CN112080951A - 用于弹性布料的染整组合物以及染整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于弹性布料的染整组合物以及染整方法。用于弹性布料的染整方法包括：(a)提供弹性布料，其包括弹性纤维；以及(b)使弹性布料浸渍于染整组合物中。染整组合物包括离子改良剂及染料，弹性布料的弹性纤维通过接触离子改良剂而具有带有第一电荷的第一离子，而染料具有第二离子，且第二离子具有与第一电荷相反的第二电荷。借由在弹性纤维的第一离子与染料的第二离子之间产生离子键键合，可以得到经染整的弹性布料。借此，本发明可改善传统靠污染弹性纤维的上色方式，且确保耐水牢度、水洗牢度、耐汗牢度、摩擦牢度维持最佳水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种染整组合物以及染整方法，特别是涉及一种用于弹性布料的染整组合物以及染整方法。
背景技术
贴身且舒适的弹性布料已成为流行服饰和运动服的必备元素，因此，针对弹性布料的弹性拉伸强度、耐水洗日晒以及耐磨损的需求日益增加。弹性布料一般是由弹性纤维与一般纤维织造而成，弹性纤维一般习称为「OP」，其具有强大的弹性，伸展度可达500％，在伸展后可回复原状，且具有比橡胶更大的强度，具有优异的耐磨性。
然而，现有技术的染整方法在布料含有弹性纤维时，无法使弹性纤维均匀染色，染料易使布面色花且不均染，造成一般所称的“污染”，染后水洗坚牢度不佳及布面色光差异等问题发生，布面色差也相当严重。此现象在弹性纤维含量增高时，问题更为明显。因此，为克服在弹性布料上的染整缺陷，在本技术领域中亟欲提供一种有效的染整方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于弹性布料在染整时弹性纤维不上色导致与布料不同色不协调，针对现有技术的不足提供一种弹性布料的染整方法以及用于弹性布料的染整组合物。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的一种技术方案是，提供一种用于弹性布料的染整方法，其包括：(a)提供弹性布料，所述弹性布料包括弹性纤维；以及(b)使所述弹性布料浸渍于染整组合物中，所述染整组合物包括离子改良剂以及染料，以使所述弹性布料的所述弹性纤维分别与所述离子改良剂以及所述染料相互接触；其中，所述弹性纤维通过接触所述离子改良剂而具有第一离子，所述第一离子带有第一电荷，所述染料具有第二离子，所述第二离子具有与所述第一电荷相反的第二电荷，且所述弹性纤维的所述第一离子与所述染料的所述第二离子产生离子键键合，以产生经染整的弹性布料。
更进一步地，所述第一电荷是正电荷，且所述第二电荷是负电荷。
更进一步地，所述第一电荷是负电荷，且所述第二电荷是正电荷。
更进一步地，所述弹性纤维是选自斯潘得克斯弹力纤维、来克纤维、天然橡胶以及合成橡胶的至少一者。
更进一步地，所述离子改良剂包括可离子化的末端基团，且所述可离子化的末端基团是选自于由下列所组成的群组：-COO-、-SO3-、-OSO3-、-HPO3-、-OPO3 2-及-PO3 -2、-NR3+、PR3+以及其任意组合；其中，R表示氢或者是经取代或未经取代的芳基或烷基。
更进一步地，所述染料包括以下列化学式所表示的化合物：A-B，其中，A是选自于由下列所组成的群组：单偶氮染料、多偶氮染料、金属错合偶氮染料、金属错合二重氮染料、蒽醌染料、萘醌染料、芘醌染料、三苯甲烷基染料、氧蒽染料、金属酞花青染料、茋染料、亚硝基染料、恶染料、二恶染料、吡唑啉酮基染料以及其任意组合；其中，B是选自于由下列所组成的群组：OH基、SO3H基、SO3Na基及COOH基以及其任意组合。
更进一步地，所述染整组合物具有介于4至6之间的pH值。
更进一步地，在步骤(b)中，还进一步包括从室温下以0.5至1.5℃/min的升温速率将所述染整组合物升温至介于85至115℃之间的染色温度，并维持所述染色温度介于20至60分钟之间；以及以1至1.5℃/min的降温速率将所述染整组合物从所述染色温度降温至介于70至60℃之间的温度。
更进一步地，所述染整方法还进一步包括步骤(c)：在介于45至50℃之间的温度下对所述经过染整的弹性布料进行3至5分钟的水洗处理。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一种技术方案是，提供一种用于弹性布料的染整组合物，其包括：离子改良剂，包括可离子化的末端基团；染料，以下列化学式所表示的化合物：A-B，其中，A是选自于由下列所组成的群组：单偶氮染料、多偶氮染料、金属错合偶氮染料、金属错合二重氮染料、蒽醌染料、萘醌染料、芘醌染料、三苯甲烷基染料、氧蒽染料、金属酞花青染料、茋染料、亚硝基染料、恶染料、二恶染料、吡唑啉酮基染料以及其任意组合；其中，B是选自于由下列所组成的群组：OH基、SO3H基、SO3Na基及COOH基以及其任意组合；以及添加剂。
更进一步地，所述可离子化的末端基团是选自于由下列所组成的群组：-COO-、-SO3-、-OSO3-、-HPO3-、-OPO3 2-及-PO3 -2、-NR3+、PR3+以及其任意组合；其中，R表示氢或者是经取代或未经取代的芳基或烷基。
更进一步地，所述添加剂包括下列的至少一种：分散剂、固色剂、均染剂、乳化剂、渗透剂、氧化剂、消泡剂、柔软剂、阻燃剂、静电防止剂、防水剂以及防霉蛀剂。
更进一步地，在所述染整组合物中，离子改良剂的用量是所述弹性布料重量的0.1至1.0wt.％之间。
本发明的一种有益效果在于，本发明所提供的用于弹性布料的染整组合物以及染整方法，其能通过“弹性纤维通过接触所述离子改良剂而具有第一离子，第一离子带有第一电荷”以及“所述弹性纤维的所述第一离子与所述染料的所述第二离子产生离子键键合”的技术方案，使弹性纤维的第一离子与染料的第二离子之间产生具有较强的键合力的离子键合，相较于过往污染弹性纤维方式，有效提升弹性布料染整的上色率，且能维持最佳的耐水牢度、水洗牢度、耐汗牢度、摩擦牢度。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明的实施例所提供的用于弹性布料的染整方法的流程图；
图2为本发明中所采用的一种弹性布料的示意图；
图3为本发明的实施例所提供的用于弹性布料的染整方法中的一个示意图；
图4为本发明的实施例所提供的用于弹性布料的染整方法中的另一个示意图；
图5A显示了染整组合物不添加离子改良剂的弹性布料的结构示意图；以及
图5B显示了染整组合物添加浓度1％离子改良剂的弹性布料的结构示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开有关“用于弹性布料的染整组合物以及染整方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
请参阅图1，图1为本发明的实施例所提供的用于弹性布料的染整方法的流程图。如图1所示，本发明提供一种用于弹性布料的染整方法，此方法包括：(a)提供弹性布料，所述弹性布料包括弹性纤维(步骤S100)；以及(b)使弹性布料浸渍于染整组合物中(步骤S102)。
大体而言，在步骤S100中，弹性布料优选是包括20至60wt.％的弹性纤维。举例而言，弹性纤维可以是斯潘得克斯弹力纤维(Spandex)、来克纤维(Lycra)、天然橡胶以及合成橡胶，或可以是多种弹性纤维的混合。除此之外，弹性布料另可视需求包括非弹性纤维。举例而言，非弹性纤维可以是棉、麻、聚酯以及尼龙，但不在此限。在进行染整以使布料上色之前，可视弹性布料的特性或是产品需求进行预处理。例如，可以先进行洗炼以除去杂质及浆糊，或使用预处理剂浸渍弹性布料处理，再以清水洗涤，以利彻底去除在纤维制造时所添加的油剂或其他助剂。
接下来，在步骤S102中，使弹性布料浸渍于染整组合物中，以使弹性布料的弹性纤维分别与离子改良剂以及染料相互接触，产生经染整的弹性布料。本发明的染整组合物包括离子改良剂以及染料，其中，弹性纤维通过接触离子改良剂而具有第一离子，第一离子带有第一电荷，而染料则具有第二离子，且第二离子具有与第一电荷相反的第二电荷。更具体而言，第一电荷是正电荷，而第二电荷是负电荷；或者，第一电荷是负电荷，而第二电荷是正电荷。其中，弹性纤维的第一离子与染料的第二离子借由两相反电荷的离子产生电磁力的吸引作用，而形成较强的离子键键合。
请进一步配合参阅图2至图4。图2为本发明的实施例所采用的一种弹性布料的示意图。如图2所示，弹性布料F是由弹性纤维11以及非弹性纤维12彼此交错织构而成，其针织结构以及织法视弹性布料需求而定，在本发明中并不加以限制。图3以及图4为本发明的实施例所提供的用于弹性布料的染整方法的示意图。如图3所示，本案的弹性纤维11通过接触离子改良剂而具有第一离子(图中以离子所带的电荷表示)，举例而言，第一离子所带的负电荷位于弹性纤维11的表面，使得弹性纤维11的表面带有电性。图4则显示带有正电荷的染料D受到弹性纤维11表面的负电荷所吸引而产生离子键键合。
详细而言，在步骤S102中，可以先调配具有离子改良剂以及染剂的染整组合物。在染整组合物中，离子改良剂的用量是所述弹性布料重量的0.1至1.0wt.％之间。
更详细的说，染整组合物中的离子改良剂包括可离子化的末端基团。可离子化的末端基团是在介质中可形成离子基团的那些，举例而言，阴离子可游离基团可形成阴离子、阳离子可游离基团可形成阳离子。具体而言，阴离子基团如-COO-、-SO3-、-OSO3-、-HPO3-、-OPO3 2-及-PO3 -2。阳离子基团如四级铵基(-NR3+)及四级鏻基(-PR3+)，R表示氢或者是经取代或未经取代的芳基或烷基。染料D包括以下列化学式所表示的化合物：A-B，其中，A是选自于由下列所组成的群组：单偶氮染料、多偶氮染料、金属错合偶氮染料、金属错合二重氮染料、蒽醌染料、萘醌染料、芘醌染料、三苯甲烷基染料、氧蒽染料、金属酞花青染料、茋染料、亚硝基染料、恶染料、二恶染料、吡唑啉酮基染料以及其任意组合；其中，B是选自于由下列所组成的群组：OH基、SO3H基、SO3Na及COOH基以及其任意组合。举例而言，B基团在溶液中经解离可使染剂D带有负电荷，用以与弹性纤维表面的正电荷相互吸引。或是，B基团在溶液中经解离可使染剂D带有正电荷，用以与弹性纤维表面的负电荷相互吸引。
除此之外，染整组合物可进一步包括作为添加剂的分散剂、固色剂以及均染剂，或进一步包括选自界面活性剂、pH值调整剂、乳化剂、渗透剂、氧化剂、消泡剂、柔软剂、阻燃剂、静电防止剂、防水剂以及防霉蛀剂的至少一种。
分散剂可以是非离子的或阴离子分散剂。举例而言，非离子型分散剂可以是氧化乙烯或是氧化丙烯；阴离子型分散剂可以是木质素磺酸盐(酯)类、烷基-或烷基芳基磺酸盐(酯)类或烷基芳基聚乙二醇醚硫酸盐(酯)类。界面活性剂可采用如两性界面活性剂、高分子界面活性化合物或其混合物，举例而言，可以采用丁基二甘醇或1,2－己二醇作为界面活性剂。
本发明的染整组合物可另包括溶剂，适当的溶剂可选自：水、醇类、醚类、酮类以及酮醇。举例而言，醇类如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、异丁醇、聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、三乙二醇、硫二乙二醇、己二醇及二乙二醇，以及其他多元醇，如甘油或1,2,6-己三醇；醚类如四氢呋喃或二烷；酮或酮醇，如丙酮或二丙酮醇。溶剂的添加量可以视需求调整。
除此之外，染整组合物具有介于4至6之间的pH值。针对将弹性布料F浸渍于染整组合物的浸渍条件，可以包括从室温下以0.5至1.5℃/min的升温速率将染整组合物升温至介于85至115℃之间的染色温度，并维持20至60分钟；以及以1至1.5℃/min的降温速率将染整组合物降温至介于70至60℃之间的温度。
视需求还进一步包括步骤(c)：在介于45至55℃之间的温度下对经过染整的弹性布料进行3至5分钟的水洗处理。
[实施例1]
1.布料：准备含有43wt.％的弹性纤维的弹性布料，并配置染整组合物。
2.染料组合物：将染料LANASYN Turquoise M-5G溶于染色机的水中，调整至浓度0.5wt.％，并加入离子改良剂0.15wt.％、缓染剂0.5％，以醋酸调整pH值至4。
3.温度曲线：起始温度为室温，以0.5至1.0℃/min的升温速率将染整组合物升温至介于85至115℃之间的染色温度，加入所准备的弹性布料于染色机中，并维持20至60分钟。以1至1.5℃/min的降温速率将染整组合物降温至介于70至60℃之间的温度。
4.水洗：以水对经染整的弹性布料进行清洗，以去除多余的染剂，清洗时间约为3分钟，优选是清洗至肉眼可见无色素溶出。
5.固色：加入2.0-3.0％的固色剂，以醋酸调整至pH值至4，以3℃/min的升温速率将染整组合物升温至80℃，维持20分钟。
6.水洗：以水对经染整的弹性布料进行清洗，以去除多余的染剂，清洗时间约为3分钟，优选是清洗至肉眼可见无色素溶出。
7.皂洗：加入2.0g/L的皂洗剂以3℃/min的升温速率将染整组合物升温至50℃，维持20分钟。
8.水洗：以水对经染整的弹性布料进行清洗，以去除多余的染剂，清洗时间约为3分钟，优选是清洗至肉眼可见无色素溶出。
9.整理：对经水洗的弹性布料进行脱水、烘干熨烫处理。
[实施例2至4]
详细步骤如同第一实施例所述。另外，在下列实施例中，也采用与实施例1相同的弹性布料以及不同浓度的离子改良剂进行实验。
[比较例1]
使用与实施例1至4相同的弹性布料，不添加离子改良剂。
测试例1
使用上述实施例1至4以及比较例1所获得的经染整的弹性布料，分别采用国际标准ISO 105 C06 B2S、ISO 105 X12、ISO 105 E01，测试样布的水洗牢度、耐水牢度、耐汗牢度、摩擦牢度，测试结果纪录于下表1。
表1
测试例2
使用100wt.％的弹性纤维的弹性布料，依据实施例1的步骤，得到经染整的弹性布料，利用雷射显微镜观测上色率，如图5A及图5B所示，图5A显示了染整组合物不添加离子改良剂的弹性布料，图5B显示了染整组合物添加浓度1％离子改良剂的弹性布料。其中，染整组合物添加浓度1％离子改良剂的弹性布料的上色率相较于不添加离子改良剂的弹性布料显著提升。
[实施例的有益效果]
本发明的一种有益效果在于，本发明所提供的用于弹性布料F的染整组合物以及染整方法，其能通过“弹性纤维11通过接触离子改良剂而具有第一离子，第一离子带有第一电荷”以及“所述弹性纤维11的所述第一离子与所述染料D的所述第二离子产生离子键键合”的技术方案，使弹性纤维11的第一离子与染料D的第二离子产生离子键键合，形成较强的键合力，有效提升弹性布料F染整的上色率，且维持最佳的水洗牢度、耐水牢度、耐汗牢度、摩擦牢度。
更进一步来说，本发明的染整组合物包括离子改良剂以及染料D，弹性布料F的弹性纤维11通过接触离子改良剂而具有第一离子，且第一离子具有第一电荷，而染料D的第二离子具有与第一电荷相反的第二电荷，如此一来，借由电荷正负相吸的原理，第一离子与第二离子之间产生强键合力的离子键合。在键合力较高的离子键合下，可以使得染料D有效附着在弹性纤维上，进而达到将弹性纤维染色的效果。相较于现有技术，本发明的用于弹性布料的染整方法，可以有效提升染色上色度，在后续的水洗流程下更可节省重复多道水洗程序，达到节约环保并节省成本的效果，且维持最佳的水洗牢度、耐水牢度、耐汗牢度以及摩擦牢度。
再者，借由本发明的染整组合物中加入离子改良剂，在染整时可同步达成接枝经改良的离子与借由离子达到染色的效果，而不需要针对弹性布料F执行额外的前处理程序，因此可以在简便、不大幅更动原先工艺的条件下改良染色的效果。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。
Claims (13)
1.一种用于弹性布料的染整方法，其特征在于，所述用于弹性布料的染整方法包括：
(a)提供弹性布料，所述弹性布料包括弹性纤维；以及
(b)使所述弹性布料浸渍于染整组合物中，所述染整组合物包括离子改良剂以及染料，以使所述弹性布料的所述弹性纤维分别与所述离子改良剂以及所述染料相互接触；
其中，所述弹性纤维通过接触所述离子改良剂而具有第一离子，所述第一离子带有第一电荷，所述染料具有第二离子，所述第二离子具有与所述第一电荷相反的第二电荷，且所述弹性纤维的所述第一离子与所述染料的所述第二离子产生离子键键合，以产生经染整的弹性布料。
2.根据权利要求1所述的用于弹性布料的染整方法，其特征在于，所述第一电荷是正电荷，且所述第二电荷是负电荷。
3.根据权利要求1所述的用于弹性布料的染整方法，其特征在于，所述第一电荷是负电荷，且所述第二电荷是正电荷。
4.根据权利要求1所述的用于弹性布料的染整方法，其特征在于，所述弹性纤维是选自斯潘得克斯弹力纤维、来克纤维、天然橡胶以及合成橡胶的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于弹性布料的染整方法，其特征在于，所述离子改良剂包括可离子化的末端基团，且所述可离子化的末端基团是选自于由下列所组成的群组：-COO-、-SO3-、-OSO3-、-HPO3-、-OPO3 2-及-PO3 -2、-NR3+、PR3+以及其任意组合；其中，R表示氢或者是经取代或未经取代的芳基或烷基。
6.根据权利要求1所述的用于弹性布料的染整方法，其特征在于，所述染料包括以下列化学式所表示的化合物：
A-B，
其中，A是选自于由下列所组成的群组：单偶氮染料、多偶氮染料、金属错合偶氮染料、金属错合二重氮染料、蒽醌染料、萘醌染料、芘醌染料、三苯甲烷基染料、氧蒽染料、金属酞花青染料、茋染料、亚硝基染料、恶染料、二恶染料、吡唑啉酮基染料以及其任意组合；
其中，B是选自于由下列所组成的群组：OH基、SO3H基、SO3Na基及COOH基以及其任意组合。
7.根据权利要求1所述的用于弹性布料的染整方法，其特征在于，所述染整组合物具有介于4至6之间的pH值。
8.根据权利要求1所述的用于弹性布料的染整方法，其特征在于，在步骤(b)中，还进一步包括从室温下以0.5至1.5℃/min的升温速率将所述染整组合物升温至介于85至115℃之间的染色温度，并维持所述染色温度介于20至60分钟之间；以及以1至1.5℃/min的降温速率将所述染整组合物从所述染色温度降温至介于70至60℃之间的温度。
9.根据权利要求1所述的用于弹性布料的染整方法，其特征在于，所述染整方法还进一步包括步骤(c)：在介于45至50℃之间的温度下对所述经染整的弹性布料进行3至5分钟的水洗处理。
10.一种用于弹性布料的染整组合物，其特征在于，所述用于弹性布料的染整组合物包含：
离子改良剂，所述离子改良剂包括可离子化的末端基团；
染料，所述染料包括以下列化学式所表示的化合物：
A-B
其中，A是选自于由下列所组成的群组：单偶氮染料、多偶氮染料、金属错合偶氮染料、金属错合二重氮染料、蒽醌染料、萘醌染料、芘醌染料、三苯甲烷基染料、氧蒽染料、金属酞花青染料、茋染料、亚硝基染料、恶染料、二恶染料、吡唑啉酮基染料以及其任意组合；其中，B是选自于由下列所组成的群组：OH基、SO3H基、SO3Na基及COOH基以及其任意组合；以及
添加剂。
11.根据权利要求10所述的用于弹性布料的染整组合物，其特征在于，所述可离子化的末端基团是选自于由下列所组成的群组：-COO-、-SO3-、-OSO3-、-HPO3-、-OPO3 2-及-PO3 -2、-NR3 +、PR3+以及其任意组合；其中，R表示氢或者是经取代或未经取代的芳基或烷基。
12.根据权利要求10所述的用于弹性布料的染整组合物，其特征在于，所述添加剂包括下列的至少一种：分散剂、固色剂、均染剂、乳化剂、渗透剂、氧化剂、消泡剂、柔软剂、阻燃剂、静电防止剂、防水剂以及防霉蛀剂。
13.根据权利要求10所述的用于弹性布料的染整组合物，其特征在于，在所述染整组合物中，离子改良剂的用量是所述弹性布料重量的0.1至1.0wt.％之间。
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