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利用直接反应性染料混合物进行的一致性染色.pdf

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利用 直接 反应 染料 混合物 进行 一致性 染色
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摘要
申请专利号:

CN200580025784.2

申请日:

2005.09.06

公开号:

CN101233272A

公开日:

2008.07.30

当前法律状态:

撤回

?#34892;?#24615;:

无权

法?#19978;?#24773;: 发明专利申请公布后的视为撤回|||公开
IPC分类号: D06B23/10; D06P1/00; D06B23/26 主分类号: D06B23/10
申请人: 德意志戴斯达纺织品及染料两合公司
发明人: 海因里希·伯恩哈特
地址: 德国法兰克福
优?#28909;ǎ?/td> 2004.9.11 DE 102004044066.2; 2005.1.15 DE 102005001991.9
专利代理机构: ?#24615;?#20449;达知识产权代理有限责任公司 代理人: 郇春艳;郭国清
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法律状态
申请(专利)号:

CN200580025784.2

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2009.08.19|||2008.07.30

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||公开

摘要

本发明涉及一种在基材上使用直接反应性染料混合物在染色过程中保持染色一致性的方法,所述基材由天然的或改性的含羟基纤维材料构成。所述方法包括在实验室染色条件下进行的染色过程中,用以调整轧染液的补充液的矫正因子可直接或间接地确定,使得轧染机槽中的起始浓度在整个染色过程中保持不变。

权利要求书

权利要求书
1.  一种利用直接反应性染料的混合物在由天然或改性的含羟基纤维材料组成的基材上产生一致性染色的方法,其包括利用实验室染色测定出矫正因子以调整轧染液的补充液,从而使得轧染-砑光槽中的起始浓度在整个染色过程中保持不变。

2.  一种以实验室规模模拟轧染过程中利用直接反应性染料的混合物染色条件的方法,其包括使待染色基材的染液接触时间与染坊条件相适应。

3.  权利要求1的方法,其中所述矫正因子的测定是通过反射率测量而以比色法进行的。

4.  权利要求1的方法,其中所述矫正因子的测定是通过在给定时间间隔的透射率测量而直接在轧染-砑光槽内进行的。

5.  权利要求1的方法,其中所用的直接反应性染料具有至少一个乙烯基砜系的纤维反应性基团,例如乙烯基磺酰基或在β-位上被碱?#19978;?#38500;的取代基取代的?#19968;?#30970;酰基。

6.  权利要求1的方法,其中所用的直接反应性染料具有至少一个?#28909;?#21994;基、氟三嗪基、氟嘧啶基、?#30830;?#22055;啶基和二氯喹噁嗪基系的纤维反应性基团。

7.  权利要求1的方法,其中所用的直接反应性染料具有这样的反应性基团,其包括乙烯基砜系基团与?#28909;?#21994;基、氟三嗪基、氟嘧啶基、?#30830;?#22055;啶基和二氯喹噁?#21512;?#22522;团的组合。

8.  一种可由权利要求1的方法得到的一致性染色。

9.  一种实验室设备,其包括
可选择性地垂直或水平操作的双辊式实验室轧染-砑光机;
具有可变操作宽度和可变染液含量的轧染-砑光槽;
具有侧面折叠和相应于槽尺寸出口的口宽度的高度-可调整的捕集板;
卷绕与解卷装置,其在取出织物的卷绕装置上具有电子张力密闭回路控制;
蠕动泵,其具有可连续调整的输送性能与多种软管尺寸,?#19968;?#20855;有双软管进入口;及穿孔计量管,其具有相应于槽尺寸和所需输送性能的横跨所述槽宽度的从细到粗的钻孔;以及在所述捕集板上用于这些可置换式计量管的固持器,该固持器的位置可以确保流回染液与新给入染液的混合。

说明书

说明书利用直接反应性染料混合物进行的一致性染色
发明领域
本发明系涉及一种利用对纤维素纤维具有直接染色性的反应性染料混合物在连续式或半连续式染色中产生颜色一致性的方法。
背景技术
经由轧染施加的染料溶液,取决于所用染料的直接染色性,会在浓度上发生不希望的偏移,例如浓度减低,在本文中称为头梢色差(tailing);或者轧染液的增强,在本文中称为反头梢色差(reversetailing),这类偏移最终会导致色彩(hue)的变化。
但是,这类色彩变化不会?#20013;?#21040;给定织物码数的尾端;相反地,在该批织物的某一长度之后会建立平衡,且色彩变成固定。
建立该平衡所需的织物长度在数米至数百米的范围内,这取决于过程参数。这种色彩变化的长度对于染商具有显著的商业意义,因为,在情况?#26723;?#26497;点?#20445;?#22312;平衡建立之前所制造的染色织物都必须挑出来且以批处理操作方式进?#24615;?#26579;色。
需要印染的码数愈短,这类问题愈严重。
此色彩变化的长度(头梢色差段)可用下式经验性地计算出:

*预期值
其中g/lfdm表示织物重量/线性米?#30970;褾A表示以%计的纤维吸液率。
还有另一项困难在于实验室与染房之间染色条件的良好一致性?#20004;?#20173;几乎不可能,因为在实验室中因码数短而导致平衡实际上从未曾达到过。在相同的一般染色条件下所能获得的只是对应于染房中前面数米的染色。在染房机器上随后因头梢色差/反头梢色差所发生的色彩变化就不能以此方式预测出来。
预测头梢色差的先前技术方法通常是利用在轧染操作中不被重新补充的轧染液。
所得染色不能够对可能的头梢色差予以任何定性式预测。由此方法所得信息也仅能使组合被分类成高度关键性的,关键性的,不是非常关键性的或可接受的。
在单个染料用量改变?#20445;?#35813;分类当然是多余的。
因此,在大部分情况中,都不能将实验室配方转用到染房,因为最后的色彩是在已达到平衡后才达到的。染料配方的不方便矫正、伴随着染房机器的长停机时间及因而所致的高成本,便无法避免。
避免在染房及实验室中的头梢色差(也称为两端色差(ending))的措施在″Internationales Textil-Bulletin,1/87″中有针对硫染料的说明。?#28304;?#31867;染料有报导的补充因子(replenishment factors),从而提供一种令人满意的染上硫染料而没有两端色差且其可没有问题地将实验室配方扩大规模使用。
不过,此种方法不能应用于反应性染料混合物,因为取决于反应性染料的用量、发色团、反应性基团的性质及所用的碱系?#24120;?#22312;反应性染料之间会有直接相互作用的缘故。
因而本发明的目的为提供一种用于反应性染料混合物的方法,其可确保织物的轧染长度从上游端到下游端都有颜色一致性;即,在染色过程的所有阶段都有固定的轧染液浓度。
现已令人讶异地发现,通过首先测定出对实验室规模的矫正参数,其中这类参数是达到在整个织物长度上颜色一致性所必需的,然后在商业染房条件下实施实验室结果,可以在轧染过程中没有浓度偏移现象地进行反应性染料的染色。
发明内容
本发明据此提供一种利用直接反应性染料混合物在天然或改性含羟基纤维材料上产生一致性染色的方法,其包括使用先前测定的待染基材的染液接触时间,首先利用实验室染色确定矫正因子,以调整轧染液的再补充,使得轧染槽中的初始浓度在整个染色过程中保持不变。
含羟基纤维材料的例子为纤维素纤维材料,例如棉,黄麻和亚麻等可由天然纤维材料得到的那些,以及?#19978;?#32500;素天然材料制成的改性纤维材料,例如再生纤维素,如丝状粘胶人造丝,以及用含氨基化合物改性的纤维素纤维,如载于下列文件中的那些:US 5,507,840;US5,565,007和US 5,529,585,以及EP 0665311和DE 19519023。
有用的直接反应性染料混合物包括,特别是,具有乙烯基砜系列纤维反应性基团的那些,例如乙烯基磺酰基或在β-位被碱?#19978;?#38500;性取代基取代的?#19968;?#30970;酰基,例如β-硫酸根合?#19968;?#30970;酰基、β-乙酰氧基?#19968;?#30970;酰基、β-氯?#19968;?#30970;酰基、或β-硫代硫酸根合?#19968;?#30970;酰基;及具有?#28909;?#21994;基、氟三嗪基、氟嘧啶基、?#30830;?#22055;啶基和二氯喹噁嗪基系列的纤维反应性基团的那些,以及具有这类反应性基团的组合的染料。所列类别的反应性染料均为本领域技术人员熟悉的?#20197;?#20110;例如EP 513656中的那些。
实施本发明方法的优选直接反应性染料混合物为例如?#19978;?#21015;物?#39318;?#25104;的三色组合:C.I.反应性黄37、C.I.反应性红23、C.I.反应性蓝220、或C.I.反应性橘107、C.I.反应性红198、C.I.反应性黑5,或C.I.反应性橘30、C.I.反应性棕19、C.I.反应性蓝29,或更优选的黄CA、红CA,蓝CA。
本发明方法的一个优选具体实施方式列于如下述操作:
初始步骤是进行实验室染色。可用于模拟染色的实验室设备包括下列装置:
1.可选择地垂直或水平操作的双辊式实验室轧染-砑光机,使得不仅常规的轧染槽,包括最近开发的具有?#26723;?#26579;液量特征的那些,而且由轧点轧染的那些均可在一个和相同装置上模拟;
2.具有可变操作宽度和可变染液含量的轧染-砑光槽,不同的实验室槽尺寸使其可模拟染房中的染液转换。轻的织物通常需要小槽,而重的织物需要?#27927;?#27133;;
3.具有侧面折叠和相应于槽尺寸出口的口宽度的高度-可调整型捕集板,使得被轧染-砑光机挤出的染液可流回到轧染-砑光槽中。该捕集板必须为高度-可调整的以便改变至轧点线的距离。如此,在配合织物速度下,可以设定织物的染液接触时间以对应于染房条件并进行模拟。
4.卷绕及解卷装置,其在取出织物的卷绕装置上具有电子张力密闭回路控制以有助于起动时的处理操作。
5.蠕动泵,其具有可连续调整的输送性能与多种软管尺寸,并?#19968;?#20855;有双软管入口以使染料和碱?#30452;?#32473;入。这可使得在类似于染房条件下轧染液的制备、供给与计量期间消除染料的水解因素;其?#24615;?#36711;染起动之前将染料和碱液直接混合。
6.穿孔计量管,其具有相应于槽尺寸和所需输送性能的横跨该槽宽度的从细到粗的钻孔,并且具有固持器,用以将这类可置换式计量管固持在捕集板上,该固持器位于可确保流回染液与新给入染?#21512;?#20114;混合的位置处。
算术操作参数,例如选择槽内容物比例、织物重量、染料吸液?#21097;?至3倍的染液转换等,使得平衡状态的达成实质上对应于在染房条件下的状态。令人讶异的是,调整待染色基材的染液接触时间至染房条件下所通常使用的那些是特别重要的。在该实验室染色中所得织物的染色长?#28982;?#34920;现出正常的色彩变化(类似于染房中的染色)直到平衡为止。
然后将如此所得的织物长?#26579;?#27604;色计测量以评估平衡前色彩的变化。由市售比色计量程序,例如Datacolor DCIMatch,所计算出的矫正即可用来将轧染起始时对织物所得染色结果与平衡后所得结果相比?#24076;?#20197;测定在第一次轧染-砑光槽填充后每种所用染料要增浓、减弱或保持浓度时轧染液补充所需的矫正因子,使得轧染-砑光槽中的组合或三色组合的起始浓度得以保持,从而确保在织物总长度上的颜色一致性。
可选择地,在染房或实验室轧染-砑光槽中可以使用特定探针以在线测量碱性染料溶液或将其送入中间容器,其中将pH转变成酸性-中性范围,从而使染料溶液表现其″原始色彩″。在这两种情况下,即可从单个成分以比色计法测定出浓度,即,其定量组成。在预定的时间间隔进行透射率测量。所测得的结果即对应于轧染液浓度的直接瞬间快照,而不必等待通过织物上所得染色的循环路径,此路径可能导致因延迟反应可能的时间损失。从而,可以直接对轧染液中的浓度波动作出响应,以避免单个染料给入所致的色彩变化。
如此,可以使用对应于所需色彩的实验室染色来制备用于染色的反射测量及轧染液浓度透射测量的原始物?#21097;?#20197;使在染房机器上的轧染液浓度可连续地再调整。
此方法不仅可应用于耗竭式轧染液,即,在正常头梢色差情况中,在这种情况下通过再补充加入强化液,而且可用于强化液,即,在反头梢色差的情况中,在这种情况下必须加入弱化液作为再补充液,或在有两种不同染料物种的混合的情况下,加入两者的组合。
本发明方法因而可避免在浓度波动区的废弃材料以及在染房机器上的高成本采样时间,并且赋予染房在更快达到所需色彩方面具有更大的弹性。
实施方式
下面的实施例是示例性说明本发明方法的功能,而不是在任何方面将本发明限制于其中所公开的染料或染料混合物。
实施例1:
将具有500克平方米重量的毛巾织物在具有250毫升容量轧染-砑光槽的实验室轧染-砑光机所组成的实验室染色设备?#24615;?#19979;列参数下染色:
织物宽度:0.10米,织物长度:20米,线型米重量50克,纤维吸液?#21097;?00%,接触时间轧染液入口>轧染-砑光轧点出口:3秒。轧染温度:25℃
染料配方:
0.15克/升的C.I.反应性黄37
0.19克/升的C.I.反应性红23
0.42克/升的C.I.反应性蓝220
15克/升的碳酸钠(计算值)
2克/升的苛性钠50%
1毫升/升的阴离子性表面活性润湿剂。
将经如此轧染过的织物?#35272;?#36711;染批处理条件卷取、包装在塑料膜内且置于预定的温度下,例如28℃下16小时。
然后将该染色件进行通常清洗、中和、施加?#28982;?#29038;沸处理以移除未固定的染料水解物且随后进行?#31245;鎩?
随后的染色反射比测量(其中将织物上游端定义为标准值,而将织物下游端与其相比)显示出织物上的染料浓度变化如下:
0.15克/升的C.I.反应性黄37    -20%
0.19克/升的C.I.反应性红23    +9%
0.42克/升的C.I.反应性蓝220   +-0%
根据比色计量程序,此染色所得的δE为2.6。这些测量结果可以形成矫正基础,应用于已经设计在整个染色长度上保持初始染色浓度的补充液形式加入的轧染液上。
头梢色差矫正染色:
初始浓度                     矫正补充浓度
0.15克/升的C.I.反应性黄37    0.12克/升
0.19克/升的C.I.反应性红23    0.21克/升
0.42克/升的C.I.反应性蓝220   0.42克/升
化学品如上。
至此所得的δE值只有0.42,因?#35828;?#20110;许多纺织品染房所维持的容限值<δE0.5。
实施例2
将实施例1所测定的矫正数据应用于如下的生产规模:
染色轧染-砑光机第一槽填装有实验室配方的染料浓度(起始浓度)。
在轧染-砑光机起动?#20445;?#32039;接着给入由反射测量/实验室染色矫正过的轧染液作为补充液。随着机器的开动,加入矫正轧染液形式的第二浓度以避免浓度偏移。
此程序需要分离的染料容器以装盛优选为液体形式的单个成分。
实施例3:
根据下面的配方产生在100%棉材料上的染色(程序参数如实施例1):
1.5克/升的C.I.反应性黄37
1.25克/升的C.I.反应性红23
0.84克/升的C.I.反应性蓝220
15克/升的碳酸钠(计算值)
4克/升的苛性钠50%
轧染液浓度随着轧染程序的起始而变化。此浓度变化利用配置于轧染-砑光槽内的探针经由透射测量而从染色起始即测定。如上文所叙述,最好是将轧染液循环以掺合在轧染过程中发生的浓度差异。这可提供可靠的测量并?#20918;?#20813;横跨织物宽度的色彩波动。
在短时间间隔进行的透射测量可透过EDP提供反馈给市售染料计量系?#24120;?#22312;该系统中三色组合的单个成分装盛在分离的容器内。
上文所示组合显示出?#28304;?#26579;色的毛巾织物的下列浓度表?#32440;?#26524;:
1.5克/升的C.I.反应性黄37需要-12%的减弱。
1.25克/升的C.I.反应性红23需要+17%的补强。
0.84克/升的C.I.反应性蓝220不需要减弱也不需补强。
由于该混合物中的头梢色差及反头梢色差都没有显示最后浓度的突然下降,而只需要使整个织物长度相应于轧染-砑光槽中2至3倍的染液转换,因此该系统在此织物/时间段中能连续地再调整,直到浓度达到平衡并且补充液已被矫正到使其保持在轧染液的初始浓度为止。
为了此目的所需的轧染液矫正是对应于由反射测量测定的那些。
此程序的优点在于观测一般参数的实验室染色可以直接转移到染房而不必事先测定矫正数据。这类数据是在染色后从单个成分的实际消耗量测得。
实施例4:
染房条件:织物长度:2米;织物宽度:1.8米;平方米重量:500克;线性米重:0.9千克;织物长度重量:1.8千克,槽染色液含量25升。
织物长度对染液的比例:1∶13.88
实验室条件实施例:织物长度:40厘米;织物宽度:10厘米;平方米重量:500克;线性米重量:50克;织物长度重量:20克;槽容量:150毫升
织物长度对染液比例:1∶7.5
矫正:
a.)将槽的染液含量提高到280毫升。产生织物长度对染液的比例:1∶14.0
b.)矫正织物宽度到6厘米。产生织物长度对染液的比例:1∶12.5
两种矫正都足以达到程序条件所需的精确度。

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