一种染料组合物及其应用和染色方法

技术领域

本申请涉及染料技术领域，更具体地说，它涉及一种染料组合物及其应用和染色方法。

背景技术

染料组合物，其包括一定比例混合的一种或多种通式表示的染料化合物，主要应用于粘胶和锦纶混纺或交织的针织罗马布、异纤双面梭织布、并线纱、线及由此织成的袜子等纺织品的快速染色。

现有染色方法一般可以分为：二浴法、一浴两步法、一浴一步法。二浴法包括先分散染料高温高压或载体染色后活性染料染色，和先活性染料染色后分散染料高温高压或载体染色；一浴两步法也包括先分散后活性，和先活性后分散两种，当一种染料上染或固色结束后，不排尽染液，只调节pH值和温度后加入第二种染料染色；一浴一步法简称一浴法，指两种染料配成同一染浴，于酸性、中性、碱性或滑动pH值条件下，在同一升温过程中分别对两种纤维上染和固色，然后水洗和皂洗，完成整个染色过程。

针对上述染色方法，相比之下，一浴法在染色作业时的工序较为简单，具有较高的生产效率，且能降低了水、电、气的消耗，减少污水排放量，但一浴法对所使用的染料组合物要求较高，而现有染料组合物在一浴法染色作业中，很难保证染色牢度的稳定，因此，目前亟需提出一种方案以解决上述技术问题。

发明内容

为了提高一浴法染色作业中染色牢度的稳定，本申请提供一种染料组合物及其应用和染色方法。

第一方面，本申请提供一种染料组合物，采用如下的技术方案：

一种染料组合物，包括一种或多种通式(Ⅰ)表示的染料化合物、一种或多种通式(Ⅱ)表示的染料化合物和一种或多种通式(Ⅲ)表示的染料化合物：

通式(Ⅰ)；

通式(Ⅱ)；

通式(Ⅲ)；

通式(I)中：

R

R

通式(Ⅱ)中：

R

通式(Ⅲ)中：

R

Y

通式(Ⅱ)和通式(Ⅲ)中的M为碱金属阳离子或氢原子。

通过采用上述技术方案，含有通式(Ⅰ)表示的一种或多种化合物、通式(Ⅱ)表示的一种或多种化合物、通式(Ⅲ)表示的一种或多种化合物的染料组合物，相互间的复配表现出优异的相容性和结合性，并赋予了染料组合物更为复杂多样的结合基团，且能发挥出优异的协同增效作用，进而使该染料组合物应用于一浴法的染色作业中时，泡水色牢度、耐光色牢度、耐皂洗色牢度、耐水洗色牢度、耐汗渍色牢度、耐氯化水色牢度、耐摩擦色牢度均具有较为明显的改善和提升，在提高一浴法染色作业中染色牢度的稳定上较为突出，整体具有优异的应用前景。

优选的，通式(I)表示的染料化合物、通式(II)表示染料化合物和通式(Ⅲ)表示的染料化合物，按重量比计算，为(55-65):(35-40):(0.5-0.8)。

通过采用上述技术方案，上述比例的各染料化合物，相互间起到的配合效果较为稳定，应用过程中的染色牢度较为突出，更能适用于一浴法染色作业中。

优选的，通式(Ⅲ)中的R

优选的，通式(Ⅲ)中的R

通过采用上述技术方案，使染料化合物中的染料分子吸附在限位表面上面积大而又紧密，能够较为容易的形成氢键，且二者之间的范德华力也大，进而使染料组合物在一浴法染色作业中的染色牢度较为稳定。

优选的，所述通式(Ⅰ)表示的染料化合物为式(Ⅰ-1)、式(Ⅰ-2)、式(Ⅰ-3)、式(Ⅰ-4)或式(Ⅰ-5)的化合物：

式(Ⅰ-1)；

式(Ⅰ-2)；

式(Ⅰ-3)；

式(Ⅰ-4)；

式(Ⅰ-5)。

优选的，所述通式(II)表示的染料化合物为式(II-1)、式(II-2)、式(II-3)或式(II-4)的化合物：

式(II-1)；

式(II-2)；

式(II-3)；

式(II-4)。

优选的，所述通式(Ⅲ)表示的染料化合物为式(Ⅲ-1)、式(Ⅲ-2)、式(Ⅲ-3)、式(Ⅲ-4)或式(Ⅲ-5)的化合物：

式(Ⅲ-1)；

式(Ⅲ-2)；

式(Ⅲ-3)；

式(Ⅲ-4)；

式(Ⅲ-5)。

第二方面，本申请提供一种染料组合物的应用，采用如下的技术方案：

一种染料组合物的应用，所述染料组合物在纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维、聚酯纤维以及纤维混纺着色中的应用。

通过采用上述技术方案，上述染料组合物在应用于纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维、聚酯纤维以及各纤维的混纺着色后，尤其在一浴法染色作业中，均能够保持优异稳定的染色牢度，且上述红色染料组合物可应用于本领域已知方法中的任一种进行染色，如侵染、印花、轧染等。同时，还需说明的是，本申请虽然着重研究该染料组合物在涤棉混纺织物染色中的应用，但并不影响本申请的染料组合物在其他纤维或混纺纤维着色中的应用。

第三方面，本申请提供一种用于涤棉针织布的染色方法，采用如下的技术方案：一种用于涤棉针织布的染色方法，应用上述染料组合物，并包括如下步骤：

(1)在25-40℃时将涤棉针织布按浴比1：(20-30)浸入上述染料组合物中，保温1-10min；

(2)按0.5-3℃/min的速率升温至70-90℃染色，并保温15-30min；

(3)按0.5-3℃/min的速率升温至90-140℃染色，并保温1-60min，制得粗染涤棉针织布；

(4)将步骤(3)中的粗染涤棉针织布进行第一次水洗，然后皂洗，再进行第二次水洗。

通过采用上述技术方案，在染色过程中，染料组合物更容易扩散至涤棉针织布的限位内部，有利于染料组合物充分发挥作用，进而起到良好的染色效果。同时，整体操作较为简便，过程中无需更换染浴，整体效率较高，且更加节能环保。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请通过含有通式(Ⅰ)表示的一种或多种化合物、通式(Ⅱ)表示的一种或多种化合物、通式(Ⅲ)表示的一种或多种化合物进行复配，能发挥出优异的协同增效作用，使染料组合物在一浴法染色作业中，各项牢度均有显著提升；

2、本申请中的染料组合物，可应用于纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维、聚酯纤维以及纤维混纺着色，在一浴法染色作业中，能够保持优异稳定的染色牢度；

3、本申请中的染色方法有利于染料组合物充分发挥作用，且整体操作较为简便，过程中无需更换染浴，整体效率较高，且更加节能环保。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明，此外本申请的各实施例和对比例中所用的原料均为市售。

实施例

染料组合物

实施例1-10

一种染料组合物，按总重量10kg计算，由通式(I)表示的染料化合物、通式(II)表示染料化合物和通式(III)表示的染料化合物，按对应重量百分比组成，并以3000r/min研磨30min获得，其用量和各通式所表示的染料化合物如下表所示：

表1实施例1-10中各组分及其重量百分比

参比染料

一种染料组合物，按总重量10kg计算，由通式(I)表示的染料化合物、通式(II)表示染料化合物和通式(III)表示的染料化合物，按对应重量百分比组成，并以3000r/min研磨30min获得，其用量和各通式所表示的染料化合物如下表所示：

表2对比例例1-10中各组分及其重量百分比

对比例4

一种染料组合物，与实施例1的区别之处在于，通式(I)表示的染料化合物等质量替换为相应质量比的通式(II)表示的染料化合物和通式(III)表示的染料化合物。

对比例5

一种染料组合物，与实施例1的区别之处在于，通式(II)表示的染料化合物等质量替换为相应质量比的通式(I)表示的染料化合物和通式(III)表示的染料化合物。

对比例6

一种染料组合物，与实施例1的区别之处在于，通式(III)表示的染料化合物等质量替换为相应质量比的通式(I)表示的染料化合物和通式(II)表示的染料化合物。

性能检测试验

对实施例和对比例中得到的黑色染料组合物进行性能测试，分别测得其耐皂洗色牢度、耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐氯化水色牢度、耐摩擦色牢度和耐光色牢度，具体染色方法和检测步骤如下：

染色方法：

(1)在25℃时将涤棉针织布按浴比1：20浸入染料组合物或参比染料中，保温10min，其中染料组合物或参比染料用量为4％o.w.f(染料相对织物重)；

(2)按2℃/min的速率升温至80℃染色，并保温20min；

(3)按2℃/min的速率升温至120℃染色，并保温30min，制得粗染涤棉针织布；

(4)将步骤(3)中的粗染涤棉针织布进行第一次水洗，然后皂洗，再进行第二次水洗，制得染色涤棉针织布。

皂洗工艺如下：将粗染涤棉织物置于Argacel TCW为2.0g/L的皂洗液中，控制浴比为1:20，升温到87℃保温30min后，即可完成皂洗。

耐皂洗色牢度测试

将实施例中的染料组合物和对比例中的参比染料按上述染色方法对底面织物进行染色，待织物染色定型后，再按GB/T 3921-2008中规定的方法测定染料60℃下的耐皂洗色牢度，检测结果记入下表。

表3各染料耐皂洗牢度性能测试表

耐水色牢度测试

将实施例中的染料组合物和对比例中的参比染料按上述染色方法对底面织物进行染色，待织物染色定型后，再按ISO 105-E01中规定的方法测定染料耐水色牢度，检测结果记入下表。

表4各染料耐水色牢度性能测试表

耐汗渍色牢度测试

将实施例中的染料组合物和对比例中的参比染料按上述染色方法对底面织物进行染色，待织物染色定型后，再按ISO 105-E04中规定的方法测定耐汗渍色牢度，检测结果记入下表。

表5各染料耐汗渍色牢度性能测试表

耐氯化水色牢度测试

将实施例中的染料组合物和对比例中的参比染料按上述染色方法对底面织物进行染色，待织物染色定型后，再按ISO 105-E03中规定的方法测定耐汗渍色牢度，检测结果记入下表。

表6各染料耐氯化水色牢度性能测试表

耐摩擦色牢度测试

将实施例中的染料组合物和对比例中的参比染料按上述染色方法对底面织物进行染色，待织物染色定型后，再按ISO 105X12中规定的方法测定耐摩擦色牢度，检测结果记入下表。

表7各染料耐摩擦色牢度性能测试表

耐光色牢度测试

将实施例中的染料组合物和对比例中的参比染料按上述染色方法对底面织物进行染色，待织物染色定型后，再按GB/T 8427-2019中规定的方法测定耐光色牢度，检测结果记入下表。

表8各染料耐光色牢度性能测试表

结合实施例1-3和对比例1-6并结合表3-8可以看出，在耐皂洗色牢度、耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐氯化水色牢度、耐摩擦色牢度和耐光色牢度的测试中，使用通式(I)表示的染料化合物、通式(II)表示染料化合物和通式(III)表示的染料化合物的任意一种或任意两种作为参比染料，均比三者复配得到的染料组合物性能要差。由此可见，在活性染料的应用上，使用通式(I)表示的染料化合物、通式(II)表示染料化合物和通式(III)表示的染料化合物相互复配能够起到优异的协同增效作用，使染料组合物在一浴法染色作业中，各项牢度均有显著提升。

结合实施例1-3和实施例7-10并结合表3-8可以看出，式(Ⅰ-1)、式(Ⅰ-2)、式(Ⅰ-3)、式(Ⅰ-4)或式(Ⅰ-5)的化合物，式(II-1)、式(II-2)、式(II-3)或式(II-4)的化合物，式(Ⅲ-1)、式(Ⅲ-2)、式(Ⅲ-3)、式(Ⅲ-4)或式(Ⅲ-5)的化合物在通式(I)表示的染料化合物、通式(II)表示染料化合物和通式(Ⅲ)表示的染料化合物配比范围内，任意选用和组合得到的染料组合物，在应用过程中均能够表现出优异稳定的各项牢度。

结合实施例1-3和实施例4-5并结合表3-8可以看出，通式(I)表示的染料化合物、通式(II)表示染料化合物和通式(Ⅲ)表示的染料化合物在质量比为(55-65):(35-40):(0.5-0.8)的范围内组合，能够使染料组合物在应用过程中保持较为优异的稳定的各项牢度。而当超出上述比例范围时，测试所得的各项牢度等级均出现了降低。

结合实施例1-3和实施例6并结合表3-8可以看出，当通式(Ⅲ)中的R

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。