專利名稱：一種高濃度液狀陽離子染料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高濃度液狀陽離子染料的制備方法。
背景技術(shù)：
高濃度液狀陽離子染料，俗稱“液體染料”。液體染料是當(dāng)前國際上快速發(fā)展的環(huán)保型染料，目前發(fā)展的品種有堿性、直接、分散、酸性等類型的液體染料。在目前使用的固體染料中，存在粉塵污染、溶解性差、易結(jié)塊、上染率低等問題，因此，液體染料的大量使用已是發(fā)展趨勢。此類液體染料對介質(zhì)有較高的親和力和較好的鮮艷度。它具有的特點(diǎn)是長期溫差較大的條件下，能穩(wěn)定儲存，長期存放不沉淀，流動性好，不含有毒物質(zhì)，使用簡單方便，并能與同類或其他類型的液體染料混用，因此應(yīng)用日益廣泛，是染料發(fā)展的方向之一。
現(xiàn)有技術(shù)中，高濃度液狀陽離子染料的制備方法主要有兩種，即間接法和直接法間接法是先將陽離子染料的硫酸氫甲酯鹽轉(zhuǎn)化成水溶性更小的陽離子染料的碳酸鹽、碳酸氫鹽、氰酸鹽和硫氰酸鹽，經(jīng)分離后，再和相應(yīng)的低分子量的有機(jī)酸，如甲酸、乙酸進(jìn)行分解反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化為水溶性更大的陽離子染料的甲酸鹽、乙酸鹽。間接法的缺點(diǎn)是在制備時要將不溶性陽離子染料鹽進(jìn)行分離，這是非常費(fèi)時的，因此，工業(yè)化時不被采用。
直接法是采用染料母體在一定有機(jī)溶劑，如醋酸、乙二醇或其他醇或內(nèi)酯中，在MgO存在下，用硫酸二甲酯進(jìn)行甲基化得陽離子染料得硫酸氫甲酯鹽，分離或不分離，加入適量的醋酸或其他有機(jī)溶劑制成一定濃度的液狀陽離子染料。直接法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡單，較為實(shí)用，但常只能應(yīng)用于較低濃度的液狀陽離子染料的制備，在應(yīng)用于高濃度和高強(qiáng)度的液狀陽離子染料時，常常因不穩(wěn)定而結(jié)晶析出。
所以有必要設(shè)計一種能夠制備穩(wěn)定性好的高濃度和高強(qiáng)度的液狀陽離子染料的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中液狀陽離子染料直接法制備中只能制備低濃度低強(qiáng)度的陽離子染料溶液的不足，本發(fā)明提供了一種能夠制備穩(wěn)定性好的高濃度和高強(qiáng)度陽離子染料溶液的方法。
為達(dá)到發(fā)明目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種高濃度液狀陽離子染料的制備方法，所述的方法包括如下步驟(1)用碳原子數(shù)為1～2的有機(jī)酸鹽，對水溶性小的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽進(jìn)行鹽析反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化為水溶性大的陽離子染料的有機(jī)酸鹽；(2)將鹽析反應(yīng)產(chǎn)物分離取油層，加入碳原子數(shù)為1～2的有機(jī)酸低分子量有機(jī)酸及水，得到陽離子染料的有機(jī)酸鹽的水性濃溶液。
進(jìn)一步，具體步驟如下(1)用質(zhì)量份數(shù)(g)為10～50份的含1～2個碳原子的有機(jī)酸鹽，對質(zhì)量份數(shù)(g)為50份的水溶性小的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽進(jìn)行鹽析反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化為水溶性大的陽離子染料的有機(jī)酸鹽；(2)將鹽析反應(yīng)產(chǎn)物分離取油層，加入體積份數(shù)(ml)為20～40份的含1～2個碳原子的有機(jī)酸，得到陽離子染料的有機(jī)酸鹽的水性濃溶液。
所述的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽可用陽離子染料母體在水溶液中與硫酸二甲酯進(jìn)行甲基化反應(yīng)得到。所述的陽離子染料母體質(zhì)量用量(g)為40份。
所述的含1～2個碳原子的有機(jī)酸鹽優(yōu)選堿金屬鹽，特別是下列之一①甲酸鈉②醋酸鈉。
所述的含1～2個碳原子的有機(jī)酸鹽質(zhì)量用量(g)為20～30份。
所述的鹽析反應(yīng)中還可加入質(zhì)量份數(shù)(g)為2份的分散劑脂肪醇聚氧乙烯醇(IW)，以防止沉淀產(chǎn)生。
優(yōu)選地，所述的方法按如下步驟進(jìn)行(1)往質(zhì)量份數(shù)(g)為50份的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽中加入體積份數(shù)(ml)為5～10份的冰醋酸，升溫到70～80℃，攪拌0.5～1小時，再保溫攪拌0.5～1小時；(2)溶液中加入10～50份(g)無水醋酸鈉，攪拌0.5～1小時，將反應(yīng)物倒于分液漏斗中，靜置2～4小時；(3)將染料油層分出，水層棄之，油層稱重后加入體積份數(shù)(ml)為20～40份的冰醋酸，攪勻，即得高濃度液狀陽離子染料。
步驟(1)中加入冰醋酸是為了將陽離子染料硫酸氫甲酯鹽溶解。
更優(yōu)選地，所述的方法按如下步驟進(jìn)行(1)往質(zhì)量份數(shù)(g)為50份的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽中加入體積份數(shù)(ml)為5份的冰醋酸，升溫到70℃，攪拌0.5小時，再保溫攪拌0.5小時；(2)溶液中加入20～30份(g)無水醋酸鈉，攪拌0.5小時，將反應(yīng)物倒于分液漏斗中，靜置3小時；(3)將染料油層分出，水層棄之，油層稱重后加入體積份數(shù)(ml)為20份的冰醋酸，攪勻，即得高濃度液狀陽離子染料。
當(dāng)以陽離子染料母體為原料時，所述的方法按如下步驟進(jìn)行(1)取質(zhì)量份數(shù)為40份陽離子染料干燥母體、5份的MgO、1份的IW加入到100份的水中，混合，打漿0.5～1.5小時，于25～30℃慢慢滴加質(zhì)量份數(shù)(g)為50～60份的硫酸二甲酯，約1小時滴加完畢，于30℃保溫2～3小時，薄層色譜跟蹤分析，直到反應(yīng)終點(diǎn)；(2)往步驟(1)所得反應(yīng)液中加入體積份數(shù)(ml)為5份的冰醋酸，升溫到70～80℃，攪拌0.5～1小時，再保溫攪拌0.5～1小時；(3)溶液中加入質(zhì)量(g)10～50份無水醋酸鈉，攪拌0.5～1小時，將反應(yīng)物倒于分液漏斗中，靜置2～4小時；(4)將染料油層分出，水層棄之，油層稱重后加入體積份數(shù)(ml)為20～40份的冰醋酸，攪勻，即得高濃度液狀陽離子染料。
步驟(2)中加入冰醋酸是為了分解過量的硫酸。
優(yōu)選地，所述的方法按如下步驟進(jìn)行(1)取質(zhì)量份數(shù)(g)為40份陽離子染料干燥母體、5份的MgO、1份的IW加入到100份的水中，混合，打漿1小時，于30℃慢慢滴加質(zhì)量份數(shù)(g)為55份的硫酸二甲酯，約1小時滴加完畢，于30℃保溫3小時，薄層色譜跟蹤分析，直到反應(yīng)終點(diǎn)；(2)往步驟(1)所得反應(yīng)液中加入體積份數(shù)(ml)為5份的冰醋酸，升溫到70℃，攪拌0.5小時，再保溫攪拌0.5小時；(3)溶液中加入質(zhì)量(g)20～30份無水醋酸鈉，攪拌0.5小時，將反應(yīng)物倒于分液漏斗中，靜置3小時；(4)將染料油層分出，水層棄之，油層稱重后加入體積份數(shù)(ml)為20份的冰醋酸，攪勻，即得高濃度液狀陽離子染料。
本發(fā)明所述的一種陽離子染料濃溶液的制備方法的有益效果主要表現(xiàn)在(1)可得到高濃度、高強(qiáng)度的液狀陽離子染料；(2)所得高濃度液狀溶液穩(wěn)定性好，在冷卻時不易析晶；(3)操作簡便，降低了成本。
(四)
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述實(shí)施例1高濃度液狀陽離子藍(lán)41號的制備54g陽離子藍(lán)41號干燥母體，5gMgO，1gIW及100ml水混合于500ml三口反應(yīng)瓶中，打漿1小時，于25～30℃慢慢滴加55g硫酸二甲酯，約1小時滴加完畢，于30℃保溫3小時，直到薄層色譜(TLC)終點(diǎn)。加5ml冰醋酸，升溫到70℃，攪拌半小時，溶液中加入30g無水醋酸鈉，攪拌半小時，將反應(yīng)物倒于分液漏斗中，靜置3小時，將染料油層分出，水層棄之，油層稱重后加入20ml冰醋酸，攪勻。即得陽離子藍(lán)41號醋酸鹽的高濃度液狀溶液約170g。放入冰箱(4℃)二周，未見結(jié)晶析出，色光近至微綠，沾污好。
實(shí)例2高濃度液狀陽離子紅14號的制備50g陽離子紅14號原染料加200g水和1gIW攪拌下，再加入20ml醋酸，加熱到70℃使溶，然后加入40g無水甲酸鈉粉末，攪拌30分鐘后，靜置分層，分取染料油層后加20ml醋酸攪勻即得高濃度液狀陽離子紅14號。
實(shí)例3高濃度液狀陽離子紫16號的制備50g陽離子紫16號原粉，加200ml水和1gIW攪拌下加入20ml醋酸，于70℃加熱使溶，然后加入20g無水甲酸鈉粉末，攪拌30分鐘后，靜置，分出染料油層，加10ml醋酸，即得高濃度液狀陽離子紫16號。
實(shí)例4高濃度液狀陽離子紅46號的制備取98g陽離子紅46號的母體染料，加100ml水和1gIW攪拌下加入9g氧化鎂，于20～30℃滴加100g硫酸二甲酯，約2小時加畢，再于30℃反應(yīng)2小時，后加入5ml醋酸，升溫到70℃保溫半小時，加30g無水甲酸鈉，攪拌10分鐘后靜置分層，將染料油層分出，加20ml醋酸后，攪勻，即得高濃度液狀陽離子紅46號。
實(shí)例5高濃度液狀陽離子黃28號的制備取60g陽離子黃28號的原染料，加200ml水，2gIW及40ml醋酸，攪拌升溫到80℃使溶，于70～80℃加20g無水醋酸鈉，攪拌使溶后，靜置分層，將染料油層分出，加30ml醋酸及20ml水，3g乙二醇攪勻即得高濃度液狀陽離子黃28號。
實(shí)例6高濃度液狀陽離子黃29號的制備取40g陽離子黃29號染料原粉，加200ml水，2gIW及20ml醋酸，攪拌升溫到75℃溶解，加入30g無水醋酸鈉后攪拌，靜置分出染料油狀物，加40ml醋酸和5ml甲酸及3ml乙二醇得高濃度液狀陽離子黃29號。
實(shí)例7高濃度液狀陽離子黃21號的制備40g陽離子黃21號染料原粉，加200ml水及2gIW和20ml醋酸，于70-80℃使溶，加20g無水醋酸鈉，攪拌靜置分層后，取染料油層加10ml醋酸使溶，即得高濃度液狀陽離子黃21號。
權(quán)利要求
1.一種高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的方法為(1)用碳原子數(shù)為1～2的有機(jī)酸鹽，對水溶性小的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽進(jìn)行鹽析反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化為水溶性大的陽離子染料的有機(jī)酸鹽；(2)將鹽析反應(yīng)產(chǎn)物分離取油層，加入碳原子數(shù)為1～2的低分子量有機(jī)酸及水，得到陽離子染料的有機(jī)酸鹽的水性濃溶液。
2.如權(quán)利要1所述的高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的方法包括如下步驟(1)用質(zhì)量份數(shù)(g)為10～50份的含1～2個碳原子的有機(jī)酸鹽，對質(zhì)量份數(shù)(g)為50份的水溶性小的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽進(jìn)行鹽析反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化為水溶性大的陽離子染料的有機(jī)酸鹽；(2)將鹽析反應(yīng)產(chǎn)物分離取油層，加入體積份數(shù)(ml)為20～40份的含1～2個碳原子的有機(jī)酸，得到陽離子染料的有機(jī)酸鹽的水性濃溶液。
3.如權(quán)利要求2所述的高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽是用陽離子染料母體在水溶液中與硫酸二甲酯進(jìn)行甲基化反應(yīng)得到，所述的陽離子染料母體質(zhì)量用量(g)為40份。
4.如權(quán)利要求1～3之一所述的高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的含1～2個碳原子的有機(jī)酸鹽為堿金屬鹽。
5.如權(quán)利要求4所述的高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的含1～2個碳原子的有機(jī)酸鹽為下列之一①甲酸鈉 ②醋酸鈉。
6.如權(quán)利要求4所述高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的含1～2個碳原子的有機(jī)酸鹽質(zhì)量用量(g)為20～30份。
7.如權(quán)利要求4所述高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的鹽析反應(yīng)中還加入質(zhì)量份數(shù)(g)為2份的分散劑脂肪醇聚氧乙烯醇(IW)。
8.如權(quán)利要求2所述的高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的方法按如下步驟進(jìn)行(1)往質(zhì)量份數(shù)(g)為50份的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽中加入體積份數(shù)(ml)為5～10份的冰醋酸，升溫到70～80℃，攪拌0.5～1小時，再保溫攪拌0.5～1小時；(2)溶液中加入10～50份(g)無水醋酸鈉，攪拌0.5～1小時，將反應(yīng)物倒于分液漏斗中，靜置2～4小時；(3)將染料油層分出，水層棄之，油層稱重后加入體積份數(shù)(ml)為20～40份的冰醋酸，攪勻，即得高濃度液狀陽離子染料。
9.如權(quán)利要求8所述的高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的方法按如下步驟進(jìn)行(1)往質(zhì)量份數(shù)(g)為50份的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽中加入體積份數(shù)(ml)為5份的冰醋酸，升溫到70℃，攪拌0.5小時，再保溫攪拌0.5小時；(2)溶液中加入20～30份(g)無水醋酸鈉，攪拌0.5小時，將反應(yīng)物倒于分液漏斗中，靜置3小時；(3)將染料油層分出，水層棄之，油層稱重后加入體積份數(shù)(ml)為20份的冰醋酸，攪勻，即得高濃度液狀陽離子染料。
10.如權(quán)利要求3所述的高濃度液狀陽離子染料的制備方法，其特征在于所述的方法按如下步驟進(jìn)行(1)取質(zhì)量份數(shù)為40份陽離子染料干燥母體、5份的MgO、1份的IW加入到100份的水中，混合，打漿0.5～1.5小時，于25～30℃慢慢滴加質(zhì)量份數(shù)(g)為50～60份的硫酸二甲酯，約1小時滴加完畢，于30℃保溫2～3小時，薄層色譜跟蹤分析，直到反應(yīng)終點(diǎn)；(2)往步驟(1)所得反應(yīng)液中加入體積份數(shù)(m)為5份的冰醋酸，升溫到70～80℃，攪拌0.5～1小時，再保溫攪拌0.5～1小時；(3)溶液中加入質(zhì)量(g)10～50份無水醋酸鈉，攪拌0.5～1小時，將反應(yīng)物倒于分液漏斗中，靜置2～4小時；(4)將染料油層分出，水層棄之，油層稱重后加入體積份數(shù)(ml)為20～40份的冰醋酸，攪勻，即得高濃度液狀陽離子染料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高濃度液狀陽離子染料的制備方法，所述的方法包括如下步驟(1)用碳原子數(shù)為1～2的有機(jī)酸鹽，對水溶性小的陽離子染料硫酸氫甲酯鹽進(jìn)行鹽析反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化為水溶性大的陽離子染料的有機(jī)酸鹽；(2)將鹽析反應(yīng)產(chǎn)物分離取油層，加入碳原子數(shù)為1～2的有機(jī)酸低分子量有機(jī)酸及水，得到陽離子染料的有機(jī)酸鹽的水性濃溶液。本發(fā)明所述的一種高濃度液狀陽離子染料的制備方法的有益效果主要表現(xiàn)在可得到高濃度、高強(qiáng)度的液狀陽離子染料；所得液狀陽離子染料穩(wěn)定性好，在冷卻時不易析晶；操作簡便，降低了成本。
文檔編號C09B67/34GK1667050SQ200410016950
公開日2005年9月14日 申請日期2004年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月10日
發(fā)明者李光華 申請人:杭州近江化工染料有限公司