TWI596163B

TWI596163B - 一種高染色牢度的複合分散黑染料

Info

Publication number: TWI596163B
Application number: TW105103618A
Authority: TW
Inventors: 李百春
Original assignee: 杭州福萊蒽特精細化工有限公司
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-08-21
Also published as: TW201704359A; CN105038315A

Description

一種高染色牢度的複合分散黑染料

本發明係有關一種分散染料，尤其是一種高染色牢度的複合分散黑染料。

進入21世紀後，世界紡織市場的競爭越來越激烈，東南亞的經濟已成為低成本、高增長的代名詞，而歐洲、美國等的紡織工業業務也加速向亞洲轉移。為了適應紡織品市場激烈競爭的形勢，使紡織品的生產成本不斷降低、產品質量不斷提高、環境負荷不斷減輕，已成為紡織企業共同的目標。

分散染料在水中溶解度很低，顆粒很細，在染液中呈分散體，屬於非離子型染料，主要用於滌綸的染色，其染色牢度較高。如公開號為CN 101760046 B的中國專利公開了一種高水洗牢度的複合分散黑染料，該複合分散黑染料包括一種或多種結構如式(I)所示的組分A、一種或多種結構如式(Ⅱ)所示的組分B、一種或多種結構如式(Ⅲ)所示的組分C組成一種或多種結構如式(Ⅳ)所示的組分D；其中，組分A的質量分數為20%~85%，組分B的質量分數為5~45%，組分C的質量分數為5~40%，組分D的質量分數為1~35%：其中，X₁為氰基或鹵素；R₁、R₂各自獨立為C₁~C₄烷基、-CH₂COOR₁₁、-C₂H₄COOR₁₂或-C₂H₄OCOCH₃，其中R₁₁、R₁₂各自獨立為C₁~C₄烷基；R₃、R₄各自獨立為C₁~C₄烷基；其中，X₂為硝基或氫，X₃為甲氧基、-OSO₂-Ph、-OSO₂-CH₃或-CO-Ph，其中，Ph代表苯基，R₅為C₁~C₄的烷基；其中，X₄為O或NH；R₆為被氰基、羥基、C₁~C₄的烷氧基或苯基取代的C₁~C₄的烷基；其中，X₅為-NO₂或-CN；R₇為C₁-C₄烷基、-CH₂COOR₁₃、-C₂H₄COOR₁₄、乙醯氧乙基、烯丙基或甲氧乙基；R₈為-CH₂COOR₁₅、-C₂H₄COOR₁₆、羥乙基、氰乙基、乙醯氧乙基或烯丙基，其中R₁₃~R₁₆為C₁~C₄烷基；R₉為H或C₁~C₄烷氧基；R₁₀為C₁~C₄的烷基或乙醯氨基。

但該染料組合物的各項牢度性能仍舊有待提高。

本發明提供了一種高染色牢度的複合分散黑染料，複合分散黑染料具有較好的水洗牢度。

一種高染色牢度的複合分散黑染料，由結構式(I)所示的組分A、結構式(Ⅱ)所示的組分B、結構式(Ⅲ)所示的組分C、結構式(Ⅳ)所示的組分D以及助劑組成：式(I)中，R₁為或，其中Ph表示苯基；式(Ⅲ)中，R₂為-CH₂CH₃或；式(Ⅳ)中，R₃為-OCH₃或H；按質量分數計，組分A的質量分數為1~10%，組分B的質量分數為5~25%，組分C的質量分數為5~25%，組分D的質量分數為10~40%，其餘為助劑。

本發明中的各組分均可採用現有市售商品，也可按照本領域技術人員所熟知的方法合成。

本發明的複合分散黑染料中不含有蒽醌類染料，均採用偶氮類染料，不僅生產簡便、價格低廉，而且染色牢度較好。其中，組分B在重氮組分重氮基的鄰位引入氰基而非硝基，這是因為氰基比硝基的體積小，從而降低了空間位阻，使得氨基氮原子的孤對電子雲更易與苯環的π電子雲重疊，增強組分B的深色效應；而組分D則在重氮組分重氮基的鄰位引入氰基而非-Br，這是因為氰基的吸電子能力比-Br更強，而吸電子能力越強，深色效應就越顯著；同時組分D又在偶合組分氨基上引入烯基，這是因為烯基的吸電子能力比甲氧基要弱，減弱了組分D的淺色效應。組分B和組分D的加入使得本發明的複合分散黑染料能夠獲得優良的上色率和染料牢度，上色率最高可達95%。

此外，在組分B和組分D用量較少的情況下，組分A、C的用量均有所減少，大大降低了本發明復合分散黑染料的生產成本。

優選地，組分A的結構式如式(I-1)所示：

優選地，組分C由結構式(Ⅲ-1)和結構式(Ⅲ-2)所示的化合物以質量比2：1的比例混合而成：

優選地，組分D的結構式如式(Ⅳ-1)所示：

當甲氧基與苯環相連時，甲氧基成為供電子基團，因此當組分D偶合組分氨基鄰位引入甲氧基時，組分D的深色效應增強。

優選地，按質量分數計，組分A的質量分數為4%，組分B的質量分數為14%，組分C的質量分數為12%，組分D的質量分數為23%，其餘為助劑。

需要說明的是，由於染料行業的特殊性，組分A~D很難也沒有必要製成純品，通常會含有少量的水份以及微量的物理雜質，這部分水份和物理雜質的存在在本發明的承受範圍之內。

本發明的複合分散黑染料可以通過本行業中常規的製備方法獲得，例如將組分A~D按預設的配比混合後，在助劑、水或其他潤濕劑的存在下用砂磨機或研磨機等粉碎裝置進行微粒子化，即獲得複合分散黑染料；也可以先將組分A~D分別在助劑、水或其他潤濕劑的存在下用砂磨機或研磨機等粉碎裝置進行微粒子化，然後按照預設的配比進行混合，即獲得複合分散黑染料。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

(1)本發明的複合分散黑染料中不含有蒽醌類染料，均採用偶氮類染料，不僅生產簡便、價格低廉，而且染色牢度較好。

(2)本發明的組分B在重氮組分重氮基的鄰位引入氰基而非硝基，這是因為氰基比硝基的體積小，從而降低了空間位阻，使得氨基氮原子的孤對電子雲更易與苯環的π電子雲重疊，增強組分B的深色效應。

(3)本發明的組分D則在重氮組分重氮基的鄰位引入氰基而非-Br，這是因為氰基的吸電子能力比-Br更強，而吸電子能力越強，深色效應就越顯著；同時組分D又在偶合組分氨基上引入烯基，這是因為烯基的吸電子能力比甲氧基要弱，減弱了組分D的淺色效應。

(4)組分B和組分D的加入使得本發明的複合分散黑染料能夠獲得優良的上色率和染料牢度，上色率最高可達95%；並且在組分B和組分D用量較少的情況下，組分A、C的用量均有所減少，大大降低了複合分散黑染料的生產成本。

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

實施例1

一種高染色牢度的複合分散黑染料，由結構式(I)所示的組分A、結構式(Ⅱ-1)所示的組分B、結構式(Ⅲ)所示的組分C、結構式(Ⅳ)所示的組分D以及助劑組成：按質量分數計，組分A的質量分數為4%，組分B的質量分數為14%，組分C的質量分數為12%，組分D的質量分數為23%，其餘為助劑。

該複合分散黑染料的製備方法為：將組分A~D按預設的配比混合後，在助劑(39%的分散劑MF，8%的水份)的存在下用砂磨機或研磨機等粉碎裝置進行微粒子化，即獲得該複合分散黑染料。

實施例2

採用與實施例1相同的方法製備複合分散黑染料，但選取具有以下結構式的染料作為組分A：各組分的用量不變。

檢測例1

各取1.0g實施例1~2製得的複合分散黑染料，分散於500mL水中，獲得分散液，再吸取20mL分散液與60mL水混合，獲得染液，用醋酸調節染浴pH為5，升溫至70℃時放入4g聚酯纖維進行染色，並於30min內將染浴溫度從70℃升溫至130℃，在130℃下保溫30min後冷卻至90℃，取樣。觀察樣布色光，並分別採用國標GB/T3921-1997、GB/T3920-1997、GB/T3922-1997、GB/T8427-1998測試樣布的耐水洗牢度、耐摩擦牢度、耐汗漬牢度以及耐日曬牢度，採用GB/T9337-2009方法測定染料上色率(以公開號為CN 101760046 B的中國專利中公開的分散染料作為對比例)，測試結果見表1。

由表1可見，實施例1~2製備的複合分散黑染料的各項牢度性能均較為優良，與對比例相比均具有較大提高；其中，當選用結構式為(I-1)的染料作為組分A時，所製備的複合分散黑染料的染色牢度和上色率最佳。

實施例3

採用與實施例1相同的方法製備複合分散黑染料，但分別選取具有以下結構式的染料作為組分C：各組分的用量不變。

實施例4

採用與實施例1相同的方法製備複合分散黑染料，但組分C由結構式(Ⅲ-1)和結構式(Ⅲ-2)所示的化合物以質量比2：1的比例混合而成：組分C的總用量不變，其餘組分的用量不變。

實施例5

採用與實施例1相同的方法製備複合分散黑染料，但組分C由結構式(Ⅲ-1)和結構式(Ⅲ-2)所示的化合物以質量比3：1的比例混合而成：組分C的總用量不變，其餘組分的用量不變。

實施例6

採用與實施例1相同的方法製備複合分散黑染料，但組分C由結構式(Ⅲ-1)和結構式(Ⅲ-2)所示的化合物以質量比1：2的比例混合而成：組分C的總用量不變，其餘組分的用量不變。

檢測例2

取1.0g實施例3~6製得的複合分散黑染料，採用與檢測例1相同的方法，利用上述複合分散黑染料對聚酯纖維布料進行染色，並測試樣布的耐洗牢度、耐摩擦牢度、耐汗漬牢度以及耐日曬牢度，測試結果見表2。

由表2可見，當組分C由(Ⅲ-1)和(Ⅲ-2)以質量比為2：1混合而成時，所製得的複合分散黑染料具有更佳的染色牢度和上色率。

實施例7

採用與實施例4相同的方法製備複合分散黑染料，但組分D採用結構式為(Ⅳ-2)所示的染料：各組分的用量不變。

檢測例3

取1.0g實施例7製得的複合分散黑染料，採用與檢測例1相同的方法，利用上述複合分散黑染料對聚酯纖維布料進行染色，並測試樣布的耐洗牢度、耐摩擦牢度、耐汗漬牢度、耐日曬牢度以及上色率，測試結果見表3。

由表3可見，由表3可見，當組分D在偶合組分苯環上引入處於氨基鄰位的甲氧基(實施例4)時，複合分散黑染料的耐水洗牢度、耐摩擦牢度以及上色率均比實施例7更佳。

實施例8

採用與實施例4相同的方法製備複合分散黑染料，但各組分的用量為：按質量分數計，組分A的質量分數為3%，組分B的質量分數為13%，組分C的質量分數為15%，組分D的質量分數為22%，分散劑木質素磺酸鈉的質量分數為41%，水份的質量分數為8%。

實施例9

採用與實施例4相同的方法製備複合分散黑染料，但各組分的用量為：按質量分數計，組分A的質量分數為1%，組分B的質量分數為5%，組分C的質量分數為5%，組分D的質量分數為40%，分散劑WS的質量分數為42%，水份的質量分數為8%。

實施例10

採用與實施例4相同的方法製備複合分散黑染料，但各組分的用量為：按質量分數計，組分A的質量分數為11%，組分B的質量分數為2%，組分C的質量分數為27%，組分D的質量分數為8%，分散劑MF的質量分數為44%，水份的質量分數為8%。

檢測例4

各取1.0g實施例8~10製得的複合分散黑染料，採用與檢測例1相同的方法，利用上述複合分散黑染料對聚酯纖維布料進行染色，並測試樣布的耐洗牢度、耐摩擦牢度、耐汗漬牢度、耐日曬牢度以及上色率，測試結果見表4。

由表4可見，將各組分的質量分數控制在一定的範圍內對獲得染色牢度和上色率更佳的複合分散黑染料是必須的。

Claims

一種高染色牢度的複合分散黑染料，由結構式(I)所示的組分A、結構式(Ⅱ)所示的組分B、組分C、結構式(Ⅳ)所示的組分D以及助劑組成：式(I)中，R₁為或，其中Ph表示苯基；式(Ⅳ)中，R₃為-OCH₃或H；式(Ⅱ)、(Ⅳ)中，Ac表示乙醯基；該組分C由結構式(III-1)和結構式(III-2)所示的化合物以質量比2：1的比例混合而成：按質量分數計，該組分A的質量分數為1~10%，該組分B的質量分數為5~25%，該組分C的質量分數為5~25%，該組分D的質量分數為10~40%，其餘為助劑。
如申請專利範圍第1項所述之複合分散黑染料，其中該組分A的結構式如式(I-1)所示：
如申請專利範圍第1項所述之複合分散黑染料，其中該組分D的結構式如式(Ⅳ-1)所示：
如申請專利範圍第1至第3項中任一項所述之複合分散黑染料，其中按質量分數計，該組分A的質量分數為4%，該組分B的質量分數為14%，該組分C的質量分數為12%，該組分D的質量分數為23%，其餘為助劑。