CN1308542C - 活性染料染色用液体固色碱剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于活性染料染色用的液体固色碱剂，由碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属磷酸盐、有机醇胺、有机羧酸盐、硅酸盐、稳定剂和水组成。替代活性染料固色中的固体碱，从而使活性染料染色中固体碱对环境污染和设备影响恶化的倾向降至最低。
Description
技术领域
本发明涉及一种染色用助剂组合物，特别是涉及一种活性染料染色用液体固色碱剂组合物，其赋予各种纤维在活性染料染色时固色阶段的固色益处。
背景技术
众所周知，活性染料是20世纪50年代发展起来的一类染料，在纺织纤维染色中，可用活性染料染色的纤维较多，如纤维素纤维(棉、麻、粘胶、天丝、莫代尔、铜铵纤维等)、蛋白质纤维(毛、大豆纤维、牛奶纤维等)、合纤(锦纶等)，因此也是近年来发展速度最快、应用最为广泛的一类染料。但由于活性染料的母体结构一般都比较简单，且含有一定数量的水溶性基团，在水中能电离成染料阴离子，溶解度较高，染料与纤维之间的氢键、范德华力较小，因此活性染料上染纤维后若不进行固色，耐洗牢度很差。
现有的活性染料染色固色是在染料上染后，依靠加入大量固体纯碱使染料在碱性条件下与纤维上的羟基、氨基等活性基因发生共价结合(称为固色)才能完成整个染色过程，碱剂可以一次加入，也可分批加入，这个过程赋予纤维染色后的固色牢度。
经过上述说明，即可清楚地看出：活性染料染色后的染液内含有大量的碱剂，可达到织物重40-60％，完成固色任务后，碱剂和染液均进入废水，同时碱剂在染色过程完成后残留在纤维上极难洗涤，需花费大量水去洗净因此即浪费水又产生新的废水，这些废水处理的成本是十分高昂的。另一方面现有的碱剂一般都是固体碱如纯碱，为减少染疵，必须分次加入染浴使其操作十分麻烦，同时固体碱在化料时极易结块沾在织物上而造成染疵、堵塞染机管道而造成生产事故，特别在低浴比、雾化染色及配有自动给液装置等国外先进设备上使用问题尤其突出。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种活性染料固色中替代固体纯碱的液体固色碱剂，从而使固体碱对环境污染和设备影响恶化的倾向降至最低。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于活性染料染色用的液体固色碱剂，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 4～26％
碱金属碳酸盐 19～29％
碱金属磷酸盐 5～12％
有机醇胺 2～7％
有机羧酸盐 3～5％
硅酸盐 2～4％
稳定剂 0.1～0.5％
水 26.5～55％
配方中所述有机醇胺的化学表达式如下，其中R是有1～6个碳原子的烷基；配方中所述有机羧酸盐的化学表达式为：
碱金属氢氧化物是KOH或NaOH或CsOH。碱金属碳酸盐是K2CO3或Na2CO3。碱金属磷酸盐是K3PO4或Na3PO4或KH2PO4或NaH2PO4。
有机醇胺是一种碱剂，其中R是有1～6个碳原子的烷基。有机羧酸盐是一种有机螯合剂。
硅酸盐是K2SiO3或Na2SiO3。稳定剂是PAA或EDTA。
PAA的化学表达式为：
EDTA的化学表达式为：
加入适量的水，在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
组合物组份的化学机理和作用是：
碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属磷酸盐、硅酸盐均是碱剂，使活性染料在碱性条件下与纤维上的羟基结合，由于不同的碱剂提供的碱性不一样，所以利用不同的碱剂混合，使PH稳定在11～12.5，活性染料与纤维上的羟基能最佳结合。同时碱金属磷酸盐、硅酸盐还有吸附水中及固色碱本身原料带来的杂质，防止活性染料染色在杂质的作用下产生色变、色斑或色萎。
有机醇胺也是一种碱剂，有机醇胺能帮助碱剂均匀渗透进织物，使碱剂与纤维上的羟基结合并能均匀而且深入。
有机羧酸盐是一种有机螯合剂，螯合吸附水中及固色碱本身原料带来的金属离子，防止金属离子作用下活性染料发生水解，造成色浅、色萎或色光变化。
与现有技术相比，本发明的优点：
(1)碱的用量仅为现有技术所用大剂量纯碱的1/4～1/10，有益于节约染色成本，同时减少废染液中的含碱量，有利环境保护。
(2)本发明是一个缓冲碱，染浴PH值稳定，能使染色织物的外观受益。
(3)本发明是一种液体碱，化料时能非常均匀地分散到染浴中，使现有技术所用固体碱化料不便或结块而引起染疵或管路堵塞的恶化倾向降至最低。
(4)良好的易洗涤特性，不会因残留碱而造成染疵且节约洗涤用水，减少含碱洗涤废水。
(5)适用于各类活性染料、各类染色设备和使用活性染料染色的所有纤维，特别是用于筒子纱的染色能很好地解决里、中、外层的色差。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 4％
碱金属碳酸盐 29％
碱金属磷酸盐 5％
有机醇胺 2％
有机羧酸盐 3％
硅酸盐 2％
稳定剂 0.1％
水 54.9％
制备：在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
染色工艺步骤：纤维上染、固色(使用本发明的固色碱剂)、水洗、中和、水洗、烘干。
试验评定：
用纯碱固色时染色牢度3～4级
用本固色碱剂固色时染色牢度4～5级
达到同样固色效果固色碱剂的用量(相对纯碱)1/4～1/5
试验评定方法；在相同染色工艺和同种纤维条件下，使用现有技术纯碱固色和使用本发明各实施例固色碱剂固色的染色牢度对比的试验评定，染色牢度的测试方法和评级依据国家标准。为了对比本发明的碱剂用量与现有技术的纯碱用量；达到同样固色效果的固色碱剂的用量(相对纯碱)，对比数据是通过实测计算得出。
实施例2，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 15％
碱金属碳酸盐 24％
碱金属磷酸盐 8.5％
有机醇胺 2％
有机羧酸盐 3％
硅酸盐 3％
稳定剂 0.3％
水 44.2％
制备：在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
染色工艺步骤：纤维上染、固色(使用本发明的固色碱剂)、水洗、中和、水洗、烘干。
试验评定：
用纯碱固色时染色牢度4～5级
用本固色碱剂固色时染色牢度4～5级
达到同样固色效果固色碱剂的用量(相对纯碱)1/6～1/9
试验评定方法；在相同染色工艺和同种纤维条件下，使用现有技术纯碱固色和使用本发明各实施例固色碱剂固色的染色牢度对比的试验评定，染色牢度的测试方法和评级依据国家标准。为了对比本发明的碱剂用量与现有技术的纯碱用量；达到同样固色效果的固色碱剂的用量(相对纯碱)，对比数据是通过实测计算得出。
实施例3，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 26％
碱金属碳酸盐 19％
碱金属磷酸盐 12％
有机醇胺 2％
有机羧酸盐 3％
硅酸盐 4％
稳定剂 0.5％
水 33.5％
制备：在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
染色工艺步骤：纤维上染、固色(使用本发明的固色碱剂)、水洗、中和、水洗、烘干。
试验评定：
用纯碱固色时染色牢度4～5级
用本固色碱剂固色时染色牢度4～5级
达到同样固色效果固色碱剂的用量(相对纯碱)1/7～1/10
试验评定方法；在相同染色工艺和同种纤维条件下，使用现有技术纯碱固色和使用本发明各实施例固色碱剂固色的染色牢度对比的试验评定，染色牢度的测试方法和评级依据国家标准。为了对比本发明的碱剂用量与现有技术的纯碱用量；达到同样固色效果的固色碱剂的用量(相对纯碱)，对比数据是通过实测计算得出。
实施例4，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 4％
碱金属碳酸盐 29％
碱金属磷酸盐 5％
有机醇胺 4.5％
有机羧酸盐 4％
硅酸盐 2％
稳定剂 0.1％
水 51.4％
制备：在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
染色工艺步骤：纤维上染、固色(使用本发明的固色碱剂)、水洗、中和、水洗、烘干。
试验评定：
用纯碱固色时染色牢度3～4级
用本固色碱剂固色时染色牢度4～5级
达到同样固色效果固色碱剂的用量(相对纯碱)1/5～1/6
试验评定方法；在相同染色工艺和同种纤维条件下，使用现有技术纯碱固色和使用本发明各实施例固色碱剂固色的染色牢度对比的试验评定，染色牢度的测试方法和评级依据国家标准。为了对比本发明的碱剂用量与现有技术的纯碱用量；达到同样固色效果的固色碱剂的用量(相对纯碱)，对比数据是通过实测计算得出。
实施例5，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 15％
碱金属碳酸盐 24％
碱金属磷酸盐 8.5％
有机醇胺 4.5％
有机羧酸盐 4％
硅酸盐 3％
稳定剂 0.3％
水 40.7％
制备：在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
染色工艺步骤：纤维上染、固色(使用本发明的固色碱剂)、水洗、中和、水洗、烘干。
试验评定：
用纯碱固色时染色牢度4～5级
用本固色碱剂固色时染色牢度4～5级
达到同样固色效果固色碱剂的用量(相对纯碱)1/7～1/8
试验评定方法；在相同染色工艺和同种纤维条件下，使用现有技术纯碱固色和使用本发明各实施例固色碱剂固色的染色牢度对比的试验评定，染色牢度的测试方法和评级依据国家标准。为了对比本发明的碱剂用量与现有技术的纯碱用量；达到同样固色效果的固色碱剂的用量(相对纯碱)，对比数据是通过实测计算得出。
实施例6，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 26％
碱金属碳酸盐 19％
碱金属磷酸盐 12％
有机醇胺 4.5％
有机羧酸盐 4％
硅酸盐 4％
稳定剂 0.5％
水 30％
制备：在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
染色工艺步骤：纤维上染、固色(使用本发明的固色碱剂)、水洗、中和、水洗、烘干。
试验评定：
用纯碱固色时染色牢度4～5级
用本固色碱剂固色时染色牢度4～5级
达到同样固色效果固色碱剂的用量(相对纯碱)1/8～1/10
试验评定方法；在相同染色工艺和同种纤维条件下，使用现有技术纯碱固色和使用本发明各实施例固色碱剂固色的染色牢度对比的试验评定，染色牢度的测试方法和评级依据国家标准。为了对比本发明的碱剂用量与现有技术的纯碱用量；达到同样固色效果的固色碱剂的用量(相对纯碱)，对比数据是通过实测计算得出。
实施例7，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 4％
碱金属碳酸盐 29％
碱金属磷酸盐 5％
有机醇胺 7％
有机羧酸盐 5％
硅酸盐 2％
稳定剂 0.1％
水 47.9％
制备：在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
染色工艺步骤：纤维上染、固色(使用本发明的固色碱剂)、水洗、中和、水洗、烘干。
试验评定：
用纯碱固色时染色牢度4级
用本固色碱剂固色时染色牢度4级
达到同样固色效果固色碱剂的用量(相对纯碱)1/6～1/7
试验评定方法；在相同染色工艺和同种纤维条件下，使用现有技术纯碱固色和使用本发明各实施例固色碱剂固色的染色牢度对比的试验评定，染色牢度的测试方法和评级依据国家标准。为了对比本发明的碱剂用量与现有技术的纯碱用量；达到同样固色效果的固色碱剂的用量(相对纯碱)，对比数据是通过实测计算得出。
实施例8，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 15％
碱金属碳酸盐 24％
碱金属磷酸盐 8.5％
有机醇胺 7％
有机羧酸盐 5％
硅酸盐 3％
稳定剂 0.3％
水 37.2％
制备：在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
染色工艺步骤：纤维上染、固色(使用本发明的固色碱剂)、水洗、中和、水洗、烘干。
试验评定：
用纯碱固色时染色牢度4～5级
用本固色碱剂固色时染色牢度4～5级
达到同样固色效果固色碱剂的用量(相对纯碱)1/8～1/9
试验评定方法；在相同染色工艺和同种纤维条件下，使用现有技术纯碱固色和使用本发明各实施例固色碱剂固色的染色牢度对比的试验评定，染色牢度的测试方法和评级依据国家标准。为了对比本发明的碱剂用量与现有技术的纯碱用量；达到同样固色效果的固色碱剂的用量(相对纯碱)，对比数据是通过实测计算得出。
实施例9，其配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 26％
碱金属碳酸盐 19％
碱金属磷酸盐 12％
有机醇胺 7％
有机羧酸盐 5％
硅酸盐 4％
稳定剂 0.5％
水 26.5％
制备：在40～50℃下搅拌混合4～5小时。
染色工艺步骤：纤维上染、固色(使用本发明的固色碱剂)、水洗、中和、水洗、烘干。
试验评定：
用纯碱固色时染色牢度4～5级
用本固色碱剂固色时染色牢度4～5级
达到同样固色效果固色碱剂的用量(相对纯碱)1/9～1/10
试验评定方法；在相同染色工艺和同种纤维条件下，使用现有技术纯碱固色和使用本发明各实施例固色碱剂固色的染色牢度对比的试验评定，染色牢度的测试方法和评级依据国家标准。为了对比本发明的碱剂用量与现有技术的纯碱用量；达到同样固色效果的固色碱剂的用量(相对纯碱)，对比数据是通过实测计算得出。
Claims (6)
1、一种活性染料染色用液体固色碱剂，其特征在于：固色碱剂配方按重量份计组成为；
碱金属氢氧化物 4～26％
碱金属碳酸盐 19～29％
碱金属磷酸盐 5～12％
有机醇胺 2～7％
有机羧酸盐 3～5％
硅酸盐 2～4％
稳定剂 0.1～0.5％
水 26.5～55％
配方中所述有机醇胺的化学表达式如下，其中R是有1～6个碳原子的烷基；
配方中所述有机羧酸盐的化学表达式为：
3、根据权利要求1所述的活性染料染色用液体固色碱剂，其特征在于所述的碱金属氢氧化物是KOH或NaOH或CsOH。
4、根据权利要求1所述的活性染料染色用液体固色碱剂，其特征在于所述的碱金属碳酸盐是K2CO3或Na2CO3。
5、根据权利要求1所述的活性染料染色用液体固色碱剂，其特征在于所述的碱金属磷酸盐是K3PO4或Na3PO4或KH2PO4或NaH2PO4。
6、根据权利要求1所述的活性染料染色用液体固色碱剂，其特征在于所述的硅酸盐是K2SiO3或Na2SiO3。
7、根据权利要求1所述的活性染料染色用液体固色碱剂，其特征在于所述的稳定剂是PAA，化学表达式为：
或EDTA，化学表达式为：
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