CN102702779A - 一种红色活性染料及其制备和使用 - Google Patents

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Abstract

一种红色活性染料，其特征是符合如下通式（1）的染料：

Description

一种红色活性染料及其制备和使用
技术领域
本发明涉及染料，特别是一种红色活性染料及其制备和使用。
背景技术
最近，适用活性染料实施染色的逐步普及，导致染色品的质量提高，同时对染料的质量和染色的工艺提出更高的要求。特别是对染料的应用性能方面，对当今活性染料的要求，需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，另外染料还应具有良好的固色率和高活性，还需要良好的坚牢度性能，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
本发明目的是提供一种红色活性染料及其制备和使用方法.以解决上述问题，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。还具有良好的坚牢度性能，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。
本发明红色活性染料是按如下技术方案实现的，其结构式如下式（1）
Figure BDA00001731318500011
其中
A为：
Figure BDA00001731318500021
m、n为1-2的数字
R为：
Figure BDA00001731318500022
其中X1、X2、X3、X4为卤素，可以是F、CL、Br，优选F、CL，D为下列式的基团之一
Figure BDA00001731318500023
HNC2H4SO2C2H4CL       HNC2H4SO2C2H4OSO3H
HNC2H4OC2H4SO2C2H4CL  HNC2H4OC2H4SO2C2H4OSO3H
所述染料的制备方法的特征是包括以下过程:
将以式（2）的化合物在T=0-20℃，按常规重氮方法进行重氮化，然后与式（3）的化合物在T=0-15℃,pH=4-8的条件下进行偶合反应，得到式（4）的化合物，然后将式（4）的化合物在T=10-50℃，pH=4-10的条件下与定义式（5）或者是（6）的化合物反应，即可得到符合通式（1）的染料，式（2）到式（6）如下：
Figure BDA00001731318500024
(4)(5)(6)
X5、X6的含义与X1、X2、X3、X4的含义相同。
因为以上操作步骤可以不同顺序进行，所以两种不同的操作变量是可能的，另外最终产物可以经历转化反应，这种转化反应可以是通过稀氢氧化钠溶液处理，将存在于Y中的可乙稀化基团转化为乙稀基形式，例如将β-硫酸基乙基磺酰基基团转化为乙稀基磺酰基基团，这种反应式已知的。
根据本发明式（1）的活性染料或者为游离酸的形式或者优选为盐的形式，所考虑的盐可为碱金属，碱土金属和铵盐，以及有机铵盐。
本发明式（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性能而著称。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
下列实施例用举例说明本发明，除非另有指明，温度以摄氏度表示，份为重量份，百分比为重量百分比，重量份涉及kg/l比表示的体积份。
实施例1
A、在300份水中加入25.2份2－氨基－5甲基氨基萘磺酸打浆一小时，然后加入24份30%的盐酸搅拌30分钟，加冰降温到0℃，在30分钟将7.2份亚硝酸钠配成溶液加入，加完反应一小时完成重氮化反应。
B、然后将40.5份1萘酚8-乙酰氨基－3.6二磺酸。与200份水配成溶液在40分钟加到A中，加完用小苏打调节物料pH=5-6.在T=5-10℃，pH=5-6的条件下反应五小时完成偶合反应。
C、将28份对（β-乙烯砜基硫酸酯）苯胺的中性液加到18.5份的三聚氯氰的冰水浆料中，用小苏打调节pH＝3.0，反应4h,完成一次缩合反应。
D、将C的中性液加到B中，用氢氧化钠溶液调节pH=7-8,然后缓慢升温到30-40℃，在此条件下反应4h,即可得到符合通式（1）的染料（1-1）此染料可将含羟基或含氮纤维染色为红色调，具有良好的全面的牢度性能。
Figure BDA00001731318500041
实施例2-14
根据实例1的制备方法，按前文中对各基团的定义，同样可得到符合通式（1）下列式染料。这些染料可以将含羟基或含氮纤维染色为红色调且都具有良好的全面的牢度性能。
Figure BDA00001731318500051
Figure BDA00001731318500061
Figure BDA00001731318500071
实施例15
A、在300份水中加入25.2份2－氨基－5甲基氨基萘磺酸打浆一小时，然后加入24份30%的盐酸搅拌30分钟，加冰降温到0℃，在30分钟将7.2份亚硝酸钠配成溶液加入，加完反应一小时完成重氮化反应。
B、然后将40.5份1萘酚8-乙酰氨基－3.6二磺酸。与200份水配成溶液在40分钟加到A中，加完用小苏打调节物料pH=5-6.在T=5-10℃，pH=5-6的条件下反应五小时完成偶合反应。
C、将14份三聚氟氰在T=0℃，pH=5-7的条件下用30分钟加到B中,加完反应30分钟。
D、将2-硫酸酯基2＇-氨基双乙烯砜加到C中，调pH=6-8，然后缓慢升温到20-30℃，在此条件下反应3h,即可得到符合通式（1）的染料（1-15），此染料可将含羟基或含氮纤维染色为红色调，具有良好的全面的牢度性能：
Figure BDA00001731318500072
实施例16-22
根据实例15的制备方法，按前文中对各基团的定义，同样可得到符合通式（1）下列式染料。这些染料可以将含羟基或含氮纤维染色为红色调且都具有良好的全面的牢度性能。
Figure BDA00001731318500081
Figure BDA00001731318500091
实施例23
A、在300份水中加入25.2份2－氨基－5甲基氨基萘磺酸打浆一小时，然后加入24份30%的盐酸搅拌30分钟，加冰降温到0℃，在30分钟将7.2份亚硝酸钠配成溶液加入，加完反应一小时完成重氮化反应。
B、然后将42.3份1萘酚8-苯酰氨基－3.6二磺酸。与200份水配成溶液在40分钟加到A中，加完用小苏打调节物料pH=5-6.在T=5-10℃，pH=5-6的条件下反应五小时完成偶合反应。
C、将17份2,4,6三氟一氯嘧啶在T=10-25℃，pH=5-8的条件下用30分钟到B中,加完反应1小时。完成缩合反应，即可得到符合通式(1)的染料(1-23)：
Figure BDA00001731318500092
实施例24-30
根据实例23的制备方法，按前文中对各基团的定义，同样可得到符合通式（1）下列式染料。这些染料可以将含羟基或含氮纤维染色为红色调且都具有良好的全面的牢度性能。
Figure BDA00001731318500101
实施例31: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的值。将染料浴在50℃加热10分钟，并随后加入10份羊毛织物,然后进行加热,经过约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。
以下是按实施例31的染色方法染色所得织物的性能指标
Figure BDA00001731318500121
实施例32印刷
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%海藻酸钠增稠剂、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。
以下是按实施例32的印刷方法染色所得织物的性能指标
Figure BDA00001731318500122
采用实施例31或者实施例32的步骤，但不是使用实施例1所获得的染料,而是分别使用实施例2-14所获得的染料，同样可得到如实施例31或实施例32所描述的使用效果。
实施例33: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15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15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的值。将染料浴在50℃加热10分钟，并随后加入10份羊毛织物,然后进行加热,经过约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。
以下是按实施例33的染色方法染色所得织物的性能指标
Figure BDA00001731318500131
实施例34印刷
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%海藻酸钠增稠剂、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。
以下是按实施例34的印刷方法染色所得织物的性能指标
Figure BDA00001731318500132
采用实施例33或者实施例34的步骤，但不是使用实施例15所获得的染料,而是分别使用实施例16-22所获得的染料，同样可得到如实施例33或实施例34所描述的使用效果。
实施例35: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23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23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的值。将染料浴在50℃加热10分钟，并随后加入10份羊毛织物,然后进行加热,经过约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。
以下是按实施例35的染色方法染色所得织物的性能指标
Figure BDA00001731318500141
实施例36印刷
在快速搅拌下将3份根据实施例23获得的染料喷撒入100份含有50份5%海藻酸钠增稠剂、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。
以下是按实施例36的印刷方法染色所得织物的性能指标
Figure BDA00001731318500142
采用实施例35或者实施例36的步骤，但不是使用实施例23所获得的染料,而是分别使用实施例24-30所获得的染料，同样可得到如实施例35或实施例36所描述的使用效果。

Claims (5)

1.一种红色活性染料，其特征是符合如下通式（1）的染料：
Figure FDA00001731318400011
其中
A为：
m、n为1-2的数字
R为：
Figure FDA00001731318400013
其中X1、X2、X3、X4为卤素，是F、CL或Br，D为下列式的基团之一
Figure FDA00001731318400014
HNC2H4SO2C2H4CL         HNC2H4SO2C2H4OSO3H
HNC2H4OC2H4SO2C2H4CL    HNC2H4OC2H4SO2C2H4OSO3H 。
2.根据权利要求1所述染料，其特征是：所述的X1、X2、X3、X4是F或CL。
3.根据权利要求1或2所述染料的制备方法，其特征是包括以下过程:
将以下式（2）的化合物在T=0-20℃，按常规重氮方法进行重氮化，然后与式 （3）的化合物在T=0-15℃,pH=4-8的条件下进行偶合反应，得到式（4）的化合物，然后将式（4）的化合物在T=10-50℃，pH=4-10的条件下与定义式（5）或者式（6）的化合物反应，即可得到符合通式（1）的染料；所述的式（2）到式（6）如下：
Figure FDA00001731318400021
X5、X6的含义与X1、X2、X3、X4的含义相同。
4.根据权利要求1所述染料的用途，其特征是：用于羟基或含氮纤维素材料的染色或印刷。
5.根据权利要求1所述染料的用途,其特征是：用于棉纤维材料的染色或印刷。 
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