專利名稱：纖維素紡織纖維材料的染色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用軋染法同時(shí)染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法。
很久就知道，在染色后以另一種工序用專門的整理劑整理纖維素紡織纖維材料，這些整理劑一般來說是改進(jìn)折皺和收縮的試劑，抗皺和抗縮整理的添加劑，憎水劑或阻燃劑。而且，還試圖在同一工序中同時(shí)進(jìn)行染色和整理紡織材料，但至今未獲得滿意的結(jié)果。
出乎意料地，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，如果在染色液中加入膽堿，則可在一步工序中方便地使纖維素紡織纖維材料染色，并且還完成了免燙或抗皺整理。這樣得到的染色品特別具有優(yōu)秀的著色強(qiáng)度。
因此，本發(fā)明涉及一步染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法，此法包括向所說的紡織纖維材料施涂染液，此染液含(A)至少一種染料，(B)一種交聯(lián)劑，(C)一種交聯(lián)催化劑，以及(D)膽堿以及隨后將染料固定在紡織纖維材料上。
在染液中通常用于染色纖維材料的染料是活性染料、直接染料或酸性染料，即一般在1971年第3版顏色索引(Colour Index)以及在“活性染料”、“酸性染料”或“直接染料”各節(jié)補(bǔ)遺中討論的那些染料。這些染料的代表性實(shí)施例是含磺基的單偶氮、雙偶氮、多偶氮、金屬配合物偶氮、蒽醌、酞菁、甲或二噁嗪染料。
優(yōu)選使用單偶氮、雙偶氮、多偶氮、金屬配合物偶氮、蒽醌、酞菁、甲或二噁嗪系列的直接、酸性或活性染料。
特別優(yōu)選的一類是活性染料。這些一般是單偶氮或多偶氮、金屬配合物偶氮、蒽醌、酞菁、甲或二噁嗪系統(tǒng)的至少含一個(gè)活性基團(tuán)的不同類型的染料。
活性基團(tuán)可理解為能同纖維素的羥基、羊毛和絲的氨基、羧基、羥基和硫醇基、合成的聚酰胺的氨基和羧基反應(yīng)形成共價(jià)化學(xué)鍵的基團(tuán)。這些活性基團(tuán)一般是直接或通過一橋鍵合在染料基團(tuán)上。適宜的活性基團(tuán)一般在其脂族、芳族或雜環(huán)基上至少含有一個(gè)可除去的取代基，或者在所說的脂族、芳族或雜環(huán)基中含有適宜于同纖維材料反應(yīng)的基團(tuán)，一般為鹵代三嗪基、鹵代嘧啶基或乙烯基。
優(yōu)選的脂族活性基團(tuán)是通式-SO2Y，-SO2-NH-Y，-NH-CO-alk-SO2Y，-CO-NH-alk-SO2-Y，或-NH-CO-Y1，式中Y是離去基團(tuán)，一般為β-硫酸根合乙基、β-硫代硫酸根合乙基、β-磷酸根合乙基、β-乙酰氧基乙基、β-鹵代乙基或乙烯基，Y1一般是α，β-二鹵代乙基或α-鹵代乙烯基、alk是C2-C4亞烷基，鹵素優(yōu)選是氯或溴。
優(yōu)選的同纖維反應(yīng)的雜環(huán)基團(tuán)是通式為
的基團(tuán)，式中T1是氟、氯或羧基吡啶鎓，三嗪環(huán)上的取代基V1具體是氟或氯；-NH2、未取代的或取代的烷基氨基或N，N-二烷基氨基，例如未取代的或羥基、磺基、或硫酸根合-取代的N-單或N，N-二C1-C4烷基氨基；環(huán)烷基氨基；芳烷基氨基、一般為芐基氨基；芳基氨基如未取代的或磺基-、甲基-、甲氧基-或氯-取代的苯基氨基；混合取代的氨基如N-烷基-N-環(huán)己基氨基或N-烷基-N-苯基氨基；嗎啉代；以及下列通式的同纖維反應(yīng)基團(tuán)
R1是氫或C1-C4烷基，R2是氫，被羥基、磺基、硫酸根合、羧基、鹵素或氰基取代或未取代的C1-C4烷基，或
基，R3是氫、羥基、磺基、硫酸根合、羧基、氰基、鹵素或-SO2-Y基，alk和alk′相互無關(guān)，各是C1-C6亞烷基，arylene是亞苯基或亞萘基，各為被磺基、羧基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代，Q是-O-或-NR1-基，其中R1具有上述指定的意義，W是-SO2-NR2-，-CONR2-或NR2CO-基團(tuán)，其中每個(gè)R2具有上述指定的意義，m是0或1，Y和Y1相互無關(guān)，各具有上述給定的意義。
也可以使用含有兩個(gè)或以上的相同或不同的活性基團(tuán)的染料，染液中染料用量可根據(jù)所要求的著色強(qiáng)度而可在廣闊范圍變化，一般為5-100克/升，優(yōu)選為10-70克/升，最優(yōu)選的為10-50克/升染液。
優(yōu)選使用對(duì)纖維親和力為中到高的染料。本發(fā)明所用的染液可含一種或多種染料。
本發(fā)明方法的交聯(lián)劑(B)為所有傳統(tǒng)用于改進(jìn)折皺和收縮的那些試劑，一般可為Textilhilfsmittelkatalog 1991，Konradin Verlag R.Kohlhammer，Leinfelden-Echterdingen 1991.中所知的那些試劑。
例如，適用的交聯(lián)劑(B)是乙二醛脲衍生物，一般為通式
的化合物，或優(yōu)選是含氮化合物的N-羥甲基衍生物，例如三聚氰胺/甲醛縮合物或N-羥甲基脲化合物，每種這些化合物可部分或完全醚化。
部分或完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物可以是通式為
的化合物，式中R4、R′4、R5、R′5、R6和R′6相互無關(guān)，可為氫，-CH2-OH或-CH2-OCH3，條件是R4、R′4、R′5、R6和R′6中至少之-不是氫。
這些三聚氰胺/甲醛縮合物的典型實(shí)例是下列通式的化合物
可部分或完全醚化的N-羥甲基脲化合物是典型的甲醛同脲或脲衍生物的反應(yīng)產(chǎn)物，這種反應(yīng)產(chǎn)物可以隨后醚化，脲衍生物可是適宜的環(huán)狀的亞乙基或亞丙基脲，在其亞烷基上還可含有取代基，一般為羥基，脲衍生物或者是烏龍或取代的或未取代的三嗪酮樹脂。
相應(yīng)的N-羥甲基脲化合物的代表性實(shí)例是未改性的或改性的N-羥甲基羥基亞乙基脲產(chǎn)物，典型的是下列通式的化合物。
或者基于亞丙基脲或亞乙基脲/三聚氰胺的甲醇化產(chǎn)物。
優(yōu)選的交聯(lián)劑(B)是改性或未改性的N-羥甲基羥基亞乙基脲化合物，基于亞丙基脲或亞乙基脲/三聚氰胺的甲醇化產(chǎn)物，以及，最優(yōu)選的，部分或完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物。也可以使用兩種以上的不同的交聯(lián)劑(B)的混合物，典型是由一種完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物和另一種僅部分醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物組成的混合物。
染液中成分(B)優(yōu)選含量是10-200克/升，更優(yōu)選的為30-150克/升和最優(yōu)選的為50-150克/升的染液。
適宜于本發(fā)明方法的交聯(lián)催化劑(C)一般是所有傳統(tǒng)用作抗皺和抗縮整理催化劑的那些試劑，如在Textilhilfsmittelkatalog 1991，Konradin Verlag R.Kohlhammer，Leinfelden-Echterdingen 1991中所知道的那些催化劑。適宜的交聯(lián)催化劑(C)的典型實(shí)例是無機(jī)酸，典型的是磷酸；路易斯酸，如氯化鋅(ZnCl2)、氧氯化鋯、NaBF4、AlCl3、MgCl2；銨鹽，典型的是硫酸銨、氯化銨(ZH4Cl)；或有機(jī)胺的氫鹵化物，優(yōu)選為鹽酸鹽，例如CH3-CH2-CH2-NH-CH3·HCl。
本發(fā)明方法優(yōu)選的交聯(lián)催化劑(C)是銨鹽或含鎂的路易斯酸，特別優(yōu)選的是氯化銨或氯化鎂。
成分(C)在染液中的優(yōu)選含量為0.1-20克/升，更優(yōu)選的是0.5-15克/升，最優(yōu)選的是1-10克/升的染液。
用作成分(D)的膽堿的通式為
式中A是陰離子。適宜的陰離子A一般是鹵素離子、硫酸根、C1-C2烷基硫酸根、硫代硫酸根、磺酸根、磷酸根、醋酸根、酒石酸根或羧酸根陰離子，可變的A優(yōu)選是氯離子、硫酸根、甲基硫酸根或磷酸根陰離子，最優(yōu)選的是氯陰離子。
一般加到染液中的成分(D)的量為5-200克/升，優(yōu)選為30-150克/升，最優(yōu)選的是50-120克/升的染液。
在上述的變量的意義中，鹵素一般理解為氟、氯、溴、碘，優(yōu)選為氯。C1-C4烷基一般為甲基、乙基、正丙基或異丙基或正、異、仲、叔-丁基。C1-C6亞烷基一般為亞甲基、1，1-或1，2-亞乙基、或直鏈或支鏈的亞丙基、亞丁基、亞戊基或亞己基。
除了成分(A)、(B)、(C)和(D)外，染液還可含傳統(tǒng)的助劑，一般為增稠劑，如市場可購得的藻酸鹽增稠劑、淀粉醚、角豆膠醚、遷移抑制劑，一般為聚丙烯酸衍生物或聚丙烯酰胺衍生物，織物柔軟劑，例如聚乙烯乳液，以及均衡劑、潤濕劑、鹽類或緩沖物質(zhì)。
通過傳統(tǒng)的軋染法將染液施于紡織纖維材料。染液一般在室溫下或稍高溫度下，典型為15-40℃溫度范圍內(nèi)施加。然后，浸入染液中的紡織纖維材料進(jìn)行中介染色。
染料優(yōu)選通過熱處理固定在紡織纖維材料上，一般通過高溫蒸熱或干熱蒸熱，通常在100-230℃的溫度、優(yōu)選為110-175℃溫度下進(jìn)行。固定時(shí)間一般在20秒-15分鐘，優(yōu)選為30秒-10分鐘。
經(jīng)染色和固定的材料常具有如此高的堅(jiān)牢度，以致于可免除所有漂洗或洗滌。但是，在某些條件下在染色后可以用水通過傳統(tǒng)方式漂洗染色后的材料，或者使其受到洗滌，這種洗滌過程一般為在溫度從40℃-沸點(diǎn)范圍內(nèi)在含肥皂或合成洗滌劑的溶液中處理纖維材料。
適宜的纖維素纖維材料是完全或部分由纖維素組成的材料。這些材料的典型實(shí)例是天然纖維材料，例如，棉花、亞麻或大麻，以及再生的纖維材料，例如，粘膠、粘液絲或銅銨纖維絲，或纖維素混紡纖維，如棉/聚酯材料。主要使用這些纖維的編織品、針織品或棉網(wǎng)。
用此新法在纖維素纖維材料上得到染色品具有全面的牢度性能，一般在酸和堿介質(zhì)中都具有卓越的染料-纖維鍵接的穩(wěn)定性，并且具有良好的耐光性以及良好的耐濕性，如耐洗、耐水、耐海水、耐交染和耐汗，還具有良好的耐氯、耐摩擦、耐熨和耐褶性能，它們特別具有卓越的著色強(qiáng)度。
下列的實(shí)施例用來更詳細(xì)地說明本發(fā)明。除非指明，一般的份和百分比是指重量份和重量百分比，重量份與體積份的比值和公斤與升的比值相同。實(shí)施例1將棉緞布浸在軋染液中，然后將約70％染液軋入纖維中，所用軋染液含下列組合物30克/升的通式如下的染料
55克/升的含如下通式的三聚氰胺/樹脂混合物
100克/升的膽堿
30克/升的聚乙烯乳液(織物柔軟劑，例如TurpexACN)，0.8克/升的醋酸2克/升的氯化銨。
經(jīng)軋染的織物在130℃干燥約2分鐘，然后在155℃熱固定約5分鐘。如此得到的染色品經(jīng)冷熱漂洗，在沸騰下用2克/升的NO2CO3和2克/升的非離子表面活性劑皂化兩次，然后漂洗和干燥，得到具有很好的著色強(qiáng)度并具有良好的全面的牢度性能的紅色染色品。對(duì)比實(shí)施例1重復(fù)實(shí)施例1的方法，但如所用的軋染液不合膽堿，得到染色品的著色強(qiáng)度很弱。實(shí)施例2-5重復(fù)實(shí)施例1的方法，但使用下列組合物的軋染液實(shí)施例號(hào) 2 3 4 5成分/量 克/升 克/升 克/升 克/升染料 303030 30三聚氰胺/樹脂混合物7070120120膽堿 70100 70 100織物柔軟劑 303030 30醋酸 0.8 0.8 0.80.8氯化銨 2.5 2.5 4.04.0在每種情況下都獲得很好的著色強(qiáng)度和良好的全面牢度性能的紅色染色品。對(duì)比實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例2-5的方法，但在每種情況下使用不含膽堿的軋染液，在每種情況下只得到很弱著色強(qiáng)度的染色品。實(shí)施例6-13重復(fù)實(shí)施例2的方法，但是用表中所示的量的下列染料取代30克/升的通式(6)的染料，得到染色品具有同樣的很好的著色強(qiáng)度和良好的全面的牢度性能。
表實(shí)施例 用 量 染料 色 調(diào)編 號(hào) 克/升
實(shí)施例14將棉緞布浸在軋染液中，然后將約70％的染液軋入纖維中，軋染液的含下列的組合物5克/升的下面通式的染料
4克/升的下面通式的染料
1克/升的下面通式的染料
3克/升的在實(shí)施例13給出的通式(7)的染料70克/升的下面通式的二羥甲基二羥基亞乙基脲交聯(lián)劑
70克/升的膽堿(實(shí)施例1的化合物)，30克/升的聚乙烯乳液(織物柔軟劑，例如TurpexACN)，0.8克/升的醋酸，18克/升的氯化鎂六水合物。
經(jīng)軋染的織物在130℃下干燥約2分鐘，然后在155℃下熱固定約5分鐘，盡管不經(jīng)任何的漂洗或滌滌，得到褐色的三色染色品，產(chǎn)品具有良好而全面的牢度性能，尤其是耐濕處理性良好。實(shí)施例15重復(fù)實(shí)施例14的方法，但使用5克/升的下面通式
的染料代替3克/升的通式(7)的染料，得到較好的牢度性能的三色染色品。實(shí)施例16將棉緞布浸在軋染液中，然后將約70％的染液軋入纖維中，軋染液含下列組合物5克/升的實(shí)施例14的通式(8)的染料，4克/升的實(shí)施例14的通式(9)的染料，1克/升的實(shí)施例14的通式(10)的染料，3克/升的實(shí)施例13的通式(7)的染料，55克/升的含下面通式
的三聚氰胺/樹脂混合物，100克/升的膽堿(實(shí)施例1的化合物)，30克/升的聚乙烯乳液(織物柔軟劑，例如TurpexACN)，0.8克/升的醋酸，2克/升的氯化銨。
經(jīng)軋染的織物在130℃下干燥約2分鐘，然后在155℃下熱固定約5分鐘。如此得到的染色品經(jīng)冷熱漂洗，用2克/升的Na2CO3和2克/升的非離子型表面活性劑在沸騰下皂化兩次，然后漂洗和干燥，得到褐色三色染色品，此染色品具有很好的著色強(qiáng)度，并且具有良好的全面的牢度性能。實(shí)施例17重復(fù)實(shí)施例16的方法，但是用5克/升的實(shí)施例15中的通式(11)的染料代替3克/升的通式(7)的染料，得到具有比較好的牢度性能的三色染色品。
權(quán)利要求
1.一種一步染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法，此法包括將含(A)至少一種染料，(B)一種交聯(lián)劑，(C)一種交聯(lián)催化劑，以及(D)膽堿的染液施涂在所說的紡織纖維材料，以及隨后將染料固定在紡織維材料上。
2.權(quán)利要求1的方法，其中成分(A)是活性染料。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中，成分(B)是乙二醛脲衍生物，部分或完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物，或部分或完全醚化的N—羥甲基脲化合物。
4.權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)的方法，其中成分(B)是一種或多種部分或完全醚化的通式為
的三聚氰胺/甲醛縮合物，式中R4、R4′、R5、R5′、R6和R6′相互無關(guān)，為氫，-CH2-OH或-CH2-OCH3，式中至少R4、R4′、R5、R5′、R6和R6′之一是除氫以外的基團(tuán)。
5.權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)的方法，其中交聯(lián)催化劑(C)是無機(jī)酸，路易斯酸，銨鹽或有機(jī)胺的氫鹵化物。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)方法，其中交聯(lián)催化劑(C)是銨鹽或含鎂的路易斯酸。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的方法，其中成分(D)的用量為5-200克/升，優(yōu)選為30-150克/升的染液。
8.權(quán)利要求1的染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法，此法包括將含(A)至少一種活性染料，(B)一種選自己二醛脲衍生物、部分或完全醚化的三聚氰胺/甲醛縮合物以及部分或完全醚化的N—羥甲基脲化合物的交聯(lián)劑，(C)一種選自無機(jī)酸、路易斯酸、銨鹽和有機(jī)胺的鹵化氫鹽的交聯(lián)催化劑，以及(D)膽堿的染液施涂在所說的紡織纖維材料以及隨后將染料固定在紡織纖維材料上。
9.一種含(A)至少一種染料(B)一種交聯(lián)劑(C)一種交聯(lián)催化劑，以及(D)膽堿，的水溶液組合物。
10.使用權(quán)利要求9的水溶液組合物同時(shí)染色和整理纖維素紡織纖維材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一步染色和整理纖維素紡織纖維材料的方法,此法包括將含:(A)至少一種染料、(B)一種交聯(lián)劑、(C)一種交聯(lián)催化劑以及(D)膽堿的染液施涂于所說的紡織纖維上,以及隨后將染料固定在紡織纖維材料上。
文檔編號(hào)D06P1/66GK1172513SQ95197308
公開日1998年2月4日 申請(qǐng)日期1995年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月12日
發(fā)明者A·克安茲格, K·福里茲施, P·舍布利 申請(qǐng)人:希巴特殊化學(xué)控股公司