一种活性染料墨水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种活性染料墨水及其制备方法，该活性染料墨水包括如下原料组分：40～70wt％活性染料、5～15wt％醇类、2～10wt％醚类、0.1～1wt％表面活性剂、0.01～0.1wt％分散剂、10～40wt％去离子水；所述活性染料的结构式为：

【技术实现步骤摘要】
一种活性染料墨水及其制备方法
本专利技术涉及活性染料墨水
，具体涉及一种活性染料墨水及其制备方法。
技术介绍
数码喷墨印花技术是一种新的纺织印花技术，是将专用染料墨水或颜料墨水通过喷墨打印机直接喷印在纺织品上，相对于传统印花技术，数码喷墨印花技术具有无需制版、节约染化料、节能节水、周期短、节能减排、色彩丰富等特点，是生态型、环保型的清洁生产技术，满足印染行业环保低碳可持续发展的要求。活性染料墨水是目前数码印花应用领域内使用最广泛的一种墨水，它除了用于棉、麻、粘胶等纤维素纤维外，还可以用于羊毛、蚕丝等蛋白质纤维。目前商品化的活性染料墨水中，具有代表性的品种主要有Huntsman公司的CibacronMI系列、DuPont公司的Atistri700系列、DyStar公司的JettexR和中国台湾永光公司的Everjet系列，这些墨水不仅价格高昂，而且配方并未公开，限制了活性染料墨水的推广使用。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种活性染料墨水及其制备方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种活性染料墨水，包括如下原料组分：40～70wt％活性染料、5～15wt％醇类、2～10wt％醚类、0.1～1wt％表面活性剂、0.01～0.1wt％分散剂、10～40wt％去离子水；所述活性染料的结构式为：其中，MPC为酞菁化合物；a+b+c＝3.5。优选地，所述活性染料的结构式中，a＝1，b+c＝2.5。优选地，MPC为金属酞菁化合物，具体可为铜酞菁、锌酞菁和铁酞菁等，即MPC中，M可表示Cu、Zn、Fe等。优选地，所述活性染料的制备方法包括以下步骤：(a)氯磺化反应：取酞菁化合物与氯磺酸反应，得到中间体；所述中间体再与氯化亚砜反应，得到氯磺化产物；再将氯磺化产物稀释于冰水中，过滤洗涤，得酞菁磺酰氯滤饼；(b)一次缩合反应：取或配置2,4-二氨基苯磺酸溶液，与均三嗪衍生物进行一次缩合反应，得一次缩合产物；(c)二次缩合反应：将所述一次缩合产物与盐酸、氨水进行二次缩合反应，得二次缩合产物；(d)三次缩合反应：向酞菁磺酰氯滤饼中加入氨水进行反应，而后加入所述二次缩合产物和苛性钠溶液进行三次缩合反应，得粗制染料；(e)对所述粗制染料进行精制处理。步骤(a)中，所述酞菁化合物、氯磺酸和氯化亚砜的质量比优选为1：(3～6)：(1～1.5)。优选地，步骤(a)具体包括：将酞菁化合物与氯磺酸混合，在搅拌状态下升温至125～135℃，并保温3～5h，制得中间体；将所述中间体降温至55～65℃，在1～2h内加入氯化亚砜，85～95℃反应0.5～1h，100～110℃反应0.5～1h，制得氯磺化产物；再将所述氯磺化产物温度降至室温，稀释于冰水中，控制温度在0～5℃，过滤洗涤至pH值在4以上，得酞菁磺酰氯滤饼。其中，酞菁化合物与氯磺酸优选在30～50℃温度条件下混合。中间体和氯化亚砜先后在不同温度梯度下反应可促进反应的进行，避免副产物的产生。优选地，步骤(b)中，所述均三嗪衍生物包括三聚氯氰、三聚氟氰等。进一步优选得，所述均三嗪衍生物与所述2,4-二氨基苯磺酸溶液中2,4-二氨基苯磺酸的质量比为1：(0.9～1.2)。优选地，步骤(b)中，在2,4-二氨基苯磺酸溶液与均三嗪衍生物混合进行一次缩合反应之前，先对均三嗪衍生物进行打浆处理，以均匀分散均三嗪衍生物，利于反应进行；2,4-二氨基苯磺酸溶液的pH值为6.8～7.2，一次缩合反应过程中控制pH值在6～9，温度为0～5℃，反应终点为游离胺消失，反应时间约为6～10h。优选地，在步骤(c)中，所述二次缩合反应的温度为40～50℃，pH值控制在6～8，反应时间为8～10h。优选地，在步骤(d)中，所述酞菁磺酰氯滤饼与氨水反应的反应温度为15～30℃，反应时间为1～2h；加入所述二次缩合产物和苛性钠溶液后的反应温度为30～40℃，反应时间为4～6h。优选地，在步骤(e)中，所述精制处理包括：先采用超滤膜过滤；而后采用阳离子交换树脂进行离子交换，再添加助溶剂和杀菌剂进行过滤。其中，通过超滤膜过滤以脱除粗制染料中的无机盐和小分子中间体，超滤膜过滤优选采用膜芯分子量为2500的超滤膜。另外，以往的离子交换工艺大都直接添加氯化锂，待其自然交换，然后脱盐去除多余的氯化锂和生成的氯化钠，此类工艺氯化锂使用量大，自然交换工艺需花费很长时间，同时氯化锂浪费很大，后续的脱盐又会浪费大量的时间，也带来大量的废水。而在本申请中，离子交换工艺借助阳离子交换树脂进行，只需使用适量的氯化锂对阳离子交换树脂进行再生，再生后清洗干净，然后将经超滤膜过滤处理后的物料循环经过阳离子树脂2～3次，即完成离子交换工艺，氯化锂使用量少，同时也不会产生太多的废水。优选地，所述表面活性剂为非离子表面活性剂，如可选用非离子表面活性剂465、420、104E等。醇类可选用乙二醇、丙二醇丙三醇、三甘醇、戊二醇等；醚类具体可选用乙二醇单丁醚、烷基乙二醇醚等。进一步优选地，所述分散剂包括MF、CNF、NNO中的至少一种。优选地，所述活性染料墨水包括以下原料组分：60～70wt％活性染料、10～15wt％醇类、4～6wt％醚类、0.1～0.5wt％表面活性剂、0.05～0.1wt％分散剂、15～25wt％去离子水。以上活性染料墨水可通过将各原料组分混匀后过滤制得。优选过滤至0.22μm以下，具体可先使用过滤精度为0.45μm的滤芯进行过滤，再使用过滤精度为0.22μm的滤芯过滤。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术提供一种活性染料墨水及其制备方法，该活性染料墨水所采用的活性染料结构简单，合成中间体为常见物料，染料合成成本低；合成工艺好控制，可根据需求控制染料的色光；该活性染料结构中含有钛菁结构，分子间空间距离比较大，同时由于活性染料墨水中活性染料的添加比例大，墨水配方需搭配足够的保湿剂(醇类)和分散剂，以使染料均匀稳定地分散在墨水溶液体系中，否则会出现染料聚集墨水粘度变大、染料析出等问题。总之，本专利技术活性染料墨水制备简单，成本低廉，稳定性强，可用于棉、麻、真丝织物的喷墨印花，各项色牢度优异。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明。图1是实施例1活性染料结构式中c/b＜1.6时，活性染料的UV光谱图；图2是实施例1活性染料结构式中1.8＞c/b＞1.6时，活性染料的UV光谱图；图3是实施例1活性染料结构式中c/b＞1.8时，活性染料的UV光谱图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1一种活性染料墨水的制备方法，包括以下步骤：(一)制备活性翠蓝染料，包括：(a)氯磺化反应在300ml反应瓶中加入氯磺酸60g(100％,0.515mol)，在50℃以下加入干燥铜酞菁11.19g(100％，0.0194mol)，升温至128℃，反应4h，冷却至60～65℃，于2h左右时间内加入氯化亚砜15g(100％,0.126mol)，90℃反应1h，105℃反应0.5h，降温至45℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性染料墨水，其特征在于，包括以下原料组分：40～70wt％活性染料、5～15wt％醇类、2～10wt％醚类、0.1～1wt％表面活性剂、0.01～0.1wt％分散剂、10～40wt％去离子水；所述活性染料的结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种活性染料墨水，其特征在于，包括以下原料组分：40～70wt％活性染料、5～15wt％醇类、2～10wt％醚类、0.1～1wt％表面活性剂、0.01～0.1wt％分散剂、10～40wt％去离子水；所述活性染料的结构式为：其中，MPC为酞菁化合物；a+b+c＝3.5。2.根据权利要求1所述的活性染料墨水，其特征在于，所述活性染料的结构式中，a＝1，b+c＝2.5。3.根据权利要求1或2所述的活性染料墨水，其特征在于，所述酞菁化合物为金属酞菁化合物。4.根据权利要求1或2所述的活性染料墨水，其特征在于，所述活性染料的制备方法包括以下步骤：(a)氯磺化反应：取酞菁化合物与氯磺酸反应，得到中间体；所述中间体再与氯化亚砜反应，得到氯磺化产物；再将氯磺化产物稀释于冰水中，过滤洗涤，得酞菁磺酰氯滤饼；(b)一次缩合反应：取或配置2,4-二氨基苯磺酸溶液，与均三嗪衍生物进行一次缩合反应，得一次缩合产物；(c)二次缩合反应：将所述一次缩合产物与盐酸、氨水进行二次缩合反应，得二次缩合产物；(d)三次缩合反应：向酞菁磺酰氯滤饼中加入氨水进行反应，而后加入所述二次缩合产物和苛性钠溶液进行三次缩合反应，得粗制染料；(e)对所述粗制染料进行精制处理。5.根据权利要求4所述的活性染料墨水，其特征在于，所述活性染料的制备方法中，步骤(a)具体包括：将酞菁化合物与氯磺酸混合，在搅拌状态下升温至125～135℃，并保温3～5h，制得中间体；将所述中间体降温至55～65℃，在1～2h内加入氯化亚砜，85～95℃反应0.5～1h，100～110℃反应0.5～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：程健，易元龙，梁日军，
申请(专利权)人：深圳市墨库图文技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44