CN106928751A - 一种双组分分散染料及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双组分分散染料及加工工艺。本发明涉及的双组分分散染料,经验证可应用于涤纶、尼龙、氨纶等疏水性纤维及其混纺织物的染色,具有鲜艳的光泽,可与分散蓝2BLN相媲美;而且通过改变反应原料中偶合组分A、B的比例,可以达到调节染料色光及增效的作用,以满足对不同应用条件的需求,同时,本发明的染料提升性高,水洗,日晒、升华等各项牢度优良,综合性能比分散蓝2BLN更加优异。生产成本低廉,具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于染料化学领域,特别涉及一种双组分分散染料及其加工工艺。
背景技术
偶氮分散染料是一类重要的合成染料,其色谱齐全、品种繁多、性能优良,合成制备过程中反应简单、结构多变、成本低廉,是印染行业中广泛应用的一类染料。其中,又以蓝色品种用量最大,但由于其缺少性能优异的蓝色,故一直无法取代价格比较贵的蒽醌类分散蓝染料2BLN;加之印染行业中对颜色、染料的利用率及经济效益的要求不断提高,因此开发一种性能优异、提升性好、色光可调,物美价廉的蓝色分散染料是染料行业急需解决的问题。
发明内容
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是,一种双组分散染料,其由如式(I)所示的化合物和如式(II)所示的化合物组成:
其中,所述的如式(I)所示的化合物和如式(II)所示的化合物的摩尔比为0∶100~1∶99(不含0∶100与1∶99),更佳的为0.5∶99.5.
本发明的双组分分散染料由如式(I)所示的化合物和如式(II)所示的化合物两种组分组成。双组分分散染料可以是分别加工如式(I)所示的化合物和如式(II)所示的化合物,然后将它们混合得到。更佳的是下述的方法,同时制备如式(I)所示的化合物和如式(II)所示的化合物,加工完成时即为本发明的双组分分散染料。
因此,本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是,一种如所述的双组分分散染料的加工工艺,包括以下步骤:
在水中,在PH值2~3的强酸性条件下中,将如式(a)所示的重氮盐与如式(A)所示的化合物和如式(B)所示的化合物的混合物进行偶合反应,反应完成后加碱调节pH值为5~6,过滤水洗,得到与如式(A)所示的化合物和如式(B)所示的化合物相对应的如式(I)所示的化合物I和如式(II)所示的化合物混合而成的双组分分散染料。
其中,如式(A)所示的化合物为N-乙基-N-羟乙基间甲苯胺,如式(B)所示的化合物为N-乙基-N-氰乙氧基间甲苯胺,均市购可得。
本发明中,所述的如式(A)所示的化合物在如式(A)所示的化合物和如式(B)所示的化合物的混合物的总量中所占的摩尔百分数较佳的为0%~1%(不含0%和1.0%)。所述的重氮盐与如通式(A)所示的化合物和通式(B)所示的化合物的混合物的摩尔比较佳的是1∶1~1∶1.1。重氮盐微过量有利于反应的进行。本发明的反应在pH值2~3的强酸性条件下进行,可以加入强酸达到所需的强酸性条件,所加入的强酸较佳的选自浓硫酸、盐酸、醋酸、丙酸和磷酸,目的是将偶合组分溶解。本发明中,所述的偶合反应的反应温度较佳的为0~5℃.反应时间为检测反应物消耗完为止,较佳的为3~6小时,一般4~5小时即可。所述的偶合反应中,较佳的,还加入尿素。加入尿素的目的是反应掉重氮化时未反应的亚硝酰硫酸。所述的偶合反应中,较佳的还加入少许乳化剂,如平平加O、NP-10、S-60、AEO-7和1307等。
本发明中,所述的偶合反应完成后,反应产物中加碱调节PH值至5~6。所述的碱较佳的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和氨水,然后过滤水洗,滤饼烘干即如式(A)所示的化合物和如式(B)所示的化合物相对应的如式(I)所示的化合物I和如式(II)所示的化合物组成的双组分分散蓝染料。
本发明的上述加工工艺是较佳的方法,适合于工业生产。通过添加适量的如式(A)所示的化合物,就可以在后续的偶合反应过程中直接获得本发明的双组分分散染料,简化操作步骤,大大降低成本。
本发明中,所述的重氮盐可以采用现有技术制备,较佳的包括下述步骤:在93~98%(wt)浓硫酸中,其用量较佳的为重氮盐组分总重量的3~5倍,3-氨基-5-硝基-[2,1]-苯并导噻唑与重氮化试剂亚硝酰硫酸进行重氮化反应,形成重氮盐:
在该重氮化反应中,反应温度较佳的为0~10℃.
本发明中,所述的双组分分散染料可以按本领域常规的方法进行后加工,如按比例加入扩散剂等助剂,砂磨得到染料成品。
因此,本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是,一种双组分分散染料组合物,其含有上述的双组分分散染料和染料助剂。其中,所述的染料助剂是染料领域中常规的助剂,如分散剂CNF、NNO或木质素磺酸钠等。
本发明所用的原料或试剂除特别说明之外,均市售可得。
相比于现有技术,本发明的有益效果如下:本发明涉及的双组分偶氮分散染料,经验证可应用于涤纶、尼龙、氨纶等疏水性纤维及其混纺织物的染色,具有较强的协同增深效应;而且通过改变反应原料中偶合组分A、B的比例,可以达到调节染料色光及增效的作用,以满足对不同应用条件的需求。同时,本发明的染料提升性高,水洗、日晒、升华等各项牢度优良,综合性能比分散蓝2BLN更加优异。生产成本低廉,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本发明,但本发明并不受其限制。下列实施例中所用原料和实际都市购可得,未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所述是组分A或A即时本发明所述的如式(A)所示的化合物,所述的组分B或B即是本发明所述的如式(B)所示的化合物。以下涉及偶合组分中组分A的摩尔百分数仅取0.2%、0.5%、0.8%,实际不仅限于此。
实施例1.
重氮化:在1000毫升三口瓶中加入93%(wt)浓硫酸285毫升,开始搅拌,加入99%(wt)的3-氨基-5-硝基-[2,1]-苯并异噻唑98克,温度升高至40~50℃,保温搅拌1小时,使重氮组分完全溶解。以冰水浴冷却0℃,缓慢滴加40%(wt)亚硝酰硫酸170克,然后控制反应温度在10℃,搅拌反应2小时后得棕色重氮盐液备用。
偶合组合的配制及偶合(A占偶合组分总体的摩尔百分数为0.2%):
在3000毫升烧杯中加水300毫升,搅拌下加入93%(wt)浓硫酸2毫升(此时pH约为2)、组分A0.19克(0.00105摩尔)、组分B121.72克(0.52395摩尔)、平平加O 0.3克、尿素1克,充分搅拌至各原料完全溶解后,加入碎冰降温至0℃,开始缓慢滴加上述重氮盐液2小时。继续保温搅拌反应2小时后,加入30%(wt)氢氧化钠液约925毫升,调PH约为5,加热至65~70℃保温2小时后,过滤、水洗,滤饼烘干得原染料;高效液相色谱分析染料摩尔比为I∶II=0.2∶99.8。
实施例2
重氮化:在1000毫升三口瓶中加入93%(wt)浓硫酸285毫升,开始搅拌,加入99%(wt)的3-氨基-5-硝基-[2,1]-苯并异噻唑98克,温度升高至40~50℃,保温搅拌1小时,使重氮组分完全溶解。以冰水浴冷却0℃,缓慢滴加40%(wt)亚硝酰硫酸170克,然后控制反应温度在10℃,搅拌反应2小时后得棕色重氮盐液备用。
偶合组合的配制及偶合(A占偶合组分总体的摩尔百分数为0.5%):
在3000毫升烧杯中加水300毫升,搅拌下加入93%(wt)浓硫酸2毫升(此时pH约为2)、组分A0.47克(0.002625摩尔)、组分B121.35克(0.522375摩尔)、平平加O 0.3克、尿素1克,充分搅拌至各原料完全溶解后,加入碎冰降温至0℃,开始缓慢滴加上述重氮盐液2小时。继续保温搅拌反应2小时后,加入30%(wt)氢氧化钠液约925毫升,调PH约为5,加热至65~70℃保温2小时后,过滤、水洗,滤饼烘干得原染料;高效液相色谱分析染料摩尔比为I∶II=0.5∶99.5。
实施例3
重氮化:在1000毫升三口瓶中加入93%(wt)浓硫酸285毫升,开始搅拌,加入99%(wt)的3-氨基-5-硝基-[2,1]-苯并异噻唑98克,温度升高至40~50℃,保温搅拌1小时,使重氮组分完全溶解。以冰水浴冷却0℃,缓慢滴加40%(wt)亚硝酰硫酸170克,然后控制反应温度在10℃,搅拌反应2小时后得棕色重氮盐液备用。
偶合组合的配制及偶合(A占偶合组分总体的摩尔百分数为0.8%):
在3000毫升烧杯中加水300毫升,搅拌下加入93%(wt)浓硫酸2毫升(此时pH约为2)、组分A0.75克(0.0042摩尔)、组分B120.99克(0.5208摩尔)、平平加O 0.3克、尿素1克,充分搅拌至各原料完全溶解后,加入碎冰降温至0℃,开始缓慢滴加上述重氮盐液2小时。继续保温搅拌反应2小时后,加入30%(wt)氢氧化钠液约925毫升,调pH约为5,加热至65~70℃保温2小时后,过滤、水洗,滤饼烘干得原染料;高效液相色谱分析染料摩尔比为I∶II=0.8∶99.2。
将实施例1~3的原染料经上述方法获得的染料成本按照2.0%的染色深度对涤纶进行染色,按照下述工艺步骤进行:各取上述成品染料配成5g/L的均匀水分散液,移液管移取20ml至80ml水中,缓冲液调节PH值为5,升温至70℃放入5g纯涤纶布,以2℃/min的速率升温至130℃,保温50min;冷水降温至80℃将织物取出,经烧碱、保险粉还原清洗(80℃×20min),烘干,定型(180℃×30s),得到染色布样。
经电脑测色仪测试,与分散蓝2BLN相比,本发明涉及的染料具有较好的提升性,两种组分协同,具有良好的增效作用。色光可与2BLN媲美,同时日晒。水洗、升华等各项应用性能也较佳,测试结果见于表1中。
表1.染料的性能
注:①色光以蓝2BLN为标准,经电脑测色仪获得;②“◎”表示完全合适,“ο”表示一般
另外,将本发明涉及的染料与其他染料拼混,可具有良好的配伍性能。
Claims (9)
1.一种双组分分散染料,其特征在于,其由如式(I)所示的化合物和如式(II)所示的化合物组成:
2.权利要求1所述的双组分分散染料,其特征在于,所述的如式(I)所示的化合物与和如式(II)所示的化合物的摩尔比为0∶100~1∶99(不含0∶100与1∶99)。
3.一种如权利要求1所述的双组分分散染料的加工工艺,其特征在于,包括以下步骤:在水中,在pH值2~3的强酸性条件下,将如式(a)所示的重氮盐与如式(A)所示的化合物和如式(B)所示的化合物的混合物进行偶合反应,反应完成后加碱调节pH值为5~6,过滤水洗,得到与如式(A)所示的化合物和如式(B)所示的化合物相对应的如式(I)所示的化合物和如式(II)所示的化合物混合而成的双组分分散染料。
4.如权利要求3所述的加工工艺,其特征在于,所述的如式(A)所示的化合物在如式(A)所示的化合物和如式(B)所示和化合物的混合物的总体中所占的摩尔百分数为0%~1.0%(不含0%和1.0%)。
5.如权利要求3所述的加工工艺,其特征在于,所述的重氮盐与如式(A)所示的化合物和如式(B)所示的化合物的混合物的摩尔比是1∶1~1∶1.1。
6.如权利要求3所述的加工工艺,其特征在于,所述的偶合反应中,还加入尿素。
7.如权利要求3所述的加工工艺,其特征在于,所述的偶合反应中,还加入乳化剂。
8.如权利要求3所述的加工工艺,其特征在于,所述的偶合反应的反应温度为0~5℃,反应时间为3~6小时。
9.一种双组分分散染料组合物,其特征在于,其含有如权利要求2所述的双组分分散染料和常规染料助剂。
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