TWI493086B - 染色助劑 - Google Patents

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Description

染色助劑
本發明係關於一種包含兩性界面活性劑、陽離子界面活性劑及非離子界面活性劑之紡織品助劑組成物及將聚醯胺及氨綸纖維摻合物染色之方法。
在將聚醯胺/氨綸(PA/EL)摻合物染色期間常出現之不利作用為纖維摻合物之PA部分與EL部分之間的色澤差異，尤其在深濃色染色時更是如此。
經染色之摻合物的外觀可藉由施用助劑來改良，諸如一些特定四級銨鹽，其增強氨綸部分之色澤深度，因此實現摻合物之特定同色著色。
另一方面，使用此等助劑常損壞牢度特性，尤其濕潤牢度(wet fastness)。
此外，向染液中添加該等色澤增強劑通常引起一定程度的沉澱。
目前已發現上述缺點可藉由施用含有兩性界面活性劑、陽離子界面活性劑及非離子界面活性劑之紡織品助劑來克服。
本發明因此係關於一種組成物，其包含：(a)下式之甜菜鹼
其中R1 為脂族C4 -C30 烴之單價基團，R2 與R3 彼此獨立表示C1 -C12 烷基及X與Y彼此獨立表示脂族C1 -C12 烴之二價基團，(b)式(2)之四級銨鹽
其中R4 為脂族C4 -C30 烴之單價基團，R5 、R6 與R7 彼此獨立表示C1 -C12 烷基、C5 -C24 芳基或C6 -C30 芳烷基，A- 為鹵化物、硝酸鹽、硫酸氫鹽或磺酸鹽，及(c)烷氧基化脂肪醇。
式(1)之甜菜鹼已知為兩性界面活性劑；其可購得或可根據已知方法製備，例如藉由使氯甲酸與相應胺反應。
式(1)中之R1 宜為衍生自脂肪醇之飽和或不飽和脂族基團，諸如正丁基、正戊基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、硬脂醯基、二十烷基、9-十六烯基、9-十八烯基、11-十八烯基或十八碳三烯基。
X及Y可為飽和或不飽和脂族二價基團，諸如亞甲基、伸乙基、伸丙基、三亞甲基、四亞甲基、六亞甲基、2-丁烯-1,4-二基及2-戊烯-1,5-二基。
作為基團R2 及R3 之烷基實例為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、異辛基、正癸基及正十二烷基。
組分(a)較佳為式(1)之甜菜鹼，其中R1 為正十一烷基。
X在式(1)中較佳為三亞甲基。
Y在式(1)中較佳為亞甲基。
在另一較佳具體實例中，組分(a)為式(1)之甜菜鹼，其中R2 及R3 表示甲基。
可可醯胺基丙基甜菜鹼作為組分(a)尤佳。
式(2)之四級銨鹽已知為陽離子界面活性劑且可根據熟知方法製備。
式(2)中之R4 宜為衍生自脂肪醇之飽和或不飽和脂族基團，諸如正丁基、正戊基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、硬脂醯基、二十烷基、9-十六烯基、9-十八烯基、11-十八烯基或十八碳三烯基。
作為基團R5 、R6 及R7 之烷基實例為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、異辛基、正癸基及正十二烷基。
作為基團R5 、R6 及R7 之芳基實例為苯基、甲苯基、基、2,4,6-三異丙基苯基、2-羥基苯基、4-羥基苯基、2-氯苯基、4-氯苯基、2,6-二氯苯基、2-胺基苯基、3-胺基苯基、4-胺基苯基、4-甲氧苯基、4-乙氧基苯基、萘基及菲基。
適合芳烷基之實例為苄基、2-苯乙基、甲苯基甲基、基甲基及4-氯苯甲基。
組分(b)較佳為式(2)之四級銨鹽，其中R4 為正十二烷基。
R5 在式(2)中較佳為苄基。
R6 及R7 較佳表示甲基。
式(2)中之A- 較佳為鹵化物或磺酸鹽，尤其為氯化物。
氯化十二烷基二甲基苄基銨作為組分(b)尤佳。
適用作組分(c)之烷氧基化脂肪醇為已知的且可根據已知方法製備，例如藉由使脂肪醇與相應環氧烷(諸如環氧乙烷或環氧丙烷)反應。
在一較佳具體實例中，組分(c)為乙氧基化或丙氧基化之棕櫚油醇、十八烷醇、反油醇、油醇、亞麻油醇或次亞麻油醇。
乙氧基化油醇作為組分(c)尤佳。
在一尤佳具體實例中，本發明之組成物含有：
(a)可可醯胺基丙基甜菜鹼
(b)氯化十二烷基二甲基苄基銨及
(c)乙氧基化油醇。
組分(a)、(b)及(c)之量的比率可在大範圍內變化。
組分(a)之量較佳為30至70重量份，更佳為40至60重量份，而組分(b)之量為15至40重量份，更佳為20至30 wt%，且組分(c)之量為15至40重量份，更佳為20至30 wt%。
本發明之佐劑組成物通常以總固體含量為約5至50 wt%，較佳10至30 wt%之水溶液形式施用。
為保持中性至微酸性pH值，適宜向水溶液中添加少量鹼，例如氫氧化鈉。
含有本發明之佐劑組成物的水溶液為儲存穩定之低黏度液體調配物，其可輕易地量測及給予且可使用自動分配系統來施用。
該水溶液在20℃下密閉容器中穩定儲存一年以上；其在低於凝固點之溫度下凝固，但加熱至室溫後可再次使用而不損失有效性。
該溶液相對於紡織品加工中通常所遇量之硬水及鹼、酸及電解質保持穩定。
本發明之佐劑組成物除組分(a)、(b)及(c)之外亦可包含其他慣用添加劑，諸如分散劑、濕潤劑、均染劑及消泡劑。
本發明之佐劑組成物可在染色製程之前的預處理製程中施用於紡織品材料或其較佳含於與染料及視情況存在之其他添加劑相同之液體中施用。
不同於其他慣用色澤增強劑，本發明之佐劑並不引起染料顆粒沉澱。
本發明亦係關於一種將聚醯胺與氨綸纖維之摻合物染色之方法，其包含以含有本發明之佐劑組成物及至少一種染料之水性液處理該等纖維。
較佳使用如在例如Colour Index,第3版(1971)中描述為適合之活性染料、金屬錯合物染料或酸性染料進行染色。
用於纖維材料染色之染料可包含其他添加劑，例如氯化鈉或糊精。
PA/EL摻合物常以彈性針織物形式應用於女內衣、泳衣及便服以及高價位運動服飾。
紡織材料可以任何形式使用，例如纖維、紗線、編織物或針織物形式。
用本發明之佐劑組成物處理纖維材料較佳根據竭染法(exhaust process)來進行，在此情況下液比可自寬範圍內選擇且為例如1:3至1:100，較佳1:4至1:50且尤其1:5至1:20。
一般當使用0.1至20 g/L，較佳0.2至10 g/L之量之本發明之佐劑組成物時獲得良好效果。
並不需要特殊設備。舉例而言，可使用慣用染色設備，例如敞口浴、絞盤染槽、軋卷或漿翼、噴射或循環設備。
該程序適宜在例如20至130℃，較佳50至120℃且尤其60至100℃之溫度下進行。處理時間可為例如10至90分鐘且較佳為15至60分鐘。
本發明之一較佳具體實例包含一種將PA/EL摻合纖維染色之方法，其中使該未染色之紡織品纖維材料在40至60℃下與包含如申請專利範圍第1項之組成物的水性竭染液接觸。添加染料及視情況存在之其他添加劑且隨後使溫度升高至90至150℃，較佳95至105℃。在20至80分鐘的加工時間之後，緩慢冷卻液體，以水沖洗，乾燥且必要時進行後處理及後設置步驟。
該液體除本發明之佐劑及染料之外亦可包含其他慣用添加劑，諸如電解質(例如氯化鈉或硫酸鈉)、分散劑、濕潤劑及消泡劑。
可根據慣用染色或印染法進行纖維材料之染色，例如根據浸染法或竭染法。染液或印染漿除水及染料之外亦可包含其他添加劑，例如濕潤劑、消泡劑、均染劑或影響紡織品材料特徵之試劑，例如軟化劑、阻燃劑或防污劑、防水劑及防油劑，以及軟水劑及天然或合成增稠劑，例如海藻酸鹽及纖維素醚。
用於染浴之染料量可視所需色澤深度而在寬範圍內變化；一般而言已證明以欲染材料計，0.01至15 wt%，尤其0.01至10 wt%之量為適宜的。
使用活性染料、金屬錯合物染料或酸性染料進行染色較佳在3至8之pH值下，尤其在4至7之pH值下進行。液比可在寬範圍內選擇，例如1:3至1:50，較佳1:5至1:30。染色較佳在50至130℃下且尤其在80至120℃下進行。
根據本發明之方法所獲得之對PA/EL摻合物之染色特徵為高均勻(levelness)度及良好牢度特性(尤其極佳洗滌及濕潤牢度)。
當根據本發明之方法施用活性染料、金屬錯合物染料或酸性染料時，在EL上實現深層密集之黑色染料提昇力(build up)，而無任何濕潤牢度損失。此使得可製造具有極端對照色(例如黑色/白色)之衣服。
染色在熱環境中具有高度穩定性。
例如在女內衣造型期間未觀察到色澤變化或濕潤牢度損失。
同時施用色澤增強劑與染料意謂實質性方法簡化與方法安全性增加及省時、節水及節能之組合。
以下實施例更詳細地說明本發明。
助劑A為含有10.5 wt%可可醯胺基丙基甜菜鹼、5.6 wt%氯化十二烷基二甲基苄基銨、5.25 wt%每分子平均含有65個環氧乙烷單元之乙氧基化油醇及0.11 wt%氫氧化鈉的水溶液。
實施例1
在50℃下，藉由竭染法以分別含有0(對照)、1 wt%、2 wt%或3 wt%助劑A的液體處理一塊10 g聚醯胺/氨綸(70:30)經編織物(tricot)。20分鐘後，添加0.5 g/LCIR(脂肪醇乙氧基化物，滲透促進劑，由Huntsman供應)、1.0 g/LE(潤滑劑，由Huntsman供應)、0.5 g/L Univadine ER(均染劑，由Huntsman供應)及1.0 g/L Albatex PS-35(均染劑，由Huntsman供應)以及0.8 wt% C.I.酸性黃220、0.6 wt%Red PA 200%(金屬錯合物染料，由Huntsman供應)及3.0 wt% C.I.酸性黑172且在40分鐘內升高溫度至98℃。液比為10:1。在98℃下將PA/EL經編織物染色60分鐘，在60℃下在水浴中沖洗兩次歷時10分鐘，且最後在60℃下在含有2 g/LDS(均染劑，由Huntsman供應)之沖洗浴中處理產品20分鐘，再在60℃下在水浴中沖洗一次歷時10分鐘且乾燥。
根據AATCC 61 2A，藉由評估滲色作用，亦即在洗滌製程期間同時存在於浴中之無色織物的著色程度來確定濕潤牢度(嚴格)。結果於表1中概述：
實施例2
在50℃下，藉由竭染法以含有1 wt%助劑A的液體處理一塊10 g聚醯胺/氨綸蕾絲(90:10)。20分鐘後，添加0.11 wt% C.I.直接黃6及1.5 wt% C.I.酸性黑172以及1.0 g/L Univadine ER(均染劑，由Huntsman供應)且在40分鐘內升高溫度至98℃。液比為10:1。在染浴中未觀察到沉澱。在98℃下使PA/EL蕾絲染色60分鐘，在60℃下在水浴中沖洗兩次歷時10分鐘，乾燥且後置於180℃歷時25秒。由此獲得之染色對於氨綸纖維展示極佳之同色效應。

Claims (13)

  1. 一種組成物，其包含：(a)30至70重量份之下式之甜菜鹼 其中R1 為脂族C4 -C30 烴之單價基團，R2 與R3 彼此獨立表示C1 -C12 烷基及X與Y彼此獨立表示脂族C1 -C12 烴之二價基團，(b)15至40重量份之式(2)之四級銨鹽 其中R4 為脂族C4 -C30 烴之單價基團，R5 、R6 與R7 彼此獨立表示C1 -C12 烷基、C5 -C24 芳基或C6 -C30 芳烷基，A- 為鹵化物、硝酸鹽、硫酸氫鹽或磺酸鹽，及(c)15至40重量份之烷氧基化脂肪醇。
  2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其包含式(1)之甜菜鹼作為組分(a)，其中R1 為正十一烷基。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其包含式(1)之甜菜鹼作為組分(a)，其中X為三亞甲基。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其包含式(1)之甜菜鹼作為組分(a)，其中R2 及R3 表示甲基。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其包含式(1)之甜菜鹼作為組分(a)，其中Y為亞甲基。
  6. 如申請專利範圍第1項之組成物，其包含可可醯胺基 丙基甜菜鹼作為組分(a)。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其包含式(2)之四級銨鹽作為組分(b)，其中R4 為正十二烷基。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其包含式(2)之四級銨鹽作為組分(b)，其中R5 為苄基。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其包含氯化十二烷基二甲基苄基銨作為組分(b)。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其包含乙氧基化或丙氧基化之棕櫚油醇、十八烷醇、反油醇、油醇、亞麻油醇或次亞麻油醇作為組分(c)。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項之組成物，其包含乙氧基化油醇作為組分(c)。
  12. 一種將聚醯胺及氨綸纖維(elastane fibres)之摻合物染色之方法，其包含以含有如申請專利範圍第1項至第11項中任一項之組成物及至少一種染料之水性液處理該等纖維。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中使用活性染料、金屬錯合物染料或酸性染料。
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