一种储存稳定性高的无盐活性液体染料、其制法和用途制造技术

本发明专利技术提供了一种储存稳定性高的无盐活性液体染料、其制法和用途，具有如下结构的通式(1)的M1染料无盐色浆和M2染料无盐色浆；

Salt free reactive liquid dyestuff with high storage stability, preparation method and application thereof

The invention provides a salt-free reactive liquid dye with high storage stability, its preparation method and application, and has the following general formula (1) M1 dye salt-free paste and M2 dye salt-free paste.

【技术实现步骤摘要】
一种储存稳定性高的无盐活性液体染料、其制法和用途
本专利技术属于乙烯砜基活性染料领域，尤其是涉及一种高储存稳定性的乙烯砜基活性染料。
技术介绍
纺织品低盐染色或者印花可以减少含盐废水的排放，有利于印染废水的回收和再利用，是一种更清洁、环保的纺织印染工艺。特别是随着数字印花技术的兴起，无盐染料作为生产数字印花专用墨水的主要原料而受到越来越多的重视。对于数字印花用的墨水而言，往往要求无机盐含量低于0.1％。无盐液体染料是指合成后的染料不经过喷雾干燥工艺，直接进行脱盐而制备的低无机盐含量的液体染料。喷雾干燥需要消耗大量的能量蒸发水，喷雾干燥加入的控制染料颗粒尺寸的防沉剂会影响其液体染料的储存稳定性，而且喷雾干燥时会有部分活性基水解失活。所以无盐液体染料可以有效避免上述弊端，而且可以减少干粉染料在再次溶解使用所消耗的能量和可能生产的粉尘污染，自动称量和投料也更容易实现。但是在另一方面，无盐染料在液体状态的存储稳定性不如干燥的状态，尤其是对于活性染料而言，一氯均三嗪或者乙基砜硫酸酯活性染料水溶液体系会缓慢水解导致部分染料失活，从而对纤维素纤维(例如棉和丝绸)印染的质量和品质的稳定性带来损害。对于数字印花来说，无盐活性色浆的水解还会导致pH值的大幅下降和无机电解质浓度的增高(主要是盐酸和硫酸氢盐)，将会加剧其配制的墨水对喷头的腐蚀性，从而缩短喷头寿命，而且影响打印稳定性和打印的面料的质量。因此，如何提高无盐液体活性染料的储存稳定性来适应不同应用的需求是一个普遍性的问题。提高活性液体染料储存稳定性的常用办法是加入pH缓冲剂，例如使用醋酸钠和磷酸二氢钠，但是这些缓冲剂的加入无疑会给无盐液体染料引入额外的盐，对于盐分含量控制非常严格的应用而言，例如生产数字印花用的喷墨墨水，这样的方案是不适合的；而且这些缓冲剂的加入往往对于印花的上色率造成不利影响。有的专利试图加入阴离子聚电解质(例如木质素磺酸钠、丙烯酸聚合物和马来酸酐共聚物等)作为分散剂和pH缓冲剂，虽然也能有效提高液体染料的储存稳定性，但是电解质的加入不光导致体系盐含量升高，而且会提高体系的粘度，这对于配置数字印花用的墨水也是不利的。还有的专利提到把活性染料的β-羟乙基砜硫酸根水解成乙烯砜基结构，同时对离子用锂离子代替大部分的钠离子，解决β-羟乙基砜硫酸根水解成乙烯砜基结构造成的染料溶解度的下降，然后用反渗透膜进行脱盐从而可以获得储存稳定性很高的无盐活性液体色浆。但是该方法存在以下几个问题：一是β-羟乙基砜硫酸根水解成乙烯砜基是染料合成后进行的，会产生大量的二价硫酸根离子，在用反渗透膜脱盐时并不能有效去除，而且废水量很大；采用氯化锂盐析进行粗品染料的纯化，因为体系中含有大量的二价硫酸根离子，盐析的滤液无法进行循环套用，生产成本高；采用该工艺获得的含乙烯砜基的无盐活性染料结构中作为对离子的锂的含量过高，产品成本高，而且结构中的锂含量不能精确控制，不易进行锂含量的优化。另外还有专家提出了一种用强酸离子交换树脂直接把酸性染料转化成相应的酸体再用氢氧化锂中和用反渗透膜脱盐的工艺来生产对离子为锂的无盐酸性色浆，但是这种工艺的缺点是进行离子交换的色浆的染料的浓度要求很低(不超过2％)，生产效率低，不适合大规模工业生产；而且强酸树脂再生也产生大量废水不易处理；而且这种工艺是在较强的酸性条件下完成离子交换，对于不耐酸的均三嗪型活性染料是不适合的。还有提出了一种把阴离子型染料酸化从溶液里析出，再用特定的碱中和的方式引入不同的阳离子的工艺，但是该工艺比较适合水溶性比较小的直接染料，而不太适用于溶解度普遍较高的活性染料。上述所有方法中都提到缓冲剂调整后的无盐活性液体染料能稳定储存的pH值是在5.5或者更低，而数字印花的墨水稳定的pH范围一般是6-8，较低pH值下能稳定的液体活性染料在墨水需要的pH范围能否稳定储存存在较大的不确定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种储存稳定性高的无盐活性液体染料、其制法和用途，达到无盐色浆在常温下储存一年不析出染料或者盐，pH在6-8使用范围内稳定，染色性能和过滤性能保持良好的重现性的效果。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：1、一种储存稳定性高的无盐活性液体染料，其特征在于：具有如下结构的通式(1)的M1染料无盐色浆和M2染料无盐色浆；其中：Y由着色基为原料衍生，着色基包括芳烃或者杂环芳烃中的一种；R1和R2各自独立为氢、1-6个碳的烷基、羟基、氨基、1-6个碳的仲胺基、1-6个碳的叔胺基、1-6个碳的烷氧基、羰基、磺酸基或磷酸基中一种；M1和M2各自独立为有机铵、无机铵或者碱金属中的一种离子，优选的为锂、钠、钾或铵中的一种离子；有机连接基T为苯环、萘环、蒽环、菲环、芘环或者含有取代基的苯环、萘环、蒽环、菲环、芘环中的一种；a为整数且a≤4，b为整数或者小数，b≤a；优选的，(重量百分比)染料含量为5-40％。进一步，着色基包括H-酸、J-酸、γ-酸、吐氏酸、磺化吐氏酸、K-酸中的一种；优选的为1-氨基-8-羟基-3,6-萘二磺酸、1-乙酰化氨基-8-羟基-3,6-萘二磺酸、1-苯甲酰化氨基-8-羟基-3,6-萘二磺酸、1-萘酚-3,6-二磺酸、2-萘酚-3,6-二磺酸、6-氨基-1-萘酚-3-磺酸、2-氨基-8-萘酚-6-磺酸、2-氨基-1-萘磺酸、2-氨基-1,5-萘二磺酸、1-氨基-8-萘酚-4,6-二磺酸、乙酰化H-酸、苯甲酰化H-酸中的一种。进一步，R1和R2各自独立为1-2个碳的烷基、羟基、氨基、1-2个碳的仲胺基、1-2个碳的烷氧基、羰基或磺酸基中的一种。进一步，有机连接基T为含有取代基的苯环、萘环、蒽环、菲环、芘环中的一种，其取代基各自独立为羟基、1-6个碳的烷烃和1-6个碳的烷氧基、磺酸基和羧酸基中的一种或多种。一种储存稳定性高的无盐活性液体染料的制备方法，包括如下步骤：(一)制备M1染料无盐色浆：包括乙烯砜基芳胺与含有M1亚硝酸盐水溶液重氮化反应，将生成的重氮盐与着色基偶合反应生成M1染料无盐色浆；(二)制备M2染料无盐色浆：包括乙烯砜基芳胺与含有M2亚硝酸盐水溶液重氮化反应，将生成的重氮盐与着色基偶合反应生成M2染料无盐色浆；(三)混合：将M1染料无盐色浆和M2染料无盐色浆进行混合，制备储存稳定性高的无盐活性液体染料。进一步，包括如下步骤：(一)制备M1染料无盐色浆1.1)着色基的pH调节：用水将着色基溶解，然后用含M1阳离子的碱进行调节pH为5.5-6；1.2)乙烯砜基芳胺的调节：将乙烯砜基芳胺和水搅拌均匀，加入盐酸和冰，降温至0℃；1.3)重氮化反应：将含有M1阳离子的亚硝酸盐水溶液与调节后的乙烯砜基芳胺溶液在0-5℃温度下重氮化反应2-3小时，生成重氮盐；1.4)偶合反应：将重氮盐与调节后的着色基偶合反应，用含有M1的碳酸盐维持pH为7-8，温度20-25℃，反应2-3小时；1.5)盐析：加入含有M1的氯化盐进行盐析并过滤出M1染料滤饼；1.6)脱盐浓缩：将M1染料滤饼用去离子水搅拌混合，用纳滤膜进行脱盐和浓缩；优选的，纳滤膜的截留分子量为300-500；优选的，纳滤膜的截留分子量为150-300；1.7)回收盐：将步骤1.1)和步骤1.2)中产生的含盐废水用反渗透膜进行浓缩，喷雾干燥后回收盐；优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储存稳定性高的无盐活性液体染料，其特征在于：具有如下结构的通式(1)的M1染料无盐色浆和M2染料无盐色浆；

【技术特征摘要】
1.一种储存稳定性高的无盐活性液体染料，其特征在于：具有如下结构的通式(1)的M1染料无盐色浆和M2染料无盐色浆；其中：Y由着色基为原料衍生，着色基包括芳烃或者杂环芳烃中的一种；R1和R2各自独立为氢、1-6个碳的烷基、羟基、氨基、1-6个碳的仲胺基、1-6个碳的叔胺基、1-6个碳的烷氧基、羰基、磺酸基或磷酸基中一种；M1和M2各自独立为有机铵、无机铵或者碱金属中的一种离子，优选的为锂、钠、钾或铵中的一种离子；有机连接基T为苯环、萘环、蒽环、菲环、芘环或者含有取代基的苯环、萘环、蒽环、菲环、芘环中的一种；a为整数且a≤4，b为整数或者小数，b≤a；优选的，(重量百分比)染料含量为5-40％。2.根据权利要求1所述的一种储存稳定性高的无盐活性液体染料，其特征在于：着色基包括H-酸、J-酸、γ-酸、吐氏酸、磺化吐氏酸、K-酸中的一种；优选的为1-氨基-8-羟基-3,6-萘二磺酸、1-乙酰化氨基-8-羟基-3,6-萘二磺酸、1-苯甲酰化氨基-8-羟基-3,6-萘二磺酸、1-萘酚-3,6-二磺酸、2-萘酚-3,6-二磺酸、6-氨基-1-萘酚-3-磺酸、2-氨基-8-萘酚-6-磺酸、2-氨基-1-萘磺酸、2-氨基-1,5-萘二磺酸、1-氨基-8-萘酚-4,6-二磺酸、乙酰化H-酸、苯甲酰化H-酸中的一种。3.根据权利要求1所述的一种储存稳定性高的无盐活性液体染料，其特征在于：R1和R2各自独立为1-2个碳的烷基、羟基、氨基、1-2个碳的仲胺基、1-2个碳的烷氧基、羰基或磺酸基中的一种。4.根据权利要求1所述的一种储存稳定性高的无盐活性液体染料，其特征在于：有机连接基T为含有取代基的苯环、萘环、蒽环、菲环、芘环中的一种，其取代基各自独立为羟基、1-6个碳的烷烃和1-6个碳的烷氧基、磺酸基和羧酸基中的一种或多种。5.一种如权利要求1-4任一项所述的储存稳定性高的无盐活性液体染料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(一)制备M1染料无盐色浆：包括乙烯砜基芳胺与含有M1亚硝酸盐水溶液重氮化反应，将生成的重氮盐与着色基偶合反应生成M1染料无盐色浆；(二)制备M2染料无盐色浆：包括乙烯砜基芳胺与含有M2亚硝酸盐水溶液重氮化反应，将生成的重氮盐与着色基偶合反应生成M2染料无盐色浆；(三)混合：将M1染料无盐色浆和M2染料无盐色浆进行混合，制备储存稳定性高的无盐活性液体染料。6.根据权利要求5所述的一种储存稳定性高的无盐活性液体染料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(一)制备M1染料无盐色浆1.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴先国，王焕，李荣才，张杰，杨慧霞，朱烨林，
申请(专利权)人：天津晶丽数码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12