染色助劑的製作方法

2023-10-11 11:01:34 3

專利名稱：染色助劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及染色助劑以及紡織纖維材料的單浴單級染色方法。
棉花中含有天然雜質，比如臘、臘狀物質、蛋白質、種仔殼、棉鈴和果膠，以及加工過程中帶入的雜質，如烷烴和/或礦物油。羊毛、再生纖維比如粘膠纖維(Viskose-Reyon)，合成纖維比如聚酯和聚醯胺中的雜質來自處理這些材料用的加工助劑(Prapara-tionsmitteln)(見Chwala/Anger「HandbuchderTextilhilfsmittel」，526-528頁，537頁，558頁以後，VerlagChemieWeinheim，1977)。為了得到染色均勻的紡織纖維材料，特別是含纖維素的紡織纖維材料，一般要對這些織物作予處理。予處理的任務是將上面列舉的一些雜質儘可能徹底地從纖維材料中除去。這樣才能賦予纖維材料在以後的染整過程中所必需具有的較高親水性和吸收能力。特別是在染色過程中，織物親水性不充分以及吸收能力太低會引起染料染不上或是染色不勻，難以或不可能校正。
而予處理則帶來了必須進行多級操作的缺陷。為縮短織物染色加工過程，近年來發展了一種方法使單獨的予處理過程不再是必要的(見Chwala/Anger「HandbuchderTextilhilfs-mittel」，528-529頁，VerlagChemieWeinheim，1977)。單浴單級染色就是這樣的一種方法。在此方法中織物經一級予處理就染上色，染浴中含有為予處理所必須的化學品，如潤溼劑、洗滌劑、分散劑、勻染劑和/或鹼以及染料。在德國專利說明書DE3643752中所說明的單浴/單級的、無載體(Carrie-rfrei)可染的聚酯纖維和纖維素纖維混合染色法是在有分散染料和活性染料必要時還有助劑存在時，在PH值在6和8.5之間，溫度在90℃和105℃之間下進行的。
但用已知的單浴單級染色法往往不能滿意地達到織物的染色均勻性，色度(Farbtiefe)，堅牢度方面的高要求。本發明任務在於開發一些染色助劑，這些染色助劑在使用單浴單級過程中能在織物上均勻和牢固地染上顏色，並且加入這些助劑還應對染色纖維材料的應用牢度如耐光牢度、耐摩牢度、耐潤溼牢度無不利影響。
人們意外地發現有一些混合物能滿足對紡織纖維材料尤其是對含纖維素的紡織纖維材料所提出的染色性能方面的高要求。這些混合物含有一定數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烷基磺酸鹽和/或C10-14烷基苯磺酸鹽，2.帶20-50摩爾環氧乙烷的蓖麻油和/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.硫酸化的羥烷基-烷基聚烷二醇醚和4.C2-12烷基醇。
與此相應，本發明的對象為含有陰離子的和非離子的表面活性劑的染色助劑，其特徵在於這些染色助劑含有1-60%(重量)由下列化合物組成的表面活性劑活性物質
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烷基磺酸鹽和/或C10-14烷基苯磺酸鹽，其形式為鹼金屬鹽、銨鹽和/或胺鹽。
b)帶20-50摩爾環氧乙烷的蓖麻油和/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)硫酸化的羥烷基-烷基聚烷二醇醚活性物質，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是鹼金屬陽離子或銨陽離子，N為2或3，X為2到10之間的一個數。
1-30%(重量)C2-12烷基醇活性物質。用量比活性物質重量比為表面活性劑a對b之比在5∶1和1∶5之間，表面活性劑a和b對硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚之比在1∶1和4∶1之間，表面活性劑a和b和硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚對烷基醇之比在1∶1和5∶1之間。
本發明的紡織助劑主要含有1-40%(重量)表面活性劑a和b活性物質。
1-20%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚活性物質。
1-30%(重量)C2-12烷基醇活性物質。
將烷基醇的硫酸鹽和/或烯基醇的硫酸鹽製備成它們的鹼金屬鹽形式，銨鹽和/或胺鹽是按已知方法通過對相應的烷基醇和/或烯基醇用氯磺酸或三氧化硫進行硫酸化完成的。這樣產生的醇的硫酸半酯(Schwefelsaurehalbester)緊接著用例如鹼記如氫氧化鈉溶液，氨或鏈烷醇胺如單乙醇胺或三乙醇胺中和(見Winnacker/Kuchler in「Chemische Technologie」卷7，第120-123頁，Carl Hanser Verlag Munchen-Wien1986)。離析物烷基醇和/或烯基醇可以是直鏈或支鏈的來自天然物或是合成的，並具有8-24個碳原子，主要是12-18個碳原子。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這些醇的混合物。主要使用的是十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇或十八烷醇、這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爾油醇的混合醇。
帶14-18個碳原子的烷基磺酸鹽的鹼金屬鹽，銨鹽和/或胺鹽在工業上可以通過用例如So2和氧在有自由基生成物如臭氧、有機過氧化物或紫外線存在下將直鏈烷轉化而成(見Winnaker/Kuchler in「Chemische Technologie」，第四版，卷7，第114-116頁，Carl Hanser Verlag Munchen-Wien 1986)。
鹼金屬鹽，銨鹽或胺鹽形式的C10-14烷基苯磺酸鹽是按已知工業方法，用磺化劑如So3/空氣混合氣，So3/氮混合氣，硫酸或發煙硫酸將C10-14烷基苯進行轉化而成(見Winnacker/Kuchler in「Chemische Technologie」，第四版，卷7，第111-114頁，Carl Hanser Verlag Munchen-Wien1986)。
帶20-50摩爾環氧乙烷的蓖麻油，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業方法用環氧乙烷和/或環氧丙烷將蓖麻油或來自天然和/或人工合成的直鏈和/或支鏈的烷基醇和/或烯基醇或烷基酚進行烷氧基化製成的(比如見「Chemische Technologie」，卷7，第131-132頁Carl Hanser Verlag.Munchen-Wien(1986))。所得的烷氧基化物的相當於被加成的環氧烷摩爾數的平均烷氧基化度，在用蓖麻油時主要在30-50之間，在用烷基醇和/或烯基醇時主要在3和10之間，尤其是在4和8之間，在用烷基苯酚時主要在1和20之間。適合於作上述醇和醇混合物的是帶有8-24個碳原子的，尤其是帶有12-18個碳原子的烷基醇和/或烯基醇。
硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚可以按EP299370中所述的方法，通過用氯磺酸或So3/惰性氣體混合物對通式Ⅱ
所示的羥烷基-烷基聚烷二醇醚進行硫酸化，然後用例如鹼液如氫氧化鈉溶液，氨或胺諸如C1-4烷基胺或三乙醇胺進行中和而製得通式Ⅱ所示的醚可按EP299370由通式Ⅲ
所示的環氧化物和通式Ⅳ
所示的烷氧基化的直鏈或支鏈烷基醇在100和180℃之間的溫度下，最好在150和160℃之間，在有催化劑例如乙醇鈉存在下進行反應而得到。可優先使用通式Ⅰ所示的硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚，式Ⅰ中R為有2-5個碳原子的直鏈烷基或支鏈烷基，R1為有8-16個碳原子的直鏈或支鏈烷基，M為鹼金屬陽離子，n＝2和X為2和5之間的一個數。
按本發明的混合物中的第四組份-C2-12烷醇可以是直鏈或支鏈的，來自天然物或人工合成的。最好使用有6-10個碳原子的烷基醇，比如2-乙基己醇、正辛醇和或正癸醇。
其它的發明對象是在有陰離子和/或非離子表面活性劑存在下，紡織纖維材料的單浴單級染色法，其特徵為在20和95℃之間的溫度下，用含水的染液(WaβrigenFarbeflotten)處理紡織纖維材料，並在染色結束後在80和100℃之間的溫度下進行後處理。每升含水的染液中含有0.1-2.0克表面活性劑活性物質，其組成為a)以其鹼金屬鹽，銨鹽和/或胺鹽形式出現的C8-24烷醇硫酸鹽和/或C8-24烯醇硫酸鹽和/或C14-18烷基磺酸鹽和/或C10-14烷基苯磺酸鹽。
b)帶有20-50摩爾環氧乙烷的蓖麻油和/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所示的硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚活性物質。式中R是有1-6個碳原子的烷基，R1是有6-18個碳原子的烷基，M為鹼金屬陽離子或銨離子，n為2或3，X是2和10之間的一個數。
0.1-2.0克C2-12烷醇活性物質。
其中活性物質重量比為表面活性劑a對表面活性劑b之比在5∶1和1∶5之間，表面活性劑a和b對硫酸化烴烷基-烷基聚烷二醇醚之比在1∶1和4∶1之間，表面活性劑a和b和羥烷基-烷基聚烷二醇醚對烷醇之比在1∶1和5∶1之間。
最好每升染液使用0.3到1.2克由表面活性劑a和b組成的活性物質，0.1到0.6克硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚活性物質，和0.2到0.6克C2-12烷基醇活性物質。
以織物重量為基準，含水的染液中除了含有本發明的混合物外還有0.5到5.0重量%染料。作為染料使用的有活性染料、直接染料、還原染料、分散染料、偶氮染料、硫化染料、酸性染料和/或金屬絡合染料和/或色素，這取決於所處理的紡織纖維材料。作為選用組份，染液中含有脂肪族C8-24羧酸如氫化硬脂油酸和/或椰子油酸，含有C8-24烷基胺如牛脂胺，含有消泡劑比如以礦物油或矽為基礎的消泡劑。每升染液中含有這些物質的總量為0.1到1克。紡織纖維材料比如以纖織品、布料、編織品或紗線形式存在的棉花、粘膠纖維、羊毛、棉/聚酯混紡物或棉/聚醯胺混紡物是用浸染法染色的，即在20和45℃之間的溫度下使織物與含水的染液接觸而染上色。浴比在1∶5和1∶30之間，最好在1∶10和1∶20之間。緊接著在相同或更高溫度下，最好分多批向染液中添加電解質比如芒硝和/或食鹽，添加的數量為每升染液中加30到80克和每升染液中添加2到20克碳酸鈉或NaOH，染色結束後，為改善紡織材料耐用性，用已知方法在溫度為25和98℃之間進行後處理，這時每升染液中添加0.5到1.5克後處理劑如Henkel合資股份公司廠家制的Locanil RB，洗滌劑和/或陰離子後固色劑(Nachfi-Xierungsmittel)。在經水衝洗後，在溫度為50和150℃之間乾燥。
添加在染液中的本發明混合物具有良好的電解質相容性，因而在含纖維素的紡織纖維材料上能產生極好的色澤深度和勻染性，從而有良好的耐用牢度如耐光和耐溼牢度。
實施例實施例1在瑞士Mathis公司制的噴射式染色設備上，在45℃用染液處理本色棉針織品(平均脂肪含量0.45%(重量))以本色棉針織品重量為基準，這種染液中含有1%(重量)的C.I活性蘭71(Pro-clonturkisH-A，ICI製造)，且每升染液含有1克本發明混合物。以織物重量為基準，浴比為1∶17。緊接著提高溫度，在50℃下加入25克/升的氯化鈉，在60℃下加入25克/升氯化鈉，在70℃下加入25克/升氯化鈉。在85℃下二次加入蘇打，每次10克/升。緊接著用每升染液含1克Henkel股份公司制的LocanitRB，在95℃下進行後處理，用水衝洗並在轉籠烘乾機中在60℃下乾燥後，所得已染色的棉針織品的耐磨牢度按德國工業標準DIN54021測定。殘餘脂肪含量用石油醚萃取後按德國工業標準DIN54278/第一部份測定。勻染性由三個人在大約2米2大小的織物塊上進行目測評判(1＝甚好，6＝甚劣)結果可從表1中得知。
1.所用的混合物的組成按本發明的混合物
23.25%(重量) C12-18脂肪醇硫酸鹽，鈉鹽(35重量%水溶液)23.25%(重量)蓖麻油40EO23.25%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羥烷基-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)消泡劑R340(礦物油消泡劑，Henkel合資股份公司)對比混合物1與本發明混合物相同但無硫酸化羥烷基-烷基聚乙二醇醚7重量%消泡劑R340，其餘各組份各為31%(重量)。
對比混合物293%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羥烷基-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)消泡劑R340對比混合物3硫酸化羥烷基-烷基聚乙二醇醚，醇和消泡劑而無表面活性劑。
實施例2
在如實施例1中的噴射式染色設備上，將棉針織品(平均脂肪含量0.45重量%)各處部份地塗上石蠟(軟化點62℃，部份塗沫的石蠟量1.2克分布在每塊面積約為10cm2的10塊棉針織品上，在40℃下用染液處理。以織物重量為基準，染液含有2%(重量)C.I.活性蘭114(Levafix亮蘭E-BRA，Bayer股份公司的廠家制)和1克/升本發明的混合物。浴比為1∶15，緊接著將50克/升芒硝分二次加入染液，15克/升焙燒蘇打(Calcinierte Soda)分二次加入染液。染色進行40分鐘後，在95℃下用每升加有1克Locanit RB的染液進行後處理。經洗滌和60℃下在轉籠乾燥機中乾燥後，按類似於實施例1的方法進行評定。結果列於表二中。
2.所用混合物的組成本發明的混合物23.25%(重量) C12-18脂肪醇的硫酸鹽，鈉鹽(35%(重量)水溶液)23.25%(重量) C16-18脂肪醇，6EO23.25%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羥烷基-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)消泡劑R340對比混合物1和本發明的混合物相同但無硫酸化羥烷基-烷基聚乙二醇醚7%(重量)消泡劑R340，其餘組份各為31重量%。
對比混合物293%(重量)通式Ⅰ所示的硫酸化羥烷基-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)消泡劑R340對比混合物3硫酸化羥烷基-烷基聚乙二醇醚，醇和消泡劑，無表面活性劑。
權利要求
1.含有陰離子和非離子表面活性劑的染色助劑，其特徵在於此染色助劑含有1-60%(重量)表面活性劑活性物質，其組成為a)鹼金屬鹽、銨鹽和/或胺鹽形式的C8-24烷基醇的硫酸鹽和/或烯基醇的硫酸鹽和/或C14-18烷基磺酸鹽和/或C10-14烷基苯磺酸鹽。b)有20-50摩爾環氧乙烷的蓖麻油和/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所示的硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚活性物質，
其中R是有1-6個碳原子的烷基，R1是有6-18個碳原子的烷基，M為鹼金屬陽離子或銨陽離子。n為2或3，x是2和10之間的一個數。1-30%(重量)C2-12烷基醇活性物質用量比活性物重量比表面活性劑a對表面活性劑b之比在5∶1和1∶5之間，表面活性劑a和b對硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚之比在1∶1和4∶1之間，表面活性劑a和b和羥烷基一烷基聚烷二醇醚對烷基醇之比在1∶1和5∶1之間。
2.按權利要求1所述的染色助劑，其特徵在於此染色助劑含有1-40%(重量)表面活性劑活性物質a和b，1-20%(重量)硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚活性物質，1-30%(重量)C2-12烷基醇活性物質。
3.按權利要求1-2之一項或二項所述的染色助劑，其特徵在於染色助劑含有由以下化合物組成的表面活性劑a)鹼金屬鹽和/或銨鹽形式的C12-18烷基醇的硫酸鹽和/或烯基醇的硫酸鹽。b)用30-50摩爾環氧乙烷烷氧基化的蓖麻油和/或用3-10摩爾最好是用4-8摩爾環氧乙烷烷氧基化的C12-18烷基醇和/或烯基醇和/或用1-20摩爾環氧乙烷烷氧基化的C8-12烷基苯酚。
4.按權利要求1-3之一項或多項所述的染色助劑，其特徵在於這種染色助劑含有通式Ⅰ所述的硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚，在式Ⅰ中R是有2-5個碳原子的烷基，R1是有8-16個碳原子的烷基，M是鹼金屬陽離子，n＝2，X是2和5之間的一個數。
5.權利要求1-4之一項或多項所述的染色助劑，其特徵是此染色助劑含有C6-10烷基醇。
6.在有陰離子和非離子表面活性劑存在時，紡織纖維材料的單浴單級染色法，特徵在於將紡織纖維材料在溫度為20和95℃之間用含水的染液進行處理，這種染液每升含有0.1到2.0克由以下化合物組成的表面活性劑活性物質a)鹼金展鹽、銨鹽和/或胺鹽形式的C8-24烷基醇的硫酸鹽和/或C8-24烯基醇的硫酸鹽和/或C14-18烷基磺酸鹽和/或C10-14烷基苯磺酸鹽。b)有20-50摩爾環氧乙烷的蓖麻油和/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所示的硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚，
式Ⅰ中R是有1-6個碳原子的烷基，R1是有6-18個碳原子的烷基，M為鹼金屬陽離子或銨陽離子，n為2或3，x是2和10之間的一個數。0.1-2.0克C2-12烷基醇活性物質，其中活性物重量比為表面活性劑a對表面活性劑b之比在5∶1和1∶5之間，表面活性劑a和b對硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚之比在1∶1和4∶1之間，表面活性劑a)和b)和羥烷基-烷基聚烷二醇醚對烷基醇之比在1∶1和5∶1之間。在染色結束以後用已知方法在溫度為80和100℃之間將已染過色的紡織纖維材料進行後處理。
7.按權利要求6所述的方法，其特徵在於使用含水的染液，這種含水的染液含有0.3到1.2克由a)和b)組成的表面活性劑活性物質，0.1到0.6克硫酸化羥烷基-烷基聚烷二醇醚活性物質，0.2到0.6克C2-12烷基醇活性物質。
8.按權利要求6-7之一項或二項所述的方法，其特徵在於將紡織纖維材料用含水的染液進行處理，染液中含有由以下化合物組成的表面活性劑a)鹼金屬鹽和/或銨鹽形式的C12-18烷基醇的硫酸鹽和/或烯基醇的硫酸鹽，b)用30-50摩爾環氧乙烷烷氧基化的蓖麻油和/或用3-10摩爾最好是4-8摩爾環氧乙烷烷氧基化的C12-18烷基醇和/或C12-18烯基醇和/或用1-20摩爾環氧乙烷烷氧基化的C8-12烷基苯酚。
9.按權利要求6-8之一項或多項所述的方法，其特徵在於用含水的染液處理紡織纖維材料，此種含水的染液含有通式Ⅰ所示的硫酸化的羥烷基-烷基聚烷二醇醚，在通式Ⅰ中R為有2-5個碳原子的烷基，R1為有8-16個碳原子的烷基，M為鹼金屬陽離子，n＝2x為2和5之間的一個數。
10.按權利要求6-9之一項或多項所述的方法，其特徵在於用含有C6-10烷基醇的含水染液處理紡織纖維材料。
全文摘要
本說明書說明了含有羥烷基—烷基聚烷二醇醚的染色助劑以及紡織纖維材料的單浴單級染色方法。
文檔編號D06P1/651GK1044835SQ90100528
公開日1990年8月22日 申請日期1990年2月5日 優先權日1989年2月10日
發明者費茨·塞倫, 克勞斯·貝克, 契裡思塔·哈特森, 伯恩德·瓦赫勒, 吉爾波特·森克, 伯恩德-迪特·拜爾 申請人:亨克爾兩合股份公司