CN101486842A - 一种红色活性染料及其制备方法和用途 - Google Patents

一种红色活性染料及其制备方法和用途 Download PDF

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沙振中
崔孟元
张志华
谭加新
祝超
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Abstract

一种红色活性染料，其特征是它是包括通式(1)的染料，其中：R是氢原子、C1－C4烷基或C1－C4烷氧基；X是－F、－Cl或－Br；m为1－2的数字。本发明红色染料制造方便，价格便宜，与活性基相连的氨基改为氮烷基，提高了其反应性、固色率高、水解染料少、匀染性好，染色或印花的各项指标性能优良。

Description

一种红色活性染料及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及染料领域，具体是一种红色活性染料及其制备方法和用途。
背景技术
目前，活性染料中单色红品种，因其固色率不高和适用范围窄，限制了其发展染料工作者开发，具有高固色率，重现性好，易洗涤性的产品，是我们研究方向之一。
发明内容
本发明目的是提供一种偶氮染料，它制造方便，价格便宜，与活性基相连的氨基改为氮烷基，提高了其反应性、固色率高、水解染料少、匀染性好，染色或印花的各项指标性能优良。
本发明红色活性染料包括通式(1)的染料：
其中：
R是氢原子、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基，优选C1-C4烷基；
X是-F、-Cl或-Br，优选-F、-Cl；
m为0-2的数字，优选1-2的数字。
本发明还包括所述的红色活性染料的制备方法，该方法在每种情况下，使用1摩尔当量的下述化合物：
Figure A200910009187D00061
其制备方法是：将式(4)的化合物加入冰/水及硅油，加以冰磨，然后加入式(3)的化合物的水溶液，进行缩合反应，控制条件为T＝10-15℃，PH＝3-5，得溶液1；将式(2)的化合物溶于盐酸的水溶液中打浆，随后用冰降温至5-8℃，接着加入30％的亚硝酸钠进行重氮化反应得溶液2；将溶液2加入到溶液1中，并维持T＝12-15℃、PH＝6-8，进行偶合反应；最后将混合的溶液1、2与式(5)的化合物进行第二次缩合反应，维持PH＝5-7，温度为30-50℃，得到符合通式(1)的红色染料。
当然，改变合成中单元反应次序，同样可能得到符合通式(1)的染料。所述的各式的化合物的选择：
所述的式(2)化合物选自下式之一：
Figure A200910009187D00062
所述的式(4)化合物选自下式之一：
Figure A200910009187D00071
所述的式(5)化合物选自下式之一：
Figure A200910009187D00072
所述的红色活性染料可以是染料式(1-1)：
Figure A200910009187D00073
所述的红色活性染料可以是染料式(1-2)：
Figure A200910009187D00074
所述的红色活性染料可以是染料式(1-3)：
所述的红色活性染料可以是染料式(1-4)：
Figure A200910009187D00076
所述的红色活性染料可以是染料式(1-5)：
Figure A200910009187D00081
所述的任一红色活性染料，均适合于对纤维材料实施染色或印花。
本发明符合通式(1)的染料，可采用喷雾法、沉淀法和压滤法而得到，本发明的混合物染料可以将式(1)的染料按一定比例经充分机械混合而得到，染料的存在形式有粉末、细粉、颗粒、液态，该染料混合物还可以包括一些常用的助剂，如匀染剂、界面活性助剂，如柔软剂、防尘剂、阻燃剂和抗静电剂。
本发明式(1)的染料至少含有一个阴离子基，如磺酸基，为了便于说明，在说明书中以游离酸的形式来表示，但它们在成品染料中都是可溶性盐的形式存在。如锂盐、钾或钠盐，尤其以钠盐的形式为最佳。
本发明的染料混合物适用于染色印花各种纤维材料，如含羟基或含有氨基的纤维材料，含有羟基的纤维材料有棉、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻以及再生纤维素纤维，含有氨基的纤维材料有：蚕丝、羊毛及聚酰胺纤维和聚氨酯纤维，还可以印染纤维素纤维与聚酰胺纤维或聚氨酯纤维的混纺交织物。
上述纤维材料存在形式可以是：纤维、纱、机织物或针织物。
本发明的染料混合物适用的常规染色方法有：浸染、卷染、轧染、冷轧堆，优选轧染和冷轧堆，适用的常规印花方法有：滚筒印花、平网印花、优选滚筒印花。
通常将染料配成水溶液在加盐(氯化钠、硫酸钠)、加碱(氨氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠)，然后浸渍织物，二浸二轧，染过的织物在100-102℃的饱和水蒸汽中汽蒸3分钟后漂洗。印花是地是将染料与增稠剂(海藻酸钠、纤维素醚)、助溶剂(尿素)、防染盐(间-硝基苯磺酸钠)等配成印花色浆进行印花，然后用常规的染整后处理除掉浮色。
综上所述，本发明的染料混合物对纤维材料进行染色或印花时，染料能与纤维材料很好地反应，匀染性好、固色率高、提升率高，各项牢度指标性能优越。
具体实施方式
在下列实施例中，份是指重量份，温度以摄氏度表示，重量份和体积份之间的关系和克与立方厘米之间的关系相同。
实施例1，染料制备：
将18.45份氰脲酰氯(式4-2)加少量硅油，冰磨40分钟，然后加入34.1份中性的1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸(式3)的水溶液进行缩合反应(此反应控制条件T＝10℃、PH＝4)，直到反应完全，得溶液I；将30.3份2-萘胺-1，5-二磺酸(式2-3)溶于盐酸水溶液中打浆1小时，随后用冰降温T＝5℃，然后加入30％的亚硝酸钠溶液进行重氮化反应2小时，得溶液II；接着将溶液II在50分钟内加入到溶液I中，并维持T＝10℃、PH＝7进行偶合反应，直到检测不出重氮盐为反应完全，得偶合溶液III；最后向体系加入12.1份N-乙基苯胺(式5-2)进行第二次缩合(此反应控制条件为T＝48℃、PH＝6)，缩合反应6小时。再用纳膜过滤，先用板框压滤机过滤，除去不溶性杂质，然后进行纳膜过滤系统，除去大部分无机盐和水及少部分副产物，即可得到符合通式(1)的红色染料(1-1)，
Figure A200910009187D00091
实施例2，染料制备：
将13.6份氰脲酰氟(式4-1)加少量硅油，冰磨40分钟，然后加入34.1份中性的1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸(式3)的水溶液进行缩合反应(此反应控制条件T＝10℃、PH＝4)，直到反应完全得溶液I，将22.3份2-萘胺-5-磺酸(式2-8)溶于盐酸水溶液中打浆1小时，随后用冰降温T＝5℃，然后加入30％的亚硝酸钠溶液进行重氮化反应2小时，得溶液II；接着将溶液II在50分钟内加入到溶液I中，并维持T＝10℃、PH＝7进行偶合反应，直到检测不出重氮盐为反应完全，得偶合溶液III。最后向体系加入10.7份N-甲基苯胺(式5-1)进行第二次缩合(此反应控制条件T＝48℃、PH＝6)，缩合反应6小时。然后再纳膜过滤，先用板框压滤机过滤，除去不溶性杂质，然后进行纳膜过滤系统，除去大部分无机盐和水及少部分副产物，即可得到符合通式(1)的红色染料(1-2)，
Figure A200910009187D00101
实施例3，染料制备：
将13.6份氰脲酰氟(式4-1)加少量硅油，冰磨40分钟，然后加入34.1份中性的1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸(式3)的水溶液进行缩合反应(此反应控制条件T＝10℃、PH＝4)，直到反应完全，得溶液I；将22.3份2-萘胺-1-磺酸(式2-1)溶于盐酸水溶液中打浆1小时，随后用冰降温T＝5℃，然后加入30％的亚硝酸钠溶液进行重氮化反应2小时得溶液II，接着将溶液II在50分钟内加入到溶液I中，并维持T＝10℃、PH＝7进行偶合反应，直到检测不出重氮盐为反应完全，得偶合溶液III。最后向体系加入12.1份N-乙基苯胺(式5-2)进行第二次缩合(此反应控制条件T＝48℃、PH＝6)，缩合反应6小时。然后再钠膜过滤，先用板框压滤机过滤，除去不溶性杂质，然后进行纳膜过滤系统，除去大部分无机盐和水及少部分副产物，即可得到符合通式(1)的红色染料(1-3)，
Figure A200910009187D00102
实施例4，染料制备：
将18.45份氰脲酰氯(式4-2)加少量硅油，冰磨40分钟，然后加入34.1份中性的1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸(式3)的水溶液进行缩合反应(此反应控制条件T＝10℃、PH＝4)，直到反应完全，得溶液I；将30.3份2-萘胺-1，5-二磺酸(式2-3)溶于盐酸水溶液中打浆1小时，随后用冰降温T＝5℃，然后加入30％的亚硝酸钠溶液进行重氮化反应2小时，得溶液II，接着将溶液II在50分钟内加入到溶液I中，并维持T＝10℃、PH＝7进行偶合反应，直到检测不出重氮盐为反应完全，得偶合溶液III。最后向体系加入10.7份N-甲基苯胺(式5-1)进行第二次缩合(此反应控制条件T＝48℃、PH＝6)，缩合反应6小时。然后再纳膜过滤，先用板框压滤机过滤，除去不溶性杂质，然后进行纳膜过滤系统，除去大部分无机盐和水及少部分副产物，即可得到符合通式(1)的红色染料(1-4)，
Figure A200910009187D00111
实施例5-11，染料制备：
按照实施例1-4的方式，选取符合通式(2)、(3)、(4)、(5)的中间体，也可以得到下述符合通式(1)的染料，它们都能将纤维材料印染成红色。
Figure A200910009187D00112
Figure A200910009187D00121
实施例12，染色：
将4份染料(1-1)溶于50份水中经充分搅拌后，用此溶液浸渍棉织物，使棉织物的轧余率为80％然后烘干，接着在室温用含50g/l的碳酸钠溶液和200g/l的氯化钠溶液浸渍该织物，然后用轧辊轧压使织物的轧余率为80％，染过的织物在100-102℃的饱和水蒸汽中汽蒸3分钟后漂洗，在沸腾下用非离子型洗涤剂皂洗15分钟，再漂洗并干燥。
实施例13，染色：
将6份染料(1-5)溶于1000份水中，加入18份小苏打1份渗透剂JFC，将棉织物用此染液浸染，使其增重75-85％，然后干燥，随后在20℃时用含有15份磷酸三钠、15份氯化钠的溶液浸渍，并且染色品在101-102℃汽蒸60秒钟后水洗，然后用5份非离子型净洗剂沸腾皂洗10分钟，再水洗并烘干。
实施例14，印花：
借助快速搅拌，将3份染料(1-1)在快速搅拌下加入到50份8％的海藻酸钠糊中，加入27份水、20份尿素、1份防染色盐(间硝基苯磺酸钠)和2份小苏打。用此制得的印花浆印花棉织物，干燥所形成的印花物并于103℃下在饱和蒸汽中汽蒸2分钟，然后水洗并干燥印花织物。
实施例15，印花：
借助快速搅拌，将4份染料(1-2)撒入100份含有50份5％的海藻酸钠增稠剂、27.8份水、20份尿素、1份间-硝基苯磺酸钠及1.2份碳酸氢钠原浆中，用按此方法制得的印花色浆对棉织物进行印花，然后用100-102℃的饱和水蒸汽汽蒸2-3分钟，然后漂洗，如果需要可在沸腾下皂洗，再次漂洗并干燥。
本发明的红色活性染料对纤维材料实施染色或印花的性能指标检测如下：
Figure A200910009187D00131

Claims (10)

1.一种红色活性染料，其特征是它是包括通式(1)的染料：
其中：
R是氢原子、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基；
X是-F、-Cl或-Br；
m为1-2的数字。
2.根据权利要求1所述的红色活性染料，其特征是：X为-F或-Cl。
3.根据权利要求1所述的红色活性染料的制备方法，其特征是：所用的原料包括下述各式的化合物：
Figure A200910009187C00022
其制备方法是：将式(4)的化合物加入冰/水及硅油，加以冰磨，然后加入中性的式(3)的化合物的水溶液，进行缩合反应，控制条件为T＝10-15℃，PH＝3-5，直到反应完全，得溶液I；将式(2)的化合物溶于盐酸的水溶液中打浆，随后用冰降温至5-8℃，接着加入30％的亚硝酸钠进行重氮化反应得溶液II；将溶液II加入到溶液I中，并维持T＝12-15℃、PH＝6-8，进行偶合反应，得偶合溶液III；最后将式(5)的化合物加入到偶合溶液III中进行第二次缩合反应，维持PH＝5-7，温度为30-50℃，即可得到符合通式(1)的红色染料。
4.根据权利要求3所述的红色活性染料的制备方法，其特征是：所述的各式的化合物选用是：
所述的式(2)化合物选自下式之一：
Figure A200910009187C00031
所述的式(4)化合物选自下式之一：
Figure A200910009187C00032
所述的式(5)化合物选自下式之一：
Figure A200910009187C00033
5.根据权利要求1所述的红色活性染料，其特征是它是染料式(1-1)：
Figure A200910009187C00034
6.根据权利要求1所述的红色活性染料，其特征是它是染料式(1-2)：
Figure A200910009187C00041
7.根据权利要求1所述的红色活性染料，其特征是它是染料式(1-3)：
Figure A200910009187C00042
8.根据权利要求1所述的红色活性染料，其特征是它是染料式(1-4)：
Figure A200910009187C00043
9.根据权利要求1所述的红色活性染料，其特征是它是染料式(1-5)：
Figure A200910009187C00044
10.根据权利要求1-2、5-9所述的任一红色活性染料，其特征是：它适合于对纤维材料实施染色或印花。
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