本发明属于活性染料领域,特别是涉及一种红色活性染料及其制备方法,本发明染料可以适用于纤维素纤维染色,蛋白质纤维染色,水解后适合尼龙纤维染色,更适用于数码喷墨印花纯棉染色。
背景技术:
活性染料以其色彩艳丽、应用方便,与纤维以共价键结合,具有优异的牢度性能而越来越广泛的应用到印染过程。随着其应用性能的开发,活性染料的染色已经遍及棉、毛、麻、尼龙、丝绸等纤维织物的染色,并且其应用范围越来越广泛。本发明的目的是提供一种红色活性染料,该染料具有优良的水溶性,高上色率,耐湿摩擦的湿处理牢度,且红色染料又是染料的主色调之一,是目前纤维素纤维染色用量最大的一类染料。适用于纯棉染色,适用于数码喷墨印花纯棉染色。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是:提供一种新型活性基的活性染料,该染料在水溶液中不易水解,而且具有优良的水溶性,高上色率,耐湿摩擦的湿处理牢度红色活性染料及其制备方法。
本发明采用的技术方案为:
一种红色活性染料,该红色活性染料具有式(i)的结构通式:
其中r1为如下结构式(1-1)至结构式(1-6)中的任一取代基:
其中r2为如下结构式(2-1)至结构式(2-3)中的任一取代基:
m为h或是碱金属。优选地,所述m为-h或-na或-k。
优选地,所述r1为结构式(1-5)或结构式(1-6)的取代基。
优选地,所述r2为结构式(2-3)的取代基。
本发明还提供了上述结构式(i)的化合物的制备方法,包括如下步骤:
一、一缩反应:
将如下结构式中的任何一种化合物用小苏打(nahco3溶液)溶解,向反应釜中加冰,三聚氯氰,冰磨三聚氯氰五分钟后,滴加溶解好的如下式溶液,使其在缩合过程控制温度t=0℃-10℃,ph=2.0-4.5,反应3-5小时后液相色谱分析,合格后得一步缩合物,进行下一步反应。
二、二缩反应:
然后将溶解好的乙二胺加入到一步缩合物中,升温,用纯碱(na2co3溶液)控制二缩反应物的ph值,使其在缩合过程控制温度t=30℃-45℃,ph=6.0-8.0,反应4-6小时,反应终点用液相色谱控制;得二步缩合物,降温待进行下一步反应;
三、三缩反应:
向反应釜中加冰,三聚氯氰,冰磨三聚氯氰五分钟后,将二步缩合物滴加到反应釜中,使其在缩合过程控制温度t=0℃-10℃,ph=3.0-5.0,反应3-5小时,液相色谱分析,合格后得三步缩合物,降温进行下一步反应。
四、四缩反应:
将h酸干粉加入到三步缩合物中,升温,用纯碱控制反应物的ph值使其在缩合过程控制温度t=30℃-45℃,ph=5.0-7.0,反应4-6小时,反应终点用液相色谱控制。得四步缩合物,降温待进行下一步反应。
五、重氮化反应:
将如下结构式中的任何一种化合物用小苏打或片碱(naoh溶液)溶解,然后加入盐酸,加冰,快速加入亚硝酸钠溶液进行重氮化反应,重氮化反应过程中的温度0-5℃,保持淀粉碘化钾试纸为蓝色,反应完成后得重氮盐。
六、偶合反应
将步骤五所得重氮盐缓慢的滴加加入步骤四所得的四步缩合物中,在滴加过程中用15%纯碱溶液调节溶液的ph=6.0-8.0,反应2.0-3.0小时后合格,即制得结构式(ⅰ)的染料溶液。
优选地,该方法还包括如下步骤:
七、精制
将合成的染料调酸,然后加盐进行盐析,过滤得滤饼,使染料的滤饼含固量达到40%以上,将染料滤饼在无污染的不锈钢罐中进行溶解,过滤得染料溶液。
八、进行后处理除盐:
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂,ph值调节剂,杀菌剂,粘度调节剂,防水解助剂。经检测合格后包装成品。
本发明所具有的有益效果:
本发明染料可以适用于纤维素纤维染色,蛋白质纤维染色,水解后适合尼龙纤维染色,更适合适用于数码喷墨印花纯棉染色。
本发明红色活性染料在数码喷墨印花上具有优良的水溶性,高上色率,耐湿摩擦的湿处理牢度,印染过程中无废水排放。
具体实施方式
为了理解本发明,下面以具体实施例进一步说明本发明,但不限制本发明。
实施例1
一种红色活性染料,该染料具有式(ⅱ)结构式:
该染料的制备方法,包括如下步骤:
一、一步缩合反应:向10吨罐中加入底水4500l,用小苏打将邻羧基苯胺间磺酸242kg调成溶液使溶液的ph=5.0-7.0,向35吨罐中加入底水4000l,加入3吨冰,将三聚氯氰605kg加入到35吨反应罐中搅拌,向35吨反应罐中滴加邻羧基苯胺间磺酸溶液,滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的ph=3.0-4.5,滴加过程中温度控制在t=0℃-10℃,滴完后,反应3-5小时,进行液相色谱分析,合格后即得一步缩合物,待二步缩合反应。
二、二步缩合反应
向步骤一所得一步缩合物中直接加入乙二胺溶液195kg,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=6.0-8.0,升温到温度t=30℃-40℃,反应5小时后,液相色谱分析合格后即得二步缩合物,降温到10℃-15℃,待三缩反应;
三、三步缩合反应:
向35吨罐中加入底水1000l,加入冰1500吨,将三聚氯氰605kg,冰磨5分钟。加入到35吨反应罐中搅拌,滴加二步缩合物,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=3.0-5.0.反应过程中温度控制在t=0℃-10℃,液相色谱分析合格后待四缩反应;
四、四步缩合反应:
向三步缩合反应的三步缩合物中直接加入h酸干粉1261kg,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=5.0-7.0,继续保温t=30℃-40℃,反应4小时后,液相色谱分析合格后即得四步缩合物,待偶合反应;
五、重氮化反应:
向10吨罐中加入底水4000l,然后将3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸481kg加入,加入盐酸,加入2吨冰,搅拌均匀快速加入亚硝酸钠溶液,重氮化过程中用淀粉碘化钾试纸检验保持淀粉碘化钾试纸为蓝色,温度控制在t=0℃-5℃,反应3小时,然后用氨基磺酸除去过量的亚硝酸,得重氮盐,待偶合反应。
六、偶合反应:
将步骤五所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤四所得的四步缩合物中,在滴加过程中用15%纯碱溶液调节溶液的ph=6.0-8.0,反应2.0-3.0小时后合格,即制得结构式(ⅱ)染料溶液。
七、后处理及盐析:
反应完毕后,根据印染的需要进行直接拼混喷雾或盐析,如若盐析加入体积20%的氯化钠进行盐析,盐析2小时后压滤,得滤饼,称重。
八、膜处理:
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂,ph值调节剂,杀菌剂,粘度调节剂,防水解助剂。检测合格后包装。
实施例1制得的红色活性染料的应用性能表如下:
实施例2
一种红色活性染料,该活性染料的结构式如下:
其中r1为:
r2为:
m为na。
该染料的制备方法,包括如下步骤:
一、一步缩合反应:向10吨罐中加入底水4500l,用小苏打将3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸1713kg调成溶液使溶液的ph=5.0-7.0,向35吨罐中加入底水4000l,加入3吨冰,将三聚氯氰605kg加入到35吨反应罐中冰磨搅拌,向35吨反应罐中滴加3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸溶液,滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的ph=3.0-4.5,滴加过程中温度控制在t=0℃-10℃,滴完后,反应3-5小时,进行液相色谱分析,合格后即得一步缩合物,待二步缩合反应。
二、二步缩合反应
向步骤一所得一步缩合物中直接加入乙二胺溶液195kg,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=6.0-8.0,升温到温度t=30℃-40℃,反应5小时后,液相色谱分析合格后即得二步缩合物,降温到10℃-15℃,待三缩反应;
三、三步缩合反应:
向35吨罐中加入底水,冰1500kg,将三聚氯氰600kg加入到35吨反应罐中冰磨搅拌,滴加二步缩合物,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=3.0-5.0.反应过程中温度控制在t=0℃-10℃,液相色谱分析合格后待四缩反应;
四、四步缩合反应:
向三步缩合反应的三步缩合物中直接加入h酸干粉1258kg,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=5.0-7.0,继续保温t=30℃-40℃,反应4小时后,液相色谱分析合格后即得四步缩合物,待偶合反应;
五重氮盐的制备:
1)一步缩合反应:向10吨罐中加入底水4500l,用小苏打将3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸1700kg调成溶液使溶液的ph=5.0-7.0,向35吨罐中加入底水4000l,加入3吨冰,将三聚氯氰598kg加入到35吨反应罐中冰磨搅拌,向35吨反应罐中滴加3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸溶液,滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的ph=3.0-4.5,滴加过程中温度控制在t=0℃-10℃,滴完后,反应3-5小时,进行液相色谱分析,合格后即得一步缩合物,待二步缩合反应。
2)二步缩合反应
向步骤1)所得一步缩合物中直接加入2.4-二氨基苯磺酸钠806kg,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=6.0-8.0,升温到温度t=30℃-40℃,反应5小时后,液相色谱分析合格后即得二步缩合物,降温到10℃-15℃,待重氮化反应。
3)向2)步缩合反应中加入盐酸,加入2吨冰,搅拌均匀快速加入亚硝酸钠溶液,重氮化过程中用淀粉碘化钾试纸检验保持淀粉碘化钾试纸为蓝色,温度控制在t=0℃-5℃,反应3小时,然后用氨基磺酸除去过量的亚硝酸,得重氮盐,待偶合反应。
六、偶合反应:
将步骤五所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤四所得的四步缩合物中,在滴加过程中用15%纯碱溶液调节溶液的ph=6.0-8.0,反应2.0-3.0小时后合格,即制得上述染料溶液。
七、后处理及盐析:
反应完毕后,根据印染的需要进行直接拼混喷雾或盐析,如若盐析加入体积20%的氯化钠进行盐析,盐析2小时后压滤,得滤饼,称重。
八、膜处理:
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂,ph值调节剂,杀菌剂,粘度调节剂,防水解助剂。检测合格后包装。
实施例2制得的红色活性染料的应用性能表如下:
实施例3
一种红色活性染料,该活性染料的结构式如下:
其中r1为:
r2为:
m为na。
该染料的制备方法,包括如下步骤:
一一步缩合反应:向10吨罐中加入底水4500l,用小苏打将3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸1713kg调成溶液使溶液的ph=5.0-7.0,向35吨罐中加入底水4000l,加入3吨冰,将三聚氯氰605kg加入到35吨反应罐中冰磨搅拌,向35吨反应罐中滴加3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸溶液,滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的ph=3.0-4.5,滴加过程中温度控制在t=0℃-10℃,滴完后,反应3-5小时,进行液相色谱分析,合格后即得一步缩合物,待二步缩合反应。
二、二步缩合反应
向步骤一所得一步缩合物中直接加入乙二胺溶液195kg,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=6.0-8.0,升温到温度t=30℃-40℃,反应5小时后,液相色谱分析合格后即得二步缩合物,降温到10℃-15℃,待三缩反应;
三、三步缩合反应:
向35吨罐中加入底水,冰1500kg,将三聚氯氰600kg加入到35吨反应罐中冰磨搅拌,滴加二步缩合物,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=3.0-5.0.反应过程中温度控制在t=0℃-10℃,液相色谱分析合格后待四缩反应;
四、四步缩合反应:
向三步缩合反应的三步缩合物中直接加入h酸干粉1280kg,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=5.0-7.0,继续保温t=30℃-40℃,反应4小时后,液相色谱分析合格后即得四步缩合物,待偶合反应;
五重氮化反应:
向10吨罐中加入底水4000l,然后将6-β-(硫酸酯乙基砜基)-2-氨基萘磺酸697kg加入,加入盐酸,加入2吨冰,搅拌均匀快速加入亚硝酸钠溶液,重氮化过程中用淀粉碘化钾试纸检验保持淀粉碘化钾试纸为蓝色,温度控制在t=0℃-5℃,反应3小时,然后用氨基磺酸除去过量的亚硝酸,得重氮盐,待偶合反应。
六、偶合反应:
将步骤五所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤四所得的四步缩合物中,在滴加过程中用15%纯碱溶液调节溶液的ph=6.0-8.0,反应2.0-3.0小时后合格,即制得上述染料溶液。
七、后处理及盐析:
反应完毕后,根据印染的需要进行直接拼混喷雾或盐析,如若盐析加入体积20%的氯化钠进行盐析,盐析2小时后压滤,得滤饼,称重。
八、膜处理:
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂,ph值调节剂,杀菌剂,粘度调节剂,防水解助剂。检测合格后包装。
实施例3制得的红色活性染料的应用性能表如下:
实施例4
一种红色活性染料,该活性染料的结构式如下:
该染料的制备方法,包括如下步骤:
一一步缩合反应:向10吨罐中加入底水2500l,用小苏打将间氨基苯磺酸742kg调成溶液使溶液的ph=5.0-7.0,向35吨罐中加入底水4000l,加入3吨冰,将三聚氯氰605kg加入到35吨反应罐中冰磨搅拌,向35吨反应罐中滴加间氨基苯磺酸溶液,滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的ph=3.0-4.5,滴加过程中温度控制在t=0℃-10℃,滴完后,反应3-5小时,进行液相色谱分析,合格后即得一步缩合物,待二步缩合反应。
二、二步缩合反应
向步骤一所得一步缩合物中直接加入乙二胺溶液195kg,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=6.0-8.0,升温到温度t=30℃-40℃,反应5小时后,液相色谱分析合格后即得二步缩合物,降温到10℃-15℃,待三缩反应;
三、三步缩合反应:
向35吨罐中加入底水,冰1500kg,将三聚氯氰600kg加入到35吨反应罐中冰磨搅拌,滴加二步缩合物,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=3.0-5.0.反应过程中温度控制在t=0℃-10℃,液相色谱分析合格后待四缩反应;
四、四步缩合反应:
向三步缩合反应的三步缩合物中直接加入h酸干粉1270kg,加入后用纯碱溶液控制反应物的ph=5.0-7.0,继续保温t=30℃-40℃,反应4小时后,液相色谱分析合格后即得四步缩合物,待偶合反应;
五重氮化反应:
向10吨罐中加入底水4000l,然后将2-萘胺-4,8-二磺酸1180kg加入,加入盐酸,加入2吨冰,搅拌均匀快速加入亚硝酸钠溶液,重氮化过程中用淀粉碘化钾试纸检验保持淀粉碘化钾试纸为蓝色,温度控制在t=0℃-5℃,反应3小时,然后用氨基磺酸除去过量的亚硝酸,得重氮盐,待偶合反应。
六、偶合反应:
将步骤五所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤四所得的四步缩合物中,在滴加过程中用15%纯碱溶液调节溶液的ph=6.0-8.0,反应2.0-3.0小时后合格,即制得上述染料溶液。
七、后处理及盐析:
反应完毕后,根据印染的需要进行直接拼混喷雾或盐析,如若盐析加入体积20%的氯化钠进行盐析,盐析2小时后压滤,得滤饼,称重。
八、膜处理:
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂,ph值调节剂,杀菌剂,粘度调节剂,防水解助剂。检测合格后包装。
实施例4制得的红色活性染料的应用性能表如下:
本发明的方法已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的,其相关改变都没有脱离本发明的内容,所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的,都被视为包括在本发明的范围之内。