一种蓝色活性染料组合物及其应用的制作方法

1.本技术涉及染料技术领域，更具体地说，它涉及一种蓝色活性染料组合物及其应用。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，人们对于服饰的色彩和舒适度也开始有了更高的追求，以涤棉织物为例，其兼具涤纶和棉纤维的优点，其染色质量的高低则是取决于其染料的选择和染色方法，因此越来越多的混合染料和配套的染色工艺也就应运而生，其中以应用范围最广的活性混合染料和二浴法为例。
3.实际生产中为提升涤棉混纺织物的染色效率，部分企业采用更为简单高效的一浴法来代替二浴法进行染色，即在同一个染浴中用两步法的方式对涤棉织物进行染色，但是在采用一浴法对涤棉进行染色时，其染色效果和染色牢度均易受涤棉染色先后顺序的影响，继而容易出现染色效果和染色牢度不佳的缺陷，限制了其使用。
4.综上，迫切需要研发一种适用于一浴法染色，并具备良好的染色性能和染色牢度的活性染料。


技术实现要素：

5.为保障蓝色活性染料染色性能和染色牢度的同时，使其适用于一浴法染色，本技术提供一种蓝色活性染料组合物及其应用。
6.第一方面，本技术提供一种蓝色活性染料组合物，采用如下的技术方案：一种蓝色活性染料组合物，其特征在于，包括一种或多种通式(ⅰ)表示的染料化合物、一种或多种通式(ⅱ)表示的染料化合物和一种或多种通式(ⅲ)表示的染料化合物：通式(ⅰ)；
通式(ⅱ)；通式(ⅲ)；通式(ⅰ)中：r1、r2分别独立地选自—h、—ch3、—ch2ch3、—ch2ch2ch3、—ch2so3m、—so2ch3、—so3na、—so2ch3、—so2ch2so3m或—ph(so3m)(x)；其中m为碱金属阳离子或氢原子，x选自-cl和-br；通式(ⅱ)中：r3、r4、r5分别独立地选自—no2、—cn或—x，x选自-cl和-br；r6为—h或—och3；r7、r8分别独立地选自—ch3、—oh、—cn、—ch2och3、—ch2ch2och3、—ch2ch2＝ch2或—ch2ch2ococh3；通式(ⅲ)中：r9选自-ch3、-ph、-phso2nhch3、-phso2nhch2oh、-phso2nhch2ch2ch2och2ch3、-ch2och3、-ch2ch2ch2ch2ch2ch2oh或-ch2ch2och2ch2och3。
7.通过采用上述技术方案，由通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示的染料化合物和通式(iii)表示的染料化合物复配的蓝色活性染料组合物，均具有较优的提升性和牢度，且相比单一的使用通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示的染料化合物和通式(ii)表示的染料化合物中的任一，其染料的亲和性、匀染性、反应性及各项牢度均有显著的提高。
8.分析其原因可能是，上述活性染料混合物其内含有的结合基团更为复杂多样，其在与涤纶纤维结合后，其所形成的氢键和范德华力更为牢固，且多组分复配使用时，染料与涤纶纤维间的连接关系可由单一的氢键和范德华力连接或单一的共价键连接，转变成复杂的氢键、范德华力和共价键复合连接，从而赋予了染料优良的结合牢度和染色性能。
9.优选的，通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示染料化合物与通式(ⅲ)表示的染料化合物，按重量比计算，为(80-90):(5-10):(5-10)。
10.优选的，通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示染料化合物与通式(ⅲ)表示的染料化合物，按重量比计算，为(83-85):(7-8):(8-9)。
11.通过采用上述技术方案，进一步优化通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示染料化合物与通式(ⅲ)表示的染料化合物间的配比，提升了各组分间的复配效果的同时，控制各组分的用量，保障了其染色质量的均一性和稳定性。
12.优选的，通式(i)中所述—ph(so3m)(x)为连接有—so3m基团和—x基团的苯环，所述的—so3m基团和—x基团，分别位于苯核上-nh-基团的邻位、对位或间位。
13.优选的，通式(ⅰ)的染料化合物包括如下化合物：(
ⅰ‑
1)
(
ⅰ‑
2)(
ⅰ‑
3)(
ⅰ‑
4)
(
ⅰ‑
5)(
ⅰ‑
6)。
14.优选的，通式(ⅱ)的染料化合物包括如下化合物：通式(ⅱ)的染料化合物包括如下化合物：
(
ⅱ‑
1)(
ⅱ‑
2)(
ⅱ‑
3)(
ⅱ‑
4)(
ⅱ‑
5)
(
ⅱ‑
6)(
ⅱ‑
7)(
ⅱ‑
8)(
ⅱ‑
9)。
15.优选的，通式(ⅲ)的染料化合物包括如下化合物：
(
ⅲ‑
1)(
ⅲ‑
2)(
ⅲ‑
3)(
ⅲ‑
4)(
ⅲ‑
5)(
ⅲ‑
6)
(
ⅲ‑
7)(
ⅲ‑
8)。
16.优选的，所述蓝色活性染料组合物中还包括助染剂。
17.优选的，所述助剂染色包括防尘剂、电解质盐、ph调节剂和匀染剂中的一种或多种。
18.本技术中的助染剂为染色工艺和染料制剂中常规助剂，其使用和选择均无特别的限定，用量可按实际需求进行调整，一般不超过染料组合物总重量的15％。
19.其中，防尘剂可选为甘油单油酸酯等高级脂肪酸的一元醇酯，防尘剂的使用量一般为染料组合物总重量的4～6％；电解质盐可选为硫酸钠、氯化钠、氯化钾等其他电解质盐，电解质盐的使用量一般为染料组合物总重量的2～5％；ph调节剂可选为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硼酸钠、乙酸钠等其他酸性ph调节剂，ph调节剂的使用量一般为染料组合物总重量的0.5～2％。
20.第二方面，本技术提供上述蓝色活性染料组合物的应用，采用如下的技术方案：一种蓝色活性染料组合物的应用，所述蓝色活性染料组合物在纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维、聚酯纤维以及含羟基和/或甲酰胺基材料混纺着色或印花中的应用。
21.通过采用上述技术方案，上述蓝色活性染料组合物在应用于含羟基和/或甲酰胺基材料及其混纺着色时，均具有较高的泡水牢度、耐光色牢度、耐皂洗色牢度、耐水色牢度、耐氯化水色牢度、耐氯化水色牢度、耐摩擦色牢度和ph宽容性。
22.此外本技术虽然着重研究蓝色活性染料组合物配合一浴法在涤棉混纺织物染色中的应用，但并不影响本技术的蓝色活性染料组合物在使用其他本领域已知的染色方法或在其他纤维及混纺纤维着色中的应用。
23.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、本技术通过通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示的染料化合物和通式(iii)表示的染料化合物三者的协同复配，赋予了蓝色活性染料组合物优异的染色效果，其在应用于涤棉织物染色后，能有效保障其染色牢度和着色性能；
2、本技术通过进一步优化通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示染料化合物与通式(ⅲ)表示的染料化合物间的配比，提升了各组分间的复配效果，且活性染料组合物的性能较为稳定均一；3、本技术中的蓝色活性染料组合物，可应用于纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维、聚酯纤维等含羟基和/或甲酰胺基材料及其混纺着色，且在使用一浴法并应用于在涤棉织物上时，其各项性能的提升较显著。
具体实施方式
24.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明，此外本技术的各实施例和对比例中所用的原料均为市售。
25.实施例：蓝色活性染料组合物实施例1-10一种蓝色活性染料组合物，按总重量10kg计算，由通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示染料化合物和通式(iii)表示的染料化合物，在2000r/min条件下研磨60min获得，其用量和各通式所表示的染料化合物如下表所示：表：蓝色活性染料组合物表：蓝色活性染料组合物
注：本技术染料组合物的色光可通过通式(i)、通式(ii)和通式(iii)染料的比例进行调整，能赋予其优异的色泽的同时，还能使得蓝色活性染料组合物具有较优的染色牢度，继而应用于涤棉织物染色后不易发生脱色。
26.对比例：参比蓝色染料按参比染料的总重量为10kg计算，以2000r/min研磨60min获得，对比例1-6的各组分及重量百分含量如下表所示。
27.表：参比蓝色染料参比染料染料组成对比例1100％式(i-1)化合物对比例2100％式(ii-2)化合物对比例3100％式(iii-2)化合物对比例480％式(i-1) 20％式(ii-2)对比例580％式(i-1) 20％式(iii-2)对比例660％式(ii-2) 40％式(iii-2)性能检测试验对实施例和对比例中得到的蓝色活性染料组合物进行性能测试，分别测得其不同用量时的提升力(各组分染色布样的k/s值)、耐皂洗色牢度(60℃水洗)、耐水色牢度、耐氯化水色牢度、耐摩擦色牢度、耐光色牢度、泡水牢度、耐氯化水色牢度和染料组合物的ph宽容性，具体染色方法和检测步骤如下。
28.染色方法：1)将涤棉织物在25℃条件下浸入染浴，浴比1:25，保温15min，其中蓝色活性染料组合物或参比染料用量分别为1％、2％、3％、4％、6％o.w.f(染料相对织物重)；2)按2℃/min的速率升温至60℃染色，并保温15min；3)按2℃/min的速率升温至80℃染色，并保温15min；4)按3℃/min的速率升温至140℃染色，并保温40min，制得粗染涤棉织物；5)然后再对粗染涤棉织物进行皂洗，皂洗工艺如下：将粗染涤棉织物置于argacel tcw为2.1g/l的皂洗液中，控制浴比为1:25，升温到87℃保温16min后，即可完成皂洗。
29.(1)提升力测试：将所得染色涤棉织物在恒温恒湿条件下用datacolor测色仪测试其表观深度k/s值，测量三次后取平均值记入下表。
30.表：各染料提升力性能测试表
由上表数据可知，本技术实施例1-10中的蓝色活性染料组合物相对于对比例的参比染料1-6，其在1％、2％、3％、4％、6％o.w.f下均具有更高的k/s值；当染料用量为1％o.w.f时，实施例1-10的k/s值高达6.16-6.93，相比对比例1-6提升了7-58％；当染料用量为2％o.w.f时，实施例1-10的k/s值高达12.67-15.58，相比对比例1-6提升了10-67％；当染料用量为3％o.w.f时，实施例1-10的k/s值高达17.45-21.39，相比对比例1-6提升了6-52％；当染料用量为4％o.w.f时，实施例1-10的k/s值高达21.67-24.37，相比对比例1-6提升了6-42％；当染料用量为6％o.w.f时，实施例1-10的k/s值高达22.66-27.14，相比对比例1-6提升了3-30％；由此表明由通式(ⅰ)表示的化合物、通式(ⅱ)表示的化合物与通式(iii)表示的化合物间组成的蓝色活性染料，其各组分间均具有较好的协同效应，赋予了蓝色活性染料组合物优良的提升性，且通式(ⅰ)表示的化合物、通式(ⅱ)表示的化合物与通式(iii)表示的化合物按重量比计算，为(83-85):(7-8):(8-9)进行复配时，其协同效果最为显著，具体参见实施例4-5。
31.分析其原因可能是，多组分复配的蓝色活性染料，其与涤纶纤维间的连接关系由单一的氢键和范德华力连接或单一的共价键连接，转变成了复杂的氢键、范德华力和共价键复合连接，进一步加强了染料与纺织物间的化学键合关系，继而赋予了染料较为优异的
提升力和结合性能。
32.(2)各项牢度测试：1)泡水牢度测试：将实施例1-10或对比例1-6按用量3％o.w.f制得染料组合物，并按照上述染色方法对涤棉织物进行染色，待涤棉织物染色定型后，裁取3
×
5cm大小的涤棉染色织物作为测试样品；先然后制两杯温度分别为70℃和90℃的溶液，其中包含2g/l汰渍洗衣粉，将测试样品按浴比1:50浸入上述溶液，将泡水残液与未处理溶液的色度对比，依据aatcc灰色样卡进行评级，可评1-5级，可取半级，测试结果如下表所示。
33.表：各染料泡水牢度性能测试表表：各染料泡水牢度性能测试表由上表数据可知，本实施例1-10中的蓝色活性染料组合物均具有更优的泡水牢度，其在70℃的泡水牢度可达4-5级或5级，在90℃的泡水牢度仍可达4级或4-5级，远高于对比例1-6的泡水牢度，由此表明本技术的蓝色活性染料组合物具有十分优异的泡水牢度。
34.从上表数据还可知，对比例1-6中参比染料，其在70℃下的泡水牢度仅为3-4级或4级，且在90℃下的泡水牢度均仅为2级或3-4级，由此表明非三种组分复配使用的染料，其结合性能较弱，涤棉织物经泡水后，色泽会有所降低。
35.2)耐光色牢度测试：将实施例1-10或对比例1-6按用量3％o.w.f制得染料组合物后，先按照上述染色方法对涤棉织物进行染色，待涤棉织物染色定型后，再按gb/t 8427-2019中规定的方法测定耐光色牢度，检测结果记入下表。
36.表：各染料耐光色牢度性能测试表
由上表数据可知，本实施例1-10中的蓝色活性染料组合物均具有较优的耐光色牢度，其耐光色牢度可达5级或5-6级，远高于对比例1-6的耐光色牢度，由此表明本技术的蓝色活性染料组合物均具有十分优异的耐光色牢度。
37.从上表数据还可知，对比例1-6中的参比染料，其耐光色牢度相较于实施例1-10中蓝色活性染料组合物均有所下降，除对比例4-5采用两者复配，其耐光色牢度可达4-5级外，其他均不高于4级，由此表明非三种组分复配使用的染料，其结合性能较弱，且涤棉织物经日晒后，无法较好的保持其原有色泽。
38.3)耐皂洗色牢度测试：将实施例1-10或对比例1-6按用量3％o.w.f制得染料组合物后，先按照上述染色方法对涤棉织物进行染色，待涤棉织物染色定型后，再按gb/t 3921-2008中规定的方法测定染料60℃下的耐皂洗色牢度，检测结果记入下表。
39.表：各染料耐皂洗牢度性能测试表
由上表数据可知，本实施例1-10中的蓝色活性染料组合物均具有较优的耐皂洗色牢度，其耐皂洗色牢度可达4级及以上，尤其适用于涤纶纤维和棉纤维时，最高可达5级，远高于对比例1-6的耐皂洗色牢度，由此表明本技术的蓝色活性染料组合物均具有十分优异的耐皂洗色牢度。
40.从上表数据还可知，对比例1-6中的参比染料，其耐皂洗色牢度相较于实施例1-10中蓝色活性染料组合物均有所下降，其耐皂洗色牢度仅为3级或3-4级，由此表明非三种组分复配使用的染料，其结合性能较弱，且涤棉织物经皂洗后，无法较好的保持其原有色泽。
41.4)耐水色牢度测试：将实施例1-10或对比例1-6按用量3％o.w.f制得染料组合物后，先按照上述染色方法对涤棉织物进行染色，待涤棉织物染色定型后，再按iso 105-e01中规定的方法测定耐水色牢度，测试结果记入下表。
42.表：各染料耐水色牢度性能测试表表：各染料耐水色牢度性能测试表由上表数据可知，本实施例1-10中的蓝色活性染料组合物均具有较优的耐水色牢度，其耐水色牢度可达4-5级或5级，尤其适用于棉纤维和涤纶纤维时，最高可达5级，略高于
对比例1-6的耐水色牢度，由此表明本技术的蓝色活性染料组合物均具有十分优异的耐水色牢度。
43.从上表数据还可知，对比例1-6中的参比染料，其耐水色牢度相较于实施例1-10中蓝色活性染料组合物略有下降，其耐水色牢度为4级或4-5级，由此表明非三种组分复配使用的染料，其结合性能相对较弱，且涤棉织物浸水后，无法较好的保持其原有色泽。
44.5)耐汗渍色牢度测试：将实施例1-10或对比例1-6按用量3％o.w.f制得染料组合物后，先按照上述染色方法对涤棉织物进行染色，待涤棉织物染色定型后，再按iso 105-e04中规定的方法测定耐汗渍色牢度，测试结果记入下表。
45.表：各染料耐汗渍色牢度性能测试表由上表数据可知，本实施例1-10中的蓝色活性染料组合物均具有较优的耐汗渍色牢度，其耐汗渍色牢度可达4级或4-5级，远高于对比例1-6的耐汗渍色牢度，由此表明本技术的蓝色活性染料组合物均具有十分优异的耐汗渍色牢度。
46.从上表数据还可知，对比例1-6中的参比染料，其耐汗渍色牢度相较于实施例1-10中蓝色活性染料组合物有所下降，其耐汗渍色牢度仅为3-4级或4级，由此表明非三种组分复配使用的染料，其结合性能相对较弱，且涤棉织物经人工汗液长期浸湿后，无法保持较优的坚牢程度。
47.6)耐氯化水色牢度测试：将实施例1-10或对比例1-6按用量3％o.w.f制得染料组合物后，先按照上述染色方法对涤棉织物进行染色，待涤棉织物染色定型后，再按iso 105-e03中规定的方法对耐氯化水色牢度进行测定，测试结果记入下表。
48.表：各染料耐氯化水色牢度性能测试表染料名称氯水20ppm氯水50ppm实施例14-54实施例24-54实施例34-54实施例454-5实施例54-54实施例64-54实施例74-54实施例84-54实施例94-54实施例104-54对比例143-4对比例23-43对比例343-4对比例443-4对比例543-4对比例63-43由上表数据可知，本实施例1-10中的蓝色活性染料组合物，其在20ppm氯水条件下色牢度均可达4-5级或5级，在50ppm氯水条件下色牢度仍可达4级及以上，远高于对比例1-6的耐氯化水色牢度，由此可知本技术实施例中所得蓝色活性染料组合物均具有较优的耐氯化水色牢度。
49.从上表数据还可知，对比例1-6中的参比染料，其耐氯化水色牢度相较于实施例1-10中蓝色活性染料组合物均有不同程度的下降，其在20ppm氯水条件下色牢度均仅为3-4级或4级，在50ppm氯水条件下色牢度仅为3级或3-4级，由此表明非三种组分复配使用的染料，其结合性能相对较弱，即涤棉织物经氯化水浸泡处理后，无法保持较优的色泽和坚牢程度。
50.7)耐摩擦色牢度测试：将实施例1-10或对比例1-6按用量3％o.w.f制得染料组合物后，先按照上述染色方法对涤棉织物进行染色，待涤棉织物染色定型后，再按iso 105x12中规定的方法测定耐摩擦色牢度，检测结果记入下表。
51.表：各染料耐摩擦色牢度性能测试表染料名称干摩擦湿摩擦实施例14-54实施例254-5实施例354-5实施例454-5实施例54-54实施例64-54实施例74-54实施例84-54
实施例94-54实施例104-54对比例144对比例23-43对比例33-43对比例443-4对比例543-4对比例63-43由上表数据可知，本实施例1-10中的蓝色活性染料组合物，其耐干摩擦色牢度可达4-5级或5级，耐湿摩擦色牢度可达4级或4-5级，远高于对比例1-6的耐摩擦色牢度，可见本技术实施例中所得蓝色活性染料组合物均具有较优的耐摩擦色牢度。
52.从上表数据还可知，对比例1-6中的参比染料，其耐摩擦色牢度相较于实施例1-10中蓝色活性染料组合物均有不同程度的下降，其耐干摩擦色牢度仅为3-4级或4级，耐湿摩擦色牢度仅为3或3-4级，由此表明非三种组分复配使用的染料，其结合性能相对较弱，涤棉织物经摩擦后，其颜色易发生转移，无法保持较优的色泽和坚牢程度。
53.8)ph宽容性：先配制不同ph值的染液(3％o.w.f.)，然后将涤棉织物放入染杯，依据上述工艺染色，染色后织物在恒温恒湿条件下用datacolor测色仪测试其wgt值并记录，测试结果记入下表。
54.表：各染料ph宽容性测试表表：各染料ph宽容性测试表
由上表数据可知，本实施例1-10中的蓝色活性染料组合物均具有较优的ph宽容性，其ph为4.5时的wgt值高达102.06-106.69，其ph为5.0时的wgt值高达100.41-105.73，其ph为5.5时的wgt值高达99.05-104.67，相对于对比例1-6均具有更优的ph宽容性。
55.从上表数据还可知，对比例1-6中的参比染料，其ph宽容性相较于实施例1-10中蓝色活性染料组合物显著下降，其ph为4.5时的wgt值仅为99.51-102.11，其ph为5.0时的wgt值仅为96.24-98.17，其ph为5.5时的wgt值仅为94.63-97.08，由此可知本技术实施例中所得蓝色活性染料组合物均具有较优的ph宽容性。
56.综上所述，本技术实施例1-10中的蓝色活性染料组合物具有较好的提升性，且各项牢度均优于对比例1-6中的参比染料，由通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示的染料化合物和通式(iii)表示的染料化合物复配的蓝色活性染料组合物，均具有较优的提升性和牢度；且相比单一的使用通式(i)表示的染料化合物、通式(ii)表示的染料化合物和通式(ii)表示的染料化合物中的任一，其染料的亲和性、匀染性、反应性及各项牢度均有显著的提高，配合本技术所用的一浴法，可对涤棉混纺织物进行简便高质量的染色，可见上述蓝色活性染料组合物具有非常广阔的应用前景。
57.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。