CN103554982A - 一种翠蓝色活性染料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种翠蓝色活性染料及其制备方法,该翠蓝色活性染料其分子结构如式(Ⅰ)所示:
Description
技术领域
本发明涉及一种活性染料,尤其是一种适用范围广泛的翠蓝色活性染料及其制备方法。
背景技术
活性染料以其色彩艳丽、应用方便,与纤维以共价键结合,具有优异的牢度性能而越来越广泛的应用到印染过程。随着其应用性能的开发,活性染料的染色已经遍及棉、毛、麻、尼龙、丝绸等纤维织物的染色,并且其应用范围越来越广泛。本发明要解决的技术问题是:提供一个具有翠蓝色色彩,适用于棉、尼龙的染色,使用方便,工艺环保的翠蓝色活性染料及其制备方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一个具有翠蓝色色彩,适用于棉、尼龙的染色,使用方便,工艺环保的翠蓝色活性染料及其制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明采取的技术方案为:
一种翠蓝色活性染料,其分子结构如(Ⅰ)所示:
其中CuPC代表铜酞菁,2≤x+y+z≤4,0≤y/x≤1
0<x≤2,0≤y≤2,0≤z≤2
其中R为如下取代基中的一种:
本发明所具有的有益效果:
本发明制得的活性染料色泽艳丽、各种牢度性能优异,使用方便、适应性强,且工艺过程易于操作,无废水,利于环境。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明染料的制备方法作进一步说明,但不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种翠蓝色活性染料,该活性染料具有式(Ⅱ)的结构式:
式(Ⅱ)中
2≤x+y+z≤4
0<y/x≤1
0<x≤2,0<y≤2,0<z≤2
式(Ⅱ)翠蓝色活性染料的制备过程如下:
a、氯磺化反应
向干燥的搪瓷反应锅中加入1800Kg氯磺酸,夹套适度冷却,开动搅拌,慢慢加入300Kg铜酞菁,加完后用时50分钟慢慢升温到120℃,并在此温度保持50分钟,然后升温到135℃,并在此温度保温4小时,保温结束后将得到的磺化料降温50℃以下。
b、稀释、压滤
向稀释锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,慢慢加入上述a磺化料,整个过程控制温度小于10℃,稀释完毕后,过滤,适量冰水洗涤,得磺酰氯滤饼2300Kg左右。
c、氨基磺酸乙醇胺酯(CAS:10042-77-0)的合成
搪瓷反应锅中加入160Kg一乙醇胺,开动搅拌,慢慢加入510Kg氨基磺酸,控制温度小于50℃,加毕,加入200Kg脱水剂甲苯,慢慢升温至135℃,脱水反应5小时至脱水量完全,降温30℃以下,加入200Kg工业无水乙醇,搅拌1小时,过滤,并用50Kg无水乙醇洗涤3次,再用少量的水洗涤3次,得含量94-95%左右的白色固体物料,溶剂回收套用。
d、一缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入100Kg三聚氯氰,搅拌5分钟,加入步骤c所得白色固体物料的1/5,并用碳酸氢钠维持pH=6.0-6.5,温度控制0-5℃,反应5.5小时,TLC板检测至终点,得一缩物。
e、二缩
将乙二胺配成盐溶液(35Kg乙二胺加300Kg冰和160Kg盐酸控制pH=3.0-4.0)加入到步骤d所得一缩物中,并升温35-40℃,并用碳酸氢钠维持pH=4.0-4.5,反应3个小时,然后将pH调整到5.0-5.5,反应3个小时,用TLC板检测至终点,得二缩物。
f、染料缩合
将步骤b所得磺酰氯滤饼冰水打浆8小时至物料均匀,整个过程控制温度小于5℃,然后加入上述步骤e物料,搅拌60分钟,再加入30Kg氯化铵,搅拌10分钟,用10-15%的氢氧化钠溶液调节pH=9.5-10.5,温度控制5-10℃,反应3.5小时至全溶,升温28℃,并维持此温度和pH=9.5-10.5的介质反应2.5小时,然后用30%的盐酸回调介质pH=7.3,加入25Kg活性炭和25Kg硅藻土过滤去除机械杂质,即制得结构式(Ⅱ)活性染料。
g、精制、包装
将步骤f所得产物经过納膜和超滤膜过滤,电导合格后浓缩至规定浓度包装得成品染料。
实施例1制备的翠蓝色活性染料应用性能如下:
实施例2
一种翠蓝色活性染料,该活性染料具有式(III)的结构式:
式(III)中
2≤x+y+z≤4
0<y/x≤1
0<x≤2,0<y≤2,0<z≤2
式(III)翠蓝色活性染料的制备过程如下:
a、氯磺化反应
向干燥的搪瓷反应锅中加入1800Kg氯磺酸,夹套适度冷却,开动搅拌,慢慢加入300Kg铜酞菁,加完后用时50分钟慢慢升温到120℃,并在此温度保持50分钟,然后升温到135℃,并在此温度保温4小时,保温结束后将得到的磺化料降温50℃以下。
b、稀释、压滤
向稀释锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,慢慢加入上述a磺化料,整个过程控制温度小于10℃,稀释完毕后,过滤,适量冰水洗涤,得磺酰氯滤饼2300Kg左右。
c、氨基磺酸乙醇胺酯(CAS:10042-77-0)的合成
搪瓷反应锅中加入160Kg一乙醇胺,开动搅拌,慢慢加入510Kg氨基磺酸,控制温度小于50℃,加毕,加入200Kg脱水剂甲苯,慢慢升温至135℃,脱水反应5小时至脱水量完全,降温30℃以下,加入200Kg工业无水乙醇,搅拌1小时,过滤,并用50Kg无水乙醇洗涤3次,再用少量的水洗涤3次,得含量94-95%左右的白色固体物料,溶剂回收套用。
d、一缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入100Kg三聚氯氰,搅拌5分钟,加入步骤c所得白色固体物料的1/5,并用碳酸氢钠维持pH=6.0-6.5,温度控制0-5℃,反应5.5小时,TLC板检测至终点,得一缩物。
e、二缩
将对苯二胺邻磺酸102kg(100%)加入到步骤d所得一缩物中,升温35-40℃,并用碳酸氢钠维持pH=4.0-4.5,反应3个小时,然后将pH调整到5.0-5.5,反应3个小时,用TLC板检测至终点,得二缩物。
f、染料缩合
将步骤b所得磺酰氯滤饼冰水打浆8小时至物料均匀,整个过程控制温度小于5℃,然后加入上述e物料,搅拌60分钟,再加入30Kg氯化铵,搅拌10分钟,用10-15%的氢氧化钠溶液调节pH=9.5-10.5,温度控制5-10℃,反应3.5小时至全溶,升温28-30℃,并维持此温度和pH=9.5-10.5的介质反应2.5小时,然后用30%的盐酸回调介质pH=7.0,加入25Kg活性炭和25Kg硅藻土过滤去除机械杂质,即制得结构式(III)活性染料。
g、精制、包装
将步骤f所得产物经过納膜和超滤膜过滤,电导合格后浓缩至规定浓度包装得成品染料。
实施例2制备的翠蓝色活性染料应用性能如下:
实施例3
一种翠蓝色活性染料,该活性染料具有式(IV)的结构式:
式(IV)中
2≤x+y+z≤4
0<y/x≤1
0<x≤2,0<y≤2,0<z≤2
式(IV)翠蓝色活性染料的制备过程如下:
a、氯磺化反应
向干燥的搪瓷反应锅中加入1800Kg氯磺酸,夹套适度冷却,开动搅拌,慢慢加入300Kg铜酞菁,加完后用时50分钟慢慢升温到120℃,并在此温度保持50分钟,然后升温到135℃,并在此温度保温4小时,保温结束后将得到的磺化料降温50℃以下。
b、稀释、压滤
向稀释锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,慢慢加入上述a磺化料,整个过程控制温度小于10℃,稀释完毕后,过滤,适量冰水洗涤,得磺酰氯滤饼2300Kg左右。
c、氨基磺酸乙醇胺酯(CAS:10042-77-0)的合成
搪瓷反应锅中加入160Kg一乙醇胺,开动搅拌,慢慢加入510Kg氨基磺酸,控制温度小于50℃,加毕,加入200Kg脱水剂甲苯,慢慢升温至135℃,脱水反应5小时至脱水量完全,降温30℃以下,加入200Kg工业无水乙醇,搅拌1小时,过滤,并用50Kg无水乙醇洗涤3次,再用少量的水洗涤3次,得含量94-95%左右的白色固体物料,溶剂回收套用。
d、一缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入b所得磺酰氯滤饼,控制温度0-5℃打浆5小时,加入82kg(100%)对氨基乙酰苯胺,升温并用碳酸钠维持pH=6.5-7.0,温度控制25-30℃,反应5.5小时,TLC板检测至终点,然后升温90-95℃,并用30%氢氧化钠维持介质pH=11.5-12.0,反应2-3小时进行水解,用盐酸回调pH=7.0,备用。
e、二缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入100Kg三聚氯氰,搅拌5分钟,加入d步骤所得一缩物,并用碳酸氢钠维持pH=5.0-5.5,温度控制0-5℃,反应5-6小时,TLC板检测至终点,备用。
f、染料缩合
向步骤e所得二缩物中加入步骤c所得白色固体物料的1/5,升温30-35℃,并用碳酸氢钠维持介质pH=4.5-5.0,反应4-5小时,加入氨水20kg继续反应3-4小时并用氨水维持介质pH=9.5-10.0,反应毕用30%盐酸回调介质PH=7.0加入25Kg活性炭和25Kg硅藻土过滤去除机械杂质,即制得结构式(IV)活性染料。
g、精制、包装
将步骤f所得产物经过納膜和超滤膜过滤,电导合格后浓缩至规定浓度包装得成品染料。
实施例3制备的翠蓝色色活性染料应用性能如下:
实施例4
一种翠蓝色活性染料,该活性染料具有式(V)的结构式:
式(V)中
2≤x+y+z≤4
0<y/x≤1
0<x≤2,0<y≤2,0<z≤2
式(V)翠蓝色活性染料的制备过程如下:
a、氯磺化反应
向干燥的搪瓷反应锅中加入1800Kg氯磺酸,夹套适度冷却,开动搅拌,慢慢加入300Kg铜酞菁,加完后用时50分钟慢慢升温到120℃,并在此温度保持50分钟,然后升温到135℃,并在此温度保温4小时,保温结束后将得到的磺化料降温50℃以下。
b、稀释、压滤
向稀释锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,慢慢加入上述a磺化料,整个过程控制温度小于10℃,稀释完毕后,过滤,适量冰水洗涤,得磺酰氯滤饼2300Kg左右。
c、氨基磺酸乙醇胺酯(CAS:10042-77-0)的合成
搪瓷反应锅中加入160Kg一乙醇胺,开动搅拌,慢慢加入510Kg氨基磺酸,控制温度小于50℃,加毕,加入200Kg脱水剂甲苯,慢慢升温至135℃,脱水反应5小时至脱水量完全,降温30℃以下,加入200Kg工业无水乙醇,搅拌1小时,过滤,并用50Kg无水乙醇洗涤3次,再用少量的水洗涤3次,得含量94-95%左右的白色固体物料,溶剂回收套用。
d、一缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入b所得磺酰氯滤饼,控制温度0-5℃打浆5小时,加入102kg(100%)对苯二胺邻磺酸,并用碳酸钠维持pH=6.5-7.0,温度控制25-30℃,反应5.5小时,TLC板检测至终点,备用。
e、二缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入100Kg三聚氯氰,搅拌5分钟,加入d步骤所得一缩物,并用碳酸氢钠维持pH=5.0-5.5,温度控制0-5℃,反应5-6小时,TLC板检测至终点,备用。
f、染料缩合
向步骤e所得二缩物中加入步骤c所得白色固体物料的1/5,升温30-35℃,并用碳酸氢钠维持介质pH=4.5-5.0,反应4-5小时,加入氨水20kg继续反应3-4小时并用氨水维持介质pH=9.5-10.0,反应毕用30%盐酸回调介质PH=7.0加入25Kg活性炭和25Kg硅藻土过滤去除机械杂质,即制得结构式(V)活性染料。
g、精制、包装
将步骤f所得产物经过納膜和超滤膜过滤,电导合格后浓缩至规定浓度包装得成品染料。
实施例4制备的翠蓝色色活性染料应用性能如下:
实施例5
一种翠蓝色活性染料,该活性染料具有式(VI)的结构式:
式(VI)中
2≤x+y+z≤4
y=0
0<x≤2,0<z≤2
式(VI)翠蓝色活性染料的制备过程如下:
a、氯磺化反应
向干燥的搪瓷反应锅中加入1800Kg氯磺酸,夹套适度冷却,开动搅拌,慢慢加入300Kg铜酞菁,加完后用时50分钟慢慢升温到120℃,并在此温度保持50分钟,然后升温到135℃,并在此温度保温4小时,保温结束后将得到的磺化料降温50℃以下。
b、稀释、压滤
向稀释锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,慢慢加入上述a磺化料,整个过程控制温度小于10℃,稀释完毕后,过滤,适量冰水洗涤,得磺酰氯滤饼2300Kg左右。
c、氨基磺酸乙醇胺酯(CAS:10042-77-0)的合成
搪瓷反应锅中加入160Kg一乙醇胺,开动搅拌,慢慢加入510Kg氨基磺酸,控制温度小于50℃,加毕,加入200Kg脱水剂甲苯,慢慢升温至135℃,脱水反应5小时至脱水量完全,降温30℃以下,加入200Kg工业无水乙醇,搅拌1小时,过滤,并用50Kg无水乙醇洗涤3次,再用少量的水洗涤3次,得含量94-95%左右的白色固体物料,溶剂回收套用。
d、一缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入100Kg三聚氯氰,搅拌5分钟,加入步骤c所得白色固体物料的1/5,并用碳酸氢钠维持pH=6.0-6.5,温度控制0-5℃,反应5.5小时,TLC板检测至终点,得一缩物。
e、二缩
将102kg(100%)对苯二胺邻磺酸加入到步骤d所得一缩物中,并升温35-40℃,并用碳酸氢钠维持pH=4.0-4.5,反应3个小时,然后将pH调整到5.0-5.5,反应3个小时,用TLC板检测至终点,得二缩物。
f、染料缩合
将步骤b所得磺酰氯滤饼冰水打浆8小时至物料均匀,整个过程控制温度小于5℃,然后加入上述e物料,搅拌60分钟,用10-15%的氢氧化钠溶液调节pH=9.5-10.5,温度控制5-10℃,反应3.5小时至全溶,升温28-30℃,并维持此温度和pH=9.5-10.5的介质反应2.5小时,然后用30%的盐酸回调介质pH=7.0,加入25Kg活性炭和25Kg硅藻土过滤去除机械杂质,即制得结构式((VI))活性染料。
g、精制、包装
将步骤f所得产物经过納膜和超滤膜过滤,电导合格后浓缩至规定浓度包装得成品染料。
实施例5制备的翠蓝色活性染料应用性能如下:
实施例6
一种翠蓝色活性染料,该活性染料具有式(VII)的结构式:
2≤x+y+z≤4
y=0
0<x≤2,0<z≤2
式(VII)翠蓝色活性染料的制备过程如下:
a、氯磺化反应
向干燥的搪瓷反应锅中加入1800Kg氯磺酸,夹套适度冷却,开动搅拌,慢慢加入300Kg铜酞菁,加完后用时50分钟慢慢升温到120℃,并在此温度保持50分钟,然后升温到135℃,并在此温度保温4小时,保温结束后将得到的磺化料降温50℃以下。
b、稀释、压滤
向稀释锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,慢慢加入上述a磺化料,整个过程控制温度小于10℃,稀释完毕后,过滤,适量冰水洗涤,得磺酰氯滤饼2300Kg左右。
c、氨基磺酸乙醇胺酯(CAS:10042-77-0)的合成
搪瓷反应锅中加入160Kg一乙醇胺,开动搅拌,慢慢加入510Kg氨基磺酸,控制温度小于50℃,加毕,加入200Kg脱水剂甲苯,慢慢升温至135℃,脱水反应5小时至脱水量完全,降温30℃以下,加入200Kg工业无水乙醇,搅拌1小时,过滤,并用50Kg无水乙醇洗涤3次,再用少量的水洗涤3次,得含量94-95%左右的白色固体物料,溶剂回收套用。
d、一缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入b所得磺酰氯滤饼,控制温度0-5℃打浆5小时,加入82kg(100%对氨基乙酰苯胺,并用碳酸钠维持pH=6.5-7.0,温度控制25-30℃,反应5.5小时,TLC板检测至终点,然后升温90-95℃,并用30%氢氧化钠维持介质pH=11.5-12,反应2-3小时进行水解,用盐酸回调pH=7.0,备用。
e、二缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入100Kg三聚氯氰,搅拌5分钟,加入d步骤所得一缩物,并用碳酸氢钠维持pH=6.0-6.5,温度控制0-5℃,反应5-6小时,TLC板检测至终点,备用。
f、染料缩合
向步骤e所得二缩物中加入步骤c所得白色固体物料的1/5,升温30-35℃,并用碳酸氢钠维持介质pH=4.5-5.0,反应4-5小时,反应毕加入25Kg活性炭和25Kg硅藻土过滤去除机械杂质,即制得结构式(VII)活性染料。
g、精制、包装
将步骤f所得产物经过納膜和超滤膜过滤,电导合格后浓缩至规定浓度包装得成品染料。
实施例6制备的翠蓝色活性染料应用性能如下:
实施例7
一种翠蓝色活性染料,该活性染料具有式(VIII)的结构式:
式(VIII)中
2≤x+y+z≤4
y=0
0<x≤2,0<z≤2
式(VIII)翠蓝色活性染料的制备过程如下:
a、氯磺化反应
向干燥的搪瓷反应锅中加入1800Kg氯磺酸,夹套适度冷却,开动搅拌,慢慢加入300Kg铜酞菁,加完后用时50分钟慢慢升温到120℃,并在此温度保持50分钟,然后升温到135℃,并在此温度保温4小时,保温结束后将得到的磺化料降温50℃以下。
b、稀释、压滤
向稀释锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,慢慢加入上述a磺化料,整个过程控制温度小于10℃,稀释完毕后,过滤,适量冰水洗涤,得磺酰氯滤饼2300Kg左右。
c、氨基磺酸乙醇胺酯(CAS:10042-77-0)的合成
搪瓷反应锅中加入160Kg一乙醇胺,开动搅拌,慢慢加入510Kg氨基磺酸,控制温度小于50℃,加毕,加入200Kg脱水剂甲苯,慢慢升温至135℃,脱水反应5小时至脱水量完全,降温30℃以下,加入200Kg工业无水乙醇,搅拌1小时,过滤,并用50Kg无水乙醇洗涤3次,再用少量的水洗涤3次,得含量94-95%左右的白色固体物料,溶剂回收套用。
d、一缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入b所得磺酰氯滤饼,控制温度0-5℃打浆5小时,加入102kg(100%)对苯二胺邻磺酸,并用碳酸钠维持pH=6.5-7.0,温度控制25-30℃,反应5.5小时,TLC板检测至终点,备用。
e、二缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入100Kg三聚氯氰,搅拌5分钟,加入d步骤所得一缩物,并用碳酸氢钠维持pH=5.0-5.5,温度控制0-5℃,反应5-6小时,TLC板检测至终点,备用。
f、染料缩合
向步骤e所得二缩物中加入步骤c所得白色固体物料的1/5,升温30-35℃,并用碳酸氢钠维持介质pH=4.5-5.0,反应4-5小时,反应毕加入25Kg活性炭和25Kg硅藻土过滤去除机械杂质,即制得结构式(VIII)活性染料。
g、精制、包装
将步骤f所得产物经过納膜和超滤膜过滤,电导合格后浓缩至规定浓度包装得成品染料。
实施例7制备的翠蓝色活性染料应用性能如下:
实施例8
一种翠蓝色活性染料,该活性染料具有式(IX)的结构式:
2≤x+y+z≤4
y=0
0<x≤2,0<z≤2
式(IX)翠蓝色活性染料的制备过程如下:
a、氯磺化反应
向干燥的搪瓷反应锅中加入1800Kg氯磺酸,夹套适度冷却,开动搅拌,慢慢加入300Kg铜酞菁,加完后用时50分钟慢慢升温到120℃,并在此温度保持50分钟,然后升温到135℃,并在此温度保温4小时,保温结束后将得到的磺化料降温50℃以下。
b、稀释、压滤
向稀释锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,慢慢加入上述a磺化料,整个过程控制温度小于10℃,稀释完毕后,过滤,适量冰水洗涤,得磺酰氯滤饼2300Kg左右。
c、氨基磺酸乙醇胺酯(CAS:10042-77-0)的合成
搪瓷反应锅中加入160Kg一乙醇胺,开动搅拌,慢慢加入510Kg氨基磺酸,控制温度小于50℃,加毕,加入200Kg脱水剂甲苯,慢慢升温至135℃,脱水反应5小时至脱水量完全,降温30℃以下,加入200Kg工业无水乙醇,搅拌1小时,过滤,并用50Kg无水乙醇洗涤3次,再用少量的水洗涤3次,得含量94-95%左右的白色固体物料,溶剂回收套用。
d、一缩
反应锅中加入适量的冰和水,开动搅拌,加入100Kg三聚氯氰,搅拌5分钟,加入步骤c所得白色固体物料的1/5,并用碳酸氢钠维持pH=6.0-6.5,温度控制0-5℃,反应5.5小时,TLC板检测至终点,得一缩物。
e、二缩
将乙二胺配成盐溶液(35Kg乙二胺加300Kg冰和160Kg盐酸控制pH=3.0-4.0)溶加入到步骤d所得一缩物中,并升温35-40℃,并用碳酸氢钠维持pH=4.0-4.5,反应3个小时,然后将pH调整到5.0-5.5,反应3个小时,用TLC板检测至终点,得二缩物。
f、染料缩合
将步骤b所得磺酰氯滤饼冰水打浆8小时至物料均匀,整个过程控制温度小于5℃,然后加入上述e物料,搅拌60分钟,用10-15%的氢氧化钠溶液调节pH=9.5-10.5,温度控制5-10℃,反应3.5小时至全溶,升温28-30℃,并维持此温度和pH=9.5-10.5的介质反应2.5小时,然后用30%的盐酸回调介质pH=7.0,加入25Kg活性炭和25Kg硅藻土过滤去除机械杂质,即制得结构式(IX)活性染料。
g、精制、包装
将步骤f所得产物经过納膜和超滤膜过滤,电导合格后浓缩至规定浓度包装得成品染料。
实施例8制备的翠蓝色活性染料应用性能如下:
本发明的染料和染料制备方法已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变原料,工艺条件等环节来实现本发明,其相关改变都没有脱离本发明的内容,所以类似的替换和改变对于本领域技术人员来说是显而易见的,都被视为包括在本发明的范围之内。
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