專利名稱：：含有聚酯纖維的纖維的染色方法及染色助劑的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及使用分散染料的染色方法，該方法能在含水堿性介質中有效防止分散染料分解以及高再現性地盡染聚酯纖維。本發(fā)明還涉及用分散染料和金屬配合物型直接染料的染色方法，該方法能在含水堿性介質中通過防止分散染料的分解而高再現性地單浴盡染聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維，并且對所述的直接染料沒有任何不良影響。本發(fā)明亦涉及能有效實施這兩種染色方法的染色助劑。通常聚酯纖維的染色是在溫度為120℃-140℃的酸性染液(pH值為4-6)中，利用分散染料來進行。分散染料在堿性染液中不穩(wěn)定，這就使得在堿性染液中難以達到高再現性的同一色澤的染色。然而近來有一種新的技術需求，即需要在pH值為8-10的堿性染液中染色聚酯纖維，這是基于這樣一種設想即使染色之前用于煮練或減重整理的堿性物質，因為某種原因例如洗滌不充分被帶入染色液中而導致染液堿化，也希望能得到染色再現性不受嚴重損害的染色產品。而且使用堿性染液還有這樣的優(yōu)點它能溶解經過染色工序后仍留在織物上的任何低聚物(存在于聚酯纖維中的低分子量組分)，這樣就可以防止如在筒子紗染色時，由于過濾后依然存在的粗大低聚物顆粒所引起的不良后果。同時使用堿性染液也使防止染料凝聚及保持織物的固有尺寸成為可能，而且可以減輕對條筒的污染。近來也有這樣一種新的技術需求一種在pH值為8-10的堿性染液中利用分散染料和金屬配合物型直接染料，單浴染色聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維，特別是聚酯纖維和人造纖維的混合纖維的方法。聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維通常也是在溫度為120-140℃的酸性染液(pH為4-6)中進行染色的，而在堿性染液中染色的優(yōu)點除了前述在堿性染液中染聚酯纖維的優(yōu)點之外，還有因堿性染液能抑制直接染色的起始吸收、提高了染色的均勻程度，以及在染聚酯纖維和人造纖維的混合纖維時能取得更好的手感等等。已有人提出在堿性染液中染聚酯纖維或含有聚酯纖維的纖維時，利用氨基酸或其衍生物米防止分散染料的分解(日本特許公開Nos.平成7-53952和平成7-18093)。使用氨基酸或其衍生物來防止分散染料分解，盡管在某種程度上確實是有效的，但不能說就取得了令人滿意的效果。而且氨基酸(的使用)有一個缺點，即它很難應用于在堿性染液中用分散染料和金屬配合物直接染料對聚酯纖維和纖維素纖維進行的單浴吸收染色，因為它抑制直接染料的盡染作用或者影響它的色彩。在這種情況下，人們就希望建立這樣一種方法在堿性水溶性介質中通過防止分散染料分解而高再現性地利用分散染料盡染含聚酯纖維的纖維。另一種方法可以在堿性水溶性介質中利用分散染料和金屬配合物型直接染料，通過防止分散染料分解而高再現性地單浴盡染聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維并且對直接染色沒有任何不良影響。我們——本發(fā)明的發(fā)明者，為了解決以上提到的問題進行了大量的研究并完成了這一發(fā)明。本發(fā)明包括(1)一種利用分散染料對含有聚酯纖維的纖維進行染色的方法，其特征是在含有式(I)所示化合物的堿性含水介質中實現盡染；(式中R為H或CH3，n為1～3，X為H、堿金屬或有機堿)；(2)一種用分散染料和金屬配合物型直接染料染色聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維的方法，其特征是在含有式(I)所示化合物的堿性含水介質中單浴染色；(3)如上述(1)、(2)所述的染色方法，其中(1)中式(I)所代表的化合物為?；撬幔?4)含聚酯纖維的纖維的染色助劑，它含有(1)中式(I)代表的化合物；(5)上述(4)中所述的染色助劑，其是一種含有2-50％重量的式(I)所示的化合物的堿性水溶液；(6)上述(4)、(5)所述的染色助劑，其中(1)中式(I)所代表的化合物為牛磺酸；和(7)一種用上述(1)至(3)中的任一方法染色的含聚酯纖維的纖維產品。以下是對本發(fā)明的詳細描述。首先說明依據本發(fā)明染色的方法。本發(fā)明中所用的分散染料并沒有特殊的限制，例如它可以為偶氮分散染料比如單偶氮染料或重氮染料，或是染料結構中含有易在堿性條件下水解的取代基如乙酰氨基、取代在芳香環(huán)上的氰基或-OCO-R基(這里R為碳原子數為1至3的烷基或苯基)的蒽醌類分散染料。如果含聚酯纖維的纖維是聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維，就采用與分散染料并用的、用于纖維素纖維染色的金屬配合物型直接染料，對此也沒有特殊的限制，但優(yōu)選采用偶氮含銅直接染料。本發(fā)明中用于含聚酯纖維的纖維的染色方法包括兩種一種是用于染聚酯纖維的方法，一種是單浴染聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維的方法。本發(fā)明的染色方法是在水溶性介質中采用堿性染液進行盡染的方法，所用的堿性染液pH值通常為8-11之間，最好是在8-10之間。作為pH調節(jié)劑，通常使用堿金屬化合物如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸氫鈉，或者是有機堿如單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，但最好是用氫氧化鈉、碳酸鈉或二乙醇胺。并用兩種或兩種以上也可以。根據本發(fā)明，用于含聚酯纖維的纖維盡染的堿性染液中必須含有前述式(I)所表示的化合物。式(I)所表示的化合物具體可以是?；撬?、N-甲基牛磺酸和氨基甲磺酸，最好是?；撬帷Ｊ?I)所表示的化合物可以用其游離酸的形式(即X為H)或者是其鹽。如果用鹽，最好是其堿金屬鹽或有機堿鹽。堿金屬鹽最好是鈉、鉀或鋰鹽。作為有機堿鹽，優(yōu)選采用如下式(II)所示的銨鹽(其中R3、R4、R5可以是從氫、低級烷基和低級羥烷基等中選出的相同或不同的取代基。所述的低級烷基或低級羥烷基可以是碳原子數為1-6的直鏈或支鏈基因)。式(I)所代表的化合物的用量通常是每升染液0.05-2g，最好是在0.1-1g之間。本發(fā)明的染色方法可以用于任一種機織或針織織物、或聚酯纖維紗線、或聚酯纖維和纖維素纖維的混紡織物。纖維素纖維包括天然纖維素如棉、麻纖維和再生纖維素纖維如人造絲、虎木棉和溶解細胞(lyocell)纖維。制備的染液的pH值最后用前面提到的pH控制劑調至堿性范圍，通常是8-11，最好是8-10(如果是減重處理后的物料甚至可以在其加入到染液中之后再進行調節(jié))，至于染色條件，合理的溫度為120℃-140℃加壓條件下染30-60分鐘，這與通常的聚酯纖維染色相同。通常采用的浴比為1∶10至1∶20之間。聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維的染色用分散染料和金屬配合物型直接染料再加上無機鹽如硫酸鈉來完成，進行的工藝過程與前述染聚酯纖維的工藝相同，然后降低溫度至90℃并繼續(xù)處理10-20分鐘以穩(wěn)定直接染料的盡染作用，這樣就能獲得比較高的再現性。物料無論是否經過減重處理都可以用本發(fā)現的方法進行染色。聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維的染色后處理可以用水洗、必要時皂洗和固色來完成。僅含有聚酯纖維的纖維的染色后處理可以按常規(guī)的還原清洗來進行。本發(fā)明的染色方法也可以對被染物再接著進行其它常規(guī)的后處理工藝，包括抗靜電整理和軟化處理。以下說明本發(fā)明中的染色助劑。本發(fā)明的染色助劑為含有式(I)所示化合物2-50％(重量)的堿性水溶液，最好將其pH值用前面提到的pH調節(jié)劑調到8-11之間(最好是用二乙醇胺、氫氧化鈉或碳酸鈉)。如果需要，也可以加入螯合劑和用分散染料勻染聚酯纖維通常使用的分散劑或勻化劑。在加入適量的染色助劑使其含量在前面所說的范圍之內后(如需要，按前述要求調節(jié)好pH值)，就可以開始染色。本發(fā)明通過防止分散染料分解，使含聚酯纖維的纖維能在堿性染液中進行令人滿意的染色，而且沒有對金屬配合物型直接染料造成任何不良影響。這些纖維物料在堿性染液中染色與傳統(tǒng)的在酸性染液中染色相比的優(yōu)點有更高程度的染色再現性、消除了由低聚體引起的各種不良后果、減少了對條筒的污染、被染物的色澤更均勻、手感更好。下面結合應用本發(fā)明的實施例再進行更具體的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。實施例1-6及比較例1分別取C.I.DisperseOrange30、C.I.DisperseBlue291和C.I.DisperseViolet93∶1粉末加入分散劑按常規(guī)方法研磨，制備染料粉占30％(重量)的分散染料，然后將這些分散染料按4∶1∶2的重量比混合制成分散染料混合物(一種黑色染料)。取重量為物料重量2％的分散染料混合物，向其中按表1所示量加入式(I)所示化合物，除參考例1外每升染液各加入0.4g碳酸氫鈉和0.3克蘇打灰(無水)，再加少量的鹽酸或苛性蘇打，使染液pH值為9.5。薄型機織聚酯纖維織物用浴比為1∶20的染液在130℃溫度下染60分鐘，接著在80℃下進行水洗、還原漂清后以得到染好的織物。參考例1作為評價標準的染色織物，其染色時不用式(I)所示化合物，也不加入任何堿性物質，而是每升加入0.2克的乙酸和0.6克的乙酸鈉使染液的pH值為0.5，其它工序按上述工序進行。與參考例1所得的作為標準的染色織物相比較，評定每一種染色織物的染色效果，結果如表示所示。每種染色織物用下述方法評定。評定方法色差ΔE每一種染色織物的反射率，以MacBethCE-3100型分光光度計測定，相對于參考例1染色織物的總色差ΔE按國際色差測算公式(CIEL*a*b*)求出。ΔE的值越大，則表示色差越大。目測評定按與作為標準的參考例1在色澤上的差異程度作出目測評定○-△色澤上有微小差別△色澤上有一些差別×色澤上顯著差別(表1)</tables>從表1可以明顯看出，和通常在pH值為5.0的酸性染液中染色的參考例1相比，比較例1有比較大的色差，這是因為在起始pH值為9.5的比較例1的堿性染液中分散染料分解所造成的結果；但實施例1-6僅有微小色差，這是由于所用的染液開始時pH值為9.5而且結束時pH值高于比較例1的pH而抑制了分散染料的分解所致。例5和例6能得到最好的結果顯然是由于氨基甲磺酸有較低的緩沖能力，能使染液的最終pH值低于使用其它化合物的染液的pH。實施例7、比較例2和比較例3及參考例2在實施例7中，用重量為物料重2％的含30％C.I.DisperseBlue281粉的分散染料制得pH值為9.0的染液，其它工藝與實施例1-6相同，以此得到染色織物。在比較例3中，織物用不加任何化合物、起始pH值為9.0的染液染色而得到染色織物，而在參考例2中，織物用不加任何化合物、起始pH值為5.0的染液染色而得到染色織物。在比較例2中，織物染色時按日本特許公開平成7-53952加入氨基酸以代替式(I)所代表化合物，其它同實施例7。每種染好的織物與作為標準的參考例2的染色織物相比較，來評定染色結果，結果見表2。評定方法色差ΔE以參考例2作為標準，方法與前述實施例1-6的方法相同。表面密度以CE-3000分光光度計測定各染色織物的反射率，求出其Q總值(表示表面密度)，以作為標準的參考例2為100，以相對于該100的相對值表示該Q總值。(表2)從表2中可以明顯看出，?；撬岜热毡咎卦S公開平成7-53952所提出的氨基酸能更有效地防止分散染料分解。實施例8-12按確定的量稱取表3所示的化合物(試劑)，溶于適量離子交換水中，室溫下攪拌30分鐘，分別制得本發(fā)明所用的1000克染色助劑。(表3)</tables>A*N-甲基?；撬?N-甲基?；撬徕c鹽水溶液，濃度為65％，以鹽酸調pH為7)；B*乙二胺四乙酸(一種多價螯合劑)；C*氨基三亞甲基磷酸(含氨基三亞甲基磷酸(5-鈉鹽)40％的溶液用作螯合劑)實施例13制備浴比為1∶15的染液分別取0.5％(重量)的C.I.DirectYellow164(非銅配合物型)、0.3％(重量)的C.I.DirectRed83∶1(銅配合物型)和0.33％(重量)的C.I.DirectBlue201(銅配合物型)作為直接染料，再取0.15％(重量)的C.I.DisperseYellow64(用分散劑按普通方法制備，染料粉含量為30％)、0.25％(重量)的C.I.DisperseRed60(同上)和0.33％(重量)的C.I.DisperseBlue56(同上)作為分散染料，所有成分的量均以要被染色的物料重量為基準；然后加無水硫酸鈉至10克/升，加實施例12中制得的染色助劑2克/升。所得染液pH為9.7。將聚酯和人造絲纖維的混合纖維(其兩者的重量比為50/50)加入染液中，將染液加熱至130℃，在該溫度下保持60分鐘，再降低溫度至90℃并染20分鐘，染色后所余染液的pH值為8.3。染色產品在溫度為40℃，含非離子型皂化劑1克/升的溶液中皂洗15分鐘，然后水洗，并干燥。將染色產品的聚酯纖維和人造絲纖維的色彩深度和色澤與在酸性染液(pH為5)中普通染色得的產品進行比較。染色產品的染色更均勻，手感更好。參考例3-7染液制備取重量為待染物料重量1.5％的直接染料混合物(一種棕色染料)——由C.I.DirectYellow164(非銅配合物型)、C.I.DirectRed83∶1(銅配合物型)和C.I.DirectBlue201(銅配合物型)按重量比1∶1∶1混合而成，按每升10克的用量加入無水硫酸鈉，參考例3和例4加有本發(fā)明的染色助劑化合物(?；撬?，參考例5和例6中加有按日本特許公開平成8-18093所建議的一種氨基酸衍生物(N-甲基甘氨酸)，用量按表4所示，除參考例7之外，每升染液加入0.4克碳酸氫鈉和0.3克蘇打灰(無水)，然后加入少量鹽酸或苛性蘇打，使染液pH值為9.5。將人造絲平紋細布投入染液，在浴比為1∶20、溫度為130℃的染色溫度下染色60分鐘，降低溫度至90℃再染色20分鐘，然后水洗得到染好的織物。每一種染色織物與作為標準的參考例7相比較，來評價染色結果，見表4所示。結果評價以參考例7作為標準，方法同前面實施例1-6所述。以符號表示目測評價的結果，其含義如下○色彩相當△色彩略有差別×色彩差別顯著××色彩差別極顯著(表4)</tables>從表4可以明顯看出N-甲基甘氨酸抑制銅配合物型直接染料的盡染作用(參考例5和例6)，產生極大的色彩變化；?；撬釒缀醪粚︺~配合物型直接染料產生任何不良影響。根據本發(fā)明，含有特殊化合物的堿性染液能防止分散染料的分解，使到目前為止仍在酸性染液中染色的聚酯纖維能成功在堿性范圍中高再現性地得以進行染色。而且，本發(fā)明還能使聚酯纖維和纖維素纖維的混合纖維，用金屬配合物型直接染料和分散染料在堿性范圍內，實現高現性的單浴染色，同時又不對直接染色產生任何不良影響，因此，本發(fā)明對染色工業(yè)具有重大價值。權利要求1.一種用分散染料對含聚酯纖維的纖維染色的方法，其特征在于在含有式(I)所示化合物的含水堿性介質中進行盡染其中R是H或CH3，n是1-3，X是H、堿金屬或有機堿。2.用分散染料和金屬配合型直接染料對聚酯和纖維素纖維的混合纖維染色的方法，其特征在于在含有權利要求1中式(I)所示化合物的含水堿性介質中單浴染色。3.權利要求1或2所述的染色方法，其特征在于式(I)所示的化合物為牛磺酸。4.含聚酯纖維的纖維用的染色助劑，含有權利要求1中式(I)所示的化合物。5.權利要求4所述的染色助劑，該助劑是含2-50％重量的式(I)化合物的堿性水溶液。6.權利要求4或5所述的染色助劑，其特征在于式(I)的化合物是牛磺酸。7.用權利要求1-3所述的任一染色方法染含聚酯纖維的纖維所得的染色產物。全文摘要本發(fā)明涉及一種在堿性水溶性介質中對含有聚酯纖維的纖維制品進行盡染的方法,及能有效實施本方法的染色助劑,其特點是含有一種式(Ⅰ)所代表的化合物文檔編號D06P1/16GK1194676SQ97190656公開日1998年9月30日申請日期1997年6月9日優(yōu)先權日1996年6月7日發(fā)明者白崎康夫,小川榮一,相澤良和,谷部重光申請人:日本化藥株式會社