CN106519735A - 红色染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法 - Google Patents

红色染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种红色染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法。该组合物包括一定比例混合的一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物。本发明染料组合物同色性良好且各项牢度优异，尤其是湿处理牢度优异，可广泛用于纤维素纤维，聚酰胺纤维，蛋白质纤维以及混纺织物等的着色。且在锦棉混纺织物一浴两步法同色染色时，有着意想不到的着色效果。

Description

红色染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法
技术领域
本发明涉及一种染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法。具体而言，本发明涉及一种红色染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法。
背景技术
锦/棉、锦/粘混纺、交织织物在一定程度上兼具了锦纶纤维和纤维素纤维的优良性能，不仅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。锦/棉、锦/粘混纺、交织织物手感丰满、滑爽、穿着舒适、富有弹性和光泽，是目前十分流行的服装面料。
锦纶纤维和纤维素纤维具有不同的内部分子结构，造成了它们的染色性能不同，这对染色加工带来了一定的困难。传统的锦/棉、锦/粘混纺、交织织物采用酸性/活性、酸性/直接染料进行两浴法染色。但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、交织织物的染色研究成为当前印染界关注的热点之一。
同色性是指将混纺、交织纤维染成相近的色相或色调，而且表观色深或颜色浓淡相近，颜色鲜艳度也接近。同色染色是混纺、交织织物采用最多的一种染色方法。混纺、交织织物的同色性染色是当前染色技术中的一个难题。产品重现性差，仿色困难，回修率高，引起劳动力成本与染化料、能源的浪费。目前，混纺、交织织物的染整加工多数采用多种染料两浴法染色。这不仅成本高，且同色性有时也难符要求。
本发明涉及的一种红色染料组合物的组成之一是C.I.活性红223#或其类似结构染料，该染料是众所周知的含酰胺基的活性染料，其结构式如通式(Ⅰ)所述。该染料提升性、固色率等有待进一步改进。日本住友公司专利JP4033965介绍了C.I.活性红223#与C.I.活性红195#按一定比例拼混，借以提高C.I.活性红223#的染色性能和牢度，但不能满足实际染色应用要求。
本发明旨在开发出一种染料组合物，该组合物能满足一浴法上染锦/棉、锦/粘混纺、交织织物，且同色性良好等要求。
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。
本发明人在研究实践过程中，惊喜地发现这类染料与特定形式的染料拼混，可有效和成功地用作锦棉混纺、交织织物一浴两步法染色的专用染料。
本发明人未发现相同或类似本发明内容的专利和论文。
发明内容
本发明人通过大量的研究试验，惊奇地发现包括一定比例混合的一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物的染料组合物，具有十分优异的染色性能以及优异的染色牢度以及在锦/棉、锦/粘混纺、交织织物上有着意想不到的着色效果。
值得注意的是，本发明染料组合物与现有拼混方案中染料组合物相比，不仅保持良好的各项染色牢度，而且具有优异的染色性能，还在锦/棉、锦/粘混纺、交织织物上有着意想不到的着色效果，从而在锦/棉、锦/粘混纺、交织织物染色应用上更具有实际商用价值。
本发明人确信，本发明染料组合物具有广阔的应用前景。
本发明一个方面提供的红色染料组合物包括一定比例混合的一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物。
通式(Ⅰ)中：
Y1选自-CH2CH2OSO3M或-CH＝CH2；
X选自–Cl或-F；
R选自C1-4烷基或苯基；
R1选自-H、C1-4烷基、C1-4烷氧基或磺酸基；
M选自-H或碱金属阳离子；
通式(Ⅱ)中：
Y2选自-CH2CH2OSO3M或-CH＝CH2；
R2选自C1-4烷基或苯基；
R3选自-H、C1-4烷基、C1-4烷氧基或磺酸基；
M选自-H或碱金属阳离子。
本发明的另一方面提供上述红色染料组合物在纤维素纤维，聚酰胺纤维，蛋白质纤维以及各纤维混纺、交织织物的着色应用。
本发明的另一方面提供一种锦棉混纺织物一浴两步法同色染色法，它包括如下步骤：
1)提供包含上述红色染料组合物和任选的染色助剂的染浴；
2)在25-40℃把所述织物浸入染浴，保温0-10min；
3)按每分钟0.5-3℃的速率升温至95-100℃染色，并保温15-30min；
4)按每分钟1-2℃的速率降温至60-80℃染色，保温10min，加入碱剂并保温30-50min。
附图简要说明
图1是使用本发明染料组合物的一浴法染色工艺的示意图。
图2是使用本发明染料组合物另一种实施方式的一浴法染色工艺的示意图。
具体实施方法
本发明的红色染料组合物包括一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物。
在本发明的红色染料组合物中，通式(Ⅰ)表示的一种或多种的染料化合物以及通式(Ⅱ)表示的一种或多种的染料化合物的重量比为：通式(Ⅰ)染料化合物：通式(Ⅱ)染料化合物＝55～95：5～45，优选为75～95：5～25；更优选为80～90：10～20。
在一个优选的实施方式中，通式(Ⅰ)中的-SO2Y1基团位于苯核上的-NH-基团的间位或对位；R1基团位于苯核上的-NH-基团的间位或邻位。
在另一个优选的实施方式中，通式(Ⅱ)中的-SO2Y2基团位于苯核上的-N＝N-基团的间位或对位。
在一个优选的实施方式中，通式(Ⅰ)中的X基团，选自-Cl或-F。
在另一个优选的实施方式中，通式(Ⅰ)中的R基团和通式(Ⅱ)R2基团为C1-4烷基或苯基，优选的为-CH3、-C2H5或苯基。
本发明中，通式(Ⅰ)表示的染料化合物，包括如下实例：
本发明中，通式(Ⅱ)表示的染料化合物，包括如下实例：
通式(Ⅰ)表示的活性染料为已知染料，US4667022(1987)公开了这一活性染料的结构及其合成方法。JP56128379A(1981)、EP0036582(1981)、JP61171769A(1986)、US4841033(1989)公开了这一活性染料类似结构及其合成方法。
通式(Ⅱ)表示的染料化合物，其结构式和合成方法可参阅JP61195168的实施例2。
本发明的染料组合物还可含有各种在染色工艺和染料制剂中常规使用的染料添加剂，如染色助剂或碱剂如纯碱，其用量可按实际需要选择，没有特别的限定，一般不超过20重量％。例如，电解质盐类，如硫酸钠，含量0～10重量％，优选2～6重量％；pH调节剂，如磷酸二氢钠或磷酸氢二钠，含量0～5重量％，优选0.5～2.5重量％，防尘剂0～10重量％、优选0.1～2重量％；助溶剂1～15重量％、优选0.1～3重量％。本发明组合物也可基本上由上述重量比的通式(Ⅰ)表示的染料化合物和通式(Ⅱ)表示的染料化合物组成。
本发明的染料组合物的制备方法包括将上述通式(Ⅰ)表示的染料化合物和通式(Ⅱ)表示的染料化合物按规定的重量比进行混合。混合可用各种常规方法，如机械混合方法等。混合时，通式(Ⅰ)表示的染料化合物和通式(Ⅱ)表示的染料化合物可以粉末形式，或以颗粒形式，或以水溶液形式存在。例如，混合步骤可以在合适的研磨机如球磨机或针磨机中以及在捏合机或混合机中进行。
本发明的染料组合物适合于染色纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维及其混纺、交织的各种材料。
本发明的染料组合物可以用本领域中已知的多种方法应用于纤维材料并固定到纤维上，例如可以用浸染方法，轧染方法或印花等方法进行着色。
本发明染料组合物与锦/棉、锦/粘混纺、交织织物在室温(25-40℃)入染，以后升温至95-100℃染色(按每分钟0.5-3℃的速率进行升温)并保温15-30分钟，结束后降温(按每分钟1-2℃的速率进行降温)至60-80℃保温10min，以后加入碳酸钠继续保温30-50min。染色结束后采用高温皂洗剂皂洗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。工艺流程可概括为图1所示。
染色时用的助剂包含下列常用试剂：匀染剂、渗透剂、元明粉、氯化钠、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。
在本发明一浴两步法同色染色工艺后，还可任选地进行常规的皂洗工艺。例如，将染色后织物进行水洗，然后在90－95℃皂洗5－20分钟，优选在95℃皂洗10分钟。
本发明染料组合物不仅保持良好的各项染色牢度，而且具有优异的染色性能，还在锦/棉、锦/粘混纺、交织织物上有着意想不到的着色效果。
实施例
实施例中的各项性能和牢度指标按照如下方法进行测试：
1、提升性测试：
将该染料组合物与锦粘(50/50)罗马针织布和锦粘(45/55)AB面罗缎梭织布分别在室温(35℃)入染，并依次加入元明粉、匀染剂等，以后升温至98℃(按每分钟1.5℃的速率升温)并保温30分钟，然后降温至80℃(按每分钟1.5℃的速率降温)保温10分钟，而后加入碳酸钠并保温50分钟。染色结束后采用高温皂洗剂皂洗10分钟。
染色深度为1％、2％、3％、4％o.w.f(染料对织物重)，染色后织物在恒温恒湿条件下用Datacolor测色仪测试其表观深度K/S值并记录。
2、竭染率和固色率测试：
将该染料组合物与锦粘(50/50)罗马针织布和锦粘(45/55)AB面罗缎梭织布分别按上述实施例方法进行染色，染色深度为1/1标准深度。染色结束后测定染色残液、染色残液和洗涤残液混合液、染色原液吸光度进行计算。
竭染率＝(1‐染色残液的吸光度值/染色原液的吸光度值)*100％
固色率＝(1‐染色残液和洗涤残液混合液的吸光度值/染色原液的吸光度值)*100％
3、同色性测试：
将该染料组合物与锦粘(45/55)AB面罗缎梭织布按上述实施例方法进行染色，染色深度为1％、2％、3％、4％o.w.f(染料对织物重)，染色后织物在恒温恒湿条件下用Datacolor测色仪测试其表观深度K/S值及锦粘两面色差CMCDE并记录。
4、耐光色牢度测试：将锦粘(50/50)罗马针织布染色织物固色后，按国际标准ISO105 B02测定。
5、耐皂洗色牢度测试：将锦粘(50/50)罗马针织布染色织物固色后，按国际标准ISO 105 C10测定。
6、耐汗渍色牢度测试：将锦粘(50/50)罗马针织布染色织物固色后，按国际标准ISO 105 E04测定。
7、耐摩擦色牢度测试：将锦粘(50/50)罗马针织布染色织物固色后，按国际标准ISO 105 X12测定。
8、按下表1中所示的染料类型及其用量将各种染料组分按本领域中常规方法均匀混合，配制本发明实施例的多种鲜红色染料组合物。
表1中的“％”均表示重量％，以染料组合物的总重量为基准。
表1
本发明染料组合物的色光可根据需要调整通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)染料的比例，从而使混合物的色光呈艳红色，能有效地与其它金黄色、蓝色染料构成三原色组合，也可与其他鲜艳的橙色，黄色构成鲜艳色组合，提高其实际应用价值。
实施例1
提升率测试(吸收波长530nm处的K/S值)
按上述实施例测定方法测定如下染料的提升率，测试结果记录于表2中
表2
由表2可见：
本发明艳红色染料组合物，具有良好的提升性能，在粘胶与锦纶两种纤维染色深度接近，同步提升，非常吻合。
实施例2
竭染率和固色率测试(吸收波长530nm)
按上述实施例测定方法测定如下染料的竭染率和固色率，测试结果记录于表3中
表3
染料 竭染率(％) 固色率(％)
染料组合物A 80.99％ 77.14％
染料组合物B 83.56％ 78.69％
染料组合物C 78.86％ 75.06％
由表3可见：
本发明艳红色染料组合物，具有较高的竭染率和固色率，且固色率与竭染率比较接近。
由此体现染料利用率非常高，浮色易于去除，减少实际生产水洗过程，可大大降低生产中染色污水的排放。
实施例3
同色性测试
按上述实施例测定方法测定如下染料的同色性，测试结果记录于表4中
表4
由表4可见：
本发明艳红色染料组合物相比参比染料X、参比染料Y，在锦纶与粘胶两面上表观深度接近，色差值较小。在染锦粘罗马布时同色性优异，能够达到极佳的匀染效果。
实施例4
耐光色牢度
按上述实施例测定方法测定如下染料的耐光色牢度，测试结果记录于表5中
表5
由表5可见：
本发明艳红色染料组合物，具有优异的耐光色牢度。
实施例5
耐皂洗色牢度
按上述实施例测定方法测定如下染料的耐皂洗色牢度，测试结果记录于表6中
表6
由表6可见：
本发明艳红色染料组合物，具有优异的耐皂洗色牢度。
实施例6
耐汗渍色牢度
按上述实施例测定方法测定如下染料的耐汗渍色牢度，测试结果记录于表7中
表7
由表7可见：
本发明艳红色染料组合物，具有优异的耐汗渍色牢度。
实施例8
耐摩擦色牢度
按上述实施例测定方法测定如下染料的耐摩擦色牢度，测试结果记录于表8中
表8
染料名称 干摩擦 湿摩擦
染料组合物A 4‐5 3‐4
染料组合物B 4‐5 3‐4
染料组合物C 4‐5 3‐4
由表8可见：
本发明艳红色染料组合物，具有优异的耐摩擦色牢度。

Claims (10)

1.一种红色染料组合物，它包括一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物：
通式(Ⅰ)中：
Y1选自-CH2CH2OSO3M或-CH＝CH2；
X选自-Cl或-F；
R选自C1-4烷基或苯基；
R1选自-H、C1-4烷基、C1-4烷氧基或磺酸基；
M选自-H或碱金属阳离子；
通式(Ⅱ)中：
Y2选自-CH2CH2OSO3M或-CH＝CH2；
R2选自C1-4烷基或苯基；
R3选自-H、C1-4烷基、C1-4烷氧基或磺酸基；
M选自-H或碱金属阳离子。
2.权利要求1所述的红色染料组合物，其特征在于，一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物：一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物的重量比为55～95：5～45。
3.权利要求1或2所述的红色染料组合物，其特征在于，通式(Ⅰ)中的-SO2Y1基团位于苯核上的-NH-基团的间位或对位；R1基团位于苯核上的-NH-基团的间位或邻位。
4.权利要求1或2所述的红色染料组合物，其特征在于，通式(Ⅱ)中的-SO2Y2基团位于苯核上的-N＝N-基团的间位或对位。
5.权利要求1或2所述的红色染料组合物，其特征在于，通式(Ⅱ)中的R2基团为C1-4烷基或苯基。
6.权利要求1或所述的红色染料组合物，其特征在于，通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)中的M选自-H、Na+或K+。
7.权利要求1或2所述的红色染料组合物，其特征在于，通式(Ⅰ)表示的染料化合物选自如下一组的染料化合物：
8.权利要求1所述的红色染料组合物，其特征在于，通式(Ⅱ)表示的染料化合物选自如下一组的染料化合物：
9.权利要求1-8中任一项所述红色染料组合物在纤维素纤维，聚酰胺纤维，蛋白质纤维以及各纤维混纺、交织织物的着色应用。
10.一种锦棉混纺织物一浴两步法同色染色法，它包括如下步骤：
1)提供包含权利要求1-8中任一项所述红色染料组合物和任选的染色助剂的染浴；
2)在25-40℃把所述织物浸入染浴，保温0-10min；
3)按每分钟0.5-3℃的速率升温至95-100℃染色，并保温15-30min；
4)按每分钟1-2℃的速率降温至60-80℃染色，保温10min，加入碱剂并保温30-50min。
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