CN103694739B - 一种液体复合活性红染料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液体复合活性红染料，以重量份计，由以下组分组成：60-85份如式（1）所示的染料单体A：5-30份如式（2）所示的染料单体B：
Description
技术领域
本发明涉及一种活性印花染料，具体地是一种液体活性复合红染料，适用于棉、麻、胶粘纤维等印花，适合于自动调浆设备系统使用。
背景技术
目前市场上普遍选择粉状活性红K-2BP，红P-B作为活性印花红色组份，但在染料商品化过程中加入大量的填充剂和防尘剂，大大降低了染料的溶解度，在深色印花时由于溶解度等问题印深色染料无法得到充分溶解，液体复合活性红染料通过染料复配组份合理配比色光调整至大红和玖红之间使颜色更纯正，适合做单色产品同时配合活性金黄P-2RN和活性艳蓝P-3R配伍性极佳，染色均匀性好，成为印活性印花经典三原色组合。
在活性染料印花生产中，影响印花产量和质量的主要因素是传统的活性印花调浆工序，传统活性染料调浆因人为工计量难以保证准确性，产品质量难以得到保证，同时出现工作效率低生产中经常出现停机现象，制约了印花生产率的提高，随着印染企业设备技术革新大量引进自动配料系统，因此液体活性染料更满足设备的需要，由于液体染料在水中易水解和溶解度低，在液态的状态中稳定性较差，经常影响印花染料色浆稳定性，从而影响印花产品质量，开发液体染料关键是解决染料储存稳定性。
数码印花技术从上世纪90年代开始在印花织物领域进行推广，其主要特点是适合于小批量、多品种、质量要求高的印花产品的生产。在喷印过程中几乎不产生噪音；生产占在面积也只有传统印花方式的几十分之一，完全可以置于办公环境；计算机控制无色料的浪费；不用水和色浆无污染的绿色环保生产过程，属于一种生态印花工艺。
液体活性印花的研制主要解决染料稳定性，主要从两方面入手解决：一，通过脱盐来提高染料的溶解度和防止盐份存放大量析出；二，通过添加助剂来改进染料在水中的衡稳定性。
早期，染料合成通过盐析工艺来提高染料的强度除去部份副产物和无机盐，然而始终未能达到液体染料存放标准，在-5℃恒温存放一星期无析出物，近期随着膜渗处理法日渐成熟，采用纳滤膜截留大多数活性染料，纳滤膜可以通过无机盐和小分染料透过，从而达到染料提纯的效果，液体染料通过电导率的控制指标≤10000us/cm，同时合成原料中硫酸盐也需加以控制，通过离子色谱检测控制氯离子和硫酸根离子指标≤1000PPm，严格控制液体染料中以上指标确保低温下染料溶解度和无机盐析出，通过超滤浓缩满足用户高浓度的需求。
发明内容
本发明提供了一种液体复合活性红染料，通过添加特殊的添加剂，使液体储藏稳定好，解决了液体活性红染料储存过程中容易凝聚或盐析的问题。
一种液体复合活性红染料，其特征在于，以重量份计，由以下组分组成：
60-85份如式（1）所示的标准液体染料单体A：
5-30份如式（2）所示的标准液体染料单体B：
式（2）中的磺酸基团位置为氨基的间位与对位，对位与间位的比例为0.5～2:1；添加助剂为：1～5份尿素、1～5份已内酰胺、1～5份三聚磷酸钠和1～5份杀菌防腐剂。
单体A的制备方法：102份三聚氯氰和3份的分散剂在碎冰的存在下打浆至粉末状，加入100份15%（质量浓度）对氨基苯磺酸钠溶液进行一次缩合，控制pH=5-6，温度3-5℃；当游离氨基值小于1%时加入干品100份H酸，控制温度30-35℃，pH=4-4.5，反应结束后，加冰降温至25℃左右；最后与100份1,5-二磺酸萘胺的重氮盐进行偶合反应，即可得到染料单体A溶液。
单体B的制备方法：102份三聚氯氰和3份的分散剂在碎冰的存在下打浆至粉末状，加入100份15%（质量浓度）H酸溶解液进行一次缩合，温度6-8℃，pH=2-2.5，液相控制一次缩合产物纯度≥95%为反应终点；再与100份邻氨基苯磺酸重氮盐偶合反应，用小苏打控制pH=6.5-7，温度8-10℃，重氮盐消色为反应终点；最后与对氨基苯磺酸和间氨基苯磺酸混合溶液进行二次缩合反应，控制反应温度为40-45℃，pH=6.5-7.5，反应4小时，用液相色谱控制对氨基苯磺酸与间氨基苯磺酸消失为反应终点，即可得到染料单体B溶液。调节二次缩合反应时氨基苯磺酸和间氨基苯磺酸混合溶液中对氨基苯磺酸和间氨基苯磺酸的不同比例得到不同间位和对位的比例。
标准液体染料的制备：按上述制备方法得到染料单体A或染料单体B的溶液，加入取离子水稀释至质量浓度为10-15%，用纳滤膜去除无机盐和小分染料，通过离子色谱控制氯离子和硫酸根离子指标≤1000PPm，液体染料通过电导率的控制指标≤10000us/cm，控制液体染料中的固含量达到标准液体染料规格，即可得到标准液体染料单体。
本发明通过选用反应性较低的一氯均三嗪型活性染料来配制液体染料能提高其稳定性，但长时间处于含水介质中，也有可能发生催化水解反应，因此通过添加缓冲助剂来控制染料水解能力，一般生产单位以磷酸盐类作为缓冲液，本文通过改进缓冲助剂，增添助剂复配，达到助溶稳定效果配制得到的液体染料克服了技术存在的化学稳定性差的缺陷，保证液体染料在贮藏过程中无染料凝聚或析出。满足了印染行业的需要。
作为优选，以重量百分比计，取60-80份如式（1）所示的标准液体染料单体A和10-30份如式（2）所示的标准液体染料单体B。
作为优选，以重量百分比计，取75份如式（1）所示的标准液体染料单体A和15份如式（2）所示的标准液体染料单体B。
作为优选，以重量百分比计，添加1～3份的尿素。
作为优选，以重量百分比计，添加1～3份已内酰胺。
作为优选，以重量百分比计，添加1～3份三聚磷酸钠。
作为优选，以重量百分比计，添加1～3份杀菌防腐剂。
作为优选，式（2）中的磺酸基团位置为氨基的间位与对位，对位与间位的比例为2:1。
更优选，所述添加剂以重量份计为：2份尿素；3份已内酰胺和1份三聚磷酸钠，1份杀菌防腐剂。
或者所述添加剂以重量份计为：2份尿素；3份已内酰胺和3份三聚磷酸钠，1份杀菌防腐剂。
当添加助剂采用上述优选组合时，得到的液体复合活性染料的稳定性更好，液体染料在5℃在恒温下储存一个月无物料析出，抽滤速度和滤纸残留斑点达到质量指标。
本发明中添加剂尿素的作用为提高染料的溶解度，同时尿素在水溶液中呈弱碱性，有助于染料在水溶液中pH值的稳定性；已内酰胺对该印花红能提高染料的溶解达到液体染料在一定的浓度下稳定不析出来状态；三聚磷酸钠易溶于水，其水溶液对液体染料溶液起pH缓冲作用，同时在印花过程中具有鏊合致硬金属离子的优异性能，从而消除这些离子的不利提高织物的鲜艳度，为保证液体染料的稳定起到至关的作用。
上述三种添加助剂之间具有协同作用，在上述三种添加助剂的协同作用下，本发明的液体复合活性红染料在满足行业要求的基础上，其储存稳定性特别好。
一种最优选的配方，以重量百分比计，由以下组分组成：
75份如式（1）所示的标准液体染料单体A；
15份如式（2）所示的标准液体染料单体B，式（2）中的磺酸基团位置为氨基的间位与对位，对位与间位的比例为2:1；
3份的尿素；
2份的已内酰胺；
2份的三聚磷酸钠；
1份的杀菌防腐剂。
在该最优组合条件下，液体复合活性红染料的储存稳定性达到最好的效果。
本发明的液体复合活性红染料，染料单体A和染料单体B经膜过滤处理，得到相应的标准液体染料，然后按所需比例混合标准液体染料单体A和标准液体染料单体B及助剂。
本发明的复合活性红染料的各项性能均优于活性红K-2BP和活性红P-B，在改进产品组分的同时可以增添助剂复配。液体复合活性红染料用于棉、麻、粘胶印花时可获较高的染色深度色彩鲜艳，耐摩擦牢度、耐汗渍、皂洗牢度都高于常规产品。
本发明通过改进添加助剂的组分及含量，使本发明的液体活性红染料储存性能稳定，克服了液体活性红染料储存过程中容易凝聚或盐析的问题，本发明的液体活性红染料5℃在恒温下储存一个月无物料析出，抽滤速度和滤纸残留斑点达到质量指标。
具体实施方式
下面结合实施例和比例对本发明作进一步说明。但本发明的保护范围不限于此。
单体A的制备方法：102份三聚氯氰和3份的分散剂在碎冰的存在下打浆至粉末状，加入100份15%（质量浓度）对氨基苯磺酸钠溶液进行一次缩合，控制pH=5-6，温度3-5℃；当游离氨基值小于1%时加入干品100份H酸，控制温度30-35℃，pH=4-4.5，反应结束后，加冰降温至25℃左右；最后与100份1,5-二磺酸萘胺的重氮盐进行偶合反应，即可得到染料单体A溶液。
单体B的制备方法：102份三聚氯氰和3份的分散剂在碎冰的存在下打浆至粉末状，加入100份15%（质量浓度）H酸溶解液进行一次缩合，温度6-8℃，pH=2-2.5，液相控制一次缩合产物纯度≥95%为反应终点；再与100份邻氨基苯磺酸重氮盐偶合反应，用小苏打控制pH=6.5-7，温度8-10℃，重氮盐消色为反应终点；最后与对氨基苯磺酸和间氨基苯磺酸混合溶液进行二次缩合反应，控制反应温度为40-45℃，pH=6.5-7.5，反应4小时，用液相色谱控制对氨基苯磺酸与间氨基苯磺酸消失为反应终点，即可得到染料单体B溶液。调节二次缩合反应时氨基苯磺酸和间氨基苯磺酸混合溶液中对氨基苯磺酸和间氨基苯磺酸的不同比例得到不同间位和对位的比例。
标准液体染料的制备：按上述制备方法得到染料单体A或染料单体B的溶液，加入取离子水稀释至质量浓度为10-15%，用纳滤膜去除无机盐和小分染料，通过离子色谱控制氯离子和硫酸根离子指标≤1000PPm，液体染料通过电导率的控制指标≤10000us/cm，控制液体染料中的固含量达到标准液体染料规格，即可得到标准液体染料单体。
实施例1-13
60-80份如式（1）所示的标准液体染料单体A；10-30份如式（2）所示的标准液体染料单体B（以下每个实施例中单体B中间位与对位通过调整不同比例来确定最高溶解度指标，其中实施例1～6中单体B的对位和间位的比例为0.5:1；实施例7～9中单体B的对位和间位的比例为1.5:1；实施例9～13中单体B的对位和间位的比例为2:1），选择染料单体A和染料单体B在5：1配比下增添助剂：1～3份的尿素，1～3份已内酰胺、1～3份三聚磷酸钠，适量（一般为0.3%）杀菌防腐剂，配制成液体染料，配方见表1。
表1
将上述实施例制得的活性染料采用标准的活性染料进行染色测试，得其相应的性能数据见表2。
表2
通过表2检测数据分析，本发明得到的液体复合活性红可以按照不同染色色相和深度来调整配比，各项牢度均能达到标准要求,为满足液体染料溶解度的要求，表中溶解度的测试结果表明已内酰胺的添加提高了染料溶解度，同时通时表3中液体染料储存稳定性的测试结果，表明其它的性能指标不会影响。
将表1配方复配得到液体复合活性红染料经70℃高温储存三天和5℃低温存放一个月来进行测试，检测液体染料稳定性情况,，存放后的样品均与原样做检测对比，具体数据见表3。
表3
通过表3检测数据分析，本发明得到的液体复合活性红通过70℃热稳定与原样对比通过K/S值变化和液体PH值变化较小比较稳定，同时在5℃低温下存放一个月溶解度保持原样水平，稳定性较好。
Claims (8)
1.一种液体复合活性红染料，其特征在于，以重量份计，由以下组分组成：
60-85份如式（1）所示的标准液体染料单体A：
5-30份如式（2）所示的标准液体染料单体B：
式（2）中的磺酸基团位置为氨基的间位与对位，对位与间位的比例为0.5～2:1；
添加助剂为：1～5份尿素、1～5份已内酰胺、1～5份三聚磷酸钠和1～5份杀菌防腐剂。
2.根据权利要求1所述液体复合活性红染料，其特征在于，以重量百分比计，取60-80份如式（1）所示的标准液体染料单体A和10-30份如式（2）所示的标准液体染料单体B。
3.根据权利要求2所述液体复合活性红染料，其特征在于，以重量百分比计，取75份如式（1）所示的标准液体染料单体A和15份如式（2）所示的标准液体染料单体B。
4.根据权利要求1所述液体复合活性红染料，其特征在于，以重量百分比计，添加1～3份的尿素。
5.根据权利要求1所述液体复合活性红染料，其特征在于，以重量百分比计，添加1～3份的已内酰胺。
6.根据权利要求1所述液体复合活性红染料，其特征在于，以重量百分比计，添加1～3份的三聚磷酸钠。
7.根据权利要求1所述液体复合活性红染料，其特征在于，式（2）中的磺酸基团位置为氨基的间位与对位，对位与间位的比例为2:1。
8.根据权利要求1所述液体复合活性红染料，其特征在于，以重量百分比计，添加1～3份的杀菌防腐剂。
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