CN116814089A - 分散染料的合成工艺和分散染料 - Google Patents
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- C09B67/0071—Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
- C09B67/008—Preparations of disperse dyes or solvent dyes
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Abstract
本发明提供了一种分散染料的合成工艺和分散染料,具体涉及精细化工合成技术领域。该合成工艺包括:步骤A、在稀酸溶液中,加入分散稳定剂和含硝基芳香伯胺,活化得到含硝基芳香伯胺的活性分散液;步骤B、在含硝基芳香伯胺的分散液中加入亚硝酰硫酸进行重氮反应得到重氮液;步骤C、将重氮液和偶合组分分散液混合进行偶合反应,之后经升温、保温、压滤和水洗得到所述分散染料;其中,所述稀酸溶液包括去杂后的偶合母滤液和/或稀硫酸。本发明提供的合成工艺,使用含硝基芳香伯胺的活性分散液和偶合组分分散液进行重氮与偶合反应,解决了非均相单元反应的传质痛点,提高了反应转化率,提高了分散染料的收率和纯度,该合成工艺适合大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工合成技术领域,尤其是涉及一种分散染料的合成工艺和分散染料。
背景技术
偶氮型分散染料色泽亮丽、着色力强,是工业上使用最广泛的染料,占据有机染料总产量一半以上,主要使用于聚酯纤维等化学纤维及混纺织物的染色。
现有技术中偶氮型分散染料制备中,硫酸用量极大,不符合绿色化学理念,且造成后期的环保压力较大,要么需要转化为硫酸铵、硫酸钙,形成一般可资源化利用的盐,要么吸附脱色再浓缩回用;另外的一些生产路线中会生成水溶性硫酸钠或氯化钠,也不符合绿色化学理念,后期的环保压力也不小。此外,现有工艺还存在着产品纯度不高的缺点。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种分散染料的合成工艺,以缓解现有技术中硫酸用量大、生成水溶性硫酸钠或氯化钠以及产品纯度不高的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明特采用如下技术方案:
本发明的第一方面提供了一种分散染料的合成工艺,包括以下步骤:
步骤A、在稀酸溶液中,加入分散稳定剂和含硝基芳香伯胺,活化得到含硝基芳香伯胺的活化分散液;
步骤B、在含硝基芳香伯胺的分散液中加入亚硝酰硫酸进行重氮反应得到重氮液;
步骤C、将重氮液和偶合组分分散液混合进行偶合反应,之后经升温、保温、压滤和水洗得到所述分散染料;
其中,所述稀酸溶液包括去杂后的偶合母滤液和/或稀硫酸。
可选地,所述分散稳定剂为磷酸与六偏磷酸钠的混合物。
优选地,所述分散稳定剂中,磷酸与六偏磷酸钠的摩尔比为1:1.5-5。
可选地,所述偶合组分分散液的制备方法是在水或稀酸溶液中加入分散剂和偶合组分分散均匀。
可选地,所述含硝基芳香伯胺具有式I所示结构:
其中,R1和R2各自独立的选自硝基基团和非硝基基团中的一种,R1和R2不同。
所述非硝基基团包括氢、卤素、取代或非取代的C1-C4烷基、取代或非取代的C1-C4烷氧基和氰基中的至少一种。
可选地,所述稀酸溶液包括去杂后的偶合母滤液和/或稀硫酸。
优选地,所述稀酸溶液的总酸(以硫酸计)质量百分比浓度为10wt.%-20wt.%。
优选地,步骤C中,对压滤后得到的偶合母滤液除杂得到所述去杂后的偶合母滤液。
可选地,步骤A中,所述活化的温度为20℃-65℃。
优选地,步骤B中,所述重氮反应的温度为3℃-10℃。
优选地,步骤C中,所述偶合反应的温度为0℃-10℃。
可选地,步骤A中,所述含硝基芳香伯胺和所述分散稳定剂的摩尔比为1:0.01-0.035。
优选地,步骤B中,所述含硝基芳香伯胺和所述亚硝酰硫酸的摩尔比为1:1-1.05。
优选地,步骤C中,所述偶合组分和所述含硝基芳香伯胺的摩尔比为1:0.97-1.03。
可选地,使用醋酸乙烯-乙烯共聚乳液水溶液和聚丙烯酰胺的水溶液对偶合母滤液进行絮凝吸附和过滤得到所述去杂后的偶合母滤液。
优选地,所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液水溶液中,醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的质量含量为0.15‰-0.25‰。
优选地,所述聚丙烯酰胺的水溶液中,聚丙烯酰胺的质量含量为0.08‰-0.12‰。
可选地,所述分散剂为非离子表面活性剂。
优选地,所述非离子表面活性剂包括AEO和IW中的至少一种。
优选地,所述偶合组分包括N,N-二氰乙基苯胺、3-乙酰氨基-N,N-二乙酰氧乙基苯胺、N-乙基-N-氰乙基苯胺、1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮和3-氰基-4-甲基-6-羟基-N-乙基吡啶酮中的至少一种。
本发明的第二方面提供了所述的合成工艺合成得到的分散染料。
与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果:
本发明提供的合成工艺,使用含硝基芳香伯胺的分散液和偶合组分分散液进行反应,解决了单元反应的传质痛点,提高了反应转化率。另一方面使用去杂后的偶合母滤液,变废为宝,实现了资源的循环利用,大大减少了硫酸与其他有效物质的消耗量,及减少废酸的排放量,减轻了环保车间的压力。与传统工艺相比,使用去杂后的偶合母滤液,不需再补充硫酸,硫酸用量几乎节约100%,真正践行了绿色环保的理念。另外,分散稳定剂提高了重氮组分的反应活性,同时提高了重氮盐的稳定性,及放宽了重氮反应的温度要求,由此提高了分散染料的收率和纯度,该合成工艺适合大规模推广应用。
本发明提供的分散染料,收率可达98.7%,纯度高达97.65%,既降低了分散染料的制备成本,又提升了其内在质量和应用性能,拓宽了其在工业上的使用。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
偶氮型分散染料,其结构通式如式Ⅱ所示:
其中,R1和R2各自独立的选自硝基基团和非硝基基团中的一种,R1和R2不同。
所述非硝基基团包括氢、卤素、取代或非取代的C1-C4烷基、取代或非取代的C1-C4烷氧基和氰基中的至少一种。
Ar为芳香族化合物基团,如N,N-二取代基苯胺衍生物基团,吡唑啉酮杂环衍生物基团,吡啶酮杂环衍生物基团等。
如式Ⅱ类偶氮型分散染料的生产工艺主要分两种。第一种是重氮组分在65~75%硫酸介质中与亚硝酰硫酸重氮后,再在稀硫酸介质中与偶合组分偶合,压滤;第二种是重氮组分在稀酸介质中与亚硝酸钠重氮后,再在水介质中与偶合组分偶合,压滤。第一类工艺硫酸用量极大,不符合绿色化学理念,且造成后期的环保压力较大,要么需要转化为硫酸铵、硫酸钙,形成一般可资源化利用的盐,要么吸附脱色再浓缩回用;第二类工艺尽管酸用量大幅减少,但生成水溶性硫酸钠或氯化钠,也不符合绿色化学理念,后期的环保压力也不小。此外,这两类工艺还存在着产品纯度不高的缺点,其原因一是偶合环节重氮盐稳定性不足,易分解,二是偶合组分溶解度不良,偶合时传质效果导致反应不完全,部分存留于偶合母滤液,部分残留于染料滤饼中。
染料生产厂家一直在努力改进工艺。第一种工艺改进的手段一般是:在偶合环节引入分散剂及研磨类手段,提高偶合时的传质效果来稳定与提高产品收率与纯度;压滤母液经适当措施去杂、浓缩成50%左右硫酸,再利用。第二类工艺改进的手段一般是:以亚硝酰硫酸替代亚硝酸钠;以MVR等手段分离硫酸钠作副产品。在上述基础上,中国专利CN105418453 A作了进一步工艺改进,声称该类重氮组分可在5-30%稀硫酸介质中,以28-40%亚硝酰硫酸作重氮化剂,在0~5℃可实现较好的重氮化反应效果,且5-30%稀硫酸可直接使用染料生产所得废酸。其实例1显示,该工艺应用于C.I.分散橙44的合成中,染料滤饼的纯度达到94%,收率达到95%。但该工艺存在比较明显的缺点,其收率与纯度都出现一定的下降。主要原因有两个:一个原因在于重氮反应传质不充分及重氮盐稳定性欠佳,另一个原因在于废酸中的有机杂质未有效去除。
本发明的第一方面提供了一种分散染料的合成工艺,包括以下步骤:
步骤A、在稀酸溶液中,加入分散稳定剂和含硝基芳香伯胺,活化得到含硝基芳香伯胺的活性分散液;
步骤B、在含硝基芳香伯胺的分散液中加入亚硝酰硫酸进行重氮反应得到重氮液;
步骤C、将重氮液和偶合组分分散液混合进行偶合反应,之后经升温、保温、压滤和水洗得到所述分散染料;
其中,所述稀酸溶液包括去杂后的偶合母滤液和/或稀硫酸。
本发明提供的合成工艺,使用含硝基芳香伯胺的分散液和偶合组分分散液进行反应,解决了单元反应的传质痛点,提高了反应转化率。另一方面使用去杂后的偶合母滤液,变废为宝,实现了资源的循环利用,大大减少了硫酸与其他有效物质的消耗量,及减少废酸的排放量,减轻了环保车间的压力。与传统工艺相比,使用去杂后的偶合母滤液,不需再补充硫酸,硫酸用量几乎节约100%,真正践行了绿色环保的理念。另外,分散稳定剂提高了重氮组分的反应活性,同时提高了重氮盐的稳定性,及放宽了重氮反应的温度要求,由此提高了分散染料的收率和纯度,该合成工艺适合大规模推广应用。
可选地,所述分散稳定剂为磷酸与六偏磷酸钠的混合物。
在实验探索过程中,发明人偶然发现,使用六偏磷酸钠在含硝基芳香伯胺的活化过程中,发现重氮组分析出颗粒的比表面积明显增大,重氮活性也明显上升,只是重氮盐的稳定性并没有质的提升。鉴于磷酸可被视作重氮盐的一种稳定剂,发明人对磷酸与六偏磷酸钠组合作了尝试,竟取得了意料不到的效果,对于如下式I所示结构的一类含硝基芳香伯胺,该组合的使用不仅提高了重氮活性与重氮转化率,还提高了重氮盐的稳定性。
优选地,所述分散稳定剂中,磷酸与六偏磷酸钠的摩尔比为1:1.5-5。当磷酸与六偏磷酸钠的摩尔比高于1:1.5时,染料中偶合组分残留量上升;当磷酸与六偏磷酸钠的摩尔比小于1:5时,重氮盐稳定性下降。在本发明的一些实施方式中,磷酸与六偏磷酸钠的摩尔比典型但不限于为1:1.5、1:2、1:3、1:4或1:5。
可选地,所述偶合组分分散液的制备方法是在水或稀酸溶液中加入分散剂和偶合组分分散均匀。
可选地,所述含硝基芳香伯胺具有式I所示结构:
其中,R1和R2各自独立的选自硝基基团和非硝基基团中的一种,R1和R2不同。
所述非硝基基团包括氢、卤素、取代或非取代的C1-C4烷基、取代或非取代的C1-C4烷氧基和氰基中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,非硝基基团典型但不限于为氢、氯、溴、氰基、甲基、亚甲基、乙基、亚乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基。
可选地,所述稀酸溶液包括去杂后的偶合母滤液和/或稀硫酸。
优选地,所述稀酸溶液的总酸(以硫酸计)质量百分比浓度为10wt.%-20wt.%。在本发明的一些实施方式中,稀酸溶液的总酸(以硫酸计)浓度典型但不限于为10wt.%、12wt.%、14wt.%、16wt.%、18wt.%或20wt.%。
优选地,步骤C中,对压滤后得到的偶合母滤液除杂得到所述去杂后的偶合母滤液。
可选地,步骤A中,所述活化的温度为20℃-65℃。步骤A中,当活化的温度低于20℃时,重氮组分的溶解度极小,失去了增加重氮组分比表面积而活化的作用;当活化的温度高于65℃时,重氮组分可能产生分解。在本发明的一些实施方式中,活化的温度典型但不限于为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃或65℃。
需要特殊说明的是,活化温度随重氮组分个体的化学性质而定,如2-氰基-4-硝基苯胺易出现水解,不适于在30℃以上活化。
优选地,步骤B中,所述重氮反应的温度为3℃-10℃。当步骤B中,重氮反应的温度低于3℃时,重氮反应速度较慢,易发生自身偶合副反应;重氮反应的温度高于10℃时,则重氮盐不稳定性增加,易发生分解。在本发明的一些实施方式中,重氮反应的温度典型但不限于为3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃。
优选地,步骤C中,所述偶合反应的温度为0℃-10℃。当步骤C中,偶合反应的温度低于0℃时,偶合速度较慢;偶合反应的温度高于10℃时,则重氮盐分解的可能性增加。在本发明的一些实施方式中,偶合反应的温度典型但不限于为0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃。
可选地,步骤A中,所述含硝基芳香伯胺和所述分散稳定剂的摩尔比为1:0.01-0.035。含硝基芳香伯胺和所述分散稳定剂的摩尔比低于1:0.035时,重氮活性与稳定性未再提升,且可能使偶合反应液发生稠厚而影响传质效果;含硝基芳香伯胺和所述分散稳定剂的摩尔比高于1:0.01时,提升重氮活性与稳定性效果不明显。在本发明的一些实施方式中,含硝基芳香伯胺和分散稳定剂的摩尔比典型但不限于为1:0.035、1:0.03、1:0.025、1:0.02、1:0.015或1:0.01。
优选地,步骤B中,所述含硝基芳香伯胺和所述亚硝酰硫酸的摩尔比为1:1-1.05。含硝基芳香伯胺和亚硝酰硫酸的摩尔比低于1:1.05时,重氮化转化率基本不提升,及过多产生氮氧化物毒性物质;含硝基芳香伯胺和亚硝酰硫酸的摩尔比高于1:1时,重氮化转化率明显降低。在本发明的一些实施方式中,含硝基芳香伯胺和亚硝酰硫酸的摩尔比典型但不限于为1:1.05、1:1.04、1:1.03、1:1.02、1:1.01或1:1。
优选地,步骤C中,所述偶合组分和所述含硝基芳香伯胺的摩尔比为1:0.97-1.03。偶合组分和含硝基芳香伯胺的摩尔比低于1:1.03时,偶合得率明显偏低影响染料收率与质量;偶合组分和含硝基芳香伯胺的摩尔比高于1:0.97时,则造成偶合组分浪费及其在染料中残留偏高。在本发明的一些实施方式中,偶合组分和含硝基芳香伯胺的摩尔比典型但不限于为1:0.97、1:0.98、1:0.99、1:1、1:1.01、1:1.02或1:1.03。
可选地,使用醋酸乙烯-乙烯共聚乳液水溶液(简称为VAE水溶液)和聚丙烯酰胺的水溶液(简称为PAM水溶液)对偶合母滤液进行絮凝吸附和过滤得到所述去杂后的偶合母滤液。采用醋酸乙烯-乙烯共聚乳液水溶液和聚丙烯酰胺的水溶液组合处理偶合母滤液,高效絮凝吸附了偶合母滤液中的煤焦油类有害有机杂质(主要是重氮组分的自身偶合物与重氮盐的分解产物),实现了偶合母滤液的内部循环使用的同时,且不影响分散染料滤饼质量。偶合母滤液经絮凝吸附、过滤后,几乎完全去除了有害的煤焦油类有机杂质,其内含的硫酸、磷酸、六偏磷酸钠、微量的偶组都可以循环套用至后续批次产品中,废酸排放量减少60~85%,磷酸、六偏磷酸钠、偶合分散剂等辅助原料补充率仅约三分之一。
优选地,所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液水溶液中,醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的质量含量为0.15‰-0.25‰。在本发明的一些实施方式中,VAE水溶液的质量含量典型但不限于为0.15‰、0.17‰、0.19‰、0.21‰、0.23‰或0.25‰。
优选地,所述聚丙烯酰胺的水溶液中,聚丙烯酰胺的质量含量为0.08‰-0.12‰。在本发明的一些实施方式中,PAM水溶液中,聚丙烯酰胺的质量含量典型但不限于为0.08‰、0.09‰、0.1‰、0.11‰或0.12‰。
优选地,所述偶合母滤液、所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液水溶液和所述聚丙烯酰胺的水溶液的体积比为1:0.05-0.08:0.005-0.008。在本发明的一些实施方式中,所述偶合母滤液、所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液水溶液和所述聚丙烯酰胺的水溶液的体积比典型但不限于为1:0.05:0.005、1:0.05:0.008、1:0.08:0.005或1:0.08:0.008。
可选地,所述分散剂为非离子表面活性剂。
优选地,所述非离子表面活性剂包括AEO和IW中的至少一种。
优选地,所述偶合组分包括N,N-二氰乙基苯胺、3-乙酰氨基-N,N-二乙酰氧乙基苯胺、N-乙基-N-氰乙基苯胺、1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮和3-氰基-4-甲基-6-羟基-N-乙基吡啶酮中的至少一种。
本发明的第二方面提供了所述的合成工艺合成得到的分散染料。
本发明提供的分散染料,收率可达98.7%,纯度高达97.65%,降低了分散染料的制备成本,拓宽了其在工业上的使用。
下面结合实施例,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例和对比例中的原料如未特别说明,则可通过市售购买得到。
实施例1
本实施例提供C.I.分散橙44的合成工艺,具体包括:
1、向活化釜内泵入水3300kg,启动搅拌,计量泵入浓硫酸550Kg、15%六偏磷酸钠/磷酸(质量比10/1)水溶液350Kg,50-55℃下加入邻氯对硝基苯胺折百质量862.5kg,搅拌2小时。
2、转料入重氮釜,降温至3℃,液下加入40%亚硝酰硫酸1620kg重氮反应,控制温度3-10℃,至反应终点;加适量氨基磺酸消去过量亚硝酸。
3、预分散釜中泵入水4400kg、浓硫酸270kg,加入AEO-9分散剂10kg、N,N-二氰乙基苯胺折百质量1005kg,高速预分散1小时。
4、偶合组分预分散液转入偶合釜中,加入冰、水约5000Kg;重氮液经压滤器加入至偶合釜,控制温度10℃以下,至偶合终点。
5、偶合浆液升温、保温、压滤。水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散橙44滤饼。
6、偶合母滤液、0.2‰VAE水溶液、0.1‰PAM水溶液分别以7立方/小时、0.4立方/小时流量、40升/小时流量同时加入絮凝罐,沉降、过滤,滤液转入中转罐,测总酸度,备套用。
得到的C.I.分散橙44的结构式如下式Ⅲ所示:
实施例2
本实施例提供C.I.分散橙44的合成工艺,具体包括:
1、向活化釜内泵入分散橙44偶合母滤液(以硫酸计,酸总浓度15.4%)4000kg、15%六偏磷酸钠/磷酸(质量比10/1)水溶液120Kg,启动搅拌,50-55℃,加入邻氯对硝基苯胺862.5kg,搅拌2小时。
2、转料入重氮釜,降温,液下加入40%亚硝酰硫酸1620kg重氮反应,控制温度3-10℃,至反应终点;加适量氨基磺酸消去过量亚硝酸。
3、预分散釜中泵入分散橙44#偶合母滤液(以硫酸计,总酸浓度15.4%)1800kg,加入水2500kg、加入AEO-9分散剂3kg、N,N-二氰乙基苯胺折百质量1005kg,高速预分散1小时。
4、偶合组分预分散液转入偶合釜中,加入冰、水约4000Kg,0℃,重氮液经压滤器加入至偶合釜,控制温度10℃以下,至偶合终点;
5、偶合浆液升温、保温、压滤,水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散橙44滤饼。
6、偶合母滤液、0.2‰VAE水溶液、0.1‰PAM水溶液分别以7立方/小时、0.4立方/小时流量、40升/小时流量同时加入絮凝罐,沉降、过滤,滤液转入中转罐,测总酸度,备套用。
实施例3
本实施例提供C.I.分散红167:1的合成工艺,具体包括:
1、向活化釜内泵入分散红167:1偶合母滤液(以硫酸计,酸总浓度13.8%)4000kg、15%六偏磷酸钠/磷酸(质量比9/1)水溶液180Kg,启动搅拌,50-55℃,加入邻氯对硝基苯胺862.5kg,搅拌2小时。
2、转料入重氮釜,降温,液下加入40%亚硝酰硫酸1620kg重氮反应,控制温度10℃以下,至反应终点;加适量氨基磺酸消去过量亚硝酸。
3、预分散釜中泵入分散红167:1偶合母滤液(以硫酸计,总酸浓度13.8%)1500kg,加入水3000kg、加入AEO-9分散剂3kg、3-乙酰氨基-N,N-二乙酰氧乙基苯胺折百质量1626kg,高速预分散1小时;
4、偶合釜加入冰、水约4000Kg,重氮液经压滤器加入至偶合釜,0℃以下,慢慢加入偶合组分预分散液,控制温度5℃以下,至偶合终点;
5、偶合浆液升温、保温、压滤。水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散红167:1滤饼。
6、偶合母滤液、0.2‰VAE水溶液、0.1‰PAM水溶液分别以7.5立方/小时、0.4立方/小时流量、45升/小时流量同时加入絮凝罐,沉降、过滤,滤液转入中转罐,测总酸度,备套用。
得到的C.I.分散红167:1的结构式如下式Ⅳ所示:
实施例4
本实施例提供C.I.分散红73的合成工艺,具体包括:
1、向活化釜内泵入分散红73偶合母滤液(以硫酸计,酸总浓度14.4%)4000kg、15%六偏磷酸钠/磷酸(质量比9/1)水溶液180Kg,启动搅拌,20-25℃下加入邻氰对硝基苯胺815.5kg,搅拌3小时。
2、转料入重氮釜,降温,液下加入40%亚硝酰硫酸1620kg重氮反应,控制温度10℃以下,至反应终点;加适量氨基磺酸消去过量亚硝酸。
3、预分散釜中泵入分散红73偶合母滤液(以硫酸计,总酸浓度14.4%)1500kg,加入水3000kg、加入AEO-9分散剂2kg、N-乙基-N-氰乙基苯胺折百质量864kg,高速预分散1小时。
4、偶合釜加入冰、水约4000Kg,重氮液经压滤器加入至偶合釜,0℃以下,慢慢加入偶合组分预分散液,控制温度5℃以下,至偶合终点。
5、偶合浆液升温、保温、压滤。水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散红73滤饼。
6、偶合母滤液、0.2‰VAE水溶液、0.1‰PAM水溶液分别以7立方/小时、0.4立方/小时流量、40升/小时流量同时加入絮凝罐,沉降、过滤,滤液转入中转罐,测总酸度,备套用。
得到的C.I.分散红73的结构式如下式Ⅴ所示:
实施例5
本实施例提供C.I.分散橙25的合成工艺,具体包括:
1、向活化釜内泵入分散橙25偶合母滤液(以硫酸计,总酸浓度14.2%)4500kg、15%六偏磷酸钠/磷酸(质量比10/1)水溶液120Kg,启动搅拌,60-65℃,加入对硝基苯胺690.5kg,搅拌2小时;
2、转料入重氮釜,降温,液下加入40%亚硝酰硫酸1619kg重氮反应,控制温度8℃以下,至反应终点;加适量氨基磺酸消去过量亚硝酸。
3、预分散釜中泵入分散橙25#偶合母滤液(以硫酸计,总酸浓度14.2%)1500kg,加入水3000kg、加入IW分散剂3kg、N-乙基-N-氰乙基苯胺折百质量870kg,预分散1小时;
4、偶合组分预分散液转入偶合釜中,加入冰、水约4000Kg,0℃,重氮液经压滤器慢慢加入至偶合釜,控制温度8℃以下,至偶合终点。
5、偶合浆液升温、保温、压滤。水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散橙25滤饼。
6、偶合母滤液、0.2‰VAE水溶液、0.1‰PAM水溶液分别以7立方/小时、0.4立方/小时流量、40升/小时流量同时加入絮凝罐,沉降、过滤,滤液转入中转罐,测总酸度,备套用。
得到的C.I.分散橙25的结构式如下式Ⅵ所示:
实施例6
本实施例提供C.I.分散黄8:1的合成工艺,具体包括:
1、向活化釜内泵入分散黄8:1偶合母滤液(以硫酸计,总酸浓度13.8%)4500kg、15%六偏磷酸钠/磷酸(质量比10/1)水溶液130Kg,启动搅拌,60-65℃,加入邻硝基对甲基苯胺761kg,搅拌2小时。
2、转料入重氮釜,降温,液下加入40%亚硝酰硫酸1619kg重氮反应,控制温度10℃以下,至反应终点;加适量氨基磺酸消去过量亚硝酸。
3、预分散釜中加入水3000kg、加入IW分散剂3kg、1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮折百质量871kg,预分散1小时。
4、偶合釜中加入冰、水约4000Kg,0℃,重氮液经压滤器加入至偶合釜中,再慢慢加入偶合组分预分散液,控制温度10℃以下,至偶合终点;
5、偶合浆液升温、保温、压滤。水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散黄8:1滤饼。
6、偶合母滤液、0.2‰VAE水溶液、0.1‰PAM水溶液分别以7立方/小时、0.4立方/小时流量、40升/小时流量同时加入絮凝罐,沉降、过滤,滤液转入中转罐,测总酸度,备套用。
得到的C.I.分散黄8:1的结构式如下式Ⅶ所示:
实施例7
本实施例提供C.I.分散黄119的合成工艺,具体包括:
1、向活化釜内泵入分散黄119偶合母滤液(以硫酸计,总酸浓度10.3%)4500kg、15%六偏磷酸钠/磷酸(质量比10/1)水溶液100Kg,启动搅拌,60-65℃,加入邻硝基苯胺621.5kg,搅拌2小时。
2、转料入重氮釜,降温,液下加入40%亚硝酰硫酸1455kg重氮反应,控制温度8℃以下,至反应终点;加适量氨基磺酸消去过量亚硝酸。
3、预分散釜中加入水3000kg、加入IW分散剂2.5kg、3-氰基-4-甲基-6-羟基-N-乙基吡啶酮折百质量809.5kg,预分散1小时。
4、偶合釜中加入冰、水约4000Kg,0℃,重氮液经压滤器加入至偶合釜中,再慢慢加入偶合组分预分散液,控制温度8℃以下,至偶合终点。
5、偶合浆液升温、保温、压滤。水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散黄119滤饼。
6、偶合母滤液、0.2‰VAE水溶液、0.1‰PAM水溶液分别以7.5立方/小时、0.4立方/小时流量、40升/小时流量同时加入絮凝罐,沉降、过滤,滤液转入中转罐,测总酸度,备套用。
得到的C.I.分散黄119的结构式如下式Ⅷ所示:
实施例8
本实施例提供C.I.分散黄211的合成工艺,具体包括:
1、向活化釜内泵入分散黄211偶合母滤液(以硫酸计,总酸浓度10.3%)4500kg、15%六偏磷酸钠/磷酸(质量比10/1)水溶液130Kg,启动搅拌,60-65℃,加入邻硝基对氯苯胺776.3kg,搅拌2小时。
2、转料入重氮釜,降温,液下加入40%亚硝酰硫酸1455kg重氮反应,控制温度8℃以下,至反应终点;加适量氨基磺酸消去过量亚硝酸。
3、预分散釜中加入水3000kg、加入IW分散剂3kg、3-氰基-4-甲基-6-羟基-N-乙基吡啶酮折百质量809.5kg,预分散1小时;
4、偶合釜中加入冰、水约4000Kg,0℃,重氮液经压滤器加入至偶合釜中,再慢慢加入偶合组分预分散液,控制温度8℃以下,至偶合终点。
5、偶合浆液升温、保温、压滤。水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散黄211滤饼。
6、偶合母滤液、0.2‰VAE水溶液、0.1‰PAM水溶液分别以7.5立方/小时、0.4立方/小时流量、45升/小时流量同时加入絮凝罐,沉降、过滤,滤液转入中转罐,测总酸度,备套用。
得到的C.I.分散黄211的结构式如下式Ⅸ所示:
对比例1
本对比例提供C.I.分散橙44的合成工艺,具体包括:
1、加入70%硫酸3400kg,控制15-20℃,均匀加入邻氯对硝基苯胺862.5kg,再搅拌1小时,降温至5℃,均匀加入40%亚硝酰硫酸1624kg重氮反应,控制5-10℃,加毕后继续保温搅拌2小时。
2、偶合釜内,加入水、冰约7000kg,慢慢加入浓硫酸800kg,加入AEO-9分散剂13kg、N,N-二氰乙基苯胺折百质量1005kg、氨基磺酸20kg,慢慢加入重氮盐溶液,加冰控制温度3-8℃。加完后继续搅拌5小时,偶合终点到后加水14000kg。偶合浆液升温、保温、压滤。水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散橙44滤饼。
对比例2
本对比例提供C.I.分散红73的合成工艺,具体包括:
1、加入70%硫酸1800kg,控制15-20℃,均匀加入邻氰对硝基苯胺815.5kg,再搅拌1小时,均匀加入40%亚硝酰硫酸1580kg重氮反应,控制15-20℃,加毕后继续保温搅拌2小时,终点到。
2、偶合釜内,加入水、冰约20000kg,以下加入AEO-9分散剂20kg、N-乙基-N-氰乙基苯胺折百质量867kg、氨基磺酸20kg,慢慢加入重氮盐溶液,加冰控制温度5℃以下。加完后继续搅拌1小时,偶合终点到后加水15000kg。偶合浆液升温、保温、压滤。水套洗滤饼至近中性,得到C.I.分散红73滤饼。
试验例1
对实施例1-8和对比例1-2得到的分散染料滤饼进行纯度和收率测量,得到的结果如表1所示。
表1
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种分散染料的合成工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A、在稀酸溶液中,加入分散稳定剂和含硝基芳香伯胺,活化得到含硝基芳香伯胺的活性分散液;
步骤B、在含硝基芳香伯胺的分散液中加入亚硝酰硫酸进行重氮反应得到重氮液;
步骤C、将重氮液和偶合组分分散液混合进行偶合反应,之后经升温、保温、压滤和水洗得到所述分散染料;
其中,所述稀酸溶液包括去杂后的偶合母滤液和/或稀硫酸。
2.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,所述分散稳定剂为磷酸与六偏磷酸钠的混合物;
优选地,所述分散稳定剂中,磷酸与六偏磷酸钠的摩尔比为1:1.5-5。
3.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,所述偶合组分分散液的制备方法是在水或稀酸溶液中加入分散剂和偶合组分分散均匀。
4.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,所述含硝基芳香伯胺具有式I所示结构:
其中,R1和R2各自独立的选自硝基基团和非硝基基团中的一种,R1和R2不同;
所述非硝基基团包括氢、卤素、取代或非取代的C1-C4烷基、取代或非取代的C1-C4烷氧基和氰基中的至少一种。
5.根据权利要求1或3所述的合成工艺,其特征在于,所述稀酸溶液包括去杂后的偶合母滤液和/或稀硫酸;
优选地,所述稀酸溶液的总酸(以硫酸计)质量百分比浓度为10wt.%-20wt.%;
优选地,步骤C中,对压滤后得到的偶合母滤液除杂得到所述去杂后的偶合母滤液。
6.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,步骤A中,所述活化的温度为20℃-65℃;
优选地,步骤B中,所述重氮反应的温度为3℃-10℃;
优选地,步骤C中,所述偶合反应的温度为0℃-10℃。
7.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,步骤A中,所述含硝基芳香伯胺和所述分散稳定剂的摩尔比为1:0.01-0.035;
优选地,步骤B中,所述含硝基芳香伯胺和所述亚硝酰硫酸的摩尔比为1:1-1.05;
优选地,步骤C中,所述偶合组分和所述含硝基芳香伯胺的摩尔比为1:0.97-1.03。
8.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,使用醋酸乙烯-乙烯共聚乳液水溶液和聚丙烯酰胺的水溶液对偶合母滤液进行絮凝吸附和过滤得到所述去杂后的偶合母滤液;
优选地,所述醋酸乙烯-乙烯共聚乳液水溶液中,醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的质量含量为0.15‰-0.25‰;
优选地,所述聚丙烯酰胺的水溶液中,聚丙烯酰胺的质量含量为0.08‰-0.12‰。
9.根据权利要求3所述的合成工艺,其特征在于,所述分散剂为非离子表面活性剂;
优选地,所述非离子表面活性剂包括AEO和IW中的至少一种;
优选地,所述偶合组分包括N,N-二氰乙基苯胺、3-乙酰氨基-N,N-二乙酰氧乙基苯胺、N-乙基-N-氰乙基苯胺、1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮和3-氰基-4-甲基-6-羟基-N-乙基吡啶酮中的至少一种。
10.一种权利要求1-9任一项所述的合成工艺合成得到的分散染料。
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