CN111234563A - 可用于防水防油的水基分散染料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种可用于防水防油的水基分散染料及其应用,所述水基分散染料的制备方法包括如下步骤,将原染料、表面活性剂混合物和水混合后研磨,得到水基分散染料;或者将原染料、表面活性剂混合物、防水剂和水混合后研磨,得到水基分散染料;所述表面活性剂混合物由阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成。本发明采用复配的阳离子表面活性剂和非离子表面活性,能快速制备出满足印染加工要求的纳米级的水基分散染料,实现了涤纶织物在染色的同时得到优良的防水性的涤纶制品,且具有优异的放置稳定性,不仅缩短了加工流程,提高了生产效率,又节约了能源。

Description

可用于防水防油的水基分散染料及其应用
技术领域
本发明属于染料精细化工和纺织印染技术领域,具体涉及一种水基分散染料及其制备方法与应用,用于涤纶织物的短流程、节能减排印花和染色工艺。
背景技术
分散染料原染料,因水溶性差,颗粒直径大,不能直接用于纺织品的印花和染色加工。需要将分散染料原染料进行研磨加工,以制备染料颗粒直径细、分散性和稳定性好的分散染料,以满足纺织品印染加工的质量要求。
在分散染料原染料研磨过程中,表面活性剂的选择极为重要;表面活性剂能与有机分散染料形成相互作用,能有效防止经研磨颗粒粒径变细的分散染料相互聚集,能起到分散稳定染料的作用,也能有效防止染料颗粒的沉降。因此,选择合适的表面活性剂用于分散染料的研磨,对制备高品质的商品分散染料极为关键,是染料制备的核心技术之一。
分散剂MF是分散染料研磨过程中的主要助剂,对分散染料具有极强分散作用,常用于粉状分散染料的制备。分散剂MF是一种阴离子表面活性剂,与分散剂MF类似的阴离子表面活性剂有扩散剂NNO、分散剂CNF、改性分散剂MF等。从结构类别来看,适合分散染料研磨的阴离子表面活性剂是一类亚甲基双甲基萘磺酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钠。
粉状分散染料中,因大量阴离子分散剂的存在,是造成印染行业高废水排放和高废渣排放的主要原因。随着印染行业推进节能减排的技术需求,采用其他高效表面活性剂来替代或部分替代阴离子分散剂的分散染料研磨技术,能从染料制备的源头来提高商品染料的应用性能,为下游印染行业大幅度地降低废水和废渣排放提供技术保障。
近几年来,采用阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的分散染料研磨技术得到迅速的发展。现有公开技术表明,选择适合的表面活性剂及组合,能制备出液体分散染料。但因分散染料的弱水溶性,仍需要大量的表面活性剂和辅助助剂,才能使液体分散染料不出现沉降和聚集现象。特别是当染料的含固率高和表面活性剂的含固率低时,水基分散染料的制备仍存在许多困难,但高含固率染料和低含固率表面活性剂的水基分散染料,能从染料制备源头大幅度降低染料应用末端的废水低COD排放。
涤纶织物的防水防油整理是常规技术,多在染色或印花完成后,再将染色或印花织物烘干,再采用浸轧-烘干-焙烘的工艺来制备具有防水防油的染色或印花涤纶织物。一般而言,涤纶织物的染色工序在防水防油整理工序前完成;如要采用染色/防水防油整理同浴或一步法加工工序,因分散染料中的阴离子助剂与防水防油整理剂(如有机氟防水防油剂、无氟防水剂)容易产生明显的聚集和沉降,即同时含分散染料和防水防油整理剂的溶液,因防水防油整理剂多呈现阳离子特征,极容易与分散染料中的阴离子助剂生成离子键,而产生聚集、结块和沉降,因此,在实际生产中极少将两者同时使用。
发明内容
本发明为改善现有技术阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的分散染料研磨技术以及非离子型分散剂与阳离子型分散剂的分散染料研磨技术的不足,开发一种高效的分散染料研磨工艺,大幅度降低水基分散染料制备中的研磨助剂用量;同时,在染料研磨制备过程中,添加有机氟防水防油剂和无氟防水剂,利用染料研磨制备过程染料和助剂的相互作用,制备出稳定性良好和高染料含固率的水基分散染料,既能满足中深色要求的染色加工需求,同时又能获得良好的防水防油性,可用于防水防油的整理。这对印染节能减排技术的实现是极为有利和十分必要,具体为一种水基分散染料及其制备方法与应用,用于涤纶织物的短流程、节能减排印花和染色工艺。
本发明提供一种含阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和防水剂的分散染料研磨剂,解决水基分散染料制备中高助剂含量和研磨加工效率较低的问题,获得一种应用性能优异的水基分散染料,从染料精细化工源头解决制约印染行业的高污染排放问题,又能实现染料和防水防油整理的短流程工艺,大幅度降低了印染行业对环境的污染、减轻了后道水洗加工的负担,大幅度降低了废水排放量和废水的色度。
本发明采用如下技术方案:
一种水基分散染料,所述水基分散染料的制备方法包括如下步骤,将原染料、表面活性剂混合物和水混合后研磨,得到水基分散染料;或者将原染料、表面活性剂混合物、防水剂和水混合后研磨,得到水基分散染料;所述表面活性剂混合物由阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成。
一种染色整理液,所述染料整理液的制备方法包括如下步骤:
(1)将原染料、表面活性剂混合物和水混合后研磨,得到水基分散染料;或者将原染料、表面活性剂混合物、防水剂和水混合后研磨,得到水基分散染料;所述表面活性剂混合物由阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成;
(2)将步骤(1)的水基分散染料与水混合,得到染色整理液。
一种染色涤纶织物,所述染色涤纶织物的制备方法包括如下步骤:
(1)将原染料、表面活性剂混合物和水混合后研磨,得到水基分散染料;或者将原染料、表面活性剂混合物、防水剂和水混合后研磨,得到水基分散染料;所述表面活性剂混合物由阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成;
(2)将步骤(1)的水基分散染料与水混合,得到染色整理液;
(3)将涤纶织物浸轧步骤(2)的染色整理液后烘干,再经过焙红、水洗、干燥,得到染色涤纶织物。
本发明中,所述研磨为在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟至40分钟。
本发明中,浸轧时,轧液率为85%;烘干的温度为110℃,烘干的时间为3分钟;焙烘的温度为190℃,焙烘的时间为1分钟;水洗的温度为75℃,时间为5分钟;干燥为常规技术。
本发明仅采用阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂作为研磨助剂,而无需添加其他助剂,可以有效地分散原染料;尤其是,本发明在没有其他助剂的情况下,分散染料可以与防水剂稳定存在,解决了现有技术需要大量助剂才可以稳定分散染料的缺陷。
本发明所述原染料为分散染料用常规原染料中的一种,为未处理的染料,属于常规产品;所述水基分散染料中,固体物的粒径为200nm~900nm。
本发明中,所述阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的质量比为1∶(0.5~3);所述阳离子表面活性剂为胺盐型阳离子表面活性剂、季铵盐型阳离子表面活性剂中的一种或几种;所述非离子表面活性剂为长链脂肪胺聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚的一种或几种。
具体的,所述阳离子表面活性剂具有下列结构中的一种或几种:
Figure 12371DEST_PATH_IMAGE001
(A-1)
Figure 460670DEST_PATH_IMAGE002
(A-2)
Figure 522298DEST_PATH_IMAGE003
(A-3)
Figure 448666DEST_PATH_IMAGE004
(A-4)
Figure 794197DEST_PATH_IMAGE005
(A-5)
式中:R1为单硬脂酸取代基,椰子油酸取代基,月桂酸取代基,油酸取代基;R2为-C12H25或者-C16H33;R3为甲基或者乙基羟乙基;R4为-C17H33或者-C17H35;R5为乙基、苄基或者羟乙基;X为氯、溴或者硝基;
所述非离子表面活性剂具有下列结构中的一种或几种:
Figure 147817DEST_PATH_IMAGE006
(B-1)
Figure 696742DEST_PATH_IMAGE007
(B-2)
Figure 692379DEST_PATH_IMAGE008
(B-3)
式中:n = 12~60;m = 12~90;R6为C12-18烷基;R7为蓖麻油取代基。
本发明中,所述防水剂为阳离子型有机氟防水剂和阳离子型无氟防水剂中的一种或两种混合物。
本发明中,水基分散染料中,原染料的质量百分数为25~45%,表面活性剂混合物的用量为原染料质量的8~15 %,防水剂的用量为原染料质量的0~30%,余量为水。
本发明进一步公开了上述水基分散染料在涤纶织物染色中的应用。
本发明的有效效果是:1)获得一种高含固率的水基分散染料,染料颗粒粒径较细,呈纳米级,且具有优异的放置稳定性。2)获得一种低表面活性剂含量制备水基分散染料的阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的研磨染料配方。3)获得一种高效率制备高染料含量和低助剂含量的染料研磨技术,研磨时间仅为30分钟至40分钟,不仅提高了生产效率,又节约了能源。4)获得一种阳离子型防水剂和染料同时存在的一种稳定的、不发生沉降和聚集的水基分散染料,能实现防水整理和染色的一步法加工。5)防水剂和染料共存的水基分散染料,能提高染色制品的色牢度,大幅度降低了对染色后处理的负担,极明显降低了废水排放量,降低了废水中的COD值。6)本发明公开了一种采用阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的研磨技术,能快速制备纳米级水基分散染料。
附图说明
图1为实施例2的水基染料粒径分布图。
图2为实施例3的水基染料粒径分布图。
图3为实施例5的水基染料粒径分布图。
图4为实施例7的水基染料粒径分布图。
图5为实施例11的水基染料粒径分布图。
图6为实施例12的水基染料粒径分布图。
图7为实施例14的水基染料粒径分布图。
图8为实施例15的水基染料粒径分布图。
图9为实施例16的水基染料粒径分布图。
图10为实施例18的水基染料粒径分布图。
图11为实施例20的水基染料粒径分布图。
图12为实施例21的水基染料粒径分布图。
图13为实施例26的水基染料粒径分布图。
图14为实施例27的水基染料粒径分布图。
图15为实施例30的水基染料粒径分布图。
图16为对比例1的水基染料粒径分布图。
图17为对比例3的水基染料粒径分布图。
图18为对比例8的水基染料粒径分布图。
图19为对比例9的水基染料粒径分布图。
图20为实施例31的染色织物图。
图21为实施例32的染色织物图。
图22为对比例9的染色织物图。
图23为对比例10的染色织物图。
图24为对比例11的染色织物图。
图25为对比例12的染色织物图。
图26为对比例13的染色织物图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例中所有的原料都是市售产品,防水剂为有机氟防水剂AG710、无氟防水剂CS290。
表1为原染料对照表,表2为阳离子表面活性剂对照表,表3为非离子表面活性剂对照表,其中所述阳离子表面活性剂结构如下:
Figure 892417DEST_PATH_IMAGE009
(A-1)
Figure 416939DEST_PATH_IMAGE010
(A-2)
Figure 453159DEST_PATH_IMAGE011
(A-3)
Figure 721329DEST_PATH_IMAGE012
(A-4)
Figure 775873DEST_PATH_IMAGE013
(A-5)
所述非离子表面活性剂结构如下:
Figure 736876DEST_PATH_IMAGE014
(B-1)
Figure 269181DEST_PATH_IMAGE015
(B-2)
Figure 809884DEST_PATH_IMAGE016
(B-3)
本发明水基分散染料的制备方法为:将原染料、表面活性剂混合物和水加入立式连续氧化锆设备中研磨30分钟至40分钟,得到水基分散染料;或者将原染料、表面活性剂混合物、防水剂和水加入立式连续氧化锆设备中研磨30分钟至40分钟,得到水基分散染料。
(一)水基分散染料的制备
实施例1:将25.00g红54、1.50g A001、0.75 g B001和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料红54。
实施例2:将25.00g红54、1.50g A001、0.75 g B001、3.75g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料红54。
实施例3:将25.00g红73、1.25g A003、1.25 g B003、5.10g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料红73。
实施例4:将25.00g红92、1.50g A004、0.75 g B004和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨40分钟,制得100g水基分散染料红92。
实施例5:将25.00g红92、1.00g A005、2.50 g B005、6.25g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料红92。
实施例6:将25.00g红152、1.25g A006、1.25 g B006、7.50g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨40分钟,制得100g水基分散染料红152。
实施例7:将30.00g红153、1.80g A007、0.90 g B007、4.51g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨40分钟,制得100g水基分散染料红153。
实施例8:将30.00g红153、1.50g A008、1.50 g B008、5.95g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨70分钟,制得100g水基分散染料红153。
实施例9:将30.00g红145、1.20g A009、3.00 g B009、7.43g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨40分钟,制得100g水基分散染料红145。
实施例10:将30.00g红179、1.80g A010、0.90 g B010、8.85g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨40分钟,制得100g水基分散染料红179。
实施例11:将30.00g红179、1.50g A011、1.50 g B011、5.50g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料红179。
实施例12:将35.00g红343、1.75g A012、1.75 g B012、5.00g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料红343。
实施例13:将35.00g黄54、2.10g A013、1.05 g B005、6.95g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料黄54。
实施例14:将35.00g黄54、1.40g A014、3.50 g B006、8.75g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料黄54。
实施例15:将35.00g黄114、1.40g A015、3.50 g B006、10.00g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料黄114。
实施例16:将35.00g黄211、1.10g A014、1.00g A004、1.05 g B006、2.50g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨38分钟,制得100g水基分散染料黄211。
实施例17:将30.00g橙30、1.00g A014、0.80g A006、0.90 g B007、6.85g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨32分钟,制得100g水基分散染料橙30。
实施例18:将30.00g橙30、1.00g A010、0.20g A008、1.50 g B003、1.50 g B012、3.00g防水剂CS、3.00g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料橙30。
实施例19:将35.00g橙44、1.20g A010、0.90g A008、1.05 g B007、3.50g防水剂CS、3.50g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料橙44。
实施例20:将35.00g橙44、1.75g A012、1.75 g B009、4.00g防水剂CS、5.00g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料橙44。
实施例21:将40.00g橙288、1.20g A002、1.20g A013、1.20 g B004、6.00g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料橙288。
实施例22:将40.00g橙288、1.20g A002、0.40g A009、1.00 g B004、3.00 g B011、8.00g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料橙288。
实施例23:将40.00g紫63、2.00g A014、2.00 g B007、10.00g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料紫63。
实施例24:将40.00g紫63、0.80g A005、0.80g A011、4.00 g B009、11.50g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨38分钟,制得100g水基分散染料紫63。
实施例25:将45.00g紫93、0.70g A008、2.00g A015、1.35 g B004、6.70g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨33分钟,制得100g水基分散染料紫93。
实施例26:将45.00g紫93、2.00g A010、0.25g A015、2.00g B010、0.25g B005、9.00g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨90分钟,制得100g水基分散染料紫93。
实施例27:将30.00g蓝60、1.20g A012、3.00g B002、4.50g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料蓝60。
实施例28:将45.00g蓝79、2.25g A012、2.25g B011、11.00g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料蓝79。
实施例29:将35.00g蓝183、1.75g A015、1.75g B008、6.50g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料蓝183。
实施例30:将30.00g蓝291:1、1.50g A014、1.50g B005、7.50g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料蓝291:1。
对比例1:将25.00g红92、1.50g A004和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨40分钟,制得100g分散染料红92-A。
对比例2:将35.00g橙44、1.75 g B009和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g分散染料橙44-A。
对比例3:将25.00g红92、1.00g A005、6.25g防水剂AG和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g分散染料红92-B。
对比例4:将35.00g橙44、1.75 g B009、4.00g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g分散染料橙44-B。
对比例5:取实施例1中的水基分散染料96.25g,加入3.75g防水剂AG,机械搅拌5分钟,制得100g分散染料红54-B。
对比例6:将35.00g黄54、2.10g吐温80(聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯)、1.05 g氯化缩水甘油三甲基铵(2,3-环氧丙基三甲基氯化铵)和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料黄54-B。
对比例7:将35.00g黄54、2.10g吐温80(聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯)、1.05 g氯化缩水甘油三甲基铵(2,3-环氧丙基三甲基氯化铵)、6.95g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨35分钟,制得100g水基分散染料黄54-C。
对比例8:将35.00g黄54、2.10g吐温80、1.05 g 氯化缩水甘油三甲基铵(2,3-环氧丙基三甲基氯化铵)、1.00g阴离子型扩散剂MF、6.95g防水剂CS和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨40分钟,制得100g水基分散染料黄54-D;
将25.00g红54、1.50g 阴离子型扩散剂MF、0.75 g B001和余量水混合,在立式连续氧化锆设备中研磨30分钟,制得100g水基分散染料红54-C。
(二)染色溶液的配制及染色方法
实施例31:1)染料溶液配制:将3.5Kg水基分散染料红54(实施例1)和96.5Kg水混合,制得红色染料溶液;2)浸轧和烘干:将现有常规涤纶织物在连续平幅轧车上浸轧红色染料溶液,控制轧液率为85%;浸轧完成后,再在连续烘干设备上烘干,烘干温度为110℃,烘干时间为3分钟;3)高温染料固着:烘干完成后,再在连续焙烘机上进行高温处理完成分散染料对涤纶纤维的上染和固色,焙烘温度为190℃,焙烘时间为1分钟;4)后处理和烘干:焙烘完成后,在连续水洗设备中对涤纶进行热水洗涤,洗涤温度为75℃,洗涤时间为5分钟;洗涤完成后,涤纶织物经常规干燥处理,制得红色涤纶染色织物。
实施例32:1)染料溶液配制:将3.5Kg水基分散染料红54(实施例2)和96.5Kg水混合,制得红色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
实施例33:1)染料溶液配制:将3.0Kg水基分散染料红92(实施例4)和97.0Kg水混合,制得红色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
实施例34:1)染料溶液配制:将3.0Kg水基分散染料红92(实施例5)和97.0Kg水混合,制得红色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
实施例35:1)染料溶液配制:将2.5Kg水基分散染料橙44(实施例20)和97.5Kg水混合,制得橙色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
实施例36:1)染料溶液配制:将2.5Kg水基分散染料紫63(实施例23)和97.5Kg水混合,制得紫色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
对比例9:1)染料溶液配制:将2.5Kg水基分散染料红92-A(对比例1)和97.5Kg水混合,制得红色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
对比例10:1)染料溶液配制:将2.5Kg水基分散染料红92-B(对比例3)和97.5Kg水混合,制得红色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
对比例11:1)染料溶液配制:将2.5Kg水基分散染料红54-B(对比例5)和97.5Kg水混合,制得红色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
对比例12:1)染料溶液配制:将2.5Kg水基分散染料黄54-B(对比例6)和97.5Kg水混合,制得黄色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
对比例13:1)染料溶液配制:将2.5Kg水基分散染料黄54-B(对比例7)和97.5Kg水混合,制得黄色染料溶液。其余步骤和工艺条件控制与实施例31相同。
水基分散染料性能测试:测试结果见表4。
1)平均粒径:在激光粒度分析仪上测试水基分散染料的平均粒径,染料粒径测试图的图号说明见表4,测试结果见附图1至附图19;
2)离心稳定性:取5ml待测水基分散染料,室温下,在3000rpm转速下离心30min,观察水基分散染料的出现分层或沉降的程度;
3)放置稳定性:将10g试样(分散染料)置于25ml的玻璃试剂瓶中,放入(50±2℃)恒温干燥箱中14h,取出后于室温(20±2℃)放置30天,观察液体染料分层或沉降现象。
水基分散染料连续染色性能测试:测试结果见表5。
1)耐摩擦色牢度:按GB/T 3920-2008 《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》进行测定和评级。
2)防水性能:按GB/T 4745-2012 《纺织品 防水性能的检测和评价 沾水法》进行测定和评级。
由表4可知,采用本发明制备的水基分散染料,其粒径较小,染料颗粒的平均粒径范围在212nm至768nm之间,且经离心稳定性试验和经放置稳定性试验都未出现分层现象。制备的水基分散染料具有高效研磨效率,研磨时间较短。制备的水基分散染料具有纳米级特点,有很好的稳定性,未出现分层。
对比例1是采用仅含阳离子表面活性剂研磨的红92,其粒径较大,染料红92-A的平均粒径分别为1604nm,经离心稳定性试验和经放置稳定性试验都出现明显分层现象;即采用仅含阳离子表面活性剂为研磨剂,很难将染料研磨成纳米级,其研磨性能远低于本发明。
对比例2是采用仅含非离子表面活性剂研磨的橙44,其粒径较大,染料橙44-A的平均粒径分别为1759nm,经离心稳定性试验和经放置稳定性试验都出现明显分层现象;即采用仅含非离子表面活性剂为研磨剂,很难将染料研磨成纳米级,其研磨性能远低于本发明。
对比例3是采用仅含阳离子表面活性剂和防水剂研磨的红92,其粒径较大,平均粒径为1360nm,经离心稳定性试验和经放置稳定性试验都出现明显分层现象。
对比例4是采用仅含非离子表面活性剂和防水剂研磨的橙44,其粒径较大,平均粒径为1567nm,经离心稳定性试验和经放置稳定性试验都出现明显分层现象。
对比例5是采用防水剂和水基分散染料(实施例1中的已研磨的染料,不含防水剂)混合,再经短时间机械搅拌的染料液,虽然其平均粒径也较小(780nm),但离心稳定性试验和经放置稳定性试验都出现轻度分层现象。
对比例6是采用非本发明的非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂研磨的黄54,其粒径较大,平均粒径为1567nm,经离心稳定性试验和经放置稳定性试验都出现明显分层现象。
对比例7是采用非本发明非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂研磨的黄54,其粒径较大,平均粒径为2397nm,经离心稳定性试验和经放置稳定性试验都出现明显分层现象,这说明采用非本发明的表面活性剂组合,当有防水剂同时存在时,会降低研磨分散效率,在相同的研磨时间内,其研磨和分散作用减弱。
对比例8的染料研磨体系中存在阴离子表面活性剂,因静电作用出现凝聚和团聚现象,不能制备出纳米级的水基分散染料,即得不到分散染料,没有进行稳定性测试。
由表5可知,采用本发明制备的水基分散染料的连续染色制备的染色制品,当染料中含有防水剂AG和防水剂CS时,都具有优良的防水性,未水洗织物和水洗织物的防水等级都达4-5级,即试样表面没有润湿,仅有少量水珠。当染料中不含有防水剂AG和防水剂CS时,试样的防水性较差,即试样表面超出喷淋点处润湿,润湿面积较大;采用本发明制备的水基分散染料的连续染色制备的染色制品,具有优良的摩擦色牢度,未水洗织物的干态和湿态摩擦色牢度都不低于4-5级,经水洗织物的干态和湿态摩擦色牢度都达到5级。且布样表面的色泽均匀,无色块和色点产生。这些优异的性能能大幅度降低对染色后处理对水洗的负担,能减少水资源的消耗,从而实现染色和防水的一浴一步法加工,能节约大量的能耗,便于工业化的应用。与本发明制备的水基分散染料的连续染色制备的染色制品相比,对比例9至对比例13的结果显示,其防水性不及本发明的防水性,即试样表面都有零星的喷淋点处润湿,未水洗和水洗织物的摩擦牢度等级也较低,即如果要达到本发明的染色色牢度,需要加重水洗的任务,或采用还原清洗的方法,才能更好地去除纤维表面的染料浮色,如此会加大污染的产生量和增加废水中的COD值,本发明水洗COD小于50ppm。另外,对比例9至对比例13的布样表面均存在或多或少的色点和色块,其表面均匀性不及本发明专利制备的水基染料,这是因为采用本发明公开的优化助剂组合,能制备出稳定性优良的水基分散染料,防止了因水基染料不稳定而引起的染料聚集和团聚,从而避免了色点和色块的产生。
Figure 984513DEST_PATH_IMAGE017
Figure 850838DEST_PATH_IMAGE018
Figure 861651DEST_PATH_IMAGE019
Figure 206044DEST_PATH_IMAGE021
Figure 235180DEST_PATH_IMAGE022

Claims (10)

1.一种水基分散染料,其特征在于:所述水基分散染料的制备方法包括如下步骤,将原染料、表面活性剂混合物和水混合后研磨,得到水基分散染料;或者将原染料、表面活性剂混合物、防水剂和水混合后研磨,得到水基分散染料;所述表面活性剂混合物由阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成;所述防水剂为阳离子型防水剂。
2.根据权利要求1所述水基分散染料,其特征在于:所述水基分散染料中,固体物的粒径为200nm~900nm。
3.根据权利要求2所述水基分散染料,其特征在于:所述阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的质量比为1∶(0.5~3);所述阳离子表面活性剂为胺盐型阳离子表面活性剂、季铵盐型阳离子表面活性剂中的一种或几种;所述非离子表面活性剂为长链脂肪胺聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚的一种或几种。
4.根据权利要求3所述水基分散染料,其特征在于:所述阳离子表面活性剂具有下列结构中的一种或几种:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
(A-1)
Figure DEST_PATH_IMAGE002
(A-2)
Figure 618145DEST_PATH_IMAGE003
(A-3)
Figure DEST_PATH_IMAGE004
(A-4)
Figure DEST_PATH_IMAGE005
(A-5)
式中:R1为单硬脂酸取代基、椰子油酸取代基、月桂酸取代基或者油酸取代基;R2为-C12H25或者-C16H33;R3为甲基或者乙基羟乙基;R4为-C17H33或者-C17H35;R5为乙基、苄基或者羟乙基;X为氯、溴或者硝基;
所述非离子表面活性剂具有下列结构中的一种或几种:
Figure DEST_PATH_IMAGE006
(B-1)
Figure 925499DEST_PATH_IMAGE007
(B-2)
Figure DEST_PATH_IMAGE008
(B-3)。
5.根据权利要求1所述水基分散染料,其特征在于:所述防水剂为阳离子型有机氟防水剂、阳离子型无氟防水剂中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述水基分散染料,其特征在于:水基分散染料中,原染料的质量百分数为25~45%,表面活性剂混合物的用量为原染料质量的8~15 %,防水剂的用量为原染料质量的0~30%,余量为水。
7.一种染色整理液,所述染料整理液的制备方法包括如下步骤:
(1)将原染料、表面活性剂混合物和水混合后研磨,得到水基分散染料;或者将原染料、表面活性剂混合物、防水剂和水混合后研磨,得到水基分散染料;所述表面活性剂混合物由阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成;
(2)将步骤(1)的水基分散染料与水混合,得到染色整理液。
8.一种染色涤纶织物,所述染色涤纶织物的制备方法包括如下步骤:
(1)将原染料、表面活性剂混合物和水混合后研磨,得到水基分散染料;或者将原染料、表面活性剂混合物、防水剂和水混合后研磨,得到水基分散染料;所述表面活性剂混合物由阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成;
(2)将步骤(1)的水基分散染料与水混合,得到染色整理液;
(3)将涤纶织物浸轧步骤(2)的染色整理液后烘干,再经过焙红、水洗、干燥,得到染色涤纶织物。
9.根据权利要求8所述染色涤纶织物,其特征在于:水基分散染料中,原染料的质量百分数为25~45%,表面活性剂混合物的用量为原染料质量的8~15 %,防水剂的用量为原染料质量的0~30%,余量为水。
10.权利要求1所述水基分散染料或者权利要求7所述染色整理液在涤纶织物染色中的应用。
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