1.本发明属于活性染料领域，具体涉及一种基于对位酯的高强度活性黑染料的制备方法。
背景技术：
2.活性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、匀染性好、湿处理牢度优良、染色方便、成本较低等特点，广受关注。另外，随着近年来许多常用染料如直接、还原、酸性和媒染染料等由于存在环境污染和安全等问题，被禁用或限用，活性染料逐渐成为主要的代用染料，发展迅速。它不仅是纤维素纤维染色所用的最重要的一类染料，而且还不断扩大到蛋白质纤维和合成纤维。活性染料是目前应用最广泛的一类染料，是取代禁用染料及其他纤维素纤维用染料的最佳选择之一。因此，活性染料的开发和应用非常重要。活性染料在处理过程中极易受到ph反应影响，该影响最终涉及到产品的稳定性。
技术实现要素：
3.针对现有技术中的问题，本发明提供一种基于对位酯的高强度活性黑染料的制备方法，解决了碱偶合过程中ph稳定困难的问题，利用微孔包覆结构形成碳酸钠的缓释效果，能够保证碱偶合过程中的碱性稳定性，从而提升了碱偶合的效率与效果，最终达到活性染料的稳定性。
4.为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
5.一种基于对位酯的高强度活性黑染料的制备方法，包括如下步骤：
6.步骤1，将对位酯加入至冰水中恒温打浆1-2h，然后加入浓硫酸持续打浆1-2h，得到预制重氮液；所述对位酯与冰水的质量比为1:2-3，且所述恒温打浆的温度为2-6℃，所述持续打浆的温度为2-6℃；
7.步骤2，将亚硫酸钠溶液缓慢加入至预制重氮液中重氮化反应2-3h，得到重氮盐，所述亚硝酸钠溶液的浓度为26-28％，温度为5-10℃，所述重氮化反应采用刚果红试纸监控；
8.步骤3，将h酸加入水中搅拌打浆1-2h，然后将除亚硝酸钠后的重氮盐分批加入，恒温反应得到酸性偶合液，所述h酸在水中的质量浓度为50-70％，且所述对位酯与h酸的质量比为12:7，所述分批加入的次数为3-5次，且加入温度为5-10℃；所述重氮盐内加入氨基磺酸处理，直至碘化钾试纸不再变蓝；所述恒温反应的温度为5-10℃，搅拌速度为500-1000r/min；
9.步骤4，将氢氧化钠溶液加入至酸性偶合液中直至ph为6，然后加入缓释苏打恒温恒ph搅拌反应，得到碱性耦合液，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10-12％，所述缓释苏打以硅氧结构为多孔载体，以苏打为掺杂材料，形成缓释结构，所述搅拌反应的温度为10-15℃，ph为5.5-6，所述酸性偶合液以比色法检测反应的终点；
10.步骤5，将碱性偶合液快速降温，并过滤得到浓缩液，然后将滤液喷雾干燥得到染
料，所述快速降温的温度为0-2℃，降温过滤次数为2-6次。
11.所述缓释苏打以硅氧结构为框架，以碳酸钠为掺杂材料，形成缓释结构。
12.所述缓释苏打表面设置有介孔型硅氧结构，且所述介孔型硅氧结构作为包覆层。
13.所述缓释苏打的制备方法，包括如下步骤：a1，将硅酸乙酯加入至无水乙醇中搅拌均匀，形成硅醇液，然后将碳酸钠加入球磨处理30-60min，得到细粉浆料，所述硅酸乙酯在无水乙醇中的浓度为100-200g/l，搅拌速度为300-500r/min，所述碳酸钠在无水乙醇中的浓度为300-600g/l，球磨的温度为10-20℃，压力为0.3-0.5mpa；a2，将乙基纤维素加入至细粉浆料中搅拌均匀，得到粘稠浆料，然后放入模具中压制形成预制板，所述乙基纤维素的加入量是碳酸钠质量的2-6％，搅拌均匀的搅拌速度为500-1000r/min，所述压制的温度为90-100℃，压力为0.5-0.8mpa；a3，将预制板在潮湿环境下恒温压制20-40min，恒温光照处理2-4h，得到多孔预制板，所述潮湿环境为含有水蒸气的氮气环境，且水蒸气含量为4-8％，所述恒温压制的温度为100-120℃，压制压力为0.3-0.6mpa，所述恒温光照处理的温度为100-120℃，光照采用紫外光照射，强度为100-200w/cm2；a4，将二甲基二氯硅烷加入至无水乙醚中搅拌均匀形成硅醚液，然后将多孔预制板浸泡至硅醚液中搅拌10-20min，取出烘干后将硅醚液喷雾在预制板表面，得到镀膜板，所述二甲基二氯硅烷在无水乙醚中的浓度为300-500g/l，搅拌速度为100-200r/min，浸泡的温度为10℃，烘干的温度为40-60℃，所述喷雾的量是10-30ml/cm2，且喷雾后50-60℃烘干；a5，将镀膜板恒温恒压静置2-4h，得到缓释苏打，恒温恒压的温度为200-400℃，压力为0.3-0.5mpa，静置环境中的水蒸气体积含量是3-6％。
14.所述a4中的喷雾用硅醚液中含有饱和尿素，且所述尿素加入至硅醚液中搅拌至形成微浊液，然后过滤得到含饱和尿素的硅醚液。
15.反应过程中，碳酸钠本身具有稳定ph的效果，微孔结构的二氧化硅够有效的缓解了碳酸钠的溶解速度，从而达到有效控制ph的效果，配合ph的监控，能够大大提升了碱性偶合的稳定性。同时微孔包裹结构的硅氧体系具有良好的耐酸耐碱性，不会与反应物形成副反应，同时介孔型结构有效的阻止了产物进入，有效的控制了反应进行。
16.从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
17.1.本发明解决了碱偶合过程中ph稳定困难的问题，利用微孔包覆结构形成碳酸钠的缓释效果，能够保证碱偶合过程中的碱性稳定性，从而提升了碱偶合的效率与效果，最终达到活性染料的稳定性。
18.2.本发明利用硅氧结构作为框架与包裹体系，与碳酸钠形成纯净的缓释苏打，不含有其他材料的加入，有效的确保了产品的稳定性。
19.3.本发明利用尿素作为掺杂剂，利用微溶性能实现了包裹体系的溶解，达到控制包裹层的孔隙。
具体实施方式
20.结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
21.实施例1
22.一种基于对位酯的高强度活性黑染料的制备方法，包括如下步骤：
23.步骤1，将6kg对位酯加入至冰水中恒温打浆1h，然后加入2.1kg98％的浓硫酸持续打浆1h，得到预制重氮液；所述对位酯与冰水的质量比为1:2，且所述恒温打浆的温度为2
℃，所述持续打浆的温度为2℃；
24.步骤2，将1.5kg亚硫酸钠的溶液缓慢加入至预制重氮液中重氮化反应2-3h，得到重氮盐，所述亚硝酸钠溶液的浓度为26％，温度为5℃，所述重氮化反应采用刚果红试纸监控；
25.步骤3，将3.5kg h酸加入水中搅拌打浆1h，然后将除亚硝酸钠后的重氮盐分批加入，恒温反应得到酸性偶合液，所述h酸在水中的质量浓度为50％，且所述对位酯与h酸的质量比为12:7，所述分批加入的次数为3次，且加入温度为5℃；所述重氮盐内加入氨基磺酸处理，直至碘化钾试纸不再变蓝；所述恒温反应的温度为5℃，搅拌速度为500r/min；
26.步骤4，将氢氧化钠溶液加入至酸性偶合液中直至ph为6，然后加入1.2kg缓释苏打恒温恒ph搅拌反应，得到酸性耦合液，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10％，所述缓释苏打以硅氧结构为多孔载体，以苏打为掺杂材料，形成缓释结构，所述搅拌反应的温度为10℃，ph为5.5，所述酸性偶合液以比色法检测反应的终点；
27.步骤5，将碱性偶合液快速降温，并过滤得到浓缩液，然后将滤液喷雾干燥得到10.8kg染料，所述快速降温的温度为0℃，降温过滤次数为2次。
28.其中，所述缓释苏打表面设置有介孔型硅氧结构，且所述介孔型硅氧结构作为包覆层。所述缓释苏打的制备方法，包括如下步骤：a1，将硅酸乙酯加入至2l无水乙醇中搅拌均匀，形成硅醇液，然后将碳酸钠加入球磨处理30min，得到细粉浆料，所述硅酸乙酯在无水乙醇中的浓度为100g/l，搅拌速度为300r/min，所述600g碳酸钠在无水乙醇中的浓度为300g/l，球磨的温度为10℃，压力为0.3mpa；a2，将乙基纤维素加入至细粉浆料中搅拌均匀，得到粘稠浆料，然后放入模具中压制形成预制板，所述乙基纤维素的加入量是碳酸钠质量的2％，搅拌均匀的搅拌速度为500r/min，所述压制的温度为90℃，压力为0.5mpa；a3，将预制板在潮湿环境下恒温压制20min，恒温光照处理2，得到多孔预制板，所述潮湿环境为含有水蒸气的氮气环境，且水蒸气含量为4％，所述恒温压制的温度为100℃，压制压力为0.3mpa，所述恒温光照处理的温度为100℃，光照采用紫外光照射，强度为100w/cm2；a4，将二甲基二氯硅烷加入至无水乙醚中搅拌均匀形成硅醚液，然后将多孔预制板浸泡至硅醚液中搅拌10min，取出烘干后将硅醚液喷雾在预制板表面，得到镀膜板，所述二甲基二氯硅烷在无水乙醚中的浓度为300g/l，搅拌速度为100r/min，浸泡的温度为10℃，烘干的温度为40℃，所述喷雾的量是10ml/cm2，且喷雾后50℃烘干；a5，将镀膜板恒温恒压静置2h，得到缓释苏打，恒温恒压的温度为200℃，压力为0.3mpa，静置环境中的水蒸气体积含量是3％。
29.对比例1采用相同的配比投料，区别仅在于缓释碳酸钠采用常规的碳酸钠，获得10.1kg产品。
30.实施例1与对比文件1相比较而言，产品的得率提升了6.9％，强度提升了22％。
31.实施例2
32.一种基于对位酯的高强度活性黑染料的制备方法，包括如下步骤：
33.步骤1，将6kg对位酯加入至冰水中恒温打浆2h，然后加入2.1kg98％的浓硫酸持续打浆2h，得到预制重氮液；所述对位酯与冰水的质量比为1:3，且所述恒温打浆的温度为6℃，所述持续打浆的温度为6℃；
34.步骤2，将1.5kg亚硫酸钠的溶液缓慢加入至预制重氮液中重氮化反应3h，得到重氮盐，所述亚硝酸钠溶液的浓度为28％，温度为10℃，所述重氮化反应采用刚果红试纸监
控；
35.步骤3，将3.5kg h酸加入水中搅拌打浆2h，然后将除亚硝酸钠后的重氮盐分批加入，恒温反应得到酸性偶合液，所述h酸在水中的质量浓度为70％，且所述对位酯与h酸的质量比为12:7，所述分批加入的次数为5次，且加入温度为10℃；所述重氮盐内加入氨基磺酸处理，直至碘化钾试纸不再变蓝；所述恒温反应的温度为10℃，搅拌速度为1000r/min；
36.步骤4，将氢氧化钠溶液加入至酸性偶合液中直至ph为6，然后加入1.3kg缓释苏打恒温恒ph搅拌反应，得到碱性耦合液，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为12％，所述缓释苏打以硅氧结构为多孔载体，以苏打为掺杂材料，形成缓释结构，所述搅拌反应的温度为15℃，ph为6，所述酸性偶合液以比色法检测反应的终点；
37.步骤5，将碱性偶合液快速降温，并过滤得到浓缩液，然后将滤液喷雾干燥得到10.9kg染料，所述快速降温的温度为0-2℃，降温过滤次数为2-6次。
38.所述缓释苏打表面设置有介孔型硅氧结构，且所述介孔型硅氧结构作为包覆层。所述缓释苏打的制备方法，包括如下步骤：a1，将硅酸乙酯加入至1.5l无水乙醇中搅拌均匀，形成硅醇液，然后将碳酸钠加入球磨处理60min，得到细粉浆料，所述硅酸乙酯在无水乙醇中的浓度为200g/l，搅拌速度为500r/min，所述碳酸钠在无水乙醇中的浓度为600g/l，球磨的温度为20℃，压力为0.5mpa；a2，将乙基纤维素加入至细粉浆料中搅拌均匀，得到粘稠浆料，然后放入模具中压制形成预制板，所述乙基纤维素的加入量是碳酸钠质量的6％，搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min，所述压制的温度为100℃，压力为0.8mpa；a3，将预制板在潮湿环境下恒温压制40min，恒温光照处理4h，得到多孔预制板，所述潮湿环境为含有水蒸气的氮气环境，且水蒸气含量为8％，所述恒温压制的温度为120℃，压制压力为0.6mpa，所述恒温光照处理的温度为120℃，光照采用紫外光照射，强度为200w/cm2；a4，将二甲基二氯硅烷加入至无水乙醚中搅拌均匀形成硅醚液，然后将多孔预制板浸泡至硅醚液中搅拌20min，取出烘干后将硅醚液喷雾在预制板表面，得到镀膜板，所述二甲基二氯硅烷在无水乙醚中的浓度为500g/l，搅拌速度为200r/min，浸泡的温度为10℃，烘干的温度为60℃，所述喷雾的量是30ml/cm2，且喷雾后60℃烘干；a5，将镀膜板恒温恒压静置4h，得到缓释苏打，恒温恒压的温度为400℃，压力为0.5mpa，静置环境中的水蒸气体积含量是6％。
39.对比例1采用相同的配比投料，区别仅在于缓释碳酸钠采用常规的碳酸钠，获得10.1kg产品。
40.实施例1与对比文件1相比较而言，产品的得率提升了7.9％，强度提升了21％。
41.实施例3
42.一种基于对位酯的高强度活性黑染料的制备方法，包括如下步骤：
43.步骤1，将6kg对位酯加入至冰水中恒温打浆2h，然后加入2.1kg98％浓硫酸持续打浆2h，得到预制重氮液；所述对位酯与冰水的质量比为1:2，且所述恒温打浆的温度为4℃，所述持续打浆的温度为4℃；
44.步骤2，将1.5kg亚硫酸钠的溶液缓慢加入至预制重氮液中重氮化反应3h，得到重氮盐，所述亚硝酸钠溶液的浓度为27％，温度为8℃，所述重氮化反应采用刚果红试纸监控；
45.步骤3，将3.5kg h酸加入水中搅拌打浆2h，然后将除亚硝酸钠后的重氮盐分批加入，恒温反应得到酸性偶合液，所述h酸在水中的质量浓度为60％，且所述对位酯与h酸的质量比为12:7，所述分批加入的次数为4次，且加入温度为8℃；所述重氮盐内加入氨基磺酸处
理，直至碘化钾试纸不再变蓝；所述恒温反应的温度为8℃，搅拌速度为800r/min；
46.步骤4，将氢氧化钠溶液加入至酸性偶合液中直至ph为6，然后加入1.2kg缓释苏打恒温恒ph搅拌反应，得到碱性耦合液，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为11％，所述缓释苏打以硅氧结构为多孔载体，以苏打为掺杂材料，形成缓释结构，所述搅拌反应的温度为13℃，ph为5.8，所述酸性偶合液以比色法检测反应的终点；
47.步骤5，将碱性偶合液快速降温，并过滤得到浓缩液，然后将滤液喷雾干燥得到10.8kg染料，所述快速降温的温度为1℃，降温过滤次数为4次。
48.所述缓释苏打以硅氧结构为框架，以碳酸钠为掺杂材料，形成缓释结构。
49.所述缓释苏打表面设置有介孔型硅氧结构，且所述介孔型硅氧结构作为包覆层。
50.所述缓释苏打的制备方法，包括如下步骤：a1，将硅酸乙酯加入至2l无水乙醇中搅拌均匀，形成硅醇液，然后将碳酸钠加入球磨处理50min，得到细粉浆料，所述硅酸乙酯在无水乙醇中的浓度为150g/l，搅拌速度为400r/min，所述碳酸钠在无水乙醇中的浓度为500g/l，球磨的温度为15℃，压力为0.4mpa；a2，将乙基纤维素加入至细粉浆料中搅拌均匀，得到粘稠浆料，然后放入模具中压制形成预制板，所述乙基纤维素的加入量是碳酸钠质量的4％，搅拌均匀的搅拌速度为800r/min，所述压制的温度为95℃，压力为0.7mpa；a3，将预制板在潮湿环境下恒温压制30min，恒温光照处理3h，得到多孔预制板，所述潮湿环境为含有水蒸气的氮气环境，且水蒸气含量为6％，所述恒温压制的温度为110℃，压制压力为0.5mpa，所述恒温光照处理的温度为110℃，光照采用紫外光照射，强度为150w/cm2；a4，将二甲基二氯硅烷加入至无水乙醚中搅拌均匀形成硅醚液，然后将多孔预制板浸泡至硅醚液中搅拌15min，取出烘干后将硅醚液喷雾在预制板表面，得到镀膜板，所述二甲基二氯硅烷在无水乙醚中的浓度为300-500g/l，搅拌速度为150r/min，浸泡的温度为10℃，烘干的温度为50℃，所述喷雾的量是20ml/cm2，且喷雾后55℃烘干；a5，将镀膜板恒温恒压静置3h，得到缓释苏打，恒温恒压的温度为300℃，压力为0.4mpa，静置环境中的水蒸气体积含量是5％。
51.对比例1采用相同的配比投料，区别仅在于缓释碳酸钠采用常规的碳酸钠，获得10.0kg产品。
52.实施例1与对比文件1相比较而言，产品的得率提升了8％，强度提升了22％。
53.实施例4
54.一种基于对位酯的高强度活性黑染料的制备方法，包括如下步骤：
55.步骤1，将6kg对位酯加入至冰水中恒温打浆1h，然后加入2.1kg98％的浓硫酸持续打浆1h，得到预制重氮液；所述对位酯与冰水的质量比为1:2，且所述恒温打浆的温度为2℃，所述持续打浆的温度为2℃；
56.步骤2，将1.5kg亚硫酸钠的溶液缓慢加入至预制重氮液中重氮化反应2-3h，得到重氮盐，所述亚硝酸钠溶液的浓度为26％，温度为5℃，所述重氮化反应采用刚果红试纸监控；
57.步骤3，将3.5kg h酸加入水中搅拌打浆1h，然后将除亚硝酸钠后的重氮盐分批加入，恒温反应得到酸性偶合液，所述h酸在水中的质量浓度为50％，且所述对位酯与h酸的质量比为12:7，所述分批加入的次数为3次，且加入温度为5℃；所述重氮盐内加入氨基磺酸处理，直至碘化钾试纸不再变蓝；所述恒温反应的温度为5℃，搅拌速度为500r/min；
58.步骤4，将氢氧化钠溶液加入至酸性偶合液中直至ph为6，然后加入1.2kg缓释苏打
恒温恒ph搅拌反应，得到酸性耦合液，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为10％，所述缓释苏打以硅氧结构为多孔载体，以苏打为掺杂材料，形成缓释结构，所述搅拌反应的温度为10℃，ph为5.5，所述酸性偶合液以比色法检测反应的终点；
59.步骤5，将碱性偶合液快速降温，并过滤得到浓缩液，然后将滤液喷雾干燥得到10.9kg染料，所述快速降温的温度为0℃，降温过滤次数为2次。
60.其中，所述缓释苏打表面设置有介孔型硅氧结构，且所述介孔型硅氧结构作为包覆层。所述缓释苏打的制备方法，包括如下步骤：a1，将硅酸乙酯加入至2l无水乙醇中搅拌均匀，形成硅醇液，然后将碳酸钠加入球磨处理30min，得到细粉浆料，所述硅酸乙酯在无水乙醇中的浓度为100g/l，搅拌速度为300r/min，所述600g碳酸钠在无水乙醇中的浓度为300g/l，球磨的温度为10℃，压力为0.3mpa；a2，将乙基纤维素加入至细粉浆料中搅拌均匀，得到粘稠浆料，然后放入模具中压制形成预制板，所述乙基纤维素的加入量是碳酸钠质量的2％，搅拌均匀的搅拌速度为500r/min，所述压制的温度为90℃，压力为0.5mpa；a3，将预制板在潮湿环境下恒温压制20min，恒温光照处理2，得到多孔预制板，所述潮湿环境为含有水蒸气的氮气环境，且水蒸气含量为4％，所述恒温压制的温度为100℃，压制压力为0.3mpa，所述恒温光照处理的温度为100℃，光照采用紫外光照射，强度为100w/cm2；a4，将二甲基二氯硅烷加入至无水乙醚中搅拌均匀形成硅醚液，然后将多孔预制板浸泡至硅醚液中搅拌10min，取出烘干后将含有饱和尿素的硅醚液喷雾在预制板表面，得到镀膜板，所述二甲基二氯硅烷在无水乙醚中的浓度为300g/l，搅拌速度为100r/min，浸泡的温度为10℃，烘干的温度为40℃，所述喷雾的量是10ml/cm2，且喷雾后50℃烘干；a5，将镀膜板恒温恒压静置2h，得到缓释苏打，恒温恒压的温度为200℃，压力为0.3mpa，静置环境中的水蒸气体积含量是3％。含有饱和尿素的硅醚液是将尿素加入至硅醚液中搅拌至形成微浊液，然后过滤得到含饱和尿素的硅醚液。
61.对比例4采用相同的配比投料，区别仅在于缓释碳酸钠采用常规的碳酸钠，获得10.1kg产品。
62.实施例4与对比文件4相比较而言，产品的得率提升了7.9％，强度提升了23％。
63.综上所述，本发明具有以下优点：
64.1.本发明解决了碱偶合过程中ph稳定困难的问题，利用微孔包覆结构形成碳酸钠的缓释效果，能够保证碱偶合过程中的碱性稳定性，从而提升了碱偶合的效率与效果，最终达到活性染料的稳定性。
65.2.本发明利用硅氧结构作为框架与包裹体系，与碳酸钠形成纯净的缓释苏打，不含有其他材料的加入，有效的确保了产品的稳定性。
66.3.本发明利用尿素作为掺杂剂，利用微溶性能实现了包裹体系的溶解，达到控制包裹层的孔隙。
67.可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。