低鹽染色用的藏青色活性染料組合物及其染色應用的製作方法

2023-05-14 23:19:21 1

專利名稱：低鹽染色用的藏青色活性染料組合物及其染色應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低鹽染色用的藏青色活性染料組合物及其在纖維材料上的染色應用。

背景技術：
活性染料以色澤豔麗、色譜齊全、應用簡便、成本低廉、牢度優良而著稱。但在纖維素纖維傳統的染色工藝中，為提高活性染料的上染率和固色率，常常必須加入大量的無機鹽(如氯化鈉或硫酸鈉)促染。根據活性染料的品種結構和色澤的不同，促染所用的傳統工藝用鹽量一般為30～120g/L。儘管目前對印染廢水中有機化合物的處理取得很大進展，但高含鹽量的印染廢水很難通過簡單的物化和生化方法進行處理。
因此，活性染料印染廢水的環境汙染課題，日益受到人們的嚴重關注。
C.I.活性藍19#是眾所周知的蒽醌系藏青色活性染料品種。這一染料以色澤鮮豔明亮以及良好的耐光牢度和耐汗光牢度見長。但缺陷在於其耐氯牢度、勻染性以及溶解度並不理想，又難以優異的相容性與常用的黃、紅色活性染料同染，因而難以滿足當今印染的需求，限制其廣泛應用。
近年來，本領域中對C.I.活性藍19#組合物或混合物做了廣泛的研究。與本發明相關的專利申請有以下七篇 1.CN 1580132(2005)(上海染化八廠) 2.WO 2005/090485(西巴特殊化學品控股有限公司) 3.CN 1934195(2007)(亨斯邁先進材料(瑞士)有限公司) 4.JP 2006-28350(日本住友公司) 5.JP 7207180(1995)(日本三菱化成公司) 6.JP 8048903(1996)(日本三菱化成公司) 7.EP 905201(1999)(Bezema公司) 這些專利或專利申請中，分別用C.I.活性藍222及其衍生物、C.I.活性黑5及其衍生物、C.I.活性藍221及其衍生物以及藏青色活性染料(染料III)，對C.I.活性藍19#進行改性，以提高或改善其染色性能上的某些缺陷，例如提高和改善其勻染性、提升性和固色率等。

(染料III) 上述專利或專利申請的藏青色活性染料組合物的全面染色性能尚有待進一步提高和改善。
本發明人通過大量的試驗研究，驚奇的發現含有如下通式(2)表示的一種或多種藏青色活性染料與通式(1)表示的一種或多種藏青色活性染料的染料組合物具有良好的染色性能和各項染色牢度。尤為驚喜的是，該染料組合物具有優異的低鹽染色性能。
為此，本發明成功的提供了一種低鹽染色用，並具有良好的染色性能和各項染色牢度的藏青色活性染料組合物。


發明內容
本發明的目的之一是提供一種含有通式(2)表示的一種或多種藏青色活性染料與通式(1)表示的一種或多種藏青色活性染料的染料組合物，它具有十分優異的染色性能以及各項牢度。
尤為驚喜的是，該染料組合物具有優異的低鹽染色性能。
與此同時，該染料組合物，與通式(1)表示的一種或多種藏青色活性染料相比，其固色率和提升率明顯提高。尤為重要的是，該染料組合物具有與其它常用的紅、黃色活性染料共染的良好相容性。
本發明提供的藏青色染料組合物包括一定比例混合的一種或多種選自下面所示的通式(1)表示的染料和一種或多種選自下面所示的通式(2)表示的染料
通式(1) 式中Y1選自-CH2CH2OSO3M和-CH＝CH2； M選自H和鹼金屬； R1選自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基和羧基。

通式(2) 式中X1和X2選自Cl、F和OH； M選自H和鹼金屬； R2和R3選自H、CH3和C2H5； Y2選自-CH2CH2OSO3M、-CH2CH2OH和-CH＝CH2；
R6選自-H、-CH3、-Cl和-SO2Y3； Y3選自-H、-CH2CH2OSO3M、-CH2CH2OH和-CH＝CH2。
本發明還提供上述藏青色活性染料組合物在含羰基和/或甲醯胺基材料，特別是纖維材料染色上的應用。
本發明的藏青色活性染料組合物具有優異的染色性能和各項染色牢度，以及與其它常用的紅、黃色活性染料共染的優異的相容性。

具體實施例方式 本發明的染料組合物中包括一種或多種通式(1)表示的染料和一種或多種通式(2)表示的染料。
在本發明的染料組合物中，通式(1)表示的染料(簡稱染料I)與通式(2)表示的染料(簡稱染料II)的重量比為90～4010～60，80～5020～50，優選的為70～6030～40。
在一個優選的實施方式中，通式(1)中的-SO2Y1基團位於苯核上-NH-基團的間位或對位，R1基團位於苯核上-NH-基團的鄰位。
在另一個優選的實施方式中，通式(2)中的-SO2Y2基團位於苯核上-NH-基團的間位或對位。
在另一個優選的實施方式中，通式(2)中的R4基團選自

基團，則R5基團位於苯核上-NH-基團的鄰位、間位或對位；R6基團位於苯核上-NH-基團的對位或間位。
本發明中，通式(1)表示的染料，例如包括如下實例
(染料I-1)
(染料I-2)
(染料I-3)
(染料I-4)
(染料I-5) 本發明中通式(2)表示的染料例包括如下實例
(染料II-1)
(染料II-2)
(染料II-3)
(染料II-4)
(染料II-5)
(染料II-6) 通式(1)和通式(2)表示的活性染料均為已知染料。
通式(1)表示的活性染料為眾所周知的C.I.活性藍19，許多文獻公開了這一活性染料的結構及其合成方法，例如CN 1034012(1989)。
JP 2001-2952、JP 2001-200175、JP 2001-214086、JP 2001-207076、JP 2001-335718、JP 2001-329187、JP 2001-323181、JP 2002-20646分別公開了通式(2)表示的染料的結構及其合成方法。
本發明的藏青色活性染料組合物還可含有各種在染色工藝和染料製劑中常規使用的染料添加劑，其用量可按實際需要選擇，沒有特別的限定，一般不超過20重量％。例如無機鹽類，如NaCl、Na2SO4，含量0-10重量％，分散劑含量0-10重量％，pH調節劑，如磷酸二氫鈉或磷酸氫二鈉，含量0-5重量％，防塵劑0-10重量％，助溶劑1-15重量％。本發明組合物也可基本上由上述重量比的通式(1)染料和通式(2)染料組成。
本發明的藏青色活性染料組合物的製備方法包括將上述通式(1)染料和通式(2)染料按規定的重量比進行混合。混合可用各種常規方法，如機械混合方法。混合時，通式(1)染料和通式(2)染料可以粉末形式，或以顆粒形式，或以水溶液形式存在。例如，混合步驟可以在合適的研磨機如球磨機或針磨機中以及在捏合機或混合機中進行。
本發明的藏青色活性染料組合物適合於染色及其廣泛的各種材料，特別是含羧基和/或甲醯胺基的材料，更特別是纖維材料，例如棉、亞麻和大麻纖維，以及纖維素和再生纖維素、聚酯或聚醯胺纖維材料等。
本發明的藏青色活性染料組合物可以用本領域中已知的多種方法應用於纖維材料並固定到纖維上，例如可以用浸染方法或軋染方法進行染色。
實施例的各項測試方法 如下實施例的各項性能按如下各項測試方法進行測試 1.皂洗牢度按國際標準ISO 105 C03測定。
2.耐氯牢度按國際標準ISO 105 E03測定。
3.日曬牢度按國際標準ISO 105 B02測定。
4.上染率配製完全相同染浴兩份，分別為A、B。A染浴中不放布樣。將A、B兩染浴按標準染色工藝進行染色。染色結束後，吸取A、B染色殘液10mL，分別定容為500mL。將定容後的A、B染色殘液稀釋至一定倍數MA、MB，測試其稀釋液在最大吸收波長時的吸收率值XA、XB(XA、XB應在0.2-0.7之間。) 5.提升率分別按染料用量0.5％、1％、2％、4％、6％、8％、10％配製染液，按標準染色工藝進行染色。將染色後皂洗、烘乾後的布樣在測色配色儀上測其K/S值，作出K/S值-染料用量的趨勢圖，即為活性染料的提升率曲線。
6.不同無機鹽用量的染色 7.分別按無機鹽用量10g/L、30g/L、50g/L配製染液，按標準染色工藝進行染色。將染色後皂洗、烘乾後的布樣在測色配色儀上測其K/S值，作出K/S值-染料用量的趨勢圖，即為活性染料的不同無機鹽用量的染色。
實施例所使用的染料組合物 本發明實施例中所使用的染料組合物以及參比活性染料組合物和單一染料，列於表1。包括以下內容 1.本發明的藏青色活性染料的不同比例組合物； 2.其它已知專利的藏青色活性染料組合物或混合物； 即C.I.活性藍19#+染料III C.I.活性藍19#+染料IV
(染料III)
(染料IV) 3.C.I.活性藍19# 表1 編號 活性染料名稱組成 1 A 70％染料I-1+30％染料II-1 2 B 70％染料I-1+30％染料II-2 3 C 80％染料I-4+20％染料II-1 4 D 60％染料I-1+10％染料I-3+30％染料II-1 5 E 50％染料I-1+50％染料II-1 參比1 W 70％染料I-1+30％染料III 參比2 X 70％染料I-1+30％染料IV 參比3 Y 50％染料I-1+50％染料III 參比4 Z 50％染料I-1+50％染料IV 參比5 U 100％染料I-1 參比6 V 100％染料II-1 實施例1 不同無機鹽用量的染色試驗 上染率即不同時間點時織物的上染量即得色量(測試設備電腦測色配色儀；型號QuestXE；廠家HunterLab)佔所用染料的重量百分比。因此，在染色時，染料上色的各時間點分別測量並計算出初次上染率S值、最終上染率E值、以及固色率F值其結果分別示於表2～4。
①本發明活性染料組合物(染料A) 表2 染色深度3％o.w.f. ②參比活性染料組合物(染料W) 表3 染色深度3％o.w.f. ③參比活性染料組合物(染料X) 表4 染色深度3％o.w.f. 由表2～4的數據可見，活性染料染色達到同樣的S值、E值、F值，本發明活性染料組合物染料A的無機鹽用量可以比染料W、染料X少20g/L，這樣大大減少了對環境的汙染。
實施例2 不同無機鹽用量的染色試驗 ①本發明的活性染料組合物(染料E) 表5 染色深度3％o.w.f. ②參比活性染料組合物(染料Y) 表6 染色深度3％o.w.f. ③參比活性染料組合物(染料Z) 表7 染色深度3％o.w.f. 由表2～4的數據可見，活性染料染色達到同樣的S值、E值、F值，本發明活性染料組合物染料E的無機鹽用量可以比染料Y、染料Z少20g/L，這樣大大減少了對環境的汙染。
實施例3 相容性測試 按上述方法分別測試本發明的藏青色活性染料組合物與其組成染料，以及C.I.活性黃145#、C.I.活性紅195#的上染曲線。其數據列於表8 表8 本發明藏青色活性染料與C.I.活性黃145和C.I.活性紅195的上染曲線(染料2％o.w.f.，硫酸鈉40g/L，碳酸鈉20g/L)

由以上數據可以看出，本發明藏青色活性染料與常用的黃色活性染料(C.I.活性黃145)和紅色活性染料(C.I.活性紅195)具有十分良好的相容性。
實施例4 提升率測試 按上述方法分別測試本發明藏青色活性染料組合物的提升率，與C.I.活性藍19#相比，其提升率有很大的提高。數據列於表9。
表9 1％ 2％ 4％ 6％ 染料名稱 提升率(％) 提升率(％)提升率(％) 提升率(％) 染料A 147.63 150 150.08 143.96 染料B 142.06 150.00144.63 133.44 染料U(參比)100* 100* 100* 100* 以參比染料U為100，列出相對值。
實施例5 各項染色牢度測試 本發明染料A和染料B的各項染色牢度，經測試其數據如下 染料A耐水洗牢度4-5級、日曬牢度4-5級、汗光牢度(酸汗)4-5級、汗光牢度(鹼汗)4級 染料B耐水洗牢度4-5級、日曬牢度4級、汗光牢度(酸汗)4-5級、汗光牢度(鹼汗)4級。
權利要求
1.一種藏青色活性染料組合物，該染料組合物包括一種或多種選自下面所示的通式(1)表示的染料和一種或多種選自下面所示的通式(2)表示的染料。
通式(1)
式中Y1選自-CH2CH2OSO3M和-CH＝CH2；
M選自H和鹼金屬；
R1選自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基和羧基。
通式(2)
式中X1和X2選自Cl、F和OH；
M選自H和鹼金屬；
R2和R3選自H、CH3和C2H5；
Y2選自-CH2CH2OSO3M、-CH2CH2OH和-CH＝CH2；
R4選自-CN、-CH2CH2OH和
上式中R5選自-SO3M和H；
R6選自-H、-CH3、-Cl和-SO2Y3；
Y3選自-H、-CH2CH2OSO3M、-CH2CH2OH和-CH＝CH2。
2.權利要求1所述的藏青色活性染料組合物，其特性在於，通式(1)表示的一種或多種染
料與通式(2)表示的一種或多種染料的重量比為通式(1)染料
通式(2)染料＝90～4010～60。
3.權利要求2所述的藏青色活性染料組合物，其特性在於，通式(1)表示的一種或多種染料與通式(2)表示的一種或多種染料的重量比為通式(1)染料通式(2)染料＝80～5020～50。
4.權利要求1所述的藏青色活性染料組合物，其特性在於，通式(1)中-SO2Y1基團位於苯核上-NH-基團的間位或對位，R1基團位於苯核上-NH-基團的鄰位。
5.權利要求4所述的藏青色活性染料組合物，其特性在於，通式(1)選自如下染料
(染料I-1)
(染料I-2)
(染料I-3)
(染料I-4)
(染料I-5)。
6.權利要求1所述的藏青色活性染料組合物，其特性在於，通式(2)中-SO2Y2基團位於苯核上-NH-基團的間位或對位。
7.權利要求1所述的藏青色活性染料組合物，其特性在於，通式(2)中R5基團位於苯核上-NH—基團的鄰位、間位或對位；R6基團位於苯核上-NH-基團的對位或間位。
8.權利要求1、6或7所述的藏青色活性染料組合物，其特性在於，通式(2)選自
(染料II-1)
(染料II-2)
(染料II-3)
(染料II-4)
(染料II-5)
(染料II-6)。
9.權利要求1所述的藏青色活性染料組合物，其特性在於，M選自H、Na和K。
10.權利要求1-9中任一項所述的藏青色活性染料組合物在含羰基和/或甲醯胺基材料，特別是纖維材料的染色應用。
全文摘要
本發明提供一種低鹽染色用的藏青色活性染料組合物，它包括一定比例混合的一種或多種選自下面所示的通式(1)表示的染料和一種或多種選自下面所示的通式(2)表示的染料。本發明的藏青色活性染料組合物色澤豔麗明亮，具有優良的染色性能以及各項染色牢度。尤為驚喜的是，該藏青色活性染料組合物運用於低鹽染色，染色時所用無機鹽用量僅為傳統工藝的1/2左右。該活性染料組合物的固色率、提升性、勻染性以及與其它常用的紅、黃活性染料共染的相容性，均比通式(1)表示的染料有明顯的提高和改善。
文檔編號D06P1/38GK101418138SQ200710047370
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月24日 優先權日2007年10月24日
發明者顧喆棟, 曾建平, 兵 謝 申請人:上海雅運紡織化工有限公司