CN103554989B - 一种低温型复合活性黑染料及其应用 - Google Patents
一种低温型复合活性黑染料及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于纺织品的浸染染色技术领域，具体涉及一种低温型复合活性黑染料及其应用，该低温型复合活性黑染料，由式（1）所示的活性染料A、式（2）所示的活性染料B、式（3）所示的活性染料C、式（4）所示的活性染料D、式（5）所示的活性染料E和助剂复合而成，所述活性染料A、B、C、D和E的质量分数依次为：50-70%，10-25%，0-10%，0-10%，0-10%，余量为助剂，本发明的低温复合活性黑染料选取的各活性染料化合物之间具有极佳的配伍性，使用本发明的低温复合活性黑染料染色时不易产生色花和色点，另外，本发明的低温复合活性黑染料染色时可低温固色，加上工艺采用低碱且多次加碱工序，使染料的水解率大大降低，从而使染料的绝对固色率大大提高。<!-- 2 -->
Description
技术领域
本发明属于纺织品的浸染染色技术领域，涉及适合纤维素纤维或含纤维素的纤维织物染色的一种低温型复合活性黑染料及其应用。
背景技术
印染行业历来是高耗能、高耗水、高污染的行业，特别是近年来，能源、环保等问题越来越引起国家及全社会的高度关注，给印染行业带来更大的压力，迫切需要新染料、新助剂、新工艺的出现，来解决或缓解这诸多压力。当前，大量用于纤维素纤维染色的活性染料存在耗能较高，染料上色率低导致产生大量污水，需要加入大量无机盐和碱固色造成废水处理困难等问题，特别是深色系列，如活性黑色。活性黑色用量一般占所有色系染料用量的60%以上，且活性黑色一般染色深度要求达到6%以上，这样都会造成活性黑色染料消耗量大，损耗量也大，有效利用率低，造成了巨大的社会资源浪费。
针对这些问题，许多染料生产厂商都在进行研究，但大都是在增加活性基团，提高染料直接性等以提高染料上染率，我们是在开发新的染料结构，提高染料上染率和固色率的基础上，根据染料的结构与性能，实验研究与之相适合的染色工艺，使染料的利用率达到最佳值，做到了现在市场上活性染料和工艺染不到的深度。通过染料与工艺的结合，相得益彰，达到降低能耗，提高染料利用率，减少污水，降低成本的目的。
不同活性染料具有不同的应用效果，而目前实际生产中，对活性染料的使用工艺基本上大同小异，而且很多实际生产中，对不同活性染料的使用工艺根本不做重视，很多工厂还是统一一套工艺染几乎所有的同类型活性染料。目前很少人进行针对性的研究不同组分的活性染料需要有最佳与之相匹配的染色技术。本公司的这组染料结构，配以与之适合的工艺是染料开发与应用技术的一个创新点。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种低温型复合活性黑染料。
本发明的另一个目的是提供一种低温型复合活性黑染料的应用，即其用于染色的染色工艺。
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：
一种低温型复合活性黑染料，由式（1）所示的活性染料A、式（2）所示的活性染料B、式（3）所示的活性染料C、式（4）所示的活性染料D、式（5）所示的活性染料E和助剂复合而成，所述活性染料A、B、C、D和E的质量分数依次为：50-70%，10-25%，0-10%，0-10%，0-10%，余量为助剂:
式（1）中，R1、R2、R3、R4各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属；
式（2）中，R5、R6、R7、R8各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属；
式（3）中，R9、R10、R11、R12各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属；
式（4）中，R13、R14、R15、R16各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属；
式（5）中，R17、R18、R19、R20各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属。
作为优选，式（1）至式（5）中-SO2CH=CH2均由-SO2CH2CH2OSO3Na加纯碱脱脂而成。
一种低温型复合活性黑染料的应用，用于含纤维织物的染色，具体染色步骤如下：浴比1：3～30，常温下加入织物重量1～10%的染料以及助剂，助剂的用量为80～100g/L，运行5～8min，按1-3℃/min的升温速率升温至30-50℃，保温10～12min，然后加入染色碱剂，其用量为2.0～7.4g/L，运行,30min，而后保温40～60min，接着进行后处理，后处理工序依次为初水洗、皂洗、后水洗和烘干。
作为优选，所述的染色助剂为元明粉、六偏磷酸钠、甲基萘磺酸甲醛缩合物和萘磺酸甲醛缩合物中的一种或几种的混合物。
作为优选，所述染色碱剂为纯碱和烧碱，纯碱用量为1-5g/L，烧碱分三次加入，烧碱用量依次为0.1-0.3g/L、0.3-0.6g/L、0.6-1.5g/L，纯碱加入后运行10min再加烧碱，第一次和第二次添加烧碱后分别运行10min。
作为优选，后处理中初水洗水温为20-25℃，初水洗时间为5-15min；皂洗采用普通皂片，皂洗温度为95-100℃，皂洗时间为5-15min；后水洗温度为20-25℃，后水洗时间为5-15min；烘干温度为60-80℃，烘干时间为30-60min。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明的低温复合活性黑染料选取的各活性染料化合物之间具有极佳的配伍性，使用本发明的低温复合活性黑染料染色时不易产生色花和色点；
（2）本发明的低温复合活性黑染料染色时可低温固色，加上工艺采用低碱且多次加碱工序，使染料的水解率大大降低，从而使染料的绝对固色率大大提高；
（3）使用本发明的低温复合活性黑染料的染色深度比同样结构且不做脱脂处理和常规染色工艺的活性黑色高30%以上，从而使染料的使用量可节约30%以上，印染厂的废水中COD和盐碱也大大降低，低温染色还能使印染厂比传统工艺节约20%以上的能耗。
四、具体实施方法
下面通过具体实施例，对本发明的技术做进一步的解释说明。
本发明的一种低温型复合活性黑染料，作为其组分的式(1)所示的活性染料A、式(2)所示的活性染料B、式(3)所示的活性染料C、式（4）所示的活性染料D和式（5）所示的活性染料E都是常规的染料化合物，都有文献记载，市购可以获得。
实施例1
一种低温型复合活性黑染料，由式（1）所示的活性染料A、式（2）所示的活性染料B、式（3）所示的活性染料C、式（4）所示的活性染料D、式（5）所示的活性染料E和助剂复合而成，每100g低温型复合活性黑染料中活性染料A、B、C、D、E和助剂的含量见表1。
式（1）中至式（5）中-SO2CH=CH2均由-SO2CH2CH2OSO3Na加纯碱脱脂而成，取代基的组成见表2。
本发明的复合型活性黑染料组合物中，各活性染料的配合方法没有特别限制，可以采用：分别制造各活性染料，之后进行配合的方法；将制造时生成的含有各活性染料的反应液混合，之后进行干燥而得到组合物的方法；以及将各活性染料溶解于染色浴中，在染色浴中得到与各组合物相同的组成方法等。此时，复合活性黑染料中各个染料组分的混合比例可以根据所需的色调适当配合，另外，根据需求，本发明的组合物中也可以含有公知的添加剂，例如，浓度调节剂，分散剂，还原剂等。
本发明的复合型活性染料组合物对于纤维素纤维及含有纤维素纤维的纤维有用（如：棉、麻、人造丝、羊毛）。
一种低温型复合活性黑染料的应用，用于染纯棉黑色，具体染色步骤如下：浴比1：3，常温下加入织物重量1%的染料以及元明粉，元明粉的用量为80g/L，运行5min，按1℃/min的升温速率升温至30℃，保温10min，然后加入染色碱剂，所述染色碱剂为纯碱和烧碱，纯碱用量为1g/L，加入纯碱后运行10min，然后分三次加入烧碱，三次烧碱用量依次为0.1g/L、0.6g/L、0.6g/L，第一次和第二次添加烧碱后分别运行10min，最后一次烧碱加入后保温40min，接着进行后处理，后处理中初水洗水温为20℃，初水洗时间为15min；皂洗采用普通皂片，皂洗温度为95℃，皂洗时间为15min；后水洗温度为25℃，后水洗时间为5min；烘干温度为80℃，烘干时间为30min。
实施例2
一种低温型复合活性黑染料，由式（1）所示的活性染料A、式（2）所示的活性染料B、式（3）所示的活性染料C、式（4）所示的活性染料D、式（5）所示的活性染料E和助剂复合而成，每100g低温型复合活性黑染料中活性染料A、B、C、D、E和助剂的含量见表1，式（1）中至式（5）中-SO2CH=CH2均由-SO2CH2CH2OSO3Na加纯碱脱脂而成，取代基的组成见表2。
一种低温型复合活性黑染料的应用，用于染纯棉黑色，具体染色步骤如下：浴比1：30，常温下加入织物重量10%的染料以及六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的用量为100g/L，运行8min，按3℃/min的升温速率升温至50℃，保温12min，然后加入染色碱剂，所述染色碱剂为纯碱和烧碱，纯碱用量为5g/L，加入纯碱后运行10min，然后分三次加入烧碱，三次烧碱用量依次为0.3g/L、0.3g/L、1.5g/L，第一次和第二次添加烧碱后分别运行10min，最后一次烧碱加入后保温60min，接着进行后处理，后处理中初水洗水温为25℃，初水洗时间为5min；皂洗采用普通皂片，皂洗温度为100℃，皂洗时间为5min；后水洗温度为20℃，后水洗时间为15min；烘干温度为60℃，烘干时间为60min。
实施例3～5
实施例3至5的低温型复合活性黑染料的组成见表1，式（1）中至式（5）中取代基的组成见表2。
表1：实施例1～5的低温型复合活性黑染料各组分比例
表2：实施例1～5中的取代基的组成
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| R1 | -SO3M | -CH3 | -OCH3 | -H | -OCH3 |
| R2 | -CH3 | -OCH3 | -H | -CH3 | -H |
| R3 | -OCH3 | -H | -CH3 | -SO3M | -SO3M |
| R4 | -H | -SO3M | -SO3M | -OCH3 | -CH3 |
| R5 | -SO3M | -CH3 | -OCH3 | -H | -OCH3 |
| R6 | -CH3 | -OCH3 | -H | -CH3 | -H |
| R7 | -OCH3 | -H | -CH3 | -SO3M | -SO3M |
| R8 | -H | -SO3M | -SO3M | -OCH3 | -CH3 |
| R9 | -SO3M | -OCH3 | -OCH3 | -H | -OCH3 |
| R10 | -CH3 | -H | -H | -CH3 | -H |
| R11 | -OCH3 | -SO3M | -CH3 | -SO3M | -SO3M |
| R12 | -H | -CH3 | -SO3M | -OCH3 | -CH3 |
| R13 | -SO3M | -OCH3 | -OCH3 | -H | -OCH37 --> |
| R14 | -CH3 | -H | -H | -CH3 | -H |
| R15 | -OCH3 | -SO3M | -CH3 | -SO3M | -SO3M |
| R16 | -H | -CH3 | -SO3M | -OCH3 | -CH3 |
| R17 | -SO3M | -OCH3 | -H | -H | -OCH3 |
| R18 | -CH3 | -H | -CH3 | -CH3 | -H |
| R19 | -OCH3 | -SO3M | -OCH3 | -SO3M | -SO3M |
| R20 | -H | -CH3 | -SO3M | -OCH3 | -CH3 |
| M | H | Na | K | Na | K |
实施例1-5的低温型复合活性黑染料用于染色后获得的样布进行性能检测，观察样布色光，采用GB/T3921，GB/T3920，GB/T5718分别测试其耐水洗牢度、耐汗渍牢度和耐摩擦牢度等，具体测试结果见表3。
表3样布性能测试结果
由表3表明，本发明的低温型复合活性黑染料用于染色后获得的样布的耐
水洗牢度、耐汗渍牢度和耐摩擦牢度的等级均优良。
Claims (1)
1.一种低温型复合活性黑染料，其特征在于，由式(1)所示的活性染料A、式(2)所示的活性染料B、式(3)所示的活性染料C、式(4)所示的活性染料D、式(5)所示的活性染料E和助剂复合而成，所述活性染料A的质量分数为50-65％，活性染料B的质量分数为10-25％，活性染料C的质量分数大于0且小于等于10％，活性染料D的质量分数为5-10％，活性染料E的质量分数大于0且小于等于10％，余量为助剂:
式(1)中，R1、R2、R3、R4各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属；
式(2)中，R5、R6、R7、R8各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属；
式(3)中，R9、R10、R11、R12各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属；
式(4)中，R13、R14、R15、R16各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属；
式(5)中，R17、R18、R19、R20各自独立为-SO3M，-CH3，-OCH3或-H；其中M为氢或者碱金属，式(1)至式(5)中-SO2CH＝CH2均由-SO2CH2CH2OSO3Na加纯碱脱脂而成，该低温复合活性黑染料用于含纤维织物的染色，具体染色步骤如下：浴比1：3～30，常温下加入织物重量1～10％的染料以及助剂，助剂的用量为80～100g/L，运行5～8min，按1-3℃/min的升温速率升温至30-50℃，保温10～12min，然后加入染色碱剂，其用量为2.0～7.4g/L，运行30min，而后保温40～60min，接着进行后处理，后处理工序依次为初水洗、皂洗、后水洗和烘干；所述的染色助剂为元明粉、六偏磷酸钠、甲基萘磺酸甲醛缩合物和萘磺酸甲醛缩合物中的一种或几种的混合物；所述染色碱剂为纯碱和烧碱，纯碱用量为1-5g/L，烧碱分三次加入，烧碱用量依次为0.1-0.3g/L、0.3-0.6g/L、0.6-1.5g/L，纯碱加入后运行10min再加烧碱，第一次和第二次添加烧碱后分别运行10min；后处理中初水洗水温为20-25℃，初水洗时间为5-15min；皂洗采用普通皂片，皂洗温度为95-100℃，皂洗时间为5-15min；后水洗温度为20-25℃，后水洗时间为5-15min；烘干温度为60-80℃，烘干时间为30-60min。
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