CN109403083B - 一种活性喷墨印花染料混合物及其应用 - Google Patents

一种活性喷墨印花染料混合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种活性喷墨印花染料混合物，包含至少一种结构如式(1)的染料，和任选的至少一种式(2)的染料，和/或任选的至少一种式(3)的染料，和/或任选的至少一种式(4)的染料，其中，M1、M2、M3、M4各自独立为H或钠或钾；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10至少一个是纤维活性基团；T1为卤素。本发明复合活性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。

Description

一种活性喷墨印花染料混合物及其应用
技术领域
本发明属于精细化工领域，涉及一种复合活性染料，具体涉及一种活性喷墨印花染料混合物及其在棉、麻、纱、丝、毛、聚酰胺纤维印染的应用。
背景技术
目前，染料行业竞争激烈，环保问题越来越被关注，自动配浆系统、喷墨印花已成为发展趋势；客户对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，高溶解度、高活性、低盐的绿色环保型的活性染料成为当前的研发主流。
现有技术文献1公开了一种活性橙染料组合物，主要由一种或多种结构如式(Ⅰ)所示的组分A和一种或多种结构如式(Ⅱ)所示的组分B组成，基于所述的组分A和组分B，组分A的质量百分含量为1～99％，组分B的质量百分含量为1～99％。该发明所述的活性橙染料组合物应用于纤维素纤维或含有纤维素纤维的材料染色和印花时，染色稳定性好，色泽鲜艳，各项牢度如耐水洗、耐摩擦、耐汗渍和耐氯水色牢度都得到了提高，但是仍有进步的空间。
Figure BDA0001868086810000021
现有技术文献1：公开号为CN101880473A的发明专利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种活性喷墨印花染料混合物及其应用。本发明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，尤其是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。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：
一种活性喷墨印花染料混合物，包含至少一种结构如式(1)的染料，和任选的至少一种式(2)的染料，和/或任选的至少一种式(3)的染料，和/或任选的至少一种式(4)的染料，
Figure BDA0001868086810000022
Figure BDA0001868086810000031
其中：
M1、M2、M3、M4各自独立为H或钠或钾；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10每个彼此独立地是纤维活性基团，至少一个纤维活性基团包含在式(1)、(2)、(3)以及式(4)的染料中；
T1为卤素。
纤维活性基团被理解为那些能够与纤维素的羟基，与羊毛和丝绸中的氨基、羧基、羟基和硫醇基，或与合成聚酰胺的氨基以及可能的羧基反应形成共价化学键。纤维活性基团通常与染料基团直接连接或通过一个桥连单元与染料基团连接。合适的纤维活性基团例如是在脂肪族、芳香族或杂环基团上具有至少一个可除去取代基的那些，或那些其中所提及的基团含有一个适合于与所述纤维反应的基团，例如乙烯基基团。
优选地，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10彼此独立地为选自H，或式(2a)、(2b)、(2c)、(2d)、(2e)、(2f)、(2g)中的一种：
-SO3M，M为H、Na、K (2a)
-SO2CH2CH2OSO3M，M为H、Na、K (2b)
-NHCONH2 (2c)
-COOM，M为H、Na、K (2d)
-NH2 (2e)
-SO2CH2CH2OH (2f)
-SO2CH＝CH2 (2g)。
优选地，该染料混合物还包含助剂，助剂包括防尘剂、填充剂中的一种或多种，其中，防尘剂选用DL-6808，填充剂选用元明粉。
进一步优选地，R1、R2、R3、R4各自独立地表示H或-SO3M、-SO2CH2CH2OSO3M的取代基，M为H、Na、K；R5表示式(2c)、(2d)、(2e)中的一种；R6、R7各自独立地表示H或-SO2CH2CH2OSO3M、SO2CH2CH2OH、SO2CH＝CH2的取代基，M为H、Na、K；R8、R9、R10各自独立地表示H或-SO3M、-SO2CH2CH2OSO3M的取代基，M为H、Na、K。
优选地，式(1)的染料为下式的化合物之一，
Figure BDA0001868086810000041
Figure BDA0001868086810000051
优选地，式(2)的染料为下式的化合物之一，
Figure BDA0001868086810000052
Figure BDA0001868086810000061
优选地，式(3)的染料为下式的化合物之一，
Figure BDA0001868086810000062
优选地，式(4)的染料为下式的化合物之一，
Figure BDA0001868086810000063
Figure BDA0001868086810000071
优选地，该混合物按重量份数计，包含一种结构如式(1)的染料5-60份，一种结构如式(2)的染料35-65份，一种结构如式(4)的染料1-15份。
优选地，该混合物按重量份数计，包含一种结构如式(1)的染料20-50份，一种结构如式(2)的染料5-20份，一种结构如式(3)的染料35-75份。
优选地，该混合物按重量份数计，包含一种结构如式(1)的染料15-50份，一种结构如式(3)的染料15-85份，一种结构如式(4)的染料1-10份。
优选地，该混合物按重量份数计，包含一种结构如式(1)的染料15-50份，两种结构如式(2)或式(3)的染料共5-85份。
本发明染料可用众所周知的方法来制备，如将式(1)、式(2)、式(3)、式(4)优选的染料重量份数经充分机械混合而得到，而单个的式(1)、式(2)、式(3)、式(4)染料可按现有文献公开的制备方法来合成。
本发明活性喷墨印花染料混合物适用于含羟基纤维素的纤维材料的染色和印花。
本发明活性喷墨印花染料混合物适用于染色、普通印花和喷墨印花，尤其是自动配浆系统喷墨印花。本发明适用材料范围非常宽广，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。
本发明复合染料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浸染率高、固色率高、残液中的色度低、易洗涤性好等优异的综合性能。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明是一种至少含三种偶氮染料复合的喷墨印花染料混合物，是由至少三种不同的活性染料混合而成，增加染料结构中亲水基团提高其溶解度；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；
2、本发明的三种染料分子结构中不含23种有害芳胺和10种重金属元素，在使用过程中不会不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；
3、本发明染料混合物中加入防尘剂(如DL-6808)、填充剂(如元明粉(Na2SO4))中的一种或多种充分机械混合，其产品样防尘效果更好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
将45份符合式(1-1)染料，50份符合式(2-1)染料，5份符合式(4-1)染料及5份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性橙色染料，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48份符合式(1-4)染料，55份符合式(2-1)染料，6份符合式(4-1)染料及1份防尘剂DL-6808经充分机械混匀而得到复合活性橙色染料，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50份符合式(1-2)染料，45份符合式(2-1)染料，5份符合式(4-3)染料及5份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性橙色染料，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45份符合式(1-4)染料，50份符合式(2-3)染料，5份符合式(4-2)染料及5份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性橙色染料，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55份符合式(1-5)染料，40份符合式(2-2)染料和5份符合式(4-2)染料及5份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性橙色染料，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20份符合式(1-2)染料，30份符合式(1-4)染料，50份符合式(2-1)染料及5份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性橙色染料，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。
对比例2
取专利CN101880473A中的实施例3进行以下的印染试验。
实施例7
将25份符合式(1-4)染料，10份符合式(2-1)染料，65份符合式(3-1)染料及4.5份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性黑色染料，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的黑色。
实施例8
将20份符合式(1-1)染料，10份符合式(2-1)染料，70份符合式(3-1)染料及4份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性黑色染料，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的黑色。
实施例9
将15份符合式(1-4)染料，5份符合式(2-1)染料，75份符合式(3-1)染料，5份符合式(3-3)染料及5份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性黑色染料，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的黑色。
实施例10
将17份符合式(1-4)染料，10份符合式(2-1)染料，3份符合式(4-1)染料，70份符合式(3-1)染料及4份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性黑色染料，此染料溶解度高，能将纤维素纤维材料印染成匀染性好、水洗牢度好的黑色。
对比例3
取100g C.I.活性黑5单独进行以下的印染试验。
对比例4
将20份符合式(1-4)染料，75份符合式(3-1)染料，5份符合式(3-3)染料及5份元明粉经充分机械混匀而得到复合活性黑色染料。
印染说明：
借助快速搅拌，将3份实施例1-11制得的染料撒入100份含有50份5％海藻酸钠增稠剂、27.8份水、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，己印花织物用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。
实施例及对比例样品性能检验方法执行国家染料统一检验标准。
Figure BDA0001868086810000111
Figure BDA0001868086810000121
实施例1-6与对比例1、2的印染试验结果如表1所示：
表1实施例1-6与对比例1、2的印染试验结果
Figure BDA0001868086810000122
Figure BDA0001868086810000131
从表1记载能够看出，本发明复合活性橙色染料混合物相比对比例1、2在溶解度、耐碱稳定性、固色率方面均有更好的表现。
实施例7-10与对比例3、4的印染试验结果如表2所示：
表2实施例7-10与对比例3、4的印染试验结果
Figure BDA0001868086810000132
Figure BDA0001868086810000141
从表2记载能够看出，本发明复合活性黑色染料混合物相比C.I.活性黑5(KNB黑)和对比例4在溶解度、耐碱稳定性、固色率方面均有更好的表现。
以上对本发明做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：包含至少一种结构如式(1)的染料，和至少一种式(2)的染料，和至少一种式(3)的染料，和/或至少一种式(4)的染料，
Figure FDA0002820904490000011
其中：
M1、M2、M3、M4各自独立为H或钠或钾；
R1、R2、R3、R4、R8、R9、R10彼此独立地为选自H，或下式(2a)、(2b)、(2c)、(2d)、(2e)、(2f)、(2g)中的一种，R5表示下式(2c)、(2d)、(2e)中的一种，R6、R7各自独立地表示(2b)、(2f)、(2g)中的一种：
-SO3M，M为H、Na、K (2a)
-SO2CH2CH2OSO3M，M为H、Na、K (2b)
-NHCONH2 (2c)
-COOM，M为H、Na、K (2d)
-NH2 (2e)
-SO2CH2CH2OH (2f)
-SO2CH＝CH2 (2g)
T1为卤素。
2.根据权利要求1所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：R1、R2、R3、R4各自独立地表示H或-SO3M、-SO2CH2CH2OSO3M的取代基，M为H、Na、K。
3.根据权利要求1所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：R8、R9、R10各自独立地表示H或-SO3M、-SO2CH2CH2OSO3M的取代基，M为H、Na、K。
4.根据权利要求2所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：所述式(1)的染料为下式的化合物之一，
Figure FDA0002820904490000021
Figure FDA0002820904490000031
5.根据权利要求1所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：所述式(2)的染料为下式的化合物之一，
Figure FDA0002820904490000032
6.根据权利要求1所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：所述式(3)的染料为下式的化合物之一，
Figure FDA0002820904490000041
7.根据权利要求3所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：所述式(4)的染料为下式的化合物之一，
Figure FDA0002820904490000042
8.根据权利要求1～7任一项所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：按重量份数计，包含一种结构如式(1)的染料5-60份，一种结构如式(2)的染料35-65份，一种结构如式(4)的染料1-15份。
9.根据权利要求1～7任一项所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：按重量份数计，包含两种结构如式(1)的染料共5-70份，一种结构如式(2)的染料25-65份。
10.根据权利要求1～7任一项所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：按重量份数计，包含一种结构如式(1)的染料15-50份，一种结构如式(2)的染料5-20份，一种或两种结构如式(3)的染料共35-80份。
11.根据权利要求1～7任一项所述的活性喷墨印花染料混合物，其特征在于：按重量份数计，包含一种结构如式(1)的染料5-50份，一种结构如式(2)的染料5-45份，一种结构如式(3)的染料45-85份，一种结构如式(4)的染料1-10份。
12.如权利要求1-11中任一项所述的活性喷墨印花染料混合物在含羟基纤维素的纤维材料的染色和印花中的应用。
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