CN114133764A - 一种红色染料组合物及其应用和染色方法 - Google Patents

一种红色染料组合物及其应用和染色方法 Download PDF

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CN114133764A CN202111510070.8A CN202111510070A CN114133764A CN 114133764 A CN114133764 A CN 114133764A CN 202111510070 A CN202111510070 A CN 202111510070A CN 114133764 A CN114133764 A CN 114133764A
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Abstract

本申请涉及纺织染料领域，具体公开了一种红色染料组合物及其应用和染色方法。红色染料组合物包括一种或多种通式（Ⅰ）表示的化合物以及一种或多种通式（Ⅱ）表示的化合物；
Figure 147915DEST_PATH_IMAGE001
通式（Ⅰ）；
Figure 471580DEST_PATH_IMAGE002
通式（Ⅱ）。本申请的红色染料组合物具有良好的染色性能和各项染色牢度，可广泛应用于纤维素纤维、聚氨酯纤维、蛋白质纤维等纤维，以及各混纺织物的着色，并且可在一浴工艺下同时上染涤棉两种材料，简化了染色工序，提高了染色效率。

Description

一种红色染料组合物及其应用和染色方法
技术领域
本申请涉及纺织染料领域，更具体地说，它涉及一种红色染料组合物及其应用和染色方法。
背景技术
混纺、交织织物是目前流行的服装面料，其具备两种纤维的优良性能。例如涤棉织物，既突出了涤纶的风格，又有棉织物的长处，在干、湿情况下弹性和耐磨性都较好，尺寸稳定，缩水率小，具有挺拔、不易皱折、易洗、快干的特点。
在实际生产中，涤棉混纺织物染色时，为保证染色质量，长期以来采用的是所谓二活法的染色工艺，即先在高温(130℃左右)用分散染料染涤纶纤维，还原清洗后，再在常温(100℃以下)用活性染料染棉纤维，该工艺虽然能获得较好的染色效果，但是工序复杂，生产效率低。因此，采用一浴法染色是当今印染界关注的热点之一。
一浴法染色，即在同一个染浴中用两步法的方式对涤棉织物进行染色。工序简单，生产效率高，大大降低了水、电、气的消耗，减少了污水排放量，符合环保及节能降耗的要求。但是，在采用一浴法对涤棉进行染色时，受涤棉染色先后顺序的影响，容易出现染色效果和染色牢度不佳的缺陷，从而限制了一浴法的使用。
因此，提供一种可用于一浴法对涤棉混纺织物进行染色，并具有良好的染色性能和染色牢度的纺织染料具有十分重要意义。
发明内容
为了便于使用一浴法对涤棉混纺织物进行染色，提高对涤棉混纺织物染色的便捷性，并提高染料的染色效果和染色牢度，本申请提供一种红色染料组合物及其应用和染色方法。
第一方面，本申请提供一种红色染料组合物，采用如下的技术方案：
一种红色染料组合物，包括一种或多种通式(Ⅰ)表示的化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的化合物；
Figure BDA0003404901460000021
通式(Ⅰ)中：
R1选自-H或金属阳离子；
R2和R3各自独立地选自C1～C4烷基、-COO-、-CH＝CH2或-CH2Cl；
R4和R5各自独立地选C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、-H、-SO3H或-OH；
通式(Ⅱ)中：
R6选自C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、-H或-NH2；
R7和R8各自独立地选自C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、-H、-SO3H、-SO2NHCH2CH2CH2OCH2CH3或-OH。
优选的，所述红色染料组合物中，按重量比计算，通式(Ⅰ)表示的化合物：通式(Ⅱ)表示的化合物＝(10～90):(10～90)，进一步优选为(15～85):(15～85)，更进一步优选为(20～80):(20～80)。
通过采用上述技术方案，本申请通过将通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)表示的一种或多种化合物混合得到红色染料组合物，该红外色染料组合物相比于通式(Ⅰ)或通式(Ⅱ)表示的一种或多种化合物而言，具有更好的染色提升性，以及更高的泡水牢度、耐光色牢度、耐皂洗色牢度等各项牢度。说明通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)表示的一种或多种化合物之间具有明显的协同增效作用。并且，该红色染料组合物还可应用于涤棉等混纺纤维织物的一浴法染色中，提高了混纺织物染色的便捷性，进而提高了染色效率。
在实际使用时，可根据需要调整通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)染料的比例，从而使染料组合物的色光呈艳红色，能有效地与其他金黄色、蓝色染料构成三原色组合，也可与其他鲜艳的橙色、黄色构成鲜艳色组合，提高其实际应用价值。
优选的，通式(Ⅰ)中，-SO2R1基团位于苯环上-N＝N-基团的邻位、对位或间位。
优选的，通式(Ⅱ)中，R7基团位于苯环上-O-基团的邻位或间位；R8基团位于苯环上-O-基团的间位或对位。
优选的，通式(Ⅰ)表示的化合物包括式(Ⅰ-1)、式(Ⅰ-2)、式(Ⅰ-3)、式(Ⅰ-4)、式(Ⅰ-5)、式(Ⅰ-6)、式(Ⅰ-7)、式(Ⅰ-8)和式(Ⅰ-9)的化合物；
Figure BDA0003404901460000031
Figure BDA0003404901460000041
Figure BDA0003404901460000051
优选的，通式(Ⅱ)表示的化合物包括式(Ⅱ-1)、式(Ⅱ-2)、式(Ⅱ-3)、式(Ⅱ-4)、式(Ⅱ-5)、式(Ⅱ-6)、式(Ⅱ-7)、式(Ⅱ-8)、式(Ⅱ-9)、式(Ⅱ-10)和式(Ⅱ-11)的化合物；
Figure BDA0003404901460000061
Figure BDA0003404901460000071
Figure BDA0003404901460000081
第二方面，本申请提供上述红色染料组合物的应用，采用如下的技术方案：
一种红色染料组合物的应用，该红色染料组合物在纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维及纤维混纺着色中的应用。
通过采用上述技术方案，本申请中的红色染料组合物可以用本领域中已知的多种方法应用于纤维材料并固定到纤维上，例如可以使用浸染、轧染或印花等方法进行着色。
当应用上述红色染料组合物对纤维或混纺纤维着色后，染料的附着性强，具有较高的泡水牢度、耐光色牢度、耐皂洗色牢度、耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐氯化水色牢度、耐摩擦色牢度和pH宽容性，同时因本申请的红色染料组合物的提升力好，在着色时，随着红色染料组合物用量的增加，着色深度也相应递增。
值得说明的是，本申请虽然着重研究该红色染料组合物在涤棉混纺织物染色中的应用，但并不影响本申请的红色染料组合物在其他纤维或混纺纤维着色中的应用。
第三方面，本申请提供一种染浴组合物，采用如下的技术方案：
一种染浴组合物，包括上述任一所述的红色染料组合物和染色助剂。
本申请中，染色助剂可以是各种在染色工艺和染料制剂中常规使用的染料添加剂，其用量可按实际需要选择，没有特别的限定，一般不超过染浴组合物总重量的15％。优选的，所述染色助剂包括电解质盐、pH调节剂、分散剂和匀染剂中的一种或多种。
其中，电解质盐可选为硫酸钠、氯化钠、氯化钾等其他电解质盐，电解质盐的使用量一般为染浴组合物总重量的0～8％，更优选为2～5％；
pH调节剂可选为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硼酸钠、乙酸钠等其他酸性pH调节剂，pH调节剂的使用量一般为染浴组合物总重量的0～5％，更优选为0.5～2％；
分散剂和匀染剂也均为染色工艺和染料制剂中的常规选择。
另外，当染色助剂为液体形式存在时，还需要加入助溶剂，并且，助溶剂也为染色工艺和染料制剂中的常规选择。
通过采用上述方案，本申请提供的染浴组合物可通过一浴法染色的方式对混纺纤维进行着色，提升了混纺纤维染色的便捷性，且染色附着牢度高，染色效果好。
第四方面，本申请提供一种涤棉织物的染色方法，采用如下的技术方案：
一种涤棉织物的染色方法，包括如下步骤：
S1，在25～40℃的温度下将涤棉织物浸入上述染浴组合物，保温1～10min；
S2，按每分钟0.5～3℃的速率升温至70～90℃染色，并保温15～30min；
S3，按每分钟0.5～3℃的速率升温至100～130℃染色，并保温1～60min；
S4，将步骤S4染色后的涤棉织物进行第一次水洗，然后皂洗，再进行第二次水洗。
其中，步骤S4中，水洗和皂洗的条件可按实际需要选择，没有特别的限定，例如第一次水洗温度为常温，即25℃，水洗10min；皂洗过程的皂洗剂可选为Argacel SW-PA，含量3g/L，浴比1:20，皂洗温度为98℃，皂洗15min；第二次水洗温度为25℃，水洗10min。
通过采用上述技术方案，通过一浴法对涤棉织物进行染色，先在70～90℃的低温下对棉纤维进行染色，然后升温至100～130℃对涤纶纤维进行染色，期间无需更换染浴，从而使涤棉织物的染色更加方便，提高了染色效率。
综上所述，本申请至少具有以下有益效果：
1、本申请采用一种或多种通式(Ⅰ)表示的化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的化合物共混，由于通式(Ⅰ)化合物与通式(Ⅱ)化合物之间起到协同增效作用，使得得到的红色染料组合物具有十分优异的染色性能及各项染色牢度；
2、本申请提供的红色染料组合物可应用于含羟基和/或甲酰胺基材料着色，特别是纤维材料，例如纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维以及各混纺纤维的着色；
3、本申请提供的染浴可通过一浴法对混纺纤维进行着色，提升了混纺纤维染色的便捷性，且染色附着牢度高，染色效果好；
4、本申请的染色方法，采用一浴法对涤棉织物进行染色，简化了混纺织物的染色步骤，使染色期间不需要更换染欲即可完成涤纶纤维和棉纤维的着色，提高了染色效率。
附图说明
图1是本申请提供的染色方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的各实施例中所用的原料，均为市售。
实施例：红色染料组合物
按红色染料组合物的总重量为10kg计算，本实施例中红色染料组合物A-J的各组分及重量百分含量如表1所示，并通过机械研磨方式混合获得。
对比例：参比染料
按参比染料的总重量为10kg计算，对比例中参比染料1-3的各组分及重量百分含量如表1所示。其中，参比染料3为JP 4033965公开的组合物之一。
Figure BDA0003404901460000101
Figure BDA0003404901460000111
表1
性能检测
试验1：提升力测试
提供分别按红色染料组合物或参比染料用量1％、2％、3％、4％、6％o.w.f的染浴组合物，并将涤棉针织布在25℃入染，浴比1:10，保温10min；后以每分钟2℃的速率升温至90℃，并保温15min；然后再以每分钟2℃的速率升温至130℃，并保温30min；使用25℃水水洗，排水后加入Argacel SW-PA，含量3g/L，浴比1:20，在98℃下皂洗15min，排液后再次使用25℃水水洗。
用Datacolor测色仪测试染色后的涤棉针织布的表观深度K/S值并记录，测试结果如表2所示。
Figure BDA0003404901460000121
表2
由表2数据可知，本申请实施例的红色染料组合物A-J相比于对比例的参比染料1-3而言，在1％、2％、3％、4％、6％o.w.f下均具有更高的K/S值，由此表明了通式(Ⅰ)表示的化合物与通式(Ⅱ)表示的化合物具有较好的协同效应，从而提高了红色染料组合物的提升性。
试验2：泡水牢度测试
配制两杯温度分别为70℃和90℃的洗衣粉溶液(汰渍洗衣粉溶于水获得，汰渍洗衣粉的含量2g/L)，分别裁取3cm×5cm大小的涤棉染色织物作为测试样品，放入上述洗衣粉溶液中，自然降温10min，期间搅拌2次，将泡水残液与未处理溶液的色度对比，依据AATCC灰色样卡进行评级并记录，可评1-5级，可取半级，测试结果如表3所示。
Figure BDA0003404901460000131
表3
由表3数据可知，相比于对比例中的参比染料1-3而言，本实施例中的红色染料组合物A-J在70℃的泡水牢度均可达4级，在90℃的泡水牢度至少可达3-4级，远高于参比染料1-3中的相关数值。由此表明了，本申请的红色染料组合物具有十分优异的泡水牢度。
试验3：耐光色牢度测试
将涤棉针织布定型后，按GB/T 8427-2019测定，测试结果如表4所示。
Figure BDA0003404901460000132
Figure BDA0003404901460000141
表4
由表4数据可知，本实施例中的红色染料组合物A-J的耐光色牢度均可达5-6级，相比于参比染料1的4-5级和参比染料3的4-5级，具有较明显的提升。由此表明了，本申请的红色染料组合物具有十分优异的耐光色牢度。
试验4：耐皂洗色牢度测试
将涤棉针织布定型后，按GB/T 3921-2008测定，测试结果如表5所示。
Figure BDA0003404901460000142
表5
由表5数据可知，相比于对比例中的参比染料1-3而言，本实施例中的红色染料组合物A-J具有更优异的耐皂洗色牢度，在60℃皂洗条件下，醋酯沾色、棉沾色、尼龙沾色、涤纶沾色、腈纶沾色、羊毛毡色均可达4-5级。
试验5：耐水色牢度测试
将涤棉针织布定型后，按ISO 105-E01测定，测试结果如表6所示。
Figure BDA0003404901460000151
表6
由表6数据可知，本实施例中的红色染料组合物A-J的耐水色牢度均可达4-5级，相比于参比染料1-3而言，具有更好的耐水色牢度。
试验6：耐汗渍色牢度测试
将涤棉针织布定型后，按ISO 105-E04测定，测试结果如表7所示。
Figure BDA0003404901460000152
Figure BDA0003404901460000161
表7
由表7数据可知，相比于对比例中的参比染料1-3而言，本实施例中的红色染料组合物A-J具有更优异的耐汗渍色牢度。
试验7：耐氯化水色牢度测试
将涤棉针织布定型后，按ISO 105-E03测定，测试结果如表8所示。
Figure BDA0003404901460000162
表8
由表8数据可知，本实施例中的红色染料组合物A-J在20ppm氯水条件下色牢度均可达4-5级，在50ppm氯水条件下色牢度仍可达4级。而参比染料1-3在20ppm氯水条件下色牢度仅可达4级，明显低于实施例中的相关数值，参比染料1和3在50ppm氯水条件下色牢度仅为3-4级。由此表明了，本实施例中的红色染料组合物具有十分优异的耐氯化水色牢度。
试验8：耐摩擦色牢度测试
将涤棉针织布定型后，按ISO 105X12测定，测试结果如表9所示。
Figure BDA0003404901460000171
表9
由表9数据可知，本实施例中的红色染料组合物A-J的耐干摩擦色牢度均可达4-5级，耐湿摩擦色牢度均可达3-4级，而参比染料1-3相比于红色染料组合物，无论是干摩擦还是湿摩擦，其色牢度均有明显降低，由此表明了本申请的红色染料组合物具有更优异的耐摩擦色牢度。
试验9：pH宽容性测试
提供pH分别为6.0、6.5、7.0、7.5的由染浴组合物(红色染料组合物或参比染料用量2％o.w.f)，然后将涤棉针织布放入染杯，依据提升力测试中的工艺染色，染色后织物在恒温恒湿条件下用Datacolor测色仪测试其Wgt值并记录，测试结果如表10所示。
Figure BDA0003404901460000172
Figure BDA0003404901460000181
表10
由表10数据可知，相比于对比例中的参比染料1-3而言，本实施例中的红色染料组合物A-J均具有更好的pH宽容性。
综上所述，本申请实施例的红色染料组合物具有较好的提升性，且各项牢度均可达到或超过参比染料1-3的相关牢度，由此表明了本申请的红色染料组合物具有更优越的染色性能，具有十分广阔的应用前景。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种红色染料组合物，其特征在于，包括一种或多种通式（Ⅰ）表示的化合物以及一种或多种通式（Ⅱ）表示的化合物；
Figure 611038DEST_PATH_IMAGE001
通式（Ⅰ）；
Figure 744121DEST_PATH_IMAGE002
通式（Ⅱ）；
通式（Ⅰ）中：
R1选自-H或金属阳离子；
R2和R3各自独立地选自C1～C4烷基、-COO-、-CH=CH2或-CH2Cl；
R4和R5各自独立地选C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、-H、-SO3H或-OH；
通式（Ⅱ）中：
R6选自C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、-H或-NH2；
R7和R8各自独立地选自C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、-H、-SO3H、-SO2NHCH2CH2CH2OCH2CH3或-OH。
2.根据权利要求1所述的红色染料组合物，其特征在于，所述红色染料组合物中，按重量比计算，通式（Ⅰ）表示的化合物：通式（Ⅱ）表示的化合物=(10～90):(10～90)。
3.根据权利要求1或2所述的红色染料组合物，其特征在于，通式（Ⅰ）中，-SO2R1基团位于苯环上-N=N-基团的邻位、对位或者间位。
4.根据权利要求1或2所述的红色染料组合物，其特征在于，通式（Ⅱ）中，R7基团位于苯环上-O-基团的邻位或者间位；R8基团位于苯环上-O-基团的间位或对位。
5.根据权利要求1或2所述的红色染料组合物，其特征在于，通式（Ⅰ）表示的化合物包括式（Ⅰ-1）、式（Ⅰ-2）、式（Ⅰ-3）、式（Ⅰ-4）、式（Ⅰ-5）、式（Ⅰ-6）、式（Ⅰ-7）、式（Ⅰ-8）和式（Ⅰ-9）的化合物；
Figure 160059DEST_PATH_IMAGE003
式（Ⅰ-1）；
Figure 817305DEST_PATH_IMAGE004
式（Ⅰ-2）；
Figure 579987DEST_PATH_IMAGE005
式（Ⅰ-3）；
Figure 311183DEST_PATH_IMAGE006
式（Ⅰ-4）；
Figure 632443DEST_PATH_IMAGE007
式（Ⅰ-5）；
Figure 449089DEST_PATH_IMAGE008
式（Ⅰ-6）；
Figure 950215DEST_PATH_IMAGE009
式（Ⅰ-7）；
Figure 535917DEST_PATH_IMAGE010
式（Ⅰ-8）；
Figure 293658DEST_PATH_IMAGE011
式（Ⅰ-9）。
6.根据权利要求1或2所述的红色染料组合物，其特征在于，通式（Ⅱ）表示的化合物包括式（Ⅱ-1）、式（Ⅱ-2）、式（Ⅱ-3）、式（Ⅱ-4）、式（Ⅱ-5）、式（Ⅱ-6）、式（Ⅱ-7）、式（Ⅱ-8）、式（Ⅱ-9）、式（Ⅱ-10）和式（Ⅱ-11）的化合物；
Figure 332021DEST_PATH_IMAGE012
式（Ⅱ-1）；
Figure 764401DEST_PATH_IMAGE013
式（Ⅱ-2）；
Figure 735768DEST_PATH_IMAGE014
式（Ⅱ-3）；
Figure 336514DEST_PATH_IMAGE015
式（Ⅱ-4）；
Figure 891867DEST_PATH_IMAGE016
式（Ⅱ-5）；
Figure 360894DEST_PATH_IMAGE017
式（Ⅱ-6）；
Figure 186768DEST_PATH_IMAGE018
式（Ⅱ-7）；
Figure 256617DEST_PATH_IMAGE019
式（Ⅱ-8）；
Figure 738414DEST_PATH_IMAGE020
式（Ⅱ-9）；
Figure 276712DEST_PATH_IMAGE021
式（Ⅱ-10）；
Figure 190048DEST_PATH_IMAGE022
式（Ⅱ-11）。
7.权利要求1-6任一所述红色染料组合物的应用，其特征在于，所述红色染料组合物在纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维及纤维混纺着色中的应用。
8.一种染浴组合物，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的红色染料组合物和染色助剂。
9.根据权利要求8所述的染浴组合物，其特征在于，所述染色助剂包括电解质盐、pH调节剂、分散剂和匀染剂中的一种或多种。
10.一种涤棉织物的染色方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，在25～40℃的温度下将涤棉织物浸入权利要求8或9所述的染浴组合物，保温1～10min；
S2，按每分钟0.5～3℃的速率升温至70～90℃染色，并保温15～30 min；
S3，按每分钟0.5～3℃的速率升温至100～130℃染色，并保温1～60 min；
S4，将步骤S4染色后的涤棉织物进行第一次水洗，然后皂洗，再进行第二次水洗。
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