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CN101302355B - 黄色活性染料组合物及其应用 - Google Patents

黄色活性染料组合物及其应用 Download PDF

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CN101302355B
CN101302355B CN2007100404293A CN200710040429A CN101302355B CN 101302355 B CN101302355 B CN 101302355B CN 2007100404293 A CN2007100404293 A CN 2007100404293A CN 200710040429 A CN200710040429 A CN 200710040429A CN 101302355 B CN101302355 B CN 101302355B
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曾建平
谢兵
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Shanghai Argus Textile Chemical Co., Ltd.
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SHANGHAI ARGUS TEXTILE CHEMICALS CO Ltd
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Abstract

本发明提供一种黄色活性染料组合物,它包括以90~10∶10~90重量比混合的一种或多种选自下面所示的通式(1)表示的染料和一种或多种选自下面所示的通式(2)表示的染料。本黄色活性染料组合物色泽艳丽明亮,具有良好的配伍性、匀染性、提升性和各项优异的染色牢度,满足当前印染的要求。在上述染色性能上,本黄色活性染料组合物能发挥出显著进步的协同效应。
Figure 200710040429.3_AB_0
[通式

Description

黄色活性染料组合物及其应用
技术领域
本发明涉及一种黄色活性染料组合物及其在纤维材料上染色的应用。
背景技术
优异的活性染料应具有十分良好的染色应用性能,对于黄色活性染料尤为重要。
黄色活性染料不仅要求色泽艳丽明亮,而且能与其它色泽的活性染料有较好的配伍性。同时,黄色活性染料染色还必需具有良好的匀染性,提升性以及各项牢度,其中耐光牢度、耐氯牢度和耐汗渍牢度尤为重要。
US6,624,291(2003)[DyStar]、CN1,443,219(2003)[DyStar]和US5,514,782(1996)[Hoechst]中公开了一系列下述通式(1)表示的黄色染料。这种染料具有明亮的色泽和良好的匀染性,但该染料容易光致变色,造成所染织物的质量降低。
GB973,569(1964)[Hoechst]、US3,234,207(1966)[Hoechst]、US3,483,182(1969)[日本住友]和US3,385,843(1968)[Hoechst]中公开一系列下述通式(2)表示的黄色活性染料,其特点为色泽金黄、水溶性较好,其湿牢度,耐光牢度和耐磨擦牢度优异,但在其它应用性能方面,则存在一定缺陷。
发明内容
本发明人令人惊奇地发现,将一种或多种选自下面所示的通式(1)表示的染料和一种或多种选自下面所示的通式(2)表示的染料按一定比例混合,不仅可以提高匀染性、渗透性、配伍性、耐色牢度、耐光牢度、耐氯牢度和耐汗渍牢度,而且还能显著地降低光致变色性。
因此,本发明提供一种染色应用性能优良的黄色活性染料组合物,该染料组合物包括一种或多种选自下面所示的通式(1)表示的染料和一种或多种选自下面所示的通式(2)表示的染料,通式(1)表示的染料(简称为染料I)与通式(2)表示的染料(简称为染料II)的重量比为90~10:10~90:
染料I:
Figure S07140429320070531D000021
        [通式(1)]
式中:X选自卤原子Cl,F或HNCN
Y选自-CH2CH2OSO3M或-CH=CH2
M选自H或碱金属
R1和R2独立的选自-H,C1-4烷基(如-CH3)、C1-4烷氧基(如-OCH3)或-SO3H
染料II:
Figure S07140429320070531D000022
           [通式(2)]
式中:Y选自-CH2CH2OSO3M或-CH=CH2
M选自H或碱金属,
R3和R4独立的选自-H、C1-4烷基(如-CH3)和C1-4烷氧基(如-OCH3)。
本发明人通过试验研究,惊奇地发现,采用染料I与染料II拼混的黄色活性染料组合物,兼具其组成染料的优良应用性能,发挥出显著进步的协同效应,从而大大提升工业的应用性。
本发明的活性染料组合物能将所选纤维材料染成牢度优异、光致变色性低的黄色色调。
具体实施方式
在本发明的染料组合物中,染料I与染料II的重量比一般为为90~10:10~90,优选的染料I与染料II的重量比为80~20:20~80,更优选的染料I与染料II的重量比为70~30:30~70。
本发明中所用的染料I和染料II的实例包括具有如下结构的化合物:
Figure S07140429320070531D000031
         染料Ia
                                                染料Ib
     染料Ic
Figure S07140429320070531D000042
                                                染料Id
Figure S07140429320070531D000043
                                        染料IIa
Figure S07140429320070531D000051
                                         染料IIb
Figure S07140429320070531D000052
                                      染料IIc
Figure S07140429320070531D000053
                                         染料IId
如上所述,染料化合物Ia-Id分别公开在US6,624,291(2003)[DyStar]、CN1,443,219(2003)[DyStar]和US5,514,782(1996)[Hoechst]中。染料化合物IIa-IId分别公开在GB973,569(1964)[Hoechst]、US3,234,207(1966)[Hoechst]、US3,483,182(1969)[日本住友]和US3,385,843(1968)[Hoechst]。上述文献的全部内容参考引用于本发明中。
本发明的的黄色活性染料组合物还可含有各种在染色工艺和染料制剂中常规使用的染色添加剂,其用量可根据实际需要选择,没有特别的限定,一般不超过20重量%。例如,电解质盐类,如硫酸钠或氯化钾,含量0~10重量%,优选2~6重量%;pH调节剂,如磷酸二氢钠或磷酸氢二钠,含量0~5重量%,优选0.5~2.5重量%,防尘剂0~10重量%、优选0.1~2重量%;助溶剂1~15重量%、优选0.1~3重量%。本发明组合物也可基本上由上述重量比的染料I和II组成。
本发明的黄色活性染料组合物的制备方法包括将上述染料I:染料II按规定的重量比进行混合。混合可用各种常规方法,如机械混合方法。混合时,染料I和染料II可以粉末形式,或以颗粒形式,或以水溶液形式存在。
实施例
以下参照各个实施例对本发明作进一步的描述,但应当理解,下述的实施例仅是示例性,并不能用于限定本发明的保护范围。
以下实施例中的各项参数按如下方法测定:
染色牢度:按国际标准ISO 105 C03测定。
耐光致变色性能:在同一块染色织物上剪尺寸均为6X10cm2的I、II两块织物,在恒温恒湿室中,将织物I平放在标准对色灯箱中,用D65标准光源照射8小时,织物II则放在无光照处。达到规定时间时,同时将织物I、II在测色配色仪Datacolor400上测试色差,以织物II为标样,测试织物I的变色情况,以判定此类染料染色的织物耐光致变色性能。
渗透性试验:目测视察法。
配伍性试验:确定染色配方,再于染色过程中进行分段取样。常规测试工艺:
Figure S07140429320070531D000061
取样点的位置可以根据实验目的或其他要求进行调整。取出的布样进行水洗、皂洗、水洗、烘干。观察各取样点的布样的色调是否变化一致,以及⑦、⑧的色光及深度是否一致。
耐氯牢度:按国际标准ISO 105 E03测定,每块试样在机械装置中试验,必须分开容器。将试样浸入次氯酸钠溶液中,浴比100:1,确保试样完全浸透。关闭容器,在27℃±2℃温度下搅拌1h。从容器中取出试样,挤压或脱水,悬挂在室温柔光下干燥。用灰色样卡评定试样的变色。
耐汗渍牢度:按国际标准ISO 105 E04测定。
(1)在浴比为50:1的酸、碱试液里分别放入一块组合试样,使其完全润湿,然后在室温下放置30min,必要时可稍加揿压和拨动,以保证试液能良好而均匀的渗透。取出试样,倒去残液,用两根玻璃棒夹去组合试样上过多的试液,或把组合试样放在试样板上,用另一块试样板刮去过多的试液,将试样夹在两块试样板中间。用同样步骤放好其他组合试样,然后使试样受压12.5kPa。
(2)把带有组合试样的酸、碱两组仪器放在恒温箱里,在37℃±2℃的温度下放置4h。
(3)拆去组合试样上除有一条短边外的所有缝线,展开组合试样,悬挂在温度不超过60℃的空气中干燥。
(4)用灰色样卡评定每一试样的变色和贴衬织物与试样接触一面的沾色。
实施例1
(1)本发明的黄色活性染料组合物的浸染染色
按染料Ia:染料IIb=80:20的重量比混合配制成染料组合物1。
称取相对于纤维为1%重量的上述黄色活性染料组合物1充分溶解于化料筒水中,加入0.3重量%的助溶剂。在1:10的浴比条件下,将纤维织物在溢流中保持循环,在10分钟内加入染液,保持温度35℃,10分钟后加入30克/升硫酸钠,升温至60℃,加入20克/升纯碱,保温45分钟,然后进行水洗、皂洗、水洗、最后烘干。
试验数据表明,本发明的黄色活性染料组合物显示良好的染色牢度。染色织物呈鲜艳金黄色,各项牢度良好,其水洗牢度沾色4级、色变4-5级、干摩擦牢度4级、湿摩擦牢度3-4级。
可见,本发明的黄色活性染料组合物适用于浸染染色,织物呈鲜艳金黄色,各项牢度良好,呈现优异的应用性能。
(2)耐光致变色性能
耐光致变色性能对于黄色活性染料尤为重要。
第一组染色织物用染料:染料Ia:染料IIb=80:20
第二组染色织物用染料:染料Ia
染色深度:4%o.w.f深度
测色数据显于表1、表2:
表1
 
STD Name L a b
第一组染色织物未光照 68.68 36.03 76.13
Bat name DL Da Db DH DC DE Wgt
第一组染色织物光照8小时 -0.18 -0.12 -0.55 -0.12 -0.35 0.59 98.9
第一组染色织物光照8小时后放置8小时 -0.03 -0.04 0.04 0.05 0.02 0.06 109.8
表2
 
STD Name L a b
第二组染色织物未光照 68.44 37.35 79.49
Bat name DL Da Db DH DC DE Wgt
第二组染色织物光照8小时 -0.24 -0.31 -0.94 -0.07 -0.61 1.02 97.2
第二组染色织物光照8小时后放置8小时 -0.21 -0.11 -0.49 0.02 -0.24 0.54 99.1
从测试结果中看,第一组染料染色织物明显比第二组染料染色织物的耐光致变色性能优良,光致变色恢复性能也比较优良,能较好改善黄色系染料在耐光致变色方面的性能。
(3)渗透性试验
目测本发明黄色活性染料组合物的所能渗透的测试物层数。
染料所能渗透的测试物层越多,染料的渗透性越好。
试验结果示于表3
表3
Figure S07140429320070531D000091
由表3可见,本黄色活性染料组合物的渗透性能达到5层。目前常用活性染料的渗透性一般仅能达到3~4层。
(4)配伍性试验
作为色光艳丽的黄色活性染料,必需具有与其它色泽活性染料的良好配伍性。
本活性染料组合物(染料Ia:染料IIb=80:20),其上染率与染色时间的关系,列于表4
表4
 
染色时间(分) 0 10 30 32 35 40 50 70 90
本活性染料组合物2% 上染率(%) 0 23.9 29.5 40.2 46.4 52.5 59.6 65.0 66.1
元青B 上染率(%) 0 19.0 30.0 48.0 59.5 69.5 75.5 78.0 79.8
红3BS 上染率(%) 0 33.8 42.8 55.6 61.6 67.5 79.6 82.1 82.7
常用黄3RS 上染率(%) 0 36.0 57.0 67.0 74.0 79.0 84.0 88.0 89.0
由表4可见,本发明的黄色活性染料组合物与常用的红、蓝染料具有良好的配伍性。
(5)染色牢度试验
如实施例1-(1)所示,本发明活性染料的染色牢度有良好表现。
以下列举表5、表6,说明本发明活性染料组合物的耐氯牢度和耐汗渍牢度比单个染料组分有所提高。
①耐氯牢度测试
表5耐氯牢度测定
Figure S07140429320070531D000101
*本发明染料(染料Ia:染料IIb=80:20)
②耐汗渍牢度测试
表6耐汗渍牢度测定
Figure S07140429320070531D000102
实施例2
(1)本发明的黄色活性染料组合物的轧染染色。
按染料Ic:染料IIa=50:50的重量比混合配制成染料组合物2。
称取按10克/升用量的上述黄色活性染料组合物2充分溶解于化料筒水中,加入0.3重量%的助溶剂。将化好的染液放入连续染色机的轧槽中,织物浸轧染液后烘干,然后在含30克/升纯碱、250克/升硫酸钠的浸轧液中浸轧,在100℃饱和蒸汽中汽蒸1分钟,水洗、烘干。
试验数据表明,本发明的黄色活性染料不同重量比的组合物均显示良好的染色牢度。染色织物均呈鲜艳金黄色,各项牢度良好,其水洗牢度沾色4级、色变4-5级、干摩擦牢度4级、湿摩擦牢度3-4级。
可见,本发明的黄色活性染料组合物适用于轧染染色,织物呈鲜艳金黄色,各项牢度良好,呈现优异的应用性能。
(2)耐光致变色性能
耐光致变色性能对于黄色活性染料尤为重要。
第一组染色织物用染料:染料Ic:染料IIa=50:50
第二组染色织物用染料:染料Ic
染色深度:40g/L
测色数据显于表7、表8:
表7
 
STD Name L a b
第一组染色织物未光照 68.65 36.09 76.10
Batname DL Da Db DH DC DE Wgt
第一组染色织物光照8小时 -0.15 -0.10 -0.51 -0.14 -0.38 0.63 99.1
第一组染色织物光照8小时后放置8小时 -0.08 -0.01 0.05 0.09 0.04 0.06 99.91
表8
 
STD Name L a b
 
第二组染色织物未光照 67.85 38.53 78.95
Batname DL Da Db DH DC DE Wgt
第二组染色织物光照8小时 -0.20 -0.38 -0.97 -0.11 -0.54 0.98 96.7
第二组染色织物光照8小时后放置8小时 -0.17 -0.05 -0.53 0.07 -0.28 0.60 98.5
从测试结果中看,第一组染料染色织物明显比第二组染料染色织物的耐光致变色性能优良,光致变色恢复性能也比较优良,能较好改善黄色系染料在耐光致变色方面的性能。
(3)渗透性试验
目测本发明黄色活性染料各配比组合物的所能渗透的测试物层数。
染料所能渗透的测试物层越多,染料的渗透性越好。
试验结果示于表9
表9
由表9可见,本黄色活性染料组合物的渗透性均达到5层。目前常用活性染料的渗透性一般仅能达到3~4层。
(4)轧染提升性试验
染料II的缺陷之一在于轧染提升性不足,难以将织物染成深色。
本发明的黄色活性染料组合物,大大提高了织物的染深性。
试验数据见表10
表10
Figure S07140429320070531D000121
*染色深度以本发明染料20g/L为100
**本发明染料(染料Ic:染料IIa=50:50)
(5)染色牢度试验
如实施例2-(1)所示,本发明活性染料的染色牢度有良好表现。
以下列举表11、表12,说明本发明活性染料组合物的耐氯牢度和耐汗渍牢度比单个染料组分有所提高。
①耐氯牢度测试
表11耐氯牢度测定
Figure S07140429320070531D000122
*本发明染料(染料Ic:染料IIa=50:50)
②耐汗渍牢度测试
表12耐汗渍牢度测定
Figure S07140429320070531D000123
实施例3
按染料Id:染料IIc=20:80的重量比混合配制成染料组合物3,用浸染法染色后得到鲜艳金黄色,各项指标良好。
(1)耐光致变色性能
耐光致变色性能对于黄色活性染料尤为重要。
第一组染色织物用染料:染料Id:染料IIc=20:80
第二组染色织物用染料:染料Id
染色深度:4%o.w.f深度
测色数据显于表13、表14:
表13
 
STD Name L a b
第一组染色织物未光照 69.08 35.81 76.54
Batname DL Da Db DH DC DE Wgt
第一组染色织物光照8小时 -0.15 -0.09 -0.51 -0.08 -0.39 0.63 99.4
第一组染色织物光照8小时后放置8小时 -0.01 -0.08 0.04 0.10 0.07 0.12 99.8
表14
 
STD Name L a b
第二组染色织物未光照 68.44 37.35 79.49
Bat name DL Da Db DH DC DE Wgt
第二组染色织物光照8小时 -0.24 -0.31 -0.94 -0.07 -0.61 1.02 97.2
第二组染色织物光照8小时后放置8小时 -0.21 -0.11 -0.49 0.02 -0.24 0.54 99.1
从测试结果中看,第一组染料染色织物明显比第二组染料染色织物的耐光致变色性能优良,光致变色恢复性能也比较优良,能较好改善黄色系染料在耐光致变色方面的性能。
(2)渗透性试验
目测本发明黄色活性染料各配比组合物的所能渗透的测试物层数。
染料所能渗透的测试物层越多,染料的渗透性越好。
试验结果示于表15
表15
Figure S07140429320070531D000141
由表15可见,本黄色活性染料组合物的渗透性均达到5层。目前常用活性染料的渗透性一般仅能达到3~4层。
(3)配伍性试验
作为色光艳丽的黄色活性染料,必需具有与其它色泽活性染料的良好配伍性。
以本活性染料组合物(染料Id:染料IIc=20:80)为例,其上染率与染色时间的关系,列于表16
表16
 
染色时间(分) 0 10 30 32 35 40 50 70 90
本活性染料组合物2% 上染率(%) 0 24.8 31.5 41.9 48.0 53.5 61.2 66.6 67.4
元青B 上染率(%) 0 19.0 30.0 48.0 59.5 69.5 75.5 78.0 79.8
红3BS 上染率(%) 0 33.8 42.8 55.6 61.6 67.5 79.6 82.1 82.7
常用黄3RS 上染率(%) 0 36.0 57.0 67.0 74.0 79.0 84.0 88.0 89.0
由表16可见,本发明的黄色活性染料组合物与常用的红、蓝染料具有良好的配伍性。
(4)染色牢度试验
以下列举表17、表18,说明本发明活性染料组合物的耐氯牢度和耐汗渍牢度比单个染料组分有所提高。
①耐氯牢度测试
表17耐氯牢度测定
Figure S07140429320070531D000151
*本发明染料(染料Id:染料IIc=20:80)
②耐汗渍牢度测试
表18耐汗渍牢度测定

Claims (11)

1.一种黄色活性染料组合物,该染料组合物包括一种或多种选自下面所示的通式(1)表示的染料和一种或多种选自下面所示的通式(2)表示的染料,
通式(1)表示的染料与通式(2)表示的染料的重量比为90~10∶10~90,
Figure FSB00000299071300011
[通式(1)]
式1中:X选自卤原子Cl、F或HNCN,
Y选自-CH2CH2OSO3M或-CH=CH2
M选自H或碱金属,
R1和R2独立地选自-H、C1-4烷基、C1-4烷氧基或-SO3H,
[通式(2)]
式2中:Y选自-CH2CH2OSO3M或-CH=CH2
M选自H或碱金属,
R3和R4独立地选自-H、C1-4烷基或C1-4烷氧基。
2.权利要求1所述的黄色活性染料组合物,其特征在于,通式(1)中的X选自Cl或F。
3.权利要求1所述的黄色活性染料组合物,其特征在于,通式(1)和通式(2)中的M选自H、Na或K。
4.权利要求1所述的黄色活性染料组合物,其特征在于,通式(1)和通式(2)中的Y为-CH2CH2OSO3M。
5.权利要求1所述的黄色活性染料组合物,其特征在于,通式(1)中的一个-SO2Y基团位于-N=N-基团的对位或间位,另一个-SO3M基团位于-NH-基团的对位或间位。
6.权利要求1所述的黄色活性染料组合物,其特征在于,I通式(1)中的R1基团位于-N=N-基团的对位或邻位,R2基团位于-NH-基团的邻位或对位。
7.权利要求1所述的黄色活性染料组合物,其特征在于,通式(2)中的R3和R4基团分别位于-N=N-基团的邻位和间位。
8.权利要求1所述的黄色活性染料组合物,其特征在于,通式(1)表示的染料与通式(2)表示的染料的重量比为80~20∶20~80。
9.权利要求8所述的黄色活性染料组合物,其特征在于,通式(1)表示的染料与通式(2)表示的染料的重量比为70~30∶30~70。
10.权利要求1-9中任一项所述的黄色活性染料组合物应用于含羧基和/或甲酰胺基材料上的染色。
11.权利要求10所述的应用,其特征在于,所述的含羧基和/或甲酰胺基材料是含羧基和/或甲酰胺基纤维材料。
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