CN103044964A

CN103044964A - 染料组合物及其用于聚酯纤维织物碱性染色的方法

Info

Publication number: CN103044964A
Application number: CN2012105328992A
Authority: CN
Inventors: 仇明慧; 朱亚伟
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2013-04-17

Abstract

一种染料组合物，选自结构通式（I）、结构通式（II）和结构通式（III）中的一种或二种以上的混合物；或选自结构通式（IV）和结构通式（V）中的一种或二种以上的混合物；或选自结构通式（VI）、结构通式（VII）、结构通式（VIII）和结构通式（IX）中的一种或二种以上的混合物。以硼砂为介质，基于上述染料组合物进行聚酯纤维织物碱性染色的方法，能达到酸性染色的效果，且碱性染色性能优于酸性染色；本发明的方法及染料组合物的使用能实现染色短流程的要求，达到降低能耗的目的。

Description

染料组合物及其用于聚酯纤维织物碱性染色的方法

技术领域

本发明属于纺织染整技术领域，具体涉及一种染料组合物及使用该染料组合物进行聚酯纤维织物碱性染色的方法。

背景技术

聚酯纤维用分散染料染色，以前多采用酸性介质进行。为达到聚酯印染加工的节能降耗、节能减排的要求，聚酯纤维织物的染色介质必须采用碱性介质，才能实现染色短流程的要求，达到降低能耗的目的。

要实现聚酯纤维的碱性介质染色，选择耐碱性的分散染料是极为重要的前提。分散染料因结构的差异，表现出耐碱性的不同。因此选择耐碱性的分散染料是当前开发适用于聚酯碱性染色技术的基础。

从目前聚酯碱性染色的碱性介质来看，一是以纯碱等弱碱为碱性介质的，染色pH值在8～10.5，也有在此基础上，加入硼砂或甘氨酸来提高分散染料的耐碱性的染色技术；二是以氢氧化钠等强碱为碱性介质的，因此染色pH值可调节至10.5～14。但这二类碱剂都存在明显的不足：（1）当染料结构上含有羟基、酰胺基、喹啉酞酮基、邻苯酰亚胺基、苯基氰基时，这些基团会在含纯碱、氢氧化钠等碱性介质中发生水解或发生结构互变，导致染料在聚酯纤维上的得色明显下降，甚至完全不能上染于聚酯纤维。虽然，在纯碱中添加硼砂或甘氨酸，能提高分散染料的耐碱性能，但因纯碱或氢氧化钠的存在，仍导致染料会发生色变，特殊时混合染料的色相不能控制，缺乏生产的重现性。（2）因纯碱等弱碱介质、或氢氧化钠等强碱介质、或纯碱/硼砂缓冲介质，不能解决涉及易碱性水解基团分散染料的碱性染色问题，导致一些重要的鲜艳色分散染料不能用于碱性条件染色，如分散红60、分散红5、分散黄64、分散蓝60、分散蓝56等，这极大地影响到分散染料碱性条件染色技术的应用和推广。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适合碱性介质中聚酯纤维织物染色的鲜艳分散染料，以解决现有碱性介质染料色谱少、缺乏鲜艳色的严重不足，同时具有在碱性介质下能很好的对聚酯纤维织物染色的优点。

在系统研究不同分散染料结构，在不同碱性介质的耐碱性试验中，我们惊奇地发现，碱性介质为硼砂时，当染色溶液中不含有纯碱、氢氧化钠等碱剂时，原来不耐碱性的基团，如染料结构上含有羟基、酰胺基、喹啉酞酮基、邻苯酰亚胺基、苯基氰基等，都具有很好的耐碱性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的染料组合物，选自结构通式（I）、结构通式（II）和结构通式（III）中的一种或二种以上的混合物；或选自结构通式（IV）和结构通式（V）中的一种或二种以上的混合物；或选自结构通式（VI）、结构通式（VII）、结构通式（VIII）和结构通式（IX）中的一种或二种以上的混合物。

式（I）～式（III）中，R₁为-H、-Cl、-Br、-CN；R₂为-H、-Cl、-Br；R₃为-H、-CH₃、-C₂H₅、-OCH₃、-OC₂H₅；R₄为-H、-NHCOCH₃、-NHCOC₂H₅；R₅为-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-CH₂-C₆H₅、-C₂H₄CN、-C₃H₆CN；R₆为-C₂H₅、-C₃H₇、-CH₂-C₆H₅、-C₂H₄OH、-C₃H₆OH；R₇为-H、-Cl、-Br、-CN；R₈为-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-C₂H₄CN、-C₃H₆CN、-C₂H₄OH。

式（IV）～式（V）中，R₉和R₁₁各自独立为-H、-Cl；R₁₀为-H、-NO₂；R₁₂为-H、-CH₃、-C₂H₅、-OCH₃、-OC₂H₅；R₁₃为-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-CH₂-C₆H₅；R₁₄为-C₂H₅、-CH₂-C₆H₅、-C₂H₄CN、-C₃H₆CN。

式（VI）～式（IX）中，R₁₅为-C₃H₆OCH₃、-C₃H₆OC₂H₄OCH₃；R₁₆为-H、-SO₂-NH-C₃H₆OCH₃；R₁₇为-H、-Br；R₁₈为-Cl、-Br。

本发明的实现，极大地拓宽了分散染料的适应性，特别是找到适合硼砂介质碱性染色极为重要的鲜艳色分散染料，为分散染料的碱性染色提供了丰富的染料商品化的染料组合物，同时具有碱性染色的优点，如能去除聚酯纤维织物上的低聚物，甚至能轻度水解聚酯纤维，能获得优良的染色牢度，且能免除还原清洗，缩短染色工艺流程。

本发明还提供了一种基于上述染料组合物进行聚酯纤维织物碱性染色的方法，具体如下：

在染色机中，放入染色用水，按浴比1∶3～40放入待染聚酯纤维织物，加入硼砂和上述的染料组合物0.05～8%o.w.f，所述硼砂的用量为1～20g/L，染浴pH值为9.5～11，以1～3℃/min升温速率升温至125～135℃，保温10～90min，降温排出残液，经水洗、酸中和后出布烘干。

所述的聚酯纤维织物包括聚酯纤维、含聚酯纤维的混纺或交织物。

由于采用了上述的技术方案，本发明的基于上述染料组合物进行聚酯纤维织物碱性染色的方法，能达到酸性染色的效果，且碱性染色性能优于酸性染色；本发明的方法及染料组合物的使用能实现染色短流程的要求，达到降低能耗的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构式为VII-A的红色分散染料不同染色介质的染色效果图；

图2是本发明的结构式为IX-A的蓝色分散染料不同染色介质的染色效果图；

图3是本发明的结构式为VIII-A的黄色分散染料不同染色介质的染色效果图；

图4是本发明的染料浓度5.5wt%的黑色染料不同染色介质的染色效果图，黑色染料组成质量比为V-A蓝色染料∶II-A红色染料∶I-A黄色染料=20.2∶3.5∶7.5；

在图1~图4中，1-代表用硼砂调节，2-代表用硼砂/碳酸钠混合物调节，3-代表用碳酸钠调节。

具体实施方式

本发明公开了染料组合物及基于所述染料组合物进行聚酯纤维织物碱性染色的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当予以改进。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明中。本发明的应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1

将100Kg已退浆的聚酯梭织物放入间歇式高温高压溢流染色机中，浴比为1∶20，在40℃时分别加入4Kg硼砂和2Kg本发明的染料组合物，以每分钟1～2℃的升温速率升温到125℃，运行45分钟，放水，然后用40～50℃的清水洗涤10min，再用pH值为4.5～6.5的弱酸性溶液洗涤10min，出缸，烘干。

实施例2

将100Kg已退浆的聚酯梭织物放入间歇式高温高压溢流染色机中，浴比为1∶20，在40℃时分别加入10Kg硼砂和2Kg本发明的染料组合物，以每分钟1～2℃的升温速率升温到135℃，运行40分钟，放水，然后用40～50℃的清水洗涤10min，再用pH值为4.5～6.5的弱酸性溶液洗涤10min，出缸，烘干。

实施例3

将100Kg聚酯针织物放入间歇式高温高压溢流染色机中，浴比为1∶20，在40℃时分别加入10Kg硼砂和5Kg本发明的染料组合物，以每分钟1～2℃的升温速率升温到135℃，运行40分钟，放水，然后用40～50℃的清水洗涤10min，再用pH值为4.5～6.5的弱酸性溶液洗涤10min，出缸，烘干。

实施例4性能测试

将涤纶织物分别按常规的分散染料酸性染色工艺和本发明的硼砂介质碱性染色工艺进行染色，染色条件统一为：分散染料2%o.w.f（对纤维的质量百分数），浴比1∶30，染色温度130℃，染色时间50min。其中，酸性介质的pH值为4.5～5，用醋酸调节；碱性介质的pH值为9.8～10.3，硼砂用量分别为2g/L和5g/L。选择的分散染料见表1。染色性能用美国Hunter公司的Ultrascan-XE电脑测配色仪测试，测试条件为：光源为D₆₅光源，10°视角，试样折叠4层，测试K/S值、L*、a*和b*，取4次的平均值，染色结果见表2。

由表2可知，本发明的基于上述染料组合物进行聚酯纤维织物碱性染色的方法，能达到酸性染色的效果；与酸性条件染色相比，硼砂碱性条件染色，最大吸收波长保持不变，染色深度的变化较小，颜色特征值的变化较小，部分分散染料的硼砂碱性染色性能优于酸性染色。

为说明本发明的优势，比较本发明用硼砂调节染浴pH值和用碳酸钠、硼砂/碳酸钠混合物调节染浴pH值染色结果的差异。将涤纶织物分别按下列条件染色，分散染料3%o.w.f（对纤维的质量百分数），浴比1∶30，染色温度130℃，染色时间50min，染色pH值为10～10.2，分别用硼砂、碳酸钠、硼砂/碳酸钠混合物（质量比为1∶1）调节。测试K/S值的变化，结果见图1～图4。

由图1～图4可知，同一染料在相同的染色条件下，用硼砂为介质的K/S值最高，碳酸钠为介质的K/S值最低，而硼砂和碳酸钠混合介质的K/S值介于两者之间，这说明用硼砂为介质能获得很好的染色性。

表1供选择的分散染料

表2电脑测配色仪测试染色结果

综上所述，本发明的基于上述染料组合物进行聚酯纤维织物碱性染色的方法，能达到酸性染色的效果，且碱性染色性能优于酸性染色；本发明的方法及染料组合物的使用能实现染色短流程的要求，达到降低能耗的目的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种染料组合物，其特征在于：所述的染料组合物选自结构通式（I）、结构通式（II）和结构通式（III）中的一种或二种以上的混合物；或选自结构通式（IV）和结构通式（V）中的一种或二种以上的混合物；或选自结构通式（VI）、结构通式（VII）、结构通式（VIII）和结构通式（IX）中的一种或二种以上的混合物

式（I）～式（III）中，R₁为-H、-Cl、-Br、-CN；R₂为-H、-Cl、-Br；R₃为-H、-CH₃、-C₂H₅、-OCH₃、-OC₂H₅；R₄为-H、-NHCOCH₃、-NHCOC₂H₅；R₅为-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-CH₂-C₆H₅、-C₂H₄CN、-C₃H₆CN；R₆为-C₂H₅、-C₃H₇、-CH₂-C₆H₅、-C₂H₄OH、-C₃H₆OH；R₇为-H、-Cl、-Br、-CN；R₈为-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-C₂H₄CN、-C₃H₆CN、-C₂H₄OH；

式（IV）～式（V）中，R₉和R₁₁各自独立为-H、-Cl；R₁₀为-H、-NO₂；R₁₂为-H、-CH₃、-C₂H₅、-OCH₃、-OC₂H₅；R₁₃为-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-CH₂-C₆H₅；R₁₄为-C₂H₅、-CH₂-C₆H₅、-C₂H₄CN、-C₃H₆CN；

式（VI）～式（IX）中，R15为-C3H6OCH3、-C3H6OC2H4OCH3；R16为-H、-SO2-NH-C3H6OCH3；R17为-H、-Br；R18为-Cl、-Br。

2.一种基于权利要求1所述的染料组合物进行聚酯纤维织物碱性染色的方法，其特征在于，具体如下：

在染色机中，放入染色用水，按浴比1∶3～40放入待染聚酯纤维织物，加入硼砂和权利要求1所述的染料组合物0.05～8%o.w.f，所述硼砂的用量为1～20g/L，染浴pH值为9.5～11，以1～3℃/min升温速率升温至125～135℃，保温10～90min，降温排出残液，经水洗、酸中和后出布烘干。

3.根据权利要求2所述的聚酯纤维织物碱性染色的方法，其特征在于：所述的聚酯纤维织物包括聚酯纤维、含聚酯纤维的混纺或交织物。