通过控制加入固色剂而将固色剂应用于聚酰胺纤维的方法

专利名称：通过控制加入固色剂而将固色剂应用于聚酰胺纤维的方法
背景技术：
本发明涉及对含有阴离子染色的聚酰胺纤维的纤维制品应用固色剂的过程，更具体地说涉及其中采用向含有这些制品的染浴中控制加入固色剂的方法。
已知有多种固色剂应用于聚酰胺纤维以增加染料的耐洗牢度。这些固色剂一般为带有阴离子基团的化合物或低分子量聚合物，这些阴离子基团可与聚酰胺聚合物中含氮基团结合，并形成表面层以减少染料由被处理纤维向外扩散。″Syntan″常用来描述一类含有芳香族磺酸和甲醛缩合物的合成固色剂。Syntan一词是“合成的鞣酸”(″Synthetic tannins″)的缩写，因为鞣酸和/或吐酒石最早被用作聚酰胺纤维的固色剂。
Syntans有时称为“无色酸染料”，且这些固色剂常规用于聚酰胺纤维制品，使用方法如使用染料一样。一般地，排尽初始染浴，冲洗制品，加入新染浴。加入Syntan并将浴温慢慢升至应用温度。
但是，和大多数能够染色的酸性染料不一样，固色剂如Syntans的溶液对剪切力不稳定，例如固色剂溶液在文丘里喷嘴中和/或喷射染色机的循环泵中时即受到这样的剪切力。在喷射染色机中的剪切力经常引起固色剂溶液“分层”且固色剂可从溶液中分出来并集聚。所产生的集聚体粘附在进行后处理的织物上，引起不希望有的沉积或斑点。
发明概述本发明提供一种用阴离子染料固色剂处理而增加含有用阴离子染料染色的聚酰胺纤维的纤维制品的耐洗牢度的改进的方法。本发明的方法包括将制品浸渍在液浴中，此液浴可以是用于固色剂的水性溶剂介质也可以是用于固色剂的基本非水性的浴剂介质。将液浴和制品加热到至少等于聚酰胺聚合物纤维的染色转变温度(dyei ng transiti ontemperature)。以液体浓缩液的形式向液浴中加入固色剂，其中将在本方法中应用的总固色剂的至少约33％在液浴和制品的温度保持至少为染色转变温度时加入。加入固色剂时搅拌液浴以使浓缩物混入液浴中形成固色剂的稀溶液，并且使稀固色剂溶液相对于制品流动以使固色剂转移到制品上，而且搅拌还可使固色剂大体基本上均匀地转移到制品上。向液浴中加入固色剂的方式使得固色剂加入液浴的速率对后处理早期阶段制品对固色剂的吸收速率起主要控制作用。在后期阶段，固色剂的加入速率控制液浴的浓度并因此可使液浴中固色剂的集聚倾向减少。
在本发明的一种形式中，染料固色剂的加入速率约为0.0005～0.5％固色剂/分钟，以制品的重量为基准。
本发明的另一种形式是在使用染色机的条件下进行，其中搅拌提供重复的机械循环(machine cycle)，染料固色剂加入液浴的速率使得在一个机械循环中，向液浴中加入将在本方法中应用的固色剂总量的约0.04％～7％。
附图的简要说明

图1是依本发明后处理的织物纱线放大200倍的截面显微照片；和图2是按传统方式后处理的与图4同类型织物纱线放大200倍的截面显微照片。
详细说明本发明的方法可用于后处理制品以提高含有各种聚酰胺染色纤维的制品的染色耐洗牢度。本发明特别适用于由脂肪族聚酰胺均聚物和共聚物形成的纤维，这些聚合物可熔纺成适于进行用作织物的处理的纤维。优选的一类聚酰胺含有至少一个聚己二酰己二胺或聚ε-己酰胺聚合物单元，其含量应大于约60％(重量)。更优选的一类聚酰胺含有至少约85％(重量)的聚己二酰己二胺。在下述实施例中，均聚物聚己二酰己二胺称作耐纶66(66nylon)。
有许多含有聚酰胺纤维的纤维制品可使用本发明的方法进行后处理，例如，纱线、织物、地毯和衣服。织物包括常规纺织形式如机织的、针织的和非织造的种类。聚酰胺纤维在所述物品中可以各种形式存在，包括直丝或可纺的连续长丝、短丝、膨化连续长丝等。聚酰胺纤维在制品中可与任何种类的其它合成或天然纤维一起存在。典型的这种制品为由聚酰胺短纤维和其它纤维“混纺”制成的短纱以及由这些纱织成的织物和衣服。本发明特别适用于含有连续的聚酰胺长丝和弹性纤维的织物，弹性纤维如E.I.du Pont de Nemours & Company以注册商标Lycra销售的斯潘德克斯(spandex)。在这种物品中，在聚酰胺纤维处理过程中，其它纤维可能或不受该处理影响。
将用固色剂处理的纤维中的染料为阴离子染料，而且聚酰胺纤维的染色伴随染料分子与聚酰胺聚合物分子上含氮基团的结合，从而使染料被吸收。大多数阴离子染料为已知的酸性染料。另外一类阴离子染料称作金属络合染料，例如铬或钴与选择的染料的反应产物。如下所述，经常使用两种或更多种染料的混合物以达到所希望的色泽。在本申请中，“染料”一词可指在染色过程中或染色物体中使用的一种染料或多种染料的混合物。
染色固色剂可以是已知任何一种用于聚酰胺纤维以增加染色耐洗牢度的固色剂。这些试剂一般为带有阴离子基团的化合物或低分子量聚合物，其中阴离子基团可与聚酰胺聚合物中含氮基团结合，形成减少染料向外扩散的表面层。本方法特别适用于称作＂Syntans＂的一类固色剂，即芳香族磺酸和甲醛的缩合物和它们的衍生物。Syntans及其衍生物包括磺化的萘酚-甲醛缩合物。磺化的苯酚-甲醛缩合物、甲基丙烯酸或其碱金属盐与最高占重量的70％的一种或多种具有烯链式不饱和结构且具有2-20个原子的单体的聚合物、马来酸或富马酸或它们的碱金属盐和最高占重量的70％的烯链式不饱和结构且含有2-20个原子的芳香族共聚单体的聚合物、在磺化的芳香族甲醛缩聚物存在下聚合的α-取代的丙烯酸或酯的聚合物和α-取代的丙烯酸或丙烯酸的磺化羟基芳香族酯聚合物。Syntans可购得，且由Ciba-Geigy Corp，Greensboro，North Carolina以注册商标ERIONAL、由Crompton & Knowles Corp.，Stamford，Connecticut以INTRATEX、由Mobay Corp.Pittsburgh，Pennsy-lvania以MESITOL和由Sandoz Chemical Corp.，Charlotte，North Carolina以NYLOFIXAN出售。
在本发明的方法中，待处理的制品浸在含有用于固色剂的液体溶剂介质的染浴中。染浴可以有各种不同的形式，其中制品在整个染色过程中可全部浸在其中，或在任一时间部分浸在其中并且以一种循环或不规则方式移动使整个制品与溶剂接触。部分浸渍适用于织物等制品，其中织物渐进地通过染浴，既可以以连续绳状形式也可以以不连续长度的制品往复运动进行，这样最终使整个制品染色。
优选的方法使用在喷射染色装置中形成的染浴，其中织物是无限长的绳状，并用喷嘴使之移动，喷嘴供有由染浴泵来的溶剂。这类机器包括喷射染色机(Gaston Country Dyeing Machine Company)、循环喷射染色机(Hisaka Works，Ltd.)、＂Uni-Ace＂染色机(NipponDyeing Machine Company)、HT染色机＂Loco-0verflow＂(Hokuriku Chemical Machinery Co.Ltd.)和＂Masflow＂装置(Masuda Manufacturing Co.，Ltd.)等等。
用于固色剂的液体溶剂介质可以是适用于作固色剂的溶剂的水性或非水性介质，它可以将固色剂转移到纤维的染色位点上，且与织物固色剂和方法的其它方面相适应。
液体溶剂优选为含有少于10％(重量)用于确定并保持所需pH值和用于其它目的的添加物的水性液体。
如果溶剂介质基本上是非水性的，则优选介质含有约10％(体积)的水混溶性醇，醇可选自甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇和它们的混合物。优选溶剂介质含有至少约90％(体积)的一种水混溶性醇或这些水混溶性醇的混合物。本发明一个优选实施方案使用100％甲醇浴，其中只含有后处理必需的或需要的化学添加物。
“基本上非水的”是指溶剂介质含有少于约10％(体积)的水。例如使用乙醇时，如果经蒸馏循环溶剂介质，由于乙醇形成95/5乙醇/水的共沸混合物，所以很难完全除去水。至少存在于聚酰胺纤维中的一些水在染色过程中将进入液浴。
用于固色剂的基本非水性溶剂介质的剩余部分只要与织物、染料、固色剂和方法的其它方面相容，则它们可以是各种非水性液体。这些非水性液体可用作固色剂的溶剂。如果存在固色利的其它溶剂，则固色剂在这些液体中也可只是不溶或只微溶，这些液体则可仅用作水混溶性醇或其它溶剂的稀释剂。优选溶剂介质的所有非水性液体都与水混溶性酵混溶以便提供一均相染浴。
与在水性染浴中对聚酰胺进行后处理的方法相似，基本非水性的液浴也一般必须为酸性。固色剂一般可以钠盐或钾盐的形式购得，染浴必须有足够的酸性以使它们能够被聚酰胺纤维有效地吸收。在染浴中提供酸性的合适的酸包括有机酸如乙酸或甲酸。
使用固色剂进行后处理可在与染色相同的液浴中进行。这样将有很大的益处，因为它大大减少了需要处理的废染液的体积。如果需要在同一液浴中进行染色和后处理，最好使用在PCT NO.WO92/08838(1992年5月29日)公开的使用阴离子染料对织物染色的方法，这是由于该方法使用后所留下的液浴非常“澄清”，很适合于在相同的液浴中应用固定剂。
一般在5到40分钟内将固色剂以浓缩液的形式加入液浴中。搅拌(将进一步详细说明)后，液体固色剂浓缩液与溶剂在液浴中混合形成稀固色剂溶液。
“浓缩液”是指其中固色剂完全溶解或分散的并且此溶液可加入液体溶剂介质中并可与液体溶剂介质混合形成固色剂的稀溶液。如果溶剂介质是基本非水性的，浓缩液优选可以各种浓缩液比例与溶剂混溶，这样浓缩液一般就可混入染浴中得到一均相稀释染料溶液。浓缩液的溶剂介质可不同于液体溶剂介质，只要不同的溶剂介质的引入对后处理工艺无任何不良影响。由于在液体浓缩液中固色剂的浓度很高，可能需要浓缩液的溶剂介质比染浴介质对染料有更高的溶解性。当使用水性后处理液浴时，在混溶液体浓缩液中优选的溶剂为水。
如同下文将更详细地解释的一样，固色剂的加入速率依据所要施加的固色剂的量、待处理制品的特性、染色装置的型号、固色剂的种类和达到所希望的结果的后处理条件来调节。优选地，为了更容易地控制工艺过程和使工艺过程更易重复，在固色剂加入过程中使用恒定的速率连续加入固色剂。
在使用循环泵使稀释的固色剂溶液在液浴中循环的方法中，优选在将液体固色剂浓缩液在循环泵之前加入溶剂中。为达到此目的最好使用计量泵。当在一喷射染色器中对织物进行后处理时，循环泵优选将稀释的固色剂溶液送到喷头，使新加入的固色剂首先在喷头中接触织物。
在本发明的方法中，含有溶剂介质和在后处理浴中的制品的染浴加热到至少为染色转变温度。为达到应用目的，染色转变温度指在使用特定的固色剂进行后处理的过程中固色剂吸收速率明显增加时的温度。固色剂/纤维结合的染色转变温度可通过如下描述的试验方法测定，即在染浴温度以3℃/分钟增加时，以固着吸净百分数(fixingexhaust)(％)对染浴温度作图。吸净百分数15％的温度为染色转变温度。
在本发明的方法中，至少一部分固色剂在溶剂和制品的温度至少等于染色转变温度时加入。这部分后处理过程可称作“快速吸收阶段”，即，这样一个阶段，其中液浴中有固色剂而溶剂介质和制品的温度至少等于固色转变温度。在直到溶剂和制品的温度至少等于染色转变温度前都没有固色剂加入的方法中，固色剂第一次加入到液浴时即开始快速吸收阶段(rapid uptake phase)。在液浴达到所需温度前已加入固色剂的方法中，当溶剂和制品达到至少等于染色转变温度时才开始快速吸收阶段。在典型的方法中，快速固色剂在液浴吸净或在后处理的结束阶段结束。
在本发明的一种优选方法中，在快速吸收阶段，液浴和在液浴中的制品的温度保持稳定以使后处理过程不受温度变化的影响，因为温度变化可影响制品对固色剂的吸收速率。一般而言，只要温度保持高于染色转变温度，温度就应控制在±10℃，优选±5℃内。而且，在水性系统中，pH优选控制为一恒定值。已发现将pH控制在约±0.2单位内较合适。由于一些固色剂是强碱性的，因此可能希望向液浴中计量加入合适的酸溶液如乙酸，以保持pH的稳定。
在本发明的方法中，当溶剂和物品的温度至少等于染色转变温度时，即在快速吸收阶段，至少加入约33％的固色剂。优选在快速吸收阶段加入至少50％的固色剂。
在固色剂加入阶段和固色剂快速吸收阶段搅拌液浴，使液体固色剂浓缩液与溶剂在液浴中混合形成稀释的固色剂溶液，并使稀释的固色剂溶液相对于制品流动使得固色剂转移到制品上。“搅拌”一词包括在液浴中制品和溶剂之间的任何形式的混合和分散相对运动。在制品和溶剂之间的相对运动可通过使液浴中溶剂循环、使制品在溶剂中移动或同时使制品移动和使液体循环的方式获得。在采用喷射染色装置的优选方法中，因这种装置通常都有旋转卷轴，借助于旋转卷轴使织物循环并由循环液体的作用，使物品运动、浴液循环。
一般而言，在固色剂加入阶段和固色剂快速吸收阶段，搅拌也使阴离子固色剂基本均匀地转移到制品上，以应用固色剂导致固色剂的足够“水平”的应用。因此，如本发明优选的在喷射染色机中的形式中织物绳(fabric rope)循环通过喷嘴多次一样，在有许多重复循环周期的过程中，在任一机械循环中固色剂转移到织物上可能不均匀。但是，在所有循环中转移的加和效果是后处理结果的平均，因为转移“平均而言”基本上是均匀的。如同下面更明显的一样，可能希望增加转速(turnover rate)，限制固色剂的加入速率，或者同时采取两种措施以减少每次循环中加入固色剂的百分比，以此由于平均效果的增大而增加了均匀性。为了更容易地控制工艺过程并使工艺过程能够重复，优选以一定的速率进行连续的搅拌。
依照本发明，在本方法的早期阶段调节固色剂的加入速率对制品对固色剂的吸收速率起主要的控制作用，至少在制品和溶剂的温度为染色转变温度或高于此温度的条件下是如此。调节所需的加入速率的类型可参见下面的方程I而更好的被理解。方程I考虑染色过程的多种影响因素并且同样适用于本发明的后处理过程L=DsK·Df×rδ---I]]>在方程I中，Ds是固色剂在溶液中的扩散系数，Df是固色剂在纤维中的扩散系数，K是染料-纤维系统的平衡分布系数，r为纤维的半径，且δ是扩散边缘层的厚度。在本发明的方法中，已发现调节固色剂加入液浴中的速率并使此速率与液浴中的其它条件相协调，可使固色剂的加入速率对固色剂的吸收速率起主要的控制作用，这样使方程I中L值较低。还发现为L非常低时，优选接近于0时，本发明的结果最好。
为使固色剂的加入速率对固色剂的吸收起主要控制作用并因此得到较低的L值，限制固色剂的加入速率，以使纤维制品能够接收比所供入的固色剂更多的固色剂，这是因为纤维制品温度高于染色转变温度，故而很容易接收固色剂。在这些条件下，在液浴中固色剂的浓度比传统方法中的低很多，而且在纤维中的扩散系数Df的影响也基本上不像传统方法中那么显著。而且，Ds/(K·Df)的值比在传统方法中低并因此导致L值很低，这主要是因为如果在液浴中固色剂的浓度低时K值会增大。
用一般应用条件下应用的固色剂的典型量时，在应用的后期阶段固色剂的浓度将增加。在此时固色剂的加入速率应避免固色剂的快速累积，因为这样会引起固色剂的集聚。优选固色剂的加入速率可基本上避免集聚并使经后处理的织物上看不见固色剂的沉积或斑点。
依照本发明的一种方式，固色剂的加入速率以织物重量计为约0.0005～0.5％固色剂/分钟。在本发明的另一种方式中，如工业方法中一样使用大量重复机械循环中，例如，在喷射式或槽式染色机中回转长绳或在射束染色机中循环液浴，在这种形式中，优选调节固色剂的加入速率为在每个机械循环中加入固色剂总量的约0.04％～7％，以按照本发明获得平均基本均匀的固色剂转移和平均的后处理效果。特别优选在一次机械循环中固色剂的加入量约为0.5％～3％之间。在使用实验喷射式槽式染色机时，每一次循环中加入的固色剂总量的百分数较低，这是因为实验设备一般具有较高的转速，在使用大型商业染色设备时是不可行的，尽管它可获得优秀的效果。
在本发明优选的形式中，一般只需在快速吸收阶段仔细地控制工艺过程，而在此工艺过程的大多数其它时间内都不需如此仔细控制温度和其它液浴条件。例如，可将液浴温度很快升高至所需温度，且在固色剂加入之前迅速地调节pH(或基本非水性介质的酸度)，而无需如传统方法处理耐纶一样的仔细。
在后处理过程完成后，如果需要将后处理液浴冷却，对于水性介质一般冷到低于140°F(60℃)并倒掉。对于非水性介质，如果需要将其冷却并一般转移到其它容器中回收。制品可被漂洗，干燥并接着以传统方式使用。
图1显示的是经过阳离子荧光增白剂处理的按本发明优选方案后处理的纤维放大200倍的截面显微照片。从图1可看出，接近于耐纶6 6连续长丝纱线外表面的纱线长丝比在内部的纱线长丝含有更多的固色剂。在图1显示的纱线中，有足够的固色剂浓缩于外部长丝，而荧光增白剂渗透证明某些内部的长丝几乎没有或没有固色剂。另外，固色剂在长丝中的分布不对称，即在一面或另一面存在更多的固色剂。可以理解的是，因为在连续的长丝纱线中，由于长丝在纱线束中处于不同位置，使得同一根长丝在纱线长度方向显示出不同的后处理结果。
图2是在相同装量中以传统方式染色的织物在相同倍数下的截面显微照片。很明显固色剂更均匀地分布于整个纱线束中，在表面长丝和内部长丝中几乎没有差别。
尽管纱线和长丝的后处理具有不对称性，但是本发明织物比传统后处理方式处理的织物有相同或更好的耐洗牢度。
尽管本发明可用于其它类型的织物如非织造织物和在地毯中使用的栽绒织物，但本发明优选的织物选自针织和机织织物。
测试方法纤维/固色齐剂结合的染色转变温度按如下测定希望本试验过程使用的制品样品以与在后处理过程中使用的染料相同的染料染色。
将一含有800g水的液浴(不含制品)调温至30℃并使用1％(以制品重量为基础)固色剂，加入5g/l一碱价磷酸钠。使用一碱价磷酸钠和乙酸将pH值调至5.0。如果液浴是基本上非水性的，则确定用于本方法的非水性溶剂介质液浴(不含制品)。向基本非水性液浴中加入同类型和百分比的酸。将染色的制品样品以20-50液浴比加入液浴，且以3℃/分钟的速率将水性系统温度升至95℃或将非水性介质升温至沸点的5℃以内。
液浴温度每升高5℃，从固色剂液浴中取出25ml固色剂液体样品。将样品冷却至室温，使用分光光度计如Perkin-Elmer C552-000紫外可见分光光度计(Perkin-Elmer Instruments，Norwalk，CT06856)以水为对照样测定每份样品在一定紫外波长的吸收度用于监控固色剂。
计算固色剂吸净度％并对染浴温度作图，吸净度为15％的温度就是染色转变温度。纱线截面显微照片将后处理过的织物先在含有1％的Hoechst Chemical公司以注册商标HOSTALUX NR出售的阳离子增白剂和0.2％非离子型润湿剂如E.I.du pont de Nemours & Company以注册商标MERPOL DA出售的非离子型增白剂的水性浴中处理。使用乙酸将pH值调至约为5并将浴温升至80°F(26.7℃)。加入后处理过的织物样品，使液比约为20，并将液浴搅拌15分钟。然后漂洗并干燥样品。
将织物样片或纱线束固定入＂MARGLAS＂或用于显微切片的类似的环氧树脂中。使用显微切片钢刀将其切为大约10微米粗的段。切段方向为能够对织物中不同深度的纤维截面进行观测的方向。将这些段放在显微镜的载玻片上并浸入具有合适折射率的液体中，这样可使环氧镶嵌材料变为不可见的。使用10X～40X的物镜放大100～500倍，使有利于满意地评估在长丝中、在纱线束且在整个织物厚度中固色剂的分布状况。
下列实施例进一步举例说明本发明，但并不限制本发明。如无特别指定，则百分比都指重量百分比。实施例1第1部分这部分说明染色固色剂的常规使用。
将10g萘磺酸钠和4，4′-二羟基二苯砜的甲醛缩合共聚物(约含37％固体)用2000ml去离子水稀释。将此溶液用乙酸将pH值调为4.5并再用去离子水将其稀释到2500ml。将此含有约0.15％(重量比)固色剂的2500ml溶液(假设有37％固体)装入Werner-Mathis试验喷射染色机(JF型，由美固Concord，Nc.Werner-Mathis出售)。为了测试其剪切稳定性，以8°F(4.4℃)/分钟的速率升温至160°F(71.1℃)并将固色剂溶液通过染色机的喷嘴泵出。在160°F(71.1℃)持续泵出20分钟。这是对耐纶后处理以增加酸性染料湿牢度的典型的pH温度和时间条件。
停止泵出并且将溶液收集于一大烧杯中并冷却。原来澄清的溶液由于syntan固色剂的聚集而明显地变混浊了。当在分光光度计中测量时，固色剂溶液在550nm下的光密度比原始溶液有了明显的增加，如表I所示。第2部分这部分说明依照本发明的方法通过计量加入固色剂而提高固色剂溶液的剪切稳定性。
将10g萘磺酸钠和4，4′-二羟基二苯砜的甲醛缩合共聚物(大约含37％固体)溶于40ml去离子水中。将溶液用乙酸酸化到pH4.5，然后用去离子水稀释到最终体积为80ml。
另外将2420ml去离子水(用乙酸调至pH4.5)装入喷射染色装置中并加热到160°F(71.1℃)同时通过装量的喷头泵出。然后使用一精确的(大约1％精度)Monostat Compulab液体计量泵(由New York，NY Monostat Corporation出售)经过20分钟将预先制备的80m l固色剂溶液计量加入喷射染色机(4ml/分)。
经过20分钟计量期后，将计量泵和喷射染色机的泵停止，并象前一个实施例一样收集并冷却溶液。溶液明显不如第1部分所述溶液混浊。在550nm测定光密度，证明将依照本发明方法使用的固色剂稀释液比依照传统方法获得的固色剂稀释液混浊度明显降低(改善56.5％)。本试验的数据列于表I。第3部分重复第1部分的操作只是使下面的耐纶织物通过染色装置的喷头并在向染浴中加入2500ml固色剂溶液前将织物头尾相互接上。所用织物是用40旦、三叶形的3.08dpf的耐纶66纱线织成的50g环形针织，园筒形织物(4-1/2英吋筒，8-1/2英吋平幅×62英吋)。
如表I数据所示，冷却溶液明显混浊但不如例1。第4部分使用与第2部分相同的操作，但使用与第3部分相同的耐纶织物，使织物通过染色装置的喷头并在向染浴中加入2420ml去离子水(pH4.5)之前将织物头尾相互缝合。固色剂的加入速率为0.37％固色剂/分钟(以织物重量为基准)。
用本发明方法获得的冷却的溶液与例3中用传统方法得到的冷却溶液相比明显地混浊减少。列于表I的在550nm测定的光密度值证明依照本发明方法的溶液比代表传统工艺的第3部分的溶液有显著的混浊减轻(改善63.5％)。
表1光密度 ％(与水相比) 改善率实施例1第1部分-传统原始溶液 0.003pH4.5；0.4％固色剂经过无织物喷射 0.168染色器的溶液第2部分-计量经过无织物喷射染色 0.073 56.5器的溶液第3部分-传统经过有织物的喷射染 0.11 5色器的溶液第4部分-计量经过有织物的喷射染 0.042 63.5色器的溶液实施例2第1部分-对比使用已知技术，将606磅(264.16kg)常规的高压釜热定型(heat-set)从2-股，70-17假捻变形的耐纶纱线针织的Swiss pique织物在Hisaka Works Ltd.，Osaka，Japan生产的CUT-FL型Hisaka 2-D喷射染色机中用红色染料以平幅形式染色。
将染浴撤除，漂洗染色的织物。在新的液浴中，在120°F(49℃)条件下使用乙酸将液浴的pH值调为4.5。然后在5分钟内，向液浴中加入染色织物(36.36lbs，16.49kg)重量的2.2％的萘磺酸钠和4，4′-二羟基二苯砜的甲醛缩合共聚物(固含量为37％)。将温度以3°F(1.67℃)/分钟的速度升至160°F(71℃)。在160°F(71℃)条件下将后处理液浴和织物在喷射染色机中循环20分钟。将液浴冷却到120°F(49℃)，放掉液浴，并将织物在120°F新液浴中漂洗。
干燥织物并检查，在整个织物上可观察到很多坚硬的白斑。分析证明这些斑点是含有后处理剂的沉积物。第2部分-发明按例1同样的操作将同样的织物染成相同的红色色泽，但在染色过程完成之后不撤除染浴。将此染浴用乙酸调至pH4.5并冷却到160°F(71℃)。这个温度高于固色剂的转变温度。
将与例1中相同的染料固色剂36.36lbs(16.49kg)(染色织物重量的6％)溶于30加仑(113.56升)水中。用30分钟，将此浓缩液计量通过Hisaka喷射染色机的循环泵的口注入到pH为4.5的使用过的染浴中。固色剂的加入速率为0.074％固色剂/分钟(以织物重量为基准)。在染色机中每次循环需要1.5分钟，所以每次织物循环加入的固色剂的百分比为总固色剂用量的5％。
将液浴冷却至120°F(49℃)并放掉。漂洗织物然后干燥，检查。没有发现附着的斑点。随后进行的试验显示本发明的织物的耐湿率度与对照组相同。第3部分-发明在工业生产中将第2部分操作重复多次，对70,000lbs。(31,773kg)相同的变形耐纶Swiss Pique织物施加染色固定，没有织物因为固着斑点的问题而影响销售。相反地，使用如第1部分的传统方法对同样的织物后处理，有30％因为染料固定斑点的问题而不能被接受。另外还发现通过使用本发明的方法，还可获得循环时间减少25％、用水量减少65％和所需蒸气量减少25％等益处。
权利要求
1.一种增加纤维制品耐洗牢度的方法，所述制品含有用阴离子染料染色的聚酰胺纤维，所述方法采用以阴离子染料固色剂处理的方式，所述方法包括将所述制品浸渍在用于所述固色剂的溶剂介质液浴中，所述溶剂介质选自水性溶剂介质和基本非水性溶剂介质；加热所述液浴和所述液浴中的所述制品到至少等于所述聚酰胺聚合物纤维的染色转变温度；以液体浓缩液的形式向所述液浴中加入所述固色剂，将在所述方法中应用的固色剂总量的至少约33％在所述液浴和所述制品的温度在至少等于所述染色转变温度时加入；且当固色剂加入所述液浴时搅拌所述液浴，以使所述浓缩液混入所述液浴形成所述固色剂的稀释溶液，并且使所述稀释的固色剂溶液相对于所述制品流动以使所述固色剂转移到所述制品上，所述搅拌还可总体上进一步使所述固色剂基本均匀地转移到所述制品上；以所述制品重量为基准，所述固色剂以约0.0005％～0.5％固色剂/分钟的速率加入液浴中。
2.按权利要求1的方法，其中所述固色剂选自具有阴离子基团的低分子量聚合物，阴离子基团可与聚酰胺聚合物中含氮基团结合并形成减少染料从被处理纤维向外渗透的表面层。
3.按权利要求1的方法，其中所述固色剂选自磺化的萘酚-甲醛缩合产物；磺化的苯酚-甲醛缩合产物；甲基丙烯酸或其碱金属盐与最多占重量的70％的具有烯不饱和性且具有2-20个原子的一种或多种单体的聚合物；马来酸或富马酸或它们的碱金属盐与最多占重量的70％的具有烯不饱和性且含2-20个原子的芳香族共聚单体的聚合物；在磺化的芳香族甲醛缩合聚合物存在下聚合的α-取代的丙烯酸或其酯聚合物；α-取代的丙烯酸或丙烯酸的磺化羟基芳香族酯的聚合物；及它们的混合物。
4.按权利要求1的方法，其中所述固色剂选自磺化的萘酚-甲醛缩合产物；磺化的苯酚-甲醛缩合产物；及它们的混合物。
5.按权利要求1的方法，将在所述方法中应用的总固色剂的至少约50％在所述液浴和所述制品的温度至少等于所述的染色转变温度时加入。
6.按权利要求1的方法，其中所述聚酰胺聚合物选自脂肪族聚酰胺均聚物和共聚物。
7.按权利要求6的方法，其中所述脂肪族聚酰胺选自含有占重量60％以上的至少一种聚乙二酰己二胺或聚ε-己酰胺单元的脂肪族聚酰胺。
8.提高纤维制品耐洗牢度的方法，所述纤维制品含有用阴离子染料染色的聚酰胺纤维，所述方法采用用阴离子染料固色剂处理的方式，所述方法包括将所述制品浸入用于所述固色剂的溶剂的液浴中，所述溶剂选自水性溶剂和基本非水性的溶剂，所述基本非水性的溶剂含有至少约10％(体积)的与水混溶的醇；加热所述液浴和在所述液浴中的所述制品到至少等于所述聚酰胺聚合物的所述纤维的染色转变温度；将所述染色剂以浓缩液形式加入所述液浴中，将在所述方法中应用的总固色剂的至少约33％在所述液浴和所述制品在至少等于所述染色转变温度时加入；和在所述固色剂加入所述液浴时搅拌所述液浴以将所述浓缩液混入所述液浴以形成所述固色剂的稀溶液，使所述固色剂稀溶液相对于所述制品流动，使所述固色剂转移到所述制品上，所述搅拌还总体上使所述固色剂基本均匀地转移到所述制品；所述方法在一个染色机中进行，其中所述搅拌提供重复的机械循环(machine cycle)；所述固色剂加入液浴的速度使得在每一个机械循环中向液浴中加入将在所述方法中应用的所有固色剂的约0.04～约7％。
9.按权利要求8的方法，其中调节所述染料固色剂的加入速度，使得在每一个机械循环中向所述液浴中加入将在所述方法中应用的所有固色剂的约0.5～约3％。
全文摘要
一种用阴离子染料固色剂处理而增加含有用阴离子染料染色的聚酰胺纤维的纤维制品的耐洗牢度的方法，本方法包括将制品浸渍在固色剂的水性溶剂或基本非水性溶剂的液浴中，并加热到至少等于纤维的染色转变温度。将固色剂加入液浴，并使固色剂的加入液浴的速率在后处理的早期阶段对制品吸收固色剂的速率起主要控制作用。在后期阶段，固色剂的加入速度控制液浴中固色剂的浓度从而减少了固色剂聚集的倾向。
文档编号D06P1/39GK1124987SQ94192285
公开日1996年6月19日 申请日期1994年5月20日 优先权日1993年5月28日
发明者W·T·霍尔费尔德, D·E·曼库索 申请人:纳幕尔杜邦公司