CN104004379A

CN104004379A - 一种直接混纺黄染料的生产方法

Info

Publication number: CN104004379A
Application number: CN201410261866.8A
Authority: CN
Inventors: 张正富; 易元龙; 诸金法
Original assignee: WUJIANG MEIYAN SANYOU DYESTUFF CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: Inner Mongolia Meilijian Technology Chemical Co ltd
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2034-06-12
Also published as: CN104004379B

Abstract

本发明涉及一种直接混纺黄染料的生产方法，由重氮化反应、偶合反应、第一次缩合反应、第二次缩合反应、第三次缩合反应得产品，产品喷雾干燥即得直接混纺黄染料。本发明在不改变原有产品质量标准的前提下，采用喷雾干燥的清洁生产方法，不产生废渣和工艺废水，简化了工艺流程，减少了设备的投入，生产效率提高10%，产品收率提高3%，节约生产成本10%，属于绿色环保型染料生产方法。

Description

一种直接混纺黄染料的生产方法

技术领域

本发明涉及一种直接混纺黄染料的生产方法，特别是一种直接混纺黄染料D-3RNL的生产方法。

背景技术

直接混纺黄染料D-3RNL是支撑涤/棉、涤/粘混纺纤维“一步一浴法”染色工艺的新型染料，由其支撑的涤/棉、涤/粘混纺纤维“一步一浴法”染色工艺，可以大大减少印染废水排放量，节约能耗、节省工时，具有工艺简便、安全、省钱、实效等优势。另外，它还是直接混纺染料三元色之一，既可以单色染色又可以与其他直接混纺染料拼混染色，应用面广，使用量大。

直接混纺黄染料D-3RNL的结构式如下：

在本申请人所拥有的专利ZL200810107103.2中公开了一种直接混纺黄染料D-3RNL的生产方法，其由原料先进行重氮偶合反应，再通过第一次缩合反应，第二次缩合反应，第三次缩合反应，得到目标产物，最后通过盐析，过滤，干燥，标准化得到染料产品。虽然该专利技术与之前的工艺相比，只剩下最后一步提纯工序，在节能减排方面有显著进步，但是在仅有的最后一步盐析工序中，仍然会产生大量废水(该废水中通常含10％NaCl，和大量有机物，COD约10000mg/L左右)，废水治理成本较高，同时也极易造成环境污染，并且，在干燥后进行标准化过程中，染料的粉尘污染也较严重；此外，在提纯工序中，产品的损失也较大。

近年来，为了避免染料生产过程中排放大量含盐染料废水，同时确保产品质量稳定，避免产品批间差，国内外众多染料企业试图通过喷雾干燥法对合成制备的染料水溶液进行干燥，获得相应的染料产品。但是，实践发现并不是任何一种染料都可以通过喷雾干燥法来干燥，要么无法获得满足标准要求的染料产品，要么在喷雾干燥过程中产品质量有较大程度的下降。

中国发明专利公开CN103013169A公开了一种偶氮类有机染料水溶液的喷雾干燥方法，其认为偶氮类染料高温稳定性相对较差，在喷雾干燥过程中，高温空气会使产品发生热分解而产生焦化现象，导致产品色光发暗，染料强度明显降低。因此，其提出加入适量防焦化剂的解决方案，但是该方案实际上只对某些深色染料而言是有效的，而对于浅色染料，加入防焦化剂会影响到染料产品的应用效果。对于直接混纺黄染料D-3RNL来说，其存在的问题不是焦化问题，而是通过已掌握的条件得到直接混纺黄染料D-3RNL颗粒能耗高，且收率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种直接混纺黄染料的生产方法，该方法不需盐析，进行喷雾干燥，是一种生产工序简洁、成本低廉、清洁环保型的生产方法。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种直接混纺黄染料的生产方法，所述的直接混纺黄染料具有如下结构式：

所述生产方法包括如下步骤：

(1)、重氮化反应：2-萘胺-4,8-二磺酸发生重氮化反应生成重氮盐；

(2)、偶合反应：由步骤(1)制得的重氮盐与2-甲氧基-5-甲基苯胺盐酸盐发生偶合反应生成单偶氮化合物，其中，2-甲氧基-5-甲基苯胺盐酸盐与2-萘胺-4,8-二磺酸盐的投料摩尔比为0.95～0.97：1；

(3)、第一次缩合反应：由步骤(2)所得单偶氮化合物与三聚氯氰悬液混合后，在0～5℃、pH4～4.5、反应2.0～2.5小时制得一次缩合产物溶液，所述三聚氯氰悬液由三聚氯氰和水组成，所述的三聚氯氰悬液中的三聚氯氰与所述的2-萘胺-4，8-二磺酸盐的投料摩尔比0.96～1.0:1；

(4)、第二次缩合反应：由步骤(3)所得的一次缩合产物溶液与4.4’二氨基-2,2’-二磺酸-二苯乙烯溶液混合后，在pH6.6～6.8、温度42～45℃下保温反应4～6小时，制得二次缩合产物溶液，其中4.4’二氨基-2,2’-二磺酸-二苯乙烯与所述的2-萘胺-4,8-二磺酸盐的摩尔比为0.94～0.96:1；

(5)、第三次缩合反应：直接向步骤(4)所得的二次缩合产物溶液中加入对氨基苯磺酸钠，在97～102℃、pH7～7.3下回流反应5～7小时得三次缩合产物溶液，其中对氨基苯磺酸钠与2-萘胺-4，8-二磺酸盐的摩尔比为0.92～0.95:1；

(6)、对三次缩合产物溶液进行后处理得到所述直接混纺黄染料。

特别是，控制步骤(5)所得三次缩合产物溶液中，直接混纺黄染料的固含量在14～23wt％之间；步骤(6)中，所述后处理为喷雾干燥。

根据本发明，步骤(6)中，所述喷雾干燥可以为原浆喷雾干燥或湿拼混标准化喷雾干燥，所述湿拼混标准化喷雾干燥是指原浆用元明粉湿拼混标准化后，再进行喷雾干燥。

根据本发明的进一步实施方案：

步骤(1)的实施过程如下：将2-氨基-4,8-萘二磺酸与水和盐酸混和成悬浮体，加入冰，降温至5～8℃，然后加入质量含量为25％～35％的亚硝酸钠溶液，进行重氮化反应，获得重氮盐溶液。

步骤(2)中，将2-甲氧基-5-甲苯胺与盐酸混合、加热溶解得所述的2-甲氧基-5-甲基苯胺盐酸盐的溶液，冷却该溶液至20～25℃后，加入到步骤(1)所得重氮盐溶液中，加入醋酸钠调节溶液pH4～5，在20～25℃下保温反应4～6小时制得所述的单偶氮化合物。

步骤(3)中，将步骤(2)所得单偶氮化合物用液碱调节pH，获得pH为7～7.5的单偶氮化合物溶液，将三聚氯氰用冰水打浆30分钟以上制成悬浮体，然后将所述单偶氮化合物溶液慢慢加入到所述悬浮体中制得反应液，用10％～20％的纯碱水溶液调节反应液pH至4～5，使反应液在0～5℃下，反应2～2.2小时得所述的一次缩合产物溶液。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明方法与现有技术相比，不经过盐析、过滤、干燥、粉碎等程序，进入喷雾干燥塔脱除水分得到直接混纺黄染料，在不改变原有产品质量标准，收率提高约3％的情况下，革除盐析工序，不产生废水，具有工艺简便、安全、环保等优势。

具体实施方式

本申请发明人在生产实践中总结出，待干燥的三次缩合产物溶液的浓度以及组成是获得直接混纺黄染料产品，降低能耗的关键，只有组成和浓度均符合一定条件时，才能通过喷雾干燥获得满足标准要求的染料产品。基于上述发现，本申请成功将喷雾干燥法应用于直接混纺黄染料的后处理，取得了如下有益效果：

①本发明摒弃了现有生产方法中的盐析工序、过滤工序、干燥工序和粉碎工序，简化了工艺流程，减少了设备的投入，降低能耗及生产成本；

②本发明由于采用了喷雾干燥及湿拼混标准化技术，避免了废水的产生，降低了染料粉尘污染，更加清洁环保；

③本发明生产的产品不改变原有产品质量标准，产品收率提高3％。

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

一种直接混纺黄染料的生产方法，包括如下步骤：

(1)、重氮化反应

将0.1mol2-氨-4,8-萘二磺酸与水和0.15mol的盐酸混和成悬浮体加入冰，于5～8℃，约1.5小时内加入0.1mol的30﹪亚硝酸钠溶液，进行重氮化反应，反应2h，得重氮盐溶液，固含量约15％。

(2)、偶合反应

将0.097mol的2-甲氧基-5-甲苯胺与0.095mol的盐酸混和加热到75℃，使其全溶得2-甲氧基-5-甲苯胺盐酸盐溶液，将溶液冷却至20～25℃后，将其加入到重氮盐溶液中制成混合液，用醋酸钠中和混合溶液到pH4～5，在20～25℃反应5小时，得到单偶氮化合物溶液，固含量约13％。

(3)、第一次缩合反应

将单偶氮化合物溶液用液碱调节pH，形成pH7～7.5的单偶氮化合物溶液；同时，将0.1mol的三聚氯氰用冰水打浆30分钟成悬浮体，将上述溶液慢慢加入到三聚氯氰悬浮体中，0～5℃，用15％纯碱水溶液调节pH4～4.2，反应2.5小时得一次缩合产物溶液。

(4)、第二次缩合反应

将0.096mol的4.4’二氨基-2,2’-二磺酸-二苯乙烯用水和纯碱溶解，于41℃加入上述一次缩合产物溶液中，不断用15％纯碱水溶液调节pH6.6～6.8，于43～45℃保温6小时得二次缩合产物溶液。

(5)、第三次缩合反应

向上述的二次缩合产物溶液中加入0.093mol对氨基苯磺酸钠，在96～102℃、pH7～7.3，回流8小时制得三次缩合产物溶液，作为喷雾干燥的原浆，该原浆固含量为14％。

(6)、后处理：将三次缩合产物溶液直接进行喷雾干燥，然后拼混，所得成品即为直接混纺黄染料：标化后得：100％强度211克，色光与标准品近似。

实施例2

本例提供一种直接混纺黄染料的生产方法，其基本同实施例1。不同是：直接混纺黄染料的生产过程中后处理采用湿拼混标准化直接烘干得成品即为标准化直接混纺黄染料：100％强度211克，色光与标准品近似。

实施例3

本例提供一种直接混纺黄染料的生产方法，其基本同实施例1。不同是：控制步骤(5)所得三次缩合产物溶液的固含量为23wt％。直接混纺黄染料的生产过程中后处理采用湿拼混标准化直接烘干得成品即为标准化直接混纺黄染料：100％强度211克，色光与标准品近似。

对比例1

本例提供一种直接混纺黄染料的生产方法，其基本同实施例1。不同是：控制步骤(5)所得三次缩合产物溶液的固含量为13wt％。后处理时，进行喷雾干燥能耗提高8％，标准化直接混纺黄染料得：100％强度211克，色光与标准品近似。

对比例2

本例提供一种直接混纺黄染料的生产方法，其基本同实施例1。不同是：控制步骤(5)所得三次缩合产物溶液的固含量为24wt％。后处理时，进行喷雾干燥，虽然能耗降低15％，但标准化直接混纺黄染料得：100％强度197克，重量减少6.6％，色光明显暗于标准品。

对比例3

本例提供一种直接混纺黄染料的生产方法，其采用传统的直接混纺黄染料合成方法得到三次缩合产物溶液，然后再对三次缩合产物溶液进行喷雾干燥，具体如下：

(A)、重氮化反应：将0.1mol2-氨-4，8-萘二磺酸与水和0.15mol的盐酸混和成悬浮体加入冰，于5～8℃，约1.5小时内加入0.1mol的30﹪亚硝酸钠溶液，进行重氮化反应。

(B)、偶合反应：将0.1mol的2-甲氧基-5-甲基苯胺与0.1mol的盐酸混和加热至75℃，使其全溶透明，然后冷却至20～25℃。将上述溶液加入到已经重氮完毕的C酸重氮盐中于25℃进行偶合反应。用纯碱水中和到PH4.5～5，反应5小时，生成单偶氮化合物。

(C)、第一次提纯：单偶氮化合物升温至50℃，用氯化钠析出过滤。滤饼抽干，除去过量的“2-甲氧基-5-甲基苯胺”等杂质，达到净化目的。

(D)、第一次缩合反应：将第一次提纯的滤饼用水和纯碱溶解成液体，0.105mol的三聚氯氰用冰水打浆30分钟成悬浮体，将上述溶液慢慢加入到三聚氯氰悬浮体中，0～5℃，并用15％的纯碱水溶液调节PH4～4.5，反应2小时。

(E)、第二次缩合反应：将0.08mol的4,4’-二氨基-2,2’-二磺酸-二苯乙烯用水和纯碱溶解成液体，于40℃加入(D)中，不断用15％纯碱水溶液调节PH6.5～6.8，并于40～45℃保温4小时，反应结束。

(F)、第二次提纯：盐析、过滤，滤去杂质，进行提纯。

(G)、第三次缩合反应：滤饼用水和纯碱溶解，加入0.08mol对氨基苯磺酸钠，于96～102℃回流6小时，得到固含量为约15％的三次缩合产物溶液；

(H)后处理：将所得三次缩合产物溶液进行原浆喷雾干燥，然后拼混，所得成品即为直接混纺黄染料，标准化后得：100％强度176克，色光与标准品近似。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种直接混纺黄染料的生产方法，所述的直接混纺黄染料具有如下结构式：

所述生产方法包括如下步骤：

(3)、第一次缩合反应：由步骤(2)所得单偶氮化合物与三聚氯氰悬液混合后，在0～5℃、pH4～5、反应2.0～2.5小时制得一次缩合产物溶液，所述三聚氯氰悬液由三聚氯氰和水组成，所述的三聚氯氰悬液中的三聚氯氰与所述的2-萘胺-4，8-二磺酸盐的投料摩尔比0.96～1.0:1；

(6)、对三次缩合产物溶液进行后处理得到所述直接混纺黄染料，

其特征在于：

控制步骤(5)所得三次缩合产物溶液中，直接混纺黄染料的固含量在14～23wt％之间；

步骤(6)中，所述后处理为喷雾干燥。

2.根据权利要求1所述的直接混纺黄染料的生产方法，其特征在于：步骤(6)中，所述喷雾干燥为原浆喷雾干燥或湿拼混标准化喷雾干燥，所述湿拼混标准化喷雾干燥是指原浆用元明粉湿拼混标准化后，再进行喷雾干燥。

3.根据权利要求1所述的直接混纺黄染料的生产方法，其特征在于：步骤(1)实施过程如下：将2-氨-4,8-萘二磺酸与水和盐酸混和成悬浮体，加入冰，降温至5～8℃，然后加入质量含量为25％～35％的亚硝酸钠溶液，进行重氮化反应，获得重氮盐溶液。

4.根据权利要求3所述的直接混纺黄染料的生产方法，其特征在于：步骤(2)中，将2-甲氧基-5-甲苯胺与盐酸混合、加热溶解得所述的2-甲氧基-5-甲基苯胺盐酸盐的溶液，冷却该溶液至20～25℃后，加入到步骤(1)所得重氮盐溶液中，加入醋酸钠调节溶液pH4～5，在20～25℃下保温反应4～6小时制得所述的单偶氮化合物。

5.根据权利要求1或4所述的直接混纺黄染料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，将步骤(2)所得单偶氮化合物用液碱调节pH，获得pH为7～7.5的单偶氮化合物溶液，将三聚氯氰用冰水打浆30分钟以上制成悬浮体，然后将所述单偶氮化合物溶液慢慢加入到所述悬浮体中制得反应液，用10％～20％的纯碱水溶液调节反应液pH至4～5，使反应液在0～5℃下，反应2～2.2小时得所述的一次缩合产物溶液。