CN110396306A - 一种偶氮型活性染料及其制备方法与用途 - Google Patents

一种偶氮型活性染料及其制备方法与用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种偶氮型活性染料及其制备方法与用途，所述偶氮型活性染料包括式(I)所示的组分A和任选的助剂。其应用于染色时，具有以下优点：固色率高，耐摩擦、耐水洗及耐汗渍等各项色牢度性能优异，且冷藏性能好，溶解度高。

Description

一种偶氮型活性染料及其制备方法与用途
技术领域
本发明涉及活性染料领域，具体地，涉及一种偶氮型活性染料及其制备方法与用途。
背景技术
偶氮染料是所有合成染料中品种最多、产量最大、应用最广的一类染料，其年产量约占世界染料的一半以上。随着印染行业的发展，新设备、新工艺不断出现，对染料的各种使用性能不断提出新的要求。目前，为了适应活性染料新的印花工艺，印染行业对活性染料的溶解性、溶液稳定性、冷藏性能提出了更高的要求。
如专利公开号为CN105131646A的专利文献公开了一种黄色纤维素活性偶氮染料，结构式如下所示：
该活性黄染料具有较高的溶解度，一定程度上满足了目前印染行业对活性染料的性能需求。但该染料的固色率不够理想，冷藏性能较差，存在较多不足之处。
跟随印染行业的发展，染料生产企业及研发部门如何提高活性染料的各项性能，特别是活性印花染料的溶解度及溶液稳定性、冷藏性能具有很重要的意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种偶氮型活性染料，其固色率高，耐摩擦、耐水洗及耐汗渍等各项色牢度性能优异，且具有冷藏性能好，溶解度高。
本发明提供一种偶氮型活性染料，其包括式(I)所示的组分A和任选的助剂；
其中，M为氢、铵或碱金属；X为卤素；R1为C1～C6直链或支链烷基，可选为C1～C4直链或支链烷基，可选为-CH3或-CH2CH3；R2为H、-SO3M或-COOM；
可选地，所述碱金属选自锂、钠、钾；可选地，所述卤素为氯或氟。
可选地，在所述的偶氮型活性染料中，组分A选自式(I-1)～(I-6)化合物中的一种或多种，
可选地，所述偶氮型活性染料按照100重量份计，所述组分A的含量为10～100重量份，助剂的含量为0～90重量份。
在本发明中，对所述助剂的选择并没有特别的限定，可以为常规助剂。优选地，上述助剂选自分散剂、填充剂、其他性能改善助剂中的一种或多种。
优选地，上述分散剂选自甲基萘磺酸甲醛缩合物(可选为分散剂MF)、萘磺酸甲醛缩合物(可选为分散剂NNO)、苄基萘磺酸盐甲醛缩合物(可选为扩散剂CNF)、工业硫酸钠(可选为元明粉)中的一种或多种。
优选地，上述填充剂为工业硫酸钠(元明粉)。优选地，上述其他性能改善助剂选自防尘剂、溶解度改善剂中的一种或多种。
本发明还提供一种上述偶氮型活性染料的制备方法，其特征在于，包括式(I)所示的组分A的制备步骤：
(1)将2-萘胺-3,6,8-三磺酸与重氮化试剂进行重氮化反应，得到2-萘胺-3,6,8-三磺酸重氮盐；
(2)将间氨基苯脲盐酸盐(可选地，将间氨基苯脲盐酸盐用液碱中和后加入小苏打)与步骤(1)所得的2-萘胺-3,6,8-三磺酸重氮盐，进行偶合反应，得到偶合产物；
(3)将步骤(2)的偶合产物与式(M)化合物在缚酸剂的存在下进行缩合反应；
X的定义如权利要求1-4任一项所述；
(4)将步骤(3)所得的缩合产物与式(N)化合物进行缩合反应，即得式(I)所示的组分A；
R1和R2的定义如权利要求1-4任一项所述；
可选地，步骤(1)所述重氮化反应的条件是：温度为0-15℃，pH≤2.5；可选地，重氮化反应试剂选自亚硝酸盐，可选为亚硝酸钠或亚硝酸钾；
可选地，步骤(2)所述偶合反应的温度为0-15℃，pH为4.5-7.5；
可选地，步骤(3)所述缩合反应的缚酸剂选自碳酸盐或碳酸氢盐，可选为小苏打或纯碱，可选地，所述缩合反应温度为0-15℃，pH为2.5-6.5；
可选地，步骤(4)所述缩合反应的温度为15-60℃，pH为3.5-7.5；
任选的，上述制备方法，还包括：按比例将组分A的干粉或浆料和任选的助剂，通过直接混合或任选的干燥过程制得。
在本发明中，对所述干粉进行混合的设备没有特别的限定，优选地，采用锥形、滚筒式或梨刀式的混合器进行混合，混合均匀后测试分析合格再包装。另外，对所述浆料的混合方法没有特别的限定，优选地，在容器中进行搅拌混合。另外，本发明对所述干燥过程所采用的设备同样没有特别的限定，优选采用喷塔、烘房或闪蒸干燥器等进行干燥得到粒状或粉状产品。
本发明还提供上述偶氮型活性染料作为活性染料的用途。
可选地，上述偶氮型活性染料用于纤维或其纺织物的印染，所述印染包括染色或印花。
可选地，上述偶氮型活性染料用于纤维素纤维、蛋白质纤维、聚酰胺纤维或它们的纺织物的印染。
可选地，上述纤维素纤维包括棉纤维、麻纤维、再生纤维。
可选地，上述偶氮型活性染料用于棉纤维或再生纤维的印染。
有益效果：
本发明的偶氮型活性染料，具有以下优点：固色率高，耐摩擦、耐水洗及耐汗渍等各项色牢度性能优异，且冷藏性能好，溶解度高。本发明的偶氮型活性染料组合物适合用于纤维素纤维材料的印染，如棉、麻、再生纤维及其纺织物的印染，此外也适用于蛋白质纤维、聚酰胺纤维及其纺织物的印染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
式(I-1)化合物的制备：
(1)将折百量为38.3克的2-萘胺-3,6,8-三磺酸用适当水和冰打浆，冰磨约1小时后，加入折百量为7.0克的已经完全溶解好的亚硝酸钠，维持温度0℃～15℃，保持刚果红试纸鲜蓝，碘化钾试纸微蓝，搅拌反应1小时，用氨基磺酸消除过量亚硝酸，得到2-萘胺-3,6,8-三磺酸重氮盐，待偶合。
(2)将折百量为18.8克间氨基苯脲盐酸盐用适量水打浆，液碱调节pH6～8后加入定量小苏打(折百16.8克)。然后将2-萘胺-3,6,8-三磺酸重氮盐加入其中，控制pH值≥4.5，搅拌约1～2小时，温度保持0℃～10℃，反应至重氮盐消失，得到偶合物，待一次缩合。
(3)将折百量为18.45克的三聚氯氰用适当水和冰打浆，冰磨约1小时。加入偶合物和适量的冰，搅拌约3小时，小苏打维持pH值3～5，偶合物消失为终点，得到一次缩合物，待二次缩合。
(4)将折百量10.7克邻甲基苯胺加入到一次缩合物中，于1小时内升温到20℃，用小苏打维持pH5～5.5，维持温度15℃～20℃、pH5～5.5，反应至一缩物消失为终点，终点到达后，调节pH7.0～9.0稳定后，过滤去除不溶物，然后进行喷雾干燥即得式(I-1)化合物。
实施例2
式(I-3)化合物的制备：
(1)将折百量为38.3克的2-萘胺-3,6,8-三磺酸用适当水和冰打浆，冰磨约1小时后，加入折百量为7.0克的已经完全溶解好的亚硝酸钠，维持温度0℃～15℃，保持刚果红试纸鲜蓝，碘化钾试纸微蓝，搅拌反应1小时，用氨基磺酸消除过量亚硝酸，得到2-萘胺-3,6,8-三磺酸重氮盐，待偶合。
(2)将折百量为18.8克间氨基苯脲盐酸盐用适量水打浆，液碱调节pH6～8后加入定量小苏打(折百16.8克)。然后将2-萘胺-3,6,8-三磺酸重氮盐加入其中，控制pH值≥4.5，搅拌约1～2小时，温度保持0℃～10℃，反应至重氮盐消失，得到偶合物，待一次缩合。
(3)将折百量为14.3克的三聚氟氰慢慢滴入偶合物中，保持温度0℃～3℃，并用小苏打维持pH值6.0～7.0，约1小时滴加完毕。然后保温反应约3小时，偶合物消失为终点，得到一次缩合物，待二次缩合。
(4)将折百量11.5克邻甲基苯胺加入到一次缩合物中，搅拌1小时，然后于1小时内升温到15℃，用小苏打维持pH5.5～6.0，维持温度15℃～18℃、pH5.5～6.0，反应至一缩物消失为终点，终点到达后，调节pH7.0～8.0稳定后，过滤去除不溶物，然后进行喷雾干燥即得式(I-3)化合物。
实施例3
式(I-2)化合物、式(I-4)化合物、式(I-5)化合物、式(I-6)化合物分别由相应的原料通过与实施例1相同的方法制备得到。
性能测试
固色率及色牢度测试：
分别将化合物式(I-1)-(I-6)化合物参照国标GB/2388-2003《活性染料印花色光和强度的测定方法》进行印染测试，布样根据GB/T 2391-2014、GB/T 3920-2008、GB/T3921-2008和GB/T 3922-2013进行固色率、耐摩擦、耐水洗及耐汗渍色牢度性能测试，结果如表1：
表1
溶解度及冷藏性能测试：
根据GB/T3671.1-1996方法，将式(I-1)-(I-6)化合物，各15g，分别溶于85ml的75℃热水中，待染料充分溶解后放入5℃低温下保存，分别在2h、4h、8h、24h、48h观察溶液是否有沉淀析出。测试结果如表2所示：
表2
由表1和表2可知，本发明的偶氮型活性染料，应用于染色时，固色率高，耐摩擦、耐水洗及耐汗渍等各项色牢度性能优异，且冷藏性能好，溶解度高。

Claims (10)

1.一种偶氮型活性染料，其特征在于，包括式(I)所示的组分A和任选的助剂；
其中，
各个M各自独立地为氢、铵或碱金属；
X为卤素；
R1为C1～C6直链或支链烷基，可选为C1～C4直链或支链烷基，可选为-CH3或-CH2CH3，
R2为H、-SO3M或-COOM；
可选地，所述碱金属选自锂、钠、钾；
可选地，所述卤素为氯或氟。
2.根据权利要求1所述的偶氮型活性染料，其特征在于，所述组分A选自式(I-1)～(I-6)化合物中的一种或多种，
3.根据权利要求1或2所述的偶氮型活性染料，其特征在于，按照100重量份计，所述组分A的含量为10～100重量份，助剂的含量为0～90重量份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的偶氮型活性染料，其特征在于，所述助剂选自分散剂、填充剂以及其他性能改善助剂中的一种或多种；
优选地，所述分散剂选自分散剂MF、分散剂NNO中的一种或多种，所述填充剂为元明粉，所述其他性能改善助剂选自防尘剂、溶解度改善剂中的至少一种。
5.权利要求1-4任一权利要求所述的偶氮型活性染料的制备方法，包括式(I)所示的组分A的制备步骤：
(1)将2-萘胺-3,6,8-三磺酸与重氮化试剂进行重氮化反应，得到2-萘胺-3,6,8-三磺酸重氮盐；
(2)将间氨基苯脲盐酸盐(可选地，将间氨基苯脲盐酸盐用液碱中和后加入小苏打)与步骤(1)所得的2-萘胺-3,6,8-三磺酸重氮盐，进行偶合反应，得到偶合产物；
(3)将步骤(2)的偶合产物与式(M)化合物在缚酸剂的存在下进行缩合反应；
X的定义如权利要求1-4任一项所述；
(4)将步骤(3)所得的缩合产物与式(N)化合物进行缩合反应，即得式(I)所示的组分A；
R1和R2的定义如权利要求1-4任一项所述；
可选地，步骤(1)所述重氮化反应的条件是：温度为0-15℃，pH≤2.5；可选地，重氮化反应试剂选自亚硝酸盐，可选为亚硝酸钠或亚硝酸钾；
可选地，步骤(2)所述偶合反应的温度为0-15℃，pH为4.5-7.5；
可选地，步骤(3)所述缩合反应的缚酸剂选自碳酸盐或碳酸氢盐，可选为小苏打或纯碱，可选地，所述缩合反应温度为0-15℃，pH为2.5-6.5；
可选地，步骤(4)所述缩合反应的温度为15-60℃，pH为3.5-7.5；
任选的，还包括按比例将组份A的干粉或浆料和助剂，通过直接混合或任选的干燥过程制得。
6.权利要求1-4任一项所述偶氮型活性染料作为活性染料的用途。
7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，所述偶氮型活性染料用于纤维或其纺织物的印染，所述印染包括染色或印花。
8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，所述的偶氮型活性染料用于纤维素纤维、蛋白质纤维、聚酰胺纤维或它们的纺织物的印染。
9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，所述纤维素纤维包括棉纤维、麻纤维和再生纤维。
10.根据权利要求7-9任一项所述的用途，其特征在于，所述偶氮型活性染料用于棉纤维或再生纤维的印染。
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