CN109574885B - 一种低沾污性分散剂mf的制备方法 - Google Patents

一种低沾污性分散剂mf的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种低沾污性分散剂MF的制备方法，所述方法为：将甲基萘加到反应容器中，升温至80～100℃，滴加硫酸，控制滴加时体系温度在100～130℃，滴完后，升温至120～140℃保温反应3～5h，反应终点加水控制料液酸度在29～31％，得到磺化料；通过加水调节磺化料的酸度至24～27％，然后待物料温度降至80～90℃时，滴加甲醛，滴完后，升温至105～125℃保温反应3～5h，得到缩合料；向缩合料中加水稀释，然后用石灰预中和，接着加入碱液中和至pH为7.0～9.0，趁热过滤得到所述分散剂MF；通过该方法获得的分散剂MF色浅，热稳定性好、沾污性低。

Description

一种低沾污性分散剂MF的制备方法
(一)技术领域
本发明涉及一种分散剂MF的制备方法，具体涉及一种低沾污性分散剂MF的制备方法。
(二)背景技术
分散剂MF是一种应用广泛的染料助剂，其制备方法是以工业品甲基萘或者洗油为原料，经磺化得到甲基萘磺酸，然后再与甲醛缩合，再经过中和、喷干而得到粉状成品。
目前国内外生产MF的工艺主要分为两种：其一是以经过处理或不经过处理的甲基萘为主要的原料，然后用浓度为98％的硫酸作为磺化剂，采用甲基萘:硫酸的质量比为1:(1-1.1)进行磺化，并在高酸度(27-32％)下和甲醛进行缩合，再经石灰和液碱中和而得到分散剂MF浆料；其二是以经过处理或不经过处理的甲基萘为主要的原料，然后再用104.5％的发烟硫酸作为磺化剂，基本采用甲基萘:发烟硫酸的质量比为1:(0.8-1)进行磺化，并在酸度(17-25％)下和甲醛进行缩合，然后再经石灰和液碱中和得到分散剂MF浆料。
采用常规方法所获得的MF不仅颜色深，而且沾污性严重。
(三)发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种染料分散剂MF的制备方法，通过该方法获得的分散剂MF色浅，热稳定性好、沾污性低。
本发明的技术方案如下：
一种低沾污性分散剂MF的制备方法，所述方法为：
(1)磺化
将甲基萘加到反应容器中，升温至80～100℃，滴加80～100wt％(优选98wt％)硫酸，控制滴加时体系温度在100～130℃，滴完后，升温至120～140℃(优选123～127℃)保温反应3～5h，反应终点加水控制料液酸度在29～31％(优选为29.6～30.4％)，得到磺化料；
所述甲基萘与硫酸的物质的量之比为1：1.15～1.3，优选1：1.185～1.235；
(2)缩合
通过加水调节步骤(1)所得磺化料的酸度至24～27％，然后待物料温度降至80～90℃时，滴加甲醛，滴完后，升温至105～125℃保温反应3～5h，得到缩合料；
所述甲醛与步骤(1)中甲基萘的物质的量之比为0.6～0.8：1，优选0.6～0.65：1；
所述甲醛以37wt％甲醛水溶液的形式投料；
(3)中和
向步骤(2)所得缩合料中加水稀释(通常稀释至含固量为40％)，然后用石灰(Ca(OH)2)预中和，接着加入碱液中和至pH为7.0～9.0，趁热过滤得到所述分散剂MF；
所述碱液为20～32wt％氢氧化钠水溶液、5～10wt％碳酸氢钠水溶液或15～20wt％碳酸钠水溶液。
本发明所述的分散剂MF的制备方法，相较于常规工艺，其有益效果主要体现在：
(1)本发明方法制得的分散剂MF，具有热稳定性好的特点。
(2)本发明通过调节磺化温度及酸与甲基萘摩尔比，改善了甲基萘的磺化度，提升了磺化物料关键成分的纯度，从本质上降低了MF和纤维之间的整体氢键结合力(即沾污性)，还能使产品颜色变浅。
(3)本发明简化了分散剂MF的制备方法，去掉了水解步骤，使工艺变得简单，反应条件易于控制。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例中原料甲基萘的生产厂家例如苏州君道，交城县辉煌化工有限公司，规格为：
外观 萘％ 喹啉％ β-甲基萘％ α-甲基萘％ 甲基萘总含量％ 吲哚％ 联苯％ 苊％ 芴％ 水份％
褐色液体 3～5 1～5 40～45 15～20 60～65 1～3 10～12 1～3 0.4～0.8 0.1～0.15
实施例1：
1、磺化：向四口烧瓶中加入71g(0.5mol，全部按甲基萘折算，下同)的甲基萘，待物料升温至100℃，开始滴加60g(0.6mol)98％的硫酸，控制滴加温度115℃，滴酸时间控制在20-30min。滴加完毕后，升温至121℃，并在该温度下保温3h，反应终点加15g水控制料液酸度在30％，得到磺化料。
2、缩合：通过加30g水调节磺化料的酸度至24.5％，待物料温度降低至85℃，开始滴加27g(0.32mol)37％甲醛溶液，滴加完毕后，升温至110℃开始保温，并在该温度下保温3.5h。
3、中和：向保温结束的缩合料中加入75g水搅拌均匀，然后用15g石灰进行预中和，接着加入25wt％氢氧化钠水溶液至pH为8，趁热过滤，得到浅棕色分散剂MF。
实施例2：
1、磺化：向四口烧瓶中加入75g(0.53mol)的甲基萘，待物料升温至100℃，开始滴加65g(0.65mol)98％的硫酸，控制滴加温度125℃，滴酸时间控制在20-30min。滴加完毕后，升温至130℃，并在该温度下保温3h，反应终点加18g水控制料液酸度在30％，得到磺化料。
2、缩合：通过加30g水调节磺化料的酸度至26％，待物料温度降低至85℃，开始滴加27g(0.32mol)37％甲醛溶液，滴加完毕后，升温至110℃开始保温，并在该温度下保温3.5h。
3、中和：向保温结束的缩合料中加入79.5g水搅拌均匀，然后用17g石灰进行预中和，接着加入8wt％碳酸氢钠水溶液至pH为8，趁热过滤，得到浅棕色分散剂MF。
实施例3：
1、磺化：向四口烧瓶中加入70g(0.49mol)的甲基萘，待物料升温至100℃，开始滴加68g(0.62mol)90％的硫酸，控制滴加温度125℃，滴酸时间控制在20-30min。滴加完毕后，升温至127℃，并在该温度下保温3h，反应终点加13g水控制料液酸度在31％，得到磺化料。
2、缩合：通过加37g水调节磺化料的酸度至25％，待物料温度降低至85℃，开始滴加27g(0.32mol)37％甲醛溶液，滴加完毕后，升温至110℃开始保温，并在该温度下保温3.5h。
3、中和：向保温结束的缩合料中加入79g水搅拌均匀，然后用15g石灰进行预中和，接着加入17wt％碳酸钠水溶液至pH为8，趁热过滤，得到浅棕色分散剂MF。
实施例4：
1、磺化：向四口烧瓶中加入70g(0.49mol)的甲基萘，待物料升温至100℃，开始滴加66.8g(0.58mol)85％的硫酸，控制滴加温度125℃，滴酸时间控制在20-30min。滴加完毕后，升温至135℃，并在该温度下保温3h，反应终点加12g水控制料液酸度在30％，得到磺化料。
2、缩合：通过加32g水调节磺化料的酸度至25％，待物料温度降低至85℃，开始滴加27g(0.32mol)37％甲醛溶液，滴加完毕后，升温至110℃开始保温，并在该温度下保温3.5h。
3、中和：向保温结束的缩合料中加入74g水搅拌均匀，然后用14.5g石灰进行预中和，接着加入25wt％氢氧化钠水溶液至pH为8，趁热过滤，得到浅棕色分散剂MF。
对比例1-2：
各取CN101386587A、CN101880247A中实施例1分别作为对比例1-2。
应用实施例：
将实施例1-4、对比例1-2所制备的分散剂MF，应用于分散黄114后计算其De、Db值，并测定其耐热稳定性和沾污性，测试结果见表1。
其中沾污性测试方法如下：称取涤纶和棉织物各1g，用0.02％(体积分数)净洗剂JU溶液，在温度为40℃、浴比为1:100的条件下，处理10min，充分水洗，备用。称取分散剂MF式样0.5g置于烧杯中，加水溶解，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。在200mL染色管中，分别加入上述分散剂MF溶液50mL，并加入50mL水，用乙酸调节pH为5。在各个染色管中分别放入处理过的涤纶和棉织物，在搅拌下升温至130℃，保温1h，出料，水洗，于80℃左右烘干后评级。
表1
Figure BDA0001842055720000031
Figure BDA0001842055720000041
备注，上表中：
(1)甲基萘和联苯都是原料，二磺化物含量越少越好；
(2)De都为正，数值越接近0越好；
(3)Db好的产品数值为正，越大于0越好，差的产品数值为负。
由上表可知，由本发明方法获得的分散剂MF产品性能好，且所得产品色浅，大大改善了现有工艺的产品色泽及沾污性能。

Claims (9)

1.一种分散剂MF的制备方法，其特征在于，所述方法为：
(1)磺化
将甲基萘加到反应容器中，升温至80～100℃，滴加80～100wt％硫酸，控制滴加时体系温度在100～130℃，滴完后，升温至120～140℃保温反应3～5h，反应终点加水控制料液酸度在29～31％，得到磺化料；
所述甲基萘与硫酸的物质的量之比为1:1.15～1.3；
(2)缩合
通过加水调节步骤(1)所得磺化料的酸度至24～27％，然后待物料温度降至80～90℃时，滴加甲醛，滴完后，升温至105～125℃保温反应3～5h，得到缩合料；
所述甲醛与步骤(1)中甲基萘的物质的量之比为0.6～0.8：1；
(3)中和
向步骤(2)所得缩合料中加水稀释，然后用石灰预中和，接着加入碱液中和至pH为7.0～9.0，趁热过滤得到所述分散剂MF。
2.如权利要求1所述的分散剂MF的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，硫酸的浓度为98wt％。
3.如权利要求1所述的分散剂MF的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，硫酸滴完后，升温至123～127℃保温反应。
4.如权利要求1所述的分散剂MF的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，反应终点加水控制料液酸度在29.6～30.4％。
5.如权利要求1所述的分散剂MF的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述甲基萘与硫酸的物质的量之比为1:1.185～1.235。
6.如权利要求1所述的分散剂MF的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述甲醛与步骤(1)中甲基萘的物质的量之比为0.6～0.65:1。
7.如权利要求1所述的分散剂MF的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述甲醛以37wt％甲醛水溶液的形式投料。
8.如权利要求1所述的分散剂MF的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，向步骤(2)所得缩合料中加水稀释至含固量为40％。
9.如权利要求1所述的分散剂MF的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述碱液为20～32wt％氢氧化钠水溶液、5～10wt％碳酸氢钠水溶液或15～20wt％碳酸钠水溶液。
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