CN114621601A - 一种红紫和蓝紫色系的纺织品拼色染料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种红紫和蓝紫色系的纺织品拼色染料，所述染料由染料A和染料B组成。本发明方法节能、降耗，降低染料成本、提高色牢度，没有金属络合物的产生，符合OEKO‑TEX100环保标准。

Description

一种红紫和蓝紫色系的纺织品拼色染料
技术领域
本发明属于染料领域，特别涉及一种红紫和蓝紫色系的纺织品拼色染料。
背景技术
全球化可持续发展理念推进生态化创新，功能性及时尚性成为许多人追崇的特点。消费主义由追求数量转绿色环保可持续及高品质，“少而精”成为时尚设计的主流趋势，色彩方面梦幻般的紫色是流动的色彩，朦胧而典雅、独特而高贵、沉稳而神秘，是色彩领域中最具独特与时尚的引领者，颇受消费者钟爱。但是目前纺织企业生产紫色系面料时染料成本却非常昂贵，利润少。这种专为紫色系设计的中性染料其名称为兰纳洒脱青莲B，染料成本高达676元/kg，该染料配伍的染色处方成本是生产别色色系染料成本的3倍之多，而且该染料在染色处方中用量稍高时，其湿处理牢度比较差；同时它是以1:2金属络合染料和毛用活性染料为基础改良其结构而成的一类染料，含有一定的金属离子，不完全符合环保要求。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种红紫和蓝紫色系的纺织品拼色染料。
本发明的一种拼色染料，所述染料由染料A和染料B组成；
其中染料A的结构式为：
Figure BDA0003505863330000011
其中R为
Figure BDA0003505863330000012
染料B的结构式为：
Figure BDA0003505863330000013
其中R为
Figure BDA0003505863330000014
所述染料A为索马伦红5B；染料B为安洛菲克斯兰C-BR。
本发明的一种兰纳洒脱染料替代物，所述替代物含所述拼色染料。
所述兰纳洒脱染料为兰纳洒脱青莲B。
所用的染料为索马伦红5B和安洛菲克斯兰C-BR，二者在染色处方中染料浓度owf总和与现有兰纳洒脱青莲染料浓度相同。
染料浓度(％owf)是指染色处方中染料相对于染物的重量百分比，owf是英文onweightfabric首个字母的缩写，简称owf。
当染色处方中兰纳洒脱青莲B的浓度owf≤0.5％时，染料A的浓度owf＝20％×X；染料B的浓度owf＝80％×X；
兰纳洒脱青莲B的浓度owf为0.5％～1％区间时，染料A的浓度owf＝28％×X；染料B的浓度owf＝72％×X；
兰纳洒脱青莲B的浓度owf≥1％时，染料A的浓度owf＝20％×X；染料B的浓度owf＝80％×X；其中X为兰纳洒脱青莲B的浓度owf。
染料组合的染料成本价格按不同浓度区间换算为：
兰纳洒脱青莲染料浓度owf≤0.5％D1＝0.20×E+0.80×F
兰纳洒脱青莲B染料浓度owf在(0.5～1)区间D2＝0.28×E+0.72×F
兰纳洒脱青莲染料浓度owf>1％D1＝0.3×E+0.70×F
D1D2D3--新染料组合的价格(元/Kg)；
A--索马伦红5B的价格(296元/Kg)；
B--安洛菲克斯兰C-BR的价格(187元/Kg)
更具体的，得到新染料组合D1的价格为：0.20×296+0.80×187＝208.8元/Kg
D2的价格为：0.28×296+0.72×187＝217.52元/Kg
D3的价格为：0.30×296+0.70×187＝219.7元/Kg。
任意含有染料兰纳洒落青莲B的染色处方中用新染料组合取代后不同区域浓度可节约染料成本:676-208.8＝467.2元/Kg(owf≤0.5％)
676-217.52＝458.48元/Kg(0.5％～1％)
676-219.7＝456.3元/Kg；(owf≥1％)。
任意含有染料兰纳洒落青莲B的染色处方中，不同染料浓度区域都可用索马兰红5B和安洛菲克斯兰C-BR用此方法进行取代；现有处方中与兰纳洒脱青莲B配伍其它染料兰纳洒脱红G和兰纳洒脱兰2R与新染料组合中的索马伦红5B和安洛菲克斯兰C-BR可同比例替换。
所述兰纳洒脱染料为兰纳洒脱青莲B和兰纳洒脱红G和/或兰纳洒脱兰2R；
其中，当染色处方中，兰纳洒脱青莲B的浓度owf≤0.5％时，染料A的浓度owf＝20％×X+Y；染料B的浓度owf＝80％×X+Z；
兰纳洒脱青莲B的浓度owf为0.5％～1％时，染料A的浓度owf＝28％×X+Y；染料B的浓度owf＝72％×X+Z；
兰纳洒脱青莲B的浓度owf≥1％时，染料A的浓度owf＝20％×X+Y；染料B的浓度owf＝80％×X+Z；
其中X为兰纳洒脱青莲B的浓度owf；Y为兰纳洒脱红G的浓度owf；Z为兰纳洒脱兰2R的浓度owf。
本发明的一种所述拼色染料在羊毛或羊毛织物染色中的应用。
本发明的一种所述拼色染料在制备红、紫或蓝紫色系的纺织品中的应用。
本发明创新了一种能完全取代兰纳洒脱青莲B的新的染料组合，本发明涉及一种绿色环保、降低染料成本、提高色牢度染色处方的取代方法，取代方式为：在颜色完全匹配时，新处方和现有处方之间存在一个染料浓度(％owf)之间的计算方法，该方法在色彩领域适用于紫色、红紫和蓝紫色系的染料配色，该方法优化的染色处方具备以下特征：1新处方较现有处方能降低染料成本60％～70％，现有染色处方中兰纳洒脱青莲B任何染料浓度owf都可以用两种新染料用该公式方法来计算取代；2.新染色处方所用的染料为索马伦红5B和安洛菲克斯兰C-BR，是毛用活性染料，具有染色成本低、PH值在羊毛等电点附近、耐沸水洗煮呢牢度提高一级和干湿摩擦牢度提高半级；3.新方法得到的染色处方实例其明度值L*、红绿值a*、黄兰值b*、彩度C*、色相值h与现有染料处方得到的颜色具有一定匹配性；生物降解性能高，绿色生态环保。
本发明涉及一种功能性亚微米纺织品生态染色方法，该方法取代染色处方中成本高，色牢度较差染料的方式，取代方式为：在颜色完全匹配时，新处方和现有处方之间存在一个染料浓度(％owf)之间的计算方法。
有益效果
(1)本发明的新染料组合，二者均为毛用活性染料，具有染料成本低、PH值在羊毛等电点附近的特点，具有活性基团α-溴代丙烯酰胺，在弱酸浴中与羊毛中氨基酸形成不可逆的共价键，有较高的湿处理牢度的特点，没有金属络合物的产生，符合OEKO-TEX100环保标准；
(2)能降低染料成本60％～70％，且现有染色处方中兰纳洒脱青莲B任何染料浓度owf都可以用两种新染料用该公式方法来计算取代；
(3)新染色处方所用的染料为索马伦红5B和安洛菲克斯兰C-BR，是毛用活性染料，具有染色成本低、活性基因染料、固色率高、耐沸水洗煮呢牢度提高一级和干湿摩擦牢度提高半级；
(4)新方法得到的染色处方实例其明度值L*、红绿值a*、黄兰值b*、彩度C*、色相值h与现有染料处方得到的颜色具有很高的匹配性；
(5)新方法得到的染料组合没有金属络合物的产生，符合人类生态学优化纺织品ZDHCMRSL 2.0级别3的要求，符合OEKO-TEX100生态环保标准。可生物降解，染液残余可生化降解达到90％以上。
(6)本发明节能降耗低成本、色牢度高、颜色匹配，绿色生态环保。
附图说明
图1为兰纳洒脱青莲B在现有染色处方中浓度大于1％深紫色；
图2为现有处方兰纳洒脱青莲B的浓度属于染料用量在(0.5％～1％)的范围中浅紫色；
图3为现有处方兰纳洒脱青莲B的浓度属于染料用量在≤0.5的范围中浅紫色；
图4为染色工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
品号；23108/101,毛条编号及色号1811/579，订单量7000米，原料：100％羊毛Wool，投料2300Kg,，西部机场航空服，深紫色，如图1所示。
现有处方：
兰纳洒脱青莲B在现有染色处方中浓度大于1％时的处方如下：
兰纳洒脱红G 0.28％ (价格；180元/Kg)
兰纳洒脱青蓝B 1.7％ (价格；676元/Kg)
兰纳洒脱兰2R 0.30％ (价格；282元/Kg) 染浴PH值：4.5～5。
其中染料浓度为染料相对于染物的百分数，用此处方染如图1所示的深紫色100Kg需要染料成本为：(180×0.28+676×1.7+282×0.3)＝1284.2元，此颜色投料2300Kg，需要染料成本29536.6元。
因染料浓度大，此处方染出的紫色耐沸水煮呢牢度3级，较差。
本发明新的染料组合：
按染料浓度大于1％时的计算方式，将兰纳洒脱青莲B的浓度70％，加到安诺菲克斯兰C-BR中，再将与安诺菲克斯兰C-BR染料单色浓度颜色相近的兰纳洒脱兰2R的浓度合并，则安诺菲克斯兰C-BR在新染料的浓度百分比为：1.7％×0.7+0.3％＝1.49％；
同样将兰纳洒脱青莲B的浓度30％加索马兰红5B中，再加上兰纳洒脱红G的浓度，则索马兰红5B在新染料的浓度百分比为：1.7％×0.3+0.28＝0.79％。
新染料处方组合为：
索马兰红5B 0.79％ (价格：296元/Kg)；
安诺菲克斯兰C-BR 1.49％ (价格：187元/Kg)；
染浴PH值：4～4.5。
新染料处方染100Kg深紫色需要染料成本为：(296×0.79+187×1.49)＝11786.8元
此合同共投料2300kg，取代后新染料的处方共节约成本：29536.6-11786.8＝17748.8元，节约成本60％。
染色工艺如图4所示：每缸染物重120Kg，根据浴比(染物羊毛与染液的比值)染缸水温升至30℃先加入匀染剂米勒兰LTD、高效渗透消泡剂FFA、甲酸HCOOH与醋酸CH3COOH(调整染液PH值)远转5min后加入新组成染料安诺菲克斯兰与C-BR索马兰红5B按1℃/min的升温速率升至70℃保温10min后再以相同的升温速率继续升温至98℃，保温50min后降温至30℃排空染液，进水升温至80℃加入纯碱NaCO3调节PH值＝8.5，运转20min后降温至30℃，排空染缸里的溶液后升至50℃加入甲酸HCOOH中和残余的碱液，使PH值＝7，运转10min排空出缸。
其中工艺参数：A:匀染剂米勒兰LTD 2％
高效渗透消泡剂FFA 0.5％
甲酸HCOOH 1％
醋酸CH3COOH 1％
染浴PH值：4～4.5，浴比：1:10
B:染料：安诺菲克斯兰C-BR、索马兰红5B
C:后处理:纯碱NaCO3 2.4％
D:酸中和：甲酸HCOOH 1％。
取代后的新染料组合为毛用活性染料，新处方得到的染物耐沸水煮呢牢度、干湿摩擦牢度均有提高，如下表所示：
表1 煮呢牢度/级
染色处方 羊毛布沾色 棉布沾色 原样变化
现有处方 3级 4-5级 4级
新染料处方 4级 4-5级 4-5级
煮呢牢度按ISO105/E09《纺织品染色牢度试验第E09部分；耐沸水色牢度》执行；
表2 耐摩擦色牢度/级
染色处方 干摩 湿摩
现有处方 4级 3-4级
新染料处方 4-5级 4级
耐摩擦色牢度按ISO105/X12<纺织品摩擦色牢度》执行；
将现有处方和新染料组合处方进行颜色检测，二者颜色特征值非常匹配。
表3 现有处方染深紫颜色特征值
III/Obs L* a* b* C* h*
D65光源 43.86 -6.09 -22.97 23.76 255.14
F11光源 41.65 -7.15 -27.31 28.23 255.33
msTL84光源 41.71 -7.18 -26.99 27.96 255.10
表4 新染料组合染深紫颜色特征值
III/Obs L* a* b* C* h*
D65光源 43.59 -5.96 -23.06 23.81 255.52
F11光源 41.38 -7.00 -27.42 28.30 255.68
msTL84光源 41.43 -7.03 -27.10 28.00 255.46
其中明度值为DL*、红绿值Da*、黄兰值Db*、彩度DC*、色相值Dh*。
根据CMC色差式：明度差DL*＝L*试样-L*标样(值为负数偏深，正数偏浅)
饱和度差DC*＝C*试样-C*标样(值为负数欠饱和，正数为饱和)
红绿差Da*＝a*试样-a*标样(正值偏红，负值偏绿)
黄兰差Db*＝b*试样-b*标样(正值偏黄，负值偏兰)
色相差DH*＝arctan(b*试样/a*试样)—arctan(b*标样/a*标样)
总色差DE＝{(DL*)2+(DC*)2+(DH*)2}1/2
表5新染色处方与现有染色处方染物对比值(现有处方染物为标样，DE≤0.7合格)
Figure BDA0003505863330000061
染色残余液生化降解性能：
DOC代表水中溶解性有机物含量，其可被细菌利用生物可降解溶解性有机碳。新染料配方组合组合染料索马伦红5B 0.79％与安洛菲克斯兰C-BR 1.49％染色、染色后残余液的生物降解如下：
测试类型：Zahn-Wellens试验
浓度:200mg/l
溶解有机碳(DOC)
生物降解性：91％(溶解的有机碳DOC)
方法：OECD测试导则302B
经过发明创新，取代后新染料配方具有染料成本低、色牢度明显提高、颜色特征值非常与现处方染物非常匹配。生物降解性能高，生态环保。这一方法适用于任何染色处方中兰纳洒脱青莲B(染料浓度大于1％)的取代。
实施例2
品号232512/103,毛条编号及色号1183/572，中浅紫色，，原料：100％羊毛Wool，如图2所示，订单量5000米，投料1700Kg。
现有处方:兰纳洒脱青莲B 0.75％((价格:676元/Kg)染浴PH值：4.5～5。
其中染料浓度为染料相对于染物的百分数，用此处方染如图2所示的中浅紫色100Kg需要染料成本为：676×0.75＝507元，此颜色投料1700Kg，需要染料成本8619元。
现有处方兰纳洒脱青莲B的浓度属于染料用量在(0.5％～1％)的范围，因此新染料组合的计算方法为:将兰纳洒脱青莲B的浓度72％，加到安诺菲克斯兰C-BR中，则安诺菲克斯兰C-BR在新染料的浓度百分比为：0.75％×0.72＝0.54％；
同样将兰纳洒脱青莲B的浓度28％加索马兰红5B中，则索马兰红5B在新染料的浓度百分比为：0.75％×0.28＝0.21％；
新发明的新染料处方组合为：
索马兰红5B 0.21％ (价格：296元/Kg)
安诺菲克斯兰C-BR 0.54％ (价格：187元/Kg)
染浴PH值：4～4.5
新染料处方染100Kg中浅紫色需要染料成本为：(296×0.21+187×0.54)＝163.14元、此合同投料1700kg，共需染料成本为2772.4元。
取代后新染料的处方共节约成本：8619-2772.4＝5846.6元，节约成本67.8％；
染色工艺同实施例1，区别仅在于，98℃保温时间缩短为30min。
新处方得到的染物耐沸水煮呢牢度、干湿摩擦牢度均有提高，如下表所示：
表6 煮呢牢度/级
染色处方 羊毛布沾色 棉布沾色 原样变化
现有处方 3.4级 4-5级 4级
新染料处方 4-5级 4-5级 5级
煮呢牢度按ISO105/E09《纺织品染色牢度试验第E09部分；耐沸水色牢度》执行；
表7 耐摩擦色牢度/级
染色处方 干摩 湿摩
现有处方 4级 4级
新染料处方 4-5级 4-5级
耐摩擦色牢度按ISO105/X12<纺织品摩擦色牢度》执行；
颜色特征值如下：
表8 现有处方染中浅紫颜色特征值
Figure BDA0003505863330000081
表9 新染料组合染中浅紫颜色特征值
Figure BDA0003505863330000082
表10 新染色处方与现有染色处方染物对比值(现有处方染物为标样，DE≤0.7合格)
Figure BDA0003505863330000083
根据CMC色差式：明度差DL*＝L*试样-L*标样(值为负数偏深，正数偏浅)
饱和度差DC*＝C*试样-C*标样(值为负数欠饱和，正数为饱和)
红绿差Da*＝a*试样-a*标样(正值偏红，负值偏绿)
黄兰差Db*＝b*试样-b*标样(正值偏黄，负值偏兰)
色相差DH*＝arctan(b*试样/a*试样)—arctan(b*标样/a*标样)
总色差DE＝{(DL*)2+(DC*)2+(DH*)2}1/2
染色残余液生化降解性能：新染料配方组合组合染料索马伦红5B 0.21％与安洛菲克斯兰C-BR 0.54％染色、染色后残余液的生物降解如下：
测试类型：Zahn-Wellens试验
浓度:178mg/l
溶解有机碳(DOC)
生物降解性：95％(溶解的有机碳DOC)
方法：OECD测试导则302B
经过发明创新，取代后新染料配方具有染料成本低、色牢度明显提高、颜色特征值非常与现处方染物非常匹配。生物降解性能高，生态环保。这一方法适用于任何染色处方中兰纳洒脱青莲B染料浓度(0.5％～1％)的取代。
实施例3
品号232512/103,毛条编号及色号1183/570，浅紫色，原料：100％羊毛Wool，如图3所示，订单量5000米，投料1700Kg。
现有处方:兰纳洒脱青莲B 0.20％((价格；676元/Kg)，其中染料浓度为染料相对于染物的百分数。用此处方染如图3所示的浅紫色100Kg需要染料成本为：676×0.2＝135.2元，此颜色投料1700Kg，需要染料成本2298.4元；
因染料浓度较低，此处方染出的浅紫色耐沸水煮呢牢度免检；
现有处方兰纳洒脱青莲B的浓度属于染料用量在≤0.5的范围，因此新染料组合的计算方法为:将兰纳洒脱青莲B的浓度80％，安洛菲克斯兰C-BR新染料的浓度百分比为：0.2％×0.8＝0.16％；
同样索马兰红5B在新染料的浓度百分比为：0.2％×0.2＝0.04％；
新发明的新染料处方组合为：
索马兰红5B 0.04％ (价格:296元/Kg)
安诺菲克斯兰C-BR 0.16％ (价格:187元/Kg)
新染料处方染100Kg浅紫色需要染料成本为：(296×0.04+187×0.16)＝41.76元、此合同投料1700kg，共需染料成本为709.92元。
取代后新染料的处方共节约成本：2298.4-709.92＝1588.48元，节约成本69.1％；
因现有处方染料浓度较低，各色牢度免检
染色工艺同实施例1，区别仅在于98℃保温时间缩短为20min。
颜色特征值如下：
表11 现有处方染浅紫颜色特征值
Figure BDA0003505863330000091
Figure BDA0003505863330000101
表12 新染料组合染浅紫颜色特征值
Figure BDA0003505863330000102
表13 新染色处方与现有染色处方染物对比值(现有处方染物为标样，DE≤0.7合格)
Figure BDA0003505863330000103
染色残余液生化降解性能：新染料配方组合组合染料索马伦红5B 0.04％与安洛菲克斯兰C-BR 0.16％染色、染色后残余液的生物降解如下：
测试类型：Zahn-Wellens试验
浓度:162mg/l
溶解有机碳(DOC)
生物降解性：98％(溶解的有机碳DOC)
方法：OECD测试导则302B
经过发明创新，取代后新染料配方具有染料成本低、色牢度明显提高、颜色特征值非常与现处方染物非常匹配。生物降解性能高，生态环保。这一方法适用于任何染色处方中兰纳洒脱青莲B染料浓度≤0.5％的取代。

Claims (9)

1.一种拼色染料，其特征在于，所述染料由染料A和染料B组成；
其中染料A的结构式为：
Figure FDA0003505863320000011
其中R为
Figure FDA0003505863320000012
染料B的结构式为：
Figure FDA0003505863320000013
其中R为
Figure FDA0003505863320000014
2.根据权利要求1所述拼色染料，其特征在于，所述染料A为索马伦红5B；染料B为安洛菲克斯兰C-BR。
3.一种兰纳洒脱染料替代物，其特征在于，所述替代物含权利要求1所述拼色染料。
4.根据权利要求3所述替代物，其特征在于，所述兰纳洒脱染料为兰纳洒脱青莲B。
5.根据权利要求4所述兰纳洒脱染料替代物，其特征在于，
兰纳洒脱青莲B的浓度owf≤0.5％时，
染料A的浓度owf＝20％×X；染料B的浓度owf＝80％×X；
兰纳洒脱青莲B的浓度owf为0.5％～1％时，
染料A的浓度owf＝28％×X；染料B的浓度owf＝72％×X；
兰纳洒脱青莲B的浓度owf≥1％时，
染料A的浓度owf＝20％×X；染料B的浓度owf＝80％×X；
其中X为兰纳洒脱青莲的浓度owf。
6.根据权利要求3所述替代物，其特征在于，所述兰纳洒脱染料为兰纳洒脱青莲B和兰纳洒脱红G和/或兰纳洒脱兰2R。
7.根据权利要求6所述替代物，其特征在于，
兰纳洒脱青莲B的浓度owf≤0.5％时，
染料A的浓度owf＝20％×X+Y；染料B的浓度owf＝80％×X+Z；
兰纳洒脱青莲B的浓度owf为0.5％～1％时，
染料A的浓度owf＝28％×X+Y；染料B的浓度owf＝72％×X+Z；
兰纳洒脱青莲B的浓度owf≥1％时，
染料A的浓度owf＝20％×X+Y；染料B的浓度owf＝80％×X+Z；
其中X为兰纳洒脱青莲B的浓度owf；Y为兰纳洒脱红G的浓度owf；Z为兰纳洒脱兰2R的浓度owf。
8.一种权利要求1所述拼色染料在羊毛或羊毛织物染色中的应用。
9.一种权利要求1所述拼色染料在制备红、紫或蓝紫色系的纺织品中的应用。
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