KR0137072B1

KR0137072B1 - 반응성 아조 흑색염료 조성물을 이용한 섬유재료의 염색 또는 날염 방법

Info

Publication number: KR0137072B1
Application number: KR1019940030664A
Authority: KR
Inventors: 김동길; 김한덕
Original assignee: 성낙관; 주식회사경인양행
Priority date: 1994-11-21
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 1998-04-25
Also published as: KR960018056A

Abstract

본 발명은 하기 일반식(Ⅰ)의 흑색염료 조성물을 셀룰로오즈섬유계 재료에 적용시킴을 특징으로 하는 상기 섬유재료의 염색 또는 날염방법에 관한 것이다.

상기식에서,

X 는 알킬작용에 의해 이탈될 수 있는 가지체, 바람직하게는 -SO₃H이며, R₁및 R₂는 독립적으로 수소, 메틸 또는 메톡시기이다.

Description

반응성 아조 흑색염료 조성물을 이용한 섬유재료의 염색 또는 날염 방법

본 발명은 색상이 밝고 심도가 깊으며 이염성이 적고 균염성, 방염이 탁월하며 일광, 염소, 땀, 세탁 견뢰도가 우수하고, 염료의 용해도가 좋아 액체 제조시 액체화가 용이하며 섬유에 염색할 수 있는 하기식(Ⅰ)을 갖는 반응 아조 흑색염료 조성물을 이용하여 염색 또는 날염하는 방법에 관한 것이다.

상기식에서,

R₁및 R₂는 독립적으로 수소, 메틸 또는 메톡시기이고, X는 알킬작용에 의해 이탈될 수 있는 가지체이며, 바람직하게는 -SO₃H이다.

종래에는 β-설페이트 에틸 술폰기를 갖는 비닐술폰형 반응성 염료의 흑색염료는 대부분 2몰의 1-아미노벤젠-4-β-설페이트에틸 술폰을 디아조화하여 1몰의 1-아미벤젠-8-하이드록시나프탈렌-3-5-디술폰산과 커플링시켜 얻을 수 있는 반응성 블루블랙(C, I NO Reactive Black 5)에 반응성 염료를 혼합하여 심도있는 흑색염료를 얻고 있으나, 이러한 종래의 흑색염료는 침염 염색시 상용성 및 균염성이 떨어져 많은 문제점이 발생되었다.

따라서, 이 발명의 목적은 종래의 이러한 문제점을 완전히 해결하여 침염(exhausting dyeing), 콜드패드뱃치(cold pad batch) 날염에 쉽게 적용할 수 있고 용해도가 좋아 액체 염료의 제조가 용이한 흑색염료 조성물을 이용해 균염성, 빌드업성, 방염, 발염성이 좋고 이염성이 적은 염색방법을 제공하는 것이다.

본 발명에서 일반식(Ⅰ)의 반응성 흑색염료 조성물은 하기 구조식(Ⅲ-1)의 화합물 1몰과 하기 구조식(Ⅱ)의 방향족 방향족아민 화합물 2몰을 커플링시키고, 하기 구조식(Ⅲ-2) 및 (Ⅲ-3)화합물 각 1몰씩과 하기 구조식(Ⅱ)의 방향족아민 화합물 2몰을 함께 커플링시켜 제조한 것을 혼합하여 사용한다.

일반식(Ⅱ)에서 치환기 -SO2CH2CH2OX의 X는 알카리작용에 의하여 이탈시킬수 있는 가지체가 모두 가능하며, X기는 실예 중에서 -SO₃H가 가장 많이 사용되고 바람직한 형태이며, R₁및 R₂는 독립적으로 수소원자, 메틸기 또는 메톡시기이다. 일반식(Ⅰ)의 제조에 유효한 방향족 아민은 다음과 같은 것을 들 수 있다.

1-아미노벤젠-3-β-설페이트에틸술폰,

1-아미노벤젠-4-β-설페이트에틸술폰,

1-아미노-2-메틸벤젠-5-β-설페이트에틸술폰, 및

1-아미노-2-메톡시벤젠-5-β-설페이트에틸술폰,

반응조건에 따라서 출발물질은 산 또는 염으로써 대부분 알카리 금속염의 형태로 존재하거나 이와 같은 형태로 사용한다.

(Ⅲ-1) : 1- 아미노-8-하이드록시나프탈렌-3.6-디술폰산

(Ⅲ-2) : 1.3-디아미노벤젠-4-술폰산

(Ⅲ-3) : 1-나프틸아민-4-술폰산,

1-나프틸아민-5-술폰산, 또는

1-나프틸아민-8-술폰산

일반식(Ⅲ-3)은 유리산의 형태는 물론, 그의 염의 형태로써 나트륨염이며 산 또는 그이 염을 디아조화하여 디아조화물과 커플링 함으로써 각각의 화합물(Ⅰ)을 얻을 수 있다.

이와 같은 각각의 화합물은 유리산의 형태는 물론 그의 염 형태로 존재할 수 있으며, 염의 형태는 알카리 또는 토금속염과 같은 형태이다.

본 발명에서 흑색염료 조성물(Ⅰ)은 섬유 반응성이며 하이드록시기 및 아마이드기를 함유하고 있는 섬유재료의 염색 또는 날염에 사용하는 데 유용하다. 이와 같은 섬유재료는 혼합되지 않거나 혼합된 섬유를 포함한 섬유재료의 형태인 것이 바람직하다. 하이드록시기를 함유하고 있는 섬유재료로써는 셀룰로우즈 섬유재료와 같은 천연 또는 합성에 의한 하이드록시기를 함유하고 있는 섬유재료가 포함된다. 셀룰로우즈 섬유재료의 예로써는 면, 마(아마, 황마, 대마), 모시와 같은 식물성 섬유재료와 재생 섬유로써는 비스코스 스테플, 필라멘트 비스코스 등에 염색시킬 수 있다. 염색은 상술한 섬유재료의 물리적, 화학적 성질에 따라서 선택될 수 있는 적절한 방법으로 이루어 질 수 있다.

예를 들어 셀룰로우즈 섬유재료는 흡착염색, 패딩과정을 포함하는 콜드 패드 배치법, 염색 또는 날염방법에 따라 일반식(Ⅰ)의 흑색염료 조성물을 적용함으로써 염색 될 수 있다. 흡착 염색은 소다회, 제 3 인산소다, 가성소다와 같은 산결합제의 존재하에서 수행함이 바람직하며, 망초 또는 소금을 첨가하여 경우에 따라서 용해 조제(예 : 소듐트리폴리포스페이트, 우레아, 에틸렌글리콜 유도체), 침투체(예 : 비이온계면 활성제류) 또는 균염제(예 : 음이온 계면활성제류)와 함께 비교적 낮은 온도에서 실시될 수 있다. 염료의 흡착을 촉진하는데 이용되는 중성염은 초기 염색온도에 가하여 흡수시키거나, 초기와 염색욕의 온도가 염색에 바람직한 수준에 도달한 초기에 분할하여 첨가하는 방법으로 흡수시킨다. 패딩은 실온 또는 상승된 온도에서 섬유재료를 패딩하고 건조시킨 후 스팀 또는 건열처리하여 염료를 고착시킨다. 날염은 1단계 또는 2단계로 실시될 수 있고 일반적으로 섬유재료에 대하여 1단계 날염을 실시할 경우 중조 또는 산 결합제를 함유한 날염풀로 날염하고 약 100 내지 160℃의 온도에서 스팀처리한다. 2단계 방법으로써는 약산성, 중성, 알카리성 날염풀로써 섬유재료를 날염하고 전해질을 함유하고 있는 고온의 알카리조를 통과시키거나, 전해질을 함유하고 있는 알카리 패딩액으로 오버패딩 시킨 다음 증기 또는 건열 처리 함으로써 이루어질 수 있다. 날염호를 제조하기 위해서 알긴산나트륨, 녹말에테르, 소듐, 카르복시메틸셀로솔브 등의 농화제 또는 에멀젼 농화제; 가성소다, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨 등의 알카리 또는 알카리 방출제; 비이온, 음이온 계면활성제류의 분산제; 및 날염 보조제와 함께 사용할 수 있다.

셀룰로오즈 섬유재료 상에 흑색염료 조성물(Ⅰ)을 흡수시키는데 적당한 산결합제는 알카리 금속 또는 알카리 토금속과 무기 또는 유기산으로 이루어진 수용성, 염기성 염 또는 가열상태에서 유리시킬 수 있는 화합물이 포함된다. 바람직한 형태로써는 강도가 약하거나 중간이 무기 또는 유기산의 알카리 금속염과 금속수산화물이다. 산 결합제의 예로써 가성소다, 가성카리, 중조, 탄산소다, 인산소다, 탄산카리 제 1, 2, 3, 인산소다, 규산소다, 트리클로로 초산소다 등이 있다.

본 발명은 흑색염료 조성물을 섬유재료에 적용시켜 섬유재료를 염색또는 날염하면 뛰어난 염색 특성을 나타낸다. 예로써 흑색염료의 조성물(Ⅰ)을 이용한 염색 또는 날염을 행하면 색상이 밝고, 심도가 깊으며, 이염성이 적고 특히 균염성, 방염상이 탁월한 염색물을 얻을 수 있으며, 일광 견뢰도, 땀 일광 견뢰도, 내 과산화물, 세탁성 땀내성 및 내산 가수 분해성과 같은 습윤견뢰도, 알카리 견뢰도, 마찰 견뢰도 및 승화 견뢰도가 뛰어난 염색물을 얻을 수 있다. 염색온도 및 염색욕비의 변화에 따른 영향은 거의 받지 않으므로 일정한 품질로써 염색물의 높은 재현성을 얻을 수 있다. 콜드 패드 배치 염색법에서 본 발명의 흑색염료 조성물을 이용하면 뛰어난 빌드업성과 알카리 안정성이 우수하여, 색상이 선명하고 심도깊은 진한 흑색염료를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예의 의거하여 보다 상세히 설명하지만 이들 실시예로 본 발명의 기술적 범위가 제한되는 것은 아니다. 실시예에서 부와 %는 각각 중량부 및 중량%이다. 또한, 흑색염료의 조성물(Ⅰ)의 사용량으로 기재된 Xg 은 다음과 같이 계산한다.

실시예 1

흑색염료조성물(Ⅰ) 0.8%를 물 200%에 용해하여 면 10%, 망초 20%를 넣어 상온에서 20 내지 30분간 염색한 후, 소다회 2%를 넣고 60℃까지 승온하여 60 내지 90분간 염색한 후 수세한다. 이 때 얻어지는 염색물은 다음과 같이 수세, 일광, 습윤 견뢰도등 제반 염색 견뢰도가 우수하고 선명한 흑색염색물이다.

● 일광 견뢰도 JIS L 0842-1971 제1로광법

● 세탁 견뢰도 JIS L 0844-1973 A-3법

●마찰 견뢰도 JIS L 0849-1971 마찰시험기 Ⅰ형

●염소 견뢰도 JIS L 0844-1983 강시험

●물 견뢰도 JIS L 0846-1976 A법

실시예 2

물 1ℓ당 흑색염료조성물(Ⅰ) Xg, 요소 100g, 침투제(비이온계면활성제; 상품명 intol-MK) 3g을 넣고 교반하여 상온에서 셀룰로오즈계 직물에 패팅하고 침지한 다음 스퀴징하여 물 1ℓ당 가성소다 (38 Be) 26g을 섞은 알카리액에 2 내지 4시간 뱃칭한 후 수제처리제로서 비이온계면할성제를 물 1ℓ당 3g을 희석하여 90℃에서 3분간 수세처리한다. 이외이 모든 조건은 통상적인 콜르패드뱃치 염색법의 조건에 따른다.

실시예 3

물 1ℓ당 흑색염료조성물(Ⅰ) Xgr, 이염방지제(알긴산나트륨) 1gr, 침투제(Intol-MK) 0-1gr, 증조 1gr을 넣고 상온에서 셀룰로오즈계 직물에 패딩하고, 100 내지 120℃에서 2분간 건조한 후, 물 1ℓ당 망초 250gr, 가성소다(38 Be) 10-20gr, 소다회 0-20gr, 환원방지제(상품명 M.S.POWDER) 10g을 넣고 교반한 뒤, 상온에서 직물에 알카리 패딩하고, 100℃에서 10 내지 20 분간 스팀처리한 뒤 수세한다.

실시예 4

흑색염료조성물(Ⅰ) 0.8%를 물 200%에 용해하면 면 10%, 망초 20%, 소다회 2%를 동시에 투입하면 상온에서 10분간 교반한 후, 60℃까지 승온하여 60분간 염색한 후 수세한다. 종래의 반응성 염료는 염료의 상용성 및 염착속도가 달라 침염시 반점 등의 발생이 우려되나, 상기 흑색염료조성물의 경우 염료의 상용성, 염착속도가 일정하며 반점 등의 발생이 거의 없고, 현장 적용시에도 시간 및 경비 등을 절감할 수 있다.

실시예 5

물 1ℓ당 흑색염료조성물(Ⅰ) Xgr, 알긴산나트륨 1gr, 침투제(Intol-MK) 0-2gr을 넣고 교반하여 상온에서 셀룰로오즈계 직물에 패딩하고, 105 내지 110℃에서 2분간 건조한 후, 물 1ℓ당 규산소다(45-48 Be) 250gr, 소다회 0-50gr, 가성소다(38 Be) 50g을 넣고 교반하여 95℃에서 10 내지 20 초간 알카리 처리하여 수세한다.

실시예 6

물 1ℓ당 흑색염료조성물(Ⅰ) Xgr, 요소 0-50gr, M.S.POWDER 10gr, 알긴산나트륨 1gr, 소다회 10-20을 넣고 교반한 뒤 상온에서 셀룰로오즈계 직물에 패딩한 뒤 120℃에서 2분간 건조하고 105℃에 5분간 스팀처리한 후 수세한다. 상기 흑색염료는 다른 반응성 흑색염료에 비해 알카리 안정성이 높아 염욕에 알카리를 동시에 투입 패딩하여도 얼룩과 반점이 생길 확률이 극히 낮다.

실시예 7

물 1ℓ당 흑색염료조성물(Ⅰ) Xgr, M.S.POWDER 10gr, 알긴산나트륨 1gr, 소디움 실리케트 20gr을 넣고 용해한 후, 상온에서 셀룰로오즈계 직물에 패딩하여 120℃에서 2분간 건조한 후 150℃에서 3분간 열고착하고 수세한다.

실시예 8

흑색염료조성물(Ⅰ)을 사용 아래와 같이 날염호를 만들어, 피염물에 날염호를 직접 인날하여 105℃에서 2분간 건조한 후 습도 80%의 증기를 105℃에서 15분간 스팀처리하여 수세 건조한다.

※ 날염호의 조성

흑색염료조성물 X %

요소 20 %

3%알긴산소다용액 60 %

M.S.POWDER 1.0 %

중조 2.0 %

물 Y %

_____________________________

계 100 %

상기 흑색염료조성물은 종래의 반응성 흑색염료와 달리 날염에 까지 적용할 수 있으며, 침염에서와 같이 염소, 수세, 일광, 습윤 등의 제반염색견뢰도가 우수하고, 심도가 깊은 흑색 피염물을 얻을 수 있다. ( 일광 5-6급, 세탁 4-5급, 마찰 3-4급, 염소 3급, 물 5급)

실시예 9

피염물에 아래와 같은 조성의 방염호를 인날하고, 흑색염료조성물(Ⅰ)을 사용한 날염호로 바탕색을 전면인날하여 고착시키고, 105℃에서 2분간 건조하고 습도 80%의 증기로 103℃에서 5분간 스팀처리하고 수세, 건조한다. 상기 흑색염료는 방염성이 우수하여 방염호가 인날된 부분이 완전히 탈색되어, 깨끗한 방염 염색포를 얻을 수 있다.

※ 방염호의 조성

EMVATEX K-12(12% Sol′n) 30 %

P.W.C(Resist Agent) 2 %

H₂O X %

_____________________________________________

계 100 %

실시예 10

물 1ℓ당 흑색염료조성물(Ⅰ) Xgr, 요소 50gr, M.S.POWDER 10gr, 알긴산나트륨 1gr, 중조20gr을 넣고 용해한 후 상온에서 셀룰로오즈계 직물을 패딩한 뒤 120℃에서 2분간 건조후 과포화 스팀으로 130℃에 5분간 스팀처리한 뒤, 수세 건조한다.

실시예 11

윈치 염색기에 셀룰로오즈계 직물과 필요량의 물을 넣고 60℃까지 승온하여, 물 1ℓ당 30gr의 염을 넣고 10분간 처리한 뒤, 흑색 염료조성물(Ⅰ)을 필요량 추가하여 30분간 처리하고 물 1ℓ당 10g의 소다회를 10분간에 걸쳐 분할첨가하고 다시 40분간 처리한 뒤 수세 건조한다. 이 경우 통상소다회 분할 첨가시간은 10 내지 30 분 정도이나, 상기 흑색염료의 경우는 알카리 안전성이 우수하여 10분이내에 분할첨가할 수 있다.

실시예 12

지거 염색기에 피염물 및 필요한 량의 물을 넣고 흑색염료조성물(Ⅰ), 염과 알카리를 첨가하고 60℃에서 처리한 뒤 다음과 같은 염색공정으로 처리한다.

제1,2회전시 염, 염료를 분할 첨가

제3,4회전시 염색처리 계속

제5,6회전시 알카리를 분할 첨가

제7회전이상 60분간 계속 염색처리

그 후 수세하여 건조한다.

실시예 13

흑색염료조성물(Ⅰ)로 실시예 1에서와 같은 방법으로 염색된 염 색포에 아래와 같이 발염제를 함유한 날염호로 인날하고 105℃에서 5분간 건조한 뒤 습도 80%의 스팀으로 100℃에서 10분간 스팀처리한다. 이 때 날염호가 인날된 부분은 깨끗하게 탈색되면 상기 화합물 다른 반응성 흑색염료에 비해 탁월한 발연성(dischargeability)을 가지고 있다.

※ 날염호의 조성

롱가리트 20 %

산화티탄 10 %

5%알긴산소다용액 50 %

물 Y %

_____________________________

계 100 %

Claims

하기 일반식(Ⅰ)의 반응성아조흑색염료 조성물을 셀룰로오즈계 섬유재료에 적용시킴을 특징으로 하여 상기 섬유재료를 염색 또는 날염하는 방법.

상기식에서, X는 알킬작용에 의해 이탈될 수 있는 가지체, 바람직하게는 -SO₃H이며, R₁및 R₂는 독립적으로 수소, 메틸 또는 메톡시기이다.