CN111925667A - 一种涤纶免水洗染料组合物及其制备工艺与染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种涤纶免水洗染料组合物及其制备工艺与染色工艺，属于染料技术领域。所述涤纶免水洗染料组合物包括以下重量百分含量的组分：分散染料40～80％、染料分散剂10～15％、树脂分散剂5～10％、消泡剂0.1～0.3％、防腐剂0.1～0.3％、增稠剂0.1～0.2％、柔软剂0.1～0.2％，余量为超纯水。本发明的涤纶免水洗染料组合物能够有效降本增效，节能减排，具有以下特点：1、印花免水洗或少水洗；2、工艺流程短，效率高；3、减少污水排放，降低COD；4、优异的水洗、摩擦牢度；5、大幅降低加工成本；6、适用于家纺、绒类等涤纶织物印花。

Description

一种涤纶免水洗染料组合物及其制备工艺与染色工艺
技术领域
本发明实施例涉及染料技术领域，具体涉及一种涤纶免水洗染料组合物及其制备工艺与染色工艺。
背景技术
分散染料是一种疏水性强、水溶性小的非离子型染料，主要用于涤纶织物的印染加工。涤纶织物印花工艺主要是用辊筒、圆网、丝网版等设备按照设计图样，将色浆或涂料直接印在织物上的一种图案制作形式，印染后需经皂洗和多道水洗工序进行还原清洗以去除织物表面的糊料及浮色，以提高染色物的色牢度，不仅耗能高，且废水排放量大，回用处理难度高。
近年来，国家对污染排放的监管范围和标准化在不断提升，针对环境污染治理的政策及执法力度也是前所未有的。可以说，目前是我国生态环境保护力度最大、举措最实、推进最快、成效最好的时期，而印染企业作为用水大户，同时也是排污大户，在当前日益严峻的环保形势下，其生存和发展受到了严重的制约。
免水洗印花工艺能够有效解决涤纶市场生产成本高，能耗高、效率低等特点，大幅度减少污水排放，达到降本增效，节能减排的要求。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种涤纶免水洗染料组合物及其制备工艺与染色工艺，该染料组合物用于涤纶染色时，水洗残液色度浅，有效降低染料COD排放，提高了染料上色率，且各项牢度性能优良，具有显著的节能减排优势，符合当前大环保概念。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，本发明实施例提供一种涤纶免水洗染料组合物，包括以下重量百分含量的组分：分散染料40～80％、染料分散剂10～15％、树脂分散剂5～10％、消泡剂0.1～0.3％、防腐剂0.1～0.3％、增稠剂0.1～0.2％、柔软剂0.1～0.2％，余量为超纯水。
进一步地，所述分散染料包括以下重量百分含量的组分：化合物A 30～50％、化合物B 10～35％、化合物C 0～40％且化合物C的含量不为零；
所述化合物A为式(1)所示的化合物，
Figure BDA0002655792940000021
其中，X1为卤素或氢，R1和R4为相互独立的氢或C1-C4烷基，R2和R3为相互独立的-CH2CH2OCOCH3、-CH2CH2OCOCH2CH3、-CH2CH2COOCH3或-CH2CH2COOCH2CH3；
所述化合物B为式(2)所示的化合物，
Figure BDA0002655792940000022
所述化合物C为式(3)所示的化合物，
Figure BDA0002655792940000023
进一步地，所述化合物A选自式(1-1)、式(1-2)或式(1-3)所示的化合物，
Figure BDA0002655792940000031
进一步地，所述染料分散剂选自甲基萘磺酸甲醛缩合物MF、萘磺酸甲醛缩合物NNO、苄基萘磺酸甲醛缩合物CNF、木质素磺酸钠NN-3、85A中的一种或多种。
进一步地，所述树脂分散剂选自BA78、BA-67中的一种或两种。
进一步地，所述消泡剂为104F2；所述防腐剂选自耐碱耐高温型P1020、耐高温抗菌Bit20、新型防腐剂520XL中的一种或多种；所述增稠剂选自LD-7061、LD-7002、LD-7003中的一种或多种；所述柔软剂选自TEP-88、AC-1820、Goon 848中的一种或多种；所述超纯水为去离子水。
根据本发明实施例的第二方面，本发明实施例提供一种上述的涤纶免水洗染料组合物的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按照配方称量各组分；
S2、分散染料、染料分散剂和超纯水缓慢加入研磨机进行研磨，在冰水状态下，控制研磨温度在38±2℃，研磨成纳米级的颗粒，过20目筛网；
S3、加入树脂分散剂，并加入有机碱使体系pH值为8～8.5，以1500～2000转/分继续进行研磨，直至通过孔径为1μm的玻璃纤维滤纸无截留物质，D50＜200nm，D100＜1μm；
S4、加入消泡剂、防腐剂、增稠剂、柔软剂，混合均匀，即得涤纶免水洗染料组合物。
进一步地，所述有机碱为三乙醇胺。
根据本发明实施例的第三方面，本发明实施例提供一种上述的涤纶免水洗染料组合物的印花工艺，包括以下步骤：
S1、取1.0g上述染料组合物，加14.0g水超声溶解；
S2、加入35g糊料搅拌均匀后进行印花；
S3、放入80～100℃烘箱进行预烘干，再放入170～175℃汽蒸机焙烘7～8分钟；
S4、取出后用5％氢氧化钠+5％保险粉，余量为90～100℃热水进行还原清洗，即得到印花制品。
进一步地，所述糊料为海藻酸钠。
本发明实施例具有如下优点：
本发明选用同类别的多种单偶氮类染料作为分散染料，染料与染料之间配伍性良好，通过后加入树脂分散剂进行研磨，能够在分散染料表面进行包裹，在后续的染色工艺中，使分散染料能够更好的附着在纤维上，利用化学位的作用，让染料分子全部扩散到纤维内部，最多纤维表面仅剩极微量的吸附染料(浮色)，该浮色直接经过烘干后，全部渗透进纤维中，同时能有效改善水洗牢度。
本发明的涤纶免水洗染料组合物能够有效降本增效，节能减排，具有以下特点：1、印花免水洗或少水洗；2、工艺流程短，效率高；3、减少污水排放，降低COD；4、优异的水洗、摩擦牢度；5、大幅降低加工成本；6、适用于家纺、绒类等涤纶织物印花。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)表示的化合物A，式(2)表示的化合物B，式(3)表示的化合物C均可方便地按本领域技术人员熟知的方式合成，也可采用市售商品。无特殊说明，以下实施例中的百分数％均指重量百分含量。
实施例1
本实施例的涤纶免水洗染料组合物的制备工艺：
S1、备好分散染料65％、染料分散剂12％、树脂分散剂6％、消泡剂0.2％、防腐剂0.1％、增稠剂0.2％、柔软剂0.1％，余量为超纯水19.4％；
其中，以分散染料的质量为基准，分散染料包括式(1-1)所示的化合物10％、式(1-2)所示的化合物20％、式(1-3)所示的化合物12％、式(2)所示的化合物32％、式(3)所示的化合物26％；
染料分散剂为甲基萘磺酸甲醛缩合物MF与木质素磺酸钠NN-3按重量比4:6混合；
树脂分散剂为BA78；
消泡剂为104F2；
防腐剂为耐碱耐高温型P1020；
增稠剂为LD-7061；
柔软剂为TEP-88；
超纯水为去离子水；
S2、分散染料、染料分散剂和超纯水缓慢加入研磨机进行研磨，在冰水状态下，控制研磨温度在38±2℃，研磨成纳米级的颗粒，过20目筛网；
S3、加入树脂分散剂，并加入三乙醇胺使体系pH值为8～8.5，以1500～2000转/分继续进行研磨，直至通过孔径为1μm的玻璃纤维滤纸无截留物质，D50＜200nm，D100＜1μm；
S4、加入消泡剂、防腐剂、增稠剂、柔软剂，混合均匀，即得涤纶免水洗染料组合物。
实施例1～8的原料及配比关系见表1。
表1
Figure BDA0002655792940000061
实施例2
本实施例的涤纶免水洗染料组合物，其中，以分散染料的质量为基准，分散染料包括式(1-2)所示的化合物30％、式(2)所示的化合物12％、式(3)所示的化合物58％；
染料分散剂为萘磺酸甲醛缩合物NNO与木质素磺酸钠85A按重量比3:2混合；
树脂分散剂选自BA78；
消泡剂为104F2；
防腐剂为耐高温抗菌Bit20；
增稠剂选自LD-7002；
柔软剂选自Goon 848；
超纯水为去离子水。
实施例3
本实施例的涤纶免水洗染料组合物，其中，以分散染料的质量为基准，分散染料包括式(1-1)所示的化合物15％、式(1-2)所示的化合物15％、式(1-3)所示的化合物12％、式(2)所示的化合物25％、式(3)所示的化合物33％；
染料分散剂为苄基萘磺酸甲醛缩合物CNF与木质素磺酸钠85A按重量比1:2混合；
树脂分散剂为BA-67；
消泡剂为104F2；
防腐剂为新型防腐剂520XL；
增稠剂为LD-7003；
柔软剂为Goon 848；
超纯水为去离子水。
实施例4
本实施例的涤纶免水洗染料组合物，其中，以分散染料的质量为基准，分散染料包括式(1-3)所示的化合物48％、式(2)所示的化合物28％、式(3)所示的化合物24％；
染料分散剂为甲基萘磺酸甲醛缩合物MF；
树脂分散剂为BA-67；
消泡剂为104F2；
防腐剂为耐高温抗菌Bit20；
增稠剂为LD-7061；
柔软剂为TEP-88；
超纯水为去离子水。
实施例5
本实施例的涤纶免水洗染料组合物，其中，以分散染料的质量为基准，分散染料包括式(1-1)所示的化合物25％、式(1-2)所示的化合物8％、式(1-3)所示的化合物10％、式(2)所示的化合物30％、式(3)所示的化合物27％；
染料分散剂为木质素磺酸钠85A；
树脂分散剂为BA78；
消泡剂为104F2；
防腐剂为耐高温抗菌Bit20；
增稠剂为LD-7003；
柔软剂为Goon 848；
超纯水为去离子水。
实施例6
本实施例的涤纶免水洗染料组合物，其中，以分散染料的质量为基准，分散染料包括式(1-1)所示的化合物20％、式(1-2)所示的化合物8％、式(1-3)所示的化合物8％、式(2)所示的化合物30％、式(3)所示的化合物34％；
染料分散剂为甲基萘磺酸甲醛缩合物MF；
树脂分散剂为BA78；
消泡剂为104F2；
防腐剂为耐高温抗菌Bit20；
增稠剂为LD-7003；
柔软剂为AC-1820；
超纯水为去离子水。
实施例7
本实施例的涤纶免水洗染料组合物，其中，以分散染料的质量为基准，分散染料包括式(1-1)所示的化合物8％、式(1-3)所示的化合物30％、式(2)所示的化合物30％、式(3)所示的化合物32％；
染料分散剂为萘磺酸甲醛缩合物NNO；
树脂分散剂为BA-67；
消泡剂为104F2；
防腐剂为耐碱耐高温型P1020；
增稠剂为LD-7003；
柔软剂为TEP-88；
超纯水为去离子水。
实施例8
本实施例的涤纶免水洗染料组合物，其中，以分散染料的质量为基准，分散染料包括式(1-2)所示的化合物4％、式(1-3)所示的化合物40％、式(2)所示的化合物30％、式(3)所示的化合物26％；
染料分散剂为甲基萘磺酸甲醛缩合物MF；
树脂分散剂为BA78；
消泡剂为104F2；
防腐剂为新型防腐剂520XL；
增稠剂为LD-7003；
柔软剂为AC-1820；
超纯水为去离子水。
对比例1
参见公开号CN110080013A实施例1记载的内容。
1、按照质量百分数计算，在室温下，将30％的高温分散黑染料，5％尿素，24％的保湿剂(甘油和乙二醇按质量比1:1组成)，1％的分散剂(磺化木质素Reax LS和萘磺酸钠甲醛缩合物Demol MS按质量比3:1组成)，2％的Surfynol 465，加入10.4％的水充分混合均匀，搅拌60min后，形成混合物，将混合物在砂磨机中使用直径0.4-0.5mm的锆珠中砂磨6-10h，砂磨转速为500rpm，所述砂磨珠与混合物的体积比为1:3。其中，分散黑染料色浆由质量百分含量分别为15％的C.I.Disperse Yellow 54、50％的Disperse Blue 360、35％的Dispersered 60混合而成。
2、将上述混合物打浆混匀后，倒入研磨机进行研磨，控制研磨温度在60℃±2℃，直至中位径达到185nm。
3、放料在标准化浓度后，加入0.1％的BIT-20和0.1％的Surfynol DF-110D，搅拌30min后，静置。采用1.0μm、0.45μm、0.2μm尼龙膜进行三级过滤，过滤后，得成品。
对比例2
参见公开号CN 105908529A实施例1记载的内容。
1、按30％分散染料，20％分散剂(磺化木质素Reax 85A和Demol N按质量比1:1组成)，0.2％Surfynol 104E，0.3％Bit-20，余量为超纯水的质量百分比配比称取各组分后，先将分散剂、防腐剂、消泡剂加入超纯水中配成溶液，在快速分散搅拌的情况下，慢慢加入分散染料进行打浆，其中分散染料为由质量百分含量分别为15％的C.I.DisperseYellow114、50％的Disperse Blue 803、35％的Disperse Red 167混合而成。
2、打浆均匀后，倒入研磨机进行研磨，控制研磨温度在60℃±2℃，直至中位径达到200nm。
3、标准化浓度后用0.5μm滤膜过滤，得成品。
对比例3
本对比例的染料组合物与实施例4的区别仅在于工艺不同，即将实施例4的在S3中加入树脂分散剂的步骤，更改成为树脂分散剂在S2中与分散染料、染料分散剂和去离子水一同缓慢加入研磨机进行研磨。
测试例1
对实施例1-8和对比例1-3的染料组合物的染色性能进行测试。
具体测试方法如下：称取1.0g染料组合物加14.0g水超声溶解，加入35g海藻酸钠搅拌均匀后进行涤纶织物印花，放入100℃烘箱进行预烘干，再放入175℃汽蒸机焙烘7分钟，取出后用5％氢氧化钠+5％保险粉，余量为100℃热水进行还原清洗，即得到印花制品。
观察布样色光并采用GB/T 23976.1-2009中规定的方法测其染料上色率；用紫外可见分光光度计测其染色残液在波长380-750nm的色度abs值；用GB/T11914-89化学需氧量-重铬酸钾测定其染色残液COD。结果见表1。
表1
样品 上色率 残液色度abs值 染色残液COD
实施例1 86.5 46.3 1525
实施例2 89.6 38.2 1428
实施例3 85.6 48.6 1560
实施例4 88.3 41.3 1460
实施例5 88.6 39.8 1442
实施例6 87.8 40.6 1493
实施例7 86.3 46.9 1532
实施例8 85.3 45.8 1426
对比例1 68.3 123.8 2765
对比例2 63.2 126.8 2931
对比例3 74.3 90.8 1798
由表1可知，本发明实施例1-8的染料组合物与对比例1-3相比，上染率更优异，染色残液色度浅、COD低，更加环保。
采用标准AATCC 61-2013、AATCC 16-2004、AATCC 8-2013、AATCC 15-2002分别对上述获得的印花制品的水洗牢度、日晒牢度、摩擦牢度及耐汗牢度进行测试。结果见表2
表2
Figure BDA0002655792940000111
Figure BDA0002655792940000121
由表2可知，使用本发明实施例1-8的染料组合物进行染色的印花制品的各项牢度即水洗牢度、日晒牢度、耐汗牢度、摩擦牢度均显著优于对比例1-3的印花制品。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种涤纶免水洗染料组合物，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：分散染料40～80％、染料分散剂10～15％、树脂分散剂5～10％、消泡剂0.1～0.3％、防腐剂0.1～0.3％、增稠剂0.1～0.2％、柔软剂0.1～0.2％，余量为超纯水。
2.根据权利要求1所述的涤纶免水洗染料组合物，其特征在于，所述分散染料包括以下重量百分含量的组分：化合物A 30～50％、化合物B 10～35％、化合物C 0～40％且化合物C的含量不为零；
所述化合物A为式(1)所示的化合物，
Figure FDA0002655792930000011
其中，X1为卤素或氢，R1和R4为相互独立的氢或C1-C4烷基，R2和R3为相互独立的-CH2CH2OCOCH3、-CH2CH2OCOCH2CH3、-CH2CH2COOCH3或-CH2CH2COOCH2CH3；
所述化合物B为式(2)所示的化合物，
Figure FDA0002655792930000012
所述化合物C为式(3)所示的化合物，
Figure FDA0002655792930000013
3.根据权利要求2所述的涤纶免水洗染料组合物，其特征在于，所述化合物A选自式(1-1)、式(1-2)或式(1-3)所示的化合物，
Figure FDA0002655792930000021
4.根据权利要求1所述的涤纶免水洗染料组合物，其特征在于，所述染料分散剂选自甲基萘磺酸甲醛缩合物MF、萘磺酸甲醛缩合物NNO、苄基萘磺酸甲醛缩合物CNF、木质素磺酸钠NN-3、85A中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的涤纶免水洗染料组合物，其特征在于，所述树脂分散剂选自BA78、BA-67中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的涤纶免水洗染料组合物，其特征在于，所述消泡剂为104F2；所述防腐剂选自耐碱耐高温型P1020、耐高温抗菌Bit20、新型防腐剂520XL中的一种或多种；所述增稠剂选自LD-7061、LD-7002、LD-7003中的一种或多种；所述柔软剂选自TEP-88、AC-1820、Goon 848中的一种或多种；所述超纯水为去离子水。
7.一种权利要求1所述的涤纶免水洗染料组合物的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照配方称量各组分；
S2、分散染料、染料分散剂和超纯水缓慢加入研磨机进行研磨，在冰水状态下，控制研磨温度在38±2℃，研磨成纳米级的颗粒，过20目筛网；
S3、加入树脂分散剂，并加入有机碱使体系pH值为8～8.5，以1500～2000转/分继续进行研磨，直至通过孔径为1μm的玻璃纤维滤纸无截留物质，D50＜200nm，D100＜1μm；
S4、加入消泡剂、防腐剂、增稠剂、柔软剂，混合均匀，即得涤纶免水洗染料组合物。
8.根据权利要求7所述的涤纶免水洗染料组合物的制备工艺，其特征在于，所述有机碱为三乙醇胺。
9.一种权利要求1所述的涤纶免水洗染料组合物的印花工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取1.0g所述染料组合物，加14.0g水超声溶解；
S2、加入35g糊料搅拌均匀后进行印花；
S3、放入80～100℃烘箱进行预烘干，再放入170～175℃汽蒸机焙烘7～8分钟；
S4、取出后用5％氢氧化钠+5％保险粉，余量为90～100℃热水进行还原清洗，即得到印花制品。
10.根据权利要求9所述的涤纶免水洗染料组合物的印花工艺，其特征在于，所述糊料为海藻酸钠。
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