專利名稱：一種硫化黑染料的制備方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細(xì)化工硫化染料技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種硫化黑染料的制備方法
及產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
硫化染料是由某些有機芳香族化合物和硫或多硫化鈉相互作用而生成的染料。硫化染料不溶于水，染色時需要用硫化鈉將其還原成可溶性隱色體鈉鹽，該隱色體鈉鹽對纖維素和蛋白質(zhì)纖維具有很好的親和力，染色后再經(jīng)過氧化處理又恢復(fù)成為不溶性的染料而固著在纖維上。硫化染料的原料和生產(chǎn)過程都比較簡單，成本低廉，原料簡單易得，且水洗和日曬牢度較好，因此，硫化染料的需要量很大，其中尤以黑、藍(lán)兩種染料在棉制品染色方面用量很大，是染料工業(yè)中產(chǎn)量很大的品種，是我國的傳統(tǒng)染料，硫化黑不僅國內(nèi)需求量大，而且在國外有很大的市場。在硫化黑生產(chǎn)過程中，主要通過以下幾步反應(yīng)得到(1)多硫化鈉的制備；(2)2， 4- 二硝基氯苯或2，4- 二硝基苯酚加堿反應(yīng)生成2，4- 二硝基酚鈉；( 2,4- 二硝基酚鈉與多硫化鈉進(jìn)行硫化；(4)最后硫化后的混合物經(jīng)氧化、過濾、調(diào)漿、干燥得到最終產(chǎn)品。傳統(tǒng)的硫化黑染料在使用時，一般采用將氧化、過濾、水洗后得到硫化黑中間濾餅加入水和硫化鈉，升溫，將濾餅調(diào)成漿料，然后通過滾筒干燥或噴霧干燥得到硫化黑染料商品，但這些方法制備的硫化黑染料染色過程中普遍存在著上色率低、染色性能不佳等情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高性能硫化黑染料的制備方法，該方法通過在制備染料過程中添加多種助劑，增加了硫化黑染料對纖維的親和力，從而增加了硫化黑在棉織物上的上色率，提高了其染色性能，減少硫化黑的生產(chǎn)成本和對環(huán)境的污染，具有一定的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效
■、Λ
frff. ο本發(fā)明還提供了由上述方法制備得到的硫化黑染料產(chǎn)品，該產(chǎn)品用于染色時，各項牢度性能均優(yōu)；在同等條件下，比傳統(tǒng)的硫化黑染料具有更高的上色率。一種硫化黑染料的制備方法，包括將硫化黑中間濾餅加入水中，攪拌條件下升溫至90 10(TC，加入硫化鈉或硫化鈉溶液，然后打漿30 60分鐘，加入分散劑，攪拌5 30分鐘，最后經(jīng)干燥得到硫化黑染料。選擇在90 100°C條件下進(jìn)行反應(yīng)，一方面有利于硫化黑濾餅在水充分分散均勻，另一方面，硫化黑中間濾餅與硫化鈉反應(yīng)在90 100°C條件下能夠充分反應(yīng)，保證將硫化黑濾餅完全還原成硫化黑漿料。所述的原料加入的重量百分比為硫化黑中間濾餅折干量硫化鈉分散劑= 100 10 20 1 30。所述的分散劑為染料領(lǐng)域常用的分散劑，實驗表明，采用甲基萘磺酸鈉的甲醛縮合物(分散劑MF)、亞甲基雙萘磺酸鈉(分散劑ΝΝ0)、脫糖縮合木質(zhì)素磺酸鈉分散劑中的一種或多種時，得到的染料產(chǎn)品的染色效果最好。分散劑的加入大大避免了染料分子之間的凝聚，降低了液-液或固-液之間的表面張力，便于染料向織物內(nèi)部擴散， 從而提高了染料的上色率。所述的原料加入的重量百分比優(yōu)選的為硫化黑中間濾餅折干量硫化鈉分散劑=100 14 18 10 30 ；實驗表明選用此原料比時制備染料后得到的印染廢水中污染物的量會大幅度減少。所述的干燥步驟即可選擇滾筒干燥，也可選擇噴霧干燥，可根據(jù)實際需要確定。滾筒干燥或者噴霧干燥的干燥條件均可按照常規(guī)條件進(jìn)行。所述的硫化黑中間濾餅可由現(xiàn)有的方法制備，例如，首先利用硫磺與硫化鈉制備多硫化鈉；然后再利用2，4- 二硝基氯化苯或2，4- 二硝基苯酚與氫氧化鈉水解生成2，4- 二硝基酚鈉；將2，4_ 二硝基酚鈉和多硫化鈉進(jìn)行硫化，最后得到的混合物經(jīng)氧化、過濾得到的濾餅產(chǎn)品。優(yōu)選的硫化黑中間濾餅中的固含量為40 80% (重量百分比)。一種由上述制備方法制備得到硫化黑染料混合物，該混合物可直接用于各種棉織物及其混紡織物的染色，且染色時的上色率較高，同等條件下的染料的使用量較少，且能達(dá)到較好的染色效果；同時使用該染料得到染料廢水中硫化黑染料的含量較低，后處理簡單。本發(fā)明的硫化黑染料的制備方法，步驟簡單，采用在制備過程中加入分散劑，提高了硫化黑在棉織物及其混紡織物上的上色率，一方面減少染色時硫化黑的用量，另一方面減少印染廢水中污染物的量，降低印染廢水處理的難度和對環(huán)境的污染，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益十分明顯。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，但不局限于此。其中，實施例1 6及對比例1中使用的硫化黑中間濾餅可由下述方法制備得到(1)制備多硫化鈉在500mL三口燒瓶中加入水200mL，升溫至70°C，投入硫化鈉 (60% )147g，然后升溫至90°C，緩慢投入硫磺112g，在95°C 100°C保溫反應(yīng)一小時，備用；(2)得到2，4_ 二硝基苯鈉的制備在IOOOmL三口燒瓶中加入水300mL，升溫至 70°C，加入2，4- 二硝基氯化苯160g，在75 98°C滴加液堿210g，加畢，在98°C 100°C保溫反應(yīng)60min，得到2，4- 二硝基苯鈉；(3)硫化黑中間濾餅的制備將上述步驟(1)制備好的多硫化鈉在100°C 105°C 滴加入步驟O)中制備得到的2，4_ 二硝基苯鈉中，加畢，蒸煮60min;轉(zhuǎn)入IL高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行硫化反應(yīng)，在140 145°C，壓力在0. 18 0. 22MPa的壓力下反應(yīng)他，然后排壓，冷卻，將物料轉(zhuǎn)移至已放入300mL底水的2000mL燒杯中，在65 75°C鼓入空氣進(jìn)行氧化，氧化時間為池，然后過濾，水洗，得到硫化黑中間濾餅。實施例1 在500mL的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折干25g)，升溫至90°C，加入硫化鈉(60% ) 3. 5g，在90 95°C攪拌30分鐘，然后向漿料中加入分散劑MFO. 5g，打漿30min 至全部為流體狀，經(jīng)噴霧干燥，得到硫化黑折干為28. 5g。實施例2:在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折干25g)，升溫至90°C，加入硫化鈉(60% ) 4g，在90 95°C攪拌40分鐘，然后向漿料中加入分散劑MF2. 5g，攪拌5min，滾筒干燥，得硫化黑折干為29. 73g。實施例3 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折干25g)，升溫至90°C，加入硫化鈉(60% ) 4. 5g，在90 95°C攪拌45分鐘，然后向漿料中加入分散劑MF7. 5g，攪拌lOmin， 經(jīng)干燥，得硫化黑折干為34. 20g。實施例4 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折干25g)，升溫至95°C，加入硫化鈉(60% ) 4g，在95 98°C攪55分鐘，然后向漿料中加入分散劑NN02. 5g，攪拌20min，噴霧干燥，得硫化黑折干為29. 77g。實施例5 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折干25g)，升溫至95°C，加入硫化鈉(60 % ) 3g，在95 98°C攪拌60分鐘，然后向漿料中加入木質(zhì)素磺酸鈉5g，攪拌15min， 噴霧干燥，得硫化黑折干為32. 29go實施例6 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折干25g)，升溫至95°C，加入硫化鈉(60% )3. 5g，在95 98°C攪拌45分鐘，然后向漿料中加入分散劑M 5g，攪拌25min， 噴霧干燥，得硫化黑折干為30. 21g。對比例1 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折干25g)，升溫至95°C，加入硫化鈉(60% )4g，在95 98°C攪拌40分鐘，噴霧干燥，得硫化黑折干為27. 72g。性能測試?yán)龑⑸鲜鰧嵤├皩Ρ壤频玫牧蚧谌玖线M(jìn)行性能測試，測試方法如下各稱取1. 5克由實施例1 6和對比例1制得的硫化黑染料于400mL燒杯中，加入100g/L的硫化鈉水溶液22. 5mL，攪勻后，加入200mL沸蒸餾水，攪拌至染料全部溶化后， 將染液降至室溫，轉(zhuǎn)移至IOOOmL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻備用，分別移取51. 4mL、53. 6mL、61. 7mL、53. 7mL、58. 2mL、54. 5mL、50mL 由實施例 1 6 和對比例1制備的定容好的染料液于300mL染缸中(保證其硫化黑原染料總量一樣)，分別加入IOmL的100g/L無水硫酸鈉溶液和2mL的50g/L的無水碳酸鈉溶液，再加蒸餾水至 200mL。升溫至30 40°C，分別放入5g棉布進(jìn)行染色，初入染時勤加翻動，于30min內(nèi)升溫至90 95°C，在此溫度下染色45min。染畢取出，投入流水充分漂洗，絞干，透風(fēng)10分鐘， 再用清水洗凈，自然晾干或于60°C干燥。觀察布樣色光并采用GB/T 2376-1980測定其染色強度、色光，按照 GBT-9337-2009的方法測定其上色率；然后測其腳水的COD。,(化學(xué)需氧量)，CODcr的檢測方法采用化學(xué)需氧量測定方法重鉻酸鉀法，測定結(jié)果見表1。表 1實施例色光強度(％)上色率(％ )腳水 CODct (mg/L)1艷 0. 3-紅 0. 1103%69. 0464852艷 0. 3-紅 0. 1118%78. 6532533艷 0. 2-紅 0. 3115%77. 435164艷 0. 2-紅 0. 1120%80. 2130155艷 0. 2-紅 0. 1116%77. 4833056艷 0. 2-紅 0. 1121%80. 453055對比例1艷 0. 1-紅 0. 1100%67. 36765采用GB/T 3921-1997、GB/T 3920-1997測定其染色牢度，測定結(jié)果如表2 (注染色標(biāo)準(zhǔn)深度為6% (owf))。表2
耐洗耐汗?jié)n耐摩耐熱壓耐光牢度牢度擦牢度實施例牢度(95 °C)酸堿牢度(200 °C)(氙弧)變色棉沾毛沾變色棉沾毛沾變色棉沾毛沾干、、日漲變色 (4h)163454454542242644545545532436345455454224464454554553245644545545532466445455455324對比例16345444454214 從以上實施例和對比例比較可以看出，本發(fā)明通過在硫化黑濾餅中添加分散劑可以提高硫化黑在棉織物的上色率，降低了硫化黑的生產(chǎn)成本和產(chǎn)品消耗，提高硫化黑在市場上的競爭力，且印染廢水CODra大大降低，減少印染廢水的處理難度和對環(huán)境的污染；特別由實施例2 6制備得到的染料用于實際染色時，印染廢水的CODct比直接使用未處理過的硫化黑(對比例1制備得到)染色得到的印染廢水的CODra顯著降低；另外，有本發(fā)明提供的硫化染料的各項牢度性能均較優(yōu)，特別是耐汗?jié)n牢度和耐摩擦牢度明顯提高。
權(quán)利要求
1.一種硫化黑染料的制備方法，包括將硫化黑中間濾餅加入水中，攪拌條件下升溫至90 10(TC，加入硫化鈉或硫化鈉溶液，然后打漿30 60分鐘，加入分散劑，攪拌5 30分鐘，最后經(jīng)干燥得到硫化黑染料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化黑染料的制備方法，其特征在于，所述的原料加入的重量百分比為硫化黑中間濾餅折干量硫化鈉分散劑=100 10 20 1 30。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫化黑染料的制備方法，其特征在于，所述的原料加入的重量百分比為硫化黑中間濾餅折干量硫化鈉分散劑=100 14 18 10 30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化黑染料的制備方法，其特征在于，所述的分散劑包括甲基萘磺酸鈉的甲醛縮合物、亞甲基雙萘磺酸鈉和脫糖縮合木質(zhì)素磺酸鈉中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化黑染料的制備方法，其特征在于，所述的干燥采用滾筒干燥或噴霧干燥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化黑染料的制備方法，其特征在于，所述的硫化黑中間濾餅中的固含量為40 80%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一權(quán)利要求所述的制備方法制備得到的硫化黑染料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫化黑染料的制備方法，包括將硫化黑中間濾餅加入水中，攪拌條件下升溫至90～100℃加入硫化鈉或硫化鈉溶液，然后打漿30～60分鐘，加入分散劑，攪拌5～30分鐘，最后經(jīng)干燥得到硫化黑染料。本發(fā)明還公開了有上述方法制備得到的硫化黑染料，該染料中分散劑的加入，提高了硫化黑在棉織物及其混紡織物上的上色率，一方面減少染色時硫化黑的用量，另一方面減少印染廢水中污染物的量，降低印染廢水處理的難度和對環(huán)境的污染，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益十分明顯。
文檔編號D06P1/30GK102174272SQ20111006434
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者章建華, 趙鋒, 金永輝, 阮國濤 申請人:浙江長征化工有限公司