CN105694524A - 一种酸性黑172的制备方法 - Google Patents

一种酸性黑172的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种酸性黑172 的制备方法，其步骤为：(1)将6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸利用氯化锌催化重氮化，得重氮液；(2)将2-萘酚直接加入重氮液中，用氢氧化钠调pH值进行偶合，得偶合液；(3)硫酸铬和醋酸进行铬化，得铬化液；(4)向偶合液中加入铬化液，进行络合，然后加入水杨酸除铬，得到酸性黑172浆料，直接喷干得到酸性黑172干粉。本发明的生产工艺简单，生产效率高，副反应和杂质少，产品质量好，产品中无重金属铬，无需盐析，产品直接喷干，生产成本低。

Description

一种酸性黑172的制备方法
技术领域
本发明属于金属络合偶氮染料领域，尤其是一种酸性黑172的生产方法。
背景技术
酸性黑172是一种按国际染料编号命名的酸性染料，它的商品名称为中性黑S-RL，应用于羊毛、丝绸、皮革、锦纶及锦棉混纺织物的印染染色。其对羊毛、聚酰胺纤维具有较高的染色牢度，染色操作简单应用领域非常广泛。
目前生产酸性黑172的主要反应如下：
主要是将6-硝基-1，2-重氮氧基萘-4-磺酸放入溶解罐中，用30％的液碱溶解，将溶解后的液体放入偶合反应罐中，在搅拌的条件下，将用液碱溶解后的2-萘酚溶液倒入偶合反应罐中进行反应，偶合反应完毕后，用甲酸调整反应液为弱酸性，加入碱式硫酸铬，在100-102℃铬化12小时，然后降温至室温，加入氯化钠和氯化钾盐析，过滤，烤干，粉碎得到最终产品。上述生产方法虽然能够得到酸性黑172，但是仍然存在如下问题：产品反应完全后，还需要盐析等步骤；产品收率较低，副反应及杂质较多；生产成本较高，生产效率较低，废液排放量大，环境污染严重，治理成本较高；其中主要是盐析步骤中产生大量的含盐染料废水，同时分离出的染料滤饼还要进行烘干，粉碎等工序。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种生产工艺简单，生产效率高，副反应和杂质少，产品质量好，产品中无重金属铬，无需盐析，产品直接喷干，生产成本低的酸性黑172的生产方法。
一种酸性黑172的制备方法，包括下述步骤：
(1)、重氮化：
在偶合锅中加水，纯碱，碳酸氢铵，分散剂NNO，氯化锌，搅拌10分钟，保持温度12～17℃，快速加入6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸，保持温度15～22℃，控制pH＝2.0±0.2。反应30分钟，然后在18～25℃保温反应30～60分钟，加4000～5000kg水稀释，搅拌10～30分钟，得到重氮液；
(2)、偶合：
在偶合锅重氮液中加入2-萘酚干粉，待搅匀后，开始滴加30％液碱，温度自然上升，温度控制在小于50℃，pH值控制在9～11；滴加液碱时间30～60分钟；滴加液碱结束，保温30～60分钟，温度控制在小于50℃，得到偶合液；
(3)、铬化：
在铬化锅中加入水、硫酸铬、醋酸，升温到80～85℃，保温搅拌1小时，检测pH值1～2，得到铬化液；
(4)、络合：
将偶合液在1小时左右慢升温到50-55℃，保温搅拌30分钟后，升温至65-70℃，将铬化液在30分钟慢慢加入，然后加入水杨酸；在1～1.5小时升温到98～100℃，然后在4～5小时，匀速加入液碱调pH值4.6～4.7；加完，升温到100～104℃，保温8小时，确认终点到后，取样检测，待色光、溶解度检测合格后直接喷干，得到酸性黑172干粉。
所述步骤(1)中所述的6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸：水：纯碱：碳酸氢铵的质量比为1:1:0.1～0.2:0.1～0.2；分散剂的加入量为6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸质量的0.5％，氯化锌的加入量为6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸质量的1％。
所述步骤(2)中所述的2-萘酚为2-萘酚干粉。
所述步骤(2)中所述的6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸：2-萘酚的质量比为1:0.50～0.51。
所述步骤(2)中所述的温度控制在小于50℃，pH值控制在9～11。
所述步骤(3)中所述的硫酸铬：2-萘酚：醋酸：水的质量比为1:4.0～4.2：0.8～1:5～10。
所述步骤(4)中所述的水杨酸的加入量为硫酸铬质量的15～20％。
所述步骤(4)中所述的铬化温度为100～104℃，pH值为4.6～4.7。
所述步骤(4)中所述的处理方法为直接喷干。
反应方程式：
(1)重氮化
ZnCl2+H2O→H[ZnCl2(OH)]
(2)偶合
(3)铬化
Cr2(SO4)3+6CH3COOH→2(CH3COO)3Cr+3H2SO4
(4)络合
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)、重氮化采用加入氯化锌和分散剂NNO的方法，氯化锌作为催化作用，分散剂NNO能增加浆料的流动性和有助于6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸的分散，能提高重氮的反应速度和收率，减少副反应的产生。
(2)、偶合采用直接加入2-萘酚干粉，不需要溶解，能减少反应步骤和降低成本。偶合温度随着反应和加碱自然上升，不需要升温，可以降低能耗。
(3)、采用加水杨酸的方法，可以减少酸性黑172中的铬离子，提高产品的质量，合成过程中酸性黑172的质量好和无铬离子，可以采用浆料直喷，不需要盐析，降低成本和减少废水。
具体实施方式：
实施例1
(1)、重氮化：
在偶合锅中加4800kg水，480kg纯碱，480kg碳酸氢铵，24kg分散剂NNO，48kg氯化锌，搅拌10分钟，保持温度12～17℃，快速加入4800kg6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸，保持温度15～22℃，控制pH＝2.0±0.2。反应30分钟，然后在18～25℃保温反应30～60分钟，加4000～5000kg水稀释，搅拌10～30分钟。得到重氮液。
(2)、偶合：
在偶合锅重氮液中加入2400kg2-萘酚干粉，待搅匀后，开始滴加30％液碱，温度自然上升，温度控制在小于50℃，pH值控制在9～11。滴加液碱时间30～60分钟。滴加液碱结束，保温30～60分钟，温度控制在小于50℃。得到偶合液。
(3)、铬化：
在铬化锅中加入3000kg水、600kg硫酸铬、480kg醋酸，升温到80～85℃，保温搅拌1小时，检测pH值1～2。得到铬化液。
(4)、络合：
将偶合液在1小时左右慢升温到50-55℃，保温搅拌30分钟后，升温至65-70℃，将铬化液在30分钟慢慢加入，然后加入90kg水杨酸。在1～1.5小时升温到98～100℃，然后在4～5小时，匀速加入液碱调pH值4.6～4.7。加完，升温到100～104℃，保温8小时，确认终点到后，取样检测，待色光、溶解度检测合格后直接喷干。得到11000kg酸性黑172干粉。
实施例2
(1)、重氮化：
在偶合锅中加4800kg水，960kg纯碱，960kg碳酸氢铵，24kg分散剂NNO，48kg氯化锌，搅拌10分钟，保持温度12～17℃，快速加入4800kg6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸，保持温度15～22℃，控制pH＝2.0±0.2。反应30分钟，然后在18～25℃保温反应30～60分钟，加4000～5000kg水稀释，搅拌10～30分钟。得到重氮液。
(2)、偶合：
在偶合锅重氮液中加入2448kg2-萘酚干粉，待搅匀后，开始滴加30％液碱，温度自然上升，温度控制在小于50℃，pH值控制在9～11。滴加液碱时间30～60分钟。滴加液碱结束，保温30～60分钟，温度控制在小于50℃。得到偶合液。
(3)、铬化：
在铬化锅中加入5710kg水、571kg硫酸铬、571kg醋酸，升温到80～85℃，保温搅拌1小时，检测pH值1～2。得到铬化液。
(4)、络合：
将偶合液在1小时左右慢升温到50-55℃，保温搅拌30分钟后，升温至65-70℃，将铬化液在30分钟慢慢加入，然后加入105kg水杨酸。在1～1.5小时升温到98～100℃，然后在4～5小时，匀速加入液碱调pH值4.6～4.7。加完，升温到100～104℃，保温8小时，确认终点到后，取样检测，待色光、溶解度检测合格后直接喷干。得到11025kg酸性黑172干粉。
实施例3
(1)、重氮化：
在偶合锅中加4800kg水，480kg纯碱，700kg碳酸氢铵，24kg分散剂NNO，48kg氯化锌，搅拌10分钟，保持温度12～17℃，快速加入4800kg6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸，保持温度15～22℃，控制pH＝2.0±0.2。反应30分钟，然后在18～25℃保温反应30～60分钟，加4000～5000kg水稀释，搅拌10～30分钟。得到重氮液。
(2)、偶合：
在偶合锅重氮液中加入2420kg2-萘酚干粉，待搅匀后，开始滴加30％液碱，温度自然上升，温度控制在小于50℃，pH值控制在9～11。滴加液碱时间30～60分钟。滴加液碱结束，保温30～60分钟，温度控制在小于50℃。得到偶合液。
(3)、铬化：
在铬化锅中加入4000kg水、612kg硫酸铬、550kg醋酸，升温到80～85℃，保温搅拌1小时，检测pH值1～2。得到铬化液。
(4)、络合：
将偶合液在1小时左右慢升温到50-55℃，保温搅拌30分钟后，升温至65-70℃，将铬化液在30分钟慢慢加入，然后加入100kg水杨酸。在1～1.5小时升温到98～100℃，然后在4～5小时，匀速加入液碱调pH值4.6～4.7。加完，升温到100～104℃，保温8小时，确认终点到后，取样检测，待色光、溶解度检测合格后直接喷干。得到11100kg酸性黑172干粉。
实施例4
(1)、重氮化：
在偶合锅中加4800kg水，600kg纯碱，700kg碳酸氢铵，24kg分散剂NNO，48kg氯化锌，搅拌10分钟，保持温度12～17℃，快速加入4800kg6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸，保持温度15～22℃，控制pH＝2.0±0.2。反应30分钟，然后在18～25℃保温反应30～60分钟，加4000～5000kg水稀释，搅拌10～30分钟。得到重氮液。
(2)、偶合：
在偶合锅重氮液中加入2440kg2-萘酚干粉，待搅匀后，开始滴加30％液碱，温度自然上升，温度控制在小于50℃，pH值控制在9～11。滴加液碱时间30～60分钟。滴加液碱结束，保温30～60分钟，温度控制在小于50℃。得到偶合液。
(3)、铬化：
在铬化锅中加入5000kg水、582kg硫酸铬、500kg醋酸，升温到80～85℃，保温搅拌1小时，检测pH值1～2。得到铬化液。
(4)、络合：
将偶合液在1小时左右慢升温到50-55℃，保温搅拌30分钟后，升温至65-70℃，将铬化液在30分钟慢慢加入，然后加入100kg水杨酸。在1～1.5小时升温到98～100℃，然后在4～5小时，匀速加入液碱调pH值4.6～4.7。加完，升温到100～104℃，保温8小时，确认终点到后，取样检测，待色光、溶解度检测合格后直接喷干。得到11090kg酸性黑172干粉。

Claims (9)

1.一种酸性黑172的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
（1）、重氮化：
在偶合锅中加水，纯碱，碳酸氢铵，分散剂NNO，氯化锌，搅拌10分钟，保持温度12～17℃，快速加入6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸，保持温度15～22℃，控制pH=2.0±0.2；
反应30分钟，然后在18～25℃保温反应30～60分钟，加4000～5000kg水稀释，搅拌10～30分钟，得到重氮液；
（2）、偶合：
在偶合锅重氮液中加入2-萘酚干粉，待搅匀后，开始滴加30%液碱，温度自然上升，温度控制在小于50℃，pH值控制在9～11；滴加液碱时间30～60分钟；滴加液碱结束，保温30～60分钟，温度控制在小于50℃，得到偶合液；
（3）、铬化：
在铬化锅中加入水、硫酸铬、醋酸，升温到80～85℃，保温搅拌1小时，检测pH值1～2，得到铬化液；
（4）、络合：
将偶合液在1小时左右慢升温到50-55℃，保温搅拌30分钟后，升温至65-70℃，将铬化液在30分钟慢慢加入，然后加入水杨酸；在1～1.5小时升温到98～100℃，然后在4～5小时，匀速加入液碱调pH值4.6～4.7；加完，升温到100～104℃，保温8小时，确认终点到后，取样检测，待色光、溶解度检测合格后直接喷干，得到酸性黑172干粉。
2.根据权利要求1所述的一种酸性黑172的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述的6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸：水：纯碱：碳酸氢铵的质量比为1:1:0.1～0.2:0.1～0.2；分散剂的加入量为6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸质量的0.5%，氯化锌的加入量为6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸质量的1%。
3.根据权利要求1所述的一种酸性黑172的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中所述的2-萘酚为2-萘酚干粉。
4.根据权利要求1所述的一种酸性黑172的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中所述的6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸：2-萘酚的质量比为1:0.50～0.51。
5.根据权利要求1所述的一种酸性黑172的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中所述的温度控制在小于50℃，pH值控制在9～11。
6.根据权利要求1所述的一种酸性黑172的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中所述的硫酸铬：2-萘酚：醋酸：水的质量比为1:4.0～4.2：0.8～1:5～10。
7.根据权利要求1所述的一种酸性黑172的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中所述的水杨酸的加入量为硫酸铬质量的15～20%。
8.根据权利要求1所述的一种酸性黑172的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中所述的铬化温度为100～104℃，pH值为4.6～4.7。
9.根据权利要求1所述的一种酸性黑172的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中所述的处理方法为直接喷干。
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