无水织物染色方法和染料组合物技术

一种非水性织物染色方法使用非水性染色组合物。该染色组合物在室温下为流体；含有不超过5％的水和不超过5％的VOC。该染料组合物包括在最高达130℃的温度下为固体并且在130℃至220℃下升华或沸腾的有机染料，并且进一步包括在130℃至220℃的温度范围内为液体的载体相。载体相。

Dyeing method and dye composition of anhydrous fabric

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无水织物染色方法和染料组合物
[0001]本专利技术涉及织物染色方法、染料组合物和用于将疏水性涂层施用到染色的织物的方法。
[0002]对织物施用疏水性处理通常是有利的。运动服、雨具、帐篷、防水油布和经常暴露于雨水、雪和/或冰或者另外需要斥水的其他织物是在得益于疏水性处理的织物制品的许多实例中。疏水性处理有助于织物脱落或排斥水和水基污物。
[0003]WO 2015/127479和WO 2017/020018描述了某些疏水性处理以及用于将其施用到织物或其他物体的方法。已经发现这些疏水性处理非常有效，在保持透气的同时赋予优异的疏水性(并且有时赋予疏油性)特性。所施用的疏水性处理很耐反复的洗涤循环。
[0004]尽管如此，已经发现疏水性织物处理，包括在WO 2015/127479和WO 2017/020018中描述的那些，以及其他，当施用于用常规水基染料染色的织物时通常表现不一致。特别地，常规染色的织物需要后续的漂洗循环以去除水基染色所需的化学成分，如乳化剂、pH调节剂、润湿剂和固色化学品(fixing chemical)。因为这些辅助添加剂被制造成在水浴中起作用，所以它们具有亲水性。如果简化了染色过程或漂洗步骤以节省水或过程时间，则痕量的这些亲水性化学品可能残留在染色的织物中(一旦将其干燥)。此残留物会损害随后为了防水而施用的疏水性化学过程，导致差的斥水处理。尽管WO 2015/127479和WO 2017/020018提到可以作为一步过程将染料添加到它们各自的疏水性织物处理中，但是已经发现获得差的色彩饱和度。染色的织物具有浅色或褪色的外观。
[0005]部分由于成本和设备的限制，而且因为更彻底的洗涤步骤产生大量必须被清洁或处置的水性废物流，因此染色厂通常不愿意进行非常彻底的洗涤步骤。另外，含有染料的废水难以修复并且还可能存在健康危害(如果它污染了社区饮用水)。
[0006]实际上，废物的产生和处置在商业织物染色工业中并且对于整个纺织工业都是非常重要的问题。不仅在染色后的洗涤步骤中而且在染色过程本身中产生大量的水性废物流。
[0007]织物常规地以其中将织物浸入水性染浴中的过程进行染色。染料大部分是不溶于水的固体材料。这样，它们展现出从水性染浴中沉降出来的强烈趋势。通过向染浴中添加各种化学品(如表面活性剂、乳化剂和增稠剂)来缓解此问题，以使染料颗粒保持悬浮。通常，还添加其他化学品，包括各种亲水性聚合物(以制造用于热溶胶染色的热溶胶)螯合剂、流平剂、pH控制剂、消泡剂、固色化学品和还原剂。这些中的许多是水溶性的、水分散性的或以其他方式亲水性的。
[0008]因此，常规的水基染色产生大量的有害废水，并且最常见作为分批过程进行。当染色过程完成时，或希望换成不同染料时，将染浴丢弃，并且然后必须清洁染料容器以从容器内表面去除残留染料。水基染浴的清洁是高度劳动密集型的。清洁染浴时以及从织物漂洗步骤产生另外的废水。
[0009]另外，专利技术人已经了解到，如果漂洗水含有高的溶解的矿物质含量，则即使正确地进行，染色后的漂洗步骤也可能对后续的疏水性整理剂(hydrophobic finish)具有有害影响。暴露于“硬”水之后干燥织物导致水溶性矿物质残留在织物上，这将损害外涂布的疏水
性整理剂。因此，可以无漂洗地进行的染色方法具有很大的价值。
[0010]在织物染色工业中，排放大量废水的需求是非常严重的问题。随着时间的流逝，随着政府以及非政府组织继续推动该工业朝着低排放或零排放的制造过程发展，此问题变得更大。因此，纺织工业已将无水染色确定为该工业的长期目标。
[0011]水性染色方法具有其他严重的缺点。染浴定期变得耗尽染料，并且因此必须不时补充染料，尤其是如果染浴用于对多批织物进行染色。这必须小心地进行，因为染浴特性的变化(如染料浓度或pH的变化)会影响该方法并导致不一致的着色。由于每个地点的水的矿物质含量和pH不同，因此每个染厂需要调整其方法以适应水质差异。
[0012]通常需要延长的批次时间，尤其当染色某些合成织物(如尼龙或聚酯)时。通常有必要在升高的温度(如80℃或一些情况下甚至在100℃至125℃)下进行染色步骤。因为必须加热大量的水，因此使用高温的需求极大地增加了方法的能量要求。在其中温度处于或高于水的大气压沸腾温度的情况下，变得有必要对染缸加压。这需要特殊的设备。此外，染色的湿织物接下来需要干燥，这需要更多的能量以在工业规模上完成。
[0013]CN 104278576 A描述了使用十甲基环戊硅氧烷介质的热熔染色方法，其方式为将聚酯织物浸入染料中，然后将织物在水中浸泡，接着取出织物，干燥，在介质中添加纯分散染料并且将织物置于染浴中。
[0014]参考文献如US 3,504,996、US 3,957,427、US 4,132,522、US 4,448,582、GB 1,270,886和1,274,601描述了各种热溶胶染色方法。热溶胶染色是水性乳液浴方法，其中批料含有少量的乳化的有机相。该有机相可以含有例如水溶性有机聚合物，如脲
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甲醛树脂、三聚氰胺
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甲醛树脂、聚(乙烯基甲基醚/马来酸酐酰胺衍生物)或水溶性聚二醇。可以另外存在还原剂，如甲基氢聚硅氧烷。热溶胶染色方法可以通过使织物顺序通过“浸轧站”(在该站将其浸入热溶胶染浴中)并且然后通过各种加热站以首先干燥湿织物以去除水并且然后“固化”染料来连续地操作。在浴中浸渍后，将织物挤压(浸轧)以去除过量的液体。尽管具有能够连续操作的优点，但是热溶胶染色方法具有许多与水性分批染色相同的缺点。染浴必须补充；未使用的浴液必须丢弃；清洁设备时产生大量废物；需要能量来从织物去除水；以及需要染色后织物处理，以去除残留化学品和表面染料。
[0015]对于水浴或热溶胶染色，存在已知的替代方法。例如，US 7,731,763描述了超临界CO2染色方法。用于实践此技术的设备由荷兰韦斯普的DYCOO公司商业提供。此方法避免了使用水浴的许多问题，因为不需要水或表面活性剂，并且不需要将染色的织物干燥。然而，它需要极昂贵的高压设备来处理必要的操作压力(最高达3000psi)，并且必须进行水基、染色后织物清洁或漂洗。这本质上也是分批法并且是仍然产生被染料污染的废水的方法。
[0016]水浴染色的另一种替代方法是转印方法。转印是干燥方法，其避免了对浴的需求。替代地，先将染料施用到转印纸上。例如，这可以使用喷墨印刷或其他数字印刷方法来完成。然后将转印纸置于与织物接触。将染料在热量和机械压力的条件下转移到织物上。染料在这样的条件下升华以将颜色转移到织物上。
[0017]连续转印方法例如在US 8,870,972中进行了描述。将升华染料施用到两个转印片的每一个上。将要着色的纺织品夹在转印片之间。然后，如在热压机中那样，使夹层组件经受热量和机械压力的条件。染料升华使织物着色。
[0018]如US 8,870,972表明，转印与浴染非常不同。染料不使织物均匀着色。替代地，染
料仅留在接触转印片的织物表面上并使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种织物染色方法，其包括以下步骤：A.在10℃至100℃的温度下，以每平方米织物2.5至250克流体染料组合物的施用重量，使用非浸入法将该染料组合物施用于该织物的至少一个表面，其中该染料组合物包含a)在20℃至220℃的温度范围内为液体的载体相；所述载体相具有溶解或悬浮在其中的b)每升该染料组合物2.5至300克至少一种有机染料，该有机染料在低于130℃的温度下为固体并且具有130℃至220℃的升华或沸腾温度，和B.通过将具有所施用的染料组合物的该织物加热到至少等于该至少一种有机染料的沸腾或升华温度的温度持续至少30秒的时间段来固化该染料组合物，使得该染料沸腾或升华，并且其至少一部分渗透到该织物中，其中该染料组合物含有不超过5重量％的水和不超过5重量％的挥发性有机化合物，并且该染料组合物在25℃下具有至少10厘沲至至多5000厘沲的粘度。2.如权利要求1所述的织物染色方法，其中，在步骤A中，使该织物连续移动通过染料施用站，在该站将该染料组合物施用到该织物。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤A中，用凹版式涂布机施用该染料。4.如任一前述权利要求所述的织物染色方法，其中，在步骤B中，将该织物连续移动通过加热站，在该站中将具有所施用的染料组合物的该织物加热到140℃至220℃的温度持续至少30秒的时间段。5.如权利要求1
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3中任一项所述的方法，其中，将具有所施用的染料组合物的该织物成形为卷，并在密闭容器中在该卷上进行步骤B。6.如权利要求5所述的方法，其中，在步骤B的至少一部分期间，用非液化气体将该密闭容器加压至350至7,000kPa的表压。7.如任一前述权利要求所述的方法，其中，在步骤A中，以5至50克/平方米的涂层重量施用该染料组合物。8.如任一前述权利要求所述的方法，其中，在步骤A中，将第一染料组合物施用到该织物表面的一部分并且将第二染料组合物施用到该织物的同一个表面的不同部分，并且在步骤B中，同时固化该第一和第二染料组合物。9.如权利要求8所述的方法，其中，在固化之后，该第一和第二染料组合物具有不同的颜色。10.如任一前述权利要求所述的方法，其中，在步骤A...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里，
申请(专利权)人：绿色主题技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：