TWI454604B - 分散性染料組成物、聚酯纖維材料的染色方法以及染色後的聚酯纖維材料 - Google Patents
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Description
本發明係有關於聚酯纖維的染色,特別有關於提升聚酯纖維的染色牢度的方法。
聚酯纖維在利用分散性染料染色後,分散性染料通常有昇華牢度不佳的問題,因此造成水洗牢度不佳,特別是含有彈性纖維的聚酯纖維紡織品需要在180℃以上進行高溫定型,使得分散性染料的昇華牢度不佳的問題更加嚴重,因此,傳統的聚酯纖維的染色方法所能達到的水洗牢度僅為2-3級。
傳統上改善聚酯纖維染色的昇華牢度的方法多是藉由染料結構的改變,增進染料與聚酯纖維的結合力,以提高染料的昇華牢度。另一種改善聚酯纖維染色的昇華牢度的方法為利用含有二胺類化合物和非離子型界面活性劑的表面處理劑對聚酯纖維基材進行改質,使得聚酯纖維基材的表面帶有胺基,而可使用酸性染料進行染色,以提高染料的昇華牢度。
本發明使用多元胺基化合物作為染色牢度處理劑,於染色時將染料帶入聚酯纖維內部,此多元胺基化合物對於染料與聚酯纖維皆具有親和力,可提升染料與聚酯纖維之間的親和力,減少染料的昇華現象,因此可改善聚酯纖維染色後的昇華牢度、水洗牢度,同時可增加染料的上色率。
本發明之實施例提供分散性染料組成物,包括:1-20重量份的染料,以及0.01-10重量份的多元胺基化合物,其中多元胺基化合物如式(I)所示:
式(I)中的R為環己胺基、嗎啉基或NH-R’,其中R’為C1
-C8
的烷基,n為4-8的整數。
本發明之實施例還提供聚酯纖維材料的染色方法,包括:提供聚酯纖維材料,以及提供多元胺基化合物和染料,對聚酯纖維材料進行染色步驟,其中多元胺基化合物如上述式(I)所示,式(I)中的R及n如前述定義。
本發明之實施例還提供染色後的聚酯纖維材料,其係依照如上述之纖維材料的染色方法進行染色,此染色後的聚酯纖維材料包括:聚酯纖維材料,以及染料和多元胺基化合物分佈在聚酯纖維材料中,其中多元胺基化合物如前述式(I)所示。
為了讓本發明之上述目的、特徵、及優點能更明顯易懂,以下配合實施方式,作詳細說明如下:
本發明之實施例使用多元胺基化合物作為染色牢度處理劑,於聚酯纖維或聚酯紡織品染色時添加,聚酯紡織品可含有聚氨酯彈性纖維或不含聚氨酯彈性纖維,多元胺基化合物可應用在不同色系的單色分散性染料或各種單色分散性染料的組合,例如紅色染料C.I.分散紅167(Allilon red 3BRL)、黃色染料C.I.分散黃64(Allilon yellow 3G)、藍色染料C.I.分散藍56(Allilon blue R)、黑色染料(Allilon Black HW-SE)或前述之組合,多元胺基化合物的分子結構如式(I)所示:
式(I)中的R為環己胺基、嗎啉基或NH-R’,其中R’為C1
-C8
的烷基,n為4-8的整數。
本發明之實施例於聚酯纖維或聚酯紡織品染色時添加多元胺基化合物作為染色牢度處理劑,多元胺基化合物在聚酯纖維內部形成高分子網狀結構,並且多元胺基化合物在聚酯纖維和染料之間增加了氫鍵(hydrogen bond)及凡得瓦爾力(ven der Waal’s forces),因此可減少染料昇華至聚酯纖維表面,提升聚酯纖維或聚酯紡織品染色的昇華牢度、水洗牢度及上色率。
本發明之實施例使用的多元胺基化合物例如為聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-[(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-1,3,5-triazine-2,4-diyl]-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylene-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]]),CAS編號號:71878-19-8,其分子結構如下所示:
;或聚[(6-嗎啉基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-morpholino-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]-1,6-hexanediyl[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]]),CAS編號:90751-07-8,其分子結構如下所示:
;或聚[(6-環己胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-(cyclohexylamino)-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-pipetidinyl)imino]-1,6-hexanediyl[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]]),CAS編號:131290-28-3,其分子結構如下所示:
本發明實施例之聚酯纖維或聚酯紡織品的染色方法為:首先,提供聚酯纖維或聚酯紡織品,在室溫下添加染色助劑,例如分散均染劑ITRI-PH-02,其主成分為油酸聚乙二醇酯(Polyethylene glycol oleate),CAS編號:9004-96-0,以及低泡吸水劑ITRI-W-18-2,其主成分為二甲基-3-[(2-氨基乙基)氨基]丙基甲基(矽氧烷與聚矽氧烷)(Aminoethylaminopropylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer),CAS編號:71750-79-3。
接著,在室溫下添加多元胺基化合物及染料組成分散性染料組成物,對聚酯纖維或聚酯紡織品進行染色。在一實施例中,聚酯纖維或聚酯紡織品為100重量份,染料為1-20重量份,多元胺基化合物為0.01-10重量份,較佳為0.5-5重量份。
從室溫下以每分鐘升溫1℃的速度升溫至染色溫度120-135℃,染色的酸鹼值為pH3-5,染色反應時間為60分鐘。接著,以每分鐘降溫2-3℃的速度降溫至70℃,排掉染色液,然後以2克的NaOH飽和鹼液和選擇性地使用5克的次硫酸氫鈉(sodium hydrosulfite;CAS編號:7775-14-6),加水稀釋配製成1公升的水溶液作為還原洗溶液,對染色後的聚酯纖維或聚酯紡織品進行還原洗步驟,上述還原洗溶液的用量約為聚酯纖維或聚酯紡織品重量的20倍,還原洗的溫度為80℃,還原洗反應時間為20分鐘,還原洗步驟進行2次後,以清水洗滌聚酯纖維或聚酯紡織品,然後以溫度150-180℃,時間120-180秒進行染色後的聚酯纖維或聚酯紡織品的定型。
以下列舉實施例與比較例說明聚酯紡織品的染色方法以及染色牢度、上色率等物性的比較:
在下述實施例與比較例中,以纖維細度150/288f的聚酯布進行染色,聚酯布可含有彈性纖維或不含彈性纖維,以聚酯布為基準,使用的染料濃度為3-5重量百分比(wt%),添加的染色牢度處理劑多元胺基化合物為0.5-1重量百分比(wt%),染色溫度為130℃,染色反應時間為60分鐘,染色步驟的升溫和降溫條件如上述,染色後進行2次還原洗步驟,還原洗步驟條件如上述,然後進行染色的聚酯布之定型,定型步驟條件如上述。
對各實施例和比較例染色後的聚酯布進行昇華牢度和水洗牢度測試,昇華牢度測試標準為AATCC 117方法(180℃*30秒),水洗牢度測試標準為AATCC 61-IIA方法。
【實施例1和比較例1】
將含有12.1wt%聚氨酯彈性纖維的聚酯布依上述條件進行染色步驟,使用的染料為黑色染料(Allilon Black HW-SE),染料濃度為5 wt%,染色的酸鹼值為pH4.2,添加的染色牢度處理劑為聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)],CAS編號為71878-19-8,其分子結構如前述,n=4。以100重量份的聚酯布為基準,染色牢度處理劑的添加濃度為1wt%。
比較例1使用的染料、染料濃度、聚酯布、染色條件同實施例1,但是比較例1未添加實施例1使用的染色牢度處理劑。
對實施例1和比較例1染色後的聚酯布進行昇華牢度和水洗牢度測試,結果如表1所列:
表1、實施例1和比較例1的昇華牢度和水洗牢度測試結果
由表1結果可得知,相較於未添加染色牢度處理劑的聚酯布,添加1wt%染色牢度處理劑(CAS編號為71878-19-8)可以將昇華牢度從2-3級提升至3-4級,將水洗牢度從2-3級提升至3級,這表示使用多元胺基化合物作為染色牢度處理劑具有提升聚酯布染色的昇華牢度和水洗牢度的效果。
【實施例2-6和比較例2】
將不含聚氨酯彈性纖維的聚酯布依上述條件進行染色步驟,使用的染料為黑色染料(Allilon Black HW-SE),染料濃度為5 wt%,實施例2-6染色的酸鹼值分別為pH4.5、4.2、4.0、3.5、3.0,添加的染色牢度處理劑為聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)],CAS編號為71878-19-8,其分子結構如前述,n=4。以100重量份的聚酯布為基準,實施例2-6添加的染色牢度處理劑的濃度為0.5wt%。
比較例2使用的染料、染料濃度、聚酯布、染色溫度條件同實施例2-6,染色的酸鹼值為pH4.2,但是比較例2未添加實施例2-6使用的染色牢度處理劑。
對實施例2-6和比較例2染色後的聚酯布進行水洗牢度測試,結果如表2所列:
由表2結果可得知,相較於未添加染色牢度處理劑的聚酯布,添加0.5wt%染色牢度處理劑(CAS編號為71878-19-8),並且染色的酸鹼值為pH4.5-3.0,可以將聚酯布的水洗牢度提升0.5-1級。
【實施例7-9和比較例3-5】
將不含聚氨酯彈性纖維的聚酯布依上述條件進行染色步驟,實施例7-9使用的染料分別為紅色染料C.I.分散紅167(Allilon red 3BRL)、黃色染料C.I.分散黃64(Allilon yellow 3G)、藍色染料C.I.分散藍56(Allilon blue R),染料濃度為5 wt%,染色的酸鹼值為pH4.2,添加的染色牢度處理劑為聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)],CAS編號為71878-19-8,其分子結構如前述,n=4。以100重量份的聚酯布為基準,實施例7-9添加的染色牢度處理劑為0.5wt%。
比較例3-5使用的染料、染料濃度、聚酯布、染色條件同實施例7-9,但是比較例3-5未添加實施例7-9使用的染色牢度處理劑。
對實施例7-9和比較例3-5染色後的聚酯布進行水洗牢度測試,結果如表3所列:
由表3結果可得知,針對紅、黃、藍不同色系的染料,相較於未添加染色牢度處理劑的聚酯布,添加0.5wt%染色牢度處理劑(CAS編號為71878-19-8)可將聚酯布的水洗牢度提升0.5-1級,這表示使用多元胺基化合物作為染色牢度處理劑適用於多種色系的染料。
【實施例10-12和比較例6】
將含有12.1wt%聚氨酯彈性纖維的聚酯布依上述條件進行染色步驟,使用的染料為黑色染料(Allilon Black HW-SE),以100重量份的聚酯布為基準,實施例10-12添加的染料濃度分別為5、3、1 wt%,染色的酸鹼值為pH4.2,實施例10-12添加的染色牢度處理劑為聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)],CAS編號為71878-19-8,其分子結構如前述,n=4。以100重量份的聚酯布為基準,實施例10-12添加的染色牢度處理劑為0.5wt%。
比較例6使用的染料、染料濃度、聚酯布、染色條件同實施例10,但是比較例6未添加實施例10-12使用的染色牢度處理劑。
對實施例10-12和比較例6染色後的聚酯布進行上色率測試,上色率測試使用的檢測儀器為datacolor SF600,上色率測試結果如表4所列:
由表4結果可得知,相較於未添加染色牢度處理劑的聚酯布,且染料濃度為5wt%,添加0.5wt%染色牢度處理劑(CAS編號為71878-19-8)可將聚酯布的上色率提升90%以上。即使將染料濃度降低為3 wt%,添加0.5wt%染色牢度處理劑的聚酯布的上色率仍較未添加染色牢度處理劑且染料濃度為5wt%的聚酯布的上色率提升17%以上,這表示使用多元胺基化合物作為染色牢度處理劑可有效地提升上色率。
雖然本發明已揭露較佳實施例如上,然其並非用以限定本發明,任何熟悉此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
Claims (19)
- 一種分散性染料組成物,基本上由下列成分組成:一1-20重量份的染料;以及一0.01-10重量份的多元胺基化合物,如式(I)所示:
- 如申請專利範圍第1項所述之分散性染料組成物,其中該多元胺基化合物為0.5-5重量份。
- 如申請專利範圍第1項所述之分散性染料組成物,其中該染料包括單色分散性染料或單色分散性染料的組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之分散性染料組成物,其中該多元胺基化合物包括聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-[(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-1,3,5-triazine-2,4-diyl]-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylene-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]])、聚[(6-嗎啉基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)] (Poly[[6-morpholino-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]-1,6-hexanediyl[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]])或聚[(6-環己胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-(cyclohexylamino)-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]-1,6-hexanediyl[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]])。
- 一種聚酯纖維材料的染色方法,包括:提供一聚酯纖維材料;以及提供一分散性染料組成物,對該聚酯纖維材料進行一染色步驟,該分散性染料組成物基本上由下列成分組成:一多元胺基化合物和一染料,其中該多元胺基化合物如式(I)所示:
- 如申請專利範圍第5項所述之聚酯纖維材料的染色方法,其中該聚酯纖維材料包括聚酯纖維束或聚酯纖維紡織品。
- 如申請專利範圍第6項所述之聚酯纖維材料的染色方法,其中該聚酯纖維紡織品含有聚氨酯彈性纖維。
- 如申請專利範圍第6項所述之聚酯纖維材料的染色方法,其中該聚酯纖維紡織品不含聚氨酯彈性纖維。
- 如申請專利範圍第5項所述之聚酯纖維材料的染色方法,其中該聚酯纖維材料為100重量份,該染料為1-20重量份,且該多元胺基化合物為0.01-10重量份。
- 如申請專利範圍第9項所述之聚酯纖維材料的染色方法,其中該多元胺基化合物為0.5-5重量份。
- 如申請專利範圍第5項所述之聚酯纖維材料的染色方法,其中該染料包括單色分散性染料或單色分散性染料的組合。
- 如申請專利範圍第5項所述之聚酯纖維材料的染色方法,其中該多元胺基化合物包括聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-[(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-1,3,5-triazine-2,4-diyl]-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylene-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]])、聚[(6-嗎啉基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-morpholino-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]-1,6-hexanediyl[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]])或聚[(6-環己胺基-1,3,5-三嗪-2,4- 二基)-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-(cyclohexylamino)-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]-1,6-hexanediyl[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]])。
- 如申請專利範圍第5項所述之聚酯纖維材料的染色方法,其中該染色步驟的溫度介於120-135℃之間,且該染色步驟的酸鹼值介於pH3-5之間。
- 一種染色後的聚酯纖維材料,其係依照如申請專利範圍第5項所述之纖維材料的染色方法形成,包括:該聚酯纖維材料;以及該染料和該多元胺基化合物,分佈在該聚酯纖維材料中。
- 如申請專利範圍第14項所述之染色後的聚酯纖維材料,其中該聚酯纖維材料包括聚酯纖維束或聚酯纖維紡織品。
- 如申請專利範圍第15項所述之染色後的聚酯纖維材料,其中該聚酯纖維紡織品含有聚氨酯彈性纖維。
- 如申請專利範圍第15項所述之染色後的聚酯纖維材料,其中該聚酯纖維紡織品不含聚氨酯彈性纖維。
- 如申請專利範圍第14項所述之染色後的聚酯纖維材料,其中該染料包括單色分散性染料或單色分散性染料的組合。
- 如申請專利範圍第14項所述之染色後的聚酯纖維 材料,其中該多元胺基化合物包括聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)胺]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-[(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-1,3,5-triazine-2,4-diyl]-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylene-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]])、聚[(6-嗎啉基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-morpholino-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]-1,6-hexanediyl[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]])或聚[(6-環己胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二基)-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺]-1,6-二己二基-((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亞胺)](Poly[[6-(cyclohexylamino)-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]-1,6-hexanediyl[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]])。
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