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1、(10)申请公布号 CN 104313902 A (43)申请公布日 2015.01.28 CN 104313902 A (21)申请号 201410539480.9 (22)申请日 2014.10.13 D06P 1/38(2006.01) D06P 3/66(2006.01) D06P 5/06(2006.01) D06P 5/04(2006.01) D06P 5/22(2006.01) (71)申请人 广东溢达纺织有限公司 地址 528500 广东省佛山市高明区沧江出口 加工区 (72)发明人 邓勇 张玉高 邱孝群 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人。
2、 姚亮 (54) 发明名称 一种高固色率的活性染料非水溶剂染色方法 (57) 摘要 本发明提供了一种高固色率的活性染料非水 溶剂染色方法。该方法包括 ： 将棉织物置于碱性 物质的水溶液中溶胀至带液率为 30 -200， 烘 干 ； 将烘干之后的棉织物与活性染料、 活性染料 的良溶剂混合， 在升温过程中加入活性染料的不 良溶剂， 升温至染色温度后保温 ； 将染色后的棉 织物置于带有两个以上亲核基团化合物的有机溶 液中保温一段时间 ； 然后再将棉织物置于带有两 个以上亲电基团化合物的有机溶液中反应 ； 取出 棉织物， 进行中和、 水洗， 完成染色。 本发明提供的 高固色率的活性染料非水溶剂染色方法。
3、中水的用 量少， 染料利用高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 (10)申请公布号 CN 104313902 A CN 104313902 A 1/2 页 2 1. 一种高固色率的活性染料非水溶剂染色方法， 其包括以下步骤 ： 步骤一 ： 将棉织物置于碱性物质的水溶液中溶胀至带液率为 30 -200， 烘干 ； 步骤二 ： 将烘干之后的棉织物与活性染料、 活性染料的良溶剂混合， 在升温过程中加 入活性染料的不良溶剂， 升温至染色温度之后保温 ； 其中， 所述活性染料的良溶剂和所述。
4、活 性染料的不良溶剂的体积比为 1 ： 3-20 ； 所述活性染料的良溶剂与所述棉织物的质量比为 2-50:1 ； 步骤三 ： 将染色后的棉织物置于带有两个以上亲核基团化合物的有机溶液中在 40-80下保温 0.5-2h， 然后将染色后的棉织物置于带有两个以上亲电基团化合物的有机 溶液中在 40-80下保温 0.5-2h ； 或者， 将染色后的棉织物置于带有两个以上亲电基团化合物的有机溶液中在 40-80 下保温 0.5-2h ； 然后将染色后的棉织物置于带有两个以上亲核基团化合物的有机溶液中 在 40-80下保温 0.5-2h ； 或者， 将染色后的棉织物置于带有两个以上亲电基团化合物和带有。
5、两个以上亲核基团 化合物的有机溶液中在 40-80下保温 0.5-2h ； 其中， 带有两个以上亲核基团化合物的用量为 0.1 o.m.f-10 o.m.f， 染色后的棉织 物与带有两个以上亲核基团化合物的有机溶液的料液比为 1 ： 5-30 ； 带有两个以上亲电基 团化合物的用量为 0.1 o.m.f-10 o.m.f， 染色后的棉织物与带有两个以上亲电基团化 合物的有机溶液的料液比为 1 ： 5-30 ； 步骤四 ： 取出棉织物， 进行中和、 水洗， 完成染色 ； 所述带有两个以上亲核基团化合物的有机溶液中的有机溶剂为能溶解该带有两个以 上亲核基团化合物但不与活性染料发生化学反应的有机溶剂。
6、 ； 所述带有两个以上亲电基团化合物的有机溶液中的有机溶剂为能溶解该带有两个以 上亲电基团化合物但不与活性染料发生化学反应的有机溶剂 ； 所述活性染料的良溶剂为能溶解活性染料但不与活性染料发生化学反应的非水溶剂 ； 所述活性染料的不良溶剂为不能溶解活性染料且不与活性染料发生化学反应的非水溶剂。 2. 根据权利要求 1 所述的非水溶剂染色方法， 其中， 步骤二中升温至染色温度 80-130保温 1-2h。 3. 根据权利要求 1 所述的非水溶剂染色方法， 其中， 所述活性染料的良溶剂为极性溶 剂 ； 优选地， 所述活性染料的良溶剂包括 N,N- 二甲基甲酰胺、 N,N- 二甲基乙酰胺、 二甲基亚。
7、 砜、 离子液体和醇醚溶剂中的一种或几种的组合。 4. 根据权利要求 1 所述的非水溶剂染色方法， 其中， 所述活性染料的不良溶剂包括烷 烃、 含氯烃类、 芳烃、 酮类溶剂、 硅烷类溶剂、 酯类溶剂和醚类溶剂中的一种或几种的组合 ； 优选地， 所述活性染料的不良溶剂包括 C6-C8的正构烷烃、 C6-C8的异构烷烃、 全氯乙烯和十 甲基环五硅氧烷中的一种或几种的组合。 5. 根据权利要求 1 所述的非水溶剂染色方法， 其中， 所述带有两个以上亲核基团化合 物中的亲核基团为能与活性染料发生化学反应的亲核基团 ； 优选地， 所述带有两个以上亲 核基团化合物包括多乙烯多胺、 聚乙烯亚胺、 乙二醇、 。
8、聚乙二醇、 多元硫醇和多元硫醇衍生 物。 6. 根据权利要求 1 所述的非水溶剂染色方法， 其中， 所述带有两个以上亲电基团化合 权 利 要 求 书 CN 104313902 A 2 2/2 页 3 物中的亲电基团为能与所述亲核基团以及棉纤维中的羟基发生化学反应的亲电基团 ； 优选 地， 所述带有两个以上亲电基团化合物包括三聚氯氰、 三聚氟氰、 二元酰氯、 2D 树脂、 聚氨酯 和聚氨酯衍生物。 7. 根据权利要求 1 所述的非水溶剂染色方法， 其中， 所述活性染料的良溶剂与所述棉 织物的质量比为 3-10 ： 1。 8. 根据权利要求 1 所述的非水溶剂染色方法， 其中， 所述碱性物质包括 。
9、M(CO3)x， M(OH) y、 M(HxPyOz)、 R1R2R3N 和 R4O - 中的一种或几种的组合， 其中， M 为金属离子， R1、 R2、 R3、 R4分别 为烷基或氢质子， X、 Y、 Z 分别为 1-3 的整数。 9. 根据权利要求 8 所述的非水溶剂染色方法， 其中， 所述碱性物质包括氢氧化钠、 氢氧 化锂和氢氧化钾中的一种或几种的组合。 10. 根据权利要求 1、 8 或 9 所述的非水溶剂染色方法， 其中， 所述碱性物质的水溶液的 浓度为 1g/L-100g/L ； 优选地， 所述碱性物质的水溶液的浓度为 5-50g/L。 权 利 要 求 书 CN 104313902。
10、 A 3 1/6 页 4 一种高固色率的活性染料非水溶剂染色方法 技术领域 0001 本发明涉及一种活性染料的染色方法， 特别涉及一种高固色率的活性染料非水溶 剂染色方法， 属于纺织染整技术领域。 背景技术 0002 目前棉织物的染色大多采用活性染料， 染色过程中由于活性基团在水介质中的水 解， 不仅导致大量活性染料的浪费， 而且在染色过程中需要消耗大量的水以及排放大量难 以处理的高色度污水， 这是活性染料一直以来存在的难以克服的瓶颈。 0003 为了能避免活性染料的水解反应， 提高活性染料的利用率， 科学家们在很早就已 经注意并研究了活性染料在非水介质中的染色。 采用非水介质染色的优势在于活。
11、性染料在 染色过程中不会发生水解， 有望能提高活性染料与棉纤维的反应程度。 但同时， 采用非水介 质染色也一直存在着较多问题， 主要包括活性染料在非水介质中的溶解性、 棉纤维在非水 介质中的溶胀能力、 固色碱剂在非水介质中的溶解度、 以及染色的匀染性、 透染性等。尽管 活性染料在非水介质中染色存在着诸多难点， 但现阶段用水成本逐渐升高， 以及人们对环 境保护越来越重视， 活性染料非水介质染色以其良好的应用前景也越来越受到关注。 0004 上世纪80年代印度纺织工艺研究所采用二甲基甲酰胺溶解活性染料C.I.活性红 12， 在升温至 80过程中分批加入三氯乙烯并保温 1h， 染料几乎完全上染， 固。
12、色率为 84。 上述方法虽提供了一个较好的溶剂染色思路， 但固色率比传统染色方法相比优势不大， 染 色后仍需要大量的水进行高温皂洗去除浮色， 工业应用前景不大， 因此未得到进一步发展。 0005 溶剂反胶束染色法是近年出现的一种新型的非水溶剂染色工艺， 该法是将纤维或 织物置于增溶了高浓度的染料水溶液的反胶束体系中染色， 染色所用水量与传统水浴染色 相比大大减少， 不失为一种新型的节水染色工艺。 但反胶束染色工艺存在以下几个问题 ： 1、 体系内表面活性剂以及助表面活性剂的用量较大， 大量的表面活性剂以及助剂的用量导致 染色过程中布样上吸附大量的表面活性剂以及助剂， 同样会造成后处理困难、 皂。
13、洗废水 COD 值偏高、 环境污染以及一定的资源浪费。2、 由于溶剂体系中分散的高浓度染料水溶液对棉 纤维的亲和力高， 因此染料上染速度快， 不易控制， 易染花。3、 染色时棉纤维首先需浸轧一 定浓度的碳酸钠水溶液， 并以一定的待液率入染， 体系中存在的水同样会导致染料的水解， 因此， 其固色率较低。 0006 为了克服反胶束体系染色弊端， 广东溢达纺织有限公司与浙江理工大学合作开发 了有机溶剂悬浮体系来实现活性染料的染色。 该染色工艺将活性染料以及一定量的分散剂 通过球磨分散于有机溶剂体系内， 在一定染色条件下实现对棉纤维的上染。该染色工艺中 采用的分散剂仅为染料用量的 0.15 倍， 且染。
14、料的上染率可达到近 100， 充分体现了非水 溶剂染色的优势， 但同样由于溶剂体系中分散的染料颗粒对棉纤维的亲和力高， 因此上染 速度快， 易染花， 同样， 体系中存在的水会导致染料的水解， 染料利用率低。 0007 尽管活性染料非水溶剂染色工艺已有大量文献报道， 但活性染料的固色率依然较 低， 在染色完毕后仍需要大量的水来洗去棉纤维上的浮色， 这也就失去了非水溶剂染色真 说 明 书 CN 104313902 A 4 2/6 页 5 正的意义， 同时， 由于溶剂体系中染料对棉纤维的亲和力高， 上染速率不易控制， 导致染色 易染花。 发明内容 0008 为了解决上述问题， 本发明的目的在于提供一。
15、种高固色率的活性染料非水溶剂染 色方法， 该染色方法染料固色率高， 水的用量少。 0009 为了达到上述目的， 本发明提供了一种高固色率的活性染料非水溶剂染色方法， 其包括以下步骤 ： 0010 步骤一 ： 将棉织物置于碱性物质的水溶液中溶胀至带液率为 30 -200， 烘干 ； 0011 步骤二 ： 将烘干之后的棉织物与活性染料、 活性染料的良溶剂混合， 在升温过程中 加入活性染料的不良溶剂， 升温至染色温度后保温一定时间 ； 其中， 所述活性染料的良溶剂 和所述活性染料的不良溶剂的体积比为 1 ： 3-20 ； 所述活性染料的良溶剂与所述棉织物的 质量比为 2-50 ： 1 ； 优选为 3。
16、-10 ： 1 ； 0012 步骤三 ： 将染色后的棉织物置于带有两个以上亲核基团化合物的有机溶液中在 40-80下反应 0.5-2h， 然后将染色后的棉织物置于带有两个以上亲电基团化合物的有机 溶液中在 40-80下反应 0.5-2h ； 0013 或者， 将染色后的棉织物置于带有两个以上亲电基团化合物的有机溶液中在 40-80下反应 0.5-2h ； 然后将染色后的棉织物置于带有两个以上亲核基团化合物的有机 溶液中在 40-80下反应 0.5-2h ； 0014 或者， 将染色后的棉织物置于带有两个以上亲电基团化合物和带有两个以上亲核 基团化合物的有机溶液中在 40-80下反应 0.5-2。
17、h ； 0015 其中， 带有两个以上亲核基团化合物的用量为 0.1 o.m.f-10 o.m.f， 染色后的 棉织物与带有两个以上亲核基团化合物的有机溶液的料液比为 1 ： 5-30 ； 带有两个以上亲 电基团化合物的用量为 0.1 o.m.f-10 o.m.f， 染色后的棉织物与带有两个以上亲电基 团化合物的有机溶液的料液比为 1 ： 5-30 ； 0016 步骤四 ： 取出棉织物， 进行中和、 水洗， 完成染色 ； 0017 所述带有两个以上亲核基团化合物的有机溶液中的有机溶剂为能溶解该带有两 个以上亲核基团化合物但不与活性染料发生化学反应的有机溶剂 ； 0018 所述带有两个以上亲电基。
18、团化合物的有机溶液中的有机溶剂为能溶解该带有两 个以上亲电基团化合物但不与活性染料发生化学反应的有机溶剂 ； 0019 所述活性染料的良溶剂为能溶解活性染料但不与活性染料发生化学反应的非水 溶剂 ； 所述活性染料的不良溶剂为不能溶解活性染料且不与活性染料发生化学反应的非水 溶剂。 0020 根据本发明的具体实施方案， 中和、 水洗的操作按照常规方式进行即可。 0021 本发明提供的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法中， 优选地， 步骤二中将烘 干之后的棉织物与活性染料、 活性染料的良溶剂混合， 在升温过程中加入活性染料的不良 溶剂， 升温至染色温度 80-130之后保温 1-2h。 0022 。
19、本发明提供的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法中， 优选地， 所用的活性 染料的良溶剂为极性溶剂 ； 更优选地， 采用的活性染料的良溶剂包括 N,N- 二甲基甲酰胺 说 明 书 CN 104313902 A 5 3/6 页 6 (DMF)、 N,N- 二甲基乙酰胺 (DMAC)、 二甲基亚砜 (DMSO)、 离子液体和醇醚溶剂等中的一种或 几种的组合。 0023 本发明提供的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法中， 优选地， 所述活性染料 的不良溶剂包括烷烃、 含氯烃类、 芳烃、 酮类溶剂、 硅烷类溶剂、 酯类溶剂和醚类溶剂中的一 种或几种的组合 ； 更优选地， 所述活性染料的不良溶剂包括 C6。
20、-C8的正构烷烃、 C6-C8的异构 烷烃、 全氯乙烯和十甲基环五硅氧烷中的一种或几种的组合。 0024 本发明提供的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法中， 优选地， 采用的带有两 个以上亲核基团化合物的有机溶液中的亲核基团为能与活性染料发生化学反应的亲核基 团 ； 更优选地， 采用的亲核基团包括伯氨基、 仲氨基、 羟基或巯基 ； 最优选地， 所述带有两个 以上亲核基团化合物包括多乙烯多胺、 聚乙烯亚胺、 乙二醇、 聚乙二醇、 多元硫醇和多元硫 醇衍生物等。 0025 本发明提供的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法中， 优选地， 采用的带有两 个以上亲电基团化合物的有机溶液中的亲电基团为能与亲。
21、核基团以及棉纤维中的羟基发 生化学反应的亲电基团 ； 更优选地， 亲电基团包括三嗪环基、 羟甲基、 酰氯基、 丙烯酰基或异 氰酸酯基 ； 最优选地， 所述带有两个以上亲电基团化合物包括三聚氯氰、 三聚氟氰、 二元酰 氯、 2D 树脂、 聚氨酯和聚氨酯衍生物等。 0026 本发明提供的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法中， 优选地， 所述碱性物质 包括 M(CO3)x， M(OH)y、 M(HxPyOz)、 R1R2R3N 和 R4O-中的一种或几种的组合， 其中， M 为金属离子， R1、 R2、 R3、 R4分别为烷基或氢质子， X、 Y、 Z 分别为 1-3 的整数 ； 更优选地， 采用的。
22、碱性物质包 括氢氧化钠、 氢氧化锂和氢氧化钾中的一种或几种的组合。 0027 本发明提供的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法中， 优选地， 采用的碱性物 质的水溶液的浓度为 1g/L-100g/L ； 更优选地， 碱性物质的水溶液的浓度为 5-50g/L。 0028 本发明提供的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法采用非水溶剂对活性染料 进行染色， 在染色过程中活性基团不发生水解， 在部分活性染料与棉纤维发生共价键结合 之后， 将剩余的活性染料通过交联体系固在棉纤维上， 固色率近 100。染色后的棉纤维经 过简单水洗中和后即可， 无需高温皂洗。 彻底解决了现阶段活性染料固色率低， 染色后皂洗 用。
23、水量大的问题。 0029 本发明提供的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法是一种高固色率的染色方 法。活性染料在非水溶剂中首先与棉纤维发生固色反应， 剩余活性染料的活性基团未被破 坏， 反应活性较高， 此时加入少量交联剂， 使未反应完的活性染料、 棉纤维以及交联剂发生 原位缩聚反应， 使染料通过桥键与棉纤维以共价键结合， 最终使得活性染料在棉纤维上具 有高的固色率。 0030 本发明提供的活性染料的非水溶剂染色方法采用非水溶剂染色的方法， 活性染料 完全上染棉纤维， 实现了棉纤维的真正无盐染色 ； 染色残余溶剂只需通过简单的蒸馏即可 分离重新回收利用， 染色过程无污染。 0031 本发明提供的高。
24、固色率的活性染料非水溶剂染色方法的有益效果体现在以下几 个方面 ： 0032 本发明的染色方法解决了长期以来活性染料利用率低， 染色完毕后需要采用大量 高温皂洗液皂洗的问题， 染色过程中无需盐促染， 染料即可完全上染 ； 说 明 书 CN 104313902 A 6 4/6 页 7 0033 本发明的染色方法的碱用量极少， 且不会排放含碱废水 ； 0034 本发明的染色方法的染料利用率高， 固色率近 100 ； 0035 本发明的染色方法中， 在染色完毕后仅用少量冷水及醋酸水溶液中和即可， 无需 高温皂洗， 水消耗量小， 节能减排效果显著。 具体实施方式 0036 为了对本发明的技术特征、 目。
25、的和有益效果有更加清楚的理解， 现对本发明的技 术方案进行以下详细说明， 但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。 0037 实施例 1 0038 本实施例提供了一种高固色率的活性染料非水溶剂染色方法， 具体包括以下步 骤 ： 0039 将10g的棉织物在浓度为10g/L的氢氧化钠水溶液中进行预处理， 烘干， 然后放入 染杯 ； 0040 向染杯中加入 0.3g 的 (3 o.m.f)E BR Red 3BS 染料、 50mL 的二甲基亚砜， 以 1 /min 升温至 95后保温 2h， 在升温过程中加入 150mL 四氯乙烯， 上染率为 100， 将溶 剂倒出并回收 ； 0041 向染杯中加。
26、入 1g 的二乙烯三胺、 100mL 丙酮， 在 80下保温 30min， 将溶剂倒出并 回收 ； 0042 向染杯中加入 1g 的三聚氯氰、 100mL 丙酮， 在 80下保温 30min， 将溶剂倒出并回 收 ； 0043 将棉织物取出， 进行中和、 水洗， 完成染色。 0044 使用本实施例的染色方法染色后的棉织物的固色率为 98.8。 0045 将本实施例的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法与传统水浴染色方法的染 色结果进行对比， 对比结果如表1所示， 表1为本实施例的高固色率的活性染料非水溶剂染 色方法与传统水浴染色方法的测试数据的对比结果。 0046 传统水浴染色方法 ： 在 60。
27、下， 将棉织物置于浓度为 60g/L 的元明粉和浓度为 20g/L 的碳酸钠中染色， 浴比为 1 ： 12。 0047 表 1 0048 说 明 书 CN 104313902 A 7 5/6 页 8 0049 实施例 2 0050 本实施例提供了一种高固色率的活性染料非水溶剂染色方法， 具体包括以下步 骤 ： 0051 将10g的棉织物在浓度为10g/L的氢氧化钠水溶液中进行预处理， 烘干， 然后放入 染杯 ； 0052 向染杯中加入 0.3g 的 (3 o.m.f)S S Yellow 3RF 染料、 50mL 的二甲基亚砜， 以 1 /min 升温至 95后保温 2h， 在升温过程中加入 。
28、150mL 的 1， 2- 二氯乙烷， 上染率为 100， 将溶剂倒出并回收 ； 0053 向染杯中加入 1g 的三乙烯四胺、 100mL 丙酮， 在 80下保温 30min， 将溶剂倒出并 回收 ； 0054 向染杯中加入 1g 己二酰氯、 100mL 丙酮， 在 80下保温 30min， 将溶剂倒出并回 收 ； 0055 将棉织物取出， 进行中和、 水洗， 完成染色。 0056 使用本实施例的高固色率的染色方法染色后棉织物的固色率为 99.1。 0057 将本实施例的高度色率的活性染料非水溶剂染色方法与传统水浴染色方法的染 色结果进行对比， 对比结果如表2所示， 表2为本实施例的高固色率的。
29、活性染料非水溶剂染 色方法与传统水浴染色方法的测试数据的对比结果。 0058 传统水浴染色方法 ： 在 60下， 将棉织物置于浓度为 70g/L 的元明粉和浓度为 20g/L 的碳酸钠中染色， 浴比为 1 ： 12。 0059 表 2 0060 说 明 书 CN 104313902 A 8 6/6 页 9 0061 由以上实施例可知， 本发明的高固色率的活性染料非水溶剂染色方法的碱用量极 少， 且不会排放含碱废水 ； 染料利用率高， 固色率近 100； 在染色完毕后仅用少量冷水及醋 酸水溶液中和即可， 无需高温皂洗， 水消耗量小， 是一种高效环保节能的染色方法。 说 明 书 CN 104313902 A 9 。