专利名称：聚酯纱连续染色的方法
技术领域：
本发明涉及一种通过将染料喷染到一种或多种快速移动的纱线，随后使染料固定在纤维上来使聚酯纱连续染色的方法。
例如对于聚酰胺纱染色来说，这类染色方法和设备是已知的，在这里也作出不少努力，用类似的方式来使聚酯纱染色。但是，到目前为止所得到的结果都不能令人满意，特别是存在染色纱的匀染度差及起霜的问题。令人吃惊的是，现已找到一种将分散染料连续喷染到聚酯纱上的改进方法，这一方法基于将特定的染色助剂加到染料液中，这一方法能产生均匀染色，而不起霜。
所以，本发明涉及一种用分散染料使聚酯纱连续染色的方法，该法包括将含有至少一种分散染料和一种泳移抑制剂的含水染料液喷染到一种或多种从纱贮存装置到纱卷绕装置连续高速移动的聚酯纱线上，然后使染料固定到纱线上。
在每种情况下，纱贮存装置还有纱卷绕装置例如为一筒管或任一排列几个筒管或染色经轴。因此，纱线或各种纱线可转移，例如从筒管到筒管、从一个或多个筒管到染色经轴、从染色经轴到一个或多个筒管或从染色经轴到染色经轴转移。
纱线从纱贮存装置到纱卷绕装置的移动速度例如为≥100米/分、优选≥150米/分、更优选200～800米/分、特别优选200～600米/分。
染料液优选用喷嘴喷染到纱线上，用任意排列的几个喷嘴将几种不同的染料液按纱线一次通过的方式喷染在纱线上也是可能的。本发明一优选的实施方案涉及产生花色效应染色。这些例如可用在喷嘴和移过的纱线之间安装的旋转多孔盘来产生，多孔盘确保染料溶液在某些间隔渗透到纱线上。因此花色线的生产是可能的，例如，如果用喷嘴将一种染料溶液喷染到中间有旋转多孔盘的纱线上。如果用几种不同的染料溶液喷染移过的纱线，在每一种情况下染料溶液的涂洒都用其间的旋转多孔盘来控制，因此可得各种各样的多色染色。
在染色液中所含的染料是分散染料，它们通常用于聚酯纤维材料染色，例如在“颜色索引”，第3版，1971及其标题为“分散染料”的补编中。其例子是单偶氮染料、多偶氮染料、蒽醌染料或不含磺基的硝基芳基染料。
在染料液中染料的数量可在宽范围内变化，这与所需的色泽深度有关，其量例如为5～100克/升染料液、优选10～70克/升染料液、特别优选10～50克/升染料液。本发明所用的染料液可含有一种或多种染料。
适用于本发明方法的泳移抑制剂例如是(i)纤维素衍生物，如纤维素醚，如甲基-、乙基-、羟乙基-、甲基羟乙基-、羟丙基-、羟丙基甲基-、羧甲基-、羧乙基-、或氰乙基-纤维素；或纤维素酯，如乙酰基纤维素；(ii)基于聚丙烯酸酯的合成增稠剂，如含有以下组分的配方丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物和聚丙烯酸的混合物、或由未取代的或N-取代的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺(如丙烯丙胺、甲基丙烯酰胺或N，N-二甲基丙烯酰胺)和N-乙烯基-取代的酰胺或乙烯基酯(如N-乙烯基-N-甲基丙烯酰胺)制得的共聚物；或者(iii)藻酸盐，如藻酸钠。
藻酸盐在本发明方法中用作泳移抑制剂是优选的。
泳移抑制剂在染料液中的数量优选为1～10克/升染料液、更优选1～5克/升染料液、特别优选1～3克/升染料液。
除了染料和泳移抑制剂外，染料液还可含有添加剂，如渗透加速剂。适合的渗透加速剂是已知的，例如由纺织助剂样本1994/95，KonradinVerlag Robert Kohlhammer，Leinfelden Echterdingen，标题3.3染色润湿剂和脱气剂中已知。优选用于本方法的渗透加速剂含有一种或多种选自脂肪醇乙氧基化物、烷芳基乙氧基化物、烯化氧特别是环氧乙烷、环氧丙烷或两者的混合物加成到高度不饱和的或饱和的脂肪酸上的加成产物、磷酸烷基酯、烷烃磺酸盐、烷基芳基醚硫酸盐、石蜡油和脂族或芳族羧酸酯的组分。
如果渗透加速剂含有脂肪醇乙氧基化物，那么它例如可符合下式R-(CH2-CH2-O)P-(CHY1-CHY2-O)q-R1(1)式中，R为直链的或支链的C8-C22烷基，R1为直链的或支链的C1-C8烷基、C5～C8环烷基、苯基-C1～C4烷基或苯乙烯基，Y1和Y2中的一个为甲基或乙基，而另一个为氢，p和q各自独立为0～24中的一个数，p+q之和为2～24。
在式(1)中的R基C8～C22烷基例如可为直链的或支链的辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基或二十二烷基。R优选为直链的或支链的C8～C14烷基，特别优选为C8～C10烷基。
R1基C1～C8烷基例如可为甲基、乙基、正丙基或异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，或直链的或支链的戊基、己基、庚基或辛基。在这里R1优选为C1～C4烷基。
R1基C5～C8环烷基例如可为环戊基或特别是环己基，它们可为未取代的或被甲基取代的。
R1基苯基-C1～C4烷基例如为苯乙基或特别是苄基。
R1优选为C1～C4烷基、环己基或苄基、特别优选C1～C4烷基。
p优选为2～24中的一个数、特别优选4～9、尤其优选6～8。q优选为0～15中的一个数、特别优选1～8、尤其优选1～3。p和q可为整数，也可为分数。
特别优选的脂肪醇乙氧基化物是上面规定的式(1)的脂肪醇乙氧基化物，其中R为直链的或支链的C8～C14烷基，R1为C1～C4烷基，p为4～9中的一个数，q为1～3中的一个数，而Y1和Y2为如上规定的。
特别优选的渗透加速剂是含有脂肪醇乙氧基化物和磷酸烷基酯的含水配方。
渗透加速剂在染料液中的数量优选为1～10克/升染料液、更优选1～4克/升染料液。
本发明方法所用的染料液还可含有紫外线吸收剂，例如紫外线吸收剂用来使聚酯纤维光化学稳定和热稳定。对于有经验的技术人员来说，适合的紫外线吸收剂是已知的。紫外线吸收剂例如是2-羟基苯酮、2-(2′-羟苯基)苯并三唑、2-羟苯基-1，3，5-三嗪、草酸二酰胺、丙烯酸酯、肉桂酸酯或取代的或未取代的苯甲酸或其酯，优选2-羟苯基-1，3，5-三嗪。
染料液还可含有其他常用的添加剂，如润湿剂、酸或碱。
染料优选在不高于95℃、特别是不高于80℃的温度下喷染在纱线上。在这里不高于70℃、特别是不高于60℃的温度是特别优选的。不高于50℃、特别是不高于40℃的温度是尤其优选的。优选的温度下限为5℃、优选10℃、特别优选15℃。要浸渍纱的温度和在喷染过程中染料液的温度在这里有上述温度中的一个。在室温下例如5～40℃、优选10～40℃、特别优选15～40℃下进行喷染是特别有意义的，以致在喷染步骤以前、特别是在喷染过程中，可完全不同加热设备。上述优选也适用于将纱卷在一个或多个导纱器3的步骤。上述优选也适用于喷染料以前的步骤，特别是在这一喷染以前不加热纱。
染料已喷染在纱上以后，染料用常用的方法固定在聚酯纱上，例如靠热的作用。
如果靠热的作用进行固定，那么该法例如是汽蒸法或热溶胶法。
在汽蒸法中，用染料液浸渍的纺织纱在汽蒸器中用水蒸汽处理，水蒸汽可为过热蒸汽，优选为98～210℃、更优选为100～180℃、最优选为102～130℃蒸汽。
用所谓的热溶胶法固定染料可在没有中间干燥或者有中间干燥下进行，例如在140-210℃、优选140-220℃、最优选140-180℃中间干燥。热溶胶处理可持续20秒至5分钟、优选30～60秒，这与所用的温度有关。
染色过程以后，经染色的纱通常用常用的方法清洗，例如用热水或冷水清洗或用还原后处理清洗，然后干燥。
汽蒸和干燥优选连续进行，例如在汽蒸器中用过热蒸汽进行，优选在98-210℃、更优选100-180℃、最优选102～150℃下处理。
用本发明的方法，有可能在高速下使聚酯纱染色，即单位时间内有高的产率。此外，本发明的方法能生产花色线，迄今花色线只能用纺几种不同颜色的纱线制得，而不能用染色法制得。此外，本发明的方法在汽车部门的应用具有特别的意义。如果这一方法用含有紫外线吸收剂的染料液进行，那么因此可生产有极好的光化学稳定性和热稳定性的聚酯纱，如所需要的，例如用于生产汽车座罩。
下述实施例用来说明本发明。
实施例1将由连续纺聚酯膨体纱制成的天然白色经纱片以200米/分的速度从纱贮存装置绕线到固定带上，在此过程中，用喷嘴将下述组成的染料液喷染，过量的染料用气流吹掉。染料液的组成2.6克/升下式的染料F1
3.6克/升含下式染料的染料混合物F2
1.7克/升下式的染料F3
2.5克/升中等粘度的藻酸钠2.0克/升渗透加速剂(含有烷基末端基封端的直链C9-C11脂肪醇乙氧基化物、蓖麻油聚乙二醇醚、石蜡油、马来酸双(2-乙基己基)酯、磷酸二(2-乙基己基)酯和氢氧化钠作为主要成分的水溶液)沉积的经纱片然后在145℃下干燥，随后在180℃下用干热空气固定。用热水洗涤操作和随后干燥后，纱染成浅棕色泽，它有良好的全面性能。
步骤如实施例1中描述的那样，但使用2.5克/升甲基-、乙基-、羟乙基-、甲基羟乙基-、羟丙基-、羟丙基甲基-、羧甲基-、羧乙基-或氰乙基-纤维素、乙酰基纤维素、含有丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物和聚丙烯酸的混合物或由丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或N，N-二甲基丙烯酰胺和N-乙烯基-N-甲基丙烯酰胺制得的共聚物的配方代替2.5克/升中等粘度的藻酸钠。同样得到染色成浅棕色光泽的纱。
实施例2将由聚酯短纤维纱制成的天然白色经纱片以200米/分的速度从纱贮存装置绕线到固定带上，在此过程中，用喷嘴将下述组成的染料液喷染。将一旋转的多孔盘安装在染料喷嘴和移过的经纱片之间，以确保染料溶液仅在某些间隔穿透到纱线上。染料液的组成5.0克/升下式的染料F4
1.7克/升下式的染料F5
3.0克/升实施例1的染料F33.0克/升中等粘度的藻酸钠1.5克/升渗透加速剂(含有烷基端基封端的直链C9～C11脂肪醇乙氧基化物、蓖麻油聚乙二醇醚、石蜡油、马来酸二(2-乙基己基)酯、磷酸二(2-乙基己基)酯和氢氧化钠作为主要组分的水溶液)20克/升下式的紫外线吸收剂UV1
然后将沉积的经纱片干燥，并用干热空气或在热蒸汽中干燥，随后用热水清洗、干燥和卷绕、得到一种花色线，它被染色成橄榄-灰，它满足汽车部门对光牢度的要求，其中未染色部分和染色部分是交替的。
实施例3将由聚酯短纤维纱制成的天然白色经纱片以200米/分的速度从纱贮存装置绕线到固定带上，在此过程中，用喷嘴将下述组成的三种不同染料液喷染。将一旋转的多孔盘安装在染料喷嘴和移过的纱线之间，以确保染料溶液在每一情况下仅可在某些间隔穿透到纱线上。浸渍液的组成染料液120克/升实施例2的染料F41.7克/升实施例2的染料F54.0克/升中等粘度的藻酸钠1.5克/升渗透加速剂(含有烷基端基封端的直链C9～C11脂肪醇乙氧基化物、蓖麻油聚乙二醇醚、石蜡油、马来酸二(2-乙基己基)酯、磷酸二(2-乙基己基)酯和氢氧化钠作为主要组分的水溶液)20克/升实施例2的紫外线吸收剂UV1染料液26.0克/升实施例2的染料F42.0克/升实施例2的染料F52.6克/升实施例1的染料F32.1克/升下式的染料F6
4.0克/升中等粘度的藻酸钠1.5克/升渗透加速剂(含有烷基端基封端的直链C9～C11脂肪醇乙氧基化物、蓖麻油聚乙二醇醚、石蜡油、马来酸二(2-乙基己基)酯、磷酸二(2-乙基己基)酯和氢氧化钠作为主要组分的水溶液)20克/升实施例2的紫外线吸收剂UV1染料液318.0克/升实施例2的染料F46.0克/升实施例2的染料F57.8克/升实施例1的染料F36.3克/升染料液2的染料F64.0克/升中等粘度的藻酸钠1.5克/升渗透加速剂(含有烷基端基封端的直链C9～C11脂肪醇乙氧基化物、蓖麻油聚乙二醇醚、石蜡油、马来酸二(2-乙基己基)酯、磷酸二(2-乙基己基)酯和氢氧化钠作为主要组分的水溶液)20克/升实施例2的紫外线吸收剂UV1将沉积的经纱片干燥并用180℃干燥热空气固定，随后用热水清洗、干燥并卷绕。得到多色的花色线，它满足汽车部门对光牢度性能的要求，其中橙色、浅灰色和中灰色色泽段交替存在。
权利要求
1.一种用分散染料使聚酯纱连续染色的方法，该法包括将含有至少一种分散染料和泳移抑制剂的含水染料液喷染到以高速从纱贮存装置到纱卷绕装置连续移动的一种或多种聚酯纱线上，然后将染料固定在纱上。
2.根据权利要求1的方法，其中纱线从纱贮存装置到纱卷绕装置的移动速度大于等于150米/分、优选200-800米/分。
3.根据权利要求1或2的方法，其中纤维素醚、纤维素酯、基于聚丙烯酸酯或藻酸盐的合成增稠剂用作泳移抑制剂，优选藻酸盐。
4.根据权利要求1～3中任一项的方法，其中分散染料是单偶氮染料、二偶氮染料、多偶氮染料、蒽醌染料或硝基芳基染料。
5.根据权利要求1～4中任一项的方法，其中含水染料液还含有渗透加速剂。
6.根据权利要求5的方法，其中所用的渗透加速剂是含有选自脂肪醇乙氧基化物、烷基芳基乙氧基化物、烯化氧特别是环氧乙烷、环氧丙烷加成到高度不饱和的或饱和的脂肪酸上的加成物、磷酸烷基酯、烷烃磺酸盐、烷基芳基醚硫酸盐、石蜡油和脂族或芳族羧酸酯的一种或多种组分的组合物。
7.根据权利要求5的方法，其中所用的渗透加速剂是含有脂肪醇乙氧基化物和磷酸烷基酯的组合物。
8.根据权利要求1～7中任一项的方法，其中染料液还含有紫外线吸收剂。
9.根据权利要求1～8中任一项的方法，其中染料通过热作用、优选通过干燥热空气或饱和水蒸汽作用固定在纱上。
10.一种根据权利要求1用分散染料在聚酯产生花色效应染色的方法，该法包括将含有至少一种分散染料和一种泳移抑制剂的染料液用喷嘴喷染到以高速从纱贮存装置到纱卷绕装置连续移动的一种或多种纱线上，用安装在喷嘴和移过的纱线之间的旋转多孔盘来控制染料液的涂覆，以致染料液仅在某些间隔达到纱上；以及使染料固定在纤维上。
11.一种根据权利要求10产生多色染色的方法，该法用喷嘴将几种不同的染料液喷染到纱上，每一单个染料液的涂覆用安装在喷嘴和移过的纱线之间的旋转多孔盘来控制，以致在每一情况下染料液仅在某些间隔达到纱上。
全文摘要
公开了一种用分散染料使聚酯纱连续染色的方法,该法包括将含有至少一种分散染料和一种泳移抑制剂的含水染料液喷染到以高速从纱贮存装置到纱卷绕装置连续移动的一种或多种聚酯纱线上;然后将染料固定在纱上。
文档编号D06P5/22GK1170062SQ97110988
公开日1998年1月14日 申请日期1997年4月29日 优先权日1996年5月3日
发明者R·珍尼 申请人:希巴特殊化学控股公司