本發(fā)明涉及一種染料組合物及其染色應(yīng)用和方法。具體而言，本發(fā)明涉及一種用于錦/棉、錦/粘混紡、交織織物一浴兩步法染色的染料組合物及其染色應(yīng)用和方法。
背景技術(shù)：
：錦/棉、錦/粘混紡、交織織物在一定程度上兼具了錦綸纖維和纖維素纖維的優(yōu)良性能，不僅具有纖維素纖維良好的吸濕透氣性能，又具有錦綸良好的彈性、優(yōu)異的耐摩性。錦/棉、錦/粘混紡、交織織物手感豐滿、滑爽、穿著舒適、富有彈性和光澤，是目前十分流行的服裝面料。錦綸纖維和纖維素纖維具有不同的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)，造成了它們的染色性能不同，這對染色加工帶來了一定的困難。傳統(tǒng)的錦/棉、錦/粘混紡、交織織物采用酸性/活性、酸性/直接染料進行兩浴法染色。但這種染色存在工藝流程長、能源消耗大、染色牢度差、易產(chǎn)生色差、色花和沾色等問題。因此，采用一浴法進行上述混紡、交織織物的染色研究成為當(dāng)前印染界關(guān)注的熱點之一。近年來，涉及錦棉織物染色的中國專利如下：CN1264767(2000)(無錫慶豐集團維新漂染有限公司)CN101446048(2009)(上虞新晟化工工業(yè)有限公司)CN101768882(2010)(襄樊新四五印染有限責(zé)任公司)CN101781856(2010)(紹興文理學(xué)院)CN102199884(2011)(浙江理工大學(xué))CN102321986(2012)(無錫市聯(lián)盛印染有限公司)這些專利或以軋染染色，或以單種或兩種染料采用一浴兩步染色。一般僅能提供淺、中色的染色效果。本發(fā)明旨在開發(fā)出一種染料化合物，該化合物能滿足一浴法上染錦/棉、錦/粘混紡、交織織物，提供黑色的染色效果且同色性良好等要求。本發(fā)明人在大量試驗的基礎(chǔ)上，確認染料的選擇是本發(fā)明至關(guān)重要的因素。本發(fā)明人注意到蘇州東吳染料有限公司發(fā)表的專利，CN1687520(2005)一種用于混紡、交織織物染色的專用染料。這一專用染料應(yīng)用于毛/腈、棉/腈織物的一浴一步法染色。本發(fā)明人在研究實踐過程中，驚喜地發(fā)現(xiàn)1:2金屬絡(luò)合染料與特定形式的活性染料拼混，可有效和成功地用作錦/棉、錦/粘混紡、交織織物一浴兩步法染色的專用染料。本發(fā)明提供1:2金屬絡(luò)合染料和活性染料的通式及其具體品種。通過上述染料的有效組合，可成功地實現(xiàn)錦/棉、錦/粘混紡、交織織物一浴兩步法黑色的染色。本發(fā)明人未發(fā)現(xiàn)相同或類似本技術(shù)實現(xiàn)要素：的專利和論文。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明人通過大量的研究試驗，驚奇地發(fā)現(xiàn)，包括一種或多種通式(Ⅰ)表示的活性染料化合物，一種或多種通式(Ⅱ)表示的活性染料化合物以及一種或多種通式(Ⅲ)表示的1:2金屬絡(luò)合染料化合物的染料組合物，具有十分優(yōu)異的染色性能以及優(yōu)異的染色牢度以及可有效地實現(xiàn)錦/棉、錦/粘混紡、交織織物的一浴兩步法黑色的染色，有著意想不到的著色效果，從而在錦/棉、錦/粘混紡、交織織物染色應(yīng)用上更具有實際商用價值。實踐表明，與傳統(tǒng)的繁瑣的二浴染色法相比，本發(fā)明體現(xiàn)節(jié)能減排的發(fā)展前景。本發(fā)明提供的染料組合物包括一定比例混合的一種或多種通式(Ⅰ)表示的活性染料化合物，一種或多種通式(Ⅱ)表示的活性染料化合物以及一種或多種通式(Ⅲ)表示的1:2金屬絡(luò)合染料化合物。通式(Ⅰ)式中：R1、R2、R3、R4分別獨立地為H、-CH3、-C2H5、-OCH3、-OC2H5、Cl和-SO3H；Y1為-CH2CH2OSO3M或-CH＝CH2；M為H、Na、K或NH4+基團；通式(Ⅱ)式中：R5、R6、R7、R8分別獨立地為H、-CH3、-C2H5、-OCH3、-OC2H5、Cl和-SO3H；Y2為-CH2CH2OSO3M或-CH＝CH2；M為H、Na、K或NH4+基團；通式(Ⅲ)中：R9選自氫原子、-Cl和-NO2；R10選自氫原子和-NO2；M+選自堿金屬陽離子。本發(fā)明的另一方面還提供上述染料組合物在纖維素纖維，聚酰胺纖維，蛋白質(zhì)纖維以及各纖維混紡、交織織物的著色應(yīng)用。本發(fā)明的另一方面還提供一種錦棉混紡織物一浴兩步法同色染色法，它包括如下步驟：1)提供包含權(quán)利要求1-7中任一項所述染料組合物和任選的染色助劑的染?。?)在25-40℃把所述織物浸入染浴，保溫0-10min；3)按每分鐘0.5-3℃的速率升溫至95-100℃染色，并保溫15-45分鐘；4)按每分鐘1-2℃的速率降溫至80℃染色，保溫10分鐘，加入堿劑并保溫30-50分鐘。附圖簡要說明圖1是使用本發(fā)明染料組合物的一浴法染色工藝的示意圖。圖2是使用本發(fā)明染料組合物的提升性測試方法的示意圖。圖3是使用本發(fā)明染料組合物的穩(wěn)定性測試方法的示意圖。具體實施方法本發(fā)明的染料組合物包括一種或多種通式(Ⅰ)表示的活性染料化合物，一種或多種通式(Ⅱ)表示的活性染料化合物以及一種或多種通式(Ⅲ)表示的1:2金屬絡(luò)合染料化合物。采用該染料組合物，可有效地實現(xiàn)錦/棉、錦/粘混紡、交織織物的一浴兩步法黑色的染色。在本發(fā)明的染料組合物中，通式(Ⅰ)表示的一種或多種的活性染料化合物、通式(Ⅱ)表示的一種或多種的活性染料化合物以及通式(Ⅲ)表示的一種或多種的1:2金屬絡(luò)合染料化合物的重量比為：40～85：5～20：10～40，優(yōu)選為50‐75：10‐20：15‐35。在一個優(yōu)選的實施方式中，通式(Ⅰ)或通式(Ⅱ)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8基團分別獨立地位于苯核上-N＝N-基團的鄰位或間位。在另一個優(yōu)選的實施方式中，通式(Ⅰ)中的-SO2Y1基團或通式(Ⅱ)中的-SO2Y2基團，分別獨立地位于苯核上-N＝N-基團的對位、鄰位或間位。在一個優(yōu)選的實施方式中，通式(Ⅲ)中的R9基團位于苯核上偶氮基團的對位或者間位。在另一個優(yōu)選的實施方式中，通式(Ⅲ)中的R9選自氫原子、-Cl和-NO2；R10選自氫原子和-NO2。本發(fā)明中，通式(Ⅰ)表示的活性染料化合物，包括如下實例：本發(fā)明中，通式(Ⅱ)表示的活性染料化合物，包括如下實例：本發(fā)明中，通式(Ⅲ)表示的1:2金屬絡(luò)合染料化合物，包括如下實例：本發(fā)明中，通式(Ⅰ)、通式(Ⅱ)和通式(Ⅲ)表示的染料，均為已知染料。通式(Ⅰ)和通式(Ⅱ)所表示的活性染料化合物，均系可市售。通式(Ⅰ)表示的活性染料化合物及其衍生物，其合成方法，可參閱以下專利：CN1934195(2007)(亨斯曼)KR2007-0109404(2007)(KyunginSyntheticCorp.)US20020162178(2002)(HueichingHuang等)CN1861694(2006)(湖北華麗)通式(Ⅱ)表示的活性染料化合物及其衍生物，其合成方法，可參閱以下專利：CN101130643(2008)(浙江瑞華)CN1858118(2006)(浙江閏土)KR20040063024(2004)(KyunginSyntheticCorp.)通式(Ⅲ)表示的1:2金屬絡(luò)合染料化合物及其衍生物，其結(jié)構(gòu)式和合成方法可參閱以下專利：CN1831045(2006)(浙江龍盛集團股份有限公司，上虞新晟化工工業(yè)有限公司)CN100503736(2009)(浙江龍盛集團股份有限公司，上虞新晟化工工業(yè)有限公司)本發(fā)明的染料組合物還可含有各種在染色工藝和染料制劑中常規(guī)使用的染料添加劑，如染色助劑或堿劑，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，電解質(zhì)鹽類，如硫酸鈉，含量0～10重量％，優(yōu)選2～6重量％；pH調(diào)節(jié)劑，如磷酸二氫鈉或磷酸氫二鈉，含量0～5重量％，優(yōu)選0.5～2.5重量％，防塵劑0～10重量％、優(yōu)選0.1～2重量％；助溶劑1～15重量％、優(yōu)選0.1～3重量％。本發(fā)明組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)表示的染料化合物和通式(Ⅲ)表示的染料化合物組成。本發(fā)明的染料組合物的制備方法包括將上述通式(Ⅰ)表示的活性染料化合物和通式(Ⅱ)表示的活性染料化合物和通式(Ⅲ)表示的1:2金屬絡(luò)合染料化合物按規(guī)定的重量比進行混合。混合可用各種常規(guī)方法，如機械混合方法等?；旌蠒r，通式(Ⅰ)表示的活性染料化合物和通式(Ⅱ)表示的活性染料化合物和通式(Ⅲ)表示的1:2金屬絡(luò)合染料化合物可以粉末形式，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(fā)明的染料組合物適合于染色纖維素纖維、聚酰胺纖維、蛋白質(zhì)纖維及其混紡、交織的各種材料。本發(fā)明的染料組合物可以用本領(lǐng)域中已知的多種方法應(yīng)用于纖維材料并固定到纖維上，例如可以用浸染方法，軋染方法或印花等方法進行著色。本發(fā)明染料組合物可以采用如下工藝條件對錦/棉、錦/粘混紡、交織織物進行染色，并能取得極佳的染色效果：該染料組合物和助劑與錦/棉、錦/粘混紡、交織織物在室溫(25-40℃)入染，以后升溫至95-100℃染色(按每分鐘0.5-3℃的速率進行升溫)并保溫15-45分鐘，結(jié)束后降溫(按每分鐘1-2℃的速率進行降溫)至80℃保溫10min，以后加入堿劑繼續(xù)保溫30-50min。染色結(jié)束后采用高溫皂洗劑皂洗5-20分鐘。在染色開始時可以依次加入染色助劑、染料組合物、染色織物，可以順序加入一次性加入，也可以分次加入或者按任意次序加入。工藝流程可概括為圖1所示。染色時用的助劑包含下列常用試劑：勻染劑、滲透劑、元明粉、氯化鈉、純堿、小蘇打、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉(磷酸氫二鉀)、磷酸二氫鈉(磷酸二氫鉀)、六亞甲基四胺等。采用上述染色工藝進行染色時，染料可以以染料組合物的形式一次性加入，也可以根據(jù)組合物染料各組成染料的比例分別依次慢慢加入，同樣能夠取得一致的染色效果。在本發(fā)明一浴兩步法同色染色工藝后，還可任選地進行常規(guī)的皂洗工藝。例如，將染色后織物進行水洗，然后在90－95℃皂洗5－20分鐘，優(yōu)選在95℃皂洗10分鐘。本發(fā)明活性染料組合物不僅保持良好的各項染色牢度，而且具有優(yōu)異的染色性能，還在錦棉混紡、交織織物上有著意想不到的著色效果。實施例實施例中的各項性能和牢度指標按照如下方法進行測試：1、提升性測試：將該染料組合物與錦粘(50/50)羅馬針織布和錦粘(45/55)AB面羅緞梭織布分別在室溫(35℃)入染，加入染色助劑，然后升溫至98℃(按每分鐘1.5℃的速率升溫)并保溫30分鐘，然后降溫至80℃(按每分鐘1.5℃的速率降溫)保溫10分鐘，而后加入堿劑并保溫50分鐘。染色結(jié)束后采用高溫皂洗劑皂洗10分鐘。染色工藝流程如圖2所示，染色深度為2％、4％、6％、8％o.w.f(染料對織物重)，染色后織物在恒溫恒濕條件下用Datacolor測色儀測試其表觀深度K/S值并記錄。2、竭染率和固色率測試：將該染料組合物與錦粘(50/50)羅馬針織布和錦粘(45/55)AB面羅緞梭織布分別按照圖2工藝染色，染色深度為1/1標準深度(6％o.w.f.)。染色結(jié)束后測定染色殘液、染色殘液和洗滌殘液混合液、染色原液吸光度進行計算。竭染率＝(1‐染色殘液的吸光度值/染色原液的吸光度值)*100％固色率＝(1‐染色殘液和洗滌殘液混合液的吸光度值/染色原液的吸光度值)*100％3、同色性測試：將該染料組合物與錦粘(45/55)AB面羅緞梭織布按圖2工藝進行染色，染色深度取4％、6％o.w.f(染料對織物重)為例，染色后織物在恒溫恒濕條件下用Datacolor測色儀測試其表觀深度K/S值及錦粘兩面色差CMCDE并記錄。4、穩(wěn)定性測試：將該染料組合物與錦粘(50/50)羅馬針織布按照圖3工藝所示變化區(qū)間進行染色實驗(包含1‐3℃/min升溫速率變化、95℃‐100℃溫度變化、高溫保溫20‐40min時間變化、中溫保溫40‐60min時間變化)，測試該染料組合物染色工藝兼容性，染色深度為1/1標準深度(6％o.w.f.)。染色后織物在恒溫恒濕條件下用Datacolor測色儀測試其表觀深度K/S值及錦粘兩面色差CMCDE并記錄。5、各項牢度性能按照如下方法進行測試：將錦粘(50/50)羅馬針織布按照1/1標準深度染色，將染色織物測試以下牢度性能耐光色牢度測試：按國際標準ISO105B02測定。耐皂洗色牢度測試：按國際標準ISO105C10測定。耐汗?jié)n色牢度測試：按國際標準ISO105E04測定。6、按下表1中所示的染料類型及其用量將各種染料組分按本領(lǐng)域中常規(guī)方法均勻混合，配制本發(fā)明實施例的多種黑色染料組合物。表1中的“％”均表示重量％，以染料組合物的總重量為基準。表1編號染料名稱染料1染料組合物A65％染料Ⅰ‐1+15％染料Ⅱ‐1+20％染料Ⅲ‐12染料組合物B55％染料Ⅰ‐1+15％染料Ⅱ‐1+30％染料Ⅲ‐13染料組合物C60％染料Ⅰ‐1+15％染料Ⅱ‐1+25％染料Ⅲ‐14染料組合物D70％染料Ⅰ‐1+10％染料Ⅱ‐1+20％染料Ⅲ‐15參比染料X100％Ⅰ‐16參比染料Y100％Ⅲ‐1本發(fā)明染料組合物的色光可根據(jù)需要調(diào)整通式(Ⅰ)、通式(Ⅱ)和通式(Ⅲ)染料的比例，從而使混合物的呈深黑色，能有效地與其它金黃色、紅色和藍色染料搭配，調(diào)整出各種色光類別的濃黑色，具有非常高的實際應(yīng)用價值。實施例1提升率測試(吸收波長600nm處的K/S值)按上述實施例測定方法測定如下染料的提升率，測試結(jié)果記錄于表2中表2由表2可見：本發(fā)明黑色染料組合物，具有良好的提升性能，使用較少用量就能達到令人滿意的染色深度；同時在粘膠與錦綸兩種纖維染色深度接近，同步提升性好。實施例2竭染率和固色率測試(吸收波長600nm)按上述實施例測定方法測定如下染料的竭染率和固色率，測試結(jié)果記錄于表3中表3染料竭染率(％)固色率(％)染料組合物A88.482.7染料組合物B90.283.9染料組合物C89.583.0染料組合物D88.181.8由表3可見：本發(fā)明黑色染料組合物，具有較高的竭染率和固色率，且固色率與竭染率比較接近。由此體現(xiàn)染料利用率非常高，浮色易于去除，減少實際生產(chǎn)水洗過程，可大大降低生產(chǎn)中染色污水的排放。實施例3同色性測試按上述實施例測定方法測定如下染料的同色性，測試結(jié)果記錄于表4中表4由表4可見：本發(fā)明黑色染料組合物相比參比染料X、參比染料Y，在錦綸與粘膠兩面上表觀深度接近，色差值較小。在染錦粘羅馬布時同色性優(yōu)異，能夠達到極佳的勻染效果。實施例4穩(wěn)定性測試按上述實施例測定方法測定如下染料的穩(wěn)定性，測試結(jié)果記錄于表5中表5由表5可見：本發(fā)明黑色染料組合物在多組工藝參數(shù)變化時染色穩(wěn)定，色差值較小。在染錦粘羅馬布時同色性優(yōu)異，能夠達到極佳工藝寬容性，可有效避免實際使用過程諸多不穩(wěn)定因素。實施例5按上述實施例測定方法測定如下染料的牢度性能，測試結(jié)果記錄于表6中表6由表6可見：本發(fā)明黑色染料組合物，具有優(yōu)異的染色應(yīng)用性能。當(dāng)前第1頁1 2 3