CN108102424A - 一种复合活性黑染料混合物、其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合活性黑染料，其特征在于至少包含下述通式(1)、通式(2)所示的两种染料化合物，M1、M2为H、Na、K，优选Na原子；R1、R2、R3、R4、R5、R6为彼此独立的基团。本发明制备的复合活性黑染料，具有较高的反应活性，良好的固色率，极佳的染深性以及较高的乌黑度，适用于棉质纤维染色，是一种综合性能良好的环保型活性黑染料。

Description

一种复合活性黑染料混合物、其制备方法及应用
技术领域
本发明属于染料领域，具体涉及一种复合活性染料，特别涉及一种复合活性黑染料混合物、其制备方法及在纤维染色方面的应用。
背景技术
近年来，复配的活性染料越来越受人们的重视，不同活性基团的染料相混合(包括不同染料母体)，起到相辅相成作用，结构相近的活性染料相混合，起到协同增效作用。在棉纤维染色中，黑色染色几乎占到40％-50％，用得较多的直接染料和硫化染料由于环保问题而受到禁用和限制使用。活性黑KN-B(C.I.活性黑5)由于价格低廉，牢度良好，较高的固色率和易洗涤性，而不存在包括AOX在内的环保问题，因此用量较大。但是活性黑KN-B存在着提升力差、乌黑度不够等缺陷，限制了它的广泛使用。本发明提供一种复合活性黑色染料混合物，该染料具有较高的反应活性，良好的固色率，极佳的染深性(织物深色染色的提升率)以及较高的乌黑度，适用于棉质纤维染色，是一种综合性能良好的环保型活性黑染料，弥补了活性黑KN-B的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合活性黑染料及其应用，本发明制备的复合活性黑染料对纤维，特别是棉质纤维染色好，具有高乌黑度、高反应活性、高提升力、高溶解度、良好的固色能力等优异的应用性能。
本发明的目的是按如下的技术方案实现的。本发明是一种复合活性黑色染料混合物及其应用，本发明包括一种复合活性黑色染料混合物，其特征在于：按重量份数计，由70-85份通式(1)所示的染料、15-30份通式(2)所示的染料(和/或添加助剂)复配制成，
上述通式(1)、(2)中，M1、M2彼此独立地为H、Na、K，优选Na原子；R1、R2、R3、R4、R5、R6为彼此独立的基团；R1或R2、R3或R4、R5或R6每个彼此独立的基团至少一个为纤维活性基团。
此外，在式(2)中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6每个彼此独立地为选自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基，或相当于式(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)、(3f)、(3g)、(3x)、(3y)的一个基团：
在所述的复合活性黑色染料混合物，可加入助剂，所述的助剂包括防尘剂(聚氧乙烯醚油酸酯混合物)、填充剂、元明粉(Na2SO4)等。
本发明提供的复合活性黑色染料混合物，其中式(1)、式(2)分别为下式(1a)、(2a)所示的化合物：
式(1a)为C.I.活性黑5。
式(2a)的化合物结构中，A、B、C部分彼此独立地为相同或不同的基团结构，其包含苯环或萘环化合物。其中R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地为H、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羧基、羟基、-NHCONH2、-SO3M、-SO2CH2CH2OSO3M(M为H、Na、K)等取代基。
本发明的复合活性黑色染料混合物，其中式(2)的染料包含但不限于下式(2-1)～(2-15)所示的化合物之一：
本发明所述的复合活性黑色染料混合物，式(2)染料结构通式中，A、B、C三个部分的官能团为偶氮染料常见活性基团，其中A、B、C之中最优选至少两个基团相同或相似。
优选的配比为：按重量份数计，通式(1)所示的染料的重量份数为76-82份，通式(2)所示的染料的重量份数为18-24份，可适当加入适量助剂。
本发明提供的复合活性黑色染料混合物是由一种三偶氮橙色染料与C.I.活性黑5复配而成的，依照三原色减法混色的基本原理，增强它们染色间的配伍性，使得色织物有着高的匀染性，高的固色率，在印染纤维材料时用量少，同时未固定的染料更易洗净。此外引进更多的活性基团，提高了染料染色的反应活性。
本发明所述的复合活性黑色染料混合物可用众所周知的方法来混合制备，如将式(1)、式(2)优选的染料按重量份数经充分机械混合而得到。
式(2)化合物的合成采用如下原料：
其中式(I)、式(II)中的R7、R8各自独立为H、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羧基、羟基、-NHCONH2、-SO3M、-SO2CH2CH2OSO3M，M为H、Na、K；式(II)可为萘环或苯环化合物。
其具体制备步骤如下：
a.一次重氮反应：将式(II)在亚硝酸钠和盐酸的作用下进行重氮反应；
b.一次偶合反应：将上述式(II)重氮盐与式(I)进行一次偶合反应；
c.二次重氮反应：将双份式(II)在亚硝酸钠和盐酸的作用下进行重氮反应；
d.二次偶合反应：将上述式(II)双份重氮盐与一偶物进行二次、三次偶合反应，反应结束后得如式(2)所示结构的活性染料。
作为上述制备方法的优选方案：
上述步骤a、c所述的重氮反应均需要在亚硝酸钠和盐酸作用下进行，温度控制在0-10℃，pH值控制在1.0-2.0下进行；
步骤b所述的一次偶合反应，温度控制在5-20℃，pH值控制在3.0-5.0下进行；
步骤d所述的二次、三次偶合反应，需要在小苏打或者纯碱作用下反应，温度控制在0-10℃，pH值控制在5.0-8.0下进行。
发明效果
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的复合活性黑色染料混合物由两种组分的染料复配而成，其混合后的协同效应使染料具有较高的反应活性，良好的固色率，极佳的染深性以及较高的乌黑度，在对棉织物进行染色时，有很好的固色牢度和高乌黑丰满度。
具体实施方式
各复合染料的制作可用众所周知的方法，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1：
将80g式(1a)的化合物(M1、M2为H)和20g式(2)化合物(2-1)经充分机械混匀而得到本发明的复合活性黑色染料1。
实施例2：
将78g式(1a)的化合物(M1、M2为H)和22g式(2)化合物(2-2)经充分机械混匀而得到本发明的复合活性黑色染料2。
实施例3：
将80g式(1a)的化合物(M1、M2为H)和15g式(2)化合物(2-7)、5g元明粉经充分机械混匀而得到本发明的复合活性黑色染料3。
实施例4：
将75g式(1a)的化合物(M1、M2为H)和20g式(2)化合物(2-8)、5g元明粉经充分机械混匀而得到本发明的复合活性黑色染料4。
实施例5：
将85g式(1a)的化合物(M1、M2为H)和15g式(2)化合物(2-9)经充分机械混匀而得到本发明的复合活性黑色染料5。
比较例1：
将100g式(1a)的化合物(M1、M2为H)单独进行以下的染色试验。
比较例2：
将85g式(1a)的化合物(M1、M2为H)和15g下式化合物
经充分机械混匀而得到对比例的复合活性黑色染料，此染料的染色效果如下表1所示。
染色说明1：
将1g按实施例1～5、比较例1、2制得的染料，先用适量的水充分溶解，然后定容于250m1容量瓶中，吸取50ml染料溶液与50ml水混合，然后加入5g棉布、6g硫酸钠，然后以10℃/min的升温速度到60℃，保持30分钟后加入2g碳酸钠，再保持60℃染色30min，随后取出被染棉布用非离子型净洗剂沸腾皂煮15min，再用水洗并在70℃左右烘干。
实施例及比较例样品性能检验方法执行国家染料统一检验标准。
表1染色实施例性能比较
从表1记载来看，本发明的复合活性黑色染料具有高固色率、高上色率、高提升力、高溶解度，在对棉织物进行染色时有很好的固色牢度和高乌黑丰满度，同时未固着部分更易清洗，能将纤维素纤维材料染成匀染性好、水洗牢度好的黑色。相比比较例1(C.I.活性黑5)以及比较例2在摩擦牢度、水洗牢度、提升性、固色率、乌黑度方面均有更好的表现；染料上染率与比较例相近。
以上对本发明所提供的一种复合活性黑染料及其应用进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种复合活性黑染料混合物，其特征在于至少包含下述通式(1)、通式(2)所示的两种染料化合物，
通式(1)、(2)中，M1、M2彼此独立地为H、Na、K；R1、R2、R3、R4、R5、R6为彼此独立的基团，且至少一个为纤维活性基团。
2.根据权利要求1所述的复合活性黑染料混合物，其中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6彼此独立地为选自C1-C4烷基、C2-C4烷氧基，或下述式(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)、(3f)、(3g)、(3x)、(3y)中的一种：
3.根据权利要求1所述的复合活性黑染料混合物，其特征在于：其中还添加有助剂，所述的助剂选自作防尘剂的聚氧乙烯醚油酸酯混合物、填充剂、元明粉的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的复合活性黑染料混合物，其中式(2)为下式(2a)所示的化合物：
式(2a)的结构中，A、B、C部分彼此独立地为相同或不同的基团，其包含苯环或萘环结构，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立为H、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羧基、羟基、-NHCONH2、-SO3M、-SO2CH2CH2OSO3M，M为H、Na、K。
5.根据权利要求1-3任一项所述的复合活性黑染料混合物，其特征在于：式(2)所示的化合物选自下式(2-1)～(2-15)所示的化合物之一：
6.根据权利要求4所述的复合活性黑色染料混合物，其特征在于：A、B、C之中至少两个基团相同。
7.根据权利要求1-6任一项所述的复合活性黑色染料混合物，其特征在于：按重量份数计，包含70-85份的通式(1)的化合物和15-30份的通式(2)的化合物。
8.根据权利要求1-7任一项所述的复合活性黑色染料混合物的用途，其特征在于所述复合活性黑色染料混合物适用于棉质纤维染色。
9.根据权利要求4中所述式(2a)结构化合物的制备方法，其特征在于：A、B、C部分最优为至少有两个相同基团，采用如下原料：
其中式(I)、式(II)中的R7、R8各自独立为H、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羧基、羟基、-NHCONH2、-SO3M、-SO2CH2CH2OSO3M，M为H、Na、K；式(II)可为萘环或苯环结构，
经过的制备步骤如下：
a.一次重氮反应：将式(II)在亚硝酸钠和盐酸的作用下进行重氮反应；
b.一次偶合反应：将上述式(II)重氮盐与式(I)进行一次偶合反应；
c.二次重氮反应：将双份式(II)在亚硝酸钠和盐酸的作用下进行重氮反应；
d.二次偶合反应：将上述式(II)双份重氮盐与一次偶合产物进行二次、三次偶合反应，反应结束后得如式(2a)所示结构的活性染料，
10.根据权利要求9所述的式(2a)结构活性染料化合物的制备方法，其特征在于：
步骤a、c所述的重氮反应均需要在亚硝酸钠和盐酸作用下进行，温度控制在0-10℃，pH值控制在1.0-2.0下进行；
步骤b所述的一次偶合反应，温度控制在5-20℃，pH值控制在3.0-5.0下进行；
步骤d所述的二次、三次偶合反应，需要在小苏打或者纯碱作用下反应，温度控制在0-10℃，pH值控制在5.0-8.0下进行。
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