CN1130485C - 呈现鲜明色彩的染色长丝纱 - Google Patents

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Abstract

彩染芳香聚酯长丝纱中，所述长丝是由与脂族二酸组分和/或脂族二醇组分共聚且其玻璃化转变温度在65℃以下的芳香聚酯聚合物所构成，尽管构成该纱的单个长丝在纵向上存在染斑，然而作为纱整体却显现视觉均匀的染色状态。在用C.I.(染料索引)分散蓝56为主要成分的分散染料的1%o.w.f.水分散液进行染色时，得到了用L*a*b*色的表示体系表示的彩度C*值至少为36的呈现鲜明色彩的芳香聚酯长丝纱。

Description

呈现鲜明色彩的染色长丝纱
技术领域
本发明关于呈现鲜明色彩的染色长丝纱。具体说，本发明关于尽管构成纱的单个长丝在其纵向存在染斑，而作为纱整体仍显现均匀染色状态，且其鲜明性得到明显改善的染色长丝纱。
背景技术
合成纤维，特别是聚酯纤维的显色性能不好，对此早已探讨了各种改进的方法。例如，在特开昭52-99400或特公昭60-37225中就已提出采用等离子蚀刻使纤维表面产生微细的凹凸来增大对光的吸收，以提高色的深度。然而，这只收到提高因吸收光造成的黑色深度的效果，对提高有彩色显色性则几乎没有效果。
另一方面，通过在构成聚酯纤维的聚酯聚合物中共聚第3组分来提高染色浓度的方法是大家熟悉的。例如，特开平6-173114就指出了用总碳数为4～10的脂族二酸共聚，可得到玻璃化转变温度在70℃以下的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱。当该纱染色时，它显示出比普通的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱更高的染色浓度，即在按JIS(日本工业标准)Z-8729-1980的规定和国际照明委员会(CIE)推荐的L*a*b*色的表示法体系中，它的L*值小。
然而，上述L*值只是表示染色纱的亮度，即“色的深浅程度”的指标。按照上述方法，试图使纱染色深，但并没有使在同一CIE的L*a*b*体系中以C*表示的“色的鲜明程度”，即鲜明性得到提高。
因此，如上述公报所揭示那样，用历来习惯使用的方法来使共聚脂族二酸等第3组分的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱染色时，仅仅只提高了它的染色浓度(L*值变小)，而又产生了色的变暗且鲜明性(C*)下降的问题。
发明揭示的内容
本发明的目的在于，提供不仅单单染色深而且具有显著改善的鲜明性即“色的鲜明程度”显著改善的染色长丝纱。
本发明人等为达到此目的进行了刻意研究，发现共聚脂族二酸组分和/或脂族二醇组分的芳香聚酯构成的长丝纱，当构成纱的单个长丝在纵向存在染斑而作为纱整体呈现均匀染色状态时，长丝纱的鲜明性得到了明显改善，从而完成了本发明。
即，本发明提供呈现鲜明色彩的染色长丝纱，其特征在于：彩染的芳香聚酯长丝纱中，
(a)此长丝是由脂族二酸组分和/或脂族二醇组分共聚的且其玻
   璃化转变温度(Tg)在65℃以下的芳香聚酯聚合物所构成；
(b)各个长丝在纵向存在染斑；
(c)作为纱整体显现视觉均一染色状态；
(d)用以C.I.(染料索引)分散蓝56为主要成份的分散染料的1％o.w.f.的水分散液染色时，由L*a*b*色的表示法体系表示的彩度C*值至少为36。
实施发明的最佳形态
本发明使用的芳香聚酯长丝纱是由对苯二甲酸亚乙基酯等的对苯二甲酸亚烷基酯为主要重复单元，且在其中共聚脂族二酸组分和/或脂族二醇组分的玻璃化转变温度(Tg)在65℃以下的芳香聚酯聚合物所构成。
虽然涉及的芳香聚酯聚合物是无规共聚物，但其结晶部分与非晶部分容易分离，特别是它具有低比重、低双折射率(Δn)和低动态粘弹性(tgδ)的特异纤维结构。
上述脂族二酸组分及脂族二醇组分的优选例子有：总碳数为3～12的脂族二酸和分子量在300以下的脂族二醇组分以及它们的衍生物。具体说，比如丁二酸、己二酸、癸二酸、丙二醇、1，3-丙二醇、二甘醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，8-辛二醇、1，10-癸二醇、四甘醇及它们的衍生物等，其中以己二酸及其衍生物为最好。
当上述脂族二酸的总碳数低于3时，难于使芳族聚酯聚合物玻璃化转变温度(Tg)低于65℃。另一方面，若脂族二酸的总碳数超过12或脂族二醇分子量超过300时，又容易使染色牢度下降。
又从所得长丝的力学性能、染色性等考虑，可任意选择上述脂族二酸组分和/或脂族二醇组分的共聚量，以使长丝的玻璃化转变温度(Tg)在65℃以下，最好在45℃～65℃。当用己二酸及其衍生物时，以占总酸组分的10～15摩尔％范围共聚为好。
当上述玻璃化转变温度超过65℃时，染料的染色量过少，难以实现改善鲜明性的效果。另一方面，如玻璃化转变温度过低，则长丝的力学性能与染色牢度下降。如后所述，由于长丝纵向存在的染斑浓淡差变得过小，会难于实现改善鲜明性的效果。因此，最低以45℃为好。
在不损及本发明目的的范围内，亦可在上述聚酯长丝中加入稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、防静电剂、荧光增白剂、催化剂、TiO2之类的无机粒子。
还有，上述聚酯长丝纱除用作原丝外，还可用于假捻加工纱、强捻加工纱、空气缠结处理纱等各种加工纱和粗细丝、精纺纱等各种形态的纱条，进而也可以编织物、无纺布、起毛布等形态使用。
还有，亦可根据需要把上述聚酯长丝纱用于与棉和羊毛等天然纤维、人造纤维和醋酸纤维等再生纤维以及其他的聚酯纤维和合成纤维的混编、交织织物。
本发明的聚酯长丝纱被染成彩色之后，在构成此长丝纱的各个长丝纵向存在染斑。
这里所说的纵向存在的染斑，是指用视觉(肉眼)看不出来的染斑。由于从外观看，此长丝纱还是均匀着色的，故这种状态称之为“视觉均匀染色状态”。具体说，这是前述的染色浓度L*值之差在1以内的均匀染色状态。
再有，上述染斑的存在，可用透射精密显微镜来确认，在长丝的纵向交替存在着长度为45～300微米范围的浓染区1和与该浓染区L*值差约在10以上的长度为15～150微米范围的浅染区2。
在粗细丝场合，上述染斑是与粗节无关而独立存在的，在长丝的粗部分及细部分中都分别存在着浓染区和浅染区。就是说，在现有公知的粗细纱中，粗细变化是以较长周期重复的，由于长丝的粗部全体浓染，而另一方面长丝的细部全体浅染，因此，从外观上看，纱丝并不是视觉均匀染色状态，没有显示本发明那样的鲜明性提高的效果。
进而，上述长丝纱在其任意选择的截面上，在构成长丝之间包括了多级，优选3级以上的染斑(即在至少3根长丝之间L*值差处于10以上的状态)。这样，从纱外观来看，这些染斑就完全不显现出来了。
下面阐述本发明的染色聚酯长丝纱的制法。
本发明中，由上述(a)规定的芳香聚酯长丝纱最好在90～105℃温度下染色。此染色温度在小于90℃时，因染色量不够而难以得到提高鲜明性的效果；而若超过105℃，染色速度又太快，结果是长丝的纵向及截面方向的染斑的浓淡差过小，也难实现提高鲜明性的效果。
此时，使用的染料以分散染料为好。所述分散染料，是指难溶于水而在水中形成分散体系，用于疏水性纤维染色的染料，多用于聚酯纤维和醋酸纤维等的染色。具体说，例如：偶氮苯类(单偶氮、双偶氮等)、偶氮杂环类(偶氮噻唑、偶氮苯并噻唑、偶氮喹啉、偶氮吡啶、偶氮咪唑、偶氮噻吩等)、蒽醌类、缩合类(喹酞酮、苯乙烯基、香豆素等)等染料。
把采用上述方法染色的芳香聚酯长丝纱和在通常聚酯长丝纱的染色中采用的125～130℃下染色的纱加以比较，发现其色彩的鲜明性有了明显的改善。
鲜明性的评价，一般除了用视觉判断外，还有测定由国际照明委员会(CIE)推荐的L*a*b*色的表示法体系表示的彩度C*值。即在色彩和浓度相同即亮度L*值一样时，彩度C*值越大其鲜明性越好。不过，由于C*值的绝对值随色彩变化很大，所以在评价鲜明性时优选特定染料的种类及浓度。
当用C.I.(染料索引)分散蓝56为主要成分的分散染料的1％o.w.f.的水分散液来对本发明的芳香聚酯长丝纱染色时，由L*a*b*色表示法体系表示的彩度C*值至少要在36以上。对染其他颜色时，长丝也显示出同样改善鲜明性的效果。
再有，为了除去长丝表面附近的染料，使染色牢度提高，最好把染了色的聚酯长丝纱进行还原洗净处理。所述还原洗净，最好是在碱性浴中于65℃以下进行。当温度超过65℃时，因染料种类的不同，部分吸在纤维内部的染料会被还原分解，结果是色彩得不到再现。而如果还原洗净温度过低时，其染色牢度又变差，因此，温度最好不低于40℃。
还有，用中性浴或酸性浴不能充分除去纤维表面附近的染料，会使染色坚牢性变差，不耐实用。碱浴的pH值在9.0～13.5范围内为好。作为还原剂，最好用亚硫酸氢盐，通常要与表面活性剂合并使用。
实施例
用以下的实施例具体说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。此外，实施例中的物性是由下述方法测定的。
(1)亮度与彩度
由日本工业标准(JIS)Z-8729-1980规定的、国际照明委员会(CIE)推荐的由L*a*b*色的表示法体系表示的亮度L*值及彩度C*值，是用M-2020PL型Macbeth色眼测定的。在这种情况下，对同一色彩在同一浓度时，即亮度L*值相同时，彩度C*值越大其鲜明性越优。
(2)长丝纵向的染斑
用Olympus SP1100透射精密显微镜由视感来判断长丝的纵向有无染斑。
(3)纱染色状态的均匀性
纱整体是否均匀染色，是用肉眼来作视感判断的。
(4)纱的鲜明性
纱的鲜明性的程度用视感判断，分为非常鲜明(○)、稍微鲜明(△)和不鲜明(×)三级。
实施例1
把由共聚12.5mol％(摩尔百分数)己二酸的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物形成的芳香聚酯，以1500米/分的纺丝速度进行纺丝，在拉伸(预热)温度68℃、热定形温度150℃下拉伸3.5倍，形成玻璃化转变温度为50℃的纱(50旦/24长丝)。把此纱用通常方法针织得到圆筒形针织物。
把此圆筒形针织物于80℃下在1克/升的花王株式会社制造的Score Roll400的水溶液中精练20分钟。接着水洗，干燥后于190℃下预定1分钟。
然后，把此圆筒形针织物置于下述染浴中，以从常温开始2℃/分速度升温，在98℃以浴比(被染物与液体之比)1∶30进行染色60分钟。
染料Resolin蓝FBL(C.I.(染料索引)分散蓝56为主要成分的分散染料)                                         1％o.w.f.
分散均染剂：分散VG(日本明成化学株式会社制)    0.5克/升
醋酸                                          0.2毫升/升
接着，把染了色的圆筒形针织物在65℃下，于下述洗净浴中还原洗净20分钟。
NaOH                                2克/升
亚硫酸氢盐                          2克/升
Amiladin D(非离子活性剂)            2克/升
还原洗净后用水充分洗净，干燥后于160℃下最后定形1分钟。
表1示出了评价结果，可知得到了鲜明性明显改善的芳香聚酯长丝纱。
实施例2～3
除了染料浓度如表1所示变更外，重复与实施例1相同的步骤。评价结果也列于表1中。
实施例4
把实施例1中的染料变更为Kayalon聚酯蓝  EDL-E(以C.I.分散蓝56为主要成分的分散染料)，还原洗净温度改为80℃，重复与实施例1相同的步骤。评价结果也列于表1中。比较例1～3
除把实施例1中的染色温度改为130℃、染料浓度如表1所示变化之外，重复与实施例1相同的步骤。评价结果也在表1中列出。实施例5～6、比较例4～5
除了把实施例1中的染色温度作如表1所示的变更，重复与实施例1相同的步骤。评价结果也在表1中列出。
表1
染色温度℃ 染料浓度％o.w.f 长丝纵向染斑 纱的染色状态均匀性 亮度L* 彩度C* 鲜明性
实施例1 98 1.0 有 均一 35.4 38.2 ○
实施例2 98 0.5 有 均一 43.1 37.2 ○
实施例3 98 0.2 有 均一 53.6 35.0 ○
实施例4 98 1.0 有 均一 35.2 38.0 ○
比较例1 130 1.0 无 均一 36.3 34.2 ×
比较例2 130 0.5 无 均一 44.5 34.0 ×
比较例3 130 0.2 无 均一 54.6 31.9 ×
比较例4 88 1.0 无 均一 40.2 32.2 ×
实施例5 92 1.0 有 均一 35.8 38.1 ○
实施例6 103 1.0 有 均一 35.2 38.4 ○
比较例5 107 1.0 无 均一 35.0 34.8 ×
实施例7、比较例6
除把实施例1中的己二酸共聚量如表2所示的变更而得到玻璃化转变温度(Tg)不同的芳香聚酯长丝纱之外，重复与实施例1相同的步骤。评价结果列于表2中。
表2
己二酸共聚量(摩尔％) 玻璃化转变温度(℃) 长丝纵向染斑 纱的染色状态均匀性 亮度L* 彩度C* 鲜明性
实施例7 9.0 63 有 均一 38.7 36.1 ○
比较例6 6.0 67 无 均一 47.3 33.5 ×
实施例8
把实施例1中的己二酸用癸二酸代替，使用9.5摩尔％癸二酸共聚合的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物，重复实施例1相同的步骤，得到玻璃化转变温度(Tg)约53℃的芳香聚酯长丝纱(50旦/24长丝)。
把此纱按实施例1一样的方法进行针织、染色、还原洗净、评价，评价结果示于表3。
实施例9
除了把实施例1中的己二酸共聚的聚酯长丝纱用与11摩尔％1，8-辛二醇共聚的玻璃化转变温度(Tg)为55℃的芳香聚酯长丝纱(50旦/24长丝)来替代之外，重复与实施例1相同的步骤。评价结果也见表3。比较例7
除了实施例1中的己二酸共聚的聚酯长丝纱用与含0.07重量％TiO2、玻璃化转变温度(Tg)为79℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯长丝纱(50旦/24纤丝)代替之外，其余均与实施例1一样。评价结果也列于表3中。
表3
共聚量(摩尔％) 玻璃化转变温度(℃) 长丝纵向染斑 纱的染色状态均匀性 亮度L* 彩度C* 鲜明性
实施例8 9.5 53 有 均一 35.7 37.4 ○
实施例9 11.0 55 有 均一 35.9 38.2 ○
比较例7 - 79 无 均一 55.1 30.2 ×
实施例10～14
除按表4把染料改变之外，重复与实施例4相同的步骤。表4列出了评价结果。此外，表中染料名称后面括号内是各种染料的主要成分。
表4
使用染料 长丝纵向的染斑 纱的染色状态均匀性 亮度L* 彩度C* 鲜明性
实施例10 Kayalon聚酯蓝GL-SF(C.I.分散蓝165) 有 均一 25.2 34.6 ○
实施例11 Kayalon聚酯亮蓝FR-S(C.I.分散蓝354) 有 均一 45.0 48.0 ○
实施例12 Kayalon聚酯蓝BR-SF(C.I.分散蓝183) 有 均一 21.2 37.5 ○
实施例13 Resolin红FB(C.I.分散红60) 有 均一 48.6 59.4 ○
实施例14 Foron黄E-RGFL(C.I.分散黄23) 有 均一 65.0 72.4 ○
商业应用可能性
根据本发明，不需要特殊的装置就可容易得到不仅染色深而且鲜明性即“色的鲜明程度”改善了的染色长丝纱，非常适合用于衣料等用途。

Claims (5)

1.呈现鲜明色彩的染色长丝纱，其特征在于，彩染的芳香聚酯长丝纱中：
(a)此长丝是由脂族二酸组分和/或脂族二醇组分共聚的且其玻璃
化转变温度(Tg)在65℃以下的芳香聚酯聚合物所构成；
(b)各个长丝在纵向存在染斑；
(c)作为纱整体显现视觉均一染色状态；
(d)用以C.I.(染料索引)分散蓝56为主要成份的分散染料的1％o.w.f.的水分散液染色时，由L*a*b*色的表示法体系表示的彩度C*值至少为36。
2.权利要求1所述的呈现鲜明色彩的染色长丝纱，其特征在于，所述芳香聚酯聚合物是用总碳数为3～12的脂族二酸组分共聚的芳香聚酯聚合物。
3.权利要求1所述的呈现鲜明色彩的染色长丝纱，其特征在于所述芳香聚酯聚合物是用相对于总酸组分10～15摩尔％的己二酸共聚的芳香聚酯聚合物。
4.权利要求1所述的呈现鲜明色彩的染色长丝纱，其特征在于所述芳香聚酯聚合物是用分子量在300以下的脂族二醇组分共聚的芳香聚酯聚合物。
5.权利要求1所述的呈现鲜明色彩的染色长丝纱，其特征在于所述芳香聚酯长丝纱是在90～105℃温度内染色的芳香聚酯长丝纱。
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