TWI706065B - 包含彈性纖維和非彈性纖維之基材的染色方法以及包含上述纖維的染色基材 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種包含(i)彈性纖維及(ii)非彈性 伴纖維之基材的染色方法，所述彈性纖維包含至少30重量%的具有低於60℃的玻璃轉移溫度T1的第一聚合物，所述非彈性伴纖維包含大於50重量%的第二聚合物，所述第二聚合物是無玻璃轉移溫度的聚合物或具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度T2的聚合物，所述方法包括：a)使所述基材與染色介質接觸，以生產包含染色彈性纖維及染色伴纖維的預染色基材；b)在溫度Te及壓力Pe下使所述預染色基材與萃取介質接觸，以生產高堅牢度染色基材，所述萃取介質包含至少50重量%的超臨界二氧化碳或液化二氧化碳。

Description

包含彈性纖維和非彈性纖維之基材的染色方法 以及包含上述纖維的染色基材
本發明是有關於包含彈性纖維與非彈性伴纖維(companion fibre)的基材的染色，其中包含彈性纖維與非彈性伴纖維的組合的基材的實例是由斯潘得克斯(spandex)(彈性纖維)及聚酯或棉(非彈性纖維)構成的織物；本發明是有關於產出一種具有優異色堅牢度的染色基材的方法，而無論是否存在彈性纖維。
斯潘得克斯(亦被稱為萊卡(Lycra)®或氨綸(elastane))是因其優異彈性而著稱的合成彈性纖維。斯潘得克斯是錯合分段嵌段聚合物，其通常包含至少85重量%的分段聚胺基甲酸酯。藉由二異氰酸酯與聚醚或聚酯反應以及隨後使聚胺基甲酸酯單元交聯來生產斯潘得克斯。最初，藉由階式成長聚合(step growth polymerization)而使包含反應性末端羥基及/或羧基的低分子量聚醚及聚酯(寡聚物)與二異氰酸酯反應，以形成封端預聚物。將 此聚合物熔融紡織或自N,N-二甲基甲醯胺將此聚合物溶劑紡織成纖維；然後使所述纖維經過包含與末端異氰酸酯基反應的反應溶劑(例如水)的共溶劑以形成胺基甲酸酯交聯。
斯潘得克斯中的聚醚或聚酯片段為非晶形且處於隨機無序狀態，而對聚醚片段或聚酯片段進行分段的胺基甲酸酯基可形成氫鍵並與相鄰鏈上的胺基甲酸酯基進行凡得瓦(van der Waals)交互作用。鏈端將藉由脲基而與其他鏈交聯或接合。分子鏈的非晶片段在進行拉伸時變得更為有序直至由脲連接設定的極限。
斯潘得克斯已因其彈性及強度(拉伸達其長度的五倍)而混入各種各樣的成衣中，尤其是混入緊身成衣中。斯潘得克斯的益處是其顯著的強度及彈性以及其在拉伸之後恢復其初始形狀的能力及較普通織物更快地乾燥。
對於衣服而言，斯潘得克斯纖維通常與棉或聚酯纖維混合，且佔據最終織物中的低百分比，因而此保留其他纖維的大部分的外觀及感覺。
可以分散染料、酸性染料、反應性染料、鹼性染料、或甕染料(vat dye)對斯潘得克斯纖維染色。然而，染色斯潘得克斯纖維表現出非常差的色堅牢度，尤其是當以非反應性染料染色時。染色斯潘得克斯纖維的低色堅牢度在用於緊身成衣時變得明顯，乃因染料會自斯潘得克斯纖維轉移至皮膚上。同樣地，染料易於在洗衣及儲存期間自染色斯潘得克斯纖維轉移至其他織物。
相較於與彈性纖維進行組合的非彈性纖維，彈性纖維通 常對染料、尤其是對分散染料具有高親和力。因此，在染色期間，彈性纖維通常實質上吸收的染料多於非彈性纖維。此會導致與染色彈性纖維的色堅牢度較差相關的問題劣化，且甚至會造成包含少量染色彈性纖維的織物將染料明顯地轉移至皮膚或在洗滌及儲存期間轉移至其他織物。
US 2002/0069467闡述了一種包含彈性纖維的織物的噴射染色製程，所述製程包括以下步驟：a)提供噴射染色機器；b)向所述機器中添加水及紡織品染浴潤滑劑(textile dyebath lubricant)以形成浴液，且將所述浴液加熱至至少約40℃；c)在步驟(b)之後向所述浴液中添加所述織物；d)向所述浴液中添加至少一種染料；以及e)將所述浴液加熱至所述染色溫度。
US 2002/0069467的實例1闡述了由78分特(dtex)斯潘得克斯及聚(對苯二甲酸乙二醇酯)紗線針織而成的織物的染色。所述織物包含11重量%的斯潘得克斯及89重量%的聚酯。使用噴射染色機器來對所述織物染色。向所述機器中添加了水及潤滑劑。將所得染浴加熱至40℃，添加了所述針織物，然後添加了pH控制劑(來自山德士公司(Sandoz))及預混合染料(1.175%的福隆亮黃(Foron Brilliant Yellow)S6GL(C.I.分散黃231)、0.915%的福隆寶石紅(Foron Rubine)RD-GFL 200、及2.925%的福隆海軍藍(Foron Navy)RD RLS-300)。以1.5℃/分鐘的速率對所述染浴 進行了加熱。在所述浴液達到120℃之後，將所述機器運行了30分鐘，然後以1.5℃/分鐘的速率冷卻至80℃。在還原清洗步驟中，添加了氫氧化鈉及二氧化硫脲。將所述機器運行了20分鐘，且在對所述浴液進行冷卻的同時，在70℃下用溢流對所述織物進行了沖洗且在60℃下再次進行了沖洗。在對織物的染色中使用還原清洗來移除非固定染料。
本發明人已開發出一種用於對基材染色的改良的方法，所述基材包含非彈性伴纖維(例如聚酯或棉)以及彈性纖維(例如斯潘得克斯)。更具體而言，本發明是有關於一種包含(i)彈性纖維及(ii)非彈性伴纖維之基材的染色方法，所述彈性纖維包含至少30重量%的具有低於60℃的玻璃轉移溫度T1的第一聚合物，所述非彈性伴纖維包含大於50重量%的第二聚合物，所述第二聚合物是無玻璃轉移溫度的聚合物或具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度T2的聚合物，所述方法包括：a)使所述基材與染色介質接觸，以生產包含染色彈性纖維及染色伴纖維的預染色基材；b)在溫度Te及壓力Pe下使所述預染色基材與萃取介質接觸，以生產高堅牢度染色基材，所述萃取介質包含至少50重量%的超臨界二氧化碳或液化二氧化碳；其中Te超過Tg1,萃取，且其中假若所述伴纖維包含大於50重量%的具有玻璃轉移溫度T2的聚合物，則Te低於Tg2,萃取；Tg1,萃取 表示在壓力Pe下二氧化碳中的所述第一聚合物的所述玻璃轉移溫度；且Tg2,萃取表示在壓力Pe下二氧化碳中的所述第二聚合物的所述玻璃轉移溫度。
彈性纖維通常由具有低於60℃的玻璃轉移溫度的聚合物製成，而非彈性纖維通常由無玻璃轉移溫度及/或玻璃轉移溫度遠高於周圍環境溫度的聚合物製成。斯潘得克斯例如具有-45℃的玻璃轉移溫度，而聚酯通常具有78℃的玻璃轉移溫度。另一方面，棉不具有玻璃轉移溫度。
例如聚酯等疏水性纖維通常在高於其玻璃轉移溫度的溫度下進行染色，乃因處於「橡膠態」狀態的纖維對染料的吸收較處於「玻璃態」狀態的纖維容易得多。在低於玻璃轉移溫度的溫度下，染料有效地陷獲於染色纖維的「玻璃態」基質中。彈性纖維具有低玻璃轉移溫度的事實可能是染色彈性纖維通常表現出低的色堅牢度的主要原因。
在本發明染色方法中，在步驟a)中對所述彈性纖維及非彈性伴纖維兩者有效地染色，而在步驟b)中自彈性纖維選擇性地移除染料。
儘管本發明人不希望受理論約束，但咸信在步驟b)中，易於自所述預染色基材中的彈性纖維移除染料，乃因所述預染色基材與所述萃取介質的接觸是在高於所述第一聚合物(在所採用的萃取條件下)的玻璃轉移溫度的溫度下進行。假若所述伴纖維包含大於50重量%的具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度的聚 合物，則在低於所述第二聚合物(在所採用的萃取條件下)的玻璃轉移溫度的溫度下使所述預染色基材與所述萃取介質接觸，以使自所述伴纖維的染料移除最小化。
已確認，超臨界二氧化碳或液化二氧化碳吸附至聚合物中會造成所述聚合物膨脹並改變所述聚合物的機械性質及物理性質。此膨脹的特別重要的影響是玻璃態聚合物的玻璃轉移溫度的降低，通常被稱為「塑化」。超臨界二氧化碳或液化二氧化碳中的聚合物的玻璃轉移點可因塑化而實質上低於同一(乾燥)聚合物在大氣壓力下的玻璃轉移點。
本發明方法能夠生產包含彈性纖維以及非彈性伴纖維的染色基材，其中所述染料幾乎僅包含於固有地表現出高的色堅牢度的所述伴纖維中，故染色基材表現出極高的色堅牢度。
使用超臨界流體或液化氣體自彈性纖維選擇性地移除染料是極為高效的，且較還原清洗(reduction clearing)更有效。此外，本發明的所述方法提供與還原清洗不同的額外優點，即所述方法無需使用化學品來移除彈性纖維的染料。此外，所述方法不會產生通常與還原清洗相關聯的廢水。
本發明亦提供一種染色基材，所述染色基材包含：(i)彈性纖維，包含至少30重量%的第一聚合物及0.01毫克/千克至10克/千克的第一染料，所述第一聚合物具有低於60℃的玻璃轉移溫度T1；以及(ii)非彈性伴纖維，包含大於50重量%的第二聚合物及至 少1克/千克的第二染料，所述第二聚合物是無玻璃轉移溫度的聚合物或具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度T2的聚合物；其中所述第一染料及所述第二染料是由相同的一種或多種染料體構成；且其中所述彈性纖維中的所述第一染料的濃度較所述伴纖維中的所述第二染料的濃度低至少三倍。
1:染色容器
2:CO2儲存容器
3:染料保持器
4:加熱器
5:減壓閥
6:分離器
7:循環幫浦
8:增壓幫浦
圖1 示意性地繪示可用於實施本發明的染色方法的染色機器。
本發明的第一態樣是有關於一種包含(i)彈性纖維及(ii)非彈性伴纖維之基材的染色方法，所述彈性纖維包含至少30重量%的具有低於60℃的玻璃轉移溫度T1的第一聚合物，所述非彈性伴纖維包含大於50重量%的第二聚合物，所述第二聚合物是無玻璃轉移溫度的聚合物或具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度T2的聚合物，所述方法包括：a)使所述基材與染色介質接觸，以生產包含染色彈性纖維及染色伴纖維的預染色基材；b)在溫度Te及壓力Pe下使所述預染色基材與萃取介質接觸，以生產高堅牢度染色基材，所述萃取介質包含至少50重量%的超臨界二氧化碳或液化二氧化碳；其中Te超過Tg1,萃取，且其中假若所述伴纖維包含大於50重 量%的具有玻璃轉移溫度T2的聚合物，則Te低於Tg2,萃取；Tg1,萃取表示在壓力Pe下二氧化碳中的所述第一聚合物的所述玻璃轉移溫度；且Tg2,萃取表示在壓力Pe下二氧化碳中的所述第二聚合物的所述玻璃轉移溫度。
本文所用的用語「彈性纖維」是指以下纖維：無稀釋劑；且具有超過100%的與任何捲曲無關的斷裂伸長率(break elongation)；且在拉伸至其長度的兩倍並保持一分鐘後釋放時，在被釋放的一分鐘內回縮至小於其初始長度的1.5倍。彈性纖維的實例包括斯潘得克斯、聚醚酯纖維、及彈性酯。
本文所用的用語「非彈性伴纖維」是指並非彈性纖維的纖維。
除非另外指明，否則本文所用的用語「聚合物」是指由諸多重複子單元構成且具有至少10千道耳頓(kDa)的分子量的合成巨分子或天然巨分子。
本文所用的用語「玻璃轉移」是指非晶材料(或處於半晶質材料內的非晶區)自硬且相對脆性狀態成為熔融或橡膠狀狀態的可逆轉移。在大氣條件下使用在美國材料試驗協會(American Society for Testing Material，ASTM)標準E1545-11中所述的方法(藉由熱機械分析而對玻璃轉移溫度進行賦值的標準試驗方法(Standard Test Method for Assignment of the Glass Transition Temperature by Thermomechanical Analysis))來確定玻璃轉移溫度T1及T2。可使用由鐘(Zhong)等人所述的微差掃描熱量法 (differential scanning calorimetry，DSC)方法(聚(對苯二甲酸乙二醇酯)/二氧化碳系統的熱轉移的高壓微差掃描熱量法研究(High-pressure DSC study of thermal transitions of a poly(ethylene terephthalate)/carbon dioxide system)，聚合物(Polymer)，40(13)，1999年6月，829-3834)來確定玻璃轉移溫度Tg1,染色、Tg1,萃取、Tg2,染色、及Tg2,萃取。
本文所用的用語「染料」是指染料體或各染料體的組合。
本文所用的用語「染料體」是指可因著色物質對基材的親和力及/或反應性而用於對所述基材染色的著色化學物質。
本文所用的用語「分散染料體」是指實質上不溶於水的染料體。
本文所用的用語「反應性分散染料體」是指能夠與非彈性伴纖維的組分反應的分散染料體。
在本發明方法中被染色的基材較佳為紗線、織物、或成衣。更佳地，所述基材為織物、進一步更佳地為針織物、機織物、或非織物。
基材中的彈性纖維通常表示至少1重量%、更佳地1重量%至35重量%、以及最佳地3重量%至20重量%的基材。非彈性伴纖維通常表示至少65重量%、更佳地65重量%至99重量%、以及最佳地80重量%至97重量%的基材。
彈性纖維及伴纖維一起較佳地構成至少30重量%、更佳地至少50重量%、以及最佳地至少80重量%的基材。
基材中的彈性纖維及非彈性伴纖維兩者可由單一聚合物或者二種或更多種聚合物的混合物構成。
彈性纖維通常包含小於20重量%的構成至少30重量%的非彈性纖維的第二聚合物。更佳地，彈性纖維包含小於10重量%、最佳地小於5重量%的第二聚合物。
彈性纖維中的第一聚合物的量較佳為至少60重量%、更佳地至少80重量%、以及最佳地至少90重量%。
第一聚合物的玻璃轉移溫度T1較佳地低於40℃、更佳地低於20℃、以及最佳地為-70℃至0℃。
第一聚合物的玻璃轉移溫度Tg1,萃取較佳地低於30℃、更佳地低於10℃、以及最佳地為-75℃至-5℃。
根據特佳的實施例，第一聚合物包含至少85重量%的分段聚胺基甲酸酯。斯潘得克斯是此種第一聚合物的實例。
伴纖維通常包含小於20重量%的構成至少30重量%的彈性纖維的第一聚合物。更佳地，伴纖維包含小於10重量%、最佳地小於5重量%的第一聚合物。
伴纖維通常包含至少60重量%、較佳地至少80重量%、以及最佳地至少90重量%的第二聚合物。
根據本發明的有利實施例，第二聚合物具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度T2，且所述方法包括以下步驟：˙在壓力Pd及超過Tg2,染色的溫度Td下使基材與染色介質接觸；以及 ˙在低於Tg2,萃取的溫度下使預染色基材與萃取介質接觸：Tg2,染色表示在壓力Pd下二氧化碳中的第二聚合物的玻璃轉移溫度。
藉由在超過Tg2,染色的溫度下使基材與染色介質接觸來確保染料易於被第二聚合物吸收。藉由在低於Tg2,萃取的溫度下使預染色基材與萃取介質接觸來進一步確保自伴纖維萃取染料的最小化。
在所述染色方法的此特定實施例中，所述基材較佳地在較Tg2,染色高至少5℃、更佳地高至少15℃、以及最佳地高至少25℃的溫度下與所述染色介質接觸。
所述預染色基材較佳地在較Tg2,萃取低至少2℃、更佳地較Tg2,萃取低至少4℃、以及最佳地較Tg2,萃取低至少5℃的溫度下與所述萃取介質接觸。
第二聚合物的玻璃轉移溫度T2較佳為至少30℃、更佳地40℃至100℃、以及最佳地45℃至80℃。玻璃轉移溫度T2通常較玻璃轉移溫度T1高至少20℃、更佳地高至少40℃、以及最佳地為70℃至130℃。
根據前述實施例所採用的第二聚合物的玻璃轉移溫度Tg2,萃取較佳為至少10℃、更佳地20℃至100℃、以及最佳地30℃至80℃。玻璃轉移溫度Tg2,萃取通常較玻璃轉移溫度Tg1,萃取高至少20℃、更佳地高至少40℃、以及最佳地為70℃至130℃
根據本發明染色方法的另一實施例，第二聚合物是纖維 素，且所述方法包括以下步驟：使基材與包含反應性染料體的染色介質接觸，然後在不高於120℃的溫度下使預染色基材與萃取介質接觸。較佳地，在此實施例中所採用的反應性染料是反應性分散染料體。
第二聚合物較佳地選自聚酯、耐綸、人造絲、纖維素、聚芳醯胺、蠶絲、羊毛、聚烯烴、及其組合。更佳地，第二聚合物選自聚酯、纖維素、及其組合。棉是可合適地用作第二聚合物的纖維素聚合物的實例。最佳地，第二聚合物是聚酯。
在本發明方法中所應用的染色介質所包含的染料的濃度通常為5×10-5重量%至10-1重量%、更佳地10-4重量%至5×10-2重量%、以及最佳地2.5×10-4重量%至10-2重量%。
包含於染色介質中的染料較佳地包含選自分散染料體、反應性染料體、甕染料體、酸性染料體、及直接染料體的一種或多種染料體。較佳地，染料包含不與彈性纖維反應的一種或多種染料體。
本發明的益處特別是在以分散染料體(包含反應性分散染料體及非反應性分散染料體)對基材染色時領會到。因此，在特佳的實施例中，根據本發明的所採用的染料包括分散染料體。分散染料體較佳地構成至少50重量%、更佳地至少80重量%、以及最佳地至少90重量%的包含於染色介質中的染料體。
根據特佳的實施例，染色介質包含5×10-5重量%至10-1重量%、更佳地10-4重量%至5×10-2重量%、以及最佳地2.5×10-4 重量%至10-2重量%的一種或多種分散染料體。
本發明方法中所使用的染色介質較佳為流體、更佳為選自超臨界流體、液化氣體、及水液體的流體。更佳地，本發明方法中所採用的染色介質包含至少50重量%的超臨界流體、液化氣體、或水液體。
除流體及染料之外亦可合適地存在於染色介質中的其他組分包括共溶劑、例如水或醇等纖維膨脹劑、例如酸或鹼等反應觸媒、界面活性劑、整理加工劑(例如，軟化劑、防水劑及防汙劑、阻燃劑、抗靜電劑)、及其組合。
根據一個較佳實施例，染色介質包含至少50重量%的超臨界流體。更較佳地，染色介質包含至少70重量%的超臨界流體、最佳地至少80重量%的超臨界流體。
根據此實施例所採用的染色介質有利地包含至少70重量%、更佳地至少80重量%、以及最佳地至少90重量%的二氧化碳。
包含超臨界流體的染色介質較佳地具有超過50巴、更佳地超過100巴、以及最佳地介於200巴至400巴範圍內的壓力。
根據另一有利的實施例，染色介質包含至少50重量%、更佳地至少70重量%、以及最佳地至少80重量%的水液體。
預染色基材通常包含按其中所包含的纖維的重量來計算至少0.01%、更佳地至少0.05%、以及最佳地0.1%至4%的染料。換言之，預染色基材較佳地包含至少0.01重量%、更佳地至少0.05重量%、以及最佳地至少0.1重量%的染料。
預染色基材較佳地在超過Tg1,萃取至少5℃、更佳地至少10℃、以及最佳地至少60℃的溫度下與萃取介質接觸。換言之，基材較佳地在至少-10℃、更佳地10℃至60℃、以及最佳地15℃至55℃的溫度下與萃取介質接觸。
在本發明方法中用以自彈性纖維選擇性地移除染料的萃取介質通常包含至少60重量%、更佳地至少70重量%、以及最佳地至少80重量%的超臨界二氧化碳或液化二氧化碳。根據特佳的實施例，萃取介質包含規定濃度的超臨界二氧化碳。
可合適地存在於萃取介質中的其他組分包括共溶劑、水、氣體、界面活性劑、及其組合。
預染色基材通常在超過50巴的壓力下、更佳地在至少100巴的壓力下、以及最佳地在介於50巴至400巴範圍內的壓力下與萃取介質接觸。
在本發明方法的步驟a)與步驟b)之間，可在壓力下保持基材。作為另外一種選擇，在步驟a)與步驟b)之間將壓力減小至大氣壓力。較佳地，在步驟a)與步驟b)之間將基材保持於至少50巴的壓力下。
通常，預染色基材在介於10℃至80℃範圍內、更佳地介於15℃至70℃範圍內、以及最佳地介於15℃至50℃範圍內的溫度下與萃取介質接觸。
作為使預染色基材與萃取介質接觸的結果，自其移除通常至少30重量%、更佳地至少40重量%、以及最佳地至少50重 量%的包含於彈性纖維中的染料。儘管本發明方法使得能夠幾乎完全移除包含於彈性纖維中的染料，但自彈性纖維移除足以在染色基材中達成可接受的色堅牢度的染料通常是足夠的且為實際上經濟的。
藉由本發明方法而獲得的染色基材較佳為下文所述的染色基材。
本發明的另一態樣是有關於一種染色基材，所述染色基材包含：(i)彈性纖維，包含至少30重量%的第一聚合物及0.01毫克/千克至10克/千克的第一染料，所述第一聚合物具有低於60℃的玻璃轉移溫度T1；以及(ii)非彈性伴纖維，包含大於50重量%的第二聚合物及至少1克/千克的第二染料，所述第二聚合物是無玻璃轉移溫度的聚合物或具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度T2的聚合物；其中所述第一染料及所述第二染料是由相同的一種或多種染料體構成；且其中所述彈性纖維中的所述第一染料的濃度較所述伴纖維中的所述第二染料的濃度低至少三倍。
所述彈性纖維中的所述第一染料的濃度等於包含於所述彈性纖維中的所述一種或多種染料體的濃度之和。同樣地，所述伴纖維中的所述第二染料的濃度等於包含於所述伴纖維中的所述一種或多種染料體的濃度之和。
若以包含二種或更多種染料體的相同組合的染料對基材 染色，則所述染料體的此特定組合存在於所述染色基材的彈性纖維及伴纖維中。假若已使用此種組合來對基材染色，則彈性纖維中的第一染料的組成與伴纖維中的第二染料的組成將通常是不同的。舉例而言，若已使用染料體A與染料體B為1：1的混合物來對基材染色，則在染料體A對彈性纖維的親和力高於染料體B且染料體B對伴纖維的親和力高於染料體A時，染料體A可為彈性纖維中的第一染料的主要組分，而染料體B可為伴纖維中的第二染料的主要組分。
由於彈性纖維相較於染色伴纖維具有非常低的染料含量，因此本發明的染色(及隨後萃取)基材是獨特的。通常，彈性纖維包含小於8克/千克、更佳地小於6克/千克、以及最佳地小於2克/千克的第一染料。
染色基材中的伴纖維較佳地包含至少3克/千克、更佳地至少4克/千克、以及最佳地5克/千克至30克/千克的第二染料。
根據本發明的特佳的實施例，彈性纖維中的第一染料的濃度較伴纖維中的第二染料的濃度低至少3.2倍、更佳地低至少3.5倍、進一步更佳地低至少4倍、以及最佳地低至少5倍。
染色基材較佳地為染色紗線、染色織物、或染色成衣。更佳地，染色基材為染色織物、進一步更佳地為染色針織物、染色機織物、或染色非織物。
彈性纖維通常佔本發明的染色基材的至少1重量%、更佳地1重量%至35重量%、以及最佳地3重量%至20重量%。非彈 性伴纖維通常佔染色基材的至少50重量%、更佳地65重量%至99重量%、以及最佳地80重量%至97重量%的。彈性纖維與非彈性伴纖維一起較佳地構成至少30重量%、更佳地至少50重量%、以及最佳地至少80重量%的染色基材。
包含於染色基材中的彈性纖維較佳為前文所述的彈性纖維。同樣地，染色基材中的非彈性伴纖維較佳為前文所述的伴纖維。
彈性纖維中的第一染料通常包含至少70重量%、更佳地至少75重量%、以及最佳地至少80重量%的分散染料。
伴纖維中的第二染料通常包含至少70重量%、更佳地至少75重量%、以及最佳地至少80重量%的分散染料。
本發明的染色基材通常包含實際上無色的彈性纖維以及著色強烈的非彈性伴纖維。因此，在較佳實施例中，彈性纖維的色彩強度(colour intensity)低於K/S=5、更佳地低於K/S=4、以及最佳地低於K/S=3，其中K/S是色彩深度(colour depth)的庫貝卡孟克(Kubelka Munk)量度，即紡織行業中的公認標準。
染色基材中的伴纖維的色彩強度通常超過K/S=6，更佳地所述色彩強度超過K/S=7，且最佳地所述色彩強度超過K/S=8。
彈性纖維的色彩強度(K/S)較伴纖維的色彩強度低較佳地至少2倍、更佳地至少2.5倍、以及最佳地至少3倍。
由於本發明的染色基材中的彈性纖維的染色濃度低，因 此染色基材的色堅牢度非常高。
本發明的染色基材對於著色至二乙酸酯、漂白棉、聚醯胺、聚酯、丙烯酸、及羊毛上通常具有至少3以及更佳地至少4的耐洗堅牢度，其中藉由國際標準ISO 105來界定並確定堅牢度。
根據另一較佳實施例，染色基材具有至少3、更佳地至少4的耐乾式摩擦堅牢度及耐濕式摩擦堅牢度，其中藉由國際標準ISO 105來界定並確定堅牢度。
根據再一較佳實施例，染色基材具有至少3、更佳地至少4的滲透色堅牢度(migration fastness)，其中藉由國際標準ISO 105來界定並確定堅牢度。
根據特佳的實施例，能夠獲得且進一步更佳地藉由本文所述的染色方法來獲得染色基材。
本發明的進一步的態樣是有關於一種包含前文所述的染色基材的製品，所述製品選自服裝、鞋類、室內裝飾品、汽車用紡織品、工業用紡織品、醫用紡織品、及飾品。
藉由以下非限制性實例來進一步說明本發明。
實例
實例1
在超臨界二氧化碳(scCO2)中使用圖1中示意性地繪示的染色機器對包含聚酯(PES)及氨綸(EL)的混紡的針織及洗淨紡織品進行了染色。所述紡織品包含12%的EL及88%的PES。
所採用的染料是由3種分散染料體的混合物組成。所使 用的染料體的類型及被引入至染色機器(100升)的染料的量(以紡織品的重量%計)示於表1中。
Figure 106104830-A0305-02-0022-1
圖1中所繪示的染色機器包括以下元件：
1.染色容器
2.CO2儲存容器
3.染料保持器
4.加熱器
5.減壓閥
6.分離器
7.循環幫浦
8.增壓幫浦
在染色機器中使用以下程序對紡織品樣品進行了染色：- 向染料保持器中引入了染料；- 向染色容器中引入了紡織品；- 關閉了染色容器；- 使用增壓幫浦來達成250巴的壓力而將CO2自儲存容器經由加熱器泵送至染色容器中；- 接通了循環幫浦以使得超臨界二氧化碳連續地循環經過染料保持器及紡織品達60分鐘。在循環的前幾分鐘期間，加熱器使 所述條件達到了120℃及250巴。
以此種方式，同時達成了染料溶解至超臨界二氧化碳中以及染料浸染至紡織品中。
在染色程序已完成之後，藉由以下方式使CO2返回至儲存容器：經由減壓閥進行減壓、經由分離器容器以捕獲在減壓期間沉澱的染料、以及在將CO2引入至儲存容器中之前最終經由使CO2為液體的冷凝器(圖中未示出)以準備再次用於下一批處理。
自染色容器中取出了染色紡織品並關於堅牢度性質及色彩進行了分析(參見表2)。
接著，將染色紡織品放回至染色容器中且如上所述再次以超臨界二氧化碳填充了所述容器。此時染料保持器中不存在染料，且將循環條件設定為40℃及250巴。在循環期間，在120分鐘的萃取時間期間使增壓幫浦與循環幫浦保持一起運行。以此種方式，確保了自分離器中的循環的超臨界二氧化碳連續地移除了萃取染料。以與上述相同的方式進行了減壓。
再次，自染色容器中取出了紡織品並對堅牢度性質及色彩進行分析。該些分析的結果示於表2中。使用紡織品分光光度計將染色後的色彩與萃取後的色彩進行了比較。未偵測到可量測色彩差異或可見色彩差異，此指示染色產物的品質不受萃取製程影響。
Figure 106104830-A0305-02-0023-2
Figure 106104830-A0305-02-0024-3
 1 在1至5的尺度上對耐洗堅牢度及耐乾式磨擦堅牢度兩者進行了評級，其中評級為5表示可以忽略的至乙酸酯、棉、聚醯胺、聚酯、丙烯酸、及羊毛上的著色，而評級為1表示最大的著色。
1:染色容器
2:CO2儲存容器
3:染料保持器
4:加熱器
5:減壓閥
6:分離器
7:循環幫浦
8:增壓幫浦

Claims (24)

  1. 一種包含(i)彈性纖維及(ii)非彈性伴纖維之基材的染色方法，所述彈性纖維包含至少30重量%的具有低於60℃的玻璃轉移溫度T1的第一聚合物，所述非彈性伴纖維包含大於50重量%的第二聚合物，所述第二聚合物是無玻璃轉移溫度的聚合物或具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度T2的聚合物，所述方法包括：a)使所述基材與染色介質接觸，以生產包含染色彈性纖維及染色伴纖維的預染色基材；以及b)在溫度Te及壓力Pe下使所述預染色基材與萃取介質接觸，以生產高堅牢度染色基材，所述萃取介質包含至少50重量%的超臨界二氧化碳或液化二氧化碳；其中Te超過Tg1,萃取，且其中假若所述伴纖維包含大於50重量%的具有玻璃轉移溫度T2的聚合物，則Te低於Tg2,萃取；Tg1,萃取表示在壓力Pe下二氧化碳中的所述第一聚合物的所述玻璃轉移溫度；且Tg2,萃取表示在壓力Pe下二氧化碳中的所述第二聚合物的所述玻璃轉移溫度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述染色介質包含至少50重量%的超臨界流體及染料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中所述染色介質包含至少70重量%的二氧化碳。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的方法，其中所述 染色介質具有超過50巴的壓力。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述染色介質包含至少50重量%的水液體及染料。
  6. 如申請專利範圍第2項或第5項所述的方法，其中所述染料包括分散染料體。
  7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中所述第二聚合物具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度T2，且其中所述方法包括以下步驟：在壓力Pd及超過Tg2,染色的溫度Td下使所述基材接觸所述染色介質，然後在低於Tg2,萃取的溫度下使所述預染色基材與所述萃取介質接觸；Tg2,染色表示在壓力Pd下二氧化碳中的所述第二聚合物的所述玻璃轉移溫度。
  8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中所述第二聚合物是纖維素且其中所述方法包括以下步驟：使所述基材與包含反應性染料體的染色介質接觸，然後在不高於120℃的溫度下使所述預染色基材與所述萃取介質接觸。
  9. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中在超過50巴的壓力下使所述預染色基材與所述萃取介質接觸。
  10. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中所述基材是紗線、織物、或成衣。
  11. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中所述彈性纖維包含至少60重量%的所述第一聚合物。
  12. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中所述伴纖維包含至少60%的所述第二聚合物。
  13. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中所述第一聚合物包含至少85重量%的分段聚胺基甲酸酯。
  14. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中所述第二聚合物選自聚酯、耐綸、人造絲、纖維素、聚芳醯胺、蠶絲、羊毛、聚烯烴、及其組合。
  15. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中在介於10℃至60℃範圍內的溫度下使所述預染色基材與所述萃取介質接觸。
  16. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法，其中藉由所述萃取介質來移除包含於所述彈性纖維中的至少30重量%的所述染料。
  17. 一種染色基材，包含：(i)彈性纖維，包含至少30重量%的第一聚合物及0.01毫克/千克至10克/千克的第一染料，所述第一聚合物具有低於60℃的玻璃轉移溫度T1；以及(ii)非彈性伴纖維，包含大於50重量%的第二聚合物及至少1克/千克的第二染料，所述第二聚合物是無玻璃轉移溫度的聚合物或具有較T1高至少20℃的玻璃轉移溫度T2的聚合物；其中所述第一染料及所述第二染料是由相同的一種或多種染 料體構成；且其中所述彈性纖維中的所述第一染料的濃度較所述伴纖維中的所述第二染料的濃度低至少三倍。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的染色基材，其中所述染色基材中的基材是紗線、織物、或成衣。
  19. 如申請專利範圍第17項或第18項所述的染色基材，其中所述彈性纖維與所述伴纖維一起構成至少30重量%的所述染色基材。
  20. 如申請專利範圍第17項或第18項所述的染色基材，其中所述第一聚合物包含至少85重量%的分段聚胺基甲酸酯。
  21. 如申請專利範圍第17項或第18項所述的染色基材，其中所述第二聚合物選自聚酯、耐綸、人造絲、纖維素、聚芳醯胺、蠶絲、羊毛、聚烯烴、及其組合。
  22. 如申請專利範圍第17項或第18項所述的染色基材，其中所述染色基材對於著色至二乙酸酯、漂白棉、聚醯胺、聚酯、丙烯酸、及羊毛上具有至少3的耐洗堅牢度，其中藉由國際標準ISO 105來界定並確定堅牢度。
  23. 如申請專利範圍第17項或第18項所述的染色基材，其中藉由如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的方法來獲得所述染色基材。
  24. 一種製品，包含如申請專利範圍第17項至第23項中任一項所述的染色基材，所述製品選自服裝、鞋類、室內裝飾品、汽車用紡織品、工業用紡織品、醫用紡織品、及飾品。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3906981A1 (en) 2020-05-07 2021-11-10 Feyecon Development & Implementation B.V. Method for extraction using carbon dioxide
WO2022080024A1 (ja) * 2020-10-16 2022-04-21 株式会社カネカ アクリル系繊維の染色方法及び染色されたアクリル系繊維の製造方法
US11802370B2 (en) * 2021-02-24 2023-10-31 The Hong Kong Research Institute Of Textiles And Apparel Limited Method for decolorizing textiles

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1394218A1 (en) * 2002-07-29 2004-03-03 DyStar Textilfarben GmbH & Co. Deutschland KG Non-azo disperse dye mixtures
EP2672002A1 (en) * 2011-02-02 2013-12-11 YKK Corporation Cleaning method and cleaning device
CN104379832A (zh) * 2012-07-02 2015-02-25 亨茨曼纺织货品（德国）有限责任公司 用于染色或整理纤维材料的方法和组合物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6613103B2 (en) 2000-12-13 2003-09-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for dyeing fabric comprising elastomeric fiber
JP2002363869A (ja) * 2001-06-04 2002-12-18 Asahi Kasei Corp 繊維製品の染色方法
DE102011008683A1 (de) * 2011-01-15 2012-07-19 Dystar Colours Distribution Gmbh Dispersionsfarbstoffmischungen, ihre Herstellung und Verwendung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1394218A1 (en) * 2002-07-29 2004-03-03 DyStar Textilfarben GmbH & Co. Deutschland KG Non-azo disperse dye mixtures
EP2672002A1 (en) * 2011-02-02 2013-12-11 YKK Corporation Cleaning method and cleaning device
CN104379832A (zh) * 2012-07-02 2015-02-25 亨茨曼纺织货品（德国）有限责任公司 用于染色或整理纤维材料的方法和组合物

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