CN102212275A - 一种复合活性蓝染料 - Google Patents

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CN102212275A CN2011100852421A CN201110085242A CN102212275A CN 102212275 A CN102212275 A CN 102212275A CN 2011100852421 A CN2011100852421 A CN 2011100852421A CN 201110085242 A CN201110085242 A CN 201110085242A CN 102212275 A CN102212275 A CN 102212275A
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王高峰
蒋志平
吴祖望
王专
林莉
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Abstract

本发明公开了一种复合活性蓝染料,所述复合活性蓝染料主要由两种不同的如I所示的活性染料U和V组成,基于所述的U和V,U的质量百分分数为5~95%,V的质量百分分数为5~95%。本发明提供的复合活性蓝染料,在通常应用的中浅色染色深度下染色时,具有良好的固色率、提升力、耐碱性和满意的日晒牢度及耐洗牢度,提高了产品质量。该染料特别适用于纤维素纤维、蛋白质纤维和聚酰胺纤维的竭染染色。实现了良好的匀染性,保证轧染前后色泽的一致性。

Description

一种复合活性蓝染料
技术领域
本发明涉及一种精细化工领域的活性染料,特别涉及一种复合活性蓝染料。
背景技术
型蓝色复合双活性基活性染料具有色光鲜艳、牢度好等优点,例如C.I.活性蓝221被选为一氯三嗪和乙烯砜型复合双活性基活性染料(M型)浅、中色三原色的蓝色组分。市场需求量较大。
Figure BDA0000053987700000012
铜络甲
Figure BDA0000053987700000013
母体赋予了染料耐光和平面性良好的特性,染料有较高的对纤维的亲和力。但也正由于良好的平面性导致染料易于自我缔合,染料不易从纤维表面扩散到纤维内部纤维素分子微隙中,固色率和湿处理牢度都有一定影响。C.I.活性蓝221分子中采用N-乙基-4-β-硫酸酯乙基砜基-苯胺为尾基,利用乙基的空间作用使尾基的苯环与三嗪环之间有某种程度的扭转,分子共平面性受到一定的破坏,因而C.I.活性蓝221具有较好的提升力和染深性,但是在中低色度下上染率和固色率不够理想。
发明内容
本发明利用母体结构相近但局部结构进行修饰的两种不同结构铜络甲
Figure BDA0000053987700000021
活性染料加以复配,参与复配的组分染料由于对纤维的亲和力和反应性的差异,染色性能得到了互补;另外,由于不同结构的甲
Figure BDA0000053987700000022
染料构型上的差异,减少了同种分子之间的缔合,在某一合理的比例范围内的混合物染色时,比相同用量的其中任一组分染料在同一织物上得色量高,即具有所谓的协同增效作用。令染料在中浅色度下染色具有良好的上染性、固色率和良好的提升力。
本发明涉及一种复合活性蓝染料,所述复合活性蓝染料主要由两种不同的如I所示的活性染料U和V组成,基于所述的U和V,U的质量百分分数为5~95%,,V的质量百分分数为5~95%:
C-R
I
式I中:C的结构通式为:
Figure BDA0000053987700000023
式I中:R的结构通式为:
Figure BDA0000053987700000031
其中:
式I中:W1、W2、W3、W4各自独立为H或SO3Ma
X为Cl或F;
E为H或C1~C4的烷基;
Z为
Figure BDA0000053987700000032
-C2H4SO2Yc或-C2H4OC2H4Yd,其中Ya、Yb、Yc、Yd各自独立为-CH2CH2Cl、-CH2CH2OH或-CH2CH2OSO3Mb;Ma或Mb各自独立为H、Li、Na或K。
所述复合活性蓝染料还可以包括助剂,具体的,所述复合活性蓝染料由两种不同的如I所示的活性染料U和V以及助剂组成。所述助剂的质量通常为U和V的总质量的75~90%。所述的助剂可以是分散剂、扩散剂或填充剂中的任意一种或两种以上的组合,染料的助剂可以在制备复合活性蓝染料时加入活性染料U和V中,也可以在使用前以活性染料U和V的组合加上助剂后使用。
所述的助剂通常为元明粉、六偏磷酸钠、甲基萘磺酸甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩合物中的一种或两种以上的混合物,助剂的加入量以及加入方式是本领域技术人员公知的。
进一步,本发明所述复合活性蓝染料主要由两种不同的如I所示的活性染料U和V组成,基于所述的U和V,U的质量百分分数为25~85%,余量为V。
更进一步,本发明所述的复合活性蓝染料中,如I所示的活性染料为下列之一:
  活性染料代号   C   R
  101   C-1   R-01
  102   C-1   R-02
  103   C-1   R-03
  104   C-1   R-04
  105   C-1   R-05
  106   C-1   R-06
  107   C-1   R-07
  108   C-1   R-08
  109   C-1   R-09
  110   C-1   R-10
  111   C-1   R-11
  112   C-1   R-12
  113   C-1   R-13
  114   C-1   R-14
  115   C-1   R-15
  116   C-1   R-16
  117   C-1   R-17
  118   C-1   R-18
  119   C-1   R-19
  120   C-1   R-20
  201   C-2   R-01
  202   C-2   R-02
  203   C-2   R-03
  204   C-2   R-04
  205   C-2   R-05
  206   C-2   R-06
  207   C-2   R-07
  208   C-2   R-08
  209   C-2   R-09
  210   C-2   R-10
  211   C-2   R-11
  212   C-2   R-12
  213   C-2   R-13
  214   C-2   R-14
  215   C-2   R-15
  216   C-2   R-16
  217   C-2   R-17
  218   C-2   R-18
  219   C-2   R-19
  220   C-2   R-20
  301   C-3   R-01
  302   C-3   R-02
  303   C-3   R-03
  304   C-3   R-04
  305   C-3   R-05
  306   C-3   R-06
  307   C-3   R-07
  308   C-3   R-08
  309   C-3   R-09
  310   C-3   R-10
  311   C-3   R-11
  312   C-3   R-12
  313   C-3   R-13
  314   C-3   R-14
  315   C-3   R-15
  316   C-3   R-16
  317   C-3   R-17
  318   C-3   R-18
  319   C-3   R-19
  320   C-3   R-20
  401   C-4   R-01
  402   C-4   R-02
  403   C-4   R-03
  404   C-4   R-04
  405   C-4   R-05
  406   C-4   R-06
  407   C-4   R-07
  408   C-4   R-08
  409   C-4   R-09
  410   C-4   R-10
  411   C-4   R-11
  412   C-4   R-12
  413   C-4   R-13
  414   C-4   R-14
  415   C-4   R-15
  416   C-4   R-16
  417   C-4   R-17
  418   C-4   R-18
  419   C-4   R-19
  420   C-4   R-20
所述的C-1、C-2、C-3或C-4如下所示:
所述的R-1~R-20如下所示:
Figure BDA0000053987700000071
Figure BDA0000053987700000081
Figure BDA0000053987700000091
更进一步,所述的复合活性蓝染料中,活性染料U与V的组成及配比为下列复合活性蓝染料之一:
Figure BDA0000053987700000101
所述如式I所示的活性染料可按以下制备方法制得:如式II所示的母体染料(又称色基)与如式III所示的活性基A和式IV所示的活性基B缩合制得。
Figure BDA0000053987700000102
所述式II中,W1、W2、W3、W4各自独立为H或SO3Ma
式III中,X为Cl或F;
式IV中,R为H或C1~C4的烷基;
Z  为
Figure BDA0000053987700000103
-C2H4SO2Yc或-C2H4OC2H4Yd,其中Ya、Yb、Yc、Yd各自独立为-CH2CH2Cl、-CH2CH2OH或-CH2CH2OSO3Mb
Ma或Mb各自独立为H、Li、Na或K。
更具体的,所述制备方法为下列之一:
(a)如式III所示的活性基A溶于水,然后加入如式IV所示的活性基B,在0~10℃下进行第一次缩合反应,反应过程中加15%碳酸钠溶液控制反应液的pH值为2~4,跟踪监测至第一次缩合反应结束,反应液中加入如式II所示的色基,升温至40~50℃进行第二次缩合反应,反应过程中加15%碳酸钠溶液控制反应液的pH值为5~6,跟踪监测至第二次缩合反应结束,反应液直接喷雾干燥得到如I所示的活性染料;如式III所示的活性基A与水的质量比为1∶10~15,如式II所示的色基,如式III所示的活性基A与如式IV所示的活性基B的物质的量之比为1∶1.1~1.5∶1.1~1.5;
(b)如式II所示的色基溶于水,然后在0~2℃下与如式III所示的活性基A进行第一次缩合反应,用纯碱溶液控制反应液pH值为4~6,跟踪监测至第一次缩合反应结束,反应液中加入如式IV所示的活性基B,在温度为25~30℃下进行第二次缩合反应,用15%碳酸钠溶液控制反应液pH值为6~8,跟踪监测至第二次缩合反应结束,反应液直接喷雾干燥得到如I所示的活性染料;如式II所示的色基与水的质量比为1∶8~12,如式II所示的色基,如式III所示的活性基A与如式IV所示的活性基B的物质的量之比为1∶1.1~1.5∶1.1~1.5。
所述制备方法是本领域技术人员公知的制备方法。制得的如I所示的活性染料中的任意两种进行混合,混合方式可以是干法混拼或湿法混拼,干法混拼就是两种粉状染料在混合机中直接搅拌混合,湿法混拼是将两种粉状染料一起溶解成浓溶液,共同喷干。
在两种组分染料具有相同的色基基团或相同的活性基团的情况下,更为方便和有效的方法是用同一母体染料与一定比例的两种活性基或用一定比例的两种母体染料与同一活性基进行一锅缩合,然后进行喷干。这种方法得到的混合物更均匀,染料性能更好。但对合成工艺要求也更高,操作要更精细。本领域技术人员根据两种染料的实际情况,应当能够实施这种同时制备两种组分染料的方法。
本发明筛选两种结构和性能相近的活性染料加以复配,所得到的混合物用助剂萘磺酸甲醛缩合物或甲基萘磺酸甲醛缩合物及元明粉标准化后,可以得到染深性、提升力、各项牢度俱佳的蓝色活性染料。在适宜的比例混合下,在中浅色度染色时,具有比其相同用量的单一组分染料在同一条件下染色更深的增效效果。
本发明的蓝色复合活性染料适宜于染天然纤维,如棉、麻、再生纤维,也同样适用于蛋白质纤维和聚酰胺纤维。上述纺织品纤维可呈各种形式,如纤维、纱、织物或针织品。浸染是将被染物在指定配方的染浴中吸附后,再用碱处理固色,染色和固色温度为50~70℃,最好是60℃。浸染是将被染物在电解质存在的染浴中吸附,元明粉用量一般为40-80g/L。固色用碱一般为15-25g/L纯碱。染料的吸尽率和固色率高、提升力好,组分的配伍性好,染色过程中色光较稳定,且具有很好的得色深度。
本发明提供了一种复合活性蓝染料,在通常应用的中浅色染色深度下染色时,具有良好的固色率、提升力、耐碱性和满意的日晒牢度及耐洗牢度,提高了产品质量。该染料特别适用于纤维素纤维、蛋白质纤维和聚酰胺纤维的竭染染色。实现了良好的匀染性,保证轧染前后色泽的一致性。
具体实施方式:
组分染料合成实例
实施例1
36.9g三聚氯氰与500g冰水冰磨打浆,在0~5℃下将56.2g3-β-硫酸酯乙基砜基苯胺(间位酯)加入到三聚氯氰打浆液中进行第一次缩合。一缩反应在0~10℃进行,反应过程中用15%碳酸钠溶液维持pH=2~4,反应到氨基值≤0.5%为终点。
向上述一缩反应液中加入119.2g式a所示色基,升温至40~50℃,加纯碱溶液维持pH=5~6进行第二次缩合至反应完毕,HPLC归一化测定主产物含量在95%以上。反应液直接喷干,得染料101。
Figure BDA0000053987700000131
实施例2
用56.2g 4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺(对位酯)代替实施例1中的间位酯,可得到染料102。
实施例3
用61.8g式b所示的N-乙基对位酯代替实施例1中的间位酯,可得到染料103。
实施例4
用61.8g式c所示的N-乙基间位酯代替实施例1中的间位酯,可得到染料104。
Figure BDA0000053987700000142
实施例5
119.2g式d所示的色基加1000g水溶解后,降温至0℃,滴加27g三聚氟氰进行第一次缩合,控制反应温度0~2℃,用15%碳酸钠溶液维持弱酸性,HPLC检测色基含量≤2%为反应终点。
向上述一缩反应液中加入34.2g氯乙基砜基乙胺进行第二次缩合。控制反应温度25~30℃,用15%碳酸钠溶液维持pH=6~8反应至终点,HPLC检测二缩主产物含量在90%以上。反应液直接喷干,得染料217。
Figure BDA0000053987700000143
Figure BDA0000053987700000151
实施例6
用70.4gN-(对氨基苯甲酰)-2-(β-硫酸酯羟乙基砜基)乙胺代替实施例5中的氯乙基砜基乙胺,可得到染料213。
Figure BDA0000053987700000152
其余染料可以仿照上述合成方法合成。
染料混合物制备实例
实施例7
将170g染料103和30g染料101及20g甲基萘磺酸甲醛缩合物溶于780g水中,搅拌均匀后,喷雾干燥。所得染料在纤维素纤维上染色时,可得到鲜艳的蓝色,染料的固色率高,提升力好,各方面牢度优异,与其单一的组分染料相比,具有良好的增深作用。
实施例8
将180g染料104和20g染料102及20g甲基萘磺酸甲醛缩合物溶于780g水中,搅拌均匀后,喷雾干燥。所得染料在纤维素纤维上染色时,可得到鲜艳的蓝色,染料的固色率高,提升力好,各方面牢度优异,且具有良好的增深作用。
实施例9
将140g染料217和60g染料213及20g甲基萘磺酸甲醛缩合物溶于780g水中,搅拌均匀后,喷雾干燥。所得染料在纤维素纤维上染色时,可得到鲜艳的蓝色,染料的固色率高,提升力好,各方面牢度优异,且具有良好的增深作用。
实施例10
36.9g三聚氯氰与500g冰水冰磨打浆,在0~5℃下将46.4g式b所示的N-乙基对位酯和14.1g4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺(对位酯)加入到三聚氯氰打浆液中进行第一次缩合。一缩反应在0~10℃进行,反应过程中用15%碳酸钠溶液维持pH=2~4反应到终点。
向上述一缩反应液中加入119.2g式a所示的色基,升温至40~50℃,加纯碱溶液维持pH=5~6进行第二次缩合至反应完毕,HPLC归一化测定主产物含量在95%以上。反应液直接喷干,得到含有45.5g染料102和232g染料103的混合物,然后加入26.5g甲基萘磺酸甲醛缩合物溶于780g水中,搅拌均匀后,喷雾干燥。所得染料在纤维素纤维上染色时,可得到鲜艳的蓝色,染料的固色率高,提升力好,各方面牢度好。
实施例11
36.9g三聚氯氰与500g冰水冰磨打浆,在0~5℃下将61.8g式b所示的N-乙基对位酯加入到三聚氯氰打浆液中进行第一次缩合。一缩反应在0~10℃进行,反应过程中用15%碳酸钠溶液维持pH=2~4反应到终点。
向上述一缩反应液中加入89.4g式a所示的色基和33.8g式e所示的色基,升温至40~50℃,加纯碱溶液维持pH=5~6进行第二次缩合至反应完毕,HPLC归一化测定主产物含量在95%以上。反应液直接喷干,得到含有72g染料303和205.5g染料103的混合物,然后加入27g甲基萘磺酸甲醛缩合物溶于780g水中,搅拌均匀后,喷雾干燥。所得染料在纤维素纤维上染色时,可得到鲜艳的蓝色,染料的固色率高,提升力好,各方面牢度好。
Figure BDA0000053987700000171
实施例12
119.2g式a所示的色基加1000g水溶解后,降温至0℃,滴加27g三聚氟氰进行第一次缩合,控制反应温度0~2℃,用15%碳酸钠溶液维持弱酸性,HPLC检测色基含量≤2%为反应终点。
向上述一缩反应液中加入35.0g β-硫酸酯羟乙基砜基乙胺和17.6g N-(间氨基苯甲酰)-2-(β-硫酸酯羟乙基砜基)乙胺进行第二次缩合。控制反应温度15~40℃,用15%碳酸钠溶液维持pH=6~8反应至终点,HPLC检测二缩产物含量在90%以上。反应液直接喷干,得到含有70g染料113和135g染料115的混合物,然后加入21g甲基萘磺酸甲醛缩合物溶于780g水中,搅拌均匀后,喷雾干燥。所得染料在纤维素纤维上染色时,可得到鲜艳的蓝色,染料的固色率高,提升力好,各方面牢度好。
实施例13-30
实施例13-30的染料合成参照实施例1-6方法进行,复配工艺参照实施例7-12的方法进行。所用的组分染料如下表1所示。
表1实施例13-30的染料组成
Figure BDA0000053987700000181
实施例31
100g棉布,40℃下用4g实施例8得到的染料染色。染裕中含60g/L元明粉,浴比为40∶1。40℃入染,20min内升温至60℃,加入80g纯碱,在60℃下固色60分钟。染色织物经水洗、皂煮、干燥,得到的蓝色棉布,对得到的棉布进行耐光(氙灯),耐洗95℃,耐汗渍,耐摩擦,耐热压200℃等色牢度检测,以及溶解度等染色性能检测,并与同样质量的染料104和102进行对比,结果如下表2:
表2色牢度评级和溶解度
Figure BDA0000053987700000191

Claims (6)

1.一种复合活性蓝染料,所述复合活性蓝染料主要由两种不同的如I所示的活性染料U和V组成,基于所述的U和V,U的质量百分分数为5~95%,V的质量百分分数为5~95%:
C-R
I
式I中:C的结构通式为:
Figure FDA0000053987690000011
式I中:R的结构通式为:
Figure FDA0000053987690000012
其中:W1、W2、W3、W4各自独立为H或SO3Ma
X为Cl或F;
E为H或C1~C4的烷基;
Z为
Figure FDA0000053987690000013
-C2H4SO2Yc或-C2H4OC2H4Yd,其中Ya、Yb、Yc、Yd各自独立为-CH2CH2Cl、-CH2CH2OH或-CH2CH2OSO3Mb;Ma或Mb各自独立为H、Li、Na或K。
2.如权利要求1所述的复合活性蓝染料,其特征在于所述复合活性蓝染料由两种不同的如I所示的活性染料U和V以及助剂组成。
3.如权利要求2所述的复合活性蓝染料,其特征在于所述助剂的质量为U和V的总质量的75~90%。
4.如权利要求1所述的复合活性蓝染料,其特征在于所述复合活性蓝染料主要由两种不同的如I所示的活性染料U和V组成,基于所述的U和V,U的质量百分分数为25~85%,余量为V。
5.如权利要求1~3之一所述的复合活性蓝染料,其特征在于如I所示的活性染料为下列之一:
Figure FDA0000053987690000021
Figure FDA0000053987690000031
Figure FDA0000053987690000041
所述的C-1、C-2、C-3或C-4如下所示:
Figure FDA0000053987690000042
Figure FDA0000053987690000051
所述的R-1~R-20如下所示:
Figure FDA0000053987690000052
Figure FDA0000053987690000061
Figure FDA0000053987690000071
Figure FDA0000053987690000081
6.如权利要求5所述的复合活性蓝染料,其特征在于所述复合活性蓝染料中的活性染料U与V的组成及配比为下列之一:
Figure FDA0000053987690000082
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