CN105440728A - 一种红色活性染料及其制备方法 - Google Patents

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李荣才
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Abstract

本发明涉及一种红色活性染料及其制备方法，该红色活性染料具有如下式(I)的结构通式：

Description

一种红色活性染料及其制备方法
技术领域
本发明属于活性染料领域，特别是涉及一种红色活性染料及其制备方法，本发明染料可以适用于纤维素纤维染色，蛋白质纤维染色，水解后适合尼龙纤维染色，更适用于数码喷墨印花纯棉染色。
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。本发明的目的是提供一种红色活性染料，该染料具有优良的水溶性，高上色率，耐湿摩擦的湿处理牢度，且红色染料又是染料的主色调之一，是目前纤维素纤维染色用量最大的一类染料。适用于纯棉染色，适用于数码喷墨印花纯棉染色。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种新型活性基的活性染料，该染料在水溶液中不易水解，而且具有优良的水溶性，高上色率，耐湿摩擦的湿处理牢度红色活性染料及其制备方法。
本发明采用的技术方案为：
一种红色活性染料，该红色活性染料具有如下式(I)的结构通式：
其中R1为如下结构式(1-1)至结构式(1-6)中的任一取代基：
其中R2为如下结构式(2-1)至结构式(2-3)中的任一取代基：
M为H或是碱金属。优选地，所述M为-H或-Na或-K。
优选地，所述R1为结构式(1-5)或结构式(1-6)的取代基。
本发明还提供了上述结构式(I)的化合物的制备方法，包括如下步骤：
一、一缩反应：
将如下结构式中的任何一种化合物用小苏打(NaHCO3溶液)溶解，向反应釜中加冰，三聚氯氰，冰磨三聚氯氰五分钟后，滴加溶解好的如下式溶液，使其在缩合过程控制温度T＝0℃-10℃，pH＝2.0-4.5，反应3-5小时后液相色谱分析，合格后得一步缩合物，进行下一步反应。
3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸
苯胺-2,5-双磺酸
6-β-(硫酸酯乙基砜基)-2-萘胺
二、二缩反应：
然后将H酸干粉加入到一缩反应物中，升温，用纯碱(Na2CO3溶液)控制二缩反应物的pH值，使其在缩合过程控制温度T＝30℃-45℃，pH＝5.0-7.0，反应4-6小时，反应终点用液相色谱控制；得二步缩合物，降温待进行下一步反应；
三、重氮化反应：
将如下结构式中的任何一种化合物用小苏打或片碱(NaOH溶液)溶解，然后加入盐酸，加冰，快速加入亚硝酸钠溶液进行重氮化反应，重氮化反应过程中的温度0-5℃，保持淀粉碘化钾试纸为蓝色,反应完成后得重氮盐。
2-萘胺-1-磺酸
2-萘胺-1，5二磺酸
2-氨基-6-β-(硫酸酯乙基砜基)萘磺酸
2-萘胺-4，8二磺酸
3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸
四、偶合反应
将步骤三所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤二所得的二步缩合物中，在滴加过程中用15％纯碱溶液调节溶液的pH＝6.0-8.0，反应2.0-3.0小时后合格，即制得结构式(Ⅰ)的染料溶液。
优选地，该方法还包括：
五、精制
将合成的染料调酸，然后加盐进行盐析，过滤得滤饼，使染料的滤饼含固量达到40％以上，将染料滤饼在无污染的不锈钢罐中进行溶解，过滤得染料溶液。
六、进行后处理除盐：
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂，PH值调节剂，杀菌剂，粘度调节剂，防水解助剂。经检测合格后包装成品。
本发明所具有的有益效果：
本发明染料可以适用于纤维素纤维染色，蛋白质纤维染色，水解后适合尼龙纤维染色，更适合适用于数码喷墨印花纯棉染色。
本发明红色活性染料在数码喷墨印花上具有优良的水溶性，高上色率，耐湿摩擦的湿处理牢度，印染过程中无废水排放。
具体实施方式
为了理解本发明，下面以具体实施例进一步说明本发明，但不限制本发明。
实施例1
一种红色活性染料，该染料具有式(Ⅱ)结构式：
该染料的制备方法，包括如下步骤：
一、一步缩合反应：向10吨罐中加入底水4500L，用小苏打将3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸干粉550KG调成溶液使溶液的pH＝3.0-6.0，向35吨罐中加入底水4000L，加入3吨冰，将三聚氯氰605KG加入到35吨反应罐中搅拌,向35吨反应罐中滴加3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸溶液，滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的pH＝3.0-4.5。滴加过程中温度控制在T＝0℃-10℃，滴完后，反应3-5小时，进行液相色谱分析，合格后即得一步缩合物，待二步缩合反应；
二、二步缩合反应
向步骤一所得一步缩合物中直接加入H-酸干粉1261.5KG，加入后用纯碱溶液控制反应物的pH＝5.0-7.0，升温到温度T＝30℃-40℃，反应5小时后，液相色谱分析合格后即得二步缩合物，待偶合反应；
三、重氮化反应：
向10吨罐中加入底水4000L，然后将2-氨基-6-β-(硫酸酯乙基砜基)萘磺酸1506KG加入,加入盐酸，加入2吨冰，搅拌均匀快速加入亚硝酸钠溶液，重氮化过程中用淀粉碘化钾试纸检验保持淀粉碘化钾试纸为蓝色，温度控制在T＝0℃-5℃，反应3小时，反应完成后用氨基磺酸除去过量的亚硝酸，得重氮盐，待偶合反应。
四、偶合反应：
将步骤三所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤二所得的二步缩合物中，在滴加过程中用15％纯碱溶液调节溶液的pH＝6.0-8.0，反应2.0-3.0小时后合格，即制得结构式(Ⅱ)染料溶液。
五、后处理及盐析：
反应完毕后，根据印染的需要进行直接拼混喷雾或盐析,如若盐析加入体积20％的氯化钠进行盐析，盐析2小时后压滤，得滤饼，称重。
六、后处理：
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂，PH值调节剂，杀菌剂，粘度调节剂，防水解助剂。检测合格后包装。
实施例1制得的红色活性染料的应用性能表如下：
实施例2
一种红色活性染料，该染料具有式(Ⅲ)结构式：
该式(Ⅲ)活性染料的制备方法，包括如下步骤：
一、一步缩合反应：向10吨罐中加入底水4500L，用小苏打将6-β-(硫酸酯乙基砜基)-2-萘胺干粉1417KG调成溶液使溶液的pH＝3.0-6.0，向35吨罐中加入底水4000L，加入3吨冰，将三聚氯氰605KG加入到35吨反应罐中搅拌,向35吨反应罐中滴加6-β-(硫酸酯乙基砜基)-2-萘胺溶液，滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的pH＝3.0-4.5。滴加过程中温度控制在T＝0℃-10℃，滴完后，反应3-5小时，进行液相色谱分析，合格后即得一步缩合物，待二步缩合反应；
二、二步缩合反应
向步骤一所得一步缩合物中直接加入H-酸干粉1261KG，加入后用纯碱溶液控制反应物的pH＝5.0-7.0，升温到温度T＝30℃-40℃，反应5小时后，液相色谱分析合格后即得二步缩合物，待偶合反应；
三、重氮化反应：
向10吨罐中加入底水4000L，然后将3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸1679KG加入,加入盐酸，加入2吨冰，搅拌均匀快速加入亚硝酸钠溶液，重氮化过程中用淀粉碘化钾试纸检验保持淀粉碘化钾试纸为蓝色，温度控制在T＝0℃-5℃，反应3小时，反应完成后用氨基磺酸除去过量的亚硝酸，得重氮盐，待偶合反应。
四、偶合反应：
将步骤三所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤二所得的二步缩合物中，在滴加过程中用15％纯碱溶液调节溶液的pH＝6.0-8.0，反应2.0-3.0小时后合格，即制得结构式(Ⅲ)染料溶液。
五、后处理及盐析：
反应完毕后，根据印染的需要进行直接拼混喷雾或盐析,如若盐析加入体积20％的氯化钠进行盐析，盐析2小时后压滤，得滤饼，称重。
六、后处理：
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂，PH值调节剂，杀菌剂，粘度调节剂，防水解助剂。检测合格后包装。
实施例2制得的红色活性染料的应用性能表如下：
实施例3
一种红色活性染料，该染料具有式(Ⅳ)结构式：
该式(Ⅳ)活性染料的制备方法，包括如下步骤：
一、一步缩合反应：向10吨罐中加入底水4500L，用小苏打将6-β-(硫酸酯乙基砜基)-2-萘胺干粉1417KG调成溶液使溶液的pH＝3.0-6.0，向35吨罐中加入底水4000L，加入3吨冰，将三聚氯氰605KG加入到35吨反应罐中搅拌,向35吨反应罐中滴加6-β-(硫酸酯乙基砜基)-2-萘胺溶液，滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的pH＝3.0-4.5。滴加过程中温度控制在T＝0℃-10℃，滴完后，反应3-5小时，进行液相色谱分析，合格后即得一步缩合物，待二步缩合反应；
二、二步缩合反应
向步骤一所得一步缩合物中直接加入H-酸干粉1260.5KG，加入后用纯碱溶液控制反应物的pH＝5.0-7.0，升温到温度T＝30℃-40℃，反应5小时后，液相色谱分析合格后即得二步缩合物，待偶合反应；
三、重氮化反应：
向10吨罐中加入底水4000L，然后将2-萘胺-1，5二磺酸1189KG加入,加入盐酸，加入2吨冰，搅拌均匀快速加入亚硝酸钠溶液，重氮化过程中用淀粉碘化钾试纸检验保持淀粉碘化钾试纸为蓝色，温度控制在T＝0℃-5℃，反应3小时，反应完成后用氨基磺酸除去过量的亚硝酸，得重氮盐，待偶合反应。
四、偶合反应：
将步骤三所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤二所得的二步缩合物中，在滴加过程中用15％纯碱溶液调节溶液的pH＝6.0-8.0，反应2.0-3.0小时后合格，即制得结构式(Ⅳ)染料溶液。
五、后处理及盐析：
反应完毕后，根据印染的需要进行直接拼混喷雾或盐析,如若盐析加入体积20％的氯化钠进行盐析，盐析2小时后压滤，得滤饼，称重。
六、后处理：
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂，PH值调节剂，杀菌剂，粘度调节剂，防水解助剂。检测合格后包装。
实施例3制得的红色活性染料的应用性能表如下：
实施例4
一种红色活性染料，该染料具有式(Ⅴ)结构式：
该式(Ⅴ)活性染料的制备方法，包括如下步骤：
一、一步缩合反应：向10吨罐中加入底水4500L，用小苏打将3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸干粉550KG调成溶液使溶液的pH＝3.0-6.0，向35吨罐中加入底水4000L，加入3吨冰，将三聚氯氰605KG加入到35吨反应罐中搅拌,向35吨反应罐中滴加3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸溶液，滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的pH＝3.0-4.5。滴加过程中温度控制在T＝0℃-10℃，滴完后，反应3-5小时，进行液相色谱分析，合格后即得一步缩合物，待二步缩合反应；
二、二步缩合反应
向步骤一所得一步缩合物中直接加入H-酸干粉1261KG，加入后用纯碱溶液控制反应物的pH＝5.0-7.0，升温到温度T＝30℃-40℃，反应5小时后，液相色谱分析合格后即得二步缩合物，待偶合反应；
三、重氮化反应：
向10吨罐中加入底水4000L，然后将2-萘胺-1，5二磺酸1205KG加入,加入盐酸，加入2吨冰，搅拌均匀快速加入亚硝酸钠溶液，重氮化过程中用淀粉碘化钾试纸检验保持淀粉碘化钾试纸为蓝色，温度控制在T＝0℃-5℃，反应3小时，反应完成后用氨基磺酸除去过量的亚硝酸，得重氮盐，待偶合反应。
四、偶合反应：
将步骤三所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤二所得的二步缩合物中，在滴加过程中用15％纯碱溶液调节溶液的pH＝6.0-8.0，反应2.0-3.0小时后合格，即制得结构式(Ⅴ)染料溶液。
五、后处理及盐析：
反应完毕后，根据印染的需要进行直接拼混喷雾或盐析,如若盐析加入体积20％的氯化钠进行盐析，盐析2小时后压滤，得滤饼，称重。
六、后处理：
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂，PH值调节剂，杀菌剂，粘度调节剂，防水解助剂。检测合格后包装。
实施例4制得的红色活性染料的应用性能表如下：
实施例5
一种红色活性染料，该红色活性染料具有如下式的结构式：
其中R1为
R2为
M为Na。
该红色活性染料的制备方法，包括如下步骤：
一、一步缩合反应：向10吨罐中加入底水4500L，用小苏打将3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸干粉550KG调成溶液使溶液的pH＝3.0-6.0，向35吨罐中加入底水4000L，加入3吨冰，将三聚氯氰605KG加入到35吨反应罐中搅拌,向35吨反应罐中滴加3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸溶液，滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的pH＝3.0-4.5。滴加过程中温度控制在T＝0℃-10℃，滴完后，反应3-5小时，进行液相色谱分析，合格后即得一步缩合物，待二步缩合反应；
二、二步缩合反应
向步骤一所得一步缩合物中直接加入H-酸干粉1205KG，加入后用纯碱溶液控制反应物的pH＝5.0-7.0，升温到温度T＝30℃-40℃，反应5小时后，液相色谱分析合格后即得二步缩合物，待偶合反应；
三重氮盐的制备：
1)一步缩合反应：向10吨罐中加入底水4500L，用小苏打将3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸干粉1628KG调成溶液，使溶液的pH＝3.0-6.0，向35吨罐中加入底水4000L，加入3吨冰，将三聚氯氰598KG加入到35吨反应罐中搅拌,向35吨反应罐中滴加3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸溶液，滴加过程中用纯碱溶液控制一步缩合反应的pH＝3.0-4.5。滴加过程中温度控制在T＝0℃-10℃，滴完后，反应3-5小时，进行液相色谱分析，合格后即得一步缩合物，待二步缩合反应；
2)、二步缩合反应
向步骤1)所得一步缩合物中直接加入2.4-二氨基苯磺酸钠干粉807KG，加入后用纯碱溶液控制反应物的pH＝5.0-7.0，升温到温度T＝30℃-40℃，反应5小时后，液相色谱分析合格后即得二步缩合物，待偶合反应；
3)重氮化反应：
向二缩物中加入盐酸，加入2吨冰，搅拌均匀快速加入亚硝酸钠溶液，重氮化过程中用淀粉碘化钾试纸检验保持淀粉碘化钾试纸为蓝色，温度控制在T＝0℃-5℃，反应3小时，反应完成后用氨基磺酸除去过量的亚硝酸，得重氮盐，待偶合反应。
四、偶合反应：
将步骤三所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤二所得的二步缩合物中，在滴加过程中用15％纯碱溶液调节溶液的pH＝6.0-8.0，反应2.0-3.0小时后合格，即制得染料溶液。
五、后处理及盐析：
反应完毕后，根据印染的需要进行直接拼混喷雾或盐析,如若盐析加入体积20％的氯化钠进行盐析，盐析2小时后压滤，得滤饼，称重。
六、后处理：
将染料溶液进行半透膜进行除盐。除完盐后加入防腐剂，PH值调节剂，杀菌剂，粘度调节剂，防水解助剂。检测合格后包装。
实施例5制得的红色活性染料的应用性能表如下：
本发明的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相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动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。

Claims (4)

1.一种红色活性染料，其特征在于：该红色活性染料具有如下式(I)的结构通式：
其中R1为如下结构式(1-1)至结构式(1-6)中的任一取代基：
其中R2为如下结构式(2-1)至结构式(2-3)中的任一取代基：
M为H或是碱金属。
2.根据权利要求1所述一种红色活性染料，其特征在于：所述M为-H或-Na或-K。
3.根据权利要求1或2所述一种红色活性染料，其特征在于：所述R1为结构式(1-5)或结构式(1-6)的取代基。
4.权利要求1-3任一项所述红色活性染料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
一、一缩反应：
将如下结构式中的任何一种化合物用小苏打(NaHCO3溶液)溶解，向反应釜中加冰，三聚氯氰，冰磨三聚氯氰五分钟后，滴加溶解好的如下式溶液，使其在缩合过程控制温度T＝0℃-10℃，pH＝2.0-4.5，反应3-5小时后液相色谱分析，合格后得一步缩合物，进行下一步反应；
3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸
苯胺-2,5-双磺酸
6-β-(硫酸酯乙基砜基)-2-萘胺
二、二缩反应：
然后将H酸干粉加入到一缩反应物中，升温，用纯碱(Na2CO3溶液)控制二缩反应物的pH值，使其在缩合过程控制温度T＝30℃-45℃，pH＝5.0-7.0，反应4-6小时，反应终点用液相色谱控制；得二步缩合物，降温待进行下一步反应；
三、重氮化反应：
将如下结构式中的任何一种化合物用小苏打或片碱(NaOH溶液)溶解，然后加入盐酸，加冰，快速加入亚硝酸钠溶液进行重氮化反应，重氮化反应过程中的温度0-5℃，保持淀粉碘化钾试纸为蓝色,反应完成后得重氮盐。
2-萘胺-1-磺酸
2-萘胺-1，5二磺酸
2-氨基-6-β-(硫酸酯乙基砜基)萘磺酸
2-萘胺-4，8二磺酸
3-β-(硫酸酯乙基砜基)苯胺-5-磺酸
四、偶合反应
将步骤三所得重氮盐缓慢的滴加加入到步骤二所得的二步缩合物中，在滴加过程中用15％纯碱溶液调节溶液的pH＝6.0-8.0，反应2.0-3.0小时后合格，即制得结构式(Ⅰ)的染料溶液。
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