CN103013176A - 一种高性能绿色活性染料混合物及其应用 - Google Patents

一种高性能绿色活性染料混合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高性能绿色活性染料混合物及其应用。该绿色活性染料混合物由通式（1）、通式（2）以及通式（3）或（4）所示结构的化合物拼混而成，其组成重量百分比依次为40～50％、30～40％、10～30％；用本发明染料混合物对纤维素纤维织物进行染色或印花，具有高日晒和汗日晒牢度、高干摩牢度以及高湿摩牢度，染色性能优异，可完全替代还原性染料，适用于对染色性能有特殊要求的高档纺织品。

Description

一种高性能绿色活性染料混合物及其应用
技术领域
本发明属于活性染料领域，具体涉及一种高性能活性染料混合物及该染料混合物在纤维素纤维织物染色和印花上的应用。
背景技术
活性染料以其色谱齐全、颜色鲜艳、性能优良、适用性强等优点而得到迅速发展，其产量仅次于分散染料居第二位，是纤维素纤维染色和印花的第一大染料，但是针对部分对染料性能有特殊要求的织物，如高日晒牢度、高汗日晒牢度、高干湿摩擦牢度等，目前市售活性染料还难以满足这些性能要求；还原性染料是各项性能均十分优良的一类染料，该类染料虽能满足上述性能要求，但其价格昂贵，应用工艺繁琐、时间长，废水排放量大，不能满足当前我国节能减排、环境友好型工业发展政策要求。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本申请人经过研究改进，提供一种高性能绿色活性染料混合物及其应用。用本发明染料混合物对纤维素纤维织物进行染色或印花，具有高日晒和汗日晒牢度、高干摩牢度以及高湿摩牢度，染色性能优异。
本发明的技术方案如下：
一种高性能绿色活性染料混合物，由通式（1）、通式（2）以及通式（3）或（4）所示结构的化合物拼混而成，其组成重量百分比依次为40～50％、30～40％、10～30％，优选为35～45％、35～45％、15～25％；
Figure BDA00002705338200011
式中，D1、D2代表可以与羟基和/或氨基反应的基团，其含有芳香族乙烯砜基团并具有通式（1a）所示结构：
Figure BDA00002705338200021
式中，R4代表氢、卤素、硝基、磺酸基或C1～C4烷氧基；
R5代表氢或C1～C4烷基；
Z1代表可以与羟基和/或氨基反应的基团，包括乙烯砜或通式（1b）所示结构的基团：
-SO2CH2CH2U    （1b）
式中，U为碱可离去基团（碱催化消除离去基团），包括卤素、硫酸酯基、磷酸酯基或醋酸酯基；
式中，R1、R3代表C1～C4烷基；
R2代表氢、甲酰胺基、氰基或磺甲基；
X代表卤素；
n为1或2；
D3与D1或D2相同；
式中，D4、D5、D6与D1或D2相同。
本发明还提供了一种上述高性能绿色活性染料混合物在纤维素纤维织物染色和印花上的应用。
其进一步的特征在于：
所述纤维素纤维织物为含羟基和/或氮的纤维素纤维材料，包括棉、粘胶、麻、丝、皮革、聚氨酰纤维或其混纺织物。
本发明的有益技术效果是：
本发明通过重氮化以及偶合反应制备得到蓝、黄、橙三种类型的染料，利用拼混增效原理将三者按照一定比例进行混合复配，得到一种对纤维素纤维材料（如棉、粘胶、麻、丝、皮革等）具有优异染色和印花性能的绿色活性染料混合物；本发明高性能绿色活性染料混合物在很大程度上弥补了现有市售染料存在的不足，具有高日晒牢度（6级）、高汗日晒牢度（6级）、高干摩牢度（5级）以及高湿摩牢度（4级），同时保持了活性染料原有优良特性，乌黑度、匀染性、相容性以及未固着染料洗涤性好，其性能达到还原性染料的性能标准，可完全替代价格昂贵、应用工艺繁琐且排污量大的还原性染料，适用于对染色性能有特殊要求的高档纺织品，应用前景广阔。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行具体说明。
以下实施例和应用实施例所述份数和百分比分别表示重量份和重量百分比，所使用原料和试剂均为市售商品，纯度均符合工业一级品要求。
染料的制备
实施例1
在0～5℃的温度下，取56.2份对位酚于200份水中打浆1h，加入60份30％的盐酸，保持此温度，再加入46份30％的亚硝酸钠溶液进行重氮化反应，时间2h，最后加入氨基磺酸以破坏过量的亚硝酸；反应完毕，加入34.1份H酸在10～15℃下进行酸性偶合反应，时间5～6h，再用20％的碳酸钠溶液控制pH值为6.0～6.5进行碱性偶合反应，2h后即达反应终点，得到（1d）所示化学结构的蓝色染料：
Figure BDA00002705338200041
实施例2～实施例6
采用H酸以及不同的重氮组分，按照类似实施例1所述重氮化和偶合反应，可分别得到（1e）～（1i）所示化学结构的蓝色系列染料：
Figure BDA00002705338200042
Figure BDA00002705338200051
实施例7
在0～5℃的温度下，取18.5份三聚氯氰于80份冰水中打浆45～60min，在2h内向其中缓慢加入18.8份间苯二胺磺酸（溶于150份水），反应2h至无游离间苯二胺为止，然后加入12份30％的盐酸溶液以及6.9份亚硝酸钠（溶于20份水）进行重氮化反应，2h后即达反应终点，再加入氨基磺酸以破坏过量的亚硝酸，制得重氮盐，备用。
取19.6份N-乙基-3-甲酰胺基-4-甲基-6-羟基吡啶酮-2加入200份水中，用10％的氢氧化钠溶液调节pH值为6.0～7.0，使之完全溶解，调整温度至10～15℃，加入上述重氮盐，用20％的碳酸钠溶液控制pH值为6.0～6.5进行偶合反应，2h后即达反应终点，然后加入28.1份对位酯固体，升温至40～45℃，同时用20％的碳酸钠溶液控制pH值为6.0～6.5进行偶合反应，5h后即达反应终点，得到（2a）所示化学结构的黄色染料：
Figure BDA00002705338200052
实施例8～实施例12
采用不同的重氮组分和偶合组分，按照类似实施例7所述重氮化和偶合反应，可分别得到（2b）～（2f）所示化学结构的黄色系列染料：
Figure BDA00002705338200061
Figure BDA00002705338200071
实施例13
在0～5℃的温度下，取56.2份对位酚于200份中打浆1h，加入60份30％的盐酸，保持此温度，加入46份30％的亚硝酸钠溶液进重氮化反应，时间2h，加入氨基磺酸以破坏过量的亚硝酸；反应完毕，加入18.8份间苯二胺磺酸在10～15℃下进行酸性偶合反应，时间2～3h，再用20％的碳酸钠溶液控制pH值为6.0～6.5进行碱性偶合反应，1h后即达反应终点，得到（3a）所示化学结构的橙色染料：
Figure BDA00002705338200072
实施例14～实施例17
采用间苯二胺磺酸以及不同的重氮组分，按照类似实施例13所述重氮化和偶合反应，可分别得到（3b）～（2e）所示化学结构的橙色系列染料：
Figure BDA00002705338200073
Figure BDA00002705338200081
实施例18
在0～5℃的温度下，取28.1份的对位酯于100份中打浆1h，加入30份30％的盐酸，保持此温度，加入46份30％的亚硝酸钠溶液进重氮化反应，时间2h，加入氨基磺酸以破坏过量的亚硝酸；反应完毕，加入23.4份2-氨基-4-乙酰氨基苯磺酸在10～15℃下，用20％的碳酸钠溶液控制pH值为6.0～6.5进行偶合反应，3h后即达反应终点，得到（4a）所示化学结构的橙色染料：
实施例19～实施例21
采用2-氨基-4-乙酰氨基苯磺酸以及不同的重氮组分，按照类似实施例18所述重氮化和偶合反应，可分别得到（4b）～（4d）所示化学结构的橙色系列染料：
Figure BDA00002705338200092
本发明高性能绿色活性染料混合物在纤维素纤维织物染色和印花上的应用
应用实施例1
取染料（1d）、（2a）、（3a）依次按照40％、40％和20％的重量百分比进行拼混，并添加拼混染料总重量5％的扩散剂MF以及0.1％的防尘剂，制成商品化的高性能绿色活性染料混合物成品；取40份该活性染料混合物成品，加入7份尿素和5份非离子型匀染剂，按常规操作方法对棉织物进行轧染染色，轧余率65％，于80℃热风风干，再用102℃的饱和蒸汽汽蒸90s，最后水洗、皂洗、烘干，得到绿色棉织物。
应用实施例2
取染料（1e）、（2a）、（3b）依次按照40％、45％和15％的重量百分比进行拼混，并添加拼混染料总重量5％的耐碱剂以及0.1％的防尘剂，制成商品化的高性能绿色活性染料混合物成品；取40份该活性染料混合物成品，加入5份尿素和5份非离子型匀染剂，按常规操作方法对麻织物进行轧染染色（轧染工艺条件同上），得到绿色麻织物。
应用实施例3
取染料（1f）、（2e）、（4a）依次按照35％、40％和25％的重量百分比进行拼混，并添加拼混染料总重量5％的扩散剂MF以及0.1％的防尘剂，制成商品化的高性能绿色活性染料混合物成品；取40份该活性染料混合物成品，加入10份尿素和5份非离子型匀染剂，按常规操作方法对丝织物进行轧染染色（轧染工艺条件同上），得到绿色丝织物。
应用实施例4
取染料（1g）、（2f）、（3c）依次按照50％、30％和20％的重量百分比进行拼混，并添加拼混染料总重量5％的耐碱剂以及0.1％的防尘剂，制成商品化的高性能绿色活性染料混合物成品；取40份该活性染料混合物成品，加入5份非离子型匀染剂和60份促染剂，按常规操作方法对棉织物进行轧染染色（轧染工艺条件同上），得到绿色棉织物。
本发明活性染料混合物对纤维素纤维织物进行染色的主要性能指标以及所依据的标准参见表1。
表1
由表1性能测试数据可知，本发明高性能绿色活性染料混合物对纤维素纤维织物进行染色时，具有高日晒、汗日晒牢度以及高干、湿摩牢度，染色性能优异，完全可以达到还原性染料的性能标准。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高性能绿色活性染料混合物，其特征在于由通式（1）、通式（2）以及通式（3）或（4）所示结构的化合物拼混而成，其组成重量百分比依次为40～50％、30～40％、10～30％；
Figure FDA00002705338100011
式中，D1、D2代表可以与羟基和/或氨基反应的基团，其含有芳香族乙烯砜基团并具有通式（1a）所示结构：
Figure FDA00002705338100012
式中，R4代表氢、卤素、硝基、磺酸基或C1～C4烷氧基；
R5代表氢或C1～C4烷基；
Z1代表可以与羟基和/或氨基反应的基团，包括乙烯砜或通式（1b）所示结构的基团：
-SO2CH2CH2U    （1b）
式中，U为碱可离去基团，包括卤素、硫酸酯基、磷酸酯基或醋酸酯基；
式中，R1、R3代表C1～C4烷基；
R2代表氢、甲酰胺基、氰基或磺甲基；
X代表卤素；
n为1或2；
D3与D1或D2相同；
Figure FDA00002705338100022
式中，D4、D5、D6与D1或D2相同。
2.根据权利要求1所述高性能绿色活性染料混合物，其特征在于：通式（1）、通式（2）以及通式（3）或（4）所示结构的化合物的重量百分比依次为35～45％、35～45％、15～25％。
3.权利要求1或2任一项所述高性能绿色活性染料混合物在纤维素纤维织物染色和印花上的应用。
4.根据权利要求3所述高性能绿色活性染料混合物在纤维素纤维织物染色和印花上的应用，其特征在于：所述纤维素纤维织物为含羟基和/或氮的纤维素纤维材料，包括棉、粘胶、麻、丝、皮革、聚氨酰纤维或其混纺织物。
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