改性聚酯纖維專用染料及染色方法
2023-06-22 18:26:26 1
專利名稱：改性聚酯纖維專用染料及染色方法
技術領域：
本發明涉及一種纖維染料及染色方法，尤其涉及一種改性聚酯纖維專用染料及染色方法。
背景技術：
從化學纖維問世以來，合成纖維特別是聚酯纖維的發展尤為迅速，我國聚酯纖維產量居世界首位，是國內生產量和消費量最大的紡織纖維。聚酯纖維是由有機二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經紡絲所得的合成纖維。工業化大量生產的聚酯纖維是用聚對苯二甲酸乙二醇酯製成的。聚酯纖維具有強度高、模量高、彈性和耐光性好，尺寸穩定性好、易洗快乾等優點，是一種比較受歡迎的紡織材料。由於聚酯纖維分子中缺少直接與染料結合的官能團，只能用分散染料染色，而聚酯纖維的結晶度高、結構緊密，染料分子不易進入纖維內部，故聚酯纖維染色困難，需要在高達130°C的溫度進行染色。這樣就限制了聚酯纖維與其他不耐高溫的纖維如羊毛、蠶絲、醋纖和氨綸等纖維進行混紡，產品的性能和風格受到限制。載體染色法可使聚酯纖維的染色溫度降低至100°C左右，然而早期使用的載體毒性大、氣味重且染色後難脫載，織物上有殘留有異味。中國發明專利200810202881. X，公開了一種滌綸環保型染色載體的製備方法，可使滌綸降至85 100°C染色。但分散染料低溫染色效果，與130°C常規染色效果相比，染料濃度要增加，且牢度大大下降。為改善聚酯纖維的染色性能，常在其共混紡絲時加入適當的改性添加劑如共聚酯進行改性，紡織科技人員通過聚酯聚合時第三單體、第四單體的加入，生產易染共聚酯纖維，又稱改性聚酯。。陽離子染料染色改性聚酯是纖維與染料離子結合，染色牢度好，特別是摩擦牢度和水洗牢度尤為理想。染料吸進率高，染料利用率達90%以上，減少了染色汙水對環境的汙染。因此陽離子染料易染共聚酯纖維發展很快。上海聯吉合纖有限公司開發的多元醇共聚酯，商品名為派絲特(PARSTER)纖維，是一種陽離子染料易染共聚酯纖維，該多元醇共聚酯的製備方法記載在申請號為200910200062. 6的中國發明專利中。派絲特纖維可在98°C 100°C的溫度條件下使用陽離子染料染色。但該纖維用現有陽離子染料染深色上染效果差，特別是染黑色，即使大幅增加染料濃度也不能達到預期效果，嚴重製約了派絲特纖維後道產品開發和市場推廣。目前在改性聚酯纖維上染工藝中使用的染料均採用腈綸纖維用的陽離子染料。由於腈綸纖維和改性聚酯纖維化學結構上的不同，其上染機理也不相同，染料的上染曲線、工藝參數等均有較大差異。所以簡單的將腈綸纖維用的陽離子染料應用於改性聚酯纖維染色工藝，存在一定的缺陷。具體表現如下(1)陽離子染料的K值、上染特性、飽和值都是建立在研究腈綸染色基礎上的，這些對改性聚酯並不完全適用。(2)傳統的陽離子染料配製的三元色配伍性並不適合改性聚酯纖維，導致染色的重現性差，色光不穩定；
(3)深染性差，特別是上染黑色，即使增加染料濃度也不能達到標準黑色色光的要求。
發明內容
為解決上述改性聚酯纖維染色應用上的缺陷，本發明所要解決的技術問題之一是提供一種改性聚酯纖維專用染料。發明人針對改性聚酯纖維的特點，系統地研究了陽離子染料上染改性聚酯的特性。在對現有市售陽離子染料逐個篩選的基礎上，還拓展到鹼性染料之中，不但對染料的上染曲線、染料固色率、工藝條件等進行研究，同時，還對染料的發色效率、位阻效應進行了研究和組合。在經過海選後的染料復配物對改性聚酯進行染色，固色率明顯提高，解決了長期以來存在的改性聚酯深染性不好的難題，印染汙水的色度大幅下降。本發明所要解決的技術問題之二是提供一種改性聚酯纖維的染色方法，採用上述的改性聚酯纖維專用染料，可提高深色，特別是黑色深染的效果。本發明通過下述技術方案得以實現一種改性聚酯纖維專用染料，按重量份數計，由下述組分組成鹼性品綠99 121份，陽離子紅XGRL 198 242份，陽離子黃XGL 144 176份。進一步的，上述改性聚酯纖維專用染料，按重量份數計，還包括鹼性橙9 11份。優選的，一種改性聚酯纖維專用染料，按重量份數計，由下述組分組成鹼性品綠105 115份，陽離子紅XGRL 210 230份，陽離子黃XGL 150 170份，鹼性橙9 11份。最優的，一種改性聚酯纖維專用染料，按重量份數計，由下述組分組成鹼性品綠110份，陽離子紅XGRL 220份，陽離子黃XGL 160份，鹼性橙10份。按照上述比例稱取各原料，攪拌混合復配，即可製得本發明的改性聚酯纖維專用染料。本發明的改性聚酯纖維專用染料可以採用本行業常規的染色方法對聚酯纖維進行染色。本發明所所涉及的鹼性品綠、陽離子紅XGRL、陽離子黃XGL和鹼性橙等原料均為常規的染料單體，可在化工市場上方便購得。鹼性品綠，又稱品綠，英文名稱MagentagreencrystalS。由苯甲醛和N，N-二甲基苯胺在鹽酸或硫酸中縮合生成四甲基代二氨基三苯甲烷的隱色鹼性體後，在酸介質中被二氧化鉛所氧化而製得。陽離子紅XGRL，又稱紅XGRL，英文名稱Cationic Red x_GRL。是一種雜環系的單偶氮型陽離子染料。有良好的耐曬、耐洗牢度和較好的提升力。
陽離子黃XGL，又稱黃XGL，英文名稱Cationic Golden Yellow XGL。其物化性質為黃色均勻粉末，可用於醋酯纖維等的染色，色牢度好。鹼性橙，英文名稱Basic Orange，中文別名鹼性豔橙G、鹼性橙S、鹽基金黃、鹼性塊橙，其物化性質為紅棕色粉末，易溶於水成呈黃光橙色溶液。可用於棉、麻、粘膠等織物的染色，還可用於蠶絲、錦綸、紙漿的染色。本發明還公開了一種改性聚酯纖維的染色方法，採用上述改性聚酯纖維專用染料進行染色。優選的，一種改性聚酯纖維的染色方法，採用上述改性聚酯纖維專用染料，染色溫度98 102°C。在此溫度範圍內色光變化小，染色質量穩定。本發明的染料，是針對改性聚酯纖維特別是派絲特纖維而專門精心開發的深染性染料。發明人在海量實驗基礎上，通過對上百種染料單體的篩選，並精心組合，終於研發出了本發明。相對於現有聚酯纖維用染料，具有如下優點(1)染色溫度低，在100°C左右即可進行，節約能耗；(2)染料利用率高、固色率高達98 99 %，印染廢水中色度低，既環保又減少了汙水處理量，並節約了染料使用量；(3)染色產品色牢度好；(4)深染效果好，染後纖維黑色純正，解決了長期以來市售陽離子染料染色改性聚酯深染性不好的難題；(5)染色穩定性好，重現性好、色光波動性小；(6)配方簡單，原料易得，而且成本低廉。
具體實施例方式在下述各實施例中，鹼性品綠選用染料索引號為C. I.Basic Green 4的鹼性品綠， 陽離子紅XGRL選用染料索引號為C. I.Basic Red 46的陽離子紅XGRL，陽離子黃XGL選用染料索引號為C. I.Basic Yellow 28的陽離子黃XGL。鹼性橙選用染料索引號為C. I. 11270 的鹼性橙。實施例1稱取下述原料105克鹼性品綠，230克陽離子紅XGRL，150克陽離子黃XGL，11克鹼性橙。製備方法將上述原料攪拌混合復配，即可製得本發明的改性聚酯纖維專用染料。 採用本行業常規的染色方法對改性聚酯纖維進行染色。實施例2稱取下述原料115克鹼性品綠，210克陽離子紅XGRL，170克陽離子黃XGL，9克鹼性橙。製備方法將上述原料攪拌混合復配，即可製得本發明的改性聚酯纖維專用染料。採用本行業常規的染色方法對改性聚酯纖維進行染色。實施例3稱取下述原料121克鹼性品綠，198克陽離子紅XGRL，176克陽離子黃XGL。
製備方法將上述原料攪拌混合復配，即可製得本發明的改性聚酯纖維專用染料。採用本行業常規的染色方法對改性聚酯纖維進行染色。實施例4稱取下述原料99克鹼性品綠，242克陽離子紅XGRL，144克陽離子黃XGL。製備方法將上述原料攪拌混合復配，即可製得本發明的改性聚酯纖維專用染料。採用本行業常規的染色方法對改性聚酯纖維進行染色。實施例5稱取下述原料110克鹼性品綠，220克陽離子紅XGRL，160克陽離子黃XGL，10克鹼性橙。製備方法將上述原料攪拌混合復配，即可製得本發明的改性聚酯纖維專用染料。對派絲特纖維進行染色工藝實施例5改性聚酯纖維專用染料(o. w. f) 4%醋酸(g/L)5%NaCl (g/L)5%浴比1 20工藝流程每分鐘1. 5 2°C升至60°C，再每分鐘升溫1°C至100°C，保溫70分鐘。比較例1將陽離子染料黑X-0、陽離子染料黑XRL和本發明實施例1、3和5改性聚酯纖維專用染料採用常規染色工藝對派絲特纖維進行染色，對染後的色差、κ/s值、固色率進行測試， 實驗數據見表1和表2。表1 染色工藝色差表(染色溫度100°C)
權利要求
1.一種改性聚酯纖維專用染料，其特徵在於，按重量份數計，由下述組分組成 鹼性品綠99 121份，陽離子紅XGRL 198 242份， 陽離子黃XGL 144 176份。
2.如權利要求1所述的改性聚酯纖維專用染料，其特徵在於還包括鹼性橙9 11份。
3.如權利要求2所述的改性聚酯纖維專用染料，其特徵在於，按重量份數計，由下述組分組成鹼性品綠 105 115份， 陽離子紅XGRL 210 230份， 陽離子黃XGL 150 170份， 鹼性橙9 11份。
4.如權利要求3所述的改性聚酯纖維專用染料，其特徵在於，按重量份數計，由下述組分組成鹼性品綠 110份， 陽離子紅XGRL 220份， 陽離子黃XGL 160份， 鹼性橙10份。
5.如權利要求2 4中任一項所述的改性聚酯纖維專用染料，其特徵在於 鹼性品綠選用染料索引號為C. I.Basic Green 4的鹼性品綠，陽離子紅XGRL選用染料索引號為C. I.Basic Red 46的陽離子紅XGRL， 陽離子黃XGL選用染料索引號為C. I.Basic Yellow 28的陽離子黃XGL， 鹼性橙選用染料索引號為C. I. 11270的鹼性橙。
6.一種改性聚酯纖維的染色方法，其特徵在於，採用權利要求1 5中任一項所述的改性聚酯纖維專用染料進行染色。
7.如權利要求6所述的改性聚酯纖維的染色方法，其特徵在於，染色溫度98 102°C。
全文摘要
本發明公開了一種改性聚酯纖維專用染料及染色方法。該改性聚酯纖維專用染料，按重量份數計，由下述組分組成鹼性品綠99～121份，陽離子紅XGRL 198～242份，陽離子黃XGL 144～176份。本發明的改性聚酯纖維專用染料，具有如下優點(1)染色溫度低，在100℃左右即可進行；(2)染料利用率高、固色率高達98～99％，印染廢水中色度低，既環保又減少汙水處理量，並節約染料使用量；(3)染色產品色牢度好；(4)深染效果好，染後纖維黑色純正，解決了長期以來市售陽離子染料染色改性聚酯深染性不好的難題；(5)染色穩定性好，重現性好、色光波動性小；(6)配方簡單，原料易得，而且成本低廉。
文檔編號C09B67/22GK102464899SQ20101055057
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者張振華, 徐驊成, 瞿德方, 鍾建亭, 陳利興, 魏奕雯 申請人:上海市毛麻紡織科學技術研究所, 上海慶成染料化工有限公司, 上海聯吉合纖有限公司