一種硫化黑染料的製備方法及產品的製作方法
2023-12-05 18:48:06 1
專利名稱：一種硫化黑染料的製備方法及產品的製作方法
技術領域：
本發明屬於精細化工硫化染料技術領域，具體是涉及一種硫化黑染料的製備方法
及產品。
背景技術：
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。硫化染料不溶於水，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纖維具有很好的親和力，染色後再經過氧化處理又恢復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、藍兩種染料在棉製品染色方面用量很大，是染料工業中產量很大的品種，是我國的傳統染料，硫化黑不僅國內需求量大，而且在國外有很大的市場。在硫化黑生產過程中，主要通過以下幾步反應得到(1)多硫化鈉的製備；(2)2， 4- 二硝基氯苯或2，4- 二硝基苯酚加鹼反應生成2，4- 二硝基酚鈉；( 2,4- 二硝基酚鈉與多硫化鈉進行硫化；(4)最後硫化後的混合物經氧化、過濾、調漿、乾燥得到最終產品。傳統的硫化黑染料在使用時，一般採用將氧化、過濾、水洗後得到硫化黑中間濾餅加入水和硫化鈉，升溫，將濾餅調成漿料，然後通過滾筒乾燥或噴霧乾燥得到硫化黑染料商品，但這些方法製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。
發明內容
本發明提供了一種高性能硫化黑染料的製備方法，該方法通過在製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，減少硫化黑的生產成本和對環境的汙染，具有一定的經濟和環境效
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frff. ο本發明還提供了由上述方法製備得到的硫化黑染料產品，該產品用於染色時，各項牢度性能均優；在同等條件下，比傳統的硫化黑染料具有更高的上色率。一種硫化黑染料的製備方法，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，然後打漿30 60分鐘，加入分散劑，攪拌5 30分鐘，最後經乾燥得到硫化黑染料。選擇在90 100°C條件下進行反應，一方面有利於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在90 100°C條件下能夠充分反應，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乾量硫化鈉分散劑= 100 10 20 1 30。所述的分散劑為染料領域常用的分散劑，實驗表明，採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)、脫糖縮合木質素磺酸鈉分散劑中的一種或多種時，得到的染料產品的染色效果最好。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，便於染料向織物內部擴散， 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選的為硫化黑中間濾餅折乾量硫化鈉分散劑=100 14 18 10 30 ；實驗表明選用此原料比時製備染料後得到的印染廢水中汙染物的量會大幅度減少。所述的乾燥步驟即可選擇滾筒乾燥，也可選擇噴霧乾燥，可根據實際需要確定。滾筒乾燥或者噴霧乾燥的乾燥條件均可按照常規條件進行。所述的硫化黑中間濾餅可由現有的方法製備，例如，首先利用硫磺與硫化鈉製備多硫化鈉；然後再利用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行硫化，最後得到的混合物經氧化、過濾得到的濾餅產品。優選的硫化黑中間濾餅中的固含量為40 80% (重量百分比)。一種由上述製備方法製備得到硫化黑染料混合物，該混合物可直接用於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，後處理簡單。本發明的硫化黑染料的製備方法，步驟簡單，採用在製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汙染物的量，降低印染廢水處理的難度和對環境的汙染，經濟和環境效益十分明顯。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步具體描述，但不局限於此。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製備得到(1)製備多硫化鈉在500mL三口燒瓶中加入水200mL，升溫至70°C，投入硫化鈉 (60% )147g，然後升溫至90°C，緩慢投入硫磺112g，在95°C 100°C保溫反應一小時，備用；(2)得到2，4_ 二硝基苯鈉的製備在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滴加液鹼210g，加畢，在98°C 100°C保溫反應60min，得到2，4- 二硝基苯鈉；(3)硫化黑中間濾餅的製備將上述步驟(1)製備好的多硫化鈉在100°C 105°C 滴加入步驟O)中製備得到的2，4_ 二硝基苯鈉中，加畢，蒸煮60min;轉入IL高壓反應釜中進行硫化反應，在140 145°C，壓力在0. 18 0. 22MPa的壓力下反應他，然後排壓，冷卻，將物料轉移至已放入300mL底水的2000mL燒杯中，在65 75°C鼓入空氣進行氧化，氧化時間為池，然後過濾，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 (折幹25g)，升溫至90°C，加入硫化鈉(60% ) 3. 5g，在90 95°C攪拌30分鐘，然後向漿料中加入分散劑MFO. 5g，打漿30min 至全部為流體狀，經噴霧乾燥，得到硫化黑折幹為28. 5g。實施例2:在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折幹25g)，升溫至90°C，加入硫化鈉(60% ) 4g，在90 95°C攪拌40分鐘，然後向漿料中加入分散劑MF2. 5g，攪拌5min，滾筒乾燥，得硫化黑折幹為29. 73g。實施例3 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折幹25g)，升溫至90°C，加入硫化鈉(60% ) 4. 5g，在90 95°C攪拌45分鐘，然後向漿料中加入分散劑MF7. 5g，攪拌lOmin， 經乾燥，得硫化黑折幹為34. 20g。實施例4 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折幹25g)，升溫至95°C，加入硫化鈉(60% ) 4g，在95 98°C攪55分鐘，然後向漿料中加入分散劑NN02. 5g，攪拌20min，噴霧乾燥，得硫化黑折幹為29. 77g。實施例5 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折幹25g)，升溫至95°C，加入硫化鈉(60 % ) 3g，在95 98°C攪拌60分鐘，然後向漿料中加入木質素磺酸鈉5g，攪拌15min， 噴霧乾燥，得硫化黑折幹為32. 29go實施例6 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折幹25g)，升溫至95°C，加入硫化鈉(60% )3. 5g，在95 98°C攪拌45分鐘，然後向漿料中加入分散劑M 5g，攪拌25min， 噴霧乾燥，得硫化黑折幹為30. 21g。對比例1 在500ml的燒杯中加入水和硫化黑中間濾餅50g (折幹25g)，升溫至95°C，加入硫化鈉(60% )4g，在95 98°C攪拌40分鐘，噴霧乾燥，得硫化黑折幹為27. 72g。性能測試例將上述實施例及對比例製得的硫化黑染料進行性能測試，測試方法如下各稱取1. 5克由實施例1 6和對比例1製得的硫化黑染料於400mL燒杯中，加入100g/L的硫化鈉水溶液22. 5mL，攪勻後，加入200mL沸蒸餾水，攪拌至染料全部溶化後， 將染液降至室溫，轉移至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製備的定容好的染料液於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棉布進行染色，初入染時勤加翻動，於30min內升溫至90 95°C，在此溫度下染色45min。染畢取出，投入流水充分漂洗，絞乾，透風10分鐘， 再用清水洗淨，自然晾乾或於60°C乾燥。觀察布樣色光並採用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；然後測其腳水的COD。,(化學需氧量)，CODcr的檢測方法採用化學需氧量測定方法重鉻酸鉀法，測定結果見表1。表 1實施例色光強度(％)上色率(％ )腳水 CODct (mg/L)1豔 0. 3-紅 0. 1103%69. 0464852豔 0. 3-紅 0. 1118%78. 6532533豔 0. 2-紅 0. 3115%77. 435164豔 0. 2-紅 0. 1120%80. 2130155豔 0. 2-紅 0. 1116%77. 4833056豔 0. 2-紅 0. 1121%80. 453055對比例1豔 0. 1-紅 0. 1100%67. 36765採用GB/T 3921-1997、GB/T 3920-1997測定其染色牢度，測定結果如表2 (注染色標準深度為6% (owf))。表2
耐洗耐汗漬耐摩耐熱壓耐光牢度牢度擦牢度實施例牢度(95 °C)酸鹼牢度(200 °C)(氙弧)變色棉沾毛沾變色棉沾毛沾變色棉沾毛沾幹、、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成本和產品消耗，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境的汙染；特別由實施例2 6製備得到的染料用於實際染色時，印染廢水的CODct比直接使用未處理過的硫化黑(對比例1製備得到)染色得到的印染廢水的CODra顯著降低；另外，有本發明提供的硫化染料的各項牢度性能均較優，特別是耐汗漬牢度和耐摩擦牢度明顯提高。
權利要求
1.一種硫化黑染料的製備方法，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，然後打漿30 60分鐘，加入分散劑，攪拌5 30分鐘，最後經乾燥得到硫化黑染料。
2.根據權利要求1所述的硫化黑染料的製備方法，其特徵在於，所述的原料加入的重量百分比為硫化黑中間濾餅折乾量硫化鈉分散劑=100 10 20 1 30。
3.根據權利要求2所述的硫化黑染料的製備方法，其特徵在於，所述的原料加入的重量百分比為硫化黑中間濾餅折乾量硫化鈉分散劑=100 14 18 10 30。
4.根據權利要求1所述的硫化黑染料的製備方法，其特徵在於，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素磺酸鈉中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的硫化黑染料的製備方法，其特徵在於，所述的乾燥採用滾筒乾燥或噴霧乾燥。
6.根據權利要求1所述的硫化黑染料的製備方法，其特徵在於，所述的硫化黑中間濾餅中的固含量為40 80%。
7.根據權利要求1 6任一權利要求所述的製備方法製備得到的硫化黑染料。
全文摘要
本發明公開了一種硫化黑染料的製備方法，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，然後打漿30～60分鐘，加入分散劑，攪拌5～30分鐘，最後經乾燥得到硫化黑染料。本發明還公開了有上述方法製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汙染物的量，降低印染廢水處理的難度和對環境的汙染，經濟和環境效益十分明顯。
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 優先權日2011年3月17日
發明者章建華, 趙鋒, 金永輝, 阮國濤 申請人:浙江長徵化工有限公司