黄色活性染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法与流程

本发明涉及一种活性染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法。具体而言，本发明涉及一种黄色活性染料组合物及其在纤维上的染色应用和方法。
背景技术：
：混纺、交织织物具备两种纤维的优良性能，例如锦/棉、锦/粘织物既具有纤维素纤维良好的吸湿透气性能，又具有锦纶良好的弹性、优异的耐摩性。织物手感丰满、滑爽、穿着舒适、富有弹性和光泽。混纺、交织织物是目前流行的服装面料。传统的混纺、交织织物采用多种染料进行两浴法染色。但这种染色存在工艺流程长、能源消耗大、染色牢度差、易产生色差、色花和沾色等问题。因此，采用一浴法进行混纺、交织织物的染色研究成为当前印染界关注的热点之一。同色性是指将混纺、交织纤维染成相近的色相或色调，而且表观色深或颜色浓淡相近，颜色鲜艳度也接近。同色染色是混纺、交织织物采用最多的一种染色方法。混纺、交织织物的同色性染色是当前染色技术中的一个难题。产品重现性差，仿色困难，回修率高，引起劳动力成本与染化料、能源的浪费。目前，混纺、交织织物的染整加工多数采用多种染料两浴法染色。这不仅成本高，且同色性有时也难符要求。本发明旨在开发出一种活性染料化合物，该化合物能满足一浴法上染锦棉混纺、交织织物，且同色性良好等要求。本发明人在大量试验的基础上，确认染料的选择是本发明至关重要的因素。本发明人注意到上海活性染料联合研究所发表的专利，CN1134961A两个发色母体，两个活性基的大分子活性染料。这一染料应用于纤维素纤维的着色，有着良好的色牢度性能及固色率。本发明人在研究实践过程中，惊喜地发现这类染料与特定形式的活性染料拼混，可有效和成功地用作锦棉混纺、交织织物一浴一步法染色的专用染料。本发明人未发现相同或类似本技术实现要素：的专利和论文。
发明内容本发明人在大量研究试验的基础上，惊喜地发现包括一定比例混合的一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物的染料化合物，具有十分良好的染色性能以及优异的染色牢度以及锦棉混纺、交织织物上意想不到的着色效果。值得注意的是，本发明活性染料组合物与现有拼混方案中染料组合物相比，不仅保持良好的各项染色牢度，而且具有优异的染色性能，还在锦棉混纺、交织织物上有着意想不到的着色效果，从而在锦棉混纺、交织织物染色应用上更具有实际商用价值。本发明人确信，本发明活性染料组合物具有广阔的应用前景。本发明一个方面提供的活性染料组合物包括一定比例混合的一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物。通式(Ⅰ)中：R1、R3独立的选自‐H、C1‐C4烷基和C1‐C4烷氧基；R2选自‐NHCOCBrCH2、‐NHCOCHBrCH2Br、‐COCH2CH2SO2Z和‐SO2Z；R4选自‐H、‐CH3、‐OCH3和‐COOM；R5、R6、R7独立的选自‐H、‐CH3、‐SO3M和卤素；Z选自‐CH＝CH2和‐CH2CH2W；W选自‐Cl和‐OSO3M；M选自氢离子和碱金属阳离子；通式(Ⅱ)中：R8、R15分别独立地选自‐H、‐CH3、‐NHCONH2和‐NHCOCH3；R9、R14分别独立地选自‐H、‐CH3、‐OCH3、‐OCH2CH3和‐SO3M；R10、R11、R12、R13分别独立地选自‐H、C1‐C4烷基、C1‐C4烷氧基、‐COOM和‐SO3M；X1、X2分别独立地选自‐F、‐Cl、‐Br、‐SO3M、M选自氢离子和碱金属阳离子；P、q分别独立地选自0、1、2或3；B为桥基，选自‐CH2CH2‐、本发明的另一方面提供上述黄色活性染料组合物在纤维素纤维，聚酰胺纤维，蛋白质纤维以及各纤维混纺、交织织物的着色应用。本发明的另一方面提供一种锦棉混纺织物一浴一步法同色染色法，它包括如下步骤：1)提供包含上述黄色活性染料组合物和任选的助剂的染浴；2)在25‐40℃把所述织物浸入染浴，保温0‐20min；3)按每分钟0.5‐3℃的速率升温至95‐100℃染色，并保温15‐45分钟。4)按每分钟0.5‐3℃的速率降温至80℃染色，保温0‐20分钟，加入任选的碱剂并保温30‐60分钟。附图简要说明图1是使用本发明染料组合物的一浴法染色工艺的示意图。图2是使用本发明染料组合物的同色性测试法的示意图。具体实施方法本发明的活性染料组合物包括一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物以及一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物。在本发明的活性染料组合物中，通式(Ⅰ)表示的一种或多种的染料化合物以及通式(Ⅱ)表示的一种或多种的染料化合物的重量比为：通式(Ⅰ)染料化合物：通式(Ⅱ)染料化合物＝30～65：70～35，优选为35‐60：65‐40，更优选为40－55：45－60。在一个优选的实施方式中，通式(Ⅰ)中的R1、R3基团位于苯核上偶氮基团的邻位或间位，R2基团位于苯核上偶氮基团的对位或间位。在另一个优选的实施方式中，通式(Ⅰ)中的R5、R6、R7基团位于‐N‐基团的对位或间位或邻位。在一个优选的实施方式中，通式(Ⅱ)中的(‐SO3M)p基团，当(‐SO3M)p基团所在的环为苯环时，P为0、1或2；当(‐SO3M)p基团所在的环为萘环时，P为0、1、2或3。在另一个优选的实施方式中，通式(Ⅱ)中的(‐SO3M)q基团，当(‐SO3M)q基团所在的环为苯环时，P为0、1或2；当(‐SO3M)q基团所在的环为萘环时，P为0、1、2或3。在一个优选的实施方式中，通式(Ⅱ)中的B基团为桥基，选自‐CH2CH2‐、本发明中，通式(Ⅰ)表示的染料化合物，包括如下实例：本发明中，通式(Ⅱ)表示的染料化合物，包括如下实例：通式(Ⅰ)、通式(Ⅱ)表示的活性染料为已知染料。通式(Ⅰ)表示的染料化合物，其结构式和合成方法可参阅SUMITOMOCHEMICALCO发表的专利DE3810216A1。通式(Ⅱ)表示的染料化合物，其结构式和合成方法可参阅
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中所述的相关专利。本发明的活性染料组合物还可含有各种在染色工艺和染料制剂中常规使用的染料添加剂，如染色助剂或碱剂，如纯碱，其用量可按实际需要选择，没有特别的限定，一般不超过20重量％。例如，电解质盐类，如硫酸钠，含量0～10重量％，优选2～6重量％；pH调节剂，如磷酸二氢钠或磷酸氢二钠，含量0～5重量％，优选0.5～2.5重量％，防尘剂0～10重量％、优选0.1～2重量％；助溶剂1～15重量％、优选0.1～3重量％。本发明组合物也可基本上由上述重量比的通式(Ⅰ)表示的染料化合物和通式(Ⅱ)表示的染料化合物组成。本发明的活性染料组合物的制备方法包括将上述通式(Ⅰ)表示的染料化合物和通式(Ⅱ)表示的染料化合物按规定的重量比进行混合。混合可用各种常规方法，如机械混合方法等。混合时，通式(Ⅰ)表示的染料化合物和通式(Ⅱ)表示的染料化合物可以粉末形式，或以颗粒形式，或以水溶液形式存在。例如，混合步骤可以在合适的研磨机如球磨机或针磨机中以及在捏合机或混合机中进行。本发明的活性染料组合物适合于染色纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维及其混纺、交织的各种材料。本发明的活性染料组合物可以用本领域中已知的多种方法应用于纤维材料并固定到纤维上，例如可以用浸染方法，轧染方法或印花等方法进行着色。本发明染料组合物与锦/棉、锦/粘混纺、交织织物在室温(25-40℃)入染，以后升温至95-100℃染色(按每分钟0.5-3℃的速率进行升温)并保温15-45分钟，结束后降温(按每分钟0.5-3℃的速率进行降温)至80℃保温0-20min，以后加入碳酸钠继续保温30-60min。染色结束后采用高温皂洗剂皂洗10-20分钟。在染色开始时可以依次加入染色助剂、染料组合物、染色织物，可以顺序加入一次性加入，也可以分次加入或者按任意次序加入。工艺流程可概括为图1所示。染色时用的助剂包含下列常用试剂：匀染剂、渗透剂、元明粉、氯化钠、纯碱、小苏打、磷酸三钠、磷酸氢二钠(磷酸氢二钾)、磷酸二氢钠(磷酸二氢钾)、六亚甲基四胺等。在本发明一浴两步法同色染色工艺后，还可任选地进行常规的皂洗工艺。例如，将染色后织物进行水洗，然后在90－100℃皂洗10－20分钟，优选在95℃皂洗15分钟。本发明活性染料组合物不仅保持良好的各项染色牢度，而且具有优异的染色性能，还在锦棉混纺、交织织物上有着意想不到的着色效果。实施例实施例的各项测试方法本实施例的各项性能按下述的各项测试方法进行测试1、提升性测试：将全棉双面针织布按活性染料60℃恒温工艺染色，染色浓度为1％，2％，3％，4％o.w.f(染料对织物重)。染色后织物在恒温恒湿条件下用Datacolor测色仪测试其表观深度K/S值并记录。2、同色性测试：将锦纶织物与粘胶织物及50/50锦粘罗马织物按图2染色工艺进行染色，染色结束后，将织物放在恒温恒湿条件下用Datacolor测色仪测试其表观深度K/S值及色差CMCDE值并记录。3、耐光色牢度测试：将全棉双面针织布染色织物，按国际标准ISO105B02测定。4、耐皂洗色牢度测试：将全棉双面针织布染色织物，按国际标准ISO105C10测定。5、耐汗渍色牢度测试：将全棉双面针织布染色织物，按国际标准ISO105E04测定。6、耐摩擦色牢度测试：将全棉双面针织布染色织物，按国际标准ISO105X12测定。7、按下表1中所示的染料类型及其用量将各种染料组分按本领域中常规方法均匀混合，配制本发明实施例的各种黄色活性染料组合物。表1中的“％”均表示重量％，以染料组合物的总重量为基准。表1编号染料名称染料1染料组合物A50％染料Ⅰ‐1+50％染料Ⅱ‐12染料组合物B40％染料Ⅰ‐1+60％染料Ⅱ‐13染料组合物C55％染料Ⅰ‐1+45％染料Ⅱ‐14参比染料X100％Ⅰ‐15参比染料Y100％Ⅱ‐1实施例1提升率测试(吸收波长410nm处的K/S值)按上述实施例测定方法测定如下染料的提升率，测试结果记录于表2中表2由表2可见：本发明黄色活性染料组合物，具有良好的提升性能，其实测值均高于加权平均值，由此体现其复配增效效应。实施例2同色性测试按上述实施例测定方法测定如下染料的同色性，测试结果记录于表3中表3由表3可见：本发明黄色活性染料组合物在锦纶织物与粘胶织物上表观深度接近，色差值较小。在染锦粘罗马布时同色性优异，能够达到极佳的匀染效果。实施例3耐光色牢度按上述实施例测定方法测定如下染料的耐光色牢度，测试结果记录于表4中表4由表4可见：本发明黄色活性染料组合物，具有优异的耐光色牢度。实施例4耐皂洗色牢度按上述实施例测定方法测定如下染料的耐皂洗色牢度，测试结果记录于表5中表5由表5可见：本发明黄色活性染料组合物，具有优异的耐皂洗色牢度。实施例5耐汗渍色牢度按上述实施例测定方法测定如下染料的耐汗渍色牢度，测试结果记录于表6中表6由表6可见：本发明黄色活性染料组合物，具有优异的耐汗渍色牢度。实施例6耐摩擦色牢度按上述实施例测定方法测定如下染料的耐摩擦色牢度，测试结果记录于表7中表7染料名称干摩擦湿摩擦染料组合物A4‐54染料组合物B4‐54染料组合物C4‐54由表7可见：本发明黄色活性染料组合物，具有优异的耐摩擦色牢度。当前第1页1 2 3