CN110128848A - 一种红色酸性染料组合物及其在纤维上的染色应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红色酸性染料组合物及其在纤维上的染色应用，涉及一种酸性染料组合物及其染色应用，其技术要点：一种红色酸性染料组合物，所述酸性染料组合物包括一种或多种选自下面所示的通式（I）表示的染料化合物，一种或多种选自下面所示的通式（II），以及一种或多种选自下面所示的通式（III）；所述通式（I）染料、通式（II）染料和通式（III）染料之间的重量比为（20‑40）:（40‑60）:（5‑10）；本发明红色酸性染料组合物在尼龙纤维上的染色应用。本发明的红色酸性染料组合物采用复拼增效的方式，提高了其在颜色、匀染性、渗透性、提升性和牢度等方面的性能。

Description

一种红色酸性染料组合物及其在纤维上的染色应用
技术领域
本发明涉及一种酸性染料组合物及其染色应用，更具体地说，它涉及一种红色酸性染料组合物及其在纤维上的染色应用。
背景技术
新的具有优异染色性能和染色牢度的红色偶氮类酸性染料的开发一直是当前染料工作者研究的重要课题。
据了解，偶氨类酸性染料是指在分子中含有磺酸基或羧基，同时在芳环偶氮基邻位又有羟基的偶氮染料。酸性媒介染料的合成与其他的酸性染料的合成方法类似，只是重氮组分和偶合组分的取代基不同。偶氮染料是分子中含有偶氨基发色团的一类染料，它是合成染牌中品种最多的染料，在染料工业合成中产量占一半以上。
在酸性、冰染、直接、分散、活性、阳离子等染料中大部分是偶氮染料。偶氮染料按其分子中所含偶氮基的数目，可分为单偶氮、双偶氮和多偶氮染料，按染料本身的性质特点也可分为水溶性偶氮染料、不溶性偶氮染料、偶氮类分散染料和金属络合偶氮染料等。
目前现有的偶氮类酸性染料大多采用单一组分或两组分复拼的方式，但是其上染效果和均匀度也一般，尤其是在尼龙袜子方面的应用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种红色酸性染料组合物，采用复拼增效的方式，提高了其在颜色、匀染性、渗透性、提升性和牢度等方面的性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种红色酸性染料组合物，所述酸性染料组合物包括一种或多种选自下面所示的通式(I)表示的染料化合物，一种或多种选自下面所示的通式(II)，以及一种或多种选自下面所示的通式(III)；
通式(I)中：
X为-SO3M、-PO3M2，或-CH2-PO3M2；
Y为氢、-Cl、-NO2，或-OCH3；
E为或者
M为氢离子或碱金属阳离子；
通式(II)中：
R1为-CH2-、-CH2CH2-、-CH(CH3)CH2-，或-C(CH3)2-；
W和W’为H、-OH、-OCH3，或-OCH2CH3；
M为氢离子或碱金属阳离子；
Z和Z’为-NH2、-NH(CH3)、-OH、-NHCH2SO3H或-N(CH3)2；
通式(III)中：
R2为-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2，或-C(CH3)3；
G为-OH、-OCH3，或-OCH2CH3；
M为氢离子或碱金属阳离子；
所述通式(I)染料、通式(II)染料和通式(III)染料之间的重量比为(20-40):(40-60):(5-10)。
通过采用上述技术方案，采用通式(I)染料、通式(II)染料和通式(III)染料三种染色化合物进行复配后，能够达到协同增效的效果，其中任意单一结构均不能达到上述同等效果，由此有效提高了红色酸性染料组合物在颜色、匀染性、渗透性、提升性和牢度等方面的性能。
本发明进一步设置为：所述酸性染料组合物还包括有元明粉。
通过采用上述技术方案，元明粉又称硫酸钠Na2SO4，是一种高纯度、颗粒细的无水物，在染色过程中，可将元明粉作为酸性染料的缓染剂，元明粉的加入能够缓和色素酸的产生及上色，使得染色更加均匀，减少了上色太快而出现的色花和色散的现象。
本发明进一步设置为：按照重量百分比计，所述酸性染料组合物为20-40％的通式(I)、40-60％的通式(II)、5-10％的通式(III)和10-15％元明粉。
本发明进一步设置为：所述通式(I)表示的染料化合物为：
本发明进一步设置为：所述通式(II)表示的染料化合物为：
本发明进一步设置为：在通式(III)表示的染料化合物为：
本发明进一步设置为：在通式(I)中，X为-SO3M；Y为氢；E为M为Na、H、Li，或K。
本发明进一步设置为：在通式(II)中，R1为-CH2-，或-C(CH3)2-；W和W’为-OH或-OCH3；Z和Z’为-NH2，且Z和Z’不能位于-N＝N-键的间位；M为Na、H、Li、或K。
本发明进一步设置为：在通式(III)中，R2为-CH3；G为-OCH3或-OCH2CH3，且G不能位于-N＝N-键的间位。
本发明还提供了一种红色酸性染料组合物在尼龙纤维、羊毛纤维和纤维素纤维上的染色应用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的红色酸性染料组合物采用复拼增效的方式，提高了其在颜色、匀染性、渗透性、提升性和牢度等方面的性能；
2、优化的，元明粉的加入能够缓和色素酸的产生及上色，使得染色更加均匀，减少了上色太快而出现的色花和色散的现象。
具体实施方式
本发明的红色酸性染料组合物中包括一种或多种通式(I)表示的染料、一种或多种通式(II)表示的染料、一种或多种通式(III)表示的染料以及元明粉。
按照重量百分比计，本发明的染料组合物优选为20-40％的通式(I)、40-60％的通式(II)、5-10％的通式(III)和10-15％元明粉。
在一个优选的实施方式中，通式(I)中的X为-SO3M；Y为氢；E为M为氢或Na。
在通式(II)中，R1为-CH2-，或-C(CH3)2-；W和W’为氢、-OH，或-OCH3；Z和Z’为-NH2，且Z和Z’位于-N＝N-键的邻位或对位。
在通式(III)中，R2为-CH3；G为-OCH3或-OCH2CH3，M为氢或Na。
本发明中，通式(I)表示的染料，优选为如下实例(染料I-1到染料I-5)：
本发明中，通式(II)表示的染料，优选为如下实例(染料II-1至染料II-4)：
本发明中，通式(III)表示的染料，优选为如下实例(染料III-1至染料III-5)
其中，通式(I)表示的染料为已知染料，在公告号为GB1450195A的英国专利文件中申请公开了通式(I)表示的染料的结构通式及其合成方法。
通式(I)表示的同类的结构通式或相似结构的染料的合成方法在下列专利中公布：
公告号为FR 2206358A1(申请日1972.11.13)(UGINE KUHLMANN)；
公告号为US 3947435A(申请日1973.11.13)(UGINE KUHLMANN)；
公告号为DE 2353149A1(申请日1973.10.23)(UGINE KUHLMANN)；
公告号为NL 7314985A(申请日1973.11.01)；
公告号为IT 999756B(申请日1973.11.13)(UGINE KUHLMANN)。
通式(II)表示的染料为已知染料，在公告号为CN 106456486 A的中国发明专利(申请日2015.05.29)(莱雅公司)中申请公开了通式(I)表示的染料的结构通式及其合成方法。
通式(II)表示的同类或相似结构的染料的合成方法在下列专利或其他文件中公布：
公告号为EP 3164108B1(申请日2015.05.29)(OREAL)；
公告号为EP 3164108A1(申请日2015.05.29)(OREAL)；
公告号为JP 2015229660A(申请日2015.05.29)(OREAL)；
公告号为US 2017209356A1(申请日2015.05.29)(OREAL)。
以及CAS Registry Number 52333-30-9；论文CAS Registry Number 98447-68-8。
通式(III)表示的染料为已知染料，CAS Registry Number 52695-54-2中公布了通式(III)表示的染料的其中一种具体的结构式，其合成方法为：
本发明的红色酸性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，如可添加碳酸钠、醋酸钠做为PH调节剂，萘磺酸甲醛缩合物、磺化木质素作为填充剂。
本发明的红色酸性染料组合物的制备方法包括：将上述染料I、染料II和染料III按规定的重量比进行混合，混合可使用各种常规的方法，例如机械混合方法。混合式，染料I、染料II和染料III可以粉末形式，或者颗粒形式存在。例如，混合步骤可以用本领域可以在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。
本发明的红色酸性染料组合物能在尼龙纤维、羊毛纤维和纤维素纤维上进行染色应用。
一、红色酸性染料组合物的实施例1-10和对比例1-2
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1-10的各种红色酸性染料组合物。
表1中的“％”均表示重量％，以染料组合物的总重量为基准。
表1实施例1-10的染料组合物的组分及其组分含量
二、实施例的各项测试数据
试验对象：将实施例1-10中制得的红色酸性染料组合物作为染料组合物A-J，将对比例1-2制得的红色酸性染料组合物作为参比染料X-Y。
试验方法：本实施例的各项性能按下述的各项测试方法进行测试
1、提升性测试：将尼龙织物按酸性染料98℃恒温工艺染色，染色浓度为1％，2％，3％，4％，5％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、尼龙染色吸尽率测试：染液配制，按酸性染色工艺染色。染色结束后，分别测试染色残液的吸光度和染色前染液的吸光度值。
吸尽率＝(1-染色后染液的吸光度值/染色前染液的吸光度值)*100％
3、耐氯化水色牢度测试：将尼龙染色织物，按国际标准ISO 105 E03测定。
4、耐汗渍色牢度测试：将尼龙染色织物，按国际标准ISO 105-E04测定。
5、耐海水色牢度测试：将尼龙染色织物，按国际标准ISO 105-E02测定。
6、耐水洗色牢度测试：将尼龙染色织物，按国际标准ISO 105-C10测定。
7、耐水浸色牢度测试：将尼龙染色织物，按国际标准ISO 105-E01测定。
8、尼龙袜子染色测试：将尼龙袜子按酸性染料98℃恒温工艺染色，染色后用Datacolor测色仪测试袜身和袜腰之间的色差dE。
试验1
本发明红色酸性染料组合物的色光可根据需要调整通式(I)和通式(II)和通式(III)染料的比例，从而做出带蓝光红色染料混合物或带黄光红色染料混合物，可以根据需要得到客户认可的红色染料混合物，例如实施例1-10制得的染料组合物A-J。
试验2
提升率测试(吸收波长530nm处的K/S值)
按上述试验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染料的提升率检测数据
由表2可见：根据染色浓度从1％-5％的染色浓度变化的过程中，在1％染色浓度下其染色提升率为15.796-20.335，而对比例1的染色提升率为7.064；在2％染色浓度下其染色提升率为25.690-30.928，而对比例1的染色提升率为13.973；在3％染色浓度下其染色提升率为27.396-34.737，而对比例1的染色提升率为18.087；在4％染色浓度下其染色提升率为29.183-35.842，而对比例1的染色提升率为20.120；在5％染色浓度下其染色提升率为30.278-36.792，而对比例1的染色提升率为22.929。
由此可知，与对比例1(即参比染料X)相比，本发明的染料组合物A-J提升性显著提高。
试验3
尼龙染色吸尽率测定
按上述试验测定方法测定如下染料的吸尽率，测试结果记录于表3中。
表3尼龙染色吸尽率的检测数据
由表3可见：实施例1-10的尼龙染色吸尽率控制在98％以上，而对比例2的尼龙染色吸尽率在97.27％，其数值小于实施例1-10的尼龙染色吸尽率。由此可知，与对比例2(即参比染料Y)相比，本发明的染料组合物A-J具有极佳的染色吸尽率。
试验4
耐氯化水牢度
按上述试验测定方法测定如下染料的耐氯化水色牢度，测试结果记录于表4中。
表4染料的耐氯化水色牢度的检测数据
由表4可见：按国际标准ISO 105 E03测定要求可知，本发明的染料组合物A-J和对比例1(参比染料X)均具有优异的耐氯化水牢度。
试验5
耐汗渍色牢度
按上述试验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5中。
表5耐汗渍色牢度的检测数据
由表5可见：国际标准ISO 105-E04测定要求可知，本发明的实施例1-10(染料组合物A-J)和对比例1(参比染料X)均保持着优异的耐汗渍色牢度。
试验6
耐海水色牢度
按上述试验测定方法测定如下染料的耐海水色牢度，测试结果记录于表6中。
表6耐海水色牢度
由表6可见：国际标准ISO 105-C10测定要求可知，本发明的实施例1-10(染料组合物A-E)和对比例1(参比染料X)均具有优异的耐海水色牢度。
试验7
耐水洗色牢度和耐水浸色牢度
按上述试验测定方法测定如下染料的耐水洗色牢度和耐水浸色牢度，测试结果记录于表7中。
表7耐水洗色牢度和耐水浸色牢度的检测数据
由表7可见：本发明的实施例1-10(染料组合物A-J)和对比例2(参比染料Y)均具有优异的耐水洗色牢度和耐水浸色牢度。另外，从表7进一步可知，实施例1-10(即染料组合物A-E)在原布变色、棉沾色、尼龙沾色、羊毛沾色上的耐水洗色牢度等级均为4；而对比例2在棉沾色、尼龙沾色上的耐水洗色牢度等级只有3-4，小于实施例1-10的耐水洗色牢度。由此可知，与对比例2(参比染料Y)相比，本发明的染料组合物A-J的耐水洗色牢度明显提升。
试验8
尼龙袜子染色测试
按上述试验测定方法测定如下染料的尼龙袜子染色测试，测试结果记录于表8中。
表8尼龙袜子的检测数据
染料名称 色差dE
染料组合物D 0.5
参比染料X 1.5
参比染料Y 2.8
由表8可见：相比对比例1(参比染料X)和对比例2(参比染料Y)表示的染料，本发明的实施例4(染料组合物D)在袜身和袜腰上色差dE较小，上染尼龙袜子匀染性好，渗透性好，且能够在整条袜子上得到色相与深度一致的颜色。
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种红色酸性染料组合物，其特征在于，所述酸性染料组合物包括一种或多种选自下面所示的通式(I)表示的染料化合物，一种或多种选自下面所示的通式(II)，以及一种或多种选自下面所示的通式(III)；
通式(I)中：
X为-SO3M、-PO3M2，或-CH2-PO3M2；
Y为氢、-Cl、-NO2，或-OCH3；
E为或者
M为氢离子或碱金属阳离子；
通式(II)中：
R1为-CH2-、-CH2CH2-、-CH(CH3)CH2-，或-C(CH3)2-；
W和W’为H、-OH、-OCH3，或-OCH2CH3；
M为氢离子或碱金属阳离子；
Z和Z’为-NH2、-NH(CH3)、-OH、-NHCH2SO3H或-N(CH3)2；
通式(III)中：
R2为-CH3、-CH2CH3、-CH(CH3)2，或-C(CH3)3；
G为-OH、-OCH3，或-OCH2CH3；
M为氢离子或碱金属阳离子；
所述通式(I)染料、通式(II)染料和通式(III)染料之间的重量比为(20-40):(40-60):(5-10)。
2.根据权利要求1所述的一种红色酸性染料组合物，其特征在于，所述酸性染料组合物还包括有元明粉。
3.根据权利要求2所述的一种红色酸性染料组合物，其特征在于，按照重量百分比计，所述酸性染料组合物为20-40％的通式(I)、40-60％的通式(II)、5-10％的通式(III)和10-15％元明粉。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种红色酸性染料组合物，其特征在于，所述通式(I)表示的染料化合物为：
5.根据权利要求1或2或3所述的一种红色酸性染料组合物，其特征在于，所述通式(II)表示的染料化合物为：
6.根据权利要求1或2或3所述的一种红色酸性染料组合物，其特征在于，在通式(III)表示的染料化合物为：
7.根据权利要求4所述的一种红色酸性染料组合物，其特征在于，在通式(I)中，X为-SO3M；Y为氢；E为M为Na、H、Li，或K。
8.根据权利要求5所述的一种红色酸性染料组合物，其特征在于，在通式(II)中，R1为-CH2-，或-C(CH3)2-；W和W’为-OH或-OCH3；Z和Z’为-NH2，且Z和Z’位于-N＝N-键的邻位或对位；M为Na、H、Li、或K。
9.根据权利要求6所述的一种红色酸性染料组合物，其特征在于，在通式(III)中，R2为-CH3；G为-OCH3或-OCH2CH3，且G为位于-N＝N-键的邻位或对位。
10.根据权利要求1或2或3或7或8或9所述的一种红色酸性染料组合物在尼龙纤维、羊毛纤维和纤维素纤维上的染色应用。
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