CN103275516B - 一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法 - Google Patents

一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）加入冰水、三聚氯氰和式（Ⅶ）溶液，进行一次缩合反应，得到式(Ⅱ)化合物浆料；（2）加入亚硝酸钠和入盐酸，进行重氮反应，得式(Ⅱ)的重氮盐及式（Ⅵ）化合物；（3）式（Ⅲ）碱性化合物与式（Ⅵ）化合物进行偶合反应，得到式（Ⅳ）化合物浆料；（4）（Ⅳ）化合物浆料与式（Ⅴ）化合物溶液进行二次缩合，得到式（Ⅰ）化合物浆料；（5）将式（Ⅰ）化合物浆料进行纳滤膜浓缩后，喷雾干燥得式（Ⅰ）的染料成品。本发明的优点是：简化工艺流程，降低成本，提高了劳动效率，提高和稳定了产品的品质,降低了染料粉尘的危害，更加清洁环保。

Description

一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法
技术领域
本发明涉及一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法。
背景技术
现行技术中式（Ⅰ）所于染料的生产采用下述工艺：（1）三聚氯氰与2.4-二氨基苯磺酸钠进行第一次缩合反应得到式（Ⅱ）化合物；（2）式（Ⅱ）的化合物与亚硝酸钠、盐酸重氮后生成式（Ⅵ）化合物；（3）式（Ⅵ）化合物与式（Ⅲ）偶合反应得到式（Ⅳ）化合物，压滤，洗涤，吹干，出料；（3）式（Ⅳ）滤饼与式（Ⅴ）进行第二次缩合反应得到式（Ⅰ）化合物浆料；（4）将式（Ⅰ）升温盐析，压滤，洗涤，吹干，出料；（5）式（Ⅰ）湿品进烘箱烘干，粉碎，标准化得到相应染料产品。该工艺过程操作工序长，占用设备多，劳动强度大，产品易变质损失。同时该工艺会产生两步废水，经统计每生产1吨标准品，会产生偶合废水15吨，二缩合废水10吨，污水中含5%NaCl以及大量有机化合物，平均COD=9500mg/L左右，污水的处理成本较高。同时在烘干标准化过程中，粉尘污染也是个比较严重的环境问题。式（Ⅰ）的分子结构式为：
其中：R1为OH，R2为Cl，R3为CH3，M1为Na或NH4。
因此，急需一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，把活性染料中先进的生产技术引进到带活性基团的酸性染料生产工艺中，解决产品变质和品质稳定的难题。
本发明采用的技术方案是：
一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，该化合物的分子结构式为：
其中：R1为NH2或OH，R2为H、X、SO3H或SO3Na，X为卤素，R3为H、CH3或C2H5，M1为Na、K、NH4或H，
包括以下步骤：
（1）在缩合釜内加入3000-4000质量份的冰水后再加入200-250质量份的三聚氯氰和200-250质量份的式（Ⅶ）溶液，在温度为0-15℃、pH=3.0-6.5的条件下进行一次缩合反应2-5小时，得到式(Ⅱ)化合物浆料，式(Ⅱ)和式（Ⅶ）的分子结构式为：
，；
（2）一次缩合液用碳酸氢钠调到弱碱性条件下，加入75-95质量份的亚硝酸钠后，再加入300-500质量份的盐酸，在温度为0-15℃的条件下进行重氮反应2-3小时，得式(Ⅱ)的重氮盐及式（Ⅵ）化合物，式(Ⅵ)的分子结构式为：
；
（3）200-300质量份的式（Ⅲ）碱性化合物与式（Ⅵ）化合物在缚酸剂、温度为0-10℃、pH=6.5-8.5条件下进行偶合反应3-7小时，得到式（Ⅳ）化合物浆料，式(Ⅲ)和式（Ⅳ）的分子结构式为：
，；
（4）（Ⅳ）化合物浆料与100-150质量份的式（Ⅴ）化合物溶液在温度为5-45℃、pH=7.0-8.0的条件下进行二次缩合8-15小时，得到式（Ⅰ）化合物浆料，式(Ⅴ）的分子结构式为：
；
（5）将式（Ⅰ）化合物浆料先进行纳滤膜浓缩后，加入10-15质量份的磷酸氢二钠、20-25质量份的磷酸二氢钠、5-8质量份的六偏磷酸钠及2-5质量份的填充剂，进行喷雾干燥得1300-1500质量份式（Ⅰ）的染料成品。
所述式（Ⅰ）中R1为OH，R2为H，R3为CH3，M1为Na或NH4。
所述式（Ⅱ）是由三聚氯氰与式（Ⅶ）溶液在温度为5-10℃、pH=5.5-6.5的条件下进行一次缩合反应2-3小时而得。
所述式（Ⅲ）碱性化合物为液碱。
所述缚酸剂为Na2CO3与CH3COONa混合液、NaHCO3或者无机铵盐。
所述式（Ⅴ）所用的溶剂为甲醇或乙醇。
所述纳滤膜是采用截留分子量为200以上的有机膜设备处理，浓缩后的浓度为10-40%。
所述纳滤膜是采用截留分子量为200-300的有机膜设备，浓缩后的浓度为19-30%。
所述填充剂为元明粉或葡萄糖。
所述式（Ⅶ）溶液为2,4-二氨基苯磺酸钠。
本发明的相关的反应方程式：
；；
；。
本发明的优点是：简化了生产工艺流程，降低生产成本，提高设备利用率，提高了劳动效率；利用纳滤处理技术，进行浓缩处理，整个生产过程几乎无高COD污水的排放，提高和稳定了产品的品质；采用喷雾干燥及湿拼混标准化技术，降低了染料粉尘的危害，更加清洁环保，产品溶解度、透明度好，在羊毛和尼龙上染色性能良好。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
本发明的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，包括以下步骤：
（1）在缩合釜内加入3200kg的冰水后再加入200kg的三聚氯氰和250kg的2.4-二氨基苯磺酸钠溶液，在温度为5℃、pH=4.0的条件下进行一次缩合反应3小时，得到式(Ⅱ)化合物浆料；
（2）一次缩合液用碳酸氢钠调到弱碱性条件下，加入75kg的亚硝酸钠后，再加入350kg的盐酸，在温度为5℃的条件下进行重氮反应2小时，得式(Ⅱ)的重氮盐及式（Ⅵ）化合物；
（3）200kg的式（Ⅲ）液碱与式（Ⅵ）化合物在Na2CO3与CH3COONa混合液、温度为3℃、pH=6.5条件下进行偶合反应3小时，得到式（Ⅳ）化合物浆料；
（4）（Ⅳ）化合物浆料与120kg的式（Ⅴ）甲醇在温度为10℃、pH=7.0的条件下进行二次缩合8小时，得到式（Ⅰ）化合物浆料；
（5）将式（Ⅰ）化合物浆料先进行纳滤膜浓缩后，纳滤膜是采用截留分子量为200有机膜设备处理，浓缩后的浓度为15%，加入10kg的磷酸氢二钠、20kg的磷酸二氢钠、8kg的六偏磷酸钠及2kg的元明粉，进行喷雾干燥得1480kg式（Ⅰ）的染料成品，式（Ⅰ）中R1为NH2，R2为X，X为Br，R3为H，M1为K。
所述填充剂为元明粉或葡萄糖。
所述式（Ⅶ）溶液为2,4-二氨基苯磺酸钠。
实施例2
本发明的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，包括以下步骤：
（1）在缩合釜内加入3500kg的冰水后再加入250kg的三聚氯氰和240kg的2.4-二氨基苯磺酸钠溶液，在温度为8℃、pH=5.5的条件下进行一次缩合反应3小时，得到式(Ⅱ)化合物浆料；
（2）一次缩合液用碳酸氢钠调到弱碱性条件下，加入80kg的亚硝酸钠后，再加入400kg的盐酸，在温度为10℃的条件下进行重氮反应2.5小时，得式(Ⅱ)的重氮盐及式（Ⅵ）化合物；
（3）264kg的式（Ⅲ）液碱与式（Ⅵ）化合物在NaHCO3、温度为7℃、pH=7.0条件下进行偶合反应5小时，得到式（Ⅳ）化合物浆料；
（4）（Ⅳ）化合物浆料与136kg的式（Ⅴ）乙醇在温度为35℃、pH=7.4的条件下进行二次缩合10小时，得到式（Ⅰ）化合物浆料；
（5）将式（Ⅰ）化合物浆料先进行纳滤膜浓缩后，纳滤膜是采用截留分子量为250的有机膜设备处理，浓缩后的浓度为20%，加入13kg的磷酸氢二钠、22kg的磷酸二氢钠、7kg的六偏磷酸钠及3kg的元明粉，进行喷雾干燥得1500kg式（Ⅰ）的染料成品，式（Ⅰ）中R1为OH，R2为H，X为Cl，R3为CH3，M1为NH4。
实施例3
本发明的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，包括以下步骤：
（1）在缩合釜内加入3800kg的冰水后再加入230kg的三聚氯氰和250kg的2.4-二氨基苯磺酸钠溶液，在温度为12℃、pH=6.5的条件下进行一次缩合反应4小时，得到式(Ⅱ)化合物浆料；
（2）一次缩合液用碳酸氢钠调到弱碱性条件下，加入95kg的亚硝酸钠后，再加入450kg的盐酸，在温度为13℃的条件下进行重氮反应3小时，得式(Ⅱ)的重氮盐及式（Ⅵ）化合物；
（3）300kg的式（Ⅲ）液碱与式（Ⅵ）化合物在无机铵盐、温度为8℃、pH=8.0条件下进行偶合反应6小时，得到式（Ⅳ）化合物浆料；
（4）（Ⅳ）化合物浆料与150kg的式（Ⅴ）甲醇在温度为40℃、pH=8.0的条件下进行二次缩合13小时，得到式（Ⅰ）化合物浆料；
（5）将式（Ⅰ）化合物浆料先进行纳滤膜浓缩后，纳滤膜是采用截留分子量为300的有机膜设备处理，浓缩后的浓度为35%，加入15kg的磷酸氢二钠、25kg的磷酸二氢钠、5kg的六偏磷酸钠及5kg的葡萄糖，进行喷雾干燥得1450kg式（Ⅰ）的染料成品，式（Ⅰ）中R1为OH，R2为SO3Na，X为I，R3为C2H5，M1为H。
简化了生产工艺流程，降低生产成本，提高设备利用率，提高了劳动效率；利用纳滤处理技术，进行浓缩处理，整个生产过程几乎无高COD污水的排放，提高和稳定了产品的品质；采用喷雾干燥及湿拼混标准化技术，降低了染料粉尘的危害，更加清洁环保，产品溶解度、透明度好，在羊毛和尼龙上染色性能良好。

Claims (10)

1.一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：该化合物的分子结构式为：
其中：R1为NH2或OH，R2为H、X、SO3H或SO3Na，X为卤素，R3为H、CH3或C2H5，M1为Na、K、NH4或H，
包括以下步骤：
（1）在缩合釜内加入3000-4000质量份的冰水后再加入200-250质量份的三聚氯氰和200-250质量份的式（Ⅶ）溶液，在温度为0-15℃、pH=3.0-6.5的条件下进行一次缩合反应2-5小时，得到式(Ⅱ)化合物浆料，式(Ⅱ)和式（Ⅶ）的分子结构式为：
，；
（2）一次缩合液用碳酸氢钠调到弱碱性条件下，加入75-95质量份的亚硝酸钠后，再加入300-500质量份的盐酸，在温度为0-15℃的条件下进行重氮反应2-3小时，得式(Ⅱ)的重氮盐及式（Ⅵ）化合物，式(Ⅵ)的分子结构式为：
；
（3）200-300质量份的式（Ⅲ）碱性化合物与式（Ⅵ）化合物在缚酸剂、温度为0-10℃、pH=6.5-8.5条件下进行偶合反应3-7小时，得到式（Ⅳ）化合物浆料，式(Ⅲ)和式（Ⅳ）的分子结构式为：
，；
（4）（Ⅳ）化合物浆料与100-150质量份的式（Ⅴ）化合物溶液在温度为5-45℃、pH=7.0-8.0的条件下进行二次缩合8-15小时，得到式（Ⅰ）化合物浆料，式(Ⅴ）的分子结构式为：
；
（5）将式（Ⅰ）化合物浆料先进行纳滤膜浓缩后，加入10-15质量份的磷酸氢二钠、20-25质量份的磷酸二氢钠、5-8质量份的六偏磷酸钠及2-5质量份的填充剂，进行喷雾干燥得1300-1500质量份式（Ⅰ）的染料成品。
2.根据权利要求1所述的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：所述式（Ⅰ）中R1为OH，R2为H，R3为CH3，M1为Na或NH4。
3.根据权利要求1所述的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：所述式（Ⅱ）是由三聚氯氰与式（Ⅶ）溶液在温度为5-10℃、pH=5.5-6.5的条件下进行一次缩合反应2-3小时而得。
4.根据权利要求1所述的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：所述式（Ⅲ）碱性化合物为液碱。
5.根据权利要求1所述的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：所述缚酸剂为Na2CO3与CH3COONa混合液、NaHCO3或者无机铵盐。
6.根据权利要求1所述的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：所述式（Ⅴ）所用的溶剂为甲醇或乙醇。
7.根据权利要求1所述的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：所述纳滤膜是采用截留分子量为200以上的有机膜设备处理，浓缩后的浓度为10-40%。
8.根据权利要求7所述的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：所述纳滤膜是采用截留分子量为200-300的有机膜设备，浓缩后的浓度为19-30%。
9.根据权利要求1所述的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：所述填充剂为元明粉或葡萄糖。
10.根据权利要求1所述的一种含活性基团的酸性黄色染料的生产方法，其特征在于：所述式（Ⅶ）溶液为2,4-二氨基苯磺酸钠。
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