活性藏青染料及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种适用于纯棉染色及棉毛混纺染色的活性染料及其制备方法。背景技术 印染行业是高污染行业, 每年有大量的废水排放, 造成环境的严重污染。 选择环保 型的染料对印染行业解决环境污染问题是最好的办法, 染料工作者开发环保型染料势在必 行, 高固色率, 高提升率是染料发展的必然趋势。
一般的棉用活性染料在染棉时的牢度不是太好, 纤维素纤维及纤维素纤维和蛋白 质纤维混纺织物染色存在一些技术问题。
数码印花技术是最近发展起来的新技术, 最新的印花高新技术, 集电子信息、 计算 机、 机械等多种学科于一体, 是传统印花技术的一个重大突破, 迄今为止数码喷墨印花技术 还提供不出能适合各种纤维所需的色谱齐全和价廉的墨水 ( 色料 ), 因而墨水的开发就成 了当前数码喷墨印花的关键。
发明内容 为了解决上述技术问题, 本发明提供一种适用于棉毛混纺的上佳染料, 具有如下 结构通式 :
此结构式 Y = SO2R1OSO3M、 SO2R1 或M = Na,
n = 0 或 1,
R = R1OSO3M 或 OM,
R1 表示 1-3 个碳原子的烷基或烯基,
X 表示氯。
本发明的染料制备工艺按如下步骤操作 :
a-1、 间 ( 对 ) 位酯重氮化反应 :
向反应釜中添加间 ( 对 ) 位酯 10-20 重量份, 再加入 30%盐酸溶液使溶液中的 C = 10-15%, 再加入 30%的亚硝酸钠溶液, 控制反应溶液的 pH 大于 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸 后呈微蓝色 ; 反应温度 T = 0-5℃, 反应 1-3 小时 ; 除去过量的亚硝酸, 获得重氮化反应物。
具体地, 在反应釜中加入底水, 加入间 ( 对 ) 位酯 15 份, 搅拌溶解, 将定量的 30%盐酸溶液加入, 加入碎冰块, 使其溶液中 C = 10-15%, 再加入 30%的亚硝酸钠溶液。使反 应溶液中中的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸后呈微蓝色。T = 0-5℃, 反应 2 小时。用氨基 磺酸消除过量的亚硝酸, 获得重氮化反应物。或者
a-2、 对 ( 间 ) 氨基苯磺酸钠的重氮化反应 :
向反应釜中加入对 ( 间 ) 氨基苯磺酸钠 10-15 份, 再加入 30%盐酸溶液, 使溶液中 C = 5-10%, 再加入 30%的亚硝酸钠溶液, 控制反应溶液中的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸 后呈微蓝色 ; 反应温度 T = 0-5℃, 反应 1-3 小时 ; 除去过量的亚硝酸, 获得重氮化反应物。
具体地, 在反应釜中加入底水, 加入对 ( 间 ) 氨基苯磺酸钠 13.8 份, 搅拌溶解, 将 定量的 30%盐酸溶液加入, 加入碎冰块, 使其溶液中 C = 5-10%, 再加入 30%的亚硝酸钠溶 液。在反应溶液中中的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸后呈微蓝色。T = 0-5℃, 反应 1-3 小 时。用氨基磺酸消除过量的亚硝酸, 获得重氮化反应物。
b. 酸性偶合反应
将 30-35 重量份 H 酸 (1- 氨基 -8- 萘酚 -3, 6- 二磺酸单钠盐 ) 的 pH 调整至 6-7 之间, 然后加入 (a-1) 或 (a-2) 获得的重氮化物中, 控制反应温度 T = 0-5℃, 反应 6-10 小 时, 获得偶合反应物。
具体地, 将 H 酸 33.5 份, 用 20% -40%的氢氧化钠溶液中和 PH = 6.0-7.0, 使其全 部溶解, 加入到间位酯重氮盐中, 控制 T = 0-5℃, 反应 6-10 小时, 用 TCL 色层分析合格后待 碱性偶合。
c、 缩和物的制备
c-1、 在反应温度 T = 0-5℃, pH = 6-7.5 下, 使 30-40 重量份 2, 4- 二氨基苯磺酸 钠和三聚氯氰 (20-30 重量份 ) 反应 4-6 小时, 获得缩合物。
具体地, 在反应釜中加入少量底水, 加入碎冰块, 再加入 35 份的 2, 4- 二氨基苯 磺酸钠, 搅拌中滴加三聚氯氰 24 份, T = 0-5 ℃, 用 10 % -20 %的碳酸钠溶液控制 PH = 6.0-7.5, 反应 4-6 小时后, TLC 板确定合格后, 待缩合物重氮化反应。或者
c-2、 在反应温度 T = 0-5℃, pH = 6-7.5 下, 使 30-40 重量份 2, 5- 二氨基苯磺酸 钠和三聚氯氰 (20-30 重量份 ) 反应 4-6 小时, 获得缩合物。
具体地, 在反应釜中加入少量底水, 加入碎冰块, 再加入 35 份的 2, 5- 二氨基苯 磺酸钠, 搅拌中滴加三聚氯氰 24 份, T = 0-5 ℃, 用 10 % -20 %的碳酸钠溶液控制 PH = 6.0-7.5, 反应 4-6 小时后, TLC 板确定合格后, 待缩合物重氮化反应。或者
c-3、 在反应温度 T = 0-5℃, pH = 6-7.5 下, 使 30-40 重量份对 ( 间 ) 乙酰氨基苯 胺和三聚氯氰 (20-30 重量份 ) 反应 4-6 小时 ; 将反应物的 pH 调节至 9-10, 反应温度调整 至 T = 505℃ -605℃, 进行水解反应 ; 然后将溶液的 pH 值调节至 5.5-6, 获得缩合物。
具体地, 在反应釜中加入少量底水, 加入碎冰块, 再加入 35 份的对 ( 间 ) 乙酰氨 基苯胺, 搅拌中滴加三聚氯氰 24 份, T = 0-5 ℃, 用 10 % -20 %的碳酸钠溶液控制 PH = 6.0-7.5, 反应 4-6 小时后, TLC 板确定合格后, 升温水解, PH = 9.0-10.0, T = 505℃ -605℃, 然后调溶液 PH = 5.5-6.0 降温后测氨基值。待缩合物重氮化反应。
d、 缩合物重氮化 ( 水解对位酯重氮化 ) 反应
在 5-20℃, pH 大于 2.0 下, 使缩合物 (c-1, c-2, 或 c-3) 和 30%盐酸溶液以及 30% 亚硝酸钠溶液反应 1-3 小时, 除去过量亚硝酸, 得重氮化反应物 ;具体地, 调整缩合物 (c-1, c-2, 或 c-3) 溶液温度 T = 5-12℃, 将定量的 30%盐酸 溶液加入, 再加入 30%的亚硝酸钠溶液。使反应溶液中中的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸 后呈微蓝色, T = 15-20℃, 反应 1-3 小时。用氨基磺酸消除过量的亚硝酸, 待碱性偶合。
e、 碱性偶合反应
把步骤 (b) 的酸性偶合物调整温度 20-35℃, 将缩合物重氮化盐 (d)( 水解对位酯 重氮化盐 ) 滴加到酸性偶合物中, 在 pH = 6-7, 反应 1-2 小时, 得碱性偶合反应液 ;
把步骤 (b) 的酸性偶合物调整温度 20-35℃, 将缩合物重氮化盐 (d)( 水解对位酯 重氮化盐 ) 滴加到酸性偶合物中, 滴加中用纯碱调 pH = 6-7, 滴加毕保持 1-2 小时, TLC 板 确定, 得碱性偶合反应液。
f. 将碎冰块加入到碱性偶合物中, 调整温度 10-15℃, 加入 30%的氢氧化钠溶液, 调整 pH = 9-9.5, 保持 1-3 小时, TLC 板确定合格后, 用 30%盐酸溶液调整 pH = 6-7。
g. 去除不溶物 : 将 (f) 步骤滤液中加入到固液分离器中进行分离, 去除废渣, 收集 滤液。
本发明所具有的有益效果 :
本发明染料在染棉时的牢度进行了很大的改善, 应用性能都有了很大的提高, 尤 其在棉毛混纺的织物上更能体现其优越性能。 所需原料成本低, 产品溶解度高, 应用性能优 异、 使用方便, 染色后的废水达到了国家的排放标准, 真正的实现了清洁生产的要求。 本发明染料以 95%以上的上染率已经达到了数码印花技术的要求, 使其在染料的 用量上减少。无需制网、 调浆和配色, 使用工成本降低。染料无浪费, 废品率极低, 节能节 水设备占地面积仅为常规印花设备的 1/10。其营销模式十分简化, 可等客户订货后再去生 产, 这就简化了中间环节, 减少了库存, 降低了成本。在印染过程中所产生的废水可以循环 使用, 达到了清洁印染的要求。
具体实施方式
实施例 1
a. 间位酯重氮化反应
在反应釜中加入底水, 加入间位酯 15 份, 搅拌溶解, 将定量的 30%盐酸溶液加入, 加入碎冰块, 使其溶液中 C = 10-15%, 再加入 30%的亚硝酸钠溶液。 使反应溶液中中的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸后呈微蓝色。T = 0-5℃, 反应 2 小时。用氨基磺酸消除过量的亚 硝酸, 待酸性偶合。
b. 酸性偶合反应
将 H 酸 33.5 份, 用 20% -40%的氢氧化钠溶液中和 PH = 6.0-7.0, 使其全部溶解, 加入到间位酯重氮盐中, 控制 T = 0-5℃, 反应 6-10 小时, 用 TCL 色层分析合格后待碱性偶 合。
c. 缩和物的制备
在反应釜中加入少量底水, 加入碎冰块, 再加入 35 份的 2, 4- 二氨基苯磺酸钠, 搅 拌中滴加三聚氯氰 24 份, T = 0-5℃, 用 10% -20%的碳酸钠溶液控制 PH = 6.0-7.5, 反应 4-6 小时后, TLC 板确定合格后, 待缩合物重氮化反应。
e. 缩合物重氮化反应调整缩合物溶液温度 T = 5-12, 将定量的 30%盐酸溶液加入, 再加入 30%的亚硝 酸钠溶液。使反应溶液中中的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸后呈微蓝色。T = 15-20℃, 反 应 1-3 小时。用氨基磺酸消除过量的亚硝酸, 待碱性偶合。
f. 碱性偶合反应
把酸性偶合物调整温度 20-35℃, 将缩合物重氮化盐滴加到酸性偶合物中, 滴加中 用纯碱调 pH = 6-7, 滴加毕保持 1-2 小时, TLC 板确定 .
g. 将碎冰块加入到碱性偶合物中, 调整温度 10-15℃, 加入 30%的氢氧化钠溶液, 调整 pH = 9-9.5, 保持 1-3 小时, TLC 板确定合格后, 用 30%盐酸溶液调整 pH = 6-7。
h. 去除不溶物 : 将 (g) 步骤滤液中加入到固液分离器中进行分离, 去除废渣, 收集 滤液于储罐中。
i. 调整色光和强度 : 将 (h) 步骤物料用小型喷雾塔干燥, 染色。再根据染色结果 进行色光和强度的调整。
k. 干燥 : 将 (i) 步骤的色液加入到料液预热容器中, 调整进口温度 210 ℃, 以 95-100℃的出口温度进行喷雾干燥 .
本发明涉及到的所有结构都适用本方法。 实施例 2
a. 对氨基苯磺酸钠的重氮化反应
在反应釜中加入底水, 加入对氨基苯磺酸钠 13.8 份, 搅拌溶解, 将定量的 30%盐 酸溶液加入, 加入碎冰块, 使其溶液中 C = 5-10%, 再加入 30%的亚硝酸钠溶液。在反应溶 液中中的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸后呈微蓝色。T = 0-5℃, 反应 1-3 小时。用氨基磺 酸消除过量的亚硝酸, 待酸性偶合。
b. 酸性偶合反应
将 H 酸 32.7 份, 加入到对硝基苯胺重氮盐中, 控制 T = 10-20℃, 反应 6-10 小时, 用 TCL 色层分析合格后待碱性偶合。
c. 对位酯重氮化反应
在反应釜中加入底水, 加入对位酯 27.5 份, 搅拌溶解, 将定量的 30%盐酸溶液加 入, 加入碎冰块, 使其溶液中 C = 10-15%, 再加入 30%的亚硝酸钠溶液。使反应溶液中中 的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸后呈微蓝色。T = 0-5℃, 反应 2 小时。用氨基磺酸消除过 量的亚硝酸, 待酸性偶合。
d. 缩合反应
在反应釜中加入少量底水, 加入碎冰块, 再加入三聚氯氰 17.7 份, 搅拌中滴加对 位酯溶液, T = 0-5℃, pH = 2.5-3.0, 滴加毕保持 4-6 小时, TLC 板确定后, 往溶液中加入对 苯二胺 10.4 份, 调整 T = 10-40℃, 反应 2-4 小时, TLC 板确定。
e. 缩合物重氮化反应
将碎冰块调整缩合物溶液温度, 将定量的 30%盐酸溶液加入, 再加入 30%的亚硝 酸钠溶液。 在反应溶液中确保刚果红试纸浸后呈蓝色, 淀粉碘化钾试纸浸后呈微蓝色。 T= 0-5℃, 反应 1-3 小时。用氨基磺酸消除过量的亚硝酸, 待碱性偶合。
f. 碱性偶合反应
把酸性偶合物调整温度 15-25℃, 对位酯氮盐滴加到酸性偶合物中, 滴加中用纯碱
调 pH = 5.5-7.0, 滴加毕保持 1-2 小时, TLC 板确定。合格后待后处理 .
i. 调整色光和强度 : 将 (f) 步骤物料用小型喷雾塔干燥, 染色。再根据染色结果 进行色光和强度的调整。
k. 干燥 : 将 (i) 步骤的色液加入到料液预热容器中, 调整进口温度 210 ℃, 以 95-100℃的出口温度进行喷雾干燥。
本发明涉及到的所有结构都适用本方法。
实施例 3
a 在反应釜中加入少量底水, 加入碎冰块, 再加入 35 份的 2, 4- 二氨基苯磺酸钠, 搅 拌中滴加三聚氯氰 24 份, T = 0-5℃, 用 10% -20%的碳酸钠溶液控制 PH = 6.0-7.5, 反应 4-6 小时后, TLC 板确定合格后, 待缩合物重氮化反应。 。
b. 调整缩合物溶液温度 T = 5-12, 将定量的 30%盐酸溶液加入, 再加入 30%的亚 硝酸钠溶液。使反应溶液中中的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸后呈微蓝色。T = 15-20℃, 反应 1-3 小时。用氨基磺酸消除过量的亚硝酸, 待酸性偶合。
b. 酸性偶合反应
将 H 酸 33.5 份, 用 20 % -40 %的氢氧化钠溶液中和 PH = 6.0-7.0, 使其全部溶 解 . 滴加到缩合物重氮盐中, 控制 T = 0-5℃, 反应 6-10 小时, 用 TCL 色层分析合格后待碱 性偶合。 c. 间氨基苯磺酸重氮化反应
在反应釜中加入底水, 加入间位酯 15 份, 搅拌溶解, 将定量的 30%盐酸溶液加入, 加入碎冰块, 使其溶液中 C = 10-15%, 再加入 30%的亚硝酸钠溶液。 使反应溶液中中的 PH > 2.0, 淀粉碘化钾试纸浸后呈微蓝色。T = 0-5℃, 反应 2 小时。用氨基磺酸消除过量的亚 硝酸, 待碱性偶合。
f. 碱性偶合反应
把酸性偶合物调整温度 25--40℃, 间氨基苯磺酸重盐一次加入酸性偶合物中, 用 纯碱调 pH = 7.0-7.5, 滴加毕保持 2-4 小时, TLC 板确定。合格后待后处理。
i. 调整色光和强度 : 将 (f) 步骤物料用小型喷雾塔干燥, 染色。再根据染色结果 进行色光和强度的调整。
k. 干燥 : 将 (i) 步骤的色液加入到料液预热容器中, 调整进口温度 210 ℃, 以 95-100℃的出口温度进行喷雾干燥。
本发明涉及到的所有结构都适用本方法。
本发明的棉用活性藏青染料的应用性能表
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