一种还原蓝BCDN染料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种还原染料,具体涉及一种还原蓝BCDN染料及其制备方法。
背景技术
还原染料自问世以来由于牢度优异,在染料市场中赢得了高级染料的誉称,还原蓝染料被广泛的应用于棉制品的染色和印花,也可用于加工有机颜料。随着市场需求量的加大,对其质量的要求也日趋严格。还原蓝RSN色泽鲜亮、耐晒、耐碱等坚牢度优越,但不耐氯漂,还原染料在制备过程中,由于各类助剂配比选择不当等问题,导致染色过程中分散稳定性差、上色率低等质量问题。
发明内容
本发明提供了一种还原蓝BCDN的制备方法,该染料基于还原蓝RSN染料,通过控制加入原料的浓度、温度,制备出一种新型的还原蓝染料,且产生的废液能够回收利用,减少了环境污染,该染料各项牢度性能优异,产品质量好且生产成本低。
本发明所采用的技术方案为:
本发明提供了一种还原蓝BCDN染料,该染料的分子结构如下所示:
本发明还提供了一种还原蓝BCDN染料的制备方法,该方法包括以下步骤:
a.将98%浓硫酸放入溶解反应釜,缓慢的加入烘干的还原蓝RSN,在0-30℃的条件下,打浆至染料完全溶解,得溶解物料;
b.将上述溶解物料转入氯化锅,在0-30℃条件下,向氯化锅内缓慢滴加水调节物料酸度,搅拌半小时,然后升温至30-60℃,保温磺化10分钟;
c.保温结束后,加入二氧化锰,然后在30-60℃条件下通入氯气进行氯化反应,得氯化物料;
d.氯化物料转入稀释锅,在0-60℃下进行二次补水,补水结束后搅拌2小时,然后将物料静置20小时,过滤,滤饼用75%硫酸进行酸洗2-3小时,过滤,滤饼水洗至中性,吹干即得还原蓝BCDN染料。
所述的98%浓硫酸与还原蓝RSN的质量比为22-23:3。
步骤b中所述的物料酸度为70-85%。
步骤c中所述的二氧化锰加入量占溶解物料质量的0.04-0.2%,通氯气过程中,每隔8小时补加二氧化锰,补加量占溶解物料质量的0.04-0.08%。所述的氯化物料的氯含量为5-8%。
步骤d中所述的二次补水量占氯化物料质量的2.3-3.2%。
所述75%硫酸的质量为滤饼质量的2.5-2.8倍。
所述的各原料均为市售产品。
所述的还原蓝RSN(C.I.还原蓝4)为市售的初级染料。
所述的步骤中产生的过滤后的母液、过程中的洗液均进行回收至母液罐经过处理后进行再利用。
本发明中通过控制磺化过程的温度及时间,制备出具有单磺酸的还原蓝RSN,由于空间位阻的原因,磺酸基定位到蒽醌的β-位。通过磺酸基定位后,更容易蒽醌核上进行亲核取代反应,引入氯原子,避免直接进行氯化反应产物结构不可控,本发明通过对反应过程进行补水,加快了反应进程,降低生产成本。磺化温度及时间为反应过程中的重要因素,如果磺化时间如果过长,则会导致二氯化反应的发生,磺化时间过短,则产物氯化不完全,导致产率低。
本发明经氯化反应在染料分子中引入氯原子,使色泽更加明亮,氯化反应过程中,二氧化锰粒径小、比表面积大、表面易质子化,能够提高氯化反应过程中的选择性。
本发明的优点及有益效果:
1.本发明制备的还原蓝BCDN染料重金属含量低,各项牢度性能优异。
2.本发明所提供的制备方法,能耗小,减少环境污染,减少生产成本约20%,产品转化率约为96.5%。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行进一步的阐述,下述说明仅为了解释本发明,并不对其内容进行限定。
本发明中所使用的还原蓝RSN的水分含量≤1%。
实施例1
一种还原蓝BCDN染料的制备方法,包括以下步骤:
a.物料溶解
将2208kg的98%浓硫酸放入溶解反应釜,缓慢的加入300kg烘干的还原蓝RSN,控制温度在30℃以下,打浆20小时至染料完全溶解,得溶解物料;
b.一次补水
将上述溶解物料转入氯化锅,控制温度在30℃以下,向氯化锅内缓慢滴加水调节物料酸度为70%,搅拌半小时,然后升温至50℃,保温磺化10分钟;
c.氯化反应
保温结束后,加入1kg的二氧化锰,然后在60℃条件下通入氯气进行氯化反应,通氯气过程中每隔8小时加入1.5kg二氧化锰,待氯含量为5%后停止通氯,得氯化物料;
d.干燥
氯化物料转入稀释锅,在60℃下缓慢加入600kg水,加入时间1小时,补水结束后保温搅拌2小时,待物料降至30℃以下,静置20小时,过滤,滤饼用700kg的75%硫酸进行酸洗2小时,过滤,滤饼水洗至中性,吹干即得还原蓝BCDN染料。
实施例2
一种还原蓝BCDN染料的制备方法,包括以下步骤:
a.物料溶解
将2250kg的98%浓硫酸放入溶解反应釜,缓慢的加入300kg烘干的还原蓝RSN,控制温度在30℃以下,打浆20小时至染料完全溶解,得溶解物料;
b.一次补水
将上述溶解物料转入氯化锅,控制温度在30℃以下,向氯化锅内缓慢滴加水调节物料酸度为75%,搅拌半小时,然后升温至40℃,保温磺化10分钟;
c.氯化反应
保温结束后,加入3kg的二氧化锰,然后在60℃条件下通入氯气进行氯化反应,通氯气过程中每隔8小时加入1kg二氧化锰,待氯含量为7%后停止通氯,得氯化物料;
d.干燥
氯化物料转入稀释锅,在60℃下缓慢加入700kg水,加入时间1.5小时,补水结束后保温搅拌2小时,待物料降至30℃以下,静置20小时,过滤,滤饼用785kg的75%硫酸进行酸洗3小时,过滤,滤饼水洗至中性,吹干即得还原蓝BCDN染料。
实施例3
一种还原蓝BCDN染料的制备方法,包括以下步骤:
a.物料溶解
将2300kg的98%浓硫酸放入溶解反应釜,缓慢的加入300kg烘干的还原蓝RSN,控制温度在30℃以下,打浆20小时至染料完全溶解,得溶解物料;
b.一次补水
将上述溶解物料转入氯化锅,控制温度在30℃以下,向氯化锅内缓慢滴加水调节物料酸度为85%,搅拌半小时,然后升温至40℃,保温磺化10分钟;
c.氯化反应
保温结束后,加入5kg的二氧化锰,然后在60℃条件下通入氯气进行氯化反应,通氯气过程中每隔8小时加入1kg二氧化锰,待氯含量为8%后停止通氯,得氯化物料;
d.干燥
氯化物料转入稀释锅,在60℃下缓慢加入800kg水,加入时间1.5小时,补水结束后保温搅拌2小时,待物料降至30℃以下,静置20小时,过滤,滤饼用840kg的75%硫酸进行酸洗2.5小时,过滤,滤饼水洗至中性,吹干即得还原蓝BCDN染料。
应用实施例
实施例1-3制备的还原蓝BCDN染料进行应用,具体的应用性能数据见表1。
表1
从表1中可以看出,本发明具有优异的各项染色牢度,其耐日晒、耐皂洗色牢度极佳,且适合工厂化生产。本发明制备的染料颗粒均匀、易化料。
本发明制备的还原蓝BCDN染料为适用于棉制品的染色和印花,可单独使用,亦能与其他染料复配进行拼色。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受实施例的限制,其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、替代、简化均应为等效替换方式,都包含在本发明的保护范围之内。