專利名稱：直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種染料的制備工藝，特別是涉及直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在染滌綸棉時(shí)，滌與棉需要分開浸染，使用分散染料對(duì)滌染色，用直接染料或活性染料對(duì)棉染色，分散染料染色時(shí)的溫度較高，而活性染料和大部分直接染料不耐高溫，染色工序需要分開進(jìn)行，工序較復(fù)雜，造成資源浪費(fèi)。隨著紡織行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)染料的要求越來越高，需要它同時(shí)具有耐高溫、著色性好、不易褪色、耐磨性能好的優(yōu)點(diǎn)，而國內(nèi)現(xiàn)有的染料的制備工藝，所生產(chǎn)出的染料，尚未滿足人們對(duì)染料的高要求，或者是耐熱性不夠，或者是著色性差，或者是易褪色等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，可生產(chǎn)出耐高溫、著色性好、不易褪色、耐磨性好的蘭色染料。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，它包括如下步驟①、重氮反應(yīng)將3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺與亞硝酸鈉在酸性條件下混合反應(yīng)，制得3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽；②、一次偶合反應(yīng)將3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽與1-羥基萘-3，6，8三磺酸發(fā)生一次偶合反應(yīng)，制得單偶氮染料；③、二次偶合反應(yīng)將單偶氮染料與N-N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸發(fā)生二次偶合反應(yīng)制得雙偶氮染料；④、銅絡(luò)反應(yīng)將雙偶氮染料與硫酸銅溶液、乙醇胺混合反應(yīng)，溫度范圍在95-98℃，制得直接交聯(lián)蘭色染料溶液。
步驟①中，將24-26重量份的3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺與130-150重量份的水混合形成混合溶液，將混合溶液加熱至65-70℃，然后加入鹽酸或硫酸，使得混合溶液呈酸性，待其冷卻到0-5℃后，再加入重量份數(shù)為14-15的亞硝酸鈉，制得3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽。
步驟②中，將重量份數(shù)為42-43的1-羥基萘-3，6，8三磺酸和重量份數(shù)為550-650的水混合形成混合溶液，調(diào)整該混合溶液的PH值范圍到3.5-4.0后，加入3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽，再將該混合溶液的PH值范圍調(diào)整到8.3-8.7，在反應(yīng)溫度范圍為15-19℃的條件下，制得單偶氮染料。
在向混合溶液中加入3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽之前，將混合溶液冷卻到5-10℃。。
在步驟③中，將重量份數(shù)為30-35的N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸與重量份數(shù)為160-170的水混合形成混合溶液，調(diào)整混合溶液的PH值到8-8.5，使N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸溶解后，再調(diào)節(jié)混合溶液的PH值到10-11，將混合溶液冷卻到30-35后與單偶氮染料混合，反應(yīng)溫度范圍是18-22℃，PH值范圍是9.3-9.5，制得雙偶氮染料。
水與N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸的混合溶液的溫度范圍是70-80℃。
混合溶液與單偶氮染料在偶合劑微過量條件下反應(yīng)。
在步驟④中，將硫酸銅溶液加熱至65-70℃后加入乙醇胺，再與雙偶氮染料混合，然后將溶液加熱至95-100℃，待銅絡(luò)合反應(yīng)完全結(jié)束后，調(diào)整溶液的PH值范圍在7.5-8.5，制得直接交聯(lián)蘭色染料溶液。
硫酸銅溶液中，結(jié)晶硫酸銅的重量份數(shù)為60-65，水的重量份數(shù)為120-130，乙醇胺重量份數(shù)為44-46。
步驟④后，還有需要進(jìn)行鹽析工序在直接交聯(lián)蘭色染料溶液中加入其體積14-20％的氯化鹽，使得直接交聯(lián)蘭色染料析出，析出溫度范圍為80-85℃。
氯化鹽為氯化鈉。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)通過銅絡(luò)反應(yīng)，使得3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺與銅鹽反應(yīng)形成金屬絡(luò)合的直接染料，無致癌芳胺的存在，使得制得的蘭色染料安全性高，同時(shí)染料還具有耐高溫、著色性好、不易褪色、耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
直接交聯(lián)染料又名反應(yīng)性直接染料，它能與反應(yīng)性固色劑配套使用，這與一般性直接染料不同，從而能提高其濕牢度和摩擦牢度水平。
一種直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，包括如下反應(yīng)步驟①、重氮反應(yīng)將1.0摩爾的3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺與75摩爾的水混合，將混合液溫度加熱至70℃后攪拌使其充分混合，加入4.9摩爾的濃度為30％的鹽酸，將溶液攪拌7小時(shí)，再加入冰使其冷卻到4℃，3小時(shí)后在液面慢慢滴加2.03摩爾的濃度為30％的亞硝酸鈉溶液，反應(yīng)溫度為11℃，再反應(yīng)2小時(shí)直到終點(diǎn)制得3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺雙重氮鹽；②、一次偶合反應(yīng)將1.1摩爾的1-羥基萘-3，6，8三磺酸中溶解至305摩爾的水中，加入濃度為30％的鹽酸調(diào)整溶液PH值至3.6，待溶液冷卻到10℃后，快速加入3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺雙重氮鹽，將混合溶液攪拌均勻后，立即加入濃度為20％的碳酸鈉溶液，將混合溶液的PH值調(diào)整到8.5，保持反應(yīng)溫度為17℃，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，測(cè)定重氮鹽消失為一次偶合反應(yīng)終點(diǎn)，制得單偶氮染料，然后立即進(jìn)行第二次偶合反應(yīng)；一次偶合反應(yīng)終點(diǎn)的檢測(cè)方法為取出反應(yīng)物，鹽析后滴在濾紙上，水滲圈用H-酸來測(cè)定，呈微紅色即表明已到終點(diǎn)。
1-羥基萘-3，6，8三磺酸的制備方法參考文獻(xiàn)《染料化學(xué)的理論與制造》(日本)。
③、二次偶合反應(yīng)將0.95摩爾的N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸與92.5摩爾70℃的水混合，攪拌均勻后，加入濃度為30％的氫氧化鈉溶液，調(diào)整混合溶液的PH值到8，待N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸全部溶解，再加入3摩爾的固體碳酸鈉使混合溶液的PH值為10，待混合溶液冷卻到32℃后將其加入到第一次偶合染料中，反應(yīng)溫度是20℃，溶液PH是9.4，在N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸微過量條件下繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，制得蘭色雙偶氮染料溶液；N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸，俗稱苯基J酸，通常用作染料中間體，其分子式C16H13O4NS，分子量315，結(jié)構(gòu)式如下
④、銅絡(luò)反應(yīng)將2.47摩爾的結(jié)晶硫酸銅加入至69摩爾的水中，加熱至70℃，攪拌溶解后，再緩慢加入7.29摩爾的乙醇胺，混合均勻后，將此溶液加入至步驟③制得的蘭色雙偶氮染料溶液中，再加熱至97℃，反應(yīng)8小時(shí)，檢測(cè)銅絡(luò)反應(yīng)完全后，加入濃度為30％的鹽酸，調(diào)整溶液的PH值至7.8，制得直接交聯(lián)蘭色染料溶液；⑤、鹽析反應(yīng)控制反應(yīng)溫度為82℃，在直接交聯(lián)蘭色染料溶液中加入其體積分?jǐn)?shù)14％的氯化鈉，將直接交聯(lián)蘭色染料析出。
待直接交聯(lián)蘭色染料析盡后壓濾，取出濾餅后將其烘干，溫度范圍在90-95℃?？稍诤娓珊蟮闹苯咏宦?lián)蘭色染料中加入各種助劑，如硫酸鈉、氯化鈉。
由于3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺是德國公布禁用的，因此合成的各種染料也被發(fā)達(dá)國家禁止使用。在本發(fā)明中，將3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺與銅鹽反應(yīng)，形成金屬絡(luò)合的直接染料，已改變了它原來的特性，其偶氮鍵斷裂后的產(chǎn)物已不是原來的3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺，而是不在禁用之列的3，3，二羥基聯(lián)苯胺。
銅絡(luò)合后的染料結(jié)構(gòu)如下 未經(jīng)銅絡(luò)合的染料結(jié)構(gòu)如下
常規(guī)的催化劑會(huì)造成銅絡(luò)不完全，產(chǎn)生有毒的中間產(chǎn)物雙偶氮蘭色染料，以及另外的副產(chǎn)品，因此最終染料很難達(dá)到使用要求。為保證銅絡(luò)合反應(yīng)完全，本發(fā)明采用乙醇胺作為催化劑，反應(yīng)快而且完全。國家權(quán)威檢測(cè)部門多次對(duì)本發(fā)明所生產(chǎn)的蘭色染料裂解后檢測(cè)，都符合德國制定的技術(shù)指標(biāo)，說明本合成工藝是成熟有效的。
本發(fā)明所生產(chǎn)的蘭色染料其線性和同平面性強(qiáng)，與棉、纖維親和性好，因此上染率高，固色率好。由于Cu2+與染料分子中的配位體的絡(luò)合形式為dsp2雜化軌道的正方形是一個(gè)平面結(jié)構(gòu)，而且是鄰，鄰，二羥基化合物，因此染料與銅的穩(wěn)定性高，耐高溫，不易分解，其耐熱溫度達(dá)到130℃，可與分散染料同時(shí)使用，對(duì)滌綸棉進(jìn)行染色，以減少操作工序，避免資源浪費(fèi)。同時(shí)本發(fā)明的產(chǎn)品是雙銅絡(luò)合的偶氮染料，它的偶氮基分解物不存在致癌芳香物，安全性高，具有符合環(huán)保要求的無毒無致癌的優(yōu)良性能，可滿足人們對(duì)染料高性能的要求。
權(quán)利要求
1.一種直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于它包括如下步驟①、重氮反應(yīng)將3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺與亞硝酸鈉在酸性條件下混合反應(yīng)，制得3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽；②、一次偶合反應(yīng)將所述的3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽與1-羥基萘-3，6，8三磺酸發(fā)生一次偶合反應(yīng)，制得單偶氮染料；③、二次偶合反應(yīng)將所述的單偶氮染料與N-N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸發(fā)生二次偶合反應(yīng)制得雙偶氮染料；④、銅絡(luò)反應(yīng)將所述的雙偶氮染料與硫酸銅溶液、乙醇胺混合反應(yīng)，溫度范圍在95-98℃，制得所述的直接交聯(lián)蘭色染料溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于所述步驟的①中，將24-26重量份的所述的3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺與130-150重量份的水混合形成混合溶液，將所述的混合溶液加熱至65-70℃，然后加入鹽酸或硫酸，使得所述的混合溶液呈酸性，待其冷卻到0-5℃后，再加入重量份數(shù)為14-15的所述的亞硝酸鈉，制得3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于所述的步驟的②中，將重量份數(shù)為42-43的1-羥基萘-3，6，8三磺酸和重量份數(shù)為550-650的水混合形成混合溶液，調(diào)整該混合溶液的PH值范圍到3.5-4.0后，加入所述的3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽，再將該混合溶液的PH值范圍調(diào)整到8.3-8.7，在反應(yīng)溫度范圍為15-19℃的條件下，制得單偶氮染料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于在向所述的混合溶液中加入所述的3，3’二甲氧基聯(lián)苯胺重氮鹽之前，將混合溶液冷卻到5-10℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于在所述的步驟的③中，將重量份數(shù)為30-35的所述的N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸與重量份數(shù)為160-170的水混合形成混合溶液，調(diào)整混合溶液的PH值到8-8.5，使所述的N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸溶解后，再調(diào)節(jié)所述的混合溶液的PH值到10-11，將所述的混合溶液冷卻到30-35℃后與所述的單偶氮染料混合，反應(yīng)溫度范圍是18-22℃，PH值范圍是9.3-9.5，制得雙偶氮染料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于所述的水與所述的N-苯基-2-氨基-5-萘酚-7-磺酸的混合溶液的溫度范圍是70-80℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于在所述的步驟④中，將所述的硫酸銅溶液加熱至65-70℃后加入乙醇胺，再與所述的雙偶氮染料混合，然后將溶液加熱至95-100℃，待銅絡(luò)合反應(yīng)完全結(jié)束后，調(diào)整溶液的PH值范圍在7.5-8.5，制得所述的直接交聯(lián)蘭色染料溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于所述的硫酸銅溶液中，結(jié)晶硫酸銅的重量份數(shù)為60-65，水的重量份數(shù)為120-130，所述的乙醇胺重量份數(shù)為44-46。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于所述的步驟的④后，還有需要進(jìn)行鹽析工序在所述的直接交聯(lián)蘭色染料溶液中加入其體積14-20％的氯化鹽，使得直接交聯(lián)蘭色染料析出，析出溫度范圍為80-85℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，其特征在于所述的氯化鹽為氯化鈉。
全文摘要
一種直接交聯(lián)蘭色染料的制備工藝，是將3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺與亞硝酸鈉在酸性條件下混合反應(yīng)得到重氮鹽，將重氮鹽與1－羥基萘－3，6，8三磺酸發(fā)生一次偶合反應(yīng)得到單偶氮染料，再使單偶氮染料與N－N－苯基－2－氨基－5－萘酚－7－磺酸發(fā)生二次偶合反應(yīng)，制得雙偶氮染料；將雙偶氮染料與硫酸銅溶液、乙醇胺混合反應(yīng)，制得直接交聯(lián)蘭色染料溶液，此溶液經(jīng)過鹽析與烘干，即制得直接交聯(lián)蘭色染料。通過銅絡(luò)反應(yīng)，使得3，3，二甲氧基聯(lián)苯胺與銅鹽反應(yīng)形成金屬絡(luò)合的直接染料，無致癌芳胺的存在，使得制得的蘭色染料安全性高，同時(shí)染料還具有耐高溫、著色性好、不易褪色、耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09B62/835GK1880379SQ20061004061
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者嚴(yán)國榮, 黃可萍, 謝家麟 申請(qǐng)人:吳江市羅林染化有限公司