生产还原直接黑BCN原染料的方法

摘要

生产还原直接黑BCN原染料的方法，工艺步骤为：a.BO在非有机溶剂、非无机酸中溴化，得到溴化紫蒽酮；b.固相反应，溴化紫蒽酮与1-氨基蒽醌在催化剂、缚酸剂的作用下，发生缩合反应，得到还原直接黑BCN染料粗品；c.粗品经酸化除杂，得还原直接黑BCN原染料。本方法在BO溴化过程中，不用任何有机溶剂或无机酸，仅在水中添加氧化剂，就可以完成。并且溴化反应速度快。其次，缩合反应不需要任何溶剂，在固相器中加热即可完成，非常安全、环保。第三，粗染料经过酸化除铜，重金属含量达到ETAD要求。

权利要求

1.生产还原直接黑BCN原染料的方法，其特征在于步骤为，以质量份计：a、溴化紫蒽酮的制备：向14份水中加入1份还原深蓝BO滤饼，打浆均匀后，加入0.3～

0.5份氯酸钠，0.4～1.4份溴素，升温至70～100℃，保温2～6小时，温度80℃蒸馏回收溴素，蒸完，降至室温、过滤、洗涤至中性，得溴化紫蒽酮；

b、粗染料的制备：固相反应：加入15～20份溴化紫蒽酮、10～13份1-氨基蒽醌、1～

3份铜催化剂、3～10份纯碱，升温至120～130℃脱水，再升温至210～260℃，保温2～

5小时，降温至100℃以下，出料，水煮后得粗品染料；

c、还原直接黑BCN原染料的制备：1份粗品染料，1～3份强酸在10份水中打浆，升温至70～95℃，保温5小时，过滤，得到还原直接黑BCN原染料，所用的强酸为盐酸或98wt.%的硫酸。

2.根据权利要求1所述的生产还原直接黑BCN的方法，其特征在于步骤a中，溴化反应的最适宜的温度为80～95℃。

3.根据权利要求1所述的生产还原直接黑BCN的方法，其特征在于步骤b中，固相反应最适宜的温度为230～240℃。

4.根据权利要求1所述的生产还原直接黑BCN的方法，其特征在于步骤b中，固相反应所用的催化剂是铜粉、氧化铜或氯化铜。

说明书

生产还原直接黑BCN原染料的方法

技术领域

[0001] 本发明属于染料技术领域，涉及蒽醌型还原染料的制备方法，尤其涉及一种还原直接黑BCN的生产方法。

背景技术

[0002] 随着人们生活水平的不断提高，对服装的要求，也由以前的耐用，转变为安全、环保、舒适、美观；对染料的要求也越来越高。还原染料因为适用于天然纤维素纤维(蚕丝、棉)的染色，而且安全、环保，成为时尚的首选。

[0003] 黑色还原染料是还原染料中最重要、用量最大的品种，其中最重要的黑色品种——还原直接黑RB(CASNo.1328-25-2)

[0004]

[0005] 还原直接黑RB用于棉纤维的染色，匀染性和亲和力均好，能直接染得黑色。也适用于棉布的印花。还用于染黏胶纤维、蚕丝和维棉织物以及用于涤棉、涤黏织物染黑色和深灰，得色均匀。

[0006] 其制备工艺为：以还原金橙G(C.I59700)为主要原料，首先将其溴化，然后在乙酸钠和氧化铜存在下，与1-氨基蒽醌和氨基紫蒽酮缩和即得产物。经过滤，干燥得成品。

[0007] 该生产工艺复杂，消耗高，污染严重，得色量低，遇水易变红等等弊端日渐显现，再加上环保法规的日益严格，越来越不能满足市场需求和社会需求。

[0008] 为了解决这一问题，开达公司研发了各项性能优异的还原染料——还原直接黑BCN，以代替还原直接黑RB。还原直接黑BCN是一只新的还原染料，它不含芳香胺也不会分解出芳香胺，不含多氯联苯，重金属含量达到ETAD标准，是一只环保型的染料。还原黑BCN具有优异的染色牢度，特别是它的日晒牢度、摩擦牢度和氯漂牢度均好。还具有遇湿和熨烫变色小的特点。是其它黑色还原染料无法比拟的。还原直接黑BCN能够用于棉织物的浸染、轧染、印花，特别适合于悬浮体轧染。浸染时最宜用甲法，染色时加入纯碱，可以使染料的得色量得到较大的提高。还原直接黑BCN是一只高浓度染料，可以染制深黑色或浅灰色，也可以与其它还原染料拼混使用。

[0009] 还原直接黑BCN的工艺路线为：1、还原深蓝BO与溴素反应生成溴化紫蒽酮。2、溴化紫蒽酮与1-氨基蒽醌缩合得还原直接黑BCN染料粗品3、粗品经酸化得还原直接黑BCN原染料。

[0010] 原工艺路线存在如下问题：(1)溴化紫蒽酮的合成问题：BO溴化传统的工艺是在浓硫酸、氯磺酸或硝基苯中进行。因硝基苯剧毒，有致癌和坏血性，已逐渐被淘汰；浓硫酸遇水大量放热，可发生沸溅，与易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧；氯磺酸助燃，具强腐蚀性、强刺激性，反应结束需要用大量的硫酸分解，结果又会产生大量的硫酸和盐酸，对环境保护相当不利。(2)溴化紫蒽酮与1-氨基蒽醌缩合的问题：传统工艺是在硝基苯中完成的。该反应不仅毒害大，而且能耗高。(3)重金属含量问题：传统工艺不经过酸化除铜，仅仅水煮，铜含量超过ETAD限定标准。

发明内容

[0011] 解决的技术问题：针对上述技术缺陷，本发明提供一种生产还原直接黑BCN原染料的方法，本方法在BO溴化过程中，不用任何有机溶剂或无机酸，仅在水中添加氧化剂，就可以完成。并且溴化反应速度快。其次，缩合反应不需要任何溶剂，在固相器中加热即可完成，非常安全、环保。第三，粗染料经过酸化除铜，重金属含量达到ETAD要求。

[0012] 技术方案：生产还原直接黑BCN原染料的方法，步骤为以质量份计：

[0013] a、溴化紫蒽酮的制备：向14份水中加入1份BO滤饼，打浆均匀后，加入0.3份氯酸钠，0.7份溴素，升温至70～100℃，保温2～6小时，升温至80℃，蒸馏回收溴素，蒸完，降至室温、过滤、洗涤至中性，得溴化紫蒽酮；

[0014] b、粗品染料的制备：固相反应：加入15～20份溴化紫蒽酮、10～13份1-氨基蒽醌、1～3份铜催化剂、3～10份纯碱，升温至120～130℃脱水，再升温至210～260℃，保温2～5小时，降温至100℃以下，出料，水煮后得粗品染料；

[0015] c、还原直接黑BCN原染料的制备：1份粗品染料，1～3份强酸在10份水中打浆，升温至70～100℃，保温5小时，过滤，得到还原直接黑BCN原染料。

[0016] 步骤a中，溴化反应的最适宜的温度为80～95℃。

[0017] 步骤b中，固相反应最适宜的温度为230～250℃。

[0018] 步骤c中，酸化除杂的所用的强酸为盐酸或98％wt的硫酸，最适宜反应温度为80～90℃。各步反应方程式如下：

[0019] 溴化：

[0020]

[0021] 缩合

[0022]

[0023] 有益效果：

[0024] 1、溴化在水中，而不是在硝基苯或氯磺酸、浓硫酸中进行，不仅节约原材料，而且安全、环保、节能、降耗；

[0025] 2、缩合采用固相反应，不用任何溶剂，摒弃以剧毒、高沸点的硝基苯作溶剂的传统工艺，减少了有毒、有害气体的排放；对现场环境、操作人员的身体健康有利；节约大量能源，具有很好的经济和社会效益；

[0026] 3、酸化除重金属，提升产品品质，改善染料色光及应用性能，使之达到ETAD标准，为产品顺利出口欧美创造了有利条件。

附图说明

[0027] 图1为本发明的合成工艺路线图；

[0028] 图2为染色K/S曲线，横坐标为吸收波长，单位nm，纵坐标为K/S值。

具体实施方式

[0029] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应申明，这些实施例仅用于说明发明而不用于限制本发明的范围。

[0030] 实施例1

[0031] 在250mL三口烧瓶(装温度计、回流冷凝器，冷凝器内通入冷冻盐水，上附排气管及尾气吸收装置，以排除生成的HBr等酸性气体)中加入水210g，开启搅拌，加入还原深蓝BO 15g，打浆2小时，加氯酸钠4.5g，溴素10.5g，升温至70～100℃，在70～100℃温度下搅拌5小时。蒸馏回收溴素，降温至50℃，过滤、洗涤至中性，干燥得溴化紫蒽酮，收率以紫蒽酮计为130％。产品经检测其溴含量为25.89％(理论为26.1％)。产品染棉为红光海军蓝色。

[0032] 实施例2

[0033] 在500mL三口烧瓶(装温度计、回流冷凝器，冷凝器内通入冷冻盐水，上附排气管及尾气吸收装置，以排除生成的HBr等酸性气体)中加入水350g，开启搅拌，加入25g BO滤饼打浆2小时，加氯酸钠7.5g，溴素17.5g，升温至70～100℃，在70～100℃温度下搅拌6小时。蒸馏回收溴素，降温至50℃。过滤、洗涤至中性，干燥得溴化紫蒽酮，收率以紫蒽酮计为132％。产品经检测其溴含量为26.32％(理论为26.1％)。产品染棉为红光海军蓝色。

[0034] 实施例3

[0035] 利用固相反应，加入实施例1中得到的溴化紫蒽酮15g，1-氨基蒽醌13g，纯碱8g，氧化铜1g，混合搅拌半小时，升温至120～130℃，脱水1小时，继续升温至230～260℃，保温5小时。降温至60℃以下，出料，得到38g染料粗品。

[0036] 将得到的粗品加入600mL水中，煮沸1小时，降温，过滤，洗涤至中性，干燥，得到28g干品。

[0037] 实施例4

[0038] 利用固相反应，加入实施例2中得到的溴化紫蒽酮20g，1-氨基蒽醌13g，纯碱8g，氯化铜1.1g，混合搅拌半小时，升温至120～130℃，脱水1小时，继续升温至230～260℃，保温6小时。降温至60℃以下，出料，得到40g染料粗品。

[0039] 将得到的粗品加入600mL水中，煮沸1小时，降温，过滤，洗涤至中性，干燥，得到30g干品。

[0040] 实施例5

[0041] 搅拌下，将实施例4中得到的染料干品20g，加入到200mL水中打浆，并加25g98％wt的硫酸升温到90℃，保温5小时，降温到50℃，过滤、洗涤至中性。烘干，得18g还原直接黑BCN原染料。

[0042] 实施例6(应用实例)

[0043] 在300mL陶瓷染缸中加入0.05g实施例5中的原染料，2mL 5％wt拉开粉溶液，1mL乙醇，加入含保险粉0.85g、NaOH1.1g的还原液200份，升温至60℃，还原15分钟，加入5g棉织物，在60℃染色45分钟。将织物洗涤，空气氧化，用0.5％wt皂液皂煮15分钟，洗净，晒干，得到黑色染色品。

[0044] 该黑色染色品与还原还原直接黑BCN标准品相比，强度是标准品的100.6％，色光Δa＝0.002，Δb＝0.004，染色K/S曲线与标准品一致(图2)。说明根据本发明的实施例制的染料是还原直接黑BCN，且质量指标符合标准品。