专利名称：染色助剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及染色助剂以及纺织纤维材料的单浴单级染色方法。
棉花中含有天然杂质，比如腊、腊状物质、蛋白质、种仔壳、棉铃和果胶，以及加工过程中带入的杂质，如烷烃和/或矿物油。羊毛、再生纤维比如粘胶纤维(Viskose-Reyon)，合成纤维比如聚酯和聚酰胺中的杂质来自处理这些材料用的加工助剂(Prapara-tionsmitteln)(见Chwala/Anger“HandbuchderTextilhilfsmittel”，526-528页，537页，558页以后，VerlagChemieWeinheim，1977)。为了得到染色均匀的纺织纤维材料，特别是含纤维素的纺织纤维材料，一般要对这些织物作予处理。予处理的任务是将上面列举的一些杂质尽可能彻底地从纤维材料中除去。这样才能赋予纤维材料在以后的染整过程中所必需具有的较高亲水性和吸收能力。特别是在染色过程中，织物亲水性不充分以及吸收能力太低会引起染料染不上或是染色不匀，难以或不可能校正。
而予处理则带来了必须进行多级操作的缺陷。为缩短织物染色加工过程，近年来发展了一种方法使单独的予处理过程不再是必要的(见Chwala/Anger“HandbuchderTextilhilfs-mittel”，528-529页，VerlagChemieWeinheim，1977)。单浴单级染色就是这样的一种方法。在此方法中织物经一级予处理就染上色，染浴中含有为予处理所必须的化学品，如润湿剂、洗涤剂、分散剂、匀染剂和/或碱以及染料。在德国专利说明书DE3643752中所说明的单浴/单级的、无载体(Carrie-rfrei)可染的聚酯纤维和纤维素纤维混合染色法是在有分散染料和活性染料必要时还有助剂存在时，在PH值在6和8.5之间，温度在90℃和105℃之间下进行的。
但用已知的单浴单级染色法往往不能满意地达到织物的染色均匀性，色度(Farbtiefe)，坚牢度方面的高要求。本发明任务在于开发一些染色助剂，这些染色助剂在使用单浴单级过程中能在织物上均匀和牢固地染上颜色，并且加入这些助剂还应对染色纤维材料的应用牢度如耐光牢度、耐摩牢度、耐润湿牢度无不利影响。
人们意外地发现有一些混合物能满足对纺织纤维材料尤其是对含纤维素的纺织纤维材料所提出的染色性能方面的高要求。这些混合物含有一定数量和一定重量比的下述化合物1.C8-24烷基醇的硫酸酯和/或C8-24烯基醇的硫酸酯和/或C14-18烷基磺酸盐和/或C10-14烷基苯磺酸盐，2.带20-50摩尔环氧乙烷的蓖麻油和/或烷氧基化的C8-24烷基醇和/或烷氧基化的C8-24烯基醇和/或烷氧基化的C8-12烷基酚，3.硫酸化的羟烷基-烷基聚烷二醇醚和4.C2-12烷基醇。
与此相应，本发明的对象为含有阴离子的和非离子的表面活性剂的染色助剂，其特征在于这些染色助剂含有1-60%(重量)由下列化合物组成的表面活性剂活性物质
a)C8-12烷基醇的硫酸酯和/或C8-24烯基醇的硫酸酯和/或C14-18烷基磺酸盐和/或C10-14烷基苯磺酸盐，其形式为碱金属盐、铵盐和/或胺盐。
b)带20-50摩尔环氧乙烷的蓖麻油和/或烷氧基化的C8-24烷基醇和/或烷氧基化的C8-24烯基醇和/或烷氧基化的C8-12烷氧基酚。
1-25%(重量)硫酸化的羟烷基-烷基聚烷二醇醚活性物质，其通式Ⅰ
式中R是有1-6碳原子的烷基，R1是有6-18碳原子的烷基，M是碱金属阳离子或铵阳离子，N为2或3，X为2到10之间的一个数。
1-30%(重量)C2-12烷基醇活性物质。用量比活性物质重量比为表面活性剂a对b之比在5∶1和1∶5之间，表面活性剂a和b对硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚之比在1∶1和4∶1之间，表面活性剂a和b和硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚对烷基醇之比在1∶1和5∶1之间。
本发明的纺织助剂主要含有1-40%(重量)表面活性剂a和b活性物质。
1-20%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚活性物质。
1-30%(重量)C2-12烷基醇活性物质。
将烷基醇的硫酸盐和/或烯基醇的硫酸盐制备成它们的碱金属盐形式，铵盐和/或胺盐是按已知方法通过对相应的烷基醇和/或烯基醇用氯磺酸或三氧化硫进行硫酸化完成的。这样产生的醇的硫酸半酯(Schwefelsaurehalbester)紧接着用例如碱记如氢氧化钠溶液，氨或链烷醇胺如单乙醇胺或三乙醇胺中和(见Winnacker/Kuchler in“Chemische Technologie”卷7，第120-123页，Carl Hanser Verlag Munchen-Wien1986)。离析物烷基醇和/或烯基醇可以是直链或支链的来自天然物或是合成的，並具有8-24个碳原子，主要是12-18个碳原子。例如烷基醇或烯基醇就有辛醇、癸醇、十二烷醇、十四烷醇十六烷醇、十八烷醇、油醇和廿二烷醇以及这些醇的混合物。主要使用的是十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇或十八烷醇、这些醇的混合物或主要是C12-18烷醇和/或C12-18烯基醇比如椰子油醇或塔尔油醇的混合醇。
带14-18个碳原子的烷基磺酸盐的碱金属盐，铵盐和/或胺盐在工业上可以通过用例如So2和氧在有自由基生成物如臭氧、有机过氧化物或紫外线存在下将直链烷转化而成(见Winnaker/Kuchler in“Chemische Technologie”，第四版，卷7，第114-116页，Carl Hanser Verlag Munchen-Wien 1986)。
碱金属盐，铵盐或胺盐形式的C10-14烷基苯磺酸盐是按已知工业方法，用磺化剂如So3/空气混合气，So3/氮混合气，硫酸或发烟硫酸将C10-14烷基苯进行转化而成(见Winnacker/Kuchler in“Chemische Technologie”，第四版，卷7，第111-114页，Carl Hanser Verlag Munchen-Wien1986)。
带20-50摩尔环氧乙烷的蓖麻油，烷氧基化的C8-24烷基醇和/或烷氧基化的C8-24烯基醇和烷氧基化的烷基苯酚是按已知工业方法用环氧乙烷和/或环氧丙烷将蓖麻油或来自天然和/或人工合成的直链和/或支链的烷基醇和/或烯基醇或烷基酚进行烷氧基化制成的(比如见“Chemische Technologie”，卷7，第131-132页Carl Hanser Verlag.Munchen-Wien(1986))。所得的烷氧基化物的相当于被加成的环氧烷摩尔数的平均烷氧基化度，在用蓖麻油时主要在30-50之间，在用烷基醇和/或烯基醇时主要在3和10之间，尤其是在4和8之间，在用烷基苯酚时主要在1和20之间。适合于作上述醇和醇混合物的是带有8-24个碳原子的，尤其是带有12-18个碳原子的烷基醇和/或烯基醇。
硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚可以按EP299370中所述的方法，通过用氯磺酸或So3/惰性气体混合物对通式Ⅱ
所示的羟烷基-烷基聚烷二醇醚进行硫酸化，然后用例如碱液如氢氧化钠溶液，氨或胺诸如C1-4烷基胺或三乙醇胺进行中和而制得通式Ⅱ所示的醚可按EP299370由通式Ⅲ
所示的环氧化物和通式Ⅳ
所示的烷氧基化的直链或支链烷基醇在100和180℃之间的温度下，最好在150和160℃之间，在有催化剂例如乙醇钠存在下进行反应而得到。可优先使用通式Ⅰ所示的硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚，式Ⅰ中R为有2-5个碳原子的直链烷基或支链烷基，R1为有8-16个碳原子的直链或支链烷基，M为碱金属阳离子，n＝2和X为2和5之间的一个数。
按本发明的混合物中的第四组份-C2-12烷醇可以是直链或支链的，来自天然物或人工合成的。最好使用有6-10个碳原子的烷基醇，比如2-乙基己醇、正辛醇和或正癸醇。
其它的发明对象是在有阴离子和/或非离子表面活性剂存在下，纺织纤维材料的单浴单级染色法，其特征为在20和95℃之间的温度下，用含水的染液(WaβrigenFarbeflotten)处理纺织纤维材料，并在染色结束后在80和100℃之间的温度下进行后处理。每升含水的染液中含有0.1-2.0克表面活性剂活性物质，其组成为a)以其碱金属盐，铵盐和/或胺盐形式出现的C8-24烷醇硫酸盐和/或C8-24烯醇硫酸盐和/或C14-18烷基磺酸盐和/或C10-14烷基苯磺酸盐。
b)带有20-50摩尔环氧乙烷的蓖麻油和/或烷氧基化的C8-24烷醇和/或烷氧基化C8-12烯醇和/或烷氧基化的C8-12烷基酚。0.05-1.0克由通式Ⅰ所示的硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚活性物质。式中R是有1-6个碳原子的烷基，R1是有6-18个碳原子的烷基，M为碱金属阳离子或铵离子，n为2或3，X是2和10之间的一个数。
0.1-2.0克C2-12烷醇活性物质。
其中活性物质重量比为表面活性剂a对表面活性剂b之比在5∶1和1∶5之间，表面活性剂a和b对硫酸化烃烷基-烷基聚烷二醇醚之比在1∶1和4∶1之间，表面活性剂a和b和羟烷基-烷基聚烷二醇醚对烷醇之比在1∶1和5∶1之间。
最好每升染液使用0.3到1.2克由表面活性剂a和b组成的活性物质，0.1到0.6克硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚活性物质，和0.2到0.6克C2-12烷基醇活性物质。
以织物重量为基准，含水的染液中除了含有本发明的混合物外还有0.5到5.0重量%染料。作为染料使用的有活性染料、直接染料、还原染料、分散染料、偶氮染料、硫化染料、酸性染料和/或金属络合染料和/或色素，这取决于所处理的纺织纤维材料。作为选用组份，染液中含有脂肪族C8-24羧酸如氢化硬脂油酸和/或椰子油酸，含有C8-24烷基胺如牛脂胺，含有消泡剂比如以矿物油或硅为基础的消泡剂。每升染液中含有这些物质的总量为0.1到1克。纺织纤维材料比如以纤织品、布料、编织品或纱线形式存在的棉花、粘胶纤维、羊毛、棉/聚酯混纺物或棉/聚酰胺混纺物是用浸染法染色的，即在20和45℃之间的温度下使织物与含水的染液接触而染上色。浴比在1∶5和1∶30之间，最好在1∶10和1∶20之间。紧接着在相同或更高温度下，最好分多批向染液中添加电解质比如芒硝和/或食盐，添加的数量为每升染液中加30到80克和每升染液中添加2到20克碳酸钠或NaOH，染色结束后，为改善纺织材料耐用性，用已知方法在温度为25和98℃之间进行后处理，这时每升染液中添加0.5到1.5克后处理剂如Henkel合资股份公司厂家制的Locanil RB，洗涤剂和/或阴离子后固色剂(Nachfi-Xierungsmittel)。在经水冲洗后，在温度为50和150℃之间干燥。
添加在染液中的本发明混合物具有良好的电解质相容性，因而在含纤维素的纺织纤维材料上能产生极好的色泽深度和匀染性，从而有良好的耐用牢度如耐光和耐湿牢度。
实施例实施例1在瑞士Mathis公司制的喷射式染色设备上，在45℃用染液处理本色棉针织品(平均脂肪含量0.45%(重量))以本色棉针织品重量为基准，这种染液中含有1%(重量)的C.I活性兰71(Pro-clonturkisH-A，ICI制造)，且每升染液含有1克本发明混合物。以织物重量为基准，浴比为1∶17。紧接着提高温度，在50℃下加入25克/升的氯化钠，在60℃下加入25克/升氯化钠，在70℃下加入25克/升氯化钠。在85℃下二次加入苏打，每次10克/升。紧接着用每升染液含1克Henkel股份公司制的LocanitRB，在95℃下进行后处理，用水冲洗并在转笼烘干机中在60℃下干燥后，所得已染色的棉针织品的耐磨牢度按德国工业标准DIN54021测定。残余脂肪含量用石油醚萃取后按德国工业标准DIN54278/第一部份测定。匀染性由三个人在大约2米2大小的织物块上进行目测评判(1＝甚好，6＝甚劣)结果可从表1中得知。
1.所用的混合物的组成按本发明的混合物
23.25%(重量) C12-18脂肪醇硫酸盐，钠盐(35重量%水溶液)23.25%(重量)蓖麻油40EO23.25%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羟烷基-烷基聚乙二醇醚(R＝正丁基，R1＝正十二烷基，X＝2.5，48重量%水溶液)23.25%(重量)2-乙基己醇7%(重量)消泡剂R340(矿物油消泡剂，Henkel合资股份公司)对比混合物1与本发明混合物相同但无硫酸化羟烷基-烷基聚乙二醇醚7重量%消泡剂R340，其余各组份各为31%(重量)。
对比混合物293%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羟烷基-烷基聚乙二醇醚(R＝正丁基，R1＝正十二烷基，X＝2.5，48%(重量)水溶液)7%(重量)消泡剂R340对比混合物3硫酸化羟烷基-烷基聚乙二醇醚，醇和消泡剂而无表面活性剂。
实施例2
在如实施例1中的喷射式染色设备上，将棉针织品(平均脂肪含量0.45重量%)各处部份地涂上石蜡(软化点62℃，部份涂沫的石蜡量1.2克分布在每块面积约为10cm2的10块棉针织品上，在40℃下用染液处理。以织物重量为基准，染液含有2%(重量)C.I.活性兰114(Levafix亮兰E-BRA，Bayer股份公司的厂家制)和1克/升本发明的混合物。浴比为1∶15，紧接着将50克/升芒硝分二次加入染液，15克/升焙烧苏打(Calcinierte Soda)分二次加入染液。染色进行40分钟后，在95℃下用每升加有1克Locanit RB的染液进行后处理。经洗涤和60℃下在转笼干燥机中干燥后，按类似于实施例1的方法进行评定。结果列于表二中。
2.所用混合物的组成本发明的混合物23.25%(重量) C12-18脂肪醇的硫酸盐，钠盐(35%(重量)水溶液)23.25%(重量) C16-18脂肪醇，6EO23.25%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羟烷基-烷基聚乙二醇醚(R＝正丁基，R1＝正十二烷基，X＝2.5，48%(重量)水溶液)23.25%(重量)2-乙基己醇7%(重量)消泡剂R340对比混合物1和本发明的混合物相同但无硫酸化羟烷基-烷基聚乙二醇醚7%(重量)消泡剂R340，其余组份各为31重量%。
对比混合物293%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羟烷基-烷基聚乙二醇醚(R＝正丁基，R1＝正十二烷基，X＝2.5，48%(重量)水溶液)7%(重量)消泡剂R340对比混合物3硫酸化羟烷基-烷基聚乙二醇醚，醇和消泡剂，无表面活性剂。
权利要求
1.含有阴离子和非离子表面活性剂的染色助剂，其特征在于此染色助剂含有1-60%(重量)表面活性剂活性物质，其组成为a)碱金属盐、铵盐和/或胺盐形式的C8-24烷基醇的硫酸盐和/或烯基醇的硫酸盐和/或C14-18烷基磺酸盐和/或C10-14烷基苯磺酸盐。b)有20-50摩尔环氧乙烷的蓖麻油和/或烷氧基化的C8-24烷基醇和/或烷氧基化的C8-24烯基醇和/或烷氧基化的C8-12烷基苯酚。1-25%(重量)通式I所示的硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚活性物质，
其中R是有1-6个碳原子的烷基，R1是有6-18个碳原子的烷基，M为碱金属阳离子或铵阳离子。n为2或3，x是2和10之间的一个数。1-30%(重量)C2-12烷基醇活性物质用量比活性物重量比表面活性剂a对表面活性剂b之比在5∶1和1∶5之间，表面活性剂a和b对硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚之比在1∶1和4∶1之间，表面活性剂a和b和羟烷基一烷基聚烷二醇醚对烷基醇之比在1∶1和5∶1之间。
2.按权利要求1所述的染色助剂，其特征在于此染色助剂含有1-40%(重量)表面活性剂活性物质a和b，1-20%(重量)硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚活性物质，1-30%(重量)C2-12烷基醇活性物质。
3.按权利要求1-2之一项或二项所述的染色助剂，其特征在于染色助剂含有由以下化合物组成的表面活性剂a)碱金属盐和/或铵盐形式的C12-18烷基醇的硫酸盐和/或烯基醇的硫酸盐。b)用30-50摩尔环氧乙烷烷氧基化的蓖麻油和/或用3-10摩尔最好是用4-8摩尔环氧乙烷烷氧基化的C12-18烷基醇和/或烯基醇和/或用1-20摩尔环氧乙烷烷氧基化的C8-12烷基苯酚。
4.按权利要求1-3之一项或多项所述的染色助剂，其特征在于这种染色助剂含有通式Ⅰ所述的硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚，在式Ⅰ中R是有2-5个碳原子的烷基，R1是有8-16个碳原子的烷基，M是碱金属阳离子，n＝2，X是2和5之间的一个数。
5.权利要求1-4之一项或多项所述的染色助剂，其特征是此染色助剂含有C6-10烷基醇。
6.在有阴离子和非离子表面活性剂存在时，纺织纤维材料的单浴单级染色法，特征在于将纺织纤维材料在温度为20和95℃之间用含水的染液进行处理，这种染液每升含有0.1到2.0克由以下化合物组成的表面活性剂活性物质a)碱金展盐、铵盐和/或胺盐形式的C8-24烷基醇的硫酸盐和/或C8-24烯基醇的硫酸盐和/或C14-18烷基磺酸盐和/或C10-14烷基苯磺酸盐。b)有20-50摩尔环氧乙烷的蓖麻油和/或烷氧基化的C8-24烷基醇和/或烷氧基化的C8-10烯基醇和/或烷氧基化的C8-12烷基苯酚。0.05到1.0克通式Ⅰ所示的硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚，
式Ⅰ中R是有1-6个碳原子的烷基，R1是有6-18个碳原子的烷基，M为碱金属阳离子或铵阳离子，n为2或3，x是2和10之间的一个数。0.1-2.0克C2-12烷基醇活性物质，其中活性物重量比为表面活性剂a对表面活性剂b之比在5∶1和1∶5之间，表面活性剂a和b对硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚之比在1∶1和4∶1之间，表面活性剂a)和b)和羟烷基-烷基聚烷二醇醚对烷基醇之比在1∶1和5∶1之间。在染色结束以后用已知方法在温度为80和100℃之间将已染过色的纺织纤维材料进行后处理。
7.按权利要求6所述的方法，其特征在于使用含水的染液，这种含水的染液含有0.3到1.2克由a)和b)组成的表面活性剂活性物质，0.1到0.6克硫酸化羟烷基-烷基聚烷二醇醚活性物质，0.2到0.6克C2-12烷基醇活性物质。
8.按权利要求6-7之一项或二项所述的方法，其特征在于将纺织纤维材料用含水的染液进行处理，染液中含有由以下化合物组成的表面活性剂a)碱金属盐和/或铵盐形式的C12-18烷基醇的硫酸盐和/或烯基醇的硫酸盐，b)用30-50摩尔环氧乙烷烷氧基化的蓖麻油和/或用3-10摩尔最好是4-8摩尔环氧乙烷烷氧基化的C12-18烷基醇和/或C12-18烯基醇和/或用1-20摩尔环氧乙烷烷氧基化的C8-12烷基苯酚。
9.按权利要求6-8之一项或多项所述的方法，其特征在于用含水的染液处理纺织纤维材料，此种含水的染液含有通式Ⅰ所示的硫酸化的羟烷基-烷基聚烷二醇醚，在通式Ⅰ中R为有2-5个碳原子的烷基，R1为有8-16个碳原子的烷基，M为碱金属阳离子，n＝2x为2和5之间的一个数。
10.按权利要求6-9之一项或多项所述的方法，其特征在于用含有C6-10烷基醇的含水染液处理纺织纤维材料。
全文摘要
本说明书说明了含有羟烷基—烷基聚烷二醇醚的染色助剂以及纺织纤维材料的单浴单级染色方法。
文档编号D06P1/651GK1044835SQ90100528
公开日1990年8月22日 申请日期1990年2月5日 优先权日1989年2月10日
发明者费茨·塞伦, 克劳斯·贝克, 契里思塔·哈特森, 伯恩德·瓦赫勒, 吉尔波特·森克, 伯恩德-迪特·拜尔 申请人:亨克尔两合股份公司