CN102153885A - 一种液体靛蓝染料的制备方法及产品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液体靛蓝染料的制备方法，包括：将固含量为20％～50％的靛蓝滤饼打浆，向浆液中加入分散剂或扩散剂，对得到的混合物进行微粒化处理0.5～10小时，过滤得到液体靛蓝染料；其中分散剂或扩散剂的加入量为靛蓝滤饼干重的0.02～1倍。该方法使用过程中没有粉尘污染、劳动强度低、便于自动化操作、工作环境好、色相稳定等特点，同时在生产过程中，能降低能源消耗，缩合生产周期，提高生产效率，降低劳动强度，降低生产成本和三废的排放，提高产品在市场竞争力。

Description

一种液体靛蓝染料的制备方法及产品

技术领域

本发明属于精细化工还原染料技术领域，具体是涉及一种液体靛蓝染料的制备方法以及由该方法制备得到的产品。

背景技术

靛蓝染料是不溶于水的多环芳香族化合物，他们分子结构的基本特征是在分子共轭双键系统中含有二个羰基，且羰基的碳原子必须是芳环中的碳原子，羰基在碱性溶液中与保险粉相作用而被还原，转变为羟基，羟基化合物为隐色酸，并可转变为可溶于水的还原体钠盐，即隐色体。

靛蓝染料的染色过程是经过还原和氧化两个化学反应，染色时吸附在纤维上的隐色体经空气或其他氧化剂的氧化，转化为不溶性的还原染料而固着在纤维上，从而使纤维染上颜色。靛蓝不溶于水、醇、醚和苯；在非极性溶剂中仅溶解10^-5mol/L，溶液呈红色至红紫色，在稀酸或稀碱溶液中都几乎不溶解，但可溶于浓硫酸，也溶于沸腾的苯酚、硝基苯或苯胺中。在290℃时升华，390～392℃时分解。

靛蓝是还原染料中产量最大的品种，靛蓝除用于棉布着色外，还可用于染羊毛、丝麻、粘胶纤维以及涤纶、涤棉等织物，特别是牛仔布染色用量最大。

靛蓝染料的制剂发展也较快，目前有靛蓝块剂、粉剂和可湿性粉、粒状，其后处理的过程中主要通过以下两种方法制得。一种是将洗净后的靛蓝直接烘干得到靛蓝原粉，另一种是将洗净后的靛蓝加入MF助剂，打浆成靛蓝浆料，经喷雾干燥而得可湿性颗粒状或粉状靛蓝。这两种方法制备的靛蓝，存在着干燥过程中能源消耗大，设备投资大(特别是可湿性靛蓝)，产品在包装及使用过程中有粉尘，使用不方便，产品加水化料后容易出现靛蓝沉降现象等缺点。

发明内容

本发明提供了一种液体靛蓝染料的制备方法，该方法步骤简单，省去了干燥过程，降低了制备成本；制备过程中避免了粉尘的污染，改善了工人的劳动环境和降低了环境污染。

本发明还提供了由上述制备方法制备得到的液体靛蓝染料，该液体靛蓝染料质量稳定，使用方便且环境友好，同时得到的染料的各项牢度性能均优，尤其是上色率得到了明显提高。

一种液体靛蓝染料的制备方法，包括：将固含量为20％～50％的靛蓝滤饼打浆，向浆液中加入分散剂或扩散剂，对得到的混合物进行微粒化处理0.5～10小时，过滤得到液体靛蓝染料；

其中分散剂或扩散剂的加入量为靛蓝滤饼干重的0.02～1倍。

所述的分散剂或扩散剂为染料行业常用的分散剂和扩散剂，优选的分散剂或扩散剂包括下列之一或其中两种以上的混合物：甲基萘磺酸甲醛缩合物(分散剂MF)、萘磺酸甲醛缩合物(扩散剂NNO)、木质素磺酸钠(木质素83A、85A)、苄基萘磺酸甲醛缩合物(扩散剂CNF)。分散剂或扩散剂的存在防止染料微粒之间团聚的发生，保证后续微粒化处理后的体系的稳定性。

所述的微粒化处理可选用常规的微粒化处理过程，可选择利用砂磨锅、砂磨机或研磨机对染料进行处理。染料颗粒在微粒化处理后以微颗粒的形式存在，增强了后续染色过程中染料的染色性能和染色强度。

所述的过滤过程可采用200-300目双层筛网过滤，保证得到的液体靛蓝染料中染料颗粒尺寸较小。

一种由上述方法制备得到的液体靛蓝染料，其固含率为20％～67％，液体中染料的粒径小于等于80μm。实验表明该液体靛蓝染料不易沉降、稳定性能好。

所用的靛蓝滤饼可采用市售产品，也可由现有方法制备；采用由现有方法制备时，一般采用将经苯胺基乙腈水解制得的苯基甘氨酸钾(钠)盐，然后经钠氨化、碱熔、氧化、过滤水洗得到。

本发明的有益效果体现在：

(1)采用本发明的制备方法使用过程中没有粉尘污染、劳动强度低、便于自动化操作、工作环境好、色相稳定等特点，同时在生产过程中，能降低能源消耗，缩合生产周期，提高生产效率，降低劳动强度，降低生产成本和三废的排放，提高产品在市场竞争力。

(2)采用本发明所述方法制得的液状靛蓝染料，具有不易沉降、稳定性能好等特点；且用于染色时，各项染色性能均较优。

具体实施方式

以下结合实施例以本发明作进一步具体描述，但不局限于此。

实施例中所用的原料，除另有说明外，均为适合分散剂、扩散剂均为染料或纺织印染使用的市售工业品或复配物。

实施例1～6中使用的靛蓝滤饼的制备方法为：

①苯胺基乙腈水解：在苯胺基乙腈水解的反应釜中，加入已配制好的碱度为220-235g/L氢氧化钾溶液，升温至50℃，投入苯胺基乙腈1150kg，缓慢升温至100-105℃，得到苯基甘氨酸钾盐，干燥，得到苯基甘氨酸钾盐干品为1550kg。

②氨基钠的合成：在钠氨化反应釜中，投入蜡封的金属钠，升温至300℃，通入已干燥过的氨气，得到氨基钠。

③碱熔：将已脱水的混合碱(NaOH+KOH+K₂CO₃+Na₂CO₃)加入碱熔釜中，加毕，向碱熔釜中压入已备好的氨基钠，然后在190-220℃下缓慢地加入已干燥好的苯基甘氨酸钾盐845kg，控制压力为0.3-0.4Mpa。加毕，保温反应1小时，放入氧化锅。

④氧化：在氧化锅中放入适量的底水，开启搅拌，放入已制备好的碱熔物，放毕，开启鼓风机氧化，控制温度为65-75℃。氧化时间为2-3小时，取样分析，分析合格后压滤，水洗。得到靛蓝滤饼，水份为50-80％，折干为520kg。

实施例1：

在1000ml的砂磨机中加入石英砂1000g和已洗净的靛蓝滤饼200g(折干50g)，打浆，加入分散剂MF5g，粉碎0.5小时，将研磨好的浆液通过200目的双层筛网过滤，得到粒径70μm、固含量为25.67％的液体靛蓝染料。

实施例2：

在1000ml的砂磨机中加入石英砂800g和已洗净的靛蓝滤饼120g(折干50g)，打浆，加入分散剂MF10g，粉碎3小时，将研磨好的浆液通过300目的双层筛网过滤，得到粒径50μm、固含量为45.31％的液体靛蓝染料。

实施例3：

在1000ml的砂磨机中加入石英砂500g和已洗净的靛蓝滤饼100g(折干50g)，打浆，加入分散剂MF50g，粉碎2小时，将研磨好的浆液通过300目的双层筛网过滤，得到52μm、固含量为61.5％的液体靛蓝染料。

实施例4：

在1000ml的砂磨机中加入玻璃珠500g和已洗净的靛蓝滤饼180g(折干50g)，打浆，加入扩散剂NNO30g，粉碎5小时，将研磨好的浆液通过300目的双层筛网过滤，得到粒径51μm、固含量为35.66％的液体靛蓝染料。

实施例5：

在1000ml的砂磨机中加入玻璃珠400g和已洗净的靛蓝滤饼150g(折干50g)，打浆，加入木质素磺酸钠25g，粉碎8小时，将研磨好的浆液通过200目的双层筛网过滤，得到粒径75μm、固含量为40.52％的液体靛蓝染料。

实施例6：

在1000ml的砂磨机中加入石英砂800g和已洗净的靛蓝滤饼200g(折干50g)，打浆，加入扩散剂CNF15g，粉碎1.5小时，将研磨好的浆液通过300目的双层筛网过滤，得到粒径48μm、固含量为29.46％的液体靛蓝染料。

性能测试例：

取染料组分含量为93％的常规靛蓝0.2g作为对比样品，然后再按照同样的折合量分别称取实施例1～6制备得到的靛蓝染料样品，，进行比较染色。染色方法为：将称取的样品分别置于300ml的染缸中，分别加85％的保险粉1g、35％的氢氧化钠3ml、10％渗透剂BX 1ml、95％乙醇1ml，调成浆状，加入蒸馏水50ml，水浴升温至60℃再加入保险粉1g，搅拌均匀。还原15分钟还原液呈黄绿色时再加入预先准备的预备液150ml，当染液温度降至25～30℃时，将处理好的棉纱或棉布依次放入各染缸，染色45分钟。染毕取出悬挂于室内空气流通处，氧化15分钟然后水洗，水洗后浸入0.2％的乙酸溶液1～2分钟，取出用水洗净，干燥。用测色仪测其色光、强度。染后脚水测其COD_cr。COD_cr的检测方法采用化学需氧量测定方法-重铬酸钾法，测定结果见表1：

表1

从以上实施例和对比样品比较可以看出，本发明通过在靛蓝滤饼中添加分散剂经微粒化处理后制成液体靛蓝，使用后的印染废水COD_cr也降低，减少印染废水的处理难度和对环境的污染；另外本发明制备得到的靛蓝染料上染率较高；同时与传统采用直接喷雾干燥得到的靛蓝相比，每吨染料可节煤200公斤，降低生产成本和产品消耗，提高靛蓝在市场上的竞争力。

Claims (6)

1.一种液体靛蓝染料的制备方法，包括：将固含量为20％～50％的靛蓝滤饼打浆，向浆液中加入分散剂或扩散剂，对得到的混合物进行微粒化处理0.5～10小时，过滤得到液体靛蓝染料；其中分散剂或扩散剂的加入量为靛蓝滤饼干重的0.02～1倍。

2.根据权利要求1所述的液体靛蓝染料的制备方法，其特征在于，所述的分散剂或扩散剂包括甲基萘磺酸甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸钠和苄基萘磺酸甲醛缩合物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的液体靛蓝染料的制备方法，其特征在于，所述的微粒化处理包括砂磨锅砂磨处理、砂磨机砂磨处理或研磨机研磨处理。

4.根据权利要求1所述的液体靛蓝染料的制备方法，其特征在于，所述的液体靛蓝染料采用200-300目双层筛网过滤。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的制备方法制备得到的液体靛蓝染料。

6.根据权利要求5所述的液体靛蓝染料，其特征在于，所述的液体靛蓝染料的固含率为20％～67％，液体中染料的粒径小于等于80μm。