本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域,具體涉及一種多用途高性能功能型環(huán)境友好活性紅染料及其制備方法在纖維織品印染中的應(yīng)用;特別是在棉、麻、纖維素纖維、聚酰胺纖維、蛋白質(zhì)纖維或人造棉纖維的浸染、軋染或噴墨印花中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、活性染料,是20世紀(jì)50年代出現(xiàn)新型水溶性染料,具有色澤鮮艷、應(yīng)用性能優(yōu)異、使用方便、適用性強(qiáng)等顯著特點(diǎn),染料分子中含有與纖維素中的羥基和蛋白質(zhì)纖維中氨基發(fā)生反應(yīng)的活性基團(tuán),染色時(shí)與纖維生成“染料-纖維”化合物,被廣泛應(yīng)用于纖維素纖維;絲綢、黏膠纖維的染色和印花。
2、紅色活性染料作為三原色之一,是重要的活性染料之一。目前市場(chǎng)上的紅色商品染料,如c.i.活性紅195,在纖維素纖維上染色可以獲得鮮艷的紅色,但是這類染料存在溶解度低、耐鹽堿性差、勻染性重現(xiàn)性差、提升性偏低、固色率只85%左右,難以適用于棉、麻、聚酰胺混紡纖維多種面料的低鹽、小浴比染色、低尿素印花、尤其突出適用于冷軋堆軋染、制備數(shù)碼噴墨印花。
3、進(jìn)入21世紀(jì),由于環(huán)境生態(tài)制約和經(jīng)濟(jì)因素,對(duì)活性染料的生產(chǎn)制備、上色率、固色率、色牢度、尤其是適用于紡織品低鹽、小浴比染色、低尿素印花、冷軋堆軋染、制備數(shù)碼噴墨印花的性能,以及染色廢水的要求越來越高。
4、紅色活性染料,是活性染料重要色調(diào),如何能夠提高溶解度、耐鹽堿性、勻染性重現(xiàn)性、提升性、適用于棉、麻、聚酰胺混紡纖維多種面料的低鹽、小浴比染色、低尿素印花、尤其突出適用于冷軋堆軋染、數(shù)碼噴墨印花更多應(yīng)用功能;并且能應(yīng)用于更廣泛的功能性紡織品材料,是一個(gè)需要解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,提供一種多用途高性能功能型環(huán)境友好活性紅染料,該染料具有較高的溶解度,良好的固色率、耐鹽堿穩(wěn)定性、色牢度,染色后穩(wěn)定性高,色光鮮艷,可以廣泛應(yīng)用于棉、麻、纖維素纖維、聚酰胺纖維、蛋白質(zhì)纖維或人造棉纖維織品的浸染、軋染和噴墨印花中,而且生產(chǎn)成本低,可以大規(guī)模推廣應(yīng)用。
2、本發(fā)明的另一目的是提供一種上述活性紅染料的制備方法。
3、本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供上述活性紅染料在纖維織品印染中的應(yīng)用,特別是在棉、麻、纖維素纖維、聚酰胺纖維、蛋白質(zhì)纖維或人造棉纖維的浸染、軋染或噴墨印花中的應(yīng)用。
4、本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
5、式i所示的活性紅染料,
6、
7、其中,
8、r1代表h、so3m、c1-c4烷基或c1-c4烷氧基;
9、r2代表h、so3m、c1-c4烷基或c1-c4烷氧基;
10、環(huán)a代表苯基或萘基;
11、r3代表h、so3m、c1-c4烷基或c1-c4烷氧基;
12、r4代表so2ch2ch2oso3m或so2ch2ch2;
13、m代表h、na或k。
14、對(duì)于本發(fā)明而言,在一種優(yōu)選方案中,r1代表h、so3na、甲基、乙基甲氧基或乙氧基。
15、在一種更優(yōu)選方案中,r1代表h或so3na。
16、對(duì)于本發(fā)明而言,在一種優(yōu)選方案中,r2代表h、so3na、甲基、乙基甲氧基或乙氧基。
17、在一種更優(yōu)選方案中,r2代表h或so3na。
18、對(duì)于本發(fā)明而言,在一種優(yōu)選方案中,r3代表h、so3na、甲基、乙基甲氧基或乙氧基。
19、在一種更優(yōu)選方案中,r3代表h、so3na或甲氧基。
20、在一種優(yōu)選方案中,m代表na或k。
21、在一種更優(yōu)選方案中,m代表na。
22、對(duì)于本發(fā)明而言,式i所示的活性紅染料,可以選自以下化合物,但不局限于下列化合物之一:
23、
24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、
31、本發(fā)明還提供了式i所示的活性紅染料的制備方法,合成路線如下:
32、a)當(dāng)r4代表so2ch2ch2oso3m時(shí),其合成路線如下:
33、
34、
35、b)當(dāng)r2代表so2ch2ch2時(shí),其合成路線如下:
36、
37、其中,m代表na或k。
38、在一種優(yōu)選方案中,上述式i所示的活性紅染料的制備方法,它包括以下步驟:
39、a)當(dāng)r4代表so2ch2ch2oso3m時(shí),其合成路線如下:
40、(1)化合物1溶于堿性溶液中,調(diào)節(jié)其ph值至5.5-6.8,加入至化合物4的水溶液中,在溫度為0-5℃的條件下,進(jìn)行一次縮合反應(yīng)制備化合物ii-1,得到一次縮合液i;
41、(2)將化合物3分散于水中,加入鹽酸,待混合均勻后,將得到的混合液的溫度調(diào)節(jié)至0-5℃,再加入亞硝酸鈉,保持溫度在0-5℃的條件下進(jìn)行重氮化反應(yīng),得到重氮液i;
42、(3)將步驟(2)中得到的重氮液i與步驟(1)中得到的一次縮合液i混合均勻,調(diào)節(jié)其ph值至6.0-6.5,在溫度為10-15℃的條件下,進(jìn)行偶合反應(yīng)制備化合物ii-1a,得到偶合反應(yīng)液i;
43、(4)化合物4溶于堿性溶液中,調(diào)節(jié)其ph值至5.5-6.8,加入至化合物2的水溶液中,在溫度為0-5℃的條件下,進(jìn)行一次縮合反應(yīng)制備化合物ii-2,得到一次縮合液ii;
44、(5)將化合物5分散于水中,加入鹽酸,待混合均勻后,將得到的混合液的溫度調(diào)節(jié)至0-5℃,再加入亞硝酸鈉,保持溫度在0-5℃的條件下進(jìn)行重氮化反應(yīng),得到重氮液ii;
45、(6)將步驟(5)中得到的重氮液ii與步驟(4)中得到的一次縮合液ii混合均勻,調(diào)節(jié)其ph值至6.0-6.5,在溫度為10-15℃的條件下,進(jìn)行偶合反應(yīng)制備化合物ii-2a,得到偶合反應(yīng)液ii;
46、(7)將步驟(3)中得到的偶合反應(yīng)液i和步驟(6)中得到的偶合反應(yīng)液ii混合均勻,加入羥乙基乙二胺,調(diào)節(jié)其ph值至6.5-7.5,在溫度為40-50℃的條件下,進(jìn)行二次縮合反應(yīng),得染料成品溶液,干燥,得到式i所示的活性紅染料;
47、b)當(dāng)r2代表so2ch2ch2時(shí),它包括如下步驟:將步驟7)中所得染料成品溶液中,加入堿性溶液調(diào)節(jié)其ph值至8.5-9.5,于溫度為20-30℃的條件下,進(jìn)行水解反應(yīng),所得反應(yīng)液進(jìn)行干燥,得到式i所示的活性紅染料。
48、本發(fā)明可以根據(jù)需要,采用適當(dāng)?shù)乃?、堿或鹽(例如鹽酸、純堿)來調(diào)節(jié)溶液的ph值。
49、在步驟a)中:
50、在一種優(yōu)選方案中,在步驟1)中,堿性溶液為氫氧化鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、氫氧化鉀溶液或碳酸氫鉀溶液。
51、在一種優(yōu)選方案中,在步驟1)中,化合物1與化合物2的摩爾比為1:1.1-1.5,優(yōu)選為1:1.2。
52、在一種優(yōu)選方案中,在步驟4)中,堿性溶液為氫氧化鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、氫氧化鉀溶液或碳酸氫鉀溶液。
53、在一種優(yōu)選方案中,在步驟4)中,化合物4與化合物2的摩爾比為1:1.1-1.5,優(yōu)選為1:1.2。
54、一種染料組合物,它以上述活性紅染料為活性組分,輔以染料領(lǐng)域中的助劑。本發(fā)明活性紅染料所制成的染料成品可以以固體顆粒、粉末或者溶液存在?;钚越M分可以僅僅包括一種上述活性紅染料,也可以包括兩種或者以上活性紅染料。染料領(lǐng)域中的助劑包括但不局限于商業(yè)染料中常見的助溶劑、耐堿劑fsn、防塵劑(例如聚氧乙烯醚油酸酯混合物)、填充劑、元明粉、穩(wěn)定劑或電解質(zhì)鹽類等,其中電解質(zhì)鹽類,如氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉或硫酸鉀。
55、本發(fā)明所公開的活性紅染料可以應(yīng)用于纖維織品印染中,特別是在棉、麻、纖維素纖維、聚酰胺纖維、蛋白質(zhì)纖維或人造棉纖維的浸染、軋染或噴墨印花中的應(yīng)用。
56、采用本發(fā)明的技術(shù)方案,優(yōu)勢(shì)如下:
57、本發(fā)明提供一種多用途高性能功能型環(huán)境友好活性紅染料,解決了現(xiàn)有活性紅染料溶解度低、耐鹽堿性差、勻染性和重現(xiàn)性差、固著率提升性偏低的常有使用缺陷,難以適用于低鹽、小浴比染色和低尿素印花,以及染色后容易出現(xiàn)色花、沾色、水洗牢度和濕處理牢度差等問題,具有較高的溶解度,良好的固色率、耐鹽堿穩(wěn)定性、色牢度,染色后穩(wěn)定性高,色光鮮艷,可以廣泛應(yīng)用于棉、麻、纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維或人造棉纖維織品的浸染、軋染和噴墨印花中,而且生產(chǎn)成本低,可以大規(guī)模推廣應(yīng)用。