專利名稱：根據(jù)噴墨印花法對紡織纖維材料進行印花的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及根據(jù)噴墨印花法(噴射和噴墨法)用活性染料對紡織纖維材料進行印花的方法，并涉及相應的印花墨。
噴墨印花法在紡織工業(yè)中已使用多年。該方法能夠省去通常的印花篩框的制造，從而能夠節(jié)省大量成本和時間。尤其對于花樣模型制造的情況，能夠在明顯更短的時間內(nèi)響應所要求的變化。
從應用技術(shù)的角度看，這種噴墨印花法尤其應當具有最佳特性。在這方面，可提到的特性如所用墨的粘度、穩(wěn)定性、表面張力和傳導性。此外，對所得到的印花布的質(zhì)量提出更高的要求，如在著色強度、纖維-染料的粘合穩(wěn)定性和耐潤濕牢度等方面。已知的方法在所有特性上都不能滿足這些要求，因而仍需要新的用于紡織品噴墨印花的方法。
本發(fā)明涉及根據(jù)噴墨印花法對紡織纖維材料印花的方法，其中纖維材料用水性墨印花，包括a)至少一種具有如下通式的活性染料
其中Z和Z各自分別是乙烯基或基團-CH2-CH2-OSO3H，B1和B2各自是C2-C12的亞烷基，所述亞烷基中可插入1、2或3個-O-鏈節(jié)，并且所述亞烷基是未取代的或被羥基、磺基、硫酸根合、氰基或羧基取代的亞烷基CuPhC是銅酞菁基團，以及b)1，2-丙二醇或N-甲基-2-吡咯烷酮。
B1和B2各自優(yōu)選地是C2-C12的亞烷基，所述亞烷基中可插入1或2個-O-鏈節(jié)，并且所述亞烷基是未取代的或被羥基取代的亞烷基。
B1和B2各自尤其是C2-C6的亞烷基。更尤其地，B1是1，3-亞丙基，B2是1，2-亞乙基。
Z優(yōu)選是乙烯基。優(yōu)選的Z′是化學式為-CH2-CH2-OSO3H的基團。
優(yōu)選地，B1是1，3-亞丙基，B2是1，2-亞乙基，Z是乙烯基，以及Z′是化學式為-CH2-CH2-OSO3H的基團。
優(yōu)選用于本發(fā)明方法的活性染料是通式(1a)-(1g)的染料，尤其是通式(1A)-(1F)的，更尤其是通式(1a)、(1b)、(1d)和(1F)的染料。
通式(1a)-(1i)的活性染料是公知的，或可通過類似于公知化合物的方式獲得，如通過常用的重氮化作用、偶合和縮合反應獲得。
墨中使用的通式為(1a)-(1i)的活性染料優(yōu)選應當具有低的含鹽量，也就是說以染料的重量計，活性染料應當具有低于0.5％(重量)的總含鹽量。由于制備所產(chǎn)生的和/或由于后續(xù)添加稀釋劑所產(chǎn)生的具有相對高含鹽量的活性染料可進行脫鹽，例如通過膜分離方法，諸如超濾、反滲透或滲析法。
墨優(yōu)選地僅僅含有上述通式(1a)-(1i)的那些作為染料。
以墨的總重量計，墨優(yōu)選地含有總含量為5-35％(重量)、尤其10-35％(重量)、更尤其10-20％(重量)的上述通式(1a)-(1i)的活性染料。
以墨的總重量計，墨中N-甲基-2-吡咯烷酮或1，2-丙二醇的含量通常為5-30％(重量)、尤其5-20％(重量)、更尤其10-20％(重量)。
優(yōu)選地，墨含有1，2-丙二醇，以墨的總重量計，1，2-丙二醇的含量通常為5-30％(重量)、尤其5-20％(重量)、更尤其10-20％(重量)。
墨還可含有緩沖物質(zhì)，例如硼砂、硼酸鹽或檸檬酸鹽。可提到的實例包括硼砂、硼酸鈉、四硼酸鈉和檸檬酸鈉。為得到例如4-9，尤其4-8的pH值，以墨的總重量計，緩沖物質(zhì)的用量尤其為0.1-3％(重量)、優(yōu)選0.1-1％(重量)。
作為其它添加劑，墨可含有例如藻酸鹽或尤其水溶性非離子纖維素醚。合適的水溶性非離子纖維素醚包括例如甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、羥丙基纖維素以及羥丙基甲基纖維素。優(yōu)選的是甲基纖維素，尤其是羥乙基纖維素。合適的藻酸鹽尤其是堿金屬藻酸鹽，優(yōu)選藻酸鈉。以墨的總量計，墨中使用的纖維素醚和藻酸鹽的用量通常為0.01-2％(重量)，尤其0.01-1％(重量)，更尤其0.01-0.5％(重量)。水溶性非離子纖維素醚和藻酸鹽均被用作所謂的增稠劑，使能夠獲得規(guī)定粘度的墨。
用于本發(fā)明方法的優(yōu)選墨是粘度為1-40mPa·s、尤其1-20mPa·s、更尤其1-10mPa·s的墨。
該墨還可含有常用添加劑，如消泡劑或特別是能抑制霉菌和/或細菌生長的物質(zhì)。以墨的總量計，這些添加劑通常的用量為0.01-1％(重量)。
該墨可用常用的方法通過將各成分在需要量的水中混合來制備。
本發(fā)明還涉及根據(jù)噴墨印花法對紡織纖維材料進行印花的方法，其中用含有至少一種上述通式(1a)、(1b)、(1d)和(1f)的活性染料的水性墨對所述纖維材料印花。也可能使用這樣的水性墨，該水性墨含有至少一種上述通式(1a)-(1i)、尤其通式(1a)-(1f)的活性染料，任選地還含有至少一種用于該墨的上述添加劑，并不含硫代二醇和優(yōu)選地不含另外的添加劑。進行上述優(yōu)選。
對本發(fā)明的紡織纖維材料進行印花的方法可通過使用噴墨印花機得到實現(xiàn)，所述噴墨印花機本身是公知的并適合于紡織品的印花。
在噴墨印花中，用受控方式使每滴墨從噴嘴噴射到底布上。為此目的，主要使用連續(xù)噴墨法和按需滴入法。在連續(xù)噴墨法中，液滴連續(xù)產(chǎn)生，并將任何印花所不需要的液滴輸送給收集容器，并進行循環(huán)。然而，在按需滴入法中，根據(jù)需要制造液滴并印花，也就是說只有當印花需要時才制造液滴。液滴的制造可以通過例如壓力噴墨頭的方式或通過熱能的方式(噴泡)完成。對于本發(fā)明的方法，優(yōu)選根據(jù)連續(xù)噴墨法或按需滴入法進行印花。
值得考慮的紡織纖維材料尤其是含羥基的纖維材料。優(yōu)選的是全部或部分由纖維素構(gòu)成的纖維素纖維材料。其實例是天然纖維材料如棉、亞麻和大麻以及再生纖維材料如粘膠纖維。特別優(yōu)選粘膠纖維和lyocell，尤其是棉。所述纖維材料優(yōu)選為片狀的紡織機織織物、針織物或纖維網(wǎng)的形式。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在對纖維材料印花之前對其進行預處理，其中待印花的纖維材料首先用水性堿液處理，并任選地干燥處理后的纖維材料。
水性堿液包括至少一種在常規(guī)的活性印花法中用于使活性染料固色的常用的堿。所使用的堿量例如為液體量的10-100g/l，優(yōu)選10-50g/l。合適的堿是例如碳酸鈉、氫氧化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉、碳酸氫鈉、氨水或諸如氯乙酸鈉或甲酸鈉的堿源。優(yōu)選使用碳酸氫鈉、碳酸鈉或水玻璃與碳酸鈉的混合物。堿液的pH值通常為7.5-13.5，優(yōu)選8.5-12.5。除堿外，水性堿液還可以包括其他添加劑，例如水溶增溶劑。優(yōu)選使用的水溶增溶劑是脲，其用量例如為液體量的25-200g/l，優(yōu)選50-150g/l。
優(yōu)選地，在經(jīng)過上述預處理后，對纖維材料進行干燥。
印花后，纖維材料有益地優(yōu)選在150℃以下的溫度、尤其在80-120℃的溫度下進行干燥，然后為了完成印花(即為了使染料固色)，再進行熱處理步驟。
熱處理可通過例如熱間歇法、熱溶膠法或優(yōu)選通過汽蒸法的方式進行。
對于汽蒸法的情況，印花纖維材料在例如蒸汽機中用蒸汽進行處理，該蒸汽任選地是過熱、有益地為95-180℃的蒸汽，更尤其是飽和蒸汽。
隨后，通常對印花纖維材料按常規(guī)方式用水進行沖洗以除去未固色的染料。
本發(fā)明還涉及用于噴墨法的水性印花墨，該墨包括
a)5-35％(重量)的至少一種上述通式(1a)-(1i)的活性染料，以及b)5-30％(重量)的N-甲基-2-吡咯烷酮或1，2-丙二醇。
對印花墨和通式(1a)-(1i)的活性染料進行定義和上述優(yōu)選。
根據(jù)本發(fā)明方法獲得的印花布具有良好的綜合性能，例如，它們在酸性和堿性范圍內(nèi)具有高度的纖維-染料粘合穩(wěn)定性，具有良好的日曬牢度，良好的耐潤濕牢度例如耐沖洗牢度、耐水牢度、耐海水牢度、耐交染牢度和耐濕氣牢度，以及具有良好的耐氯牢度、耐摩擦牢度、耐熱壓燙牢度和耐皺褶牢度，以及具有清晰的輪廓和高的著色強度。所使用的印花墨表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和良好的粘度特性。
下面的實施例用于描述本發(fā)明。除另外說明，給出的溫度為攝氏溫度，份數(shù)為重量份，百分數(shù)涉及重量百分數(shù)。重量份涉及用千克與升的比表示的體積份。
實施例1a)絲光處理后的棉緞紋織物用含有30g/l碳酸鈉的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用按需滴加噴墨頭(噴泡)對根據(jù)步驟a)預處理棉緞紋織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有如下化學式的活性染料，
-15％(重量)的1，2-丙二醇，-0.5％(重量)的硼砂，以及-69.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的黃色印花布。
實施例2a)絲光處理后的棉緞紋織物用含有30g/l碳酸鈉和50g/l脲的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用按需滴加噴墨頭(噴泡)對根據(jù)步驟a)預處理后的棉緞紋織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有如下化學式的活性染料，
-15％(重量)的1，2-丙二醇，-0.5％(重量)的硼砂，以及-69.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的藍色印花布。
實施例3a)苛化處理后的機織粘膠織物用含有30g/l碳酸鈉和100g/l脲的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用按需滴加噴墨頭(噴泡)對根據(jù)步驟a)預處理后的苛化處理機織粘膠織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有如下化學式的活性染料，
-15％(重量)的1，2-丙二醇，-0.5％(重量)的硼砂，以及-69.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的黃色印花布。
實施例4a)苛化處理后的機織粘膠織物用含有30g/l碳酸鈉和150g/l脲的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用按需滴加噴墨頭(噴泡)對根據(jù)步驟a)預處理后的苛化處理機織粘膠織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有如下化學式的活性染料，
-15％(重量)的1，2-丙二醇，-0.5％(重量)的硼砂，以及-69.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的橙色印花布。
實施例5a)絲光處理后的棉緞紋織物用含有30g/l碳酸鈉的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用按需滴加噴墨頭(噴泡)對根據(jù)步驟a)預處理后的棉緞紋織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有如下化學式的活性染料，
-15％(重量)的1，2-丙二醇，以及-70％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的紅色印花布。
實施例6a)絲光處理后的棉緞紋織物用含有30g/l碳酸鈉和50g/l脲的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用按需滴加噴墨頭(噴泡)對根據(jù)步驟a)預處理后的棉緞紋織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有如下化學式的活性染料，
-15％(重量)的1，2-丙二醇，-0.5％(重量)的硼砂，以及-69.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的紅色印花布。
實施例7a)絲光處理后的棉緞紋織物用含有30g/l碳酸鈉和50g/l脲的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用按需滴加噴墨頭(噴泡)對根據(jù)步驟a)預處理后的棉緞紋織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有如下化學式的活性染料，
-15％(重量)的1，2-丙二醇，-0.5％(重量)的檸檬酸鈉，以及-69.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的著綠松石色的印花布。
實施例8a)絲光處理后的棉緞紋織物用含有30g/l碳酸鈉和50g/l脲的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用按需滴加噴墨頭(噴泡)對根據(jù)步驟a)預處理后的棉緞紋織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有如下化學式的活性染料，
-15％(重量)的1，2-丙二醇，以及-70％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的藍色印花布。
實施例9a)絲光處理后的棉緞紋織物用含有30g/l碳酸鈉的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用連續(xù)流動噴墨頭對根據(jù)步驟a)預處理后的棉緞紋織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有化學式為(101)的活性染料，-0.5％(重量)的硼砂，以及-84.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的黃色印花布。
實施例10a)絲光處理后的棉緞紋織物用含有30g/l碳酸鈉和50g/l脲的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用連續(xù)流動噴墨頭對根據(jù)步驟a)預處理后的棉緞紋織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有化學式為(102)的活性染料，-0.5％(重量)的硼砂，以及-84.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的藍色印花布。
實施例11a)苛化處理后的機織粘膠織物用含有30g/l碳酸鈉和150g/l脲的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用連續(xù)流動噴墨頭對根據(jù)步驟a)預處理后的苛化處理后的機織粘膠織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有化學式為(104)的活性染料，-0.5％(重量)的硼砂，以及-84.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的橙色印花布。
實施例12a)絲光處理后的棉緞紋織物用含有30g/l碳酸鈉和50g/l脲的液體軋染(液體軋液率70％)，并干燥。
b)用粘度為2mPa·s的水性墨，使用連續(xù)流動噴墨頭對根據(jù)步驟a)預處理后的棉緞紋織物印花，所述墨含有-15％(重量)的具有化學式為(106)的活性染料，-0.5％(重量)的硼砂，以及-84.5％(重量)的水。使印花布充分干燥，并在102℃的飽和蒸汽中固色4分鐘，冷漂洗，沸水清洗，再漂洗，并干燥。得到具有良好耐洗牢度的紅色印花布。
實施例13到實施例20按照實施例1至8任何一個所述的方法，所不同的是用15％(重量)的N-甲基-2-吡咯烷酮代替15％(重量)的1，2-丙二醇，得到具有良好耐洗牢度的類似印花布。
權(quán)利要求
1.根據(jù)噴墨印花法對紡織纖維材料進行印花的方法，其中用水性墨對纖維材料進行印花，該水性墨含有a)至少一種具有如下通式的活性染料
其中Z和Z各自分別是乙烯基或化學式為-CH2-CH2-OSO3H的基團，B1和B2各自是C2-C12的亞烷基，所述亞烷基可插入1、2或3個-O-鏈節(jié)，并且所述亞烷基是未取代的或被羥基、磺基、硫酸根合、氰基或被羧基取代的亞烷基，CuPhC是銅酞菁基團，以及b)1，2-丙二醇或N-甲基-2-吡咯烷酮。
2.權(quán)利要求1的方法，其中Z是乙烯基。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中Z是化學式為-CH2-CH2-OSO3H的基團。
4.權(quán)利要求1至3中任何一項所述的方法，其中B1和B2各自是C2-C6的亞烷基。
5.權(quán)利要求1至4中任何一項所述的方法，其中B1是1，3-亞丙基，B2是1，2-亞乙基，Z是乙烯基，Z是化學式為-CH2-CH2-OSO3H的基團。
6.權(quán)利要求1至5中任何一項所述的方法，其中所使用的墨中通式為(1a)-(1i)的活性染料的總含量為5-35％(重量)。
7.權(quán)利要求1至6中任何一項所述的方法，其中所使用的墨含有5-30％(重量)的N-甲基-2-吡咯烷酮或1，2-丙二醇。
8.權(quán)利要求1至7中任何一項所述的方法，其中所使用的墨含有5-30％(重量)的1，2-丙二醇。
9.權(quán)利要求1至8中任何一項所述的方法，其中所使用的墨的粘度為1-40mPa·s，尤其是1-10mPa·s。
10.權(quán)利要求1至9中任何一項所述的方法，其中所使用的墨含有緩沖物質(zhì)。
11.權(quán)利要求1至10中任何一項所述的方法，其中是對纖維素纖維材料，尤其是棉或粘膠纖維進行印花。
12.根據(jù)噴墨印花法對紡織纖維材料進行印花的方法，其中用水性墨對纖維材料進行印花，該水性墨含有至少一種根據(jù)權(quán)利要求1的通式為(1a)、(1b)、(1d)和(1f)的活性染料。
13.一種用于噴墨印花法的水性印花墨，該墨含有a)5-35％(重量)的至少一種根據(jù)權(quán)利要求1的通式為(1a)-(1i)的活性染料，以及b)5-30％(重量)的N-甲基-2-吡咯烷酮或1，2-丙二醇。
14.權(quán)利要求13的水性印花墨，有5-30％(重量)的1，2-丙二醇。
全文摘要
根據(jù)噴墨印花法對紡織纖維材料進行印花的方法,其中用水性墨對纖維材料進行印花,該水性墨含有:a)至少一種根據(jù)權(quán)利要求1的通式為(1a)－(1i)的活性染料,以及b)1,2－丙二醇或N－甲基－2－吡咯烷酮。該方法尤其適合于對纖維素纖維材料進行印花。所獲得的印花布具有良好的堅牢度性能,同時具有高的給色量。
文檔編號D06P1/38GK1202549SQ98103228
公開日1998年12月23日 申請日期1998年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月17日
發(fā)明者R·拉克洛依科斯, M·梅德勒, P·夏伯利 申請人:希巴特殊化學控股公司