三只數(shù)碼噴墨印花用活性染料的研制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)噴墨印花墨水的配方進(jìn)行了設(shè)計(jì)，涉及一種數(shù)碼噴墨印花的墨水制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)碼噴墨印花技術(shù)是一種非接觸式的打印技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高速度、高質(zhì)量、低噪聲的單色和彩色的文字和圖像的印刷。噴墨印花印制出的色彩為真彩色，顏色是在織物上拼混而成，因而過(guò)渡色逼真、色彩豐富、層次鮮明，不同于傳統(tǒng)印花，是傳統(tǒng)印花技術(shù)的一個(gè)重大突破。這項(xiàng)高新技術(shù)受到了世界各國(guó)染整企業(yè)和打印機(jī)企業(yè)的重視和關(guān)注。
[0003]在我國(guó)數(shù)碼噴墨印花技術(shù)還處在起步階段，墨水主要還是依靠進(jìn)口，原因在于目前國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的活性染料主要用于傳統(tǒng)的圓網(wǎng)印花工藝，為數(shù)碼噴墨印花專門開(kāi)發(fā)的品種幾乎沒(méi)有。墨水組成最主要也是最關(guān)鍵的成分活性染料在國(guó)內(nèi)還不能挑選到令人滿意的品種，墨水開(kāi)發(fā)者只能從國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的品種中挑選，其性能往往達(dá)不到制備墨水的要求，這樣就嚴(yán)重制約了國(guó)產(chǎn)墨水的研制。因此開(kāi)發(fā)一套性能優(yōu)良的適用于數(shù)碼噴墨印花的活性染料墨水迫在眉睫。
[0004]而本發(fā)明對(duì)噴墨印花墨水的配方進(jìn)行了設(shè)計(jì)，制備了三只噴墨印花用活性染料，其具有良好的穩(wěn)定性、印花圖像清晰、印花產(chǎn)品具有良好的各項(xiàng)牢度等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:設(shè)計(jì)合成三只噴墨印花用活性染料，并達(dá)到制備墨水的要求。
[0006]本發(fā)明中，因?yàn)榫哂幸宦热夯钚曰幕钚匀玖嫌休^好的耐熱性，適于噴墨打印，所以三只活性染料都含有一氯均三嗪結(jié)構(gòu)，分子量相對(duì)所含有磺酸基個(gè)數(shù)(Μ/S)比較小，分別為[Μ/S]黃=248、[ M/S]a=216、[ M/S] =182，紅和藍(lán)的這個(gè)比值可以保證目的染料在水中有良好的溶解度，黃的比值偏大，但是因?yàn)辄S色染料中含有一個(gè)嗎啉基團(tuán)，這個(gè)基團(tuán)在水中也可以起到增加溶解度的作用，因此三個(gè)染料的溶解度都完全滿足要求。此外，三只染料不含有特殊中間體，原料易得，反應(yīng)條件溫和，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明合成黃色活性染料工藝流程圖；
圖2是本發(fā)明合成紅色活性染料工藝流程圖；
圖3是本發(fā)明合成藍(lán)色活性染料工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]本發(fā)明主要在于三種染料的合成。
[0009]黃色染料合成路線是:
(1)2-萘胺-3，6，8-三磺酸的重氮化稱取2-萘胺-3，6，8-三磺酸53.79克(0.1mol，71.2%)，放入500mL三口瓶中，加入150mL水，用50mL水小心沖洗瓶口，使所有三磺酸都進(jìn)入到溶液中，在30°C攪拌至全溶。降溫至10°C以下，加入鹽酸(30%) 15mL，繼續(xù)降溫至5°C以下，將同樣降溫至5°C以下的NaNO2溶液(濃度350g/L)20mL滴加到溶液中，始終保持5°C以下。滴加結(jié)束后保溫30分鐘，保溫過(guò)程中始終保持溶液對(duì)剛果紅試顯紙藍(lán)色，對(duì)碘化鉀淀粉試紙顯藍(lán)色。保溫時(shí)間達(dá)到后，力口入少量氨基磺酸破壞剩余的NaNO2,備用。
[0010](2)母體染料的合成(偶合)
在200mL燒杯中加入間脲基苯胺鹽酸鹽22.70克(82.6%),80mL /K，攪勻，用NaOH調(diào)節(jié)介質(zhì)PH值為7左右，在10分鐘內(nèi)倒入上述重氮鹽中進(jìn)行偶合。用碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為4-4.5并保持pH值，在10°C _15°C保溫反應(yīng)2小時(shí)，用濾紙鹽析擴(kuò)散法檢測(cè)，以無(wú)重氮鹽時(shí)為終點(diǎn)。制得的母體染料液備用。
[0011](3)—縮合
將8.90克嗎啉(含量99%)用鹽酸調(diào)節(jié)pH至6.5，降溫備用。
[0012]在100mL的三口瓶中，加入三聚氯氰19.00克(含量99%，比例1.02)、水60mL，陸續(xù)加入碎冰80克，在冰水浴下，0°C _5°C打漿30分鐘。然后在30分鐘內(nèi)滴加備用的嗎啉溶液，滴完后繼續(xù)用碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為6-6.5，保持pH值反應(yīng)I小時(shí)，以pH值不再下降為終點(diǎn)。
[0013](4) 二縮合
將(2)制備的染料液倒入(3)制備的一縮物種，在30分鐘內(nèi)均勻升溫到30°C，保持pH值在6-6.5之間，保溫反應(yīng)3小時(shí)。
[0014](5)鹽析后處理紅色染料合成路線是:
(I)一次縮合
在500mL的三口瓶中，加入三聚氯氰19.00克(含量99%，比例1.02)、水60mL，陸續(xù)加入碎冰80克，在冰水浴下，(TC _5°C打漿30分鐘。
[0015]在200mL 燒杯中放入 39.84 克(含量 85.6%，分子量 341，0.1OOmol )H 酸、10mL 水，
攪拌成均勻的糊狀，用重量體積比10%的碳酸鈉溶液調(diào)pH至6.0，使H酸完全溶解。降溫至15°C左右開(kāi)始向打漿后的三聚氯氰中滴加，保持反應(yīng)液溫度5°C以下，60分鐘內(nèi)滴完。滴完后用前述碳酸鈉溶液調(diào)PH至3.0-4.0，并保持溫度、pH在上述范圍內(nèi)，直至反應(yīng)終點(diǎn)。終點(diǎn)用氨基試劑檢測(cè)，反應(yīng)液遇氨基試劑不變黃色即為反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)結(jié)束后低溫過(guò)濾，濾液備用。
[0016](2) 二次縮合
在1000毫升三口瓶?jī)?nèi)，加入(I)制備的一縮合濾液，攪拌下，在5分鐘內(nèi)加入N-乙基苯胺12.47克(含量99%，按1.02比例)，攪拌均勻后，勻速升溫，在I小時(shí)內(nèi)使溫度升至35°C;同時(shí)滴加10%碳酸鈉溶液，pH值調(diào)至6.5，保溫2小時(shí)，完成2次縮合，去掉加熱，物料冷卻至15°C以下，待用。
[0017](3) 2-萘胺-1，5-二磺酸重氮化
在 250mL 三口瓶中，加入 2-萘胺-1, 5- 二磺酸 36.82 克(82.3%，0.1OOmol )，水 10mL,開(kāi)動(dòng)攪拌，常溫打漿0.5小時(shí)；加入鹽酸，用冰浴冷卻，當(dāng)溫度降到5°C以下時(shí)加入碎冰30克，繼續(xù)攪拌；將同樣降溫至5°C以下的NaNO2溶液(純度99%，濃度350g/L) 20mL滴加到溶液中，始終保持5°C以下，必要時(shí)加少量冰塊降溫。滴加結(jié)束后保溫60分鐘，保溫過(guò)程中始終保持溶液對(duì)剛果紅試顯紙藍(lán)色，對(duì)碘化鉀淀粉試紙顯藍(lán)色。保溫時(shí)間到達(dá)后，加入少量氨基磺酸破壞剩余的NaNO2,備用。
[0018](4)紅色染料的合成
將(3)制備的重氮液倒入(2)制備的二縮物溶液中，用少量水沖洗三口瓶，洗水一并加入二縮液中，溫度保持10°C -15°C，用10%碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為4-5，物料于I小時(shí)后慢慢溶解，反應(yīng)約2.5-3小時(shí)，用濾紙鹽析擴(kuò)散法檢測(cè)，以無(wú)重氮鹽時(shí)為終點(diǎn)。
[0019]制得的母體染料液繼續(xù)保持15°C以下，按體積20%加入氯化鉀，用I小時(shí)時(shí)間加完，加完后攬祥2小時(shí)，低溫過(guò)濾，濾餅待用。
[0020]藍(lán)色染料合成路線是:
(I)一次重氮化(反法重氮)
在500mL燒杯中加入苯胺_2，5- 二磺酸(單鈉鹽)39.51克，加入120mL水，攪拌均勻，用10%碳酸鈉溶液調(diào)整pH到7.5-8.0，加入亞硝酸鈉9.20克，全溶后倒入滴液漏斗備用。
[0021]在1000毫升三口瓶?jī)?nèi)，加入鹽酸48.1克、50水，攪拌下冰水浴降溫，待溫度下降到5°C以下，加大攪拌速度，將滴液漏斗中的苯胺_2，5- 二磺酸和亞硝酸鈉混合溶液以細(xì)流方式滴入鹽酸溶液中，陸續(xù)加入冰50克,使反應(yīng)液溫度保持低于5°C,滴完后,在0-5°C保溫反應(yīng)I小時(shí)。反應(yīng)完畢，過(guò)量的亞硝酸用氨基磺酸消除，待用。
[0022](2) —次偶合
在200mL燒杯中放入51.79克(含量85.6%，分子量341，0.130mol)H酸、130mL水，攪拌成均勻的糊狀，用重量體積比10%的碳酸鈉溶液調(diào)pH至6.0，使H酸完全溶解，全溶后倒入滴液漏斗。
[0023]將滴液漏斗中的H酸溶液以細(xì)流方式滴加到(I)制備的重氮鹽中，約I小時(shí)滴完。然后慢慢滴加10%碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，使pH值在2.0-2.5之間，溫度保持在0_5°C。反應(yīng)約2-3小時(shí)后，以間苯二酚溶液用鹽析滲圈法檢查重氮鹽，以滲圈邊緣無(wú)黃色為終點(diǎn)，用碳酸鈉固體調(diào)pH值至6.5，在溫度10°C，按體積20%加入氯化鉀鹽析，攪拌2小時(shí)，過(guò)濾，濾餅備用。
[0024](3) —次縮合
在500mL燒杯中加入2，4- 二氨基苯磺酸24.90克，加入200mL水，用玻璃棒勻速攪拌至全溶(為加快速度，可適當(dāng)升溫或加入少量鹽酸)，之后倒入滴液漏斗備用。
[0025]在500mL的三口瓶中，加入三聚氯氰18.64克(含量99%，比例1.00)、水60mL,陸續(xù)加入碎冰80克，在冰水浴下，(TC _5°C打漿30分鐘。然后以細(xì)流方式滴加溶解完全的2，4- 二氨基苯磺酸鈉溶液，滴完后于0°C _3°C縮合約2-3小時(shí)，至2，4- 二氨基苯磺酸用重氮鹽檢測(cè)不顯色即為終點(diǎn)。
[0026](4) 二次重氮化
在一次縮合反應(yīng)終點(diǎn)后，直接加入30%鹽酸溶液，降溫，保持在0°C?3°C，加入亞硝酸鈉溶液進(jìn)行重氮化，可陸續(xù)加入40克冰降溫，反應(yīng)時(shí)間為I小時(shí)，反應(yīng)完畢，過(guò)量的亞硝酸用少量氨基磺酸除去，待用。
[0027](5) 二次偶合將(2)所得取酸性偶合單偶氮染料移入500毫升燒杯中，用200mL水?dāng)嚢枞芙?，可適當(dāng)升溫，不超過(guò)45°C。全溶后倒入100mL三口瓶中，冷卻至10°C以下，將(4)中所得重氮鹽倒入三口瓶中，用少量水沖洗重氮液三口瓶，洗水一并加入三口瓶?jī)?nèi)?？刂茰囟?°C -10°C,用10%碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)偶合pH值在5.5-6.5反應(yīng)，用鹽析滲圈法，以H酸溶液檢查重氮鹽消失即為終點(diǎn)。
[0028](6) 二次縮合
將28克(約31mL)氨水加入到上述偶合液中，均勻攪拌，在I小時(shí)內(nèi)使溫度升至450C _50°C，保溫?cái)嚢?小時(shí)，以薄層色譜展開(kāi)不再有一縮合染料斑點(diǎn)為終點(diǎn)。
[0029](7)鹽析
按(6)所得溶液體積的20%加入氯化鉀，冰浴冷卻，攪拌2小時(shí)，過(guò)濾，濾餅備用。
[0030]將合成的三色染料溶液提純精制，烘干、研磨獲得干粉，進(jìn)行性能測(cè)試和譜圖分析發(fā)現(xiàn)合成的三只活性染料與進(jìn)口墨水具有相似的吸收曲線，說(shuō)明用研制的墨水完全可以打印出色彩生動(dòng)逼真的印花圖案，且合成的三只活性染料溶解度都比較高，均大于100g/L，適用于做噴墨印花墨水的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.三只數(shù)碼噴墨印花用活性染料的研制，其特征在于:本發(fā)明自行設(shè)計(jì)三只噴墨印花用活性染料，其合成的三只染料色光純正，溶解度達(dá)到150g/100L以上，完全滿足制備噴墨印花墨水的要求，其墨水具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，在室溫下(冬季)可以連續(xù)存放6個(gè)月，墨水不析出，噴墨印花生成的圖像生動(dòng)逼真，產(chǎn)品流暢性好，各項(xiàng)牢度均能達(dá)到4級(jí)以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三只數(shù)碼噴墨印花用活性染料的研制，其特征在于，自行設(shè)計(jì)三只噴墨印花用活性染料，其合成的三只染料色光純正，溶解度達(dá)到150g/100L以上，牢度達(dá)到4級(jí)以上,完全滿足制備嗔墨印花墨水的要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述三只數(shù)碼噴墨印花用活性染料的研制，其特征在于，墨水具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，在室溫下(冬季)可以連續(xù)存放6個(gè)月，墨水不析出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述三只數(shù)碼噴墨印花用活性染料的研制，其特征在于，噴墨印花生成的圖像生動(dòng)逼真，產(chǎn)品各項(xiàng)牢度均能達(dá)到4級(jí)以上。
【專利摘要】本發(fā)明對(duì)噴墨印花墨水的配方進(jìn)行了設(shè)計(jì)，制備了數(shù)碼噴墨印花墨水必須的三只噴墨印花用活性染料，其特征在于：設(shè)計(jì)三只噴墨印花用活性染料，其合成的三只染料色光純正，溶解度達(dá)到150g/100L以上，完全滿足制備噴墨印花墨水的要求。其墨水具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，在室溫下（冬季）可以連續(xù)存放6個(gè)月，墨水不析出。噴墨印花生成的圖像生動(dòng)逼真，產(chǎn)品流暢性好，各項(xiàng)牢度均能達(dá)到4級(jí)以上。
【IPC分類】D06P5-30, C09B62-09, D06P1-382, C09D11-328
【公開(kāi)號(hào)】CN104693835
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310658468
【發(fā)明人】張書(shū)策
【申請(qǐng)人】張書(shū)策
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月9日