一种蒽醌类还原染料黑BN及制备方法与流程

一种蒽醌类还原染料黑bn及制备方法
技术领域
[0001]
本发明属于染料制备技术领域，具体涉及一种蒽醌类还原染料黑bn及制备方法。


背景技术：
：
[0002]
本发明的蒽醌型还原染料因尚无染料索引号，研发课题组将其命名为——还原黑bn。黑色还原染料是还原染料中最重要、用量最大的品种，色泽鲜艳,耐晒、耐碱、耐洗、耐汗渍等坚牢度都很优越，用于棉纤维的染色，匀染性和亲和力均好，也适用于棉布的印花，还用于染黏胶纤维、蚕丝和维棉织物以及用于涤棉、涤黏织物染黑色和深灰，得色均匀。
[0003]
本项目参照日本在美国申请的专利第4851157号，在硝基苯中，加入溴化催化剂使紫蒽酮溴化，溴含量达到30～35％后，加入1-氨基蒽醌、缩合催化剂、缚酸剂，溴化紫蒽酮再与1-氨基蒽醌缩合，缩合产物经过除铜，得到一支染棉为灰或黑色，各项牢度优良的还原染料，然后在此基础上，对该产品的分子结构优化，通过胺化反应，提高其应用性能，通过调节溴含量调节其色光强度；


技术实现要素：
：
[0004]
本发明提供一种新型的还原染料黑bn，其特征在于：属于蒽醌类化合物，其结构式如下，r等于1～3：
[0005][0006]
另一方面，本发明提供一种权利要求1所述还原染料黑bn的制备方法，步骤为：
[0007]
1)溴化紫蒽酮的制备：将紫蒽酮原粉在氯磺酸溶解，加入溴，催化剂硫磺，10～20℃保温，然后升温至60～70℃保温，进行溴化反应，过滤，水洗至中性，干燥后得到溴紫原粉，溴含量14％～41％；
[0008]
2)黑bcn原粉的制备：在反应器中加入溴化紫蒽酮、1-氨基蒽醌、氯化铜和碳酸钠，混合均匀后加热到220～265℃，保温2～6小时反应结束，得粗染料黑bcn；加水煮一小时；最后将水煮料缓慢地投入到浓硫酸中，打浆溶解3小时，稀释搅拌15分钟，控制酸度在40％左右，过滤，水洗至中性，干燥后得黑bcn原粉；
[0009]
3)胺化反应：将黑bcn原粉在硫酸中溶解，加入硫酸羟胺，以五氧化二钒作为催化剂，在102～107℃保温3小时，反应结束；降温至60℃以下，稀释过滤，水洗至中性，干燥后得
还原染料黑bn。
[0010]
进一步的，上述反应的步骤1)中，所述的紫蒽酮原粉：氯磺酸：硫磺：溴的质量比为100:1000～1300:5～15:40～150。
[0011]
进一步的，上述反应的步骤2)中，所述的溴化紫蒽酮：1-氨基蒽醌：氯化铜：碳酸钠的质量比为100：80～120:6～10:40～60。
[0012]
进一步的，上述反应的步骤2)中，缩合反应器为固相反应器，反应温度为240～245℃，反应时间3～4小时。
[0013]
进一步的，上述反应的步骤3)中，所述的黑bcn原粉：硫酸：硫酸羟胺：五氧化二钒的质量比为100:320～400:20～28:0.6～1.0。
[0014]
黑bcn结构如下：
[0015][0016]
本发明的有益技术效果：
[0017]
本发明提供的方法制备工艺简单，工业化生产便利，制得的染料染色性能好，各项湿牢度性能优异，使用方便，实用性强。该染料主要用于棉、麻织物的染色和印花，匀染性好，亲和力高，能直接染得黑色。
[0018]
实施例：
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具体实施方式：
[0020]
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
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本发明实施例所用的原材料及规格：
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表1.原料及规格
[0023]
序号原料名称规格(％)1bo≥982氯磺酸≥963硫磺≥994溴≥9951-氨基蒽醌≥986氯化铜≥987碳酸钠≥988硫酸羟胺≥959五氧化二钒≥9710硫酸≥98
具体实施方式
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实施例1
[0025]
1)溴化紫蒽酮的制备：将20g bo原粉(紫蒽酮原粉)溶解在130ml氯磺酸中，加入2g硫磺作为催化剂，搅拌30分钟，加入14g溴，15℃保温12小时，然后升温至65℃保温4小时，反应结束后，降至室温，稀释过滤，水洗至中性，干燥后得到28g溴化紫蒽酮，溴含量28.6％。
[0026]
2)黑bcn的制备：在固相反应器中加入20g溴化紫蒽酮，18g1-氨基蒽醌，1.4g氯化铜和10.8g碳酸钠，混合均匀后加热到240℃，保温3小时反应结束，水煮过滤，将水煮料缓慢加入到20ml浓硫酸中，打浆溶解3小时，加水稀释搅拌15分钟，过滤水洗至中性，干燥后得粗得32g黑bcn原粉。
[0027]
3)胺化反应：在反应器中加入90ml98％的硫酸，加入15g黑bcn原粉，升温至65℃，加入6g硫酸羟胺，搅拌20分钟，加入0.2g五氧化二钒，搅拌20分钟升温至102～107℃，保温3小时反应结束，稀释过滤，水洗至中性，干燥后，得20g原染料黑bn。
[0028]
实施例2
[0029]
1)溴化紫蒽酮的制备：将20g bo原粉溶解在130ml氯磺酸中，加入2g硫磺作为催化剂，搅拌30分钟，加入14g溴，15℃保温24小时，然后升温至45℃保温4小时，反应结束后，降至室温，稀释过滤，水洗至中性，干燥后得到28g溴化紫蒽酮，溴含量28.6％。
[0030]
2)黑bcn的制备：在固相反应器中加入20g溴化紫蒽酮，18g1-氨基蒽醌，1.4g氯化铜和10.8g碳酸钠，混合均匀后加热到245℃，保温3小时反应结束，水煮过滤，将水煮料缓慢加入到20ml浓硫酸中，打浆溶解3小时，加水稀释搅拌15分钟，过滤水洗至中性，干燥后得粗得32g黑bcn原粉。
[0031]
3)胺化反应：在反应器中加入90ml98％的硫酸，加入15g黑bcn原粉，升温至65℃，加入6g硫酸羟胺，搅拌20分钟，加入0.05g五氧化二钒，搅拌20分钟升温至102～107℃，保温4小时反应结束，稀释过滤，水洗至中性，干燥后，得20g原染料黑bn。
[0032]
实施例3
[0033]
1)溴化紫蒽酮的制备：将20g bo原粉溶解在130ml氯磺酸中，加入2g硫磺作为催化剂，搅拌30分钟，加入9g溴，15℃保温12小时，然后升温至65℃保温4小时，反应结束后，降至室温，稀释过滤，水洗至中性，干燥后得到25g溴化紫蒽酮，溴含量20％。
[0034]
2)黑bcn的制备：在固相反应器中加入20g溴化紫蒽酮，18g1-氨基蒽醌，1.4g氯化铜和10.8g碳酸钠，混合均匀后加热到220℃，保温6小时反应结束，水煮过滤，将水煮料缓慢加入到20ml浓硫酸中，打浆溶解3小时，加水稀释搅拌15分钟，过滤水洗至中性，干燥后得粗得32g黑bcn原粉。
[0035]
3)胺化反应：在反应器中加入90ml98％的硫酸，加入0.2g五氧化二钒，升温至65℃，搅拌30分钟，降温至40℃，加入15g黑bcn原粉，搅拌均匀后，加入6g硫酸羟胺，搅拌20分钟升温至102～107℃，保温3小时反应结束，稀释过滤，水洗至中性，干燥后，得20g原染料黑bn。
[0036]
实施例4
[0037]
1)溴化紫蒽酮的制备：将20g bo原粉溶解在130ml氯磺酸中，加入2g硫磺作为催化剂，搅拌30分钟，加入9g溴，15℃保温12小时，然后升温至65℃保温4小时，反应结束后，降至室温，稀释过滤，水洗至中性，干燥后得到25g溴化紫蒽酮，溴含量20％。
[0038]
2)黑bcn的制备：在固相反应器中加入20g溴化紫蒽酮，18g1-氨基蒽醌，1.4g氯化铜和10.8g碳酸钠，混合均匀后加热到265℃，保温2小时反应结束，水煮过滤，将水煮料缓慢加入到20ml浓硫酸中，打浆溶解3小时，加水稀释搅拌15分钟，过滤水洗至中性，干燥后得粗得32g黑bcn原粉。
[0039]
3)胺化反应：在反应器中加入90ml98％的硫酸，加入0.2g五氧化二钒，升温至65℃，搅拌30分钟，降温至40℃，加入15g黑bcn原粉，搅拌均匀后，加入6g硫酸羟胺，搅拌20分钟升温至102～107℃，保温3小时反应结束，稀释过滤，水洗至中性，干燥后，得20g原染料黑bn。
[0040]
实施例5、本发明实施例制备的还原黑bn与还原黑bcn(对比例)应用性能比较。
[0041]
1.提升率测试，按照染色深度1％，1.5％，2％，2.5％，3％进行样品称重，分别倒入已标缸号的染缸内，加入润湿剂，调成浆状，按浴比加入已配好的烧碱和保险粉溶液，搅拌均匀升温至60℃，在恒温水浴锅内还原15分钟，下线染色45分钟，空气氧化，皂洗处理，干燥，用测色仪进行测色。
[0042]
2.结果见表2：
[0043]
表2 k/s值结果
[0044][0045]
3.对于染色牢度的测试是根据试样的变色和贴衬织物的沾色分别予以评价的，变色牢度是使用国际评定变色用灰色样卡来评定；沾色牢度使用国际评定沾色用灰色样卡来评定。评级时试样和样卡放在同一水平面上，并按同一方向排列，样卡在左，试样在右，眼睛离布距离30～40cm，光源采用照明度等于或大于600lx的人造光源，入射光与试样表面约成45
°
角
[0046]
2.牢度测定，结果见表3
[0047]
表3不同条件下的固色效果
[0048]

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