CN108148448B - 一种橙色喷墨印花染料混合物、其制备方法及应用 - Google Patents

一种橙色喷墨印花染料混合物、其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种橙色喷墨印花染料混合物，其特征在于：至少包含下述通式(1)和通式(2)所示的两种染料化合物，，在所述通式(1)和通式(2)中，Q1表示选自H、OH、NH2、COOH、SO3H或其金属盐形式的基团；M1、M2各自独立为自由酸形式的H或金属盐形式的钠或钾，R1、R2、R3、R4彼此独立地是纤维活性基团，T1、T2、T3表示相同的或者不同的选自卤素、C1‑C4烷基、C1‑C4烷氧基、羧基和磺酸基中至少一种。本发明橙色喷墨印花染料混合物是一种高匀染性、高固色率、高溶解度的橙色染料混合物，是一种综合性能优良的环保型喷墨印花染料。

Description

一种橙色喷墨印花染料混合物、其制备方法及应用
技术领域
本发明属于精细化工领域，具体涉及一种复合活性染料，特别涉及一种复合活性橙色染料混合物及在棉、麻、纱、丝、毛、聚酰胺纤维印染中的应用。
背景技术
目前，染料行业竞争激烈，环保问题越来越被关注。另一方面，自动配浆系统、喷墨印花已成为发展趋势，客户对染料产品的性能提出了更高的要求，尤其是染料的溶解性能。目前市场常见的活性染料溶解度达不到喷墨印花工艺的要求，此外在染色过程中实际利用率不高，有很大一部分被水解掉。另外在传统的中高温染色时，染色用水量很高，能源消耗大，需要加大量的盐辅助染色。因此迫切需要开发一种高溶解度、高活性、低盐的绿色环保型的活性染料。
发明内容
本发明目的在于提供一种复合型、性能优异的活性橙色喷墨印花染料混合物及其应用。该染料具有超高的溶解度，良好的固色率、色牢度，染色后有很好的稳定性，色光鲜艳，能广泛应用于棉、麻、人造棉等纤维制品的浸染、轧染，尤其适合于喷墨印花等染色工艺，而且生产成本低，可以大规模推广应用。
本发明的目的可以通过如下的技术方案实现的。本发明橙色喷墨印花染料混合物的特征是：按重量份数计，至少由30-60份或5-20份由通式(1)所示的染料化合物，和35-85份通式(2)所示的染料化合物混合制成。
上述通式(1)、(2)中，Q1表示选自H、OH、NH2、COOH、SO3H(或其金属盐的形式)等基团之一；M1、M2各自独立为H(自由酸的形式)或钠或钾(金属盐的形式)；其中，Q1优选-SO3H(或金属盐的形式)，M1、M2优选以碱金属盐的形式存在。
T1、T2、T3表示相同的或者不同的选自卤素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羧基和磺酸基、纤维活性基团等取代基，其中羧基和磺酸基优选以碱金属盐的形式存在。
R1、R2、R3、R4彼此独立地是纤维活性基团，且至少一个纤维活性基团包含在式(1)的染料化合物和式(2)的染料化合物中。优选的，R1、R2、R3、R4彼此独立地选自H、或式(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)、(3f)、(3g)、(3h)、(3x)、(3y)所示的一个基团：
-SO3M，M为H、Na (3a)
-SO2CH2CH2OSO3M，M为H、Na、K (3b)
C1-C4烷氧基 (3c)
-NHCONH2 (3d)
-COOH或其盐 (3e)
-NHCH2CH2OCH2CH2OH (3f)
-NH2 (3g)
C1-C4烷基 (3h)
-OH (3x)
-NO2 (3y)。
其中R1、R2和R3优选均是-SO3H(或金属盐形式)，R4优选为-NHCONH2。
此外，通式(1)的染料化合物优选为通式(1a)所示的化合物：
其中D1为选自下式(4a)或式(4b)所示的基团，右侧单键表示与偶氮键相连：
D2为选自下式(4c)或式(4d)所示的基团，左侧单键表示与-NH相连：
R1、R2、R3各自独立为选自H、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羧基和磺酸基或其盐、-SO2CH2CH2OSO3M(M为H、Na、K)等的取代基。
当D1为(4a)基团，D2为(4d)基团时，R1、R2、R3优选为-SO3M(M为H、Na、K)。当D1为(4b)基团，D2为(4d)基团时，R1、R2优选为-SO3M(M为H、Na、K)，R3优选为-SO2CH2CH2OSO3M(M为H、Na、K)。
式(1)的染料化合物进一步优选自下式(1-1)～(1-8)的化合物之一：
式(2)的染料化合物进一步优选自下式(2-1)～(2-7)的化合物之一：
优选的配比为：式(1)的染料化合物的重量份数为30-60份或5-20份；式(2)的染料化合物的重量份数为35-85份。
本发明橙色喷墨印花染料混合物适用于含棉、麻、人造棉等纤维制品的浸染、轧染，特别适用于自动配浆系统的喷墨印花。
本发明是一种含两个以上偶氮基团的活性橙色染料混合物，优选由三种不同的活性染料混合而成，通过增加染料结构中亲水基团来提高其溶解度；依照三原色减法混色的基本原理，增强它们染色间的配伍性，使得其对色织物有着高的匀染性，高的固色率，在印染纤维材料时用量少，同时未固定的染料更易洗净。
本发明所述的复合活性橙色染料混合物可用众所周知的混合方法来制备，如将式(1)、式(2)优选的染料按重量份数经充分机械混合而得到。
式(1)化合物的合成主要采用以下结构原料：
其具体合成方法为：A结构化合物在亚硝酸钠和盐酸作用下进行重氮反应，得重氮盐；B结构化合物与C化合物进行一次缩合反应，得一缩物；重氮盐与一缩物进行偶合反应，得偶合物；最后D结构化合物与偶合物二次缩合，得式(1)结构染料化合物。
式(2)化合物的合成主要采用以下结构原料：
其具体合成方法为：E结构化合物在亚硝酸钠和盐酸作用下进行重氮反应，得重氮盐；重氮盐与F结构化合物进行偶合，得偶合物；最后偶合物与G结构化合物缩合，得式(2)结构染料化合物。
在上述合成式(1)、(2)主要原料A、B、C、D、E、F、G中，Q1表示选自H、OH、COOH、SO3H或其金属盐基团的一种；M1、M2各自独立为自由酸形式的H或金属盐形式的钠或钾；R1、R2、R3、R4彼此独立地选自选自H、或式(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)、(3f)、(3g)、(3h)、(3x)、(3y)所示的一个基团：
-SO3M，M为H、Na (3a)
-SO2CH2CH2OSO3M，M为H、Na、K (3b)
C1-C4烷氧基 (3c)
-NHCONH2 (3d)
-COOH或其盐 (3e)
-NHCH2CH2OCH2CH2OH (3f)
-NH2 (3g)
C1-C4烷基 (3h)
-OH (3x)
-NO2 (3y)。
发明效果
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明所述的复合活性橙色染料混合物适合于染色、普通印花和喷墨印花等范围非常宽广的各种材料，尤其适合于染色和印花含羟基的纤维素纤维材料和含氨基的蛋白质纤维材料或聚酞胺纤维材料，如纸张、皮革、棉花、羊毛、蚕丝、聚酞胺纤维和聚氨酯，还适合于各种纤维素纤维材料，如棉、麻、亚麻、黄麻以及纤维素和再生纤维素，也适合于染色和印花存在于混纺织物中的含羟基纤维，例如棉纤维与聚醋纤维或聚酰胺纤维的混合物。
本发明还涉及复合活性橙色染料混合物在染色和印花纤维材料中的应用，可以以多种办法将染料应用到所述的纤维材料上，然后与所述的纤维结合，尤其是以染料水溶液和染料印花浆的形式来运用，运用染料水溶液的形式有浸染、卷染、轧染、冷轧堆等方法；运用染料印花浆的形式有滚筒印花、平网印花、圆网印花、喷墨印花等方法。在使用这两种方法的过程中，对温度要求不高、使用的蒸汽少、用盐量少，纤维材料着色后染织物有着竭染率高、固色率高、残液中的色度低、易洗涤性好等优异的综合性能，本发明的染料分子结构中不含有害芳胺和重金属元素，在使用过程中不会分解出对人体有害的物质，是一种优良的环保型复合活性染料。
综上所述，本发明复合活性橙色染料混合物能使色织物有着高的匀染性，高的固色率，达到了前所未有的溶解度，可以更好的应用于自动配浆系统喷墨印花，同时未固定的染料更易洗净。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但这些实施例不构成对本发明的保护范围的限制。
实施例1：
将45g符合式(1-1)的染料化合物、5g符合式(1-4)的染料化合物和50g符合式(2-4)的染料化合物经充分机械混匀而得到本发明的复合活性橙色染料混合物1，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的橙色。
实施例2：
将48g符合式(1-1)的染料化合物、6g符合式(1-4)的染料化合物和55g符合式(2-4)的染料化合物经充分机械混匀而得到本发明的复合活性橙色染料混合物2，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的橙色。
实施例3：
将50g符合式(1-2)的染料化合物、5g符合式(1-5)的染料化合物和45g符合式(2-4)的染料化合物经充分机械混匀而得到本发明的复合活性橙色染料混合物3，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的橙色。
实施例4：
将45g符合式(1-2)的染料化合物、5g符合式(1-4)的染料化合物和50g符合式(2-5)的染料化合物经充分机械混匀而得到本发明的复合活性橙色染料混合物4，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的橙色。
实施例5：
将55g符合式(1-1)的染料化合物、5g符合式(1-5)的染料化合物和40g符合式(2-5)的染料化合物经充分机械混匀而得到本发明的复合活性橙色染料混合物5，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的橙色。
实施例6：
将15g符合式(1-1)的染料化合物和85g符合式(2-5)的染料化合物经充分机械混匀而得到本发明的复合活性橙色染料混合物6，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的橙色。
实施例7：
将22g符合式(1-3)的染料化合物和78g符合式(2-1)的染料化合物经充分机械混匀而得到本发明的复合活性橙色染料混合物7，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的橙色。
对比例1：
取100g C.I.活性橙5单独进行以下的印染试验。
印染说明：
借助快速，将3份实施例1至实施例7和对比例1制得的染料撒入100份含有50份5％海藻酸钠增稠剂、27.8份、20份尿素、1份间硝基苯磺酸钠及1.2份碳酸氢钠的原浆中，用由此制得的印花色浆对棉织物进行印花并干燥，已印花织物用100-102℃饱和蒸汽汽蒸2分钟，然后漂洗，如果需要可在沸腾下皂煮，再次漂洗并干燥。
实施例及比较例样品性能检验方法执行国家染料统一检验标准。
指标或测定方法 国家标准
染料 染色测定的一般条件规定 GB/T 2374-2007
反应染料 色光和强度的测定 GB/T 2387-2013
染料 pH值的测定 GB/T 2390-2013
反应染料 固色率的测定 GB/T 2391-2006
水溶性染料溶解度的测定 GB/T 3671.1-1996
反应染料与纤维素纤维结合键 耐酸耐碱性的测定 GB/T 9339-2006
纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度 GB/T 3920-2008
纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度 GB/T 3921-2008
纺织品 色牢度试验 耐人造光色牢度：氙弧 GB/T 8427-2008
纺织品 色牢度试验 耐氯化水色牢度 GB/T 8433-1998
1/1染料染色标准深度色卡 GB/T 4841.1-2006
表1 印染实施例性能比较
从表1记载来看，本发明的复合活性橙色染料混合物相比C.I.活性橙5(KGN橙)在摩擦牢度、日晒牢度、水洗牢度、溶解度、耐碱稳定性、固色率方面均有更好的表现。
以上对本发明所提供的一种复合活性橙色染料混合物及其应用进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种橙色喷墨印花染料混合物，其特征在于，其包含45g符合下述式(1-1)的化合物、5g符合下述式(1-4)的化合物和50g符合下述式(2-4)的化合物；或，其包含48g符合下述式(1-1)的化合物、6g符合下述式(1-4)的化合物和55g符合下述式(2-4)的化合物；或，其包含50g符合下述式(1-2)的化合物、5g符合下述式(1-5)的化合物和45g符合下述式(2-4)的化合物；或，其包含55g符合下述式(1-1)的化合物、5g符合下述式(1-5)的化合物和40g符合下述式(2-5)的化合物；或，其包含15g符合下述式(1-1)的化合物和85g符合下述式(2-5)的化合物：
2.根据权利要求1所述的橙色喷墨印花染料混合物，其特征在于在所述的橙色喷墨印花染料混合物中加有助剂，所述的助剂包括作防尘剂的聚氧乙烯醚油酸酯混合物、填充剂、元明粉中至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的橙色喷墨印花染料混合物的用途，其用于含羟基纤维素的纤维材料的染色和印花，具有较高的溶解度。
4.根据权利要求3所述的用途，其用于喷墨印花。
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