CN114231052B - 高上染率液体分散染料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种高上染率液体分散染料及其制备方法和应用。高上染率液体分散染料，其原料按照质量百分比计算，包括：高水洗牢度分散染料化合物10％‑45％、复合助剂2％‑15％和水40％‑88％。高上染率液体分散染料的制备方法，包括：将所述原料混合后研磨，得到所述高上染率液体分散染料。高上染率液体分散染料的应用，用于纺织品的染色或印花。本申请提供的高上染率液体分散染料，流动性和稳定性好，助剂用量少，染料上染率高，染色残液色度以及COD值更低。

Description

高上染率液体分散染料及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及染料领域，尤其涉及一种高上染率液体分散染料及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会发展，人们对物质生活的品质追求越来越高，纺织品的牢度要求也越来越高，因而近年来相关研究者在如何提高纺织品色牢度也做了大量的工作，同时高水洗牢度分散染料也越来越受到市场的青睐。

分散染料液体化是近年来发展比较快的研究领域，其与粉状染料相比具有诸多优点，如良好的应用性能、调浆或配制染液时计量准确且方便、分散性好、液体染料中助剂含量少、可有效降低后处理时的泳移程度、液体染料易制备成纳米级颗粒、明显提高染料的上染和固色率等等；与粉状染料相比，液体染料还省去了喷雾干燥过程，降低了染料商品化成本，提高生产量；而且能够从源头上大幅度降低印染废水和废渣排放。

但目前分散染料液体化研究与应用大都集中在普通分散染料，而对高水洗牢度的分散染料的液体化研究报道较少。实际上，与一般分散染料不同的是，高水洗牢度的分散染料从结构上来看，一般含有酯基或羰基等特殊基团，其对pH值更为敏感，如何提升其上染率成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种高上染率液体分散染料及其制备方法和应用，以解决上述问题。

为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：

一种高上染率液体分散染料，其原料按照质量百分比计算，包括：

高水洗牢度分散染料化合物10％-45％、复合助剂2％-15％和水40％-88％。

优选地，所述高水洗牢度分散染料化合物包括下述化合物中的一种或多种：

优选地，所述复合助剂，以其自身总质量为100％计算，包括：

高分子超分散剂30％-80％和低分子表面活性剂20％-70％。

优选地，所述高分子量超分散剂的分子量不小于20000。

优选地，所述高分子超分散剂包括聚氧化乙烯改性聚苯乙烯共聚物、马来酸改性聚丙烯酸共聚物、聚羧酸氨盐及其衍生物、聚氧化乙烯改性聚醋酸乙烯酯和聚氧化乙烯改性聚乙烯醇中的一种或多种。

优选地，所述低分子表面活性剂的分子量小于等于5000。

优选地，所述低分子表面活性剂包括木质素磺酸钠、木质素85A、亚甲基二萘磺酸钠、异构醇聚氧乙烯醚及其磺酸盐、异构醇聚氧丙烯醚及其磺酸盐、蓖麻油聚氧乙烯醚及其磺酸盐中的一种或多种。

优选地，所述复合助剂与所述高水洗牢度分散染料化合物的质量比为(0.08-0.3)：1；

优选地，所述复合助剂与所述高水洗牢度分散染料化合物的质量比为(0.1-0.2)：1。

本申请还提供一种所述的高上染率液体分散染料的制备方法，包括：

将所述原料混合后研磨，得到所述高上染率液体分散染料；

优选地，所述研磨包括依次进行的粗磨和细磨。

本申请还提供一种所述的高上染率液体分散染料的应用，用于纺织品的染色或印花；

优选地，所述纺织品包括醋酸纤维、涤纶纤维或其混纺织物；

优选地，所述染色包括浸染或轧染。

与现有技术相比，本申请的有益效果包括：

本申请提供的高上染率液体分散染料，通过对高水洗牢度分散染料化合物、分散剂和水的用量进行限定，获得的液体分散染料具有流动性和稳定性好、助剂用量少、上染率高、染色残液色度以及COD值低的特点，适用于醋酸纤维、全涤、涤/棉或涤/氨等混纺织物或纤维材料的浸染、轧染及印花，具有优异的水洗牢度和热迁移牢度。

本申请提供的高上染率液体分散染料的制备方法，工艺简单，得到的高水洗牢度液体分散染料性能稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。

图1为实施例1和对比例1的水洗六纤沾色牢度粘片。

具体实施方式

如本文所用之术语：

“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。

“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

一种高上染率液体分散染料，其原料按照质量百分比计算，包括：

高水洗牢度分散染料化合物10％-45％、复合助剂2％-15％和水40％-88％。

可选的，所述高上染率液体分散染料的原料中，高水洗牢度分散染料化合物的质量含量可以为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％或者10％-45％之间的任一值，复合助剂的质量含量可以为2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％或者2％-15％之间的任一值，水的质量含量可以为40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％或者40％-88％之间的任一值。

在一个可选的实施方式中，所述高水洗牢度分散染料化合物包括下述化合物中的一种或多种：

需要说明的是，式16化合物可与式14化合物等同使用。

在一个可选的实施方式中，所述复合助剂，以其自身总质量为100％计算，包括：

高分子超分散剂30％-80％和低分子表面活性剂20％-70％。

可选的，所述复合助剂，以其自身总质量为100％计算，高分子超分散剂的含量可以为30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％或者30％-80％之间的任一值，低分子表面活性剂的含量可以为20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％或者20％-70％。

在一个可选的实施方式中，所述高分子量超分散剂的分子量不小于20000。

在一个可选的实施方式中，所述高分子超分散剂包括聚氧化乙烯改性聚苯乙烯共聚物、马来酸改性聚丙烯酸共聚物、聚羧酸氨盐及其衍生物、聚氧化乙烯改性聚醋酸乙烯酯和聚氧化乙烯改性聚乙烯醇中的一种或多种。

在一个可选的实施方式中，所述低分子表面活性剂的分子量小于等于5000。

在一个可选的实施方式中，所述低分子表面活性剂包括木质素磺酸钠、木质素85A、亚甲基二萘磺酸钠、异构醇聚氧乙烯醚及其磺酸盐、异构醇聚氧丙烯醚及其磺酸盐、蓖麻油聚氧乙烯醚及其磺酸盐中的一种或多种。

高上染率液体分散染料研究的难点，除了染料、分散剂、水的用量配合之外，分散剂的种类的选择是研究的难点之一。本申请针对高水洗牢度分散染料，筛选出一系列以高分子超分散剂为主的染料分散剂组合物，并且高分子超分散剂一般含有大量的亲染料的基团(如苯环、酯基、羰基等)，同时其在分散体系中所形成的巨大的空间位阻效应极大地提高了分散体系的稳定性。辅助的低分子量的阴离子或非离子分散剂，在增加研磨时物料的润湿性，提高研磨效率外，染色时进一步提高染料的高温分散性，以保证染色的均匀性，防止出现色渍色花。染色残液COD值更低，由于染料分散剂的添加量更少，染料化合物上染率极高，染色残液COD值进一步降低。

在一个可选的实施方式中，所述复合助剂与所述高水洗牢度分散染料化合物的质量比为(0.08-0.3)：1；

在一个可选的实施方式中，所述复合助剂与所述高水洗牢度分散染料化合物的质量比为(0.1-0.2)：1。

可选的，所述复合助剂与所述高水洗牢度分散染料化合物的质量比可以为0.08：1、0.09：1、0.1：1、0.11：1、0.12：1、0.13：1、0.14：1、0.15：1、0.16：1、0.17：1、0.18：1、0.19：1、0.2：1、0.21：1、0.22：1、0.23：1、0.24：1、0.25：1、0.26：1、0.27：1、0.28：1、0.29：1、0.3：1或者(0.08-0.3)：1之间的任一值。

本申请还提供一种所述的高上染率液体分散染料的制备方法，包括：

将所述原料混合后研磨，得到所述高上染率液体分散染料；

在一个可选的实施方式中，所述研磨包括依次进行的粗磨和细磨。

本申请还提供一种所述的高上染率液体分散染料的应用，用于纺织品的染色或印花；

在一个可选的实施方式中，所述纺织品包括醋酸纤维、涤纶纤维或其混纺织物；

在一个可选的实施方式中，所述染色包括浸染或轧染。

下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是，实施例所用的各物料的来源如下：

聚氧化乙烯改性聚苯乙烯：(PPVPEO600)购自西安齐岳生物科技有限公司；

蓖麻油聚氧乙烯醚：CAS号61791-12-6；

蓖麻油聚氧乙烯醚磺酸盐：CAS号61791-12-6的磺化产物；

聚氧化乙烯改性聚醋酸乙烯酯：购自锦昌化学工业有限公司，产品编号6812；

异构醇聚氧丙烯醚磺酸钠：异构醇醚1307磺化物；

马来酸改性聚丙烯酸共聚物：CAS号26677-99-6；

聚羧酸氨盐：聚羧酸胺盐分散剂5029购自潍坊大东化工有限公司；

聚氧化乙烯/苯乙烯-马来酸钠共聚物，购自西安齐岳生物科技有限公司。

实施例1-17

依照前文所述式1至式15结构，实施例1至实施例17提供对应的17种高上染率液体分散染料，其配方具体如下表1所示：

表1实施例1至实施例17配方表

上述实施例对应的高上染率液体分散染料的制备方法包括：首先将高水洗牢度分散染料化合物和染料分散剂以及相应量的水投入分散釜内进行打浆粗磨，然后将物料泵入纳米研磨系统进行细磨，最后检测合格后通过过滤得到液体分散染料成品。

对比例1-3

按照下表2的配方，采用与实施例相同的方法制备得到对比例1-3的染料。

表2对比例1至对比例3配方表

对实施例和对比例得到的液体分散染料进行离心稳定性测试、水洗沾色牢度及染色残液COD值测试，测试方法如下：

离心稳定性测试方法：

原理：液体分散染料经离心后，取上层分散液，稀释后测定其最大吸收波长处的吸光度，并与离心前样品吸光度进行比较，计算比吸光度；液体分散染料的储存稳定性越好，比吸光度值越大，浆越不易分层或分层时间越长。

测试步骤：

a)离心前取少量液体分散染料样品，用水稀释10000或20000倍，测定其最大吸收波长处的吸光度值A0；

b)取10g液体分散染料置于离心管中，转速为2000r/min的条件下离心30min；

c)在距离离心管表层(液面1mm)处取少量液体分散染料样品，稀释相同倍数，测定其最大吸收波长处的吸光度A；

d)按下式计算比吸光度r，r越接近于100％，分散体系的离心稳定性越高：r＝A/A0×100％(精确到1位小数点)。

30天后粒径D50测试方法：

采用辽宁丹东百特BeNano 90Zeta纳米粒度电位仪，对液体分散染料样品进行粒径的测试，并读取Z-均粒径值。

水洗沾色牢度及染色残液COD值测试方法：

将实施例及对比例制成的染料用纯涤针织布先进行染色，染色深度为4％(owf)，染色浴比为1:10，HAc用量为1.0g/L(pH值为3.8-4.0)，染色后收集染色残液进行COD值的测试(采用连华科技5B-3A型COD快速测定仪进行测试)。另外，将染色后织物依次进行还原清洗，水洗烘干定型，最后在进行水洗牢度的测试，采用AATCC-61-2A标准，用专用多纤维衬贴布测试水洗沾色牢度。

上染率测试方法：参照GB/T 9337-2001中测试方法及步骤对染色前染液中所含染料以及染色完成后布样中所含染料的量进行测试，染色深度为2％(owf)，最终计算上染率；上染率数据见下表3所示：

测试结果如下表3所示：

表3测试结果

图1为实施例1(上)、对比例1(下)的水洗六纤沾色牢度照片。

由图1和上表3可知，实施例1与对比例1，染料组分相同，在使用不同染料分散剂时，对比例1的离心稳定性明显较差，同时结合实施例2-17，以及对比例2，对比例3的离心稳定可以看出，使用常规分散剂研磨的液体染料离心稳定性较差，在高分子超分散剂的引入后，明显可以提高习题的稳定性。这是因为高分子超分散剂链段较长，链与链之间形成较大的空间位阻能，可有效防止分散染料颗粒聚集，从而提高体系的稳定性。

另一方面，从水洗沾色牢度方面可以明显看出，本申请提供的高上染率液体分散染料的六纤沾色中涤纶、尼龙以及棉沾色明显由于对比例1-3。一方面，这是因为其分散染料的结构决定，本申请提供的高上染率分散染料分子结构中大都含有酯基或羰基等耐碱性差的基团，其在还原清洗后未固色或浮色部分因水解变成水溶性物质，在水洗过程中被洗去。另一方面是由于本申请提供的高上染率分散染料的粒径更细，分布更均匀，因而导致其上染率固色率更高，这在其染色后残液的COD值也有所体现。

最后，从4％<owf>深度染色残液COD值来看，本申请提供的高上染率分散染料染色后残液COD值更低，即使是在相同分散助剂用量下仍是如此(如实施例2和对比例2)。同样是因为本申请提供的高上染率分散染料更高的上染率和固色率，以及染料分散剂用量相对较少所致。

本申请就高水洗分散染料这一细分领域的分散染料结构特点，制备出一系列高上染率液体分散染料。

同时，针对高水洗牢度分散染料，筛选出一系列以高分子超分散剂为主的染料分散剂组合物，并且所述高分子超分散剂一般含有大量的亲染料的基团(如苯环、酯基、羰基等)，同时其在分散体系中所形成的巨大的空间位阻效应极大地提高了分散体系的稳定性。同时辅助的低分子量的阴离子或非离子分散剂，在增加研磨时物料的润湿性，提高研磨效率外，染色时进一步提高染料的高温分散性，以保证染色的均匀性，防止出现色渍色花。

最后，本申请所制备的高上染率液体分散染料染色残液COD值更低，由于染料分散剂的添加量更少，染料化合物上染率极高，染色残液COD值进一步降低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种高上染率液体分散染料，其特征在于，其原料按照质量百分比计算，包括：

高水洗牢度分散染料化合物10%-45%、复合助剂2%-15%和水40%-88%；

所述高水洗牢度分散染料化合物选自下述化合物中的一种或多种：

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所述复合助剂，以其自身总质量为100%计算，包括：

高分子超分散剂30%-80%和低分子表面活性剂20%-70%；

所述高分子超分散剂选自聚氧化乙烯改性聚苯乙烯共聚物、马来酸改性聚丙烯酸共聚物、聚羧酸氨盐及其衍生物、聚氧化乙烯改性聚醋酸乙烯酯和聚氧化乙烯改性聚乙烯醇中的一种或多种；

所述低分子表面活性剂选自木质素磺酸钠、木质素85A、亚甲基二萘磺酸钠、异构醇聚氧乙烯醚及其磺酸盐、异构醇聚氧丙烯醚及其磺酸盐、蓖麻油聚氧乙烯醚及其磺酸盐中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的高上染率液体分散染料，其特征在于，所述复合助剂与所述高水洗牢度分散染料化合物的质量比为（0.08-0.3）：1。

3.根据权利要求2所述的高上染率液体分散染料，其特征在于，所述复合助剂与所述高水洗牢度分散染料化合物的质量比为（0.1-0.2）：1。

4.一种权利要求1-3任一项所述的高上染率液体分散染料的制备方法，其特征在于，包括：

将所述原料混合后研磨，得到所述高上染率液体分散染料。

5.根据权利要求4所述的高上染率液体分散染料的制备方法，其特征在于，所述研磨包括依次进行的粗磨和细磨。

6.一种权利要求1-3任一项所述的高上染率液体分散染料的应用，其特征在于，用于纺织品的染色或印花。

7.根据权利要求6所述的高上染率液体分散染料的应用，其特征在于，所述纺织品包括醋酸纤维、涤纶纤维或其混纺织物。

8.根据权利要求6所述的高上染率液体分散染料的应用，其特征在于，所述染色包括浸染或轧染。

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