所示的一种染料组成，基于所述的两种染料，每种染料的质量百分含量为1-99％；此处，“基本上”的含义是这种分散染料组合物由通式(Ⅰ)与通式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)中的任意一种结构所示的分散染料构成或主要由通式(Ⅰ)与通式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)中的任意一种结构所示的分散染料构成，但还有可能含有一部分助剂或少量的杂质等不影响其性能的其它组分。

本发明中，所述分散染料组合物为通式(Ⅰ)与通式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)中任意两种结构所示的2-3种染料组合，且每种结构的染料不超过二种，基于所述三种结构所示的染料，每种结构所示的染料的质量百分含量为1-99％，此处，“基本上”的含义同上。

本发明中，所述分散染料组合物为通式(Ⅰ)与通式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)三种结构所示的3种染料组合，基于所述四种结构所示的染料，每种结构所示的染料的质量百分含量为1-99％，此处，“基本上”的含义同上。

本发明所述的通式(Ⅰ)的染料优选自如式(Ⅰ-1)、(Ⅰ-2)、(Ⅰ-3)、(Ⅰ-4)、(Ⅰ-5)所示化合物中的一种或二种；

所述的染料通式(Ⅱ)的染料优选自如式(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)、(Ⅱ-3)所示化合物中的一种或二种；

所述的通式(Ⅲ)的染料优选自如式(Ⅲ-1)、(Ⅲ-2)、(Ⅲ-3)所示化合物中的一种或二种；

本发明所述的通式(Ⅳ)的染料优选自如式(Ⅳ-1)、(Ⅳ-2)、(Ⅳ-3)、(Ⅳ-4)、(Ⅳ-5)所示化合物中的一种或二种；

配制本发明的分散染料组合物所使用的通式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)所示的染料化合物是现有技术中已有的化合物，或是有些专利已经公开的染料或者类似这些的染料，用其中记载的方法或者类似的方法可以很容易地制得。

所述分散染料组合物中包括助剂，助剂为染料质量总和的0.8-5倍；助剂为萘磺酸钠衍生物。

所述萘磺酸钠衍生物为扩散剂NNO、分散剂MF、改性分散剂MF中的一种或两种。

本发明的一种基于苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物的应用，染色溶液加入染色机中，进行织物的前处理和染色，前处理和染色同浴进行，其中染色溶液包括氧化前处理剂、染色匀染剂、分散染料组合物，染色溶液的pH为10-13。

所述织物的前处理染色方法具体为：涤纶织物的前处理和染色同浴分步进行，将织物置于染色机中，加入氧化前处理剂，调节pH值为10～13；再在氧化前处理残液中加入分散染料组合物和染色匀染剂进行织物的染色处理。

所述织物前处理和染色方法具体为：织物前处理和染色同浴同步进行，将织物置于染色机中，同时加入氧化前处理剂、分散染料组合物和染色匀染剂，调节pH值为10～13，进行织物的染色处理。

具体条件为：浴比为1:10～1:25，氧化前处理剂在染色溶液中的质量浓度为0.1～1％，分散染料组合物与织物的质量比为0.05～8％，染色匀染剂在染色溶液中的质量浓度为0.03～0.3％，染色处理温度为120～135℃，染色时间为60～90分钟。

所述染色机为间歇式染色机；氧化前处理剂为过碳酸钠、双氧水、氢氧化钠中的一种或几种；用染色碱调节染色溶液的pH为10-13，其中染色碱为片碱或碳酸钠；织物为聚酯、聚酰胺、醋酸纤维，混纺织物的梭织物、针织物、筒子纱线中的一种。

本发明所述的分散染料组合物的制备方法是按比例混合染料中间体，在重氮化、偶合等化学合成过程中制备混合的分散染料原染料，混合的原染料在助剂或其他润湿剂的存在下用砂磨机等湿粉碎机器设备进行微粒化分散加工，商品化成分散染料，另外也可将各个染料组合物的原染料按比例混合进行湿粉碎分散加工成分散染料，还可以按比例混合所述分散染料直接得到组合物。通常，助剂与原染料重量之比为0.8-5：1。

本发明中，所述的助剂为萘磺酸钠衍生物，优选下列一种或两种的混合物：扩散剂NNO、分散剂MF、改性分散剂MF。

改性分散剂MF为聚醚(L64)和分散剂MF的混合物，其中聚醚体积百分浓度为5％。

本发明的分散染料组合物配置的染料制品，可以是微离子分散处理后的液态、乳膏态或者用喷雾法等进行干燥处理后的粉状、颗粒状态供给染色。具体地，当本发明的混合染料加入助剂配制成相应的固体染料制品时，分散染料组合物的重量百分含量优选为10-60％，助剂的重量百分含量为40-90％。当所述的混合染料加入助剂配制成相应的液体染料制品时，分散染料组合物的重量百分含量优选为10-30％，助剂的重量百分含量优选为20-45％，其余为水。

本发明的另一目的在于提供一种具体的聚酯、聚酰胺、聚氨酯或醋酸纤维、以及超细纤维及混纺织物的染色方法，该方法是使用本发明所提供的分散染料组合物进行染色。

具体的说，本发明所提供的聚酯、聚酰胺、聚氨酯或醋酸纤维、以及超细纤维及混纺织物的前处理染色的方法是在浴比为1:10～1:25、过碳酸钠质量浓度为0.1-1％或双氧水质量浓度为0.1～0.5％、碱剂用量为0.5-30g/L的条件下，使用本发明所提供的分散染料组合物进行染色。

更具体的说，上述方法是：聚酯、聚酰胺、聚氨酯或醋酸纤维、以及超细纤维及混纺织物的前处理和染色同浴一步进行：在间歇式染色机中，放入待染织物，再加入氧化前处理剂、染色匀染剂和本发明所提供的分散染料组合物；或者聚酯、聚酰胺、聚氨酯或醋酸纤维、以及超细纤维及混纺织物的前处理和染色同浴分步进行，在间歇式染色机中，放入待染织物，加入氧化前处理剂先进行氧化前处理，再在氧化前处理残液中加入本发明所提供的分散染料组合物和染色匀染剂进行织物的染色处理。

有益效果

(1)本发明所提供的分散染料组合物耐碱性能优越，碱浓度范围更大，解决了聚酯纤维及其混纺织物前处理和染色合并进行一浴一步染色的染料瓶颈难题；

(2)本发明所提供的分散染料组合物上染率高、上色更均匀、重演性更好；

(3)应用本发明所提供的分散染料组合物在pH值为10～13的强碱性条件下一浴一步法染色，不仅能够有效去除聚酯织物上的浆料、油剂，克服其它分解产物如聚酯低聚物在酸性条件下析出而产生许多染疵，同时带来布面整洁、织物风格佳的效果，往往不需还原清洗即可满足牢度要求；还可实现聚酯纤维或其混纺织物等的前处理和染色一浴一步染色，效率提高，生产成本和染色废水降低；

(4)应用本发明所提供的分散染料组合物染色后制造的织物具有布面整洁、织物滑爽、织物风格及手感极佳的优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

将12公斤式(Ⅰ-1)的组分A、18公斤(Ⅱ-1)的组分B、70公斤式(Ⅲ-1)的组分C、200公斤分散剂MF，加水打浆混合后，用研磨机研磨分散，喷雾干燥，即得成品。该染料适用涤纶织物前处理和染色合并进行的一浴一步法染色，能提供给织物各项牢度性能优良的深蓝色色调。

实施例2

将10公斤式(Ⅰ-1)的组分A、10公斤式(Ⅱ-1)的组分B、40公斤式(Ⅲ-1)的组分C、40公斤式(Ⅳ-1)的组分D、400公斤改性分散剂MF，加水打浆混合后，用研磨机研磨分散，喷雾干燥，即得成品。该染料适用涤纶织物前处理和染色合并进行的一浴一步法染色，能提供给织物各项牢度性能优良的黑色色调。

实施例3

涤纶织物前处理、染色一浴一步法。

在间歇式染色机中，放入涤纶针织物250公斤，按照浴比为1:10加入染色用水2500升，再加入1.00公斤过碳酸钠、1.50公斤片碱、改性分散剂MF20公斤、实施例1中分散染料组合物10公斤，pH值为10-12，染色处理温度为120～135℃，染色时间为90分钟。出布烘干，得到深蓝色织物，织物布面整洁，得色均匀，手感滑爽柔软。牢度检测结果如表1：

表1

实施例4

涤纶织物前处理、染色一浴一步法。

在间歇式染色机中，放入涤纶针织物250公斤，按照浴比为1:10加入染色用水2500升，再加入1.00公斤过碳酸钠、1.50公斤片碱、改性分散剂MF20公斤、实施例2中分散染料组合物10公斤，pH值为10-12，染色处理温度为120～135℃，染色时间为90分钟。出布烘干，得到黑色织物，织物布面整洁，得色均匀，手感滑爽柔软。牢度检测结果如表2：

表2

实施例5

涤纶织物前处理、染色一浴一步法。

在间歇式染色机中，放入涤纶针织物250公斤，按照浴比为1:15加入染色用水3750升，再加入1.50公斤过碳酸钠、2.20公斤片碱、改性分散剂MF30公斤、实施例1中分散染料组合物15公斤，PH值为10-12，染色处理温度为120～135℃，染色时间为90分钟。出布烘干，得到深蓝色织物，织物布面整洁，得色均匀，手感滑爽柔软。牢度检测结果如表3：

表3

实施例6

涤纶织物前处理、染色一浴一步法。

在间歇式染色机中，放入涤纶针织物250公斤，按照浴比为1:25加入染色用水6750升，再加入2.50公斤过碳酸钠、3.75公斤片碱、改性分散剂MF50公斤、实施例1中分散染料组合物25公斤，pH值为10-12，染色处理温度为120～135℃，染色时间为90分钟。出布烘干，得到深蓝色织物，织物布面整洁，得色均匀，手感滑爽柔软。牢度检测结果如表4：

表4

从染色实例1与实施例5、实施例6可以看出，当染色浴比分别为1:10、1:15、1:25时，所染织物色泽，手感及染色牢度都没有大的差异，这说明本发明所提供的分散染料组合物的耐碱性能与浴比大小没有明显关系，适用于小浴比染色。

比较例1

以市售分散蓝替代实施例1中所制分散染料组合物，所染织物几乎不上色，染料完全分解。而经染色实施例1染色的织物颜色鲜艳，织物布面整洁，得色均匀，手感滑爽柔软。

比较例2

以市售分散黑替代染色实施例2中的分散染料组合物，所染织物几乎不上色，染料分解严重。而经染色实施例2染色的织物乌黑度大，织物布面整洁，得色均匀，手感滑爽柔软。

从比较例1和2中可以看到单一使用现有技术中的分散染料染色时，所染织物几乎不上色，染料分解严重。而应用本发明所提供的分散染料组合物所染的织物颜色乌黑度大，织物布面平整，得色均匀，手感滑爽柔软。

比较例3

传统的前处理、染色、还原清洗多浴多步染色法。

选用纯涤针织布，重量为250公斤，置于间歇式染色机中，加入染色用水2500升，再加入1.00公斤过碳酸钠、1.50公斤片碱，在100℃保温20分钟，排液，加入2000升水洗涤，排液。再加入2500升染色水，加入10.00公斤市售分散蓝，加入10公斤醋酸调pH值为5。染色处理温度为120～135℃，染色时间为90分钟。排除残液，出布烘干，得到蓝色织物。牢度检测结果如表5：

表5

从染色实施例1与该比较例可以看出：应用现有技术中的分散染料及其传统的前处理、染色、还原清洗多浴多步染色法染色，存在工艺流程长，生产效率低的缺点，而本发明所提供的分散染料组合物由于其耐碱性能优越，能够实现前处理精练、染色一浴一步法碱性染色工艺，工艺流程缩短，生产效率提高，废水大幅度减少，蒸汽、动力等能耗也明显下降。

Claims (11)

1.一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物，其特征在于：所述分散染料组合物为：含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料A与橙色染料B、和/或蓝色染料C、和/或黄色染料D中的任意1～3种组成，且每个通式的染料不超过二种；

其中染料A的结构通式为：

染料B结构通式为：

染料C结构通式为：

染料D结构通式为：

其中n＝1,2,3,4,5或6；

R₁、R₂、R₃、R₄独立为氢、烷基、烷氧基、乙酰氨基中的一种；

R₅独立为氢、烷基、氰基、氰烷基中的一种；

R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀独立为氢、烷基、烷氧基、乙酰氨基、硝基、氰基中的一种；

R₁₁、R₁₃、R₁₅独立为氢、甲基或甲氧基；

R₁₂、R₁₄独立为氢、硝基、甲基或乙基；

当R₁₆为氢时，R₁₇为2-硝基苯基或2,4-二硝基苯基；

当R₁₆为甲基、乙基或氰乙基时，R₁₇为苄基或2-甲基苄基。

2.根据权利要求1所述的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物，其特征在于：所述染料A为：

中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物，其特征在于：所述染料B为：

中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物，其特征在于：所述染料C为：

中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物，其特征在于：所述染料D为：

中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物，其特征在于：所述分散染料组合物中包括助剂，助剂为染料质量总和的0.8-5倍；助剂为萘磺酸钠衍生物。

7.根据权利要求6所述的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物，其特征在于：所述萘磺酸钠衍生物为扩散剂NNO、分散剂MF、改性分散剂MF中的一种或两种。

8.根据权利要求1所述的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物的应用，其特征在于：染色溶液加入染色机中，进行织物的前处理和染色，前处理和染色同浴进行，其中染色溶液包括氧化前处理剂、分散染料组合物，染色溶液的pH为10-13。

9.根据权利要求8所述的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物的应用，其特征在于：所述织物的前处理染色方法具体为：涤纶织物的前处理和染色同浴分步进行或同步进行，其中分步进行具体为：将织物置于染色机中，加入氧化前处理剂，调节pH值为10～13；再在氧化前处理残液中加入分散染料组合物进行织物的染色处理；同步进行具体为：将织物置于染色机中，同时加入氧化前处理剂、分散染料组合物，调节pH值为10～13，进行织物的染色处理。

10.根据权利要求9所述的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物的应用，其特征在于：所述染色处理具体工艺为，浴比为1:10～1:25，氧化前处理剂在染色溶液中的质量浓度为0.1～1％，分散染料组合物与织物的质量比为0.05～8％，在染色溶液中的质量浓度为0.03～0.3％，染色处理温度为120～135℃，染色时间为60～90分钟。

11.根据权利要求8所述的一种基于含苯甲酰氧基的噻唑杂环红色染料的耐碱分散染料组合物的应用，其特征在于：所述染色机为间歇式染色机；氧化前处理剂为过碳酸钠、双氧水中的一种或几种；用染色碱调节染色溶液的pH为10-13，其中染色碱为片碱或碳酸钠；织物为聚酯、聚酰胺、醋酸纤维、混纺织物的梭织物、针织物、筒子纱线中的一种。