CN110305500A - 一种染料组合物、包含其的分散染料制品及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分散染料组合物，所述组合物由化合物A和化合物B组成，所述化合物A的通式为(I)，所述化合物B的通式为(II)。本发明还公开了一种包含所述分散染料组合物的分散染料制品，且所述分散染料组合物中化合物A与化合物B的质量比为(90:10)‑(10:90)。所述分散染料制品还包括常规染料、分散剂、助剂中的一种或多种，其中，所述常规染料与所述组合物的质量比为(5:95)‑(90:10)，所述分散剂与所述组合物的质量比为(20:80)‑(80:20)，所述助剂与所述组合物的质量比为(1:1000)‑(3:100)。本发明还进一步的公开了所述分散染料制品在纤维制品中的应用，特别是涤纶及其与棉、腈纶、羊毛、醋纤、尼龙混纺制品中的应用。

Description

一种染料组合物、包含其的分散染料制品及其应用
技术领域
本发明属于印染领域，具体涉及一种染料组合物、包含其的分散染料制品及其应用。
背景技术
当前，印染行业中分散染料使用量大，且品种较多，其中，以偶氮类和蒽醌类为主要的两类分散染料。虽然偶氮类分散染料大多不及蒽醌类分散染料的色光艳丽，但众所周知，蒽醌类染料生产存在着污染重、成本高的缺点。尽管市场对鲜艳蓝色染料具有很强的需求，但分散染料制备成本过高及污染过重始终是分散染料应用推广的关键制约因素。因此，如何提高偶氮类分散染料的印染性质成为了本领域技术人员的研究热点。
现有研究证明，在非杂环重氮组份上引入两个氰基，能够有效提高分散染料的鲜艳度，但其染色性仍难以满足日常印染行业的产品需求。并且，氰基的引入需要使用剧毒氰化物，且制备过程还需在有机溶剂中进行，从而导致改性后的偶氮类分散染料的制备成本较高，同时制备过程中会产生大量污染。为了解决这一问题，以3-氨基-5-硝基-2,1-苯并异噻唑为重氮组分的偶氮类分散染料应运而生，它具有鲜艳的色光，同时，生产成本较低，产生的污染物也少于蒽醌类分散染料，是高档蓝色蒽醌类分散染料的理想替代品。
比如分散染料C.I.分散蓝148，其结构式为：
该分散染料为深蓝色、色光艳丽，但染色性能不佳。并且由于染料尾端酯基易水解生成水溶性羧基，导致C.I.分散蓝148染色时对工作体系的PH值较敏感，从而对使用该染料的印染工艺的条件要求较苛刻。
并且，为了满足印染行业的需求，印染工作者和染料开发者逐渐把目光从染料单体的研发转移到通过染料与染料、染料与助剂的复配增效领域，以提高染料商品的质量，进而使染料制品的应用性能如提升力、pH耐受性、耐洗牢度等方面得到改进，以满足市场对混拼染料制品的需求。也因此，染料单体或组合物的拼混性能就成为了开发复配型染料制品的重要考量要素。
因此，通过对偶氮类分散染料分子的偶组端部的结构进行修饰，从而开发一种拼混性能好的偶氮类分散染料组合物，并以此为基础开发出具有良好提升力、pH耐受性和耐洗牢度的染料制品成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种拼混性能好的偶氮类分散染料组合物。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种染料组合物，由化合物A和化合物B组成，所述化合物A的通式为(Ⅰ)，
其中，R是甲酰基、乙酰基、丙酰基、苯甲酰基中的任意一种，Z1是5-硝基-2,1-苯并异噻唑基、6-硝基-苯并噻唑基、6,7(5)-二氯苯并噻唑基、2,6-二氯(溴)-4-硝基苯基、2-氯(溴)-4-硝基苯基、4-硝基苯基、2-氰基-4-硝基苯基、2-氰基-4-硝基-6-溴苯基、2,4-硝基-6-氯(溴)苯基中的任意一种，R1是C1-4的烷基，R3是C1-3的烷基；
所述化合物B的通式为(Ⅱ)，
其中，Z2是5-硝基-2,1-苯并异噻唑基、6-硝基-苯并噻唑基、6,7(5)-二氯苯并噻唑基、2,6-二氯(溴)-4-硝基苯基、2-氯(溴)-4-硝基苯基、4-硝基苯基、2-氰基-4-硝基苯基、2-氰基-4-硝基-6-溴苯基、2,4-硝基-6-氯(溴)苯基中的任意一种，R2是C1-4的烷基，R4是C1-3的烷基。
优选的，所述C1-4的烷基是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基中的任意一种，所述C1-3的烷基是甲基、乙基、正丙基、异丙基中的任意一种。
示范性的，所述化合物A的结构如表1所示。
表1
示范性的，所述化合物B的结构如表2所示。
表2
值得说明的是，所述染料组合物由如上述表1所示的化合物A和表2所示的化合物B的一种或多种组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-1)和化合物B(Ⅱ-1)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-2)和化合物B(Ⅱ-1)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-2)和化合物B(Ⅱ-6)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-2)和化合物B(Ⅱ-4)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-1)和化合物B(Ⅱ-4)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-5)和化合物B(Ⅱ-2)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-12)和化合物B(Ⅱ-7)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-11)和化合物B(Ⅱ-10)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-6)和化合物B(Ⅱ-4)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-1)、(Ⅰ-2)和化合物B(Ⅱ-1)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-2)和化合物B(Ⅱ-5)、(Ⅱ-11)组成
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-1)、(Ⅰ-2)和化合物B(Ⅱ-1)、(Ⅱ-2)组成。
示范性的，所述染料组合物由化合物A(Ⅰ-2)、(Ⅰ-11)和化合物B(Ⅱ-1)、(Ⅱ-10)组成。
与现有技术相比，本发明利用苯并噻唑类基团、硝基苯类基团或卤苯类基团对偶氮类分散染料分子的偶组端部的结构进行修饰以提升分散染料分子的耐酸碱性，并将化合物A与B组合使用，利用化合物A与B相近的核心结构，实现了染料组合物拼混性能的提升，同时，还有效改善了染料的熔点和上染饱和性，提高了染料的提升力及匀染性。
本发明的另一目的在于，提供一种应用性能良好的分散染料制品。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种分散染料制品，包括上述染料组合物，所述染料组合物中化合物A与化合物B的质量比为(90:10)-(10:90)。
优选的，还包括常规染料、分散剂、助剂中的一种或多种，其中，所述常规染料包括蒽醌类分散染料、偶氮类分散染料中的一种或多种，所述分散剂包括磺酸类分散剂、聚醚类分散剂中的一种或多种，所述助剂包括润湿剂、防沉剂、防冻剂中的一种或多种。
更为优选的，所述常规染料与所述组合物的质量比为(5:95)-(90:10)，所述分散剂与所述组合物的质量比为(20:80)-(80:20)，所述助剂与所述组合物的质量比为(1:1000)-(3:100)。
示范性的，一种分散染料制品包括所述染料组合物，所述所述染料组合物中化合物A与化合物B的质量比为(90:10)-(10:90)。
示范性的，一种分散染料制品包括所述染料组合物和常规染料，所述常规染料与所述组合物的质量比为(5:95)-(90:10)。
示范性的，一种分散染料制品包括所述染料组合物和印染分散剂，所述分散剂与所述组合物的质量比为(20:80)-(80:20)。
示范性的，一种分散染料制品包括所述染料组合物和助剂，所述助剂与所述组合物的质量比为(1:1000)-(3:100)。
示范性的，一种分散染料制品包括所述染料组合物、常规染料、分散剂和助剂，所述组合物、常规染料、分散剂和助剂的质量比为(10-80)：(10-80):(20-80)：(0.1-2)。
示范性的，一种分散染料制品，包括一种分散染料制品包括所述染料组合物、常规染料和分散剂，所述组合物、常规染料和分散剂的质量比为(10-70)：(10-60)：(20-80)。
与现有技术相比，本发明公开的分散染料制品组合A与B两种组分，具有良好的拼混稳定性，并通过将由化合物A与B组合而成的分散染料组合物与常规染料、分散剂、助剂复配，使所述分散染料制品获得较好的提升力、pH耐受性、匀染性、耐洗牢度及上染饱和性。
本发明还有一个目的，就是提供所述分散染料制品在纤维制品中的应用。
优选的，所述分散染料制品在印染涤纶制品中的应用。
优选的，所述分散染料制品在印染涤纶与棉、腈纶、羊毛、醋纤或尼龙混纺制品中的应用。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、利用苯并噻唑类基团、硝基苯类基团或卤苯类基团对偶氮类分散染料分子的偶组端部的结构进行修饰以提升分散染料分子的耐酸碱性，并将化合物A与B组合使用，利用化合物A与B相近的核心结构，实现了染料组合物拼混性能的提升，同时，还有效改善了染料的熔点和上染饱和性，提高了染料的提升力及匀染性；
2、开发了一种新的分散染料制品，该分散染料制品组合A与B两种组分，具有良好的拼混稳定性，并通过将由化合物A与B组合而成的分散染料组合物与常规染料、分散剂、助剂复配，使所述分散染料制品获得较好的提升力、pH耐受性、匀染性、耐洗牢度及上染饱和性；
3、本发明还提供了一种所述的分散染料制品在纤维制品中的应用，利用本发明的分散染料制品应用于涤纶制品，获得4-5原变牢度；将本发明的分散染料制品应用于涤棉混纺制品，获得4-5的水洗牢度。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
实施例1～9
一种分散染料制品，包括由化合物A和化合物B组成的染料组合物，所述化合物A、化合物B的结构如表1、表2所示，所述染料组合物中化合物A与化合物B的质量比如表3所示。
表3
实施例10～18
一种分散染料制品，包括染料组合物和常规染料，所述染料组合物按照实施例1～9所述的配方，所述常规染料为分散蓝183，且所述常规染料分散蓝183与染料组合物的质量比为20:80。
实施例19～27
一种分散染料制品，包括染料组合物和常规染料，所述染料组合物按照实施例1～9所述的配方，所述常规染料是分散蓝79，且所述常规染料分散蓝79与染料组合物的质量比为50:50。
实施例28～36
一种分散染料制品，包括染料组合物和常规染料，所述染料组合物按照实施例1～9所述的配方，所述常规染料是分散蓝291，且所述常规染料分散蓝291与染料组合物的质量比为90:10
实施例37～45
一种分散染料制品，包括染料组合物和常规染料，所述染料组合物按照实施例1～9所述的配方，所述常规染料是分散蓝366，且所述常规染料分散蓝366与染料组合物的质量比为5:95。
实施例46～54
一种分散染料制品，包括染料组合物和分散剂，所述染料组合物按照实施例1～9所述的配方，所述分散剂是磺酸类分散剂MF，且所述分散剂MF与染料组合物的质量比为35:65。
实施例55～90
一种分散染料制品，包括染料组合物、常规染料和分散剂，所述染料组合物和常规染料按照实施例10～45所述的配方，所述磺酸类分散剂是MF，且所述分散剂MF与染料组合物的质量比为35:65。
实施例91～99
一种分散染料制品，包括染料组合物和分散剂，所述染料组合物按照实施例1～9所述的配方，所述分散剂是聚醚类分散剂平平加，且所述分散剂平平加与染料组合物的质量比为20:80。
实施例100～135
一种分散染料制品，包括染料组合物、常规染料和分散剂，所述染料组合物和常规染料按照实施例10～45所述的配方，所述分散剂是聚醚类分散剂平平加，且所述分散剂平平加与染料组合物的质量比为20:80。
实施例136～144
一种分散染料制品，包括染料组合物和分散剂，所述染料组合物按照实施例1～9所述的配方，所述分散剂是磺酸类分散剂木质素磺酸钠，且所述分散剂木质素磺酸钠与染料组合物的质量比为60:40。
实施例145～180
一种分散染料制品，包括染料组合物、常规染料和分散剂，所述染料组合物和常规染料按照实施例10～45所述的配方，所述分散剂是磺酸类分散剂木质素磺酸钠，且所述分散剂木质素磺酸钠与染料组合物的质量比为40:60。
实施例181～360
一种分散染料制品，包括如实施例1～180所述配方，还包括防沉剂和润湿剂，所述防沉剂与所述组合物的质量比为1:1000，所述润湿剂与所述组合物的质量比为3:100。
本发明内容不仅限于上述各实施例的内容，其中一个或几个实施例的组合同样也可以实现本发明目的。
为了进一步验证本发明的优异效果，发明人还进行了如下实验：
对比例1
一种常规分散染料B56，按照如下方式制备得到：
将市售常规染料B5640g与300g水、56g木质素磺酸钠混匀，在砂磨机中研磨3小时，然后进行喷雾干燥，得到100g分散染料制品。将0.4g上述分散染料制品在一定pH及温度条件下对各种布样进行染色，然后分析测试。
实验例1-8
将实施例1-8所示的分散染料制品40g与300g水、56g木质素磺酸钠混匀，在砂磨机中研磨3小时，然后进行喷雾干燥，得到100g分散染料制品。将0.4g上述分散染料制品在一定pH及温度条件下对各种布样进行染色，然后分析测试。
实验1：染料提升力测试
染料提升力对比测试，以传统分散染料为标准，用水配制成浓度为5g/L的分散悬浮液。实验例1-8强度折百后(即吸取与传统分散染液相同体积的染液染色后，使其布样的Integ值与传统分散染料1％(布重的百分比)染色深度时的Integ值基本相等)称相应重量的染料配制成染液，传统分散染料以布重的0.25％、0.5％、1％、2％、3％、4％、6％和8％分别吸取相应体积的染液，实施例1-8与传统分散染料吸取体积相同，加水至100mL，用醋酸调节pH值到4-5，即得染浴。同时分别加入2g聚酯纤维进行高温高压染色，以2℃/min的升温速率从常温升到130℃，保温30min，冷却到80℃取样，60℃条件下烘干后冷却30min后测布样Integ值。试验结果如表4所示，可以看到，与现有技术相比，本发明提供的分散染料制品具有优良的提升力。
表4实验例1-8与B56提升力对比
实验2：染料pH敏感性实验
染料pH敏感性对比测试，以传统分散染料为标准，用水配制成浓度为5g/L的分散悬浮液。实验例1-8强度折百后(即吸取与传统分散染液相同体积的染液染色后，使其布样的Integ值与传统分散染料1％(布重的百分比)染色深度时的Integ值基本相等)称相应重量的染料配制成染液，实施例1-8与传统分散染料吸取体积相同，加水至100mL，用缓冲溶液调节pH值到相应数值，即得染浴。同时分别加入2g聚酯纤维进行高温高压染色，以2℃/min的升温速率从常温升到130℃，保温30min，冷却到80℃取样，60℃条件下烘干后冷却30min后测布样Integ值，试验结果如表5所示，可以看到，与现有技术相比，本发明提供的分散染料制品具有良好的pH稳定性。
表5实验例1-8与B56pH敏感性对比
实验3：染料耐洗牢度测试
染料在不同材质上的耐洗程度测试，各取1克传统分散染料和实验例1-8制得的分散染料，用水分别配制成浓度为1g/L的分散悬浮液。以传统分散染料1％(布重的百分比)染色深度为标准，实施例1-8强度折百后(即用适当体积的它们染色后布样的Integ值与传统分散染料1％染色深度时的Integ值基本相等)吸取相应体积的悬浮液，加水80mL，用醋酸调节pH值到4-5，即得染浴。同时分别加入2g聚酯纤维进行高温高压染色，以2℃/min的升温速率从常温升到130℃，保温30min，冷却到80℃取样。采用国标GB/T3921-1997测定，其水洗牢度测试结果如表6所示。可以看到，与现有技术相比，本发明提供的分散染料制品具有优良的耐洗牢度。
表6实验例1-8染料在不同材质上的耐洗牢度
耐洗牢度测试 原变 醋纤 棉 尼龙 涤纶 腈纶 羊毛
实验例1 4-5 4-5 4-5 4+ 4-5 4-5 4-5
实验例2 4-5 4 4-5 4+ 4-5 4-5 4-5
实验例3 4-5 4-5 4-5 4+ 4-5 4-5 4-5
实验例4 4-5 4-5 4-5 4+ 4-5 4-5 4-5
实验例5 4 4-5 4 4+ 4-5 4-5 4-5
实验例6 4-5 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5
实验例7 4-5 4 4-5 4+ 4-5 4-5 4-5
实验例8 4-5 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种染料组合物，其特征在于，由化合物A和化合物B组成，所述化合物A的通式为(Ⅰ)，
其中，R是甲酰基、乙酰基、丙酰基、苯甲酰基中的任意一种，Z1是5-硝基-2,1-苯并异噻唑基、6-硝基-苯并噻唑基、6,7(5)-二氯苯并噻唑基、2,6-二氯(溴)-4-硝基苯基、2-氯(溴)-4-硝基苯基、4-硝基苯基、2-氰基-4-硝基苯基、2-氰基-4-硝基-6-溴苯基、2,4-硝基-6-氯(溴)苯基中的任意一种，R1是C1-4的烷基，R3是C1-3的烷基；
所述化合物B的通式为(Ⅱ)，
其中，Z2是5-硝基-2,1-苯并异噻唑基、6-硝基-苯并噻唑基、6,7(5)-二氯苯并噻唑基、2,6-二氯(溴)-4-硝基苯基、2-氯(溴)-4-硝基苯基、4-硝基苯基、2-氰基-4-硝基苯基、2-氰基-4-硝基-6-溴苯基、2,4-硝基-6-氯(溴)苯基中的任意一种，R2是C1-4的烷基，R4是C1-3的烷基。
2.根据权利要求1所述的一种染料混合物，其特征在于，所述C1-4的烷基是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基中的任意一种，所述C1-3的烷基是甲基、乙基、正丙基、异丙基中的任意一种。
3.一种分散染料制品，其特征在于，包括如权利要求1所述的染料组合物，所述染料组合物中化合物A与化合物B的质量比为(90:10)-(10:90)。
4.根据权利要求3所述的一种分散染料制品，其特征在于，还包括常规染料、分散剂、助剂中的一种或多种，其中，所述常规染料包括蒽醌类分散染料、偶氮类分散染料中的一种或多种，所述分散剂包括磺酸类分散剂、聚醚类分散剂中的一种或多种，所述助剂包括润湿剂、防沉剂、防冻剂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种分散染料制品，其特征在于，所述常规染料与所述组合物的质量比为(5:95)-(90:10)，所述分散剂与所述组合物的质量比为(20:80)-(80:20)，所述助剂与所述组合物的质量比为(1:1000)-(3:100)。
6.如权利要求3～5任一所述的分散染料制品在纤维制品中的应用。
7.根据权利要求6所述的一种分散染料制品的应用，其特征在于在印染涤纶制品中的应用。
8.根据权利要求6所述的一种分散染料制品的应用，其特征在于在印染涤纶与棉、腈纶、羊毛、醋纤或尼龙混纺制品中的应用。
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