CN102504583A - 一种大红偶氮染料及其制备和使用 - Google Patents

Abstract

本发明是一种大红偶氮染料及其制备和使用，其中大红偶氮染料的结构式如下：

上式中，R为氢、乙酰基或磺基，X₁、X₂为卤素，Y为乙烯基或β-硫酸基乙基，m为C₁-C₄烷基，n为1-2的数字。该染料适用于染色和印刷纤维材料，如含羟基或含氮纤维材料，特别适用于染色棉纤维材料，染色品具有良好的牢度性能。用本发明的染料染色时，耗用无机盐和碱比常规染料少，属环保染料。

Description

一种大红偶氮染料及其制备和使用

技术领域

本发明涉及活性染料，特别是一种大红偶氮染料及其制备和使用。

背景技术

最近，使用活性染料实施染色的逐步普及，导致染色品的质量提高，同时也对染料的质量和染色工艺的提出了更高的要求，特别是对染料的应用性能方面。当今染料需要具有足够的直接性并同时具有良好的洗去未固定的染料便利性的活性染料，另外，所述染料应当具有良好的固色率和高活性，而且还需要良好坚牢度性能。已知的染料尚不能满足所有性能要求，仍有某些不足。

发明内容

本发明提供一种大红偶氮染料及其制备和使用方法，以解决上述的问题。本发明的活性染料是一种用于染色和印刷纤维材料具有高度品质的新型改性活性染料，具有高固色率和高纤维-染料结合稳定性，还具有良好综合坚牢度性能。本发明的活性染料不仅具有良好的耐光和耐汗渍性，同样具有极好的耐湿性及耐酸水解和耐碱性且具有优良的耐氯牢度和耐熨牢度，而且还具有极好的提升力、匀染性及良好的溶解度和洗脱性。用本发明的染料染色时，耗用无机盐和碱比常规染料少，属环保染料。

本发明染料是按如下技术方案实现的。本发明是一种大红偶氮染料，其结构式如下式(1)：

其中：R为氢、乙酰基、磺基，优选为氢和磺基。

X₁、X₂为卤素，如氟、氯、溴，优选为氟和氯，Y为乙烯基或β-硫酸基乙基。m为C₁-C₄的烷基。n为1-2的数字。

本发明还涉及用于制备所述的活性染料的方法，包括如下步骤：

(I)将如下的式(2)的化合物和式(3)的化合物分别与氰尿酰卤反应，分别得到式(4)的化合物和式(5)的化合物：

(II)将所得的式(4)、(5)化合物缩合式(6)的胺，得到本发明的活性染料：

H₂N(m)NH₂(6)；

式(2)到式(6)中的D、X、Y、m各自具有以上给出的定义。

因为上述操作步骤可以以不同顺序进行，所以两种不同的操作变量是可能的。各缩合反应可根据已知的方法进行，通常以水溶液的方式在例如0-50℃，特别是0-30℃，pH值为2-10，特别是3-9下进行，另外，最终产物任选可经历转化反应，这种转化反应可以是通过用稀氢氧化钠溶液处理，将存在于Y中的可乙烯化基团转化为基乙烯基形式，例如将β-硫酸基乙基磺酰基基团转化为乙烯基磺酰基基团，这种反应是已知的。式(2)、(3)的化合物是已知的化合物，可用类似已知化合物的方法制备。

根据本发明的式(1)的活性染料或者为游离酸的形式或者优选为其盐的形式。所考虑的盐可为碱金属、碱土金属和铵盐，以及有机胺的盐。可以提及钠、锂、钾和铵盐及一-、二-、三-乙醇胺的盐作为实例。

本发明的式(1)的化合物适于作为染色和印刷非常宽范围的材料，例如含羟基或含氮的纤维材料。可以提及的含氮纤维材料的实例为丝稠、皮革、羊毛、聚酰胺纤维和聚氨酯。根据本发明的活性染料特别适于染色和印刷所有种类的含纤维素纤维材料。这种含纤维素的纤维材料为例如天然纤维素纤维，如棉花、亚麻和大麻，以及纤维素和再生纤维素，优选棉花。根据本发明的活性染料也适于染色或印刷纤维素混合织物，例如棉花与聚酰胺纤维的混合物，或特别是棉花/聚酯混合纤维。

可以以各种方式，特别是以染料水溶液和染料印刷糊剂的形式将本发明的活性染料施用于纤维材料并固定在纤维上。它们适用于浸染方法和根据轧染方法的染色两者，根据这些方法用染料水溶液(任选含盐)浸渍物品，并且在用碱处理或在碱存在下处理后，染料固定，适当时采用热作用或通过在室温储存数小时进行。固定后，采用冷和热水漂洗染色品或印刷品，任选加入具有分散作用和促进未固定染料扩散的试剂。

本发明的活性染料以高活性、良好的固定能力和非常好的增深行为而著称。因此它们可以根据浸染方法在低染色温度使用并且在轧蒸方法中仅要求短的轧蒸时间。固色率高并且未固定染料可以容易地洗去，浸染率和固色率之间的差异非常小，也就是说皂洗损失非常低。本发明的染料也特别适用于印刷，特别是在棉花纤维上，但同样适用于印刷含氮纤维，例如羊毛或丝稠或含羊毛或丝稠的混合织物。

使用本发明的活性染料生产的染色品和印刷品在酸性和碱性范围均具有高的着色强度和高的纤维染料结合稳定性，并且另外具有良好的对光的牢度和非常好的湿牢度性能，例如对洗液、对水、对海水和对交染及对汗光的牢度，以及良好的对打褶、对热压及对摩擦的牢度。

本发明的活性染料也适合作为用于记录系统的色料。这种记录系统是例如市售的用于纸或纺织品印刷的喷墨打印机，或书写仪器，例如钢笔或圆环笔，且特别是喷墨打印机。为此目的，首先使本发明的活性染料成为适用于记录系统的形式。适当的形式例如用本发明的活性染料作为色料的水基油墨。油墨可以以常规方式通过在所需量的水中将喷墨印刷中的各常规组份混合在一起而制备。

所考虑的用于喷墨印刷的基材除了纸或塑料薄膜外，还包括如上述的含羟基或含氮的纤维材料，特别是含纤维素的纤维材料，优选为纺织品纤维材料。

综上所述，本发明染料适用于染色和印刷纤维材料，如含羟基或含氮纤维材料，特别适用于染色棉纤维材料，染色品具有良好的牢度性能。用本发明的染料染色时，耗用无机盐和碱比常规染料少，属环保染料。

具体实施方式

下列实施例说明本发明，除非另有指明，温度为摄氏度，份为重量份，百分比为重量百分比，重量份涉及以kg/l比表示的体积份。

实施例1，制备染料。按如下步骤操作：

a)在750份的冰水中搅拌，加入94.5份氰尿酰氯，加入润湿剂和0.5份磷酸二氢钠，并使用32％的盐酸将混合物调节至pH＝2.5，然后向其中加入160份下式的化合物的中性液反应混合物，在T＝0-2℃，pH＝4.5反应4小时，然后调节pH＝6.0-6.5反应2小时，

b)将30份的乙二胺中性液加到步骤a)获得的混合物中，用氢氧化钠溶液调节pH＝6.5，加热至30℃搅拌12小时。

c)将160份的下式化合物的中性液加冰降温到0℃，

在pH＝6.5的情况下滴加氰脲酰氟，加完反应1小时。

d)将步骤b)所获得的化合物加到步骤c)获得的化合物中，通过加碳酸钠溶液调节pH＝8.0，温度保持在25℃反应2小时，然后通过膜浓缩、干燥，得到下式(1-1)的化合物：

式(1-1)的化合物能将棉花纤维染为红色，具有良好的全面牢度性能。

实施例2-10，制备染料。

下述的式(1-2)到式(1-10)的染料能将棉花纤维染成红色，具有良好的全面牢度性能，可以以类似于实施例1中所述的方式获得：

实施例11，染色。

染色步骤I。在60℃将100份棉织物加入到含有45g/l氯化钠和2份根据实施例1获得的活性染料的1500份染料浴中。在60℃，45分钟后，加入20g/l无水碳酸钠。在此温度继续染色另外45分钟。然后漂洗染色的物品，在沸腾时用菲离子洗涤剂皂洗四分之一小时，再次漂洗并干燥。以上步骤也可以在80℃时进行染色。

染色步骤II。将0.1份根据实施例1的染料溶解在200份水中，并加入0.5份硫酸钠、0.1份匀染助剂(基于高级脂族胺和环氧乙烷的缩合产物)以及0.5份乙酸钠。然后使用乙酸(80％)将pH调节至5.5。将染料浴在50℃分钟，达到100℃，并在此温度进行染色60分钟，其后使染料浴冷却至90℃，并取出染色物品。用热和冷水洗涤羊毛织物，然后旋转并干燥。

实施例12，印刷。

印刷步骤，在快速搅拌下将3份根据实施例1获得的染料喷撒入100份含有50份5％藻酸钠增稠剂、27.8份水、20份脲、1份间硝基苯磺酸钠和1.2份碳酸氢钠的原料增稠剂中。使用如此获得的印刷糊剂印刷棉织物，干燥所得的印刷材料并在102℃饱和水蒸汽中蒸2分钟。然后漂洗印刷织物，如果需要，在沸腾下皂洗并再次漂洗，随后干燥。

本发明的红色偶氮染料对纤维材料实施染色或印花的性能指标如下：

Claims (6)

1.一种大红偶氮染料，其特征是其结构式如下式(1)：

其中：R为氢、乙酰基或磺基；X₁，X₂为卤素，包括氟、氯或溴；Y为乙烯基或β-硫酸基乙基；m为C₁-C₄的烷基；n为1-2的数字。

2.根据权利要求1所述的染料，其特征是：所述的R为氢或磺基；所述的X₁，X₂各为氟或氯。

3.根据权利要求1所述染料的制备方法，其特征是包括以下过程：

(I)将以下的式(2)化合物和式(3)化合物分别与氰脲酰卤反应，分别得到式(4)化合物和式(5)化合物；

H₂N(m)NH₂

(6)，

(II)将式(4)化合物和式(5)化合物缩合式(6)的胺，得到式(1)化合物；

各上式中，X₁，X₂，R₁，Y各按权利要求1所定义。

4.根据权利要求1所述染料的用途，其特征是：用于染色或印刷含纤维素的纤维材料。

5.根据权利要求4所述染料的用途，其特征是：所述的含纤维素的纤维材料为含羟基或含氮纤维材料。

6.根据权利要求4所述的染料的用途，其特征是：所述的含纤维素的纤维材料为含棉的纤维材料。