CN104371346A - 一种还原棕rp染料制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种还原棕RP染料制备方法，3，9-二溴苯绕蒽酮和1-氨基蒽醌在缚酸剂和催化剂作用下发生缩合反应，生成缩合物棕RP亚胺，然后加入环构剂进行闭环反应，精制得到还原棕RP产品，其特征在于：闭环反应所用环构剂为三氯化铝和吡啶，精制时用硫酸和氯酸钠氧化除铜。本发明制备方法，闭环反应完全，产品收率提高，成本降低，得到的产品质量好；通过氧化除铜工艺，可消除环构剂及铜等杂质，产品纯度高，提高了染料性能。

Description

一种还原棕RP染料制备方法

技术领域

    本发明属于染料制备技术领域，涉及一种还原棕RP染料制备方法。

背景技术

还原棕RP，属蒽醌型还原染料，又称红棕81，其结构式表示如下：

 

还原棕RP在还原染料中占有极其重要的位置，按染料命名法，表示为带红光的还原棕色染料，匀染性好，亲和力佳，主要用于棉纤维、粘胶纤维、维纶等的印花及染色，还可作为有机颜料使用。

还原棕RP生产工艺为：原料在缚酸剂和催化剂作用下发生缩合反应，生成缩合棕RP亚胺，然后加入环构剂进行闭环反应，精制得到还原棕RP产品。

上述还原染料的制备过程中，闭环反应时，多以正丁醇和氢氧化钠做环构剂，缩合亚胺闭环不完全，产品收率低，成本高，质量差。且正丁醇易燃易爆，回收率低，回收需消耗大量氯化钠，成本高，废水排放量大，易对环境造成污染，制得的染料由于环构剂及铜等杂质存在，影响染料性能。

专利CN200710020857.X，在制备还原染料时，以蒸发浓缩后的还原深蓝BO原染料母液作为闭环反应的环构剂，降低了生产成本，提高了产品质量，但生产企业需同时生产制备还原深蓝BO原染料，才能得到其回收的母液，适用范围窄，不适于工业上推广应用。

发明内容

本发明目的在于：针对上述现有技术中存在的成本低、质量差等不足，提供采用更为合理的环构剂及氧化除铜工艺的还原棕RP制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，3，9-二溴苯绕蒽酮和1-氨基蒽醌在缚酸剂和催化剂作用下发生缩合反应，生成缩合物棕RP亚胺，然后加入环构剂进行闭环反应，精制得到还原棕RP产品，其特征在于：闭环反应所用环构剂为三氯化铝和吡啶，精制时用硫酸和氯酸钠氧化除铜。

所述的缚酸剂为纯碱，催化剂为氧化铜。

本发明一种还原棕RP的制备方法，步骤为：

1）缩合反应：将3,9-二溴苯绕蒽酮、1-氨基蒽醌、纯碱和氧化铜混合均匀，3～6h内升温至260～265℃，保温6h，自然降温0.5h，然后粉碎，同时降温至物料内部温度100℃，水煮，干燥，得缩合物棕RP亚胺。

    所述的水煮，具体操作为：将物料加入水中，90～100℃保温1小时，稀释放料，过滤；所述的物料与水的质量比为1:19～20；水煮作用为去除亚胺中的盐类。

所述的3,9-二溴苯绕蒽酮：1-氨基蒽醌：纯碱：氧化铜的质量比为200～230：200～250：100～120：6。

所述的棕RP亚胺，水分含量≤1%。

  2）闭环反应：反应器中加入无水三氯化铝，开启搅拌，摊平物料，加入吡啶，然后升温至120～160℃，并在120～160℃保温6h，保温结束后，降温至100℃，加入棕RP亚胺，加料过程控制温度90±10℃，然后升温至120℃，并在120～160℃保温2～5h，制得还原棕RP粗品。

 3）氧化除铜：搅拌下，将还原棕RP粗品先加入底水中，打浆1h，打浆结束再补加水，然后用硫酸调物料至中性，加入硫酸，搅拌15min，控制酸含量在3～15%，加入氯酸钠，升温至85℃，并在85～95℃保温7h，然后降温至60℃，过滤，热水洗涤至中性，干燥，得还原棕RP。

    所述的底水、补加水和热水为自来水、普通工业用水或回收的洗涤用热水，所述的热水温度为70～80℃。

    步骤2）和3）中所述的还原棕RP粗品：无水三氯化铝：吡啶：硫酸：氯酸钠：底水：补加水的质量比为40～100：400：135～194：25～38：1.2～5：250：380。

本发明还原棕RP的制备方法相对于现有技术，具有以下优点：环构剂采用三氯化铝和吡啶，闭环反应完全，产品收率提高，成本降低，得到的产品质量好。通过氧化除铜工艺，消除了环构剂及铜等杂质，产品纯度高，提高了染料性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明优点作进一步说明。

本发明实施例所用原料及规格：

                表1   反应原料及规格

 

实施例1

1）缩合反应：将3,9-二溴苯绕蒽酮220kg、1-氨基蒽醌210kg、纯碱110kg和氧化铜6kg混合均匀，5h升温至260℃，保温6h，自然降温0.5h，然后粉碎，同时降温至物料内部温度100℃，将物料加入质量比19倍的水中，90～100℃保温水煮1小时，稀释放料，过滤，干燥，得缩合物棕RP亚胺，水分含量≤1%，备用。

 2）闭环反应：反应器中加入无水三氯化铝400kg，开启搅拌，摊平物料，加入吡啶150kg，然后升温至130℃，并在130～160℃保温6h，保温结束后，降温至100℃，加入棕RP亚胺60Kg，加料过程控制温度90±10℃，然后升温至120℃，并在120～160℃之间保温4h，制得还原棕RP粗品。

 3）氧化除铜：搅拌下，将步骤2）还原棕RP粗品先加入底水250kg中，打浆1h，打浆结束再补加水380kg，然后用硫酸调物料至中性，加入硫酸30kg，搅拌15min后，取样分析酸度，控制酸度在3～15%，加入氯酸钠3.5kg，升温至85℃，并在85～95℃保温7h，然后降温至60℃，过滤，70℃热水洗涤至中性，干燥，得还原棕RP。取样检测，纯度为98.7%，闭环率99.5%，计算得总收率为96.2%。

 实施例2

1）缩合反应：将3,9-二溴苯绕蒽酮220kg、1-氨基蒽醌220kg、纯碱110kg和氧化铜6kg混合均匀，5h升温至265℃，保温6h，自然降温0.5h，然后粉碎，同时降温至物料内部温度100℃，将物料加入质量比19倍的水中，90～100℃保温水煮1小时，稀释放料，过滤，干燥，得缩合物棕RP亚胺，水分含量≤1%，备用。

 2）闭环反应：反应器中加入无水三氯化铝400kg，开启搅拌，摊平物料，加入吡啶150kg，然后升温至150℃，并在140～160℃保温6h，保温结束后，降温至100℃，加入棕RP亚胺80Kg，加料过程控制温度90±10℃，然后升温至120℃，并在120～160℃之间保温3h，制得还原棕RP粗品。

 3）氧化除铜：搅拌下，将步骤2）还原棕RP粗品先加入底水250kg中，打浆1h，打浆结束再补加水380kg，然后用硫酸调物料至中性，加入硫酸30kg，搅拌15min后，取样分析酸度，控制酸含量在3～15%，加入氯酸钠3.5kg，升温至85℃，并在85～95℃保温7h，然后降温至60℃，过滤，70℃热水洗涤至中性，干燥，得还原棕RP。取样检测，纯度为99.2%，闭环率99.8%，计算得总收率为96.7%。

实施例3

1）缩合反应：将3,9-二溴苯绕蒽酮220kg、1-氨基蒽醌230kg、纯碱110kg和氧化铜6kg混合均匀，6h升温至265℃，保温6h，自然降温0.5h，然后粉碎，同时降温至物料内部温度100℃，将物料加入质量比19倍的水中，90～100℃保温水煮1小时，稀释放料，过滤，干燥，得缩合物棕RP亚胺，水分含量≤1%，备用。

 2）闭环反应：反应器中加入无水三氯化铝400kg，开启搅拌，摊平物料，加入吡啶150kg，然后升温至140℃，并在130～160℃保温6h，保温结束后，降温至100℃，加入棕RP亚胺50Kg，加料过程控制温度90±10℃，然后升温至120℃，并在120～160℃之间保温3h，制得还原棕RP粗品。

 3）氧化除铜：搅拌下，将步骤2）还原棕RP粗品先加入底水250kg中，打浆1h，打浆结束再补加水380kg，然后用硫酸调物料至中性，加入硫酸30kg，搅拌15min后，取样分析酸度，控制酸度在3～15%，加入氯酸钠3.5kg，升温至85℃，并在85～95℃保温7h，然后降温至60℃，过滤，70℃热水洗涤至中性，干燥，得还原棕RP。取样检测，纯度为99.1%，闭环率99.8%，计算得总收率为97.1%。

对比例1

步骤及原料配比同实施例1，闭环反应时，以正丁醇和氢氧化钠做环构剂，得还原棕RP。取样检测，纯度为98.5%，闭环率89.9%，计算得总收率为89.1%。

对比例2

步骤及原料配比同实施例1，不用氧化除铜工艺除杂质，得还原棕RP。取样检测，纯度为95.7%，闭环率97.9%，计算得总收率为95.1%。

本发明实施例及对比例染料染色应用性能

1、提升率测定，结果见表2，其中，对比例3为市售还原棕RP产品。

         表2   K/S值结果

2、牢度测定，结果如表3所示：

       表3不同条件下的固色效果

    由实施例和对比例可见，环构剂采用三氯化铝和吡啶，可使闭环反应完全，且产品收率提高，通过氧化除铜工艺，可消除环构剂及铜等杂质，提高产品纯度高。由表2和3可见，本发明方法制备的还原棕RP与对比例染料相比，在固色提升率和固色效果均有显著提高。

Claims (8)

1.一种还原棕RP染料制备方法，3，9-二溴苯绕蒽酮和1-氨基蒽醌在缚酸剂和催化剂作用下发生缩合反应，生成缩合物棕RP亚胺，然后加入环构剂进行闭环反应，精制得到还原棕RP产品，其特征在于：闭环反应所用环构剂为三氯化铝和吡啶，精制时用硫酸和氯酸钠氧化除铜。

2.根据权利要求1所述的还原棕RP染料制备方法，其特征在于：所述的缚酸剂为纯碱，催化剂为氧化铜。

3.根据权利要求1所述的还原棕RP染料制备方法，其特征在于，步骤为：

1）缩合反应：将3,9-二溴苯绕蒽酮、1-氨基蒽醌、纯碱和氧化铜混合均匀，3～6h内升温至260～265℃，保温6h，自然降温0.5h，然后粉碎，同时降温至物料内部温度100℃，水煮，干燥，得缩合物棕RP亚胺；

2）闭环反应：反应器中加入无水三氯化铝，开启搅拌，摊平物料，加入吡啶，然后升温至120～160℃，并在120～160℃保温6h，保温结束后，降温至100℃，加入棕RP亚胺，加料过程控制温度90±10℃，然后升温至120℃，并在120～160℃保温2～5h，制得还原棕RP粗品；

3）氧化除铜：搅拌下，将还原棕RP粗品先加入底水中，打浆1h，打浆结束再补加水，然后用硫酸调物料至中性，加入硫酸，搅拌15min，控制酸含量在3～15%，加入氯酸钠，升温至85℃，并在85～95℃保温7h，然后降温至60℃，过滤，热水洗涤至中性，干燥，得还原棕RP。

4.根据权利要求3所述的还原棕RP染料制备方法，其特征在于：步骤1）所述的水煮，具体操作为，将物料加入水中，90～100℃保温1小时，稀释放料，过滤；所述的物料与水的质量比为1:19～20。

5.根据权利要求3所述的还原棕RP染料制备方法，其特征在于：步骤1）所述的3,9-二溴苯绕蒽酮：1-氨基蒽醌：纯碱：氧化铜的质量比为200～230：200～250：100～120：6。

6.根据权利要求3所述的还原棕RP染料制备方法，其特征在于：步骤1）所述的棕RP亚胺，水分含量≤1%。

7.根据权利要求3所述的还原棕RP染料制备方法，其特征在于：步骤3）所述的底水、补加水和热水为自来水、普通工业用水或回收的洗涤用热水，所述的热水温度为70～80℃。

8.根据权利要求3所述的还原棕RP染料制备方法，其特征在于：步骤2）和3）中所述的还原棕RP粗品：无水三氯化铝：吡啶：硫酸：氯酸钠：底水：补加水的质量比为40～100：400：135～194：25～38：1.2～5：250：380。