專利名稱：一種活性藍(lán)色染料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低鹽、高上染率、高固色率活性藍(lán)染料的制備方法，特別是一種活性藍(lán)色染料的制備方法。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，染料制造行業(yè)都面臨著污水處理壓力，環(huán)保問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，生態(tài)環(huán)境的保護(hù)受到越來(lái)越大的威脅。這就使得科技含量高、環(huán)保節(jié)能型染料制造方法的出現(xiàn)成為迫切需要。這種先進(jìn)的染料合成方法應(yīng)該是這樣的在生產(chǎn)過(guò)程中廢水、廢氣、廢渣的排放少，對(duì)生態(tài)環(huán)境有破壞性的物質(zhì)排放少，對(duì)人體健康有損傷性物質(zhì)排放少，生產(chǎn)出來(lái)的染料應(yīng)有高溶解度、高上染率高固色率且含鹽量少，同時(shí)具有良好的防塵性能。這樣，尋求一種能夠滿足上述要求的染料合成方法，成為業(yè)界人士責(zé)無(wú)旁貸的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種活性藍(lán)色染料的制備方法，本發(fā)明方法制備的活性藍(lán)色染料具有低鹽、高溶解度、高上染率、高固色率、高得量的優(yōu)點(diǎn)，且生產(chǎn)時(shí)的污染降低。
本發(fā)明的目的是按如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明是一種活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮化，將對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺在加入分散劑的情況下打漿后，加入亞硝酸鈉溶液，在T＝0-5℃，PH＝1.0-1.5的條件下，作重氮化反應(yīng)，制得重氮鹽；(2)酸偶反應(yīng)，在對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮鹽在溫度為7-10℃時(shí)，將1-氨基-8-萘酚-3.6-二磺酸打漿后加入其中，進(jìn)行酸偶反應(yīng)，制得酸偶物；(3)對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮化，
將對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚在加入分散劑的情況下打漿后，加入亞硝酸鈉溶液，在T＝0-5℃，PH＝1.0-1.5的條件下，作重氮化反應(yīng)，制得重氮鹽；(4)堿偶反應(yīng)，將制得的對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮鹽快速加入到酸偶物中，調(diào)節(jié)PH＝6.0-6.5，并維持在T＝10-12℃，PH＝6.0-6.5反應(yīng)，制得染料液；(5)過(guò)慮，將制得的染料液過(guò)濾；(6)濃縮干燥，將過(guò)濾后的染料液濃縮后，噴霧干燥造粒，制得固體產(chǎn)品。
所述的分散劑為亞甲基雙萘磺酸鈉。
在所述的步驟(1)、(3)重氮化反應(yīng)時(shí)，回收氮氧化合物氣體；且重氮化反應(yīng)的終點(diǎn)是用氨劑檢測(cè)控制的。
所述的氨劑為分析純等級(jí)的對(duì)-N，N-二甲基-苯甲醛、鹽酸、酒精的混合液。
在所述的步驟(2)酸偶反應(yīng)、步驟(4)堿偶反應(yīng)時(shí)，是用液相色譜檢測(cè)來(lái)控制反應(yīng)終點(diǎn)的。
所用液相色譜檢測(cè)時(shí)，其流動(dòng)相為甲醇與0.1mol/l四丁基溴化銨溶液的混合液，固定相為C18。
所述的步驟(4)堿偶反應(yīng)是用小蘇打干粉來(lái)調(diào)節(jié)PH值的。
所述的步驟(5)過(guò)慮是先用板框式壓濾機(jī)濾掉不溶物和部分雜質(zhì)，然后用鈉濾膜進(jìn)行無(wú)機(jī)鹽與染料的分離。
所述的步驟(6)中的噴霧干燥溫度為260-300℃。
本發(fā)明采用以下措施來(lái)提高活性藍(lán)色染料的質(zhì)量(一)在對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺與對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚打漿時(shí)加入分散劑NNO(亞甲基雙萘磺酸鈉)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺和對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚雖然都有一定的水溶性，但它們的干品原料酸度都非常高，而且總有少量原料的細(xì)度很難達(dá)到規(guī)定的要求，這就大大降低了它們?cè)谒械娜芙舛?，傳統(tǒng)工藝將它們與水混合打漿后進(jìn)行常規(guī)的重氮化反應(yīng)，使得部分原材料不能夠充分反應(yīng)，產(chǎn)品的得量與質(zhì)量得不到有效保障，通過(guò)加入分散劑NNO后，產(chǎn)品的得量與品質(zhì)(上染率、固色率)有了明顯的提高，這是因?yàn)榉稚┦箤?duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺和對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚少量細(xì)度不達(dá)標(biāo)或少量抱團(tuán)聚集的部分迅速均勻的分散于水中，從而加快了重氮化反應(yīng)的速度，提高了原材料的利用率和制品質(zhì)量。
另外，對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺與對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮化終點(diǎn)檢測(cè)采用氨劑[對(duì)-N，N-二甲基-苯甲醛(分析純)與鹽酸(分析純)、酒精(分析純)的混合液]，傳統(tǒng)工藝重氮化反應(yīng)以時(shí)間來(lái)衡量，一般為1.5-2小時(shí)，這就不能準(zhǔn)確判斷反應(yīng)是否完全，不利于后序的單元反應(yīng)，所得到的染料品質(zhì)很難有保障，采用氨劑后就能快速直觀的作出判斷，保障染料品質(zhì)，這是因?yàn)榘眲┡c芳胺類的化合物反應(yīng)會(huì)生成一種較為穩(wěn)定的亞胺結(jié)構(gòu)，這種物質(zhì)呈現(xiàn)出一種黃色，如重氮化反應(yīng)不完全，則重氮鹽水圈中會(huì)有未反應(yīng)的對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺或?qū)?(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚存在，當(dāng)它們與氨劑接觸后會(huì)立即產(chǎn)生黃色的斑點(diǎn)，如重氮化反應(yīng)完全，則重氮鹽的水圈與氨劑接觸后為無(wú)色。這就能及時(shí)了解反應(yīng)的完全性提供了有力的依據(jù)，提高了質(zhì)量、效率。
(二)酸偶反應(yīng)不調(diào)PH值傳統(tǒng)工藝是將1-氨基-8-萘酚-3.6-二磺酸與對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮鹽混合后，用小蘇打溶液或碳酸鈉溶液維持反應(yīng)體系的PH值，這不僅增大了反應(yīng)體系的體積，而且還不可避免的產(chǎn)生堿偶物和雙偶物，大大降低了主產(chǎn)物的純度，降低了染料品質(zhì)，增加了原材料的消耗。改進(jìn)后的工藝是這樣的在偶合鍋內(nèi)加足底水，讓對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮鹽與經(jīng)打漿后的1-氨基-8-萘酚-3.6-二磺酸在不斷攪拌充分混合作酸偶反應(yīng)，在整個(gè)酸偶反應(yīng)過(guò)程中，不加冰，不用堿中和反應(yīng)釋放出來(lái)的酸，也不能加水(因?yàn)榇藭r(shí)的水相對(duì)于酸偶物來(lái)說(shuō)也是一種強(qiáng)堿)，讓其自由反應(yīng)，最后用液相色譜檢測(cè)終點(diǎn)，檢測(cè)時(shí)λ＝526nm，流動(dòng)相為甲醇(分析純)與0.1mol/l四丁基溴化銨(分析純)溶液的混合液，流速為1.000ml/min，固定相為C18；通過(guò)液相色譜檢測(cè)，這種酸偶物的純度高達(dá)98％以上，較傳統(tǒng)工藝在品質(zhì)上有了較大的提高，副產(chǎn)物有了明顯的下降。
(三)堿偶反應(yīng)調(diào)整PH值用小蘇打干粉傳統(tǒng)工藝在堿偶過(guò)程中用小蘇打溶液或碳酸鈉溶液調(diào)整體系的PH值，很大程度上增加了體系的體積，降低了體系的含固量，堿偶改由小蘇打干粉調(diào)PH值后，幾乎對(duì)反應(yīng)體系的體積沒(méi)有影響，還在某種程度上改進(jìn)了產(chǎn)品的色光，兩者相比，用小蘇干粉調(diào)整PH值，得到含固量高的產(chǎn)品，在以后的脫鹽，濃縮和干燥中會(huì)降低能源消耗。
(四)染料水溶液通過(guò)鈉濾膜將鹽與染料分離傳統(tǒng)工藝采用在合成后的染液中加入氯化鈉或氯化鉀進(jìn)行鹽析，把染料與水分離，然后經(jīng)過(guò)板框式壓濾機(jī)過(guò)濾，收集濾餅進(jìn)行烘干或晾干，這樣濾液中含鹽量高、色度深，就本發(fā)明的活性藍(lán)來(lái)說(shuō)，濾液的含鹽量達(dá)40％左右，如不經(jīng)處理直接排放，對(duì)自然環(huán)境造成很大的污染，如處理的話，企業(yè)要投入大量的人力、物力、財(cái)力，不合算。采用鈉濾膜分離技術(shù)，合成后染液不鹽析，先用板框式壓濾機(jī)濾掉不溶物和部分雜質(zhì)，然后進(jìn)入鈉濾膜進(jìn)行無(wú)機(jī)鹽與染料的分離，這樣得到的色漿含鹽量為0.2％左右，得到的染料強(qiáng)度提高了30％，純度也有提高，可以直接作液體染料使用。
(五)濃縮染料水溶液再經(jīng)噴霧干燥造粒塔干燥經(jīng)過(guò)鈉濾膜脫鹽后的染液含固量已經(jīng)有所增加，再經(jīng)減壓沸騰去水后使染料的含固量由180g/l增加到320g/l，這為染料染深性提供了保證，經(jīng)濃縮后的染液由高壓泵輸送到噴霧干燥造粒塔，染液從噴嘴呈霧狀噴出受到260-320℃左右高溫蒸發(fā)，瞬間脫水變成固體染料，尾氣用水回收，干燥速度快，對(duì)染料的強(qiáng)度和色光幾乎沒(méi)有影響，且固體染料質(zhì)地松軟，不起塵，易溶解，無(wú)論在干燥和使用時(shí)，均無(wú)粉塵污染環(huán)境，提高了染料的利用率，真正做到清潔生產(chǎn)，清潔使用。
綜上所述，用本發(fā)明方法制備的活性藍(lán)色染料，在合成過(guò)程中，重氮組分加入分散劑NNO使物料分散均勻，利于反應(yīng)，提高了原材料的利用率；重氮化時(shí)回收氮氧化合物氣體，減少了廢氣的排放；重氮化終點(diǎn)檢測(cè)采用氨劑，直觀快捷；酸偶時(shí)不調(diào)PH值，提高了染料的品質(zhì)；堿偶時(shí)用小蘇打干粉調(diào)PH值，有效地控制了反應(yīng)體積；同時(shí)偶合反應(yīng)采用液相色譜控制終點(diǎn)，定性定量，非常準(zhǔn)確；鈉濾膜去鹽提高了染色強(qiáng)度，減壓濃縮提高了含固量，增強(qiáng)了染深性，減少了廢水的排放；采用噴霧干燥造粒塔高溫快速去水，尾氣用水回收，減少了廢渣的排放，生產(chǎn)過(guò)程清潔，適宜工業(yè)化大生產(chǎn)。用本發(fā)明方法制備的活性藍(lán)色染料具有低鹽、高溶解度、高上染率、高固色率的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
制備本發(fā)明活性藍(lán)色染料，包括以下步驟1.對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮化，將100％的對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺443kg和2kg分散劑NNO(亞甲基雙萘磺酸鈉)加入適量水中，打漿45分鐘；加入100％鹽酸60kg，加冰降溫至0-5℃，開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)后(目的在于回收氮氧化合物氣體)，加入100％亞硝酸鈉112kg(配成30％的水溶液)在T＝0-5℃、PH＝1.0-1.5的條件下進(jìn)行重氮化反應(yīng)，終點(diǎn)用氨劑檢測(cè)，制得對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮鹽。反應(yīng)式如下 [對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺][對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮鹽]本實(shí)施例所用的氨劑為分析純等級(jí)的對(duì)-N，N-二甲基-苯甲醛0.5g、鹽酸5ml、酒精95ml的混合液。
2.酸偶反應(yīng)向制得的對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮鹽中加足底冰，保證整個(gè)酸偶反應(yīng)溫度不超過(guò)10℃，然后將100％的1-氨基-8-萘酚-3.6-二磺酸511kg打漿后，慢慢加入到對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮鹽中，控制反應(yīng)溫度不超過(guò)10℃，酸偶反應(yīng)過(guò)程不向體系內(nèi)加入任何物質(zhì)；用液相色譜控制終點(diǎn)，制得酸偶物，反應(yīng)方程式如下 (1-氨基-8-萘酚-3.6-二磺酸) (酸偶物)本實(shí)施例所用液相色譜檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)時(shí)λ＝526nm，其流動(dòng)相為甲醇(分析純，高效液相色譜淋洗劑HPLC)與0.1mol/l四丁基溴化銨(分析純)溶液的混合液，它們的體積比為12∶13，流速為1.000ml/min，固定相為C18。通過(guò)液相色譜檢測(cè)，這種酸偶物的純度高達(dá)98％以上3.對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮化將100％的對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚500kg和2kg分散劑NNO(亞甲基雙萘磺酸鈉)加入適量的水中打漿45分鐘，加入100％鹽酸82kg，加冰降溫到0-5℃，開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)后(目的在于回收氮氧化合物氣體)，加入100％亞硝酸鈉115kg(配成30％的水溶液)，在T＝0-5℃、PH＝1.0-1.5的條件下，進(jìn)行重氮化反應(yīng)，終點(diǎn)檢測(cè)用氨劑，制得對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮鹽，反應(yīng)方程式如下 [對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚][對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮鹽]
4.堿偶反應(yīng)將制得的對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮鹽快速加入到酸偶物中，并用小蘇打干粉調(diào)PH＝6.0-6.5，并維持T＝10-12℃、PH＝6.0-6.5反應(yīng)，用液相色譜控制終點(diǎn)，制得活性藍(lán)液態(tài)染料，反應(yīng)方程式如下 (活性藍(lán)染料)5.過(guò)濾將制得的液態(tài)染料先用板框式壓濾機(jī)過(guò)濾，濾掉不溶物和部分雜質(zhì)，然后進(jìn)入鈉濾膜進(jìn)行無(wú)機(jī)鹽與染料的分離，除去大部份無(wú)機(jī)鹽和少量的副產(chǎn)物。
6.濃縮干燥將鈉濾膜過(guò)濾后的染液經(jīng)減壓濃縮后，用高壓泵輸送到噴霧干燥造粒塔，經(jīng)高溫(280℃左右)快速去水(尾氣用水回收)制得顆粒狀活性藍(lán)色染料。
使用效果如下表
權(quán)利要求
1.一種活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮化，將對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺在加入分散劑的情況下打漿后，加入亞硝酸鈉溶液，在T＝0-5℃，PH＝1.0-1.5的條件下，作重氮化反應(yīng)，制得重氮鹽；(2)酸偶反應(yīng)，將對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺重氮鹽在溫度為7-10℃下，將1-氨基-8-萘酚-3.6-二磺酸打漿后加入其中，進(jìn)行酸偶反應(yīng)，制得酸偶物；(3)對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮化，將對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚在加入分散劑的情況下打漿后，加入亞硝酸鈉溶液，在T＝0-5℃，PH＝1.0-1.5的條件下，作重氮化反應(yīng)，制得重氮鹽；(4)堿偶反應(yīng)，將制得的對(duì)-(β-硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮鹽快速加入到酸偶物中，調(diào)節(jié)PH＝6.0-6.5，并維持在T＝10-12℃，PH＝6.0-6.5反應(yīng)，制得染料液；(5)過(guò)慮，將制得的染料液過(guò)濾；(6)濃縮干燥，將過(guò)濾后的染料液濃縮后，噴霧干燥造粒，制得固體產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是所述的分散劑為亞甲基雙萘磺酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是在所述的步驟(1)、(3)重氮化反應(yīng)時(shí)，回收氮氧化合物氣體；且重氮化反應(yīng)的終點(diǎn)是用氨劑檢測(cè)控制的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是所述的氨劑為分析純等級(jí)的對(duì)-N，N-二甲基-苯甲醛、鹽酸、酒精的混合液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是在所述的步驟(2)酸偶反應(yīng)、步驟(4)堿偶反應(yīng)時(shí)，是用液相色譜檢測(cè)來(lái)控制反應(yīng)終點(diǎn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是所用液相色譜檢測(cè)時(shí)，其流動(dòng)相為甲醇與0.1mol/l四丁基溴化銨溶液的混合液，固定相為C18。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是所述的步驟(4)堿偶反應(yīng)是用小蘇打干粉來(lái)調(diào)節(jié)PH值的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是所述的步驟(5)過(guò)慮是先用板框式壓濾機(jī)濾掉不溶物和部分雜質(zhì)，然后用鈉濾膜進(jìn)行無(wú)機(jī)鹽與染料的分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是所述的步驟(6)中的噴霧干燥溫度為260-300℃。
全文摘要
一種活性藍(lán)色染料的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)對(duì)－(β－硫酸酯乙基砜)苯胺加入亞硝酸鈉溶液，制得重氮鹽；(2)酸偶反應(yīng)，將1－氨基－8－萘酚－3.6－二磺酸打漿后加入其中，進(jìn)行酸偶反應(yīng)，制得酸偶物；(3)對(duì)－(β－硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮化，將對(duì)－(β－硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚加入亞硝酸鈉溶液，作重氮化反應(yīng)，制得重氮鹽；(4)堿偶反應(yīng)，將制得的對(duì)－(β－硫酸酯乙基砜)苯胺鄰甲醚重氮鹽快速加入到酸偶物中，制得染料液；(5)過(guò)濾；(6)濃縮干燥，得固體產(chǎn)品。本發(fā)明方法制備的活性藍(lán)色染料具有低鹽、高溶解度、高上染率、高固色率、高得量的優(yōu)點(diǎn)，且生產(chǎn)時(shí)的污染降低。
文檔編號(hào)C09B62/83GK101054476SQ200710106849
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月10日
發(fā)明者劉衛(wèi)斌, 王華權(quán), 嚴(yán)欽華, 沙振中, 李華龍, 尚愛(ài)國(guó), 程翠云 申請(qǐng)人:湖北華麗染料工業(yè)有限公司