CN109370255B - 一种深色活性染料组合物及染料制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深色活性染料组合物及染料制品。所述深色活性染料组合物包含组分A、组分B和组分C，其中，所述组分A选自至少一种如式(Ⅰ)所示的染料化合物，所述组分B选自至少一种如式(Ⅱ)所示的染料化合物，所述组分C选自至少一种如式(Ⅲ)所示的染料化合物；基于所述组分A、组分B和组分C的总质量，组分A的质量百分含量为10～90％，组分B的质量百分含量为5～85％，组分C的质量百分含量为5～30％。所述深色活性染料制品含有所述的深色活性染料组合物。本发明所述深色活性染料组合物及染料制品溶解性能好，易洗净、水洗时不易互沾色，同时具有配伍性佳、染深性好、固色率佳、牢度优异的特点。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种深色活性染料组合物及染料制品。
(二)背景技术
活性深色染料如棕色、蓝色、藏青色及黑色染料已成为活性染料中用量最大的品种，但现有的深色染料仍存在上染率和固色率不高，染深性不强，色牢度欠佳，染色织物不易清洗等问题，近年来染料研究者在活性深色染料的研发方面做了大量的工作，如专利CN102245712A、CN1730566A、CN1745147A等，但随着生态环保要求的提高及纺织面料的发展，对产品也提出了更高的要求，现有的深色染料品种仍需要进一步提升。
(三)发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种深色活性染料组合物及染料制品，其溶解性能好，易洗净、水洗时不易互沾色，同时具有配伍性佳、染深性好、固色率佳、牢度优异的特点。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种深色活性染料组合物，包含组分A、组分B和组分C，其中，所述组分A选自至少一种如式(Ⅰ)所示的染料化合物，所述组分B选自至少一种如式(Ⅱ)所示的染料化合物，所述组分C选自至少一种如式(Ⅲ)所示的染料化合物；基于所述组分A、组分B和组分C的总质量，组分A的质量百分含量为10～90％，组分B的质量百分含量为5～85％，组分C的质量百分含量为5～30％；
式(Ⅰ)中：
R1、R2、R3、R4各自独立为H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基或磺酸基；Y1、Y2各自独立为-CH＝CH2或-C2H4OSO3M1，M1为H或碱金属；
式(Ⅱ)中：
R5、R6各自独立为-H或-SO3M2；R7为C1～C4烷基、-COOM2或-SO2Y4；Y3、Y4各自独立为-CH＝CH2或-C2H4OSO3M2；M2为H或碱金属；
式(Ⅲ)中：
R8、R9各自独立为氢、C1～C4的烷基、C1～C4的烷氧基或-SO3M3；X1为卤素，优选为氯或氟；Y5、Y6各自独立为-CH＝CH2或-C2H4OSO3M3；M3为H或碱金属。
本发明所述的深色活性染料组合物，还可以包括组分D，组分D选自一种或多种如式(Ⅳ)所示的染料化合物，所述组合物中，组分D的质量占组分A、组分B和组分C总质量的1～30％；
式(Ⅳ)中：
R10为C1-C4烷基或-NH2，R11为-SO3M4或-COOM4，X2为卤素，优选为氯或氟；P为0～3的整数，优选2或3；Y7为-CH＝CH2或-C2H4OSO3M4；M4为H或碱金属。
本发明所述的活性深色染料组合物，还可以加入C.I.活性黄145、C.I.活性红198、C.I.活性橙122等。优选的，所述的活性深色染料组合物由组分A、组分B和组分C组成，基于所述组分A、组分B和组分C的总质量，组分A的质量百分含量为10～90％，组分B的质量百分含量为5～85％，组分C的质量百分含量为5～30％。或者优选所述的活性深色染料组合物由组分A、组分B、组分C和组分D组成，基于所述组分A、组分B和组分C的总质量，组分A的质量百分含量为10～90％，组分B的质量百分含量为5～85％，组分C的质量百分含量为5～30％，组分D的质量占组分A、组分B和组分C总质量的1～30％。
本发明中，所述的C1～C4烷基可以是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等；所述的C1～C4烷氧基可以是甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基等。
进一步，-SO2Y1、-SO2Y2、-SO2Y3、R7、-SO2Y5、-SO2Y6和-SO2Y7各自独立位于偶氮基的对位或间位。
进一步，R1、R2、R3、R4各自独立优选为H、甲基、甲氧基或磺酸基。
进一步，R8、R9各自独立优选为H、甲基、甲氧基或磺酸基。
进一步，R10优选为甲基或氨基。
本发明所述的组分A～D，可以游离酸(M1～M4为氢)或盐(M1～M4为碱金属)的形式存在，优选以盐的形式存在，本发明所述的活性染料组合物，游离酸形式(M1～M4为氢)与盐形式(M1～M4为碱金属)是可以相互转化的，不影响染色效果，通常，染料在制备过程中以盐的形式存在，也可加酸酸化得到游离酸形式，特别优选为钠盐或钾盐形式存在(M1～M4为Na或K)。为方便描述，下文中各化合物将以游离酸的形式呈现。
优选地，所述的组分A选自下列之一或其中两种以上混合物：
所述的组分A特别优选式(Ⅰ-1)、式(Ⅰ-2)或其组合。
优选地，所述的组分B选自下列之一或其中两种以上混合物：
所述的组分B特别优选式(Ⅱ-1)、式(Ⅱ-3)、式(Ⅱ-8)、式(Ⅱ-9)或其组合。
优选地，所述的组分C选自下列之一或其中两种以上混合物：
所述的组分C特别优选式(Ⅲ-1)、式(Ⅲ-3)或其组合。
优选地，所述的组分D选自下列之一或其中两种以上混合物：
所述的组分D特别优选式(Ⅳ-1)、式(Ⅳ-4)、式(Ⅳ-5)、式(Ⅳ-7)或其组合。
更进一步，所述的深色活性染料组合物，包括组分A、组分B和组分C，基于所述组分A、组分B和组分C的质量之和，组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～80％，组分C的质量百分含量为5～25％。
更进一步，所述的深色活性染料组合物，由组分A、组分B和组分C组成，基于所述组分A、组分B和组分C质量之和，组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～80％，组分C的质量百分含量为5～25％。
更进一步，所述的深色活性染料组合物，包含组分A、组分B和组分C，其中组分A选自至少一种式(Ⅰ-1)～式(Ⅰ-8)所示的化合物，组分B选自至少一种式(Ⅱ-1)～(Ⅱ-9)所示的化合物，组分C选自至少一种式(Ⅲ-1)～(Ⅲ-11)所示的化合物，基于组分A、组分B和组分C之总重，组分A的质量百分含量为10～90％(优选为10～80％)，组分B的质量百分含量为5～85％(优选为5～80％)，组分C的质量百分含量为5～30％(优选为5～25％)。更优选的，所述的深色活性染料组合物由组分A、组分B和组分C组成。
更进一步，所述的深色活性染料组合物，包括组分A、组分B、组分C和组分D，基于所述组分A、组分B和组分C质量之和，组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～80％，组分C的质量百分含量为5～25％，组分D的质量为组分A、组分B和组分C总质量的1～25％。
更进一步，所述的深色活性染料组合物，由组分A、组分B、组分C和组分D组成，基于所述组分A、组分B和组分C质量之和，组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～80％，组分C的质量百分含量为5～25％，组分D的质量为组分A、组分B和组分C总质量的1～25％。
更进一步，所述的深色活性染料组合物，包含组分A、组分B、组分C和组分D，其中组分A选自至少一种式(Ⅰ-1)～式(Ⅰ-8)所示的化合物，组分B选自至少一种式(Ⅱ-1)～(Ⅱ-9)所示的化合物，组分C选自至少一种式(Ⅲ-1)～(Ⅲ-11)所示的化合物，组分D选自至少一种式(Ⅳ-1)～(Ⅳ-13)所示的化合物；基于组分A、组分B和组分C之总重，组分A的质量百分含量为10～90％(优选为10～80％)，组分B的质量百分含量为5～85％(优选为5～80％)，组分C的质量百分含量为5～30％(优选为5～25％)，组分D的质量为组分A、组分B和组分C总质量的1～30％(优选1～25％)。更优选的，所述的深色活性染料组合物由组分A、组分B、组分C和组分D组成。
本发明所述的深色活性染料组合物，所使用的染料化合物(Ⅰ)、(Ⅱ)(Ⅲ)、(IV)可通过常规方法得到，例如通过使用本领域技术人员熟知的合适的组分和使用必要的比例借助于通常的重氮化反应和偶合反应合成，或参照专利CN101250334A、CN1163291A、US4485041A、CN104479404A中的方法或近似的方法制备。
本发明所述的深色活性染料组合物，其制备方法包括将染料组分A、B、C、D按照前述配比进行混合，混合可采用常规的机械方式进行，如在研磨机、捏合机或均质机中进行，混合过程中，单个染料化合物(Ⅰ)～(IV)可以粉状、粒状、水溶液或合成溶液形式存在，当单个染料化合物以合成溶液的形式拼混时，从合成溶液分离本发明所述的复合深色活性染料可用普遍已知的方法进行，例如用电解质(如氯化钠或氯化钾)从反应介质中将染料盐析滤出，或将混合溶液蒸发、喷雾干燥，因此，染料组分A、B、C、D及其染料组合物通常包含有活性染料中常规的电解质盐(如氯化钠、硫酸钠等)。
本发明所述的深色活性染料组合物，作为商品出售或应用于纺织材料着色时，可以不加入助剂，也可以加入商品染料中的常规助剂，如助溶剂、分散剂、耐碱性助剂、防尘剂、表面活性剂、缓冲剂和促染剂等。因此，本发明还提供了一种深色活性染料制品，其含有所述的深色活性染料组合物。优选的，所述的深色活性染料制品中，主要含有所述的深色活性染料组合物和助剂，所述的深色活性染料组合物与助剂的重量比为100：0～45，优选100:0～40。所述的助剂优选下列一种或任意几种的组合：萘磺酸甲醛缩合物(NNO)、甲基萘磺酸甲醛缩合物(分散剂MF)、扩散剂CNF(苄基萘磺酸盐甲醛缩合物)、元明粉(工业硫酸钠)。所述助剂均为市售常规品种。
本发明所述的深色活性染料制品，适用于纤维素纤维、聚酰胺纤维及其织物的印染，其中，纤维素纤维优选棉纤维或再生纤维，当然也可包括其它的植物性纤维，如麻类纤维或织物；聚酰胺纤维优选包括皮、毛或丝在内的动物性纤维材料，以及合成的纤维材料，如尼龙6、尼龙66等。采用本发明所述的深色活性染料制品印染上述纤维材料时，可遵照已知的活性染料染色方法进行，如常用的活性染料浸染染色法和轧染染色法，所述的浸染染色是将织物浸渍于染液中，使染料逐渐上染织物，通常需经染色－固色－水洗－皂煮－水洗－脱水－烘干等工序。
所述的轧染则是先把织物浸渍于染液中，然后使织物通过轧辊，把染液均匀轧入织物内部，再经汽蒸或热熔等处理的染色方法，通常需经浸轧染液－烘干－(浸轧固色液)－汽蒸或焙烘－水洗－皂洗－水洗－烘干等工序。
通常，由于织物上染色泽要求的不同，染料使用量也会有所不同，使用浸染法染色时，染色深度(owf)一般为0.1％～10％(染料占织物重量百分比)，浴比1:2～1:60(织物与染液重量比，优选1:10～1:30)，初染温度控制30～60℃，染色时间10～30分钟，皂煮温度85～95℃，皂煮时间10～15分钟，固色温度60～100℃，固色时间10～50分钟，固色pH值9～11。使用轧染方法染色时，纤维素纤维的轧余率一般为60～80％，汽蒸温度100～103℃，汽蒸时间1～3分钟。轧染方法中，目前较多使用的是冷轧堆染色法，将染料和碱性物质引入到轧染机中，并在室温下打卷堆置2～30小时进行固色，之后进行彻底漂洗。
本发明的有益效果主要体现在：本发明所述的深色活性染料组合物和深色活性染料制品，用于织物印染时，具有提升力好、固色率佳，耐水洗、耐摩擦色牢度优异等优点。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此，凡在本发明通式范围内，通过相应基团变换得到的具有相似性能的染料组合物，皆应在本发明保护范围之类。
实施例1
将25份式(Ⅰ-2)的染料、60份式(Ⅱ-1)的染料、10份式(III-1)的染料、5份式(IV-1)的染料和15份元明粉进行机械混合，得到的复合染料采用常规浸染法染棉为棕色色调。
实施例2
将20份式(Ⅰ-2)的染料、65份式(Ⅱ-3)的染料、15份式(III-1)的染料、5份元明粉、分散剂MF5份，进行机械混合，得到的复合染料采用常规浸染法染棉为棕色色调。
实施例3-32
按照实施例1或2所述的方法，机械混合下表1中所列配比的染料以及元明粉10份，按照活性染料常规染色法，染棉为棕色至藏青色至黑色色调。
表1
实施例31
参照实施例1所述的方法，将25份式(Ⅰ-2)的染料、50份式(Ⅱ-1)的染料、10份C.I.活性橙122、10份式(III-1)的染料、5份式(IV-1)的染料和15份元明粉进行机械混合，得到的复合染料采用常规浸染法染棉为棕色色调。
实施例32
将35份式(Ⅰ-2)的染料、40份式(Ⅱ-3)的染料、15份式(III-1)的染料、5份C.I.活性黄145、5份C.I.分散红198，以及5份元明粉、5份分散剂MF，进行机械混合，得到的复合染料采用常规浸染法染棉为黑色色调。
对比例1：
按照200510049514.7中实施例1的方法，制备如下活性染料组合物：
应用实施例1：
将实施例1-32和对比例1得到的深色活性染料干品分别溶解在水中，加入元明粉50g/L配置成染液。染色浓度4％(染料对布重)，浴比1:20(布重克数对染液体积毫升数)，置入棉布60℃下吸附30分钟，加碱(碳酸钠20g/L)固色45分钟，染色织物经水洗、皂煮、干燥，得到棕色至黑色染织物。参照GB/T 3920-2008、GB/T 3921-2008中的方法进行耐摩擦、耐皂洗牢度测试，结果如表2：
表2
应用实施例2：
将本发明中实施例1～32、对比实施例1中制得的活性染料按照标准GB/T 21875-2016、GB/T2391-2014中所规定的方法测试其提升力和固色率，发现本发明的活性染料，提升力和固色率明显好于对比例1，在同等染色条件下，染得同样色深的纺织品，可节约染料用量5～10％，固色率提高3～8％，经济性显著。
Claims (12)
1.一种深色活性染料组合物，包含组分A、组分B、组分C和组分D，其中，所述组分A选自至少一种如式(Ⅰ)所示的染料化合物，所述组分B选自至少一种如式(Ⅱ)所示的染料化合物，所述组分C选自至少一种如式(Ⅲ)所示的染料化合物，所述组分D选自一种或多种如式(Ⅳ)所示的染料化合物；基于所述组分A、组分B和组分C的总质量，组分A的质量百分含量为10～90％，组分B的质量百分含量为5～85％，组分C的质量百分含量为5～30％，组分D的质量占组分A、组分B和组分C总质量的1～30％；
式(Ⅰ)中：
R1、R2、R3、R4各自独立为H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基或磺酸基；Y1、Y2各自独立为-CH＝CH2或-C2H4OSO3M1，M1为H或碱金属；
式(Ⅱ)中：
R5、R6各自独立为-H或-SO3M2；R7为C1～C4烷基、-COOM2或-SO2Y4；Y3、Y4各自独立为-CH＝CH2或-C2H4OSO3M2；M2为H或碱金属；
式(Ⅲ)中：
R8、R9各自独立为氢、C1～C4的烷基、C1～C4的烷氧基或-SO3M3；X1为卤素；Y5、Y6各自独立为-CH＝CH2或-C2H4OSO3M3；M3为H或碱金属；
式(Ⅳ)中：
R10为C1-C4烷基或-NH2；R11为-SO3M4或-COOM4；X2为卤素；P为0～3的整数；Y7为-CH＝CH2或-C2H4OSO3M4；M4为H或碱金属。
2.如权利要求1所述的深色活性染料组合物，其特征在于：所述的活性深色染料组合物由组分A、组分B、组分C和组分D组成，基于所述组分A、组分B和组分C的总质量，组分A的质量百分含量为10～90％，组分B的质量百分含量为5～85％，组分C的质量百分含量为5～30％，组分D的质量占组分A、组分B和组分C总质量的1～30％。
3.如权利要求1或2所述的深色活性染料组合物，其特征在于：R1、R2、R3、R4各自独立为H、甲基、甲氧基或磺酸基；R8、R9各自独立为H、甲基、甲氧基或磺酸基；X1为氯或氟；R10为甲基或氨基；X2为氯或氟；P为2或3。
4.如权利要求1或2所述的深色活性染料组合物，其特征在于：-SO2Y1、-SO2Y2、-SO2Y3、R7、-SO2Y5、-SO2Y6和-SO2Y7各自独立位于偶氮基的对位或间位。
5.如权利要求1或2所述的深色活性染料组合物，其特征在于：所述的组分A选自下列之一或其中两种以上混合物：
6.如权利要求1或2所述的深色活性染料组合物，其特征在于：所述的组分B选自下列之一或其中两种以上混合物：
7.如权利要求1或2所述的深色活性染料组合物，其特征在于：所述的组分C选自下列之一或其中两种以上混合物：
8.如权利要求1或2所述的深色活性染料组合物，其特征在于：所述的组分A选自下列之一或其中两种以上混合物：
所述的组分B选自下列之一或其中两种以上混合物：
所述的组分C选自下列之一或其中两种以上混合物：
9.如权利要求1或2所述的深色活性染料组合物，其特征在于：所述的组分D选自下列之一或其中两种以上混合物：
10.一种深色活性染料制品，包含权利要求1所述的深色活性染料组合物。
11.如权利要求10所述的深色活性染料制品，其特征在于：所述的深色活性染料制品含有所述的深色活性染料组合物和助剂，所述的深色活性染料组合物与助剂的重量比为100：0～45。
12.如权利要求11所述的深色活性染料制品，其特征在于：所述的助剂选自下列一种或任意几种的组合：萘磺酸甲醛缩合物、甲基萘磺酸甲醛缩合物、扩散剂CNF、元明粉。
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