一种黄色活性染料的制备方法与流程

文档序号:17534910发布日期:2019-04-29 13:53阅读:207来源:国知局
本发明涉及活性染料的制备领域,具体涉及一种黄色活性染料的制备方法。
背景技术
:活性染料,又称反应性染料,在染色时与纤维起化学反应的一类染料。这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团,染色时染料与纤维反应,二者之间形成共价键,成为整体,使耐洗和耐摩擦牢度提高。黄色活性染料则是其中一类重要的分支,应用非常广泛,市场需求也非常大。已有的黄色活性染料也比较多,例如,cn103773074a公开一种具有腙式结构的黄色活性染料化合物,该化合物结构如式(ⅰ)所示。式(ⅰ)中:y1、y2各自独立为-ch=ch2或-c2h4oso3m1,m1、m2为h或碱金属。cn105504869a公开一种黄色活性染料,该活性染料具有如式(ⅱ)结构通式:式中,当r1为-so2c2h4oso3m,r2为-h或-cl;当r1为-h或-ch3;r2为-so2c2h4oso3m;m为-h或碱金属。黄色活性染料的反应性通常是指染料与纤维素反应能力的强弱,反应性强的染料活性基团较多,在室温弱碱条件下即能完成固着,但这反应中的染料稳定性相对较差,容易被水解失去染色能力。例如,cn102311664a公开的一种黄色活性染料,该分子结构如式(ⅲ):由于r1结构中含有一氯均三嗪和乙烯砜双活性基团,存在染色加工后,纺织品在烘干、存放过程中会产生一种部分变色或出现疵点的现象。技术实现要素:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种黄色活性染料的制备方法。本发明所提供的技术方案为:一种黄色活性染料的制备方法,包括如下步骤:1)对位酯打浆后,进行重氮化反应得到对位酯重氮液;2)将2,4-二氨基苯磺酸钠加入到对位酯重氮液中,进行偶合反应得到偶合液;3)间氨基苯磺酸用液碱进行溶解,将间氨基苯磺酸溶液加入到三聚氯氰打浆液中,进行缩合反应得到一缩液;4)将一缩液加入到偶合液中,进行缩合反应得到二缩液;5)对氨基苯磺酸加入到二缩液,继续进行缩合反应得到黄色活性染料。本发明中制备得到的黄色活性染料的结构式如(ⅳ):通过对反应过程进行改进,加入了对氨基苯磺酸,使得黄色活性染料的结构式中不含有一氯均三嗪。染色加工后,纺织品在烘干、存放过程中不会出现部分变色或出现疵点的现象。本发明步骤1)中对位酯采用冰水打浆,将对位酯和分散剂加入到冰水中进行打浆处理。作为优选,所述分散剂在打浆液中的质量分数为0.5~5%,所述分散剂为分散剂mf或分散剂nno。本发明步骤1)中重氮化反应的反应式如下:作为优选,所述重氮化反应的温度控制在0~20℃。进一步优选为0~10℃。本发明步骤2)中偶合反应的反应式如下:作为优选,所述对位酯与2,4-二氨基苯磺酸钠的质量投料比为1:0.65-0.85。进一步优选为1:0.7-0.75。作为优选,所述2,4-二氨基苯磺酸钠的投料速度为150-300公斤/时。作为优选,所述步骤2)中加入2,4-二氨基苯磺酸钠加入前,用水稀释对位酯重氮液,对位酯重氮液的温度控制在0~5℃,ph控制在1.0~2.0。本发明步骤3)中缩合反应的反应式如下:本发明步骤3)中三聚氯氰采用冰水打浆,将三聚氯氰和分散剂加入到冰水中进行打浆处理,温度控制在0~5℃,ph控制2~2.5。作为优选,所述分散剂为分散剂mf或分散剂c。作为优选,所述步骤3)中间氨基苯磺酸用液碱进行溶解,调节ph为6.0~6.5。作为优选,所述步骤3)中缩合反应的温度控制在0~10℃,ph控制2.2~2.7。作为优选,所述步骤3)三聚氯氰与间氨基苯磺酸的摩尔比为1:0.95~1.05。本发明步骤4)中缩合反应的反应式如下:作为优选,所述步骤4)中在加入一缩液前,偶合液用小苏打调节ph至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,然后将一缩液加入,进行缩合反应得到二缩液。由于步骤2)中的偶合液会有少量的对位酯重氮盐存在,加入小苏打调节ph至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,能够破坏重氮盐,避免二缩液中产生副产物式(ⅴ-1)、(ⅴ-2),产物式(ⅴ-1)、(ⅴ-2)对色光影响极大。作为优选,所述步骤4)中缩合反应的温度控制在40~42℃,ph控制4.2~4.5。本发明步骤5)中缩合反应的反应式如下:作为优选,所述步骤5)中缩合反应的温度控制在65~68℃,ph控制6.0~6.5。同现有技术相比,本发明的有益效果体现在:(1)本发明中采用三次缩合反应,使得黄色活性染料的结构式中不含有一氯均三嗪。染色加工后,纺织品在烘干、存放过程中不会出现部分变色或出现疵点的现象。(2)本发明在制备黄色活性染料时,控制反应条件,减小了的副产物产生,提高黄色活性染料的应用性能。具体实施方式下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细地说明。实施例1(1)对位酯重氮化将折百量716公斤对位酯与28公斤分散剂mf加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时以上,保证对位酯的打浆效果,根据实测酸值计算出所需要的hcl的用量,1小时后加入定量的30wt%盐酸500l,控制温度0~10℃,然后加入折百177.6公斤的溶解浓度为30~35wt%的亚硝酸钠溶解液,进行重氮化反应,重氮化至碘化钾淀粉试纸显微兰色,刚果红试纸显蓝色,最后用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠,得到对位酯重氮液。(2)偶合反应将对位酯重氮液补水扩体至6000kg,控制温度0~5度,ph控制在1.0~2.0,然后将折百量为535公斤的2,4-二氨基苯磺酸钠缓慢加入,投料时长控制在2~3小时,然后偶合反应2小时,得到偶合液。(3)三聚氯氰打浆将500公斤的三聚氯氰固体与10公斤分散剂c加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时,根据实际ph值加入少量30wt%盐酸控制ph2~2.5,控制温度0~5℃,得到三聚氯氰打浆液。(4)一次缩合将折百量为463公斤的间氨基苯磺酸用液碱溶解调节ph6.0~6.5,然后加入至三聚氯氰打浆液中,控制温度低于3℃(温度高需补冰,否则影响反应),间氨基苯磺酸加入待ph自然下降为2.0时,用小苏打调节ph至2.7左右,再用小苏打维持ph2.2~2.7,一缩反应2~3h,得到一缩液。(5)二次缩合将步骤(2)所得的偶合液用小苏打调节ph至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,然后将步骤(4)所得的一缩液加入,进行二次缩合,再用小苏打调节ph4.2~4.5,温度控制在40~42℃,反应时长3~4小时,得到二缩液。(6)三次缩合在二缩反应结束后,用小苏打调节二缩液的ph至6.0~6.5,加入折百量为454公斤的对氨基苯磺酸,升温至65~68℃,ph用纯碱液控制在6.0~6.5,反应4~5小时,得到黄色活性染料。对比例1(1)对位酯重氮化将折百量716公斤对位酯与28公斤分散剂mf加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时以上,保证对位酯的打浆效果,根据实测酸值计算出所需要的hcl的用量,1小时后加入定量的30wt%盐酸500l,控制温度0~10℃,然后加入折百177.6公斤的溶解浓度为30~35wt%的亚硝酸钠溶解液,进行重氮化反应,重氮化至碘化钾淀粉试纸显微兰色,刚果红试纸显蓝色,最后用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠,得到对位酯重氮液。(2)偶合反应将对位酯重氮液补水扩体至6000kg,控制温度0~5度,ph控制在1.0~2.0,然后将折百量为535公斤的2,4-二氨基苯磺酸钠缓慢加入,投料时长控制在2~3小时,然后偶合反应2小时,得到偶合液。(3)三聚氯氰打浆将500公斤的三聚氯氰固体与10公斤分散剂c加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时,根据实际ph值加入少量30wt%盐酸控制ph2~2.5,控制温度0~5℃,得到三聚氯氰打浆液。(4)一次缩合将折百量为463公斤的间氨基苯磺酸用液碱溶解调节ph6.0~6.5,然后加入至三聚氯氰打浆液中,控制温度低于3℃(温度高需补冰,否则影响反应),间氨基苯磺酸加入待ph自然下降为2.0时,用小苏打调节ph至2.7左右,再用小苏打维持ph2.2~2.7,一缩反应2~3h,得到一缩液。(5)二次缩合将步骤(2)所得的偶合液用小苏打调节ph至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,然后将步骤(4)所得的一缩液加入,进行二次缩合,再用小苏打调节ph4.2~4.5,温度控制在40~42℃,反应时长3~4小时,得到黄色活性染料。对比例2(1)对位酯重氮化将折百量716公斤对位酯与28公斤分散剂mf加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时以上,保证对位酯的打浆效果,根据实测酸值计算出所需要的hcl的用量,1小时后加入定量的30wt%盐酸500l,控制温度0~10℃,然后加入折百177.6公斤的溶解浓度为30~35wt%的亚硝酸钠溶解液,进行重氮化反应,重氮化至碘化钾淀粉试纸显微兰色,刚果红试纸显蓝色,最后用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠,得到对位酯重氮液。(2)偶合反应将对位酯重氮液补水扩体至6000kg,控制温度0~5度,ph控制在1.0~2.0,然后将折百量为535公斤的2,4-二氨基苯磺酸钠快速加入,然后偶合反应2小时,得到偶合液。(3)三聚氯氰打浆将500公斤的三聚氯氰固体与10公斤分散剂c加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时,根据实际ph值加入少量30wt%盐酸控制ph2~2.5,控制温度0~5℃,得到三聚氯氰打浆液。(4)一次缩合将折百量为463公斤的间氨基苯磺酸用液碱溶解调节ph6.0~6.5,然后加入至三聚氯氰打浆液中,控制温度低于3℃(温度高需补冰,否则影响反应),间氨基苯磺酸加入待ph自然下降为2.0时,用小苏打调节ph至2.7左右,再用小苏打维持ph2.2~2.7,一缩反应2~3h,得到一缩液。(5)二次缩合将步骤(2)所得的偶合液用小苏打调节ph至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,然后将步骤(4)所得的一缩液加入,进行二次缩合,再用小苏打调节ph4.2~4.5,温度控制在40~42℃,反应时长3~4小时,得到二缩液。(6)三次缩合在二缩反应结束后,用小苏打调节二缩液的ph至6.0~6.5,加入折百量为454公斤的对氨基苯磺酸,升温至65~68℃,ph用纯碱液控制在6.0~6.5,反应4~5小时,得到黄色活性染料。对比例3(1)对位酯重氮化将折百量716公斤对位酯与28公斤分散剂mf加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时以上,保证对位酯的打浆效果,根据实测酸值计算出所需要的hcl的用量,1小时后加入定量的30wt%盐酸500l,控制温度0~10℃,然后加入折百177.6公斤的溶解浓度为30~35wt%的亚硝酸钠溶解液,进行重氮化反应,重氮化至碘化钾淀粉试纸显微兰色,刚果红试纸显蓝色,最后用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠,得到对位酯重氮液。(2)偶合反应将对位酯重氮液补水扩体至6000kg,控制温度0~5度,ph控制在1.0~2.0,然后将折百量为535公斤的2,4-二氨基苯磺酸钠缓慢加入,投料时长控制在2~3小时,然后偶合反应2小时,得到偶合液。(3)三聚氯氰打浆将500公斤的三聚氯氰固体与10公斤分散剂c加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时,根据实际ph值加入少量30wt%盐酸控制ph2~2.5,控制温度0~5℃,得到三聚氯氰打浆液。(4)一次缩合将折百量为463公斤的间氨基苯磺酸用液碱溶解调节ph6.0~6.5,然后加入至三聚氯氰打浆液中,控制温度低于3℃(温度高需补冰,否则影响反应),间氨基苯磺酸加入待ph自然下降为2.0时,用小苏打调节ph至2.7左右,再用小苏打维持ph2.2~2.7,一缩反应2~3h,得到一缩液。(5)二次缩合将步骤(4)所得的一缩液直接加入到步骤(2)所得的偶合液中,进行二次缩合,再用小苏打调节ph4.2~4.5,温度控制在40~42℃,反应时长3~4小时,得到二缩液。(6)三次缩合在二缩反应结束后,用小苏打调节二缩液的ph至6.0~6.5,加入折百量为454公斤的对氨基苯磺酸,升温至65~68℃,ph用纯碱液控制在6.0~6.5,反应4~5小时,得到黄色活性染料。性能试验(1)比较实施例1与对比例1分别对实施例1和对比例1制备的黄色活性染料的溶解度、色差、耐摩牢度、耐汗渍以及皂洗牢度进行比较评价,具体如表1所示。表1为实施例1与对比例1制备的黄色活性染料的性能比较由表1可知,本发明制得的黄色活性染料的溶解度由200g/l提高至300g/l,应用性能及色牢度有显著提升。此外,还对实施例1和对比例1制备的黄色活性染料的稳定性进行测试:本实施例1制备的黄色活性染料,用于对斜纹罗马布进行染色,染色后的斜纹罗马布在烘干过程中,以及存放180天均不会出现部分变色或出现疵点的现象。对比例1制备的黄色活性染料,用于对斜纹罗马布进行染色,染色后的斜纹罗马布在烘干后,存放30天出现部分变色或出现疵点的现象。(2)比较实施例1与对比例2分别对实施例1和对比例2制备的黄色活性染料的直接性、竭染率、固色率、反应性进行比较评价,具体如表2所示。表2为实施例1和对比例2制备的活性染料性能比较例直接性(s)竭染率(e)固色率(f)反应性(r)对比例246.1%53.7%63.9%67.7%实施例157.9%65.2%67.8%78.0%注:直接性(s)代表加碱前吸附30min时的吸附率来表征;竭染率(e)是指加碱剂后的最终上染率;固色率(f)代表皂煮后的最终固色值;反应性(r)代表加碱剂10min后的固色率表示。由表2可知,本发明制得的黄色活性染料的直接性,竭染性和反应性均提高10%以上,应用性能明显提高。(3)比较实施例1与对比例3分别对实施例1和对比例3制备的黄色活性染料的色光,日晒牢度,耐氯水浸牢度进行比较评价,具体如表3所示表3为实施例1和对比例3制备的活性染料性能比较例色光日晒牢度耐氯水浸牢度对比例3稍级-较级33-4实施例1近似-微级54由表3可知,偶合液在加入一缩液前是否调节ph对色光影响极大,本发明制得的黄色活性染料比对比例3制得的活性染料色光明显提高,并且日晒牢度提高两级,耐氯水浸牢度也略提高。当前第1页12
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