一种直接混纺黄染料的制备工艺
技术领域
本发明涉及一种直接混纺黄染料的制备工艺,特别是一种直接混纺黄染料D-3RNL的制备工艺。
背景技术
直接混纺黄染料D-3RNL是支撑涤/棉、涤/粘混纺纤维“一步一浴法”染色工艺的新型染料,由其支撑的涤/棉、涤/粘混纺纤维“一步一浴法”染色工艺,可以大大减少印染废水排放量,节约能耗、节省工时,具有工艺简便、安全、省钱、实效等优势。另外,它还是直接混纺染料三元色之一,既可以单色染色又可以与其他直接混纺染料拼混染色,应用面广,使用量大。
直接混纺黄染料D-3RNL的结构式如下:
现有技术中,直接混纺黄染料D-3RNL的制备工艺主要包括如下步骤:
(1)重氮化反应:将2-萘胺-4,8-二磺酸盐,在盐酸和亚硝酸钠的作用下,生成重氮盐;
(2)、偶合反应:上述的重氮盐与2-甲氧基-5-甲基苯胺盐酸盐发生偶合反应生成单偶氮化合物,其中2-甲氧基-5-甲基苯胺的加入量为稍过量;
(3)、第一次提纯工序:将单偶氮化合物升温、盐析、酸化至pH 3左右、过滤,保留滤饼,通过该工序可除去未反应的2-甲氧基-5-甲基苯胺异构物,达到提纯目的;
(4)、第一次缩合反应:所述的滤饼用水和碱溶液进行溶解,与三聚氯氰冰水悬液,于0~5℃,pH3~3.5进行第一次缩合反应制得一次缩合产物;
(5)、第二次缩合反应,将一次缩合产物与D.S.D酸溶液,在35~40℃、pH 6~6.5进行第二次缩合反应;
(6)、第二次提纯:盐析过滤,将杂质和副染料除去,保留滤饼,即为二次缩合产物;
(7)、第三次缩合反应:由步骤(6)得滤饼用水和碱溶解,加入对氨基苯磺酸钠,于95℃进行第三次缩合反应到终点;
(8)、第三次提纯:盐析、过滤得成品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直接混纺黄染料的制备工艺,该工艺只需一次提纯工序,且该工艺生产效率高。
为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种直接混纺黄染料的制备工艺,所述的直接混纺黄染料的结构式为:
其特征在于:该工艺由如下步骤组成:
(1)、重氮化反应:2-萘胺-4,8-二磺酸盐发生重氮化反应生成重氮盐;
(2)、偶合反应:由(1)制得的重氮盐与2-甲氧基-5-甲基苯胺盐酸盐发生偶合反应生成单偶氮化合物,其中,2-甲氧基-5-甲基苯胺盐酸盐与2-萘胺-4,8-二磺酸盐的摩尔比为0.94~0.96;
(3)、第一次缩合反应:由步骤(2)所得单偶氮化合物与三聚氯氰悬液混合后,在0~5℃、pH 4~4.5、反应1.8~2.5小时制得一次缩合产物溶液,其中,三聚氯氰与2-萘胺-4,8-二磺酸盐的摩尔比0.95~1.0。
(4)、第二次缩合反应:由步骤(3)所得的一次缩合产物溶液与4.4′二氨基-2,2′-二磺酸-二苯乙烯溶液混合后,在pH 6.6~6.8、温度41~45℃下保温反应3~5小时,制得二次缩合产物溶液,其中4.4′二氨基-2,2′-二磺酸-二苯乙烯与所述的2-萘胺-4,8-二磺酸盐的摩尔比为0.94~0.96;
(5)、第三次缩合反应:直接向步骤(4)所得的二次缩合产物溶液中加入对氨基苯磺酸钠,在96~102℃、pH 7~7.5下回流反应5~7小时得三次缩合产物溶液,其中对氨基苯磺酸钠与2-萘胺-4,8-二磺酸盐的摩尔比为0.9~0.95;
(6)、后处理:所述的三次缩合产物溶液通过盐析、过滤得所述的直接混纺黄染料。
本发明的进一步方案是:步骤(2)中,将2-甲氧基-5-甲苯胺与等物质的量的盐酸混合、加热溶解得所述的2-甲氧基-5-甲基苯胺盐酸盐的溶液,冷却该溶液至20~25℃后,加入到所述的重氮盐中,加入醋酸钠调节溶液pH 4~5,在20~25℃下保温反应4~6小时制得所述的单偶氮化合物。
步骤(3)中,将所述单偶氮化合物溶解在液碱中得pH 7~7.5单偶氮化合物溶液,将三聚氯氰用冰水打浆30分钟以上制成悬浮体,然后将所述单偶氮化合物溶液慢慢加入到所述悬浮体中制得反应液,用纯碱调节反应液pH4~5,使反应在0~5℃,反应2~2.2小时得所述的一次缩合产物溶液。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明在制备直接混纺黄染料的传统工艺的基础上,对各步反应的条件进行优化,特别是对反应原料之间的配比进行了改进、革除原有工艺中间步骤的二次提纯工序,据初步计算,由于减少了二次提纯工序,与现有技术相比,可减排废水40%、节能20%,排放的废水中有机物的总量降低50%左右,而与此同时,本发明的生产效率不仅没有降低,反而比传统工艺收率提高20%左右。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行说明:
按照本发明的直接混纺黄染料的制备工艺由如下步骤组成:
(1)、重氮化反应
将0.1mol 2-氨-4,8-萘二磺酸与水和0.15mol的盐酸混和成悬浮体加入冰,于5~8℃,约1.5小时内加入0.1mol的30%亚硝酸钠溶液,进行重氮化反应得重氮盐。
(2)、偶合反应
将0.95mol的2-甲氧基-5-甲苯胺与0.95mol的盐酸混和加热到75℃,使其全溶得2-甲氧基-5-甲苯胺盐酸盐溶液,将溶液冷却至20~25℃后,将其加入到重氮盐中制成混合液,用醋酸钠中和混合溶液到pH 4~5,在20~25℃反应5小时生成单偶氮化合物。
(3)、第一次缩合反应
将单偶氮化合物直接用液碱溶解形成pH7~7.5的单偶氮化合物溶液;同时,将1.00mol的三聚氯氰用冰水打浆30分钟成悬浮体,将上述溶液慢慢加入到三聚氯氰悬浮体中,0~5℃,用15%纯碱水溶液调节pH4~4.5,反应2小时得一次缩合产物溶液。
(4)、第二次缩合反应
将0.95mol的4.4′二氨基-2,2′-二磺酸-二苯乙烯用水和纯碱溶解,于41℃加入上述一次缩合产物溶液中,不断用15%纯碱水溶液调节pH 6.6~6.8,于43~45℃保温4小时得二次缩合产物溶液。
(5)、第三次缩合反应
向上述的二次缩合产物溶液中加入0.90mol对氨基苯磺酸钠,在96~102℃、pH7~7.5,回流6小时制得三次缩合产物溶液。
(6)、后处理
将三次缩合产物溶液冷却至75℃,按体积18%盐析,搅拌30分钟压滤。滤饼烘干、拼混为成品即为直接混纺黄染料:标化后得:100%强度205克,色光与标准品近似。
为了将本发明与传统的工艺进行比较,进行了对比实验,对比实验如下:
(A)、重氮化反应:将0.1mol 2-氨-4,8-萘二磺酸与水和0.15mol的盐酸混和成悬浮体加入冰,于5~8℃,约1.5小时内加入0.1mol的30%亚硝酸钠溶液,进行重氮化反应。
(B)、偶合反应:将0.1mol的2-甲氧基-5-甲基苯胺与0.1mol的盐酸混和加热至75℃,使其全溶透明,然后冷却至20~25℃。将上述溶液加入到已经重氮完毕的C酸重氮盐中于25℃进行偶合反应。用纯碱水中和到PH4.5~5,反应5小时,生成单偶氮化合物。
(C)、第一次提纯:单偶氮化合物升温至50℃,用氯化钠析出过滤。滤饼抽干,除去过量的“2-甲氧基-5-甲基苯胺”等杂质,达到净化目的。
(D)、第一次缩合反应:将第一次提纯的滤饼用水和纯碱溶解成液体,1.05mol的三聚氯氰用冰水打浆30分钟成悬浮体,将上述溶液慢慢加入到三聚氯氰悬浮体中,0~5℃,并用15%的纯碱水溶液调节PH4~4.5,反应2小时。
(E)、第二次缩合反应:将0.8mol的4,4’-二氨基-2,2’-二磺酸-二苯乙烯用水和纯碱溶解成液体,于40℃加入(D)中,不断用15%纯碱水溶液调节PH6.5~6.8,并于40~45℃保温4小时,反应结束。
(F)、第二次提纯:盐析、过滤,滤去杂质,进行提纯。
(G)、第三次缩合反应:滤饼用水和纯碱溶解,加入0.8mol对氨基苯磺酸钠,于96~102℃回流6小时。
(H)、第三次提纯:冷却至75℃,按体积18%盐析,搅拌30分钟过滤。滤饼烘干、拼混为成品:标化后,得:100%强度170.4克。
通过将本发明实施例与对比实验进行比较可初步判断:本发明与传统工艺相比省却了两步提纯步骤,但是收率不仅没有下降,反而提高了20%左右。同时由于革除了二次过滤工序,初步计算,可减排废水40%,节能20%,废水中有机物总量降低50%。