一種直接耐曬黑g的合成工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及直接染料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種直接耐曬黑G的合成工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 直接耐曬黑G，為黑色粉末，微溶于乙醇、丙酬；于濃硝酸中呈深棟色，于濃硫酸中 呈綠光黑色，稀釋后產(chǎn)生紅光黑色沉淀；染色時(shí)，遇銅離子色光呈微綠，遇鐵離子色光略有 變化。
[0003] 其分子結(jié)構(gòu)式，如下：
陽(yáng)〇化]直接耐曬黑G是主要的黑色染料品種之一，其主要用于棉、黏膠纖維W及棉、黏膠 纖維與蠶絲、羊毛交織混紡織物的染色和直接印花。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，直接耐曬黑G的原料有間苯二胺、對(duì)硝基苯胺、H酸；制備工藝為：將 對(duì)硝基苯胺重氮化，再在弱酸性介質(zhì)中與H酸進(jìn)行第一次偶合；然后，弱堿性條件下，與H酸 進(jìn)行第二次偶合；再用硫化堿對(duì)硝基還原，經(jīng)酸析和鹽析后過(guò)濾，得到的濾餅打漿后進(jìn)行重 氮化，與間苯二胺進(jìn)行第=次偶合，得到的產(chǎn)物經(jīng)鹽析、烘干、粉碎，得到成品。
[0007] 申請(qǐng)公布號(hào)為CN104250454A的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開(kāi)了一種直接耐曬黑G的制 作方法，該方法的具體步驟如下： 陽(yáng)00引 （1)第一次重氮化反應(yīng)
[0009] 在重氮化反應(yīng)蓋中加定量水，然后加入定量對(duì)硝基苯胺，鹽酸經(jīng)計(jì)量槽定量后加 入反應(yīng)蓋中，攬拌1小時(shí)，用冰降溫至l〇°C，將亞硝酸鋼溶液定量加入到重氮化反應(yīng)蓋中， 在14~16°C重氮化，反應(yīng)40分鐘，保持亞硝酸鋼微過(guò)量，反應(yīng)方程式如下：
[0011] (2)第一次偶合反應(yīng)
[0012] 將前述準(zhǔn)備的重氮液加入偶合罐中，將H酸固體、水加入溶料罐中，攬拌溶解，溶 解后的H酸溶液于40分鐘內(nèi)均勻的加入重氮液中，加冰降溫至5~TC，H酸微過(guò)量，反應(yīng) 2小時(shí)，加定量碳酸鋼溶液，抑調(diào)節(jié)至7. 5~8,反應(yīng)1小時(shí)，反應(yīng)方程式如下：
[0014] (3)還原和板框過(guò)濾
[0015] 向第一次偶合液內(nèi)加入已化好的硫化鋼溶液，保持一定體積反應(yīng)1小時(shí)后，將料 液進(jìn)行板框過(guò)濾，去除殘?jiān)?，收集濾液，反應(yīng)方程式如下：
[0017] (4)第二次重氮化反應(yīng)
[0018] 向還原液內(nèi)加冰降溫至0~5°C，然后，計(jì)量加入鹽酸調(diào)節(jié)抑至1~1. 5,再將亞 硝酸鋼溶液經(jīng)液下定量加入到重氮化反應(yīng)蓋中，保持3小時(shí)，亞硝酸鋼過(guò)量，第二次重氮化 反應(yīng)方程式如下：
[0020] 副反應(yīng)
[0022] (5)第二次偶合反應(yīng)
[0023] 在偶合反應(yīng)蓋中加水，加入定量間苯二胺，測(cè)定抑=7. 5,加冰降溫至0°C，用1. 5 小時(shí)加入重氮物，加定量碳酸鋼溶液，調(diào)節(jié)抑至8. 5~9,溫度為O~5°C，反應(yīng)7小時(shí)，生 成染料直接耐曬黑G，用蒸汽升溫至70°C，按體積3%加鹽攬拌20分鐘，反應(yīng)方程式如下：
陽(yáng)0對(duì) （6)滾筒干燥
[00%] 將制備的染料漿液通過(guò)管道輸送至滾筒干燥機(jī)的料液槽，用間接蒸汽進(jìn)行滾筒干 燥；
[0027] (7)粉碎
[0028] 干燥后的染料投入粉碎機(jī)粉碎后備用； W29] 做混配包裝
[0030] 將粉碎好的染料投入混配罐，按照各色度指標(biāo)加入元明粉及方塵油混配，得到的 成品，通過(guò)底部放料口裝袋包裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0031] 本發(fā)明提供了一種直接耐曬黑G的合成工藝，該工藝采用電滲析法替換原有工藝 的酸析、鹽析及過(guò)濾步驟，顯著降低了后續(xù)反應(yīng)中鹽的含量，減少了生產(chǎn)污水的排放，提高 了產(chǎn)物的品質(zhì)和得率，減少了原料鹽的使用量，降低了成本。
[0032] 一種直接耐曬黑G的合成工藝，對(duì)硝基苯胺、鹽酸、水混合后的混合液，依次經(jīng)重 氮化反應(yīng)、H酸偶合反應(yīng)、硫化堿還原反應(yīng)、二次重氮化反應(yīng)、間苯二胺偶合反應(yīng)后，獲得直 接耐曬黑G成品；硫化堿還原反應(yīng)后的溶液經(jīng)電滲析處理，獲得含有機(jī)中間產(chǎn)物的有機(jī)液 和含鹽水，有機(jī)液用于進(jìn)行后續(xù)的二次重氮化反應(yīng)，含鹽水經(jīng)濃縮回收鹽或經(jīng)雙極膜回收 酸和堿。
[0033] 硫化堿還原反應(yīng)后的溶液，又稱(chēng)為"二次偶合物還原母液"，其不僅含有上一步偶 合反應(yīng)獲得的有機(jī)中間產(chǎn)物，還含有上游工藝中產(chǎn)生的有機(jī)雜質(zhì)W及鹽類(lèi)。
[0034] 現(xiàn)有的技術(shù)中，通常直接將二次偶合物還原母液進(jìn)行后續(xù)的二次重氮化反應(yīng)；或 者W加酸加鹽的方式，析出過(guò)濾獲取有機(jī)中間產(chǎn)物后再進(jìn)入后續(xù)的二次重氮化反應(yīng)。
[0035] 但是，上述兩種方法均存在缺點(diǎn)：若不進(jìn)行處理直接進(jìn)入后續(xù)反應(yīng)，那么二次偶合 物還原母液中的有機(jī)雜質(zhì)W及鹽類(lèi)將一同進(jìn)入后續(xù)生產(chǎn)工藝中，雖然產(chǎn)物得率較高，但是 產(chǎn)物的品質(zhì)有影響，尤其是直接耐曬黑G的紫外吸收強(qiáng)度會(huì)明顯降低，從而影響產(chǎn)品在后 續(xù)印染中的使用；若進(jìn)行加酸-加鹽-過(guò)濾處理，雖然產(chǎn)物的品質(zhì)能夠得到保證，但由于有 機(jī)中間產(chǎn)物仍有部分溶解在溶液中，所W，會(huì)顯著降低產(chǎn)品的得率。
[0036] 本發(fā)明采用電滲析處理方法，不僅能夠提高產(chǎn)品的得率，且能減少?gòu)U水排放量。
[0037] 作為優(yōu)選，硫化堿還原反應(yīng)后，應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)二次偶合物還原母液的抑值，使溶液 的抑值在1~12,避免溶液偏堿對(duì)膜造成損害，降低電滲析器的使用壽命W及電滲析的處 理效果；避免溶液偏酸析出產(chǎn)物，堵塞膜孔或降低產(chǎn)率。進(jìn)一步優(yōu)選，還原母液進(jìn)入電滲析 系統(tǒng)前，調(diào)節(jié)抑至7~10。
[0038] 電滲析處理中，選用導(dǎo)電溶液做極液。作為優(yōu)選，所述導(dǎo)電溶液為無(wú)機(jī)鹽溶液，含 鹽濃度為1~IOwt%。
[0039] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述導(dǎo)電溶液為硫酸鋼、氯化鋼、硝酸鋼、硝酸鐘、硫酸鐘、硫酸錠溶 液中的一種或幾種的水溶液，或者是氯化錠、氯化鋼溶液中的至少一種。
[0040] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述導(dǎo)電溶液為鹽濃度2~5wt %的無(wú)機(jī)鹽溶液。
[0041] 電滲析系統(tǒng)中，選用均相離子膜或異相離子膜、半均相離子膜作為電滲析膜。作為 優(yōu)選，本發(fā)明中采用均相膜或半均相膜。
[0042] 電滲析系統(tǒng)包括間歇性處理系統(tǒng)或連續(xù)處理系統(tǒng)。間歇性處理系統(tǒng)采取間歇進(jìn)水 方式，停止進(jìn)水后淡水和濃水在系統(tǒng)中循環(huán)，直至平衡；連續(xù)處理系統(tǒng)采用多級(jí)膜堆串聯(lián)， 連續(xù)進(jìn)水的電滲析系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)處理。
[0043] 本發(fā)明中，淡室進(jìn)二次偶合還原母液，濃室進(jìn)無(wú)鹽水或含鹽量低于0. 1%的水，濃 室溶液和淡室溶液可同向進(jìn)入，也可逆向進(jìn)入。作為優(yōu)選，濃室溶液和淡室溶液逆向進(jìn)入。
[0044] 電滲析過(guò)程中，操作電壓是影響電滲析膜堆中離子遷移速率的關(guān)鍵因素，很大程 度上決定了電滲析淡化與濃縮的效果。為保證溶液中的有機(jī)中間產(chǎn)物與溶液中的鹽徹底分 離，作為優(yōu)選，電滲析處理過(guò)程中，每片膜的電壓不大于2. 5V。
[0045] 電滲析器工作時(shí)，單位膜面積上通過(guò)的電流稱(chēng)為電流密度。運(yùn)行時(shí)，當(dāng)電流密度達(dá) 到一定值時(shí)，界面層離子的遷移速度遠(yuǎn)低于膜內(nèi)離子遷移速度，迫使膜界面處水分子發(fā)生 電離，依靠氨離子和氨氧根離子來(lái)傳遞電流，運(yùn)種膜界面現(xiàn)象稱(chēng)為濃差極化，此時(shí)的電流密 度稱(chēng)為極限電流密度。作為優(yōu)選，所述電滲析處理的電流密度為100~600A/m2。
[0046] 電滲析過(guò)程中的溫度和時(shí)間對(duì)電滲析器中流體的密度W及電阻強(qiáng)度均有影響， 從而影響電流和電壓，所W，作為優(yōu)選，所述電滲析處理的溫度為1~40°C，時(shí)間為30~ 120min〇
[0047]優(yōu)選地，所述硫化堿還原反應(yīng)的溫度為20~40°C，時(shí)間為0. 5~化。
[0048] 作為優(yōu)選，重氮化反應(yīng)過(guò)程中，先向所述混合液中亞硝酸鋼溶液，反應(yīng)1~化；反 應(yīng)溫度為0~10°c。
[0049] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益效果：
[0050] (1)本發(fā)明對(duì)硫化堿還原反應(yīng)后的溶液進(jìn)行電滲析，將溶液中的有機(jī)中間產(chǎn)物和 鹽進(jìn)行分離，不僅能夠保證產(chǎn)品得率，還能減少直接耐曬黑G生產(chǎn)過(guò)程中廢水的產(chǎn)生。
[0051] (2)本發(fā)明對(duì)硫化堿還原反應(yīng)后的溶液進(jìn)行電滲析，獲得的有機(jī)中間產(chǎn)物進(jìn)入后 續(xù)合成工藝中，而剩余的含鹽水通過(guò)蒸發(fā)回收硫酸鋼，或通過(guò)雙極膜回收酸和堿，可重新用 于工業(yè)生產(chǎn)，直接提高產(chǎn)品收率，減少工業(yè)鹽的使用。
【具體實(shí)施方式】 陽(yáng)0巧實(shí)施例1
[0053] 一種直接耐曬黑G的合成工藝，包括W下步驟：
[0054] (1)重氮化反應(yīng)：將對(duì)硝基苯胺和鹽酸按摩爾比1:3依次加入水中攬拌2h，用冰降 溫至0~10°C，W混合溶液的質(zhì)量為基準(zhǔn)，向混合溶液中加入亞硝酸鋼，攬拌反應(yīng)化，獲得 反應(yīng)液I。 陽(yáng)0對(duì) 似酸性偶合（一次偶合）：向反應(yīng)液I中加入溶解好的H酸溶液，偶合反應(yīng)地。
[0056] 做堿性偶合（二次偶合）：在酸性偶合終點(diǎn)后30min內(nèi)，再加入液堿，調(diào)節(jié)反應(yīng)液 I的抑至8. 5~9. 0,攬拌反應(yīng)化，獲得反應(yīng)液II。
[0057] (4)還原反應(yīng)：W反應(yīng)液II的質(zhì)量為基準(zhǔn)，向反應(yīng)液II中加入溶解好的硫化堿溶 液，攬拌反應(yīng)Ih，獲得反應(yīng)液III。
[0058] 反應(yīng)液III中，W反應(yīng)液III的質(zhì)量為基準(zhǔn)，有機(jī)物含量為20%，含鹽量為4%。
[0059] 妨電滲析：向反應(yīng)液III中加入鹽酸，調(diào)節(jié)反應(yīng)液m的抑至8,采用電滲析技 術(shù)對(duì)反應(yīng)液HI進(jìn)行處理，獲得含有機(jī)中間產(chǎn)物的有機(jī)液和含鹽水。電滲析的反應(yīng)條件為： 單片膜的電壓1. 5V，電流密度為600A/m2。電滲析濃室進(jìn)反應(yīng)液，淡室進(jìn)純水，電滲析的極 液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硫酸鋼水溶液。
[0060] 有機(jī)液中鹽含量降至1250mg/L ;含鹽水中含鹽量為13wt%，COD為18mg/L。含鹽 水濃縮結(jié)晶得到的硫酸鋼鹽符合工業(yè)鹽標(biāo)準(zhǔn)，可作為工業(yè)原料，回收到的冷凝液作為電滲 析濃室進(jìn)水。 陽(yáng)06U (6)二次重氮化反應(yīng)：向有機(jī)液中加冰降溫至12°C，W有機(jī)液的質(zhì)量為基準(zhǔn)，向有 機(jī)液中加入亞硝酸鋼W及鹽酸，攬拌反應(yīng)地，獲得反應(yīng)液VI。
[0062]