发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种能减少环境生态的恶化、产品得率高而且所需原料成本低的嫩黄色活性染料K-6G的制备方法。
本发明的目的可以通过以下措施来达到:
一种嫩黄色活性染料K-6G的制备方法,其特征是包含如下步骤:
a、2,4-二氨基苯磺酸钠的溶解:在水中加入2,4-二氨基苯磺酸钠搅拌、溶解、澄清,控制溶液的温度在15-25℃,在该溶液中加入稀盐酸调节溶液pH=5.5-6.0(5.0-6.5)、溶液中C%=6-7后备用;
b、第一次缩合反应:在冷水中加入三聚氯氰并打浆,用稀盐酸调节浆液的pH=1.5-2.5,温度为0-10℃,于1.5-2小时内往该溶液中加入步骤a所制成的2,4-二氨基苯磺酸钠溶液,加毕、搅拌进行反应,反应温度控制在2-12℃;
c、中和酸化:用纯碱水调节第一次缩合反应的溶液pH=5.5-7.0后,稳定后,加入碎冰,并快速加入盐酸,加完并扩充反应溶液体积后加入溶解好的亚硝酸钠,加毕,使得该反应溶液确保以刚果红试纸浸后呈蓝色,以KI试纸浸后呈微蓝色,控制溶液反应温度为2-12℃,保持亚硝酸微过量;
d、3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮的溶解:在水中加入3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮打浆制得浆液,在该浆液中缓慢加入纯碱水调节混合溶液pH=5.5-7.0后备用;
e、偶合:将步骤c的反应溶液与步骤d制成的溶液混合进行偶合反应,并平衡过量的亚硝酸,调节反应混合液的pH大于或等于4.0,温度8-14℃,将重氮盐快速加入反应混合液中,同时以纯碱水控制反应溶液pH=5.0-6.5;
f、第二次缩合反应:快速将称量好的对氨基磺酸钠溶解后加入偶合液中进行二缩反应,并在1-2小时内将二缩液升温至37-47℃,同时以纯碱水调二缩液pH=6.0-7.5,保持温度为37-47℃,pH=6.0-7.5反应1.5-2.5小时,继续升温至40-50℃,保持温度45℃,pH=6.0-7.5,反应1.5-2.5小时,最后升温至45-55℃,pH=6.0-7.5,反应0.5-1.5小时;
g、喷烘:将二缩液上喷烘前加入配制好的2∶3的磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混合液,调节混合液的pH=5.0-6.5,以75-90℃的出口温度进行喷烘;
h、拼混:将喷烘所得生成品粉碎后加元明粉加工成所需成品。
其中,在所述2,4-二氨基苯磺酸钠的溶解步骤中溶液的温度控制在18-20℃,并在该溶液中加入稀盐酸调节溶液pH=5.5-6.0。
所述第一次缩合反应步骤中:在冷水中加入含量99.5%的三聚氯氰并打浆,用稀盐酸调节浆液的pH=2.0,温度为0-5℃,于1.5-2小时内往该溶液中加入步骤a所制成的2,4-二氨基苯磺酸钠溶液,加毕、搅拌进行反应,反应温度控制在5-8℃。
所述中和酸化步骤中:在10分钟内快速加入纯碱水调节第一次缩合反应的溶液pH=6.0-6.5后,稳定2分钟,加入碎冰,并快速加入盐酸,加完并扩充反应溶液体积后加入溶解好的亚硝酸钠,加毕,使得该反应溶液确保以刚果红试纸浸后呈蓝色,以KI试纸浸后呈微蓝色,控制溶液反应温度为5-8℃,保持亚硝酸微过量1小时。
所述3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮的溶解步骤中:在水中加入3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮打浆制得浆液,在该浆液中缓慢加入10%的纯碱水调节混合溶液pH=6-6.5。
所述偶合步骤中:将步骤c的反应溶液与步骤d制成的溶液混合进行偶合反应,并平衡过量的亚硝酸,调节反应混合液的pH大于或等于4.0,温度10-12℃,将重氮盐快速加入反应混合液中,同时以纯碱水控制反应溶液pH=5.5-6.0。
所述第二次缩合反应步骤中:快速将称量好的对氨基磺酸钠溶解后加入偶合液中进行二缩反应,并在1.5小时内将二缩液升温至42℃,同时以10%的纯碱水调二缩液pH=6.5-7.0,保持温度为42℃,pH=6.5-7.0反应2小时,继续升温至45℃,保持温度45℃,pH=6.5-7.0,反应2小时,最后升温至50℃,pH=6.5-7.0,反应1小时;
所述喷烘步骤中:将二缩液上喷烘前加入配制好的2∶3的磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混合液,调节混合液的pH=5.5-6.0,以80-85℃的出口温度进行喷烘。
所述步骤c、d、e和f步骤中所使用的纯碱水的重量浓度为10%。
本发明的制备方法生产得嫩黄色染料K-6G具有高反应性,中等亲和力,优良的溶解性、洗净性和染色牢度。其优异的染深性,重现性适用于中、深色棉、麻、粘、丝等织物的竭染和连续轧染、染色及印花,特别适用于棉纤维织物的竭染(浸染),具有优良的给色力,提升性和固色率。
本喷烘干燥工艺技术与盐析工艺技术相比,具有如下优点:本技术生产的K-6G较盐析工艺生产的K-6G的给色量及固色率为高,使质量与应用性能有了新的提升;本发明公开的制备方法所需原料成本低,利润较原工艺的高好多,且产品的得率较高,杜绝了污水的排放,对我们的环境保护起了很大的促进作用。
本发明公开的制备方法生产的嫩黄色染料K-6G,一种反应性较高的双活性染料,它可适用于各种传统的印染方法,例如浸染、轧染、印花及拔染。用于棉的竭染(浸染)时,染色和碱固的温度可在50-70℃之间,它的给色力高,提升性、固色率及各项坚牢度优良,溶解度较大,且对竭染工艺条件(如碱剂及促染剂的量、温度、时间、溶化)的宽容度大,染色重现性良好,与原技术相比,给色可更为深浓纯正,应用性能更为广泛。
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:
实施例1
1、配料表:
原料名称 |
分子量 |
分子比 |
折百用量(kg) |
投料量(摩尔) |
三聚氯氰2,4-二氨基苯磺酸钠亚硝酸钠盐酸3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮对氨基苯磺酸钠 |
184.5210.269.0136.5196173.2 |
1.00.95840.98023.20.9491.05 |
149.25162.9754.7294.48150.47147.1 |
0.808940.808940.808940.808940.808940.80894 |
2、本发明的K-6G制备工艺按如下步骤操作:
a、2,4-二氨基苯磺酸钠的溶解
在溶解锅中放底水2000L,加入2,4-二氨基苯磺酸钠162.97kg,搅拌澄清,以稀盐酸调pH=5.5,温度为18℃,体积为3200L,溶液中C%=6。
b、第一次缩合反应:在一缩中加入200L水及碎冰,投重量含量为工业品99.5%三聚氯氰150kg,打浆45分钟,用稀盐酸调pH=2.0,温度为0℃,于1.5小时内往一缩锅中加入2,4-二氨基苯磺酸钠溶液,加毕搅拌反应2小时,反应后溶液温度控制在5℃。
c、中和酸化
在10分钟内快速加入10%的纯碱水调节一缩物pH=6.0,稳定2分钟,加入碎冰,快速加入盐酸,加充扩体积4500L,加入溶解好的亚硝酸钠,加毕,使得该反应溶液确保以刚果红试纸浸后呈蓝色,以KI试纸浸后呈微蓝色,控制溶液温度5℃,体积为5500L,保持亚硝酸微过量1小时。
d、3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮的溶解
溶解桶中加底水200L,加入3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮150.47kg,打浆半小时,以10%的纯碱水慢慢调pH=6,物料全溶解后放入偶合桶,避光待用。
e、偶合
平衡过量的亚硝酸后,将重氮盐快速加入偶合桶,同时以10%的纯碱水控制pH=5.5,放重氮盐时,pH=4.0,温度控制在10℃,重氮盐在30分钟内消失,立即进行二缩,总反应时间不超过1小时。
f、第二次缩合反应
快速将称量好的对氨基磺酸钠溶解加入偶合液中,在1.5小时内升温至42℃,同时以10%的纯碱水调pH=6.5,保持温度为42℃,pH=6.5反应2小时,继续升温至45℃,保持温度为45℃,pH=6.5,反应2小时,最后升温至50℃,pH=6.5,反应1小时。
g、喷烘
将二缩液上喷烘前加入配制好的2∶3的磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混合液,调pH=5.5,以80℃的出口温度,喷烘。
h、拼混
将喷烘所得生成品进粉碎机粉碎,加元明粉加工成所需成品,该0.80894摩尔的投料量所得成品1600kg粉末。
本发明的制备工艺生产K-6G的消耗定额表:
原料名称 |
单耗,kg/T |
原料单价,元 |
三聚氯氰(99.5%) |
62.5 |
12.5 |
2,4-二氨基苯磺酸钠(100%) |
67.89 |
31.00 |
亚硝酸钠(96%) |
23.75 |
2.55 |
盐酸(31%) |
127 |
0.75 |
3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮 |
63.31 |
63.00 |
对氨基苯磺酸钠(100%) |
61.29 |
0.95 |
增加动力消耗75千瓦×14×平均价(0.6元) |
总计费用:7718.4元 |
本发明的制备方法生产的K-6G应用性能表:
应用方法 | 溶解度50℃(g/l) | 耐光(氙弧灯) | 耐洗CHCO 95℃ | 耐汗渍酸碱Acid Alkali | 耐摩擦干湿 |
耐熨烫200℃ |
印花深度(%)2 | 150 | 4~5 |
4~5 |
4~54~54~54~5 |
4~54 |
4~5 |
染色深度(%)3 |
150 | 4~5 |
4~5 |
4~54~54~54~5 |
4~54 |
4~5 |
原盐析工艺生产K-6G的消耗定额表:
原料名称 |
单耗,kg/T |
原料单价,元/kg |
三聚氯氰(99.5%) |
166 |
12.5 |
2,4-二氨基苯磺酸钠(100%) |
191 |
31.00 |
2′,5′-二氯-4′-磺酸基苯基吡唑啉酮(100%) |
290 |
38.00 |
亚硝酸钠(96%) |
64.35 |
2.55 |
盐酸(31%) |
337 |
0.75 |
对氨基苯磺酸钠(100%) |
164 |
0.95 |
氯化钾(工业品) |
1100 |
2.25 |
废水排放量,处理 |
5000 |
40元/T |
|
总计消耗 |
22263.64元 |
原盐析生产的K-6G应用性能:
印花深度% |
溶解度50℃(g/L) |
日晒碳弧 |
皂洗,95℃ |
汗 |
熨烫,21℃ |
摩擦 |
氯浸 |
氯漂 |
褪色 |
沾色 |
褪色 |
沾色 |
褪色 |
沾色 |
干 |
湿 |
20ppmPH8.5 |
2g/L有效氯 |
2 |
50 |
5 |
4 |
4~5 |
4 |
4~5 |
4~5 |
5 |
4~5 |
4~5 |
1 |
1~2 |
实施例2
a、2,4-二氨基苯磺酸钠的溶解
在溶解锅中放底水2000L,加入2,4-二氨基苯磺酸钠162.97kg,搅拌澄清,以稀盐酸调pH=6.0,温度为20℃,体积为3200L,溶液中C%=7。
b、第一次缩合反应:在一缩中加入200L水及碎冰,投重量含量为工业品99.5%三聚氯氰150kg,打浆45分钟,用稀盐酸调pH=2.5,温度为5℃,于2小时内往一缩锅中加入2,4-二氨基苯磺酸钠溶液,加毕搅拌反应2小时,反应后溶液温度控制在8℃。
c、中和酸化
在10分钟内快速加入10%的纯碱水调节一缩物pH=6.5,稳定2分钟,加入碎冰,快速加入盐酸,加充扩体积4500L,加入溶解好的亚硝酸钠,加毕,使得该反应溶液确保以刚果红试纸浸后呈蓝色,以KI试纸浸后呈微蓝色,控制溶液温度5℃,体积为5500L,保持亚硝酸微过量1小时。
d、3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮的溶解的溶解
溶解桶中加底水200L,加入3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮150.47kg,打浆半小时,以10%的纯碱水慢慢调pH=6.5,物料全溶解后放入偶合桶,避光待用。
e、偶合
用对氨基磺酸平衡过量的亚硝酸,将重氮盐快速加入偶合桶,同时以10%的纯碱水控制pH=6.0,放重氮盐时,控制pH=4.5,温度控制在10℃,重氮盐在30分钟内消失,立即进行二缩,总反应时间不超过1小时。
f、第二次缩合反应
快速将称量好的对氨基磺酸钠溶解加入偶合液中,在1.5小时内升温至42℃,同时以10%的纯碱水调pH=7.0,保持温度为42℃,pH=7.0反应2小时,继续升温至45℃,保持温度为45℃,pH=7.0,反应2小时,最后升温至50℃,pH=7.0,反应1小时。
g、喷烘
将二缩液上喷烘前加入配制好的2∶3的磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混合液,调pH=6.0,以85℃的出口温度,喷烘。
h、拼混
将喷烘所得生成品进粉碎机粉碎,加元明粉加工成所需成品,该0.80894摩尔的投料量所得成品1694kg粉末。
实施例3
a、2,4-二氨基苯磺酸钠的溶解
在溶解锅中放底水2000L,加入2,4-二氨基苯磺酸钠162.97kg,搅拌澄清,以稀盐酸调pH=5.0,温度为15℃,体积为3200L,溶液中C%=6。
b、第一次缩合反应:在一缩中加入200L水及碎冰,投重量含量为工业品99.5%三聚氯氰150kg,打浆45分钟,用稀盐酸调pH=1.5,温度为0℃,并于1.5小时内往一缩锅中加入2,4-二氨基苯磺酸钠溶液,加毕搅拌反应2小时,反应后溶液温度控制在2℃。
c、中和酸化
在10分钟内快速加入10%的纯碱水调节一缩物pH=5.5,稳定2分钟,加入碎冰,快速加入盐酸,加充扩体积4500L,加入溶解好的亚硝酸钠,加毕,使得该反应溶液确保以刚果红试纸浸后呈蓝色,以KI试纸浸后呈微蓝色,控制溶液温度2℃,体积为5500L,保持亚硝酸微过量1小时。
d、3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮的溶解的溶解
溶解桶中加底水200L,加入3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮150.47kg,打浆半小时,并在浆液中加入10%的纯碱水慢慢调pH=5.5,物料全溶解后放入偶合桶,避光待用。
e、偶合
用对氨基磺酸平衡过量的亚硝酸,将重氮盐快速加入偶合桶,同时以10%的纯碱水控制pH=5.0,放重氮盐时,pH=5.0,温度控制在8℃,重氮盐在30分钟内消失,立即进行二缩,总反应时间不超过1小时。
f、第二次缩合反应
快速将称量好的对氨基磺酸钠溶解加入偶合液中,在1-2小时内升温至37℃,同时以10%的纯碱水调pH=6.0,保持温度为37℃,pH=6.0反应1.5-2.5小时,继续升温至40℃,保持温度为40℃,pH=6.0,反应1.小时,最后升温至45℃,pH=6.0,反应0.5小时。
g、喷烘
将二缩液上喷烘前加入配制好的2∶3的磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混合液,调pH=5.0,以75℃的出口温度,喷烘。
h、拼混
将喷烘所得生成品进粉碎机粉碎,加元明粉加工成所需成品,该0.80894摩尔的投料量所得成品1583kg粉末。
实施例4
a、2,4-二氨基苯磺酸钠的溶解
在溶解锅中放底水2000L,加入2,4-二氨基苯磺酸钠162.97kg,搅拌澄清,以稀盐酸调pH=6.5,温度为25℃,体积为3200L,溶液中C%=7。
b、第一次缩合反应:在一缩中加入200L水及碎冰,投重量含量为工业品99.5%三聚氯氰150kg,打浆45分钟,用稀盐酸调pH=1.8,温度为10℃,并于2小时内往一缩锅中加入2,4-二氨基苯磺酸钠溶液,加毕搅拌反应2小时,反应后溶液温度控制在12℃。
c、中和酸化
在10分钟内快速加入10%的纯碱水调节一缩物pH=7.0,稳定2分钟,加入碎冰,快速加入盐酸,加充扩体积4500L,加入溶解好的亚硝酸钠,加毕,使得该反应溶液确保以刚果红试纸浸后呈蓝色,以KI试纸浸后呈微蓝色,控制溶液温度12℃,体积为5500L,保持亚硝酸微过量1小时。
d、3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮的溶解的溶解
溶解桶中加底水200L,加入3-甲酰氨基-4-甲基-6-羟基-N-乙荃基吡啶酮150.47kg,打浆半小时,并在浆液中加入10%的纯碱水慢慢调pH=7.0,物料全溶解后放入偶合桶,避光待用。
e、偶合
用对氨基磺酸平衡过量的亚硝酸,将重氮盐快速加入偶合桶,同时以10%的纯碱水控制pH=6.5,放重氮盐时,pH=6.5,温度控制在14℃,重氮盐在30分钟内消失,立即进行二缩,总反应时间不超过1小时。
f、第二次缩合反应
快速将称量好的对氨基磺酸钠溶解加入偶合液中,在2小时内升温至47℃,同时以10%的纯碱水调pH=7.5,保持温度为47℃,pH=7.5反应2.5小时,继续升温至50℃,保持温度为50℃,pH=7.5,反应2.0小时,最后升温至55℃,pH=7.5,反应1.5小时。
g、喷烘
将二缩液上喷烘前加入配制好的2∶3的磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混合液,调pH=6.5,以90℃的出口温度,喷烘。
h、拼混
将喷烘所得生成品进粉碎机粉碎,加元明粉加工成所需成品,该0.80894摩尔的投料量所得成品1611kg粉末。