CN109679369B - 一种黄色活性染料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种黄色活性染料的制备方法,包括如下步骤:1)对位酯打浆后,进行重氮化反应得到对位酯重氮液;2)将2,4‑二氨基苯磺酸钠加入到对位酯重氮液中,进行偶合反应得到偶合液;3)间氨基苯磺酸用液碱进行溶解,将间氨基苯磺酸溶液加入到三聚氯氰打浆液中,进行缩合反应得到一缩液;4)将一缩液加入到偶合液中,进行缩合反应得到二缩液;5)对氨基苯磺酸加入到二缩液,继续进行缩合反应得到黄色活性染料。该方法可以提高黄色活性染料的应用性能。
Description
技术领域
本发明涉及活性染料的制备领域,具体涉及一种黄色活性染料的制备方法。
背景技术
活性染料,又称反应性染料,在染色时与纤维起化学反应的一类染料。这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团,染色时染料与纤维反应,二者之间形成共价键,成为整体,使耐洗和耐摩擦牢度提高。
黄色活性染料则是其中一类重要的分支,应用非常广泛,市场需求也非常大。已有的黄色活性染料也比较多,例如,CN 103773074 A公开一种具有腙式结构的黄色活性染料化合物,该化合物结构如式(Ⅰ)所示。
式(Ⅰ)中:Y1、Y2各自独立为-CH=CH2或-C2H4OSO3M1,M1、M2为H或碱金属。
CN 105504869 A公开一种黄色活性染料,该活性染料具有如式(Ⅱ)结构通式:
式中,当R1为-SO2C2H4OSO3M,R2为-H或-Cl;当R1为-H或-CH3;R2为-SO2C2H4OSO3M;M为-H或碱金属。
黄色活性染料的反应性通常是指染料与纤维素反应能力的强弱,反应性强的染料活性基团较多,在室温弱碱条件下即能完成固着,但这反应中的染料稳定性相对较差,容易被水解失去染色能力。例如,CN 102311664 A公开的一种黄色活性染料,该分子结构如式(Ⅲ):
由于R1结构中含有一氯均三嗪和乙烯砜双活性基团,存在染色加工后,纺织品在烘干、存放过程中会产生一种部分变色或出现疵点的现象。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种黄色活性染料的制备方法。
本发明所提供的技术方案为:
一种黄色活性染料的制备方法,包括如下步骤:
1)对位酯打浆后,进行重氮化反应得到对位酯重氮液;
2)将2,4-二氨基苯磺酸钠加入到对位酯重氮液中,进行偶合反应得到偶合液;
3)间氨基苯磺酸用液碱进行溶解,将间氨基苯磺酸溶液加入到三聚氯氰打浆液中,进行缩合反应得到一缩液;
4)将一缩液加入到偶合液中,进行缩合反应得到二缩液;
5)对氨基苯磺酸加入到二缩液,继续进行缩合反应得到黄色活性染料。
本发明中制备得到的黄色活性染料的结构式如(Ⅳ):
通过对反应过程进行改进,加入了对氨基苯磺酸,使得黄色活性染料的结构式中不含有一氯均三嗪。染色加工后,纺织品在烘干、存放过程中不会出现部分变色或出现疵点的现象。
本发明步骤1)中对位酯采用冰水打浆,将对位酯和分散剂加入到冰水中进行打浆处理。作为优选,所述分散剂在打浆液中的质量分数为0.5~5%,所述分散剂为分散剂MF或分散剂NNO。
本发明步骤1)中重氮化反应的反应式如下:
作为优选,所述重氮化反应的温度控制在0~20℃。进一步优选为0~10℃。
本发明步骤2)中偶合反应的反应式如下:
作为优选,所述对位酯与2,4-二氨基苯磺酸钠的质量投料比为1:0.65-0.85。进一步优选为1:0.7-0.75。
作为优选,所述2,4-二氨基苯磺酸钠的投料速度为150-300公斤/时。
作为优选,所述步骤2)中加入2,4-二氨基苯磺酸钠加入前,用水稀释对位酯重氮液,对位酯重氮液的温度控制在0~5℃,pH控制在1.0~2.0。
本发明步骤3)中缩合反应的反应式如下:
本发明步骤3)中三聚氯氰采用冰水打浆,将三聚氯氰和分散剂加入到冰水中进行打浆处理,温度控制在0~5℃,pH控制2~2.5。作为优选,所述分散剂为分散剂MF或分散剂C。
作为优选,所述步骤3)中间氨基苯磺酸用液碱进行溶解,调节pH为6.0~6.5。
作为优选,所述步骤3)中缩合反应的温度控制在0~10℃,pH控制2.2~2.7。
作为优选,所述步骤3)三聚氯氰与间氨基苯磺酸的摩尔比为1:0.95~1.05。
本发明步骤4)中缩合反应的反应式如下:
作为优选,所述步骤4)中在加入一缩液前,偶合液用小苏打调节pH至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,然后将一缩液加入,进行缩合反应得到二缩液。由于步骤2)中的偶合液会有少量的对位酯重氮盐存在,加入小苏打调节pH至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,能够破坏重氮盐,避免二缩液中产生副产物式(Ⅴ-1)、(Ⅴ-2),产物式(Ⅴ-1)、(Ⅴ-2)对色光影响极大。
作为优选,所述步骤4)中缩合反应的温度控制在40~42℃,pH控制4.2~4.5。
本发明步骤5)中缩合反应的反应式如下:
作为优选,所述步骤5)中缩合反应的温度控制在65~68℃,pH控制6.0~6.5。
同现有技术相比,本发明的有益效果体现在:
(1)本发明中采用三次缩合反应,使得黄色活性染料的结构式中不含有一氯均三嗪。染色加工后,纺织品在烘干、存放过程中不会出现部分变色或出现疵点的现象。
(2)本发明在制备黄色活性染料时,控制反应条件,减小了的副产物产生,提高黄色活性染料的应用性能。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
(1)对位酯重氮化
将折百量716公斤对位酯与28公斤分散剂MF加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时以上,保证对位酯的打浆效果,根据实测酸值计算出所需要的HCl的用量,1小时后加入定量的30wt%盐酸500L,控制温度0~10℃,然后加入折百177.6公斤的溶解浓度为30~35wt%的亚硝酸钠溶解液,进行重氮化反应,重氮化至碘化钾淀粉试纸显微兰色,刚果红试纸显蓝色,最后用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠,得到对位酯重氮液。
(2)偶合反应
将对位酯重氮液补水扩体至6000kg,控制温度0~5度,pH控制在1.0~2.0,然后将折百量为535公斤的2,4-二氨基苯磺酸钠缓慢加入,投料时长控制在2~3小时,然后偶合反应2小时,得到偶合液。
(3)三聚氯氰打浆
将500公斤的三聚氯氰固体与10公斤分散剂C加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时,根据实际pH值加入少量30wt%盐酸控制pH 2~2.5,控制温度0~5℃,得到三聚氯氰打浆液。
(4)一次缩合
将折百量为463公斤的间氨基苯磺酸用液碱溶解调节pH6.0~6.5,然后加入至三聚氯氰打浆液中,控制温度低于3℃(温度高需补冰,否则影响反应),间氨基苯磺酸加入待pH自然下降为2.0时,用小苏打调节pH至2.7左右,再用小苏打维持pH 2.2~2.7,一缩反应2~3h,得到一缩液。
(5)二次缩合
将步骤(2)所得的偶合液用小苏打调节pH至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,然后将步骤(4)所得的一缩液加入,进行二次缩合,再用小苏打调节pH4.2~4.5,温度控制在40~42℃,反应时长3~4小时,得到二缩液。
(6)三次缩合
在二缩反应结束后,用小苏打调节二缩液的pH至6.0~6.5,加入折百量为454公斤的对氨基苯磺酸,升温至65~68℃,pH用纯碱液控制在6.0~6.5,反应4~5小时,得到黄色活性染料。
对比例1
(1)对位酯重氮化
将折百量716公斤对位酯与28公斤分散剂MF加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时以上,保证对位酯的打浆效果,根据实测酸值计算出所需要的HCl的用量,1小时后加入定量的30wt%盐酸500L,控制温度0~10℃,然后加入折百177.6公斤的溶解浓度为30~35wt%的亚硝酸钠溶解液,进行重氮化反应,重氮化至碘化钾淀粉试纸显微兰色,刚果红试纸显蓝色,最后用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠,得到对位酯重氮液。
(2)偶合反应
将对位酯重氮液补水扩体至6000kg,控制温度0~5度,pH控制在1.0~2.0,然后将折百量为535公斤的2,4-二氨基苯磺酸钠缓慢加入,投料时长控制在2~3小时,然后偶合反应2小时,得到偶合液。
(3)三聚氯氰打浆
将500公斤的三聚氯氰固体与10公斤分散剂C加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时,根据实际pH值加入少量30wt%盐酸控制pH 2~2.5,控制温度0~5℃,得到三聚氯氰打浆液。
(4)一次缩合
将折百量为463公斤的间氨基苯磺酸用液碱溶解调节pH6.0~6.5,然后加入至三聚氯氰打浆液中,控制温度低于3℃(温度高需补冰,否则影响反应),间氨基苯磺酸加入待pH自然下降为2.0时,用小苏打调节pH至2.7左右,再用小苏打维持pH 2.2~2.7,一缩反应2~3h,得到一缩液。
(5)二次缩合
将步骤(2)所得的偶合液用小苏打调节pH至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,然后将步骤(4)所得的一缩液加入,进行二次缩合,再用小苏打调节pH4.2~4.5,温度控制在40~42℃,反应时长3~4小时,得到黄色活性染料。
对比例2
(1)对位酯重氮化
将折百量716公斤对位酯与28公斤分散剂MF加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时以上,保证对位酯的打浆效果,根据实测酸值计算出所需要的HCl的用量,1小时后加入定量的30wt%盐酸500L,控制温度0~10℃,然后加入折百177.6公斤的溶解浓度为30~35wt%的亚硝酸钠溶解液,进行重氮化反应,重氮化至碘化钾淀粉试纸显微兰色,刚果红试纸显蓝色,最后用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠,得到对位酯重氮液。
(2)偶合反应
将对位酯重氮液补水扩体至6000kg,控制温度0~5度,pH控制在1.0~2.0,然后将折百量为535公斤的2,4-二氨基苯磺酸钠快速加入,然后偶合反应2小时,得到偶合液。
(3)三聚氯氰打浆
将500公斤的三聚氯氰固体与10公斤分散剂C加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时,根据实际pH值加入少量30wt%盐酸控制pH 2~2.5,控制温度0~5℃,得到三聚氯氰打浆液。
(4)一次缩合
将折百量为463公斤的间氨基苯磺酸用液碱溶解调节pH6.0~6.5,然后加入至三聚氯氰打浆液中,控制温度低于3℃(温度高需补冰,否则影响反应),间氨基苯磺酸加入待pH自然下降为2.0时,用小苏打调节pH至2.7左右,再用小苏打维持pH 2.2~2.7,一缩反应2~3h,得到一缩液。
(5)二次缩合
将步骤(2)所得的偶合液用小苏打调节pH至4.2~4.5,温度缓慢升至40~42℃,然后将步骤(4)所得的一缩液加入,进行二次缩合,再用小苏打调节pH4.2~4.5,温度控制在40~42℃,反应时长3~4小时,得到二缩液。
(6)三次缩合
在二缩反应结束后,用小苏打调节二缩液的pH至6.0~6.5,加入折百量为454公斤的对氨基苯磺酸,升温至65~68℃,pH用纯碱液控制在6.0~6.5,反应4~5小时,得到黄色活性染料。
对比例3
(1)对位酯重氮化
将折百量716公斤对位酯与28公斤分散剂MF加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时以上,保证对位酯的打浆效果,根据实测酸值计算出所需要的HCl的用量,1小时后加入定量的30wt%盐酸500L,控制温度0~10℃,然后加入折百177.6公斤的溶解浓度为30~35wt%的亚硝酸钠溶解液,进行重氮化反应,重氮化至碘化钾淀粉试纸显微兰色,刚果红试纸显蓝色,最后用氨基磺酸消除过量的亚硝酸钠,得到对位酯重氮液。
(2)偶合反应
将对位酯重氮液补水扩体至6000kg,控制温度0~5度,pH控制在1.0~2.0,然后将折百量为535公斤的2,4-二氨基苯磺酸钠缓慢加入,投料时长控制在2~3小时,然后偶合反应2小时,得到偶合液。
(3)三聚氯氰打浆
将500公斤的三聚氯氰固体与10公斤分散剂C加入到含有1500公斤水、2000公斤冰的玻璃钢反应锅中,打浆搅拌1小时,根据实际pH值加入少量30wt%盐酸控制pH 2~2.5,控制温度0~5℃,得到三聚氯氰打浆液。
(4)一次缩合
将折百量为463公斤的间氨基苯磺酸用液碱溶解调节pH6.0~6.5,然后加入至三聚氯氰打浆液中,控制温度低于3℃(温度高需补冰,否则影响反应),间氨基苯磺酸加入待pH自然下降为2.0时,用小苏打调节pH至2.7左右,再用小苏打维持pH 2.2~2.7,一缩反应2~3h,得到一缩液。
(5)二次缩合
将步骤(4)所得的一缩液直接加入到步骤(2)所得的偶合液中,进行二次缩合,再用小苏打调节pH4.2~4.5,温度控制在40~42℃,反应时长3~4小时,得到二缩液。
(6)三次缩合
在二缩反应结束后,用小苏打调节二缩液的pH至6.0~6.5,加入折百量为454公斤的对氨基苯磺酸,升温至65~68℃,pH用纯碱液控制在6.0~6.5,反应4~5小时,得到黄色活性染料。
性能试验
(1)比较实施例1与对比例1
分别对实施例1和对比例1制备的黄色活性染料的溶解度、色差、耐摩牢度、耐汗渍以及皂洗牢度进行比较评价,具体如表1所示。
表1为实施例1与对比例1制备的黄色活性染料的性能比较
由表1可知,本发明制得的黄色活性染料的溶解度由200g/L提高至300g/L,应用性能及色牢度有显著提升。
此外,还对实施例1和对比例1制备的黄色活性染料的稳定性进行测试:
本实施例1制备的黄色活性染料,用于对斜纹罗马布进行染色,染色后的斜纹罗马布在烘干过程中,以及存放180天均不会出现部分变色或出现疵点的现象。
对比例1制备的黄色活性染料,用于对斜纹罗马布进行染色,染色后的斜纹罗马布在烘干后,存放30天出现部分变色或出现疵点的现象。
(2)比较实施例1与对比例2
分别对实施例1和对比例2制备的黄色活性染料的直接性、竭染率、固色率、反应性进行比较评价,具体如表2所示。
表2为实施例1和对比例2制备的活性染料性能比较
例 | 直接性(S) | 竭染率(E) | 固色率(F) | 反应性(R) |
对比例2 | 46.1% | 53.7% | 63.9% | 67.7% |
实施例1 | 57.9% | 65.2% | 67.8% | 78.0% |
注:直接性(S)代表加碱前吸附30min时的吸附率来表征;竭染率(E)是指加碱剂后的最终上染率;固色率(F)代表皂煮后的最终固色值;反应性(R)代表加碱剂10min后的固色率表示。
由表2可知,本发明制得的黄色活性染料的直接性,竭染性和反应性均提高10%以上,应用性能明显提高。
(3)比较实施例1与对比例3
分别对实施例1和对比例3制备的黄色活性染料的色光,日晒牢度,耐氯水浸牢度进行比较评价,具体如表3所示
表3为实施例1和对比例3制备的活性染料性能比较
例 | 色光 | 日晒牢度 | 耐氯水浸牢度 |
对比例3 | 稍级-较级 | 3 | 3-4 |
实施例1 | 近似-微级 | 5 | 4 |
由表3可知,偶合液在加入一缩液前是否调节pH对色光影响极大,本发明制得的黄色活性染料比对比例3制得的活性染料色光明显提高,并且日晒牢度提高两级,耐氯水浸牢度也略提高。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的黄色活性染料的制备方法,其特征在于,所述对位酯与2,4-二氨基苯磺酸钠的质量投料比为1:0.65-0.85。
3.根据权利要求1所述的黄色活性染料的制备方法,其特征在于,所述2,4-二氨基苯磺酸钠的投料速度为150-300公斤/时。
4.根据权利要求1所述的黄色活性染料的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中加入2,4-二氨基苯磺酸钠加入前,用水稀释对位酯重氮液,对位酯重氮液的温度控制在0~5℃,pH控制在1.0~2.0。
5.根据权利要求1所述的黄色活性染料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中间氨基苯磺酸用液碱进行溶解,调节pH为6.0~6.5。
6.根据权利要求1所述的黄色活性染料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中缩合反应的温度控制在0~10℃,pH控制2.2~2.7。
7.根据权利要求1所述的黄色活性染料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)三聚氯氰与间氨基苯磺酸的摩尔比为1:0.95~1.05。
8.根据权利要求1所述的黄色活性染料的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中缩合反应的温度控制在40~42℃,pH控制4.2~4.5。
9.根据权利要求1所述的黄色活性染料的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中缩合反应的温度控制在65~68℃,pH控制6.0~6.5。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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