TWI425056B - 染色組合物以及染色程序 - Google Patents

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染色組合物以及染色程序
本發明是有關於一種均染聚醯胺纖維的染色組合物以及染色程序，且特別是有關於一種對於耐隆(nylon)纖維具有高吸盡率以及高緩染性的染色組合物以及染色程序。
耐隆是一種常見的人造纖維原料，其可以製成耐隆纖維單獨製作成衣物，也可以與棉、麻、毛等各項天然纖維混紡製作成織物(textile)。在全世界的衣料纖維素材中，耐隆纖維佔有很大的市場。
通常將耐隆材料應用於紡織品時，經常會需要對其進行染色程序，以使紡織品具有多樣的色彩。一般來說，一個染程包括初期緩染、緩染、移染以及吸盡等等過程。對於初期緩染以及緩染兩階段，在染浴中的染料的緩染性越佳，其染色的均染效果越好。另外，在吸盡階段，染料的吸盡率越高表示纖維吸著染料的量越高，而能有較高的著色率效果。但是，目前在纖維材料的染色程序中所使用的染色組成物，若要使其緩染性較佳往往會犧牲其吸盡率，並使廢水排放負荷增加；相反地，如果要提高其吸盡率，往往會降低其緩染性。pH滑動染色法，常為調控耐隆纖維的初期緩染性的做法，應可推論先前均染劑無法滿足初期緩染性的需求。然而這種方法仍受限於pH可滑動的範圍，而影響其最終吸盡率及再現性。
US444564提出具均染且在標準深度染色之吸盡率達到95%且染液持續使用等性能之均染劑，但其缺點為雖有終染的高吸盡率但是初期緩染性較差。
US4852991專利提出在染色開始時先加入具均染性能之陰離子型緩染組成物，並在染色末段時再加入降低染浴緩染性之陽離子型組成物，以解決要緩染性高又要吸盡率高的問題，但是缺點為操作便利性差。
本發明提供一種均染聚醯胺纖維的染色組合物以及染色程序，本方法可以解決傳統對於纖維之染色組合物以及染色程序無法同時兼顧吸盡率以及緩染性兩者之問題。
本發明提出一種均染聚醯胺纖維的染色組合物，其包括至少一酸性染料、一均染劑以及一酸性溶液。上述組成物之酸性染料包括均染型或半縮絨型或縮絨型或金屬複合型等型的酸性染料。上述之均染劑選自烷基胺聚氧乙烯醚(polyoxyethylene Alkyl Amines)界面活性劑如化學式(1)、聚芳基苯酚聚氧乙烯磺酸鹽(Ethoxylated polyarylphenol sulfates)如化學式(2)或是其組合：
在上述化學式(1)中，z為10~14，且x+y=10~20；
在上述化學式(2)中，R表示碳數為0~6的碳鏈，M表示H,Na或是NH3 ，p=0或1，l=1~3，m=0~6，且n=10~50。
根據本發明之一實施例，上述之均染劑包括上述化學式(1)與化學式(2)兩者，且上述化學式(1)與化學式(2)之成份比例為95：5~50：50。
根據本發明之一實施例，上述之酸性溶液可使該酸性溶液可使染色組合物具有pH值為3-6。
根據本發明之一實施例，上述之均染劑的含量為0.5~2wt%，且染料的含量為0.1~4wt%。
根據本發明之一實施例，當染色組合物用以進行一深色系的染色時，均染劑的含量對纖維重為0.1~1wt%，而更適合的含量為0.5%~1%，且染料的含量對纖維重為2.5~6wt%，而更適合的含量為2.5%~3%。
根據本發明之一實施例，當染料組合物用以進行一中淺色系的染色時，均染劑的含量為對纖維重1~3wt%，而更適合的含量為1%~2%且染料的含量為0.01~2.5wt%，而更適合的含量為0.05%~1.5%。
根據本發明之一實施例，上述之酸性溶液包括醋酸、硫酸銨或檸檬酸。
本發明提出一種染色程序，其包括提供如上所述之染料組成物。接著，利用所述染色組成物對一纖維材料進行一染色步驟，以使纖維材料著色。
根據本發明之一實施例，上述之纖維材料包括耐隆。
根據本發明之一實施例，上述之染色步驟包括進行一初期緩染程序，其在室溫或攝氏30~40度並以昇溫速率每分鐘攝氏0~2度進行；進行一緩染程序，其在溫度70度以下並以每分鐘攝氏0~2度的昇溫速率進行；進行一緩染程序，其在攝氏70~120度並以每分鐘攝氏0~2度的昇溫速率進行；進行一移染及吸盡程序，其在攝氏90~120度持溫20~60分鐘；以及進行一降溫程序，其以每分鐘攝氏1~3度之降溫速度降至攝氏50度，之後進行一排液程序。
基於上述，本發明之聚醯胺纖維之染色程序中之染色組合物因使用特殊的均染劑，其可以同時兼顧染色程序之中的吸盡率以及緩染性，以使纖維達到較佳的均染效果。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是根據本發明一實施例之染色程序。請參照圖1，本實施例之染色程序，首先提供一染色組成物(步驟S10)。 所述染色組合物包括至少一酸性染料、一均染劑以及一酸性溶液。
上述之酸性染料指的是在染料是在酸性環境中可對 纖維進行染色之染料成分。根據本實施例，酸性染料舉例為均染型、半縮絨型、縮絨型或金屬複合型的酸性染料，但本發明不限於此。
由於本實施例所使用的染料是酸性染料，因此在染料組合物中包含了酸性溶液，而所述酸性溶液可包括醋酸、硫酸銨、檸檬酸或是其他種酸性溶液。上述之酸性溶液的使用量是可使染色組合物具有pH值為3~6，更適合的pH值為4~5。
另外，本實施例之染色組合物之均染劑是選自烷基胺聚氧乙烯醚(polyoxyethylene Alkyl Amines)界面活性劑如化學式(1)、聚芳基苯酚聚氧乙烯磺酸鹽(Ethoxylated polyarylphenol sulfates)如化學式(2)或是其組合：
在上述化學式(1)中，z為10~14，且x+y=10~20。
在上述化學式(2)中，R表示碳數為0~6的碳鏈，M表示H,Na或是NH3 ，p=0或1，l=1~3，m=0~6，且n=10~50。
換言之，本實施例之染色組合物中的均染劑可以使用化學式(1)所示之均染劑、或是化學式(2)所示之均染劑、或是兩種同時使用。較佳的是，染色組合物中的均染劑是包括化學式(1)所示之均染劑與化學式(2)所示兩者。倘若染色組合物中的均染劑是包括化學式(1)所示之均染劑與化學式(2)所示兩者，那麼化學式(1)所示之均染劑與化學式(2)所示之均染劑的比例為95：5～50：50。
值得一提的是，上述均染劑的使用量與染料的使用量有關。根據本實施例，均染劑的含量為0.5～2wt%，且染料的含量為0.1～4wt%。
更詳細來說，倘若本實施例之染色組合物是用來進行一深色系染色時，均染劑的含量對纖維重為0.1～1wt%，而更適合的含量為0.5%～1%，且染料的含量對纖維重為2.5～6wt%，而更適合的含量為2.5%～3%。
根據本發明之一實施例，當染色組合物用以進行一中淺色系的染色時，均染劑的含量為對纖維重1～3wt%，而更適合的含量為1%～2%且染料的含量為0.01～2.5wt%，而更適合的含量為0.05%～1.5%。上述之深色系染色以及中淺色系染色是相對的。換言之，當於要進行深色系染色程序時，則染料組合物中所需的均染劑的含量相對較低。相反地，當於要進行中淺色系染色程序時，則染色組合物中所需的均染劑的含量相對較高。
接著，請繼續參照圖1，在進行步驟S10之染色組成物的製備的同時或是之後，進行步驟S12，即提供纖維材料。上述之纖維材料包括耐隆，其例如是耐隆6、耐隆66、多胺基改質的耐隆或是其他種合成聚醯胺纖維材料。舉例而言，可應用的織物材質可為耐隆/羊毛(N/W)、耐隆/棉(N/C)、耐隆/縲縈(N/R)、耐隆/聚酯(N/T)、耐隆/羊毛(N/W)、聚酯/羊毛(/T/W)、羊毛/壓克力(W/A)等混訪紗或布及其交織物。
之後，進行步驟S14，即使用上述之染色組成物對纖維材料進行染色步驟。所述之染色步驟例如是將纖維材料浸泡於染色組成物之中一段時間，並以特定的溫度條件來進行上述之染色步驟。
更詳細來說，上述之染色步驟S14包含了下列程序：首先，進行一初期緩染程序(步驟S16)，其在室溫或攝氏30～40度並以昇溫速率每分鐘攝氏0~2度進行。
接著，進行一緩染程序(步驟S18)，其在溫度70度以下並以每分鐘攝氏0~2度的昇溫速率進行。
在上述初期緩染程序(步驟S16)以及緩染程序(步驟S18)兩個階段中，因本實施例所使用的染色組成物中含有特殊的均染劑，因此可使本實施例之染料步驟在所述兩階段中具有甚佳的緩染效果。
接著，進行一移染程序(步驟S20)，其在攝氏70～120度並以每分鐘攝氏0~2度的昇溫速率進行。
接著，進行一移染及吸盡程序(步驟S22)，其在攝氏90～120度持溫20~60分鐘。值得一提的是，由於本實施例之所使用的染料組成物中含有特殊的均染劑，因此可使本實施例之染料步驟在吸盡程序結束後，具有甚佳的吸盡率(大於97%)。
接著，進行一降溫程序(步驟S24)，其以每分鐘攝氏1~3度之降溫速度降至攝氏50度。之後，進行一排液程序(步驟S26)。如此，即完成染色程序。
以下列舉數個實例，以說明本實施例所使用的染色組成物之緩染性以及吸盡率。
實驗例一
在此實驗例中染色程序所使用的纖維材料是70D/24F互鎖針織耐隆布(nylon interlock knitted fabric)。實例1與比較例1~3之染色組成物的組成如下表1。
表2列出了使用實例1與比較例1~3之染色組成物進行染色程序，其初期緩染的上色率以及達到半染期所需的時間。比較例1表示其染色組成物之中僅含有染料而不含有均染劑。另外，初期緩染的上色率越低以及達到半染期所需的時間越長表示緩染效果越好。
由上述表2可知，實例1之初期緩染的上色率相較於比較例1~3都來得低，且實例1達到半染期所需的時間相較於比較例1~3都來得長。因此，由此可證明，本實施例所使用的染色組成物相較於市售產品具有較佳的緩染效果。
表3列示出使用實例1與比較例2、3之染色組成物進行染色程序，其均染劑濃度與上色力度(%)的關係。一般來說，上色力度(%)也可表示染色吸盡率。
由表3可知，實例1之染色組成物中的均染劑濃度在0.25~2%均可使染色吸盡率達97%以上。而且，使用實例1之染色組成物之染色吸盡率優於比較例2以及比較例3之染色組成物之染色吸盡率。
實驗例二
在此實驗例中染色程序所使用的纖維材料是40D/48F互鎖針織耐隆布。實例2~3與比較例4~6之染色組成物的組成如下表4。
表5列出了使用實例2~3與比較例4~6之染色組成物進行染色程序，其初期緩染的上色率以及達到半染期所需的時間。比較例4表示其染色組成物之中僅含有染料而不含有均染劑。另外，初期緩染的上色率越低以及達到半染期所需的時間越長表示緩染效果越好。
由上述表5可知，實例2~3之初期緩染的上色率相較於比較例4~6都來得低，且實例2~3達到半染期所需的時間相較於比較例4~6都來得長。因此，由此可證明，本實施例所使用的染色組成物相較於市售產品具有較佳的緩染效果。
實驗例三
在此實驗例中染色程序所使用的纖維材料是70D/24F互鎖針織耐隆布。實例4~5與比較例7~9之染色組成物的組成如下表6。
表7列出了使用實例4~5與比較例7~9之染色組成物進行染色程序，其初期緩染的上色率以及達到半染期所需的時間。比較例7表示其染色組成物之中僅含有染料而不含有均染劑。另外，初期緩染的上色率越低以及達到半染期所需的時間越長表示緩染效果越好。
由上述表7可知，實例4~5之初期緩染的上色率相較於比較例7~9都來得低，且實例7~5達到半染期所需的時間相較於比較例7~9都來得長。因此，由此可證明，本實施例所使用的染色組成物相較於市售產品具有較佳的緩染效果。
綜上所述，本發明之染色程序中之染色組合物因使用特殊的均染劑，其可以同時兼顧染色程序之中的吸盡率以及緩染性，以使纖維達到較佳的染色效果。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S10~S26．．．步驟
圖1是根據本發明一實施例之染色程序。

Claims (10)

  1. 一種染色組合物，包括：至少一酸性染料，其中該酸性染料包括均染型、半縮絨型、縮絨型或金屬複合型的酸性染料；一均染劑，其中該均染劑選自具有化學式(1)之烷基胺聚氧乙烯醚(polyoxyethylene Alkyl Amines)界面活性劑、具有化學式(2)之聚芳基苯酚聚氧乙烯磺酸鹽(Ethoxylated polyarylphenol sulfates)或是其組合： 在上述化學式(1)中，z為10~14，且x+y=10~20； 在上述化學式(2)中，R表示碳數為0~6的碳鏈，M表示H,Na或是NH3 ，p=0或1，l=1~3，m=0~6，且n=10~50；以及一酸性溶液。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之染色組合物，其中該均染劑包括上述化學式(1)與化學式(2)兩者，且上述化學式 (1)與化學式(2)之成份比例為95：5~50：50。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之染色組合物，其中該酸性溶液可使該染色組合物具有pH值為3-6。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之染色組合物，其中該均染劑的含量對纖維重為0.5~2wt%，且該染料的含量對纖維重為0.1~4wt%。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之染色組合物，其中該均染劑對纖維重的含量為0.1~1wt%，且該染料對纖維重的含量為2.5~6wt%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之染色組合物，其中該均染劑對纖維重的含量為1~3wt%，且該染料對纖維重的含量為0.01~2.5wt%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之染色組合物，其中該酸性溶液包括醋酸、硫酸銨或檸檬酸。
  8. 一種染色程序，包括：提供一染色組成物，其如申請專利範圍第1項所述；以及利用該染色組成物對一纖維材料進行一染色步驟，以使該纖維材料著色。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之染色程序，其中該纖維材料包括耐隆。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之染色程序，其中該染色步驟包括：進行一初期緩染程序，其在室溫或攝氏30~40度並以昇溫速率每分鐘攝氏0~2度進行； 進行一緩染程序，其在溫度70度以下並以每分鐘攝氏0~2度的昇溫速率進行；進行一移染程序，其在攝氏70~120度並以每分鐘攝氏0~2度的昇溫速率進行；進行一移染及吸盡程序，其在攝氏90~120度持溫20~60分鐘；以及進行一降溫程序，其以每分鐘攝氏1~3度之降溫速度降至攝氏50度，之後進行一排液程序。
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