專(zhuān)利名稱(chēng)：纖維素紡織纖維材料的染色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用軋染法同時(shí)染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法。
很久就知道，在染色后以另一種工序用專(zhuān)門(mén)的整理劑整理纖維素紡織纖維材料，這些整理劑一般來(lái)說(shuō)是改進(jìn)折皺和收縮的試劑，抗皺和抗縮整理的添加劑，憎水劑或阻燃劑。而且，還試圖在同一工序中同時(shí)進(jìn)行染色和整理紡織材料，但至今未獲得滿意的結(jié)果。
出乎意料地，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，如果在染色液中加入膽堿，則可在一步工序中方便地使纖維素紡織纖維材料染色，并且還完成了免燙或抗皺整理。這樣得到的染色品特別具有優(yōu)秀的著色強(qiáng)度。
因此，本發(fā)明涉及一步染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法，此法包括向所說(shuō)的紡織纖維材料施涂染液，此染液含(A)至少一種染料，(B)一種交聯(lián)劑，(C)一種交聯(lián)催化劑，以及(D)膽堿以及隨后將染料固定在紡織纖維材料上。
在染液中通常用于染色纖維材料的染料是活性染料、直接染料或酸性染料，即一般在1971年第3版顏色索引(Colour Index)以及在“活性染料”、“酸性染料”或“直接染料”各節(jié)補(bǔ)遺中討論的那些染料。這些染料的代表性實(shí)施例是含磺基的單偶氮、雙偶氮、多偶氮、金屬配合物偶氮、蒽醌、酞菁、甲或二噁嗪染料。
優(yōu)選使用單偶氮、雙偶氮、多偶氮、金屬配合物偶氮、蒽醌、酞菁、甲或二噁嗪系列的直接、酸性或活性染料。
特別優(yōu)選的一類(lèi)是活性染料。這些一般是單偶氮或多偶氮、金屬配合物偶氮、蒽醌、酞菁、甲或二噁嗪系統(tǒng)的至少含一個(gè)活性基團(tuán)的不同類(lèi)型的染料。
活性基團(tuán)可理解為能同纖維素的羥基、羊毛和絲的氨基、羧基、羥基和硫醇基、合成的聚酰胺的氨基和羧基反應(yīng)形成共價(jià)化學(xué)鍵的基團(tuán)。這些活性基團(tuán)一般是直接或通過(guò)一橋鍵合在染料基團(tuán)上。適宜的活性基團(tuán)一般在其脂族、芳族或雜環(huán)基上至少含有一個(gè)可除去的取代基，或者在所說(shuō)的脂族、芳族或雜環(huán)基中含有適宜于同纖維材料反應(yīng)的基團(tuán)，一般為鹵代三嗪基、鹵代嘧啶基或乙烯基。
優(yōu)選的脂族活性基團(tuán)是通式-SO2Y，-SO2-NH-Y，-NH-CO-alk-SO2Y，-CO-NH-alk-SO2-Y，或-NH-CO-Y1，式中Y是離去基團(tuán)，一般為β-硫酸根合乙基、β-硫代硫酸根合乙基、β-磷酸根合乙基、β-乙酰氧基乙基、β-鹵代乙基或乙烯基，Y1一般是α，β-二鹵代乙基或α-鹵代乙烯基、alk是C2-C4亞烷基，鹵素優(yōu)選是氯或溴。
優(yōu)選的同纖維反應(yīng)的雜環(huán)基團(tuán)是通式為
的基團(tuán)，式中T1是氟、氯或羧基吡啶鎓，三嗪環(huán)上的取代基V1具體是氟或氯；-NH2、未取代的或取代的烷基氨基或N，N-二烷基氨基，例如未取代的或羥基、磺基、或硫酸根合-取代的N-單或N，N-二C1-C4烷基氨基；環(huán)烷基氨基；芳烷基氨基、一般為芐基氨基；芳基氨基如未取代的或磺基-、甲基-、甲氧基-或氯-取代的苯基氨基；混合取代的氨基如N-烷基-N-環(huán)己基氨基或N-烷基-N-苯基氨基；嗎啉代；以及下列通式的同纖維反應(yīng)基團(tuán)
R1是氫或C1-C4烷基，R2是氫，被羥基、磺基、硫酸根合、羧基、鹵素或氰基取代或未取代的C1-C4烷基，或
基，R3是氫、羥基、磺基、硫酸根合、羧基、氰基、鹵素或-SO2-Y基，alk和alk′相互無(wú)關(guān)，各是C1-C6亞烷基，arylene是亞苯基或亞萘基，各為被磺基、羧基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代，Q是-O-或-NR1-基，其中R1具有上述指定的意義，W是-SO2-NR2-，-CONR2-或NR2CO-基團(tuán)，其中每個(gè)R2具有上述指定的意義，m是0或1，Y和Y1相互無(wú)關(guān)，各具有上述給定的意義。
也可以使用含有兩個(gè)或以上的相同或不同的活性基團(tuán)的染料，染液中染料用量可根據(jù)所要求的著色強(qiáng)度而可在廣闊范圍變化，一般為5-100克/升，優(yōu)選為10-70克/升，最優(yōu)選的為10-50克/升染液。
優(yōu)選使用對(duì)纖維親和力為中到高的染料。本發(fā)明所用的染液可含一種或多種染料。
本發(fā)明方法的交聯(lián)劑(B)為所有傳統(tǒng)用于改進(jìn)折皺和收縮的那些試劑，一般可為T(mén)extilhilfsmittelkatalog 1991，Konradin Verlag R.Kohlhammer，Leinfelden-Echterdingen 1991.中所知的那些試劑。
例如，適用的交聯(lián)劑(B)是乙二醛脲衍生物，一般為通式
的化合物，或優(yōu)選是含氮化合物的N-羥甲基衍生物，例如三聚氰胺/甲醛縮合物或N-羥甲基脲化合物，每種這些化合物可部分或完全醚化。
部分或完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物可以是通式為
的化合物，式中R4、R′4、R5、R′5、R6和R′6相互無(wú)關(guān)，可為氫，-CH2-OH或-CH2-OCH3，條件是R4、R′4、R′5、R6和R′6中至少之-不是氫。
這些三聚氰胺/甲醛縮合物的典型實(shí)例是下列通式的化合物
可部分或完全醚化的N-羥甲基脲化合物是典型的甲醛同脲或脲衍生物的反應(yīng)產(chǎn)物，這種反應(yīng)產(chǎn)物可以隨后醚化，脲衍生物可是適宜的環(huán)狀的亞乙基或亞丙基脲，在其亞烷基上還可含有取代基，一般為羥基，脲衍生物或者是烏龍或取代的或未取代的三嗪酮樹(shù)脂。
相應(yīng)的N-羥甲基脲化合物的代表性實(shí)例是未改性的或改性的N-羥甲基羥基亞乙基脲產(chǎn)物，典型的是下列通式的化合物。
或者基于亞丙基脲或亞乙基脲/三聚氰胺的甲醇化產(chǎn)物。
優(yōu)選的交聯(lián)劑(B)是改性或未改性的N-羥甲基羥基亞乙基脲化合物，基于亞丙基脲或亞乙基脲/三聚氰胺的甲醇化產(chǎn)物，以及，最優(yōu)選的，部分或完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物。也可以使用兩種以上的不同的交聯(lián)劑(B)的混合物，典型是由一種完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物和另一種僅部分醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物組成的混合物。
染液中成分(B)優(yōu)選含量是10-200克/升，更優(yōu)選的為30-150克/升和最優(yōu)選的為50-150克/升的染液。
適宜于本發(fā)明方法的交聯(lián)催化劑(C)一般是所有傳統(tǒng)用作抗皺和抗縮整理催化劑的那些試劑，如在Textilhilfsmittelkatalog 1991，Konradin Verlag R.Kohlhammer，Leinfelden-Echterdingen 1991中所知道的那些催化劑。適宜的交聯(lián)催化劑(C)的典型實(shí)例是無(wú)機(jī)酸，典型的是磷酸；路易斯酸，如氯化鋅(ZnCl2)、氧氯化鋯、NaBF4、AlCl3、MgCl2；銨鹽，典型的是硫酸銨、氯化銨(ZH4Cl)；或有機(jī)胺的氫鹵化物，優(yōu)選為鹽酸鹽，例如CH3-CH2-CH2-NH-CH3·HCl。
本發(fā)明方法優(yōu)選的交聯(lián)催化劑(C)是銨鹽或含鎂的路易斯酸，特別優(yōu)選的是氯化銨或氯化鎂。
成分(C)在染液中的優(yōu)選含量為0.1-20克/升，更優(yōu)選的是0.5-15克/升，最優(yōu)選的是1-10克/升的染液。
用作成分(D)的膽堿的通式為
式中A是陰離子。適宜的陰離子A一般是鹵素離子、硫酸根、C1-C2烷基硫酸根、硫代硫酸根、磺酸根、磷酸根、醋酸根、酒石酸根或羧酸根陰離子，可變的A優(yōu)選是氯離子、硫酸根、甲基硫酸根或磷酸根陰離子，最優(yōu)選的是氯陰離子。
一般加到染液中的成分(D)的量為5-200克/升，優(yōu)選為30-150克/升，最優(yōu)選的是50-120克/升的染液。
在上述的變量的意義中，鹵素一般理解為氟、氯、溴、碘，優(yōu)選為氯。C1-C4烷基一般為甲基、乙基、正丙基或異丙基或正、異、仲、叔-丁基。C1-C6亞烷基一般為亞甲基、1，1-或1，2-亞乙基、或直鏈或支鏈的亞丙基、亞丁基、亞戊基或亞己基。
除了成分(A)、(B)、(C)和(D)外，染液還可含傳統(tǒng)的助劑，一般為增稠劑，如市場(chǎng)可購(gòu)得的藻酸鹽增稠劑、淀粉醚、角豆膠醚、遷移抑制劑，一般為聚丙烯酸衍生物或聚丙烯酰胺衍生物，織物柔軟劑，例如聚乙烯乳液，以及均衡劑、潤(rùn)濕劑、鹽類(lèi)或緩沖物質(zhì)。
通過(guò)傳統(tǒng)的軋染法將染液施于紡織纖維材料。染液一般在室溫下或稍高溫度下，典型為15-40℃溫度范圍內(nèi)施加。然后，浸入染液中的紡織纖維材料進(jìn)行中介染色。
染料優(yōu)選通過(guò)熱處理固定在紡織纖維材料上，一般通過(guò)高溫蒸熱或干熱蒸熱，通常在100-230℃的溫度、優(yōu)選為110-175℃溫度下進(jìn)行。固定時(shí)間一般在20秒-15分鐘，優(yōu)選為30秒-10分鐘。
經(jīng)染色和固定的材料常具有如此高的堅(jiān)牢度，以致于可免除所有漂洗或洗滌。但是，在某些條件下在染色后可以用水通過(guò)傳統(tǒng)方式漂洗染色后的材料，或者使其受到洗滌，這種洗滌過(guò)程一般為在溫度從40℃-沸點(diǎn)范圍內(nèi)在含肥皂或合成洗滌劑的溶液中處理纖維材料。
適宜的纖維素纖維材料是完全或部分由纖維素組成的材料。這些材料的典型實(shí)例是天然纖維材料，例如，棉花、亞麻或大麻，以及再生的纖維材料，例如，粘膠、粘液絲或銅銨纖維絲，或纖維素混紡纖維，如棉/聚酯材料。主要使用這些纖維的編織品、針織品或棉網(wǎng)。
用此新法在纖維素纖維材料上得到染色品具有全面的牢度性能，一般在酸和堿介質(zhì)中都具有卓越的染料-纖維鍵接的穩(wěn)定性，并且具有良好的耐光性以及良好的耐濕性，如耐洗、耐水、耐海水、耐交染和耐汗，還具有良好的耐氯、耐摩擦、耐熨和耐褶性能，它們特別具有卓越的著色強(qiáng)度。
下列的實(shí)施例用來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。除非指明，一般的份和百分比是指重量份和重量百分比，重量份與體積份的比值和公斤與升的比值相同。實(shí)施例1將棉緞布浸在軋染液中，然后將約70％染液軋入纖維中，所用軋染液含下列組合物30克/升的通式如下的染料
55克/升的含如下通式的三聚氰胺/樹(shù)脂混合物
100克/升的膽堿
30克/升的聚乙烯乳液(織物柔軟劑，例如TurpexACN)，0.8克/升的醋酸2克/升的氯化銨。
經(jīng)軋染的織物在130℃干燥約2分鐘，然后在155℃熱固定約5分鐘。如此得到的染色品經(jīng)冷熱漂洗，在沸騰下用2克/升的NO2CO3和2克/升的非離子表面活性劑皂化兩次，然后漂洗和干燥，得到具有很好的著色強(qiáng)度并具有良好的全面的牢度性能的紅色染色品。對(duì)比實(shí)施例1重復(fù)實(shí)施例1的方法，但如所用的軋染液不合膽堿，得到染色品的著色強(qiáng)度很弱。實(shí)施例2-5重復(fù)實(shí)施例1的方法，但使用下列組合物的軋染液實(shí)施例號(hào) 2 3 4 5成分/量 克/升 克/升 克/升 克/升染料 303030 30三聚氰胺/樹(shù)脂混合物7070120120膽堿 70100 70 100織物柔軟劑 303030 30醋酸 0.8 0.8 0.80.8氯化銨 2.5 2.5 4.04.0在每種情況下都獲得很好的著色強(qiáng)度和良好的全面牢度性能的紅色染色品。對(duì)比實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例2-5的方法，但在每種情況下使用不含膽堿的軋染液，在每種情況下只得到很弱著色強(qiáng)度的染色品。實(shí)施例6-13重復(fù)實(shí)施例2的方法，但是用表中所示的量的下列染料取代30克/升的通式(6)的染料，得到染色品具有同樣的很好的著色強(qiáng)度和良好的全面的牢度性能。
表實(shí)施例 用 量 染料 色 調(diào)編 號(hào) 克/升
實(shí)施例14將棉緞布浸在軋染液中，然后將約70％的染液軋入纖維中，軋染液的含下列的組合物5克/升的下面通式的染料
4克/升的下面通式的染料
1克/升的下面通式的染料
3克/升的在實(shí)施例13給出的通式(7)的染料70克/升的下面通式的二羥甲基二羥基亞乙基脲交聯(lián)劑
70克/升的膽堿(實(shí)施例1的化合物)，30克/升的聚乙烯乳液(織物柔軟劑，例如TurpexACN)，0.8克/升的醋酸，18克/升的氯化鎂六水合物。
經(jīng)軋染的織物在130℃下干燥約2分鐘，然后在155℃下熱固定約5分鐘，盡管不經(jīng)任何的漂洗或滌滌，得到褐色的三色染色品，產(chǎn)品具有良好而全面的牢度性能，尤其是耐濕處理性良好。實(shí)施例15重復(fù)實(shí)施例14的方法，但使用5克/升的下面通式
的染料代替3克/升的通式(7)的染料，得到較好的牢度性能的三色染色品。實(shí)施例16將棉緞布浸在軋染液中，然后將約70％的染液軋入纖維中，軋染液含下列組合物5克/升的實(shí)施例14的通式(8)的染料，4克/升的實(shí)施例14的通式(9)的染料，1克/升的實(shí)施例14的通式(10)的染料，3克/升的實(shí)施例13的通式(7)的染料，55克/升的含下面通式
的三聚氰胺/樹(shù)脂混合物，100克/升的膽堿(實(shí)施例1的化合物)，30克/升的聚乙烯乳液(織物柔軟劑，例如TurpexACN)，0.8克/升的醋酸，2克/升的氯化銨。
經(jīng)軋染的織物在130℃下干燥約2分鐘，然后在155℃下熱固定約5分鐘。如此得到的染色品經(jīng)冷熱漂洗，用2克/升的Na2CO3和2克/升的非離子型表面活性劑在沸騰下皂化兩次，然后漂洗和干燥，得到褐色三色染色品，此染色品具有很好的著色強(qiáng)度，并且具有良好的全面的牢度性能。實(shí)施例17重復(fù)實(shí)施例16的方法，但是用5克/升的實(shí)施例15中的通式(11)的染料代替3克/升的通式(7)的染料，得到具有比較好的牢度性能的三色染色品。
權(quán)利要求
1.一種一步染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法，此法包括將含(A)至少一種染料，(B)一種交聯(lián)劑，(C)一種交聯(lián)催化劑，以及(D)膽堿的染液施涂在所說(shuō)的紡織纖維材料，以及隨后將染料固定在紡織維材料上。
2.權(quán)利要求1的方法，其中成分(A)是活性染料。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中，成分(B)是乙二醛脲衍生物，部分或完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物，或部分或完全醚化的N—羥甲基脲化合物。
4.權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)的方法，其中成分(B)是一種或多種部分或完全醚化的通式為
的三聚氰胺/甲醛縮合物，式中R4、R4′、R5、R5′、R6和R6′相互無(wú)關(guān)，為氫，-CH2-OH或-CH2-OCH3，式中至少R4、R4′、R5、R5′、R6和R6′之一是除氫以外的基團(tuán)。
5.權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)的方法，其中交聯(lián)催化劑(C)是無(wú)機(jī)酸，路易斯酸，銨鹽或有機(jī)胺的氫鹵化物。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)方法，其中交聯(lián)催化劑(C)是銨鹽或含鎂的路易斯酸。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的方法，其中成分(D)的用量為5-200克/升，優(yōu)選為30-150克/升的染液。
8.權(quán)利要求1的染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法，此法包括將含(A)至少一種活性染料，(B)一種選自己二醛脲衍生物、部分或完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物以及部分或完全醚化的N—羥甲基脲化合物的交聯(lián)劑，(C)一種選自無(wú)機(jī)酸、路易斯酸、銨鹽和有機(jī)胺的鹵化氫鹽的交聯(lián)催化劑，以及(D)膽堿的染液施涂在所說(shuō)的紡織纖維材料以及隨后將染料固定在紡織纖維材料上。
9.一種含(A)至少一種染料(B)一種交聯(lián)劑(C)一種交聯(lián)催化劑，以及(D)膽堿，的水溶液組合物。
10.使用權(quán)利要求9的水溶液組合物同時(shí)染色和整理纖維素紡織纖維材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一步染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法,此法包括將含:(A)至少一種染料、(B)一種交聯(lián)劑、(C)一種交聯(lián)催化劑以及(D)膽堿的染液施涂于所說(shuō)的紡織纖維上,以及隨后將染料固定在紡織纖維材料上。
文檔編號(hào)D06P1/66GK1172513SQ95197308
公開(kāi)日1998年2月4日 申請(qǐng)日期1995年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月12日
發(fā)明者A·克安茲格, K·福里茲施, P·舍布利 申請(qǐng)人:希巴特殊化學(xué)控股公司