一步法制备kn系列活性黑染料的制作方法
技术领域：
本发明属于精细化工活性染料制备领域，特别是涉及一种通过一步法化学反应制取KN系列活性黑染料的生产工艺。
现有KN系列活性黑染料的制备，通常是用活性黑和活性橙两种染料，按照不同的配比，混和后制成的。因此传统的制备方法，第一步要分别制备两种染料一活性黑与活性橙。如
图1所示，制备活性黑染料要经过配料1，重氮反应2，偶合反应3，喷干工序4，干粉工序5等步骤;而制备活性橙染料则要经过配料6，配料9，缩合反应10，重氮反应7，偶合反应8，盐析工序11，压滤12，烘燥13，磨粉14等多道工艺。在上述两种染料制成后，还要进行第二步混和。即根据不同需求，不同色光，选择相应的配比，用物理机械方法完成两种染料的混和，经混和工艺15，成品16两道工序后，才能最后制成符合标准的成品KN系列活性黑染料。所以用传统的“二步法”制备KN系列活性黑染料，需要两套设备，两套工艺，十几步工序，不但生产周期长，后处理麻烦，而且劳动强度高，生产效率低。特别是在制备活性橙原料时的压滤工序12，其滤液是有色含盐污水，会造成对环境的污染，必须用大量专门处理设备进行废液处理。
本发明的目的，是要提供一种改进的KN系列活性黑染料生产工艺，将两套设备，两套不同的工艺，“二步法”制备的传统方法简化成一套设备，一套工艺，一个连续、循序化学反应制备的“一步法”工艺流程，达到简化制备工艺，减少生产设备，缩短周期，提高生产效率，降低成品成本，减轻劳动强度，消除生产过程中废液污染的效果。
本发明根据KN系列活性黑染料传统制备方法中活性黑和活性橙两种染料，具有相同的重氮组份，物料和配比也相同的情况，将工艺中配料1和配料6，两个过程相互合并;根据两种染料在制备过程中，重氮、偶合反应进行的次序相同，反应条件相近，H酸和缩合反应生成的缩合物与重氮反应的产物重氮盐之间的反应可以依次循序、连续进行，而对反应结果毫无影响的情况。将重氮反应2和重氮反应7，偶合反应3与偶合反应8两两合并，使活性黑和活性橙两种染料制备的化学反应和产物的混合在一个化学反应过程里依次、循序一起加以完成，形成“一步法”制备KN系列活性黑染料的新工艺。为了满足KN系列活性黑染料不同色光配比的不同要求，在化学反应开始前，就将原料按不同的配比配制好。并根据品种对活性黑和活性橙染料的比例要求，分别配制好相应的H酸和缩合反应物料，以保证产品的色光和乌黑度能符合要求。同时，为防止反应过程中产生的水解现象，本发明工艺还在偶合反应中添加了稳定剂，保障“一步法”工艺各步化学反应的顺利进行。
图1为KN系列活性黑染料传统的制备工艺流程简图。
图2为“一步法”制备KN系列活性黑染料的工艺流程简图。
下面结合附图，详细介绍本发明工艺实施的过程和各项细节。
如图2所示，本发明工艺主要由H酸配料17，重氮反应配料18，缩合反应配料19，缩合反应20，重氮反应21，偶合反应22，喷干工序23，包装工序24等8个步骤组成。本发明工艺过程如下H酸配料17;根据所需品种的色光要求，确定H酸的数量。
重氮反应配料;根据所需KN系列染料活性黑产品的重量，配制相应数量的反应物料。反应物料主要有含β硫酸酯乙基砜基的苯胺衍生物、盐酸或硫酸、亚硝酸钠，各物料之间的配比为含β硫酸酯乙基砜基的苯胺衍生物12-35%
盐酸或硫酸25-65%亚硝酸钠16-40%缩合反应配料19;缩合反应配料包括三氯聚氰和丁酸。两种物料应符合下列配比三氯聚氰35-60%;丁酸30-55%;
由于本发明工艺中活性黑和活性橙两种染料的基本原料都是由重氮反应后生成的重氮盐。实际上，KN系列活性黑染料是H酸与重氮盐偶合反应的活性黑酸性偶合物，在碱性条件下与缩合物一起和重氮盐进行偶合反应的产物。所以，制成不同品种KN系列的活性黑染料的不同色光，实质上是由重氮反应物料、H酸，缩合反应物料的数量和配比决定的。它们的配比应符合下列范围重氮反应物50-66%;缩合反应物5-25%;H酸20-50%;
缩合反应20;将缩合反应配料19工序配制的物料，放入化学反应锅，将PH值控制在2～7的范围内，反应温度控制在25℃以下，反应开始后3-4小时，缩合反应进行完全。反应结果生成缩合物。
重氮反应21;将重氮反应配料18工序配制的物料，逐样放入化学反应锅，反应的温度应调整在25℃以下，重氮反应结束，其生成物为重氮盐。此反应可在常压下进行。
偶合反应22;本工序实际包括两个先后进行，分别偶合的化学反应。首先是加入H酸，在酸性条件下进行生成活性黑酸性偶合物的酸性偶合反应;然后是加入缩合物，在碱性条件下进行的生成活性橙和黑最终生成KN系列活性黑染料。这两个反应的工艺条件如下酸性偶合反应PH＜4温度低于25℃偶合时间为2个多小时。H酸与部分重氮盐偶合成活性黑酸性偶合物。从重氮反应开始至酸性偶合反应结束的时间共约3个多小时，与缩合反应的时间相仿而将这两个反应同步衔接，使碱性偶合反应得以连续进行。
碱性偶合反应PH＜11温度低于25℃偶合时间3小时。反应最终生成KN系列活性黑染料。由于此反应必须在碱性条件下进行。所以在这部分反应开始进行时，还必须同时投入碱剂。碱剂包括氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钙、醋酸钠、氨水、小苏打、磷酸盐等物料。
为防止生成的活性染料水解，在这部份反应中还必须同时加入稳定剂。稳定剂应包括醋酸钠、尿素、磷酸盐、六偏磷酸钠等，其重量应占反应物总量的20%左右。这样便可充分保障活性黑染料的生成。
碱性偶合反应开始时，化学反应锅内部份重氮盐、活性黑酸性偶合物与投入的缩合物进行偶合，最终生成KN系列活性黑染料液。其含固率约占30%以下。
喷干工序23将偶合反应生成的KN系列活性黑染料液导入喷雾干燥器处理后形成KN系列活性黑染料粉状颗粒，按照产品的质量要求进行标准化处理，包装后形成产品。
同KN系列活性黑染料传统制备工艺相比，本发明工艺的最大特点在于将原生产活性黑和活性橙两种染料的化学反应过程及其混和的物理机械过程的“两步法”工艺，改进成一个连续的循序进行的一系列化学反应过程中一起实现染料的制备和混和的“一步法”工艺。从而把原来分别制备两种染料所需的两套设备、两套工艺、十几步工序有机地合并成一套设备、一套工艺过程、几步工序的简单流程，实现了从最初原料的投入到最后成品染液生成的主要化学反应过程中可以在一个化学反应锅内顺序完成，只要经过简单的后处理便能得到产品。大大减少了生产设备，生产周期缩短将近一半，提高了生产效率，降低了成本。由于在整个制备过程中除少量气体逸出外，没有任何废液排出，所以从根本上排除了中间产物的污染，省去了废液的“三废”处理工艺，较大的提高了经济效益。用“一步法”工艺制成的KN系列活性黑染料，在产品的乌黑度、色光强度、吸固率、溶解度、坚牢度导指标，经检验，均与国外同类产品Rifazol、BlackGRConc接近或相同，在成品粉剂色调方面的均匀性指标，还大大超过了国外同类产品。
下面提供两个实施例实施例1取重氮反应物的配比为含β硫酸酯乙基砜基的苯胺衍生物19.6-24.4%，盐酸或硫酸49-58%，亚硝酸钠21.5-27%;
缩合反应物的配比为丁酸42.3%，三氯聚氰57.7%;
重氮反应物、H酸、缩合反应物料之间的配比为重氮反应物64.2%，缩合反应物7.4%，H酸28%;
使用上述配方，按照前述工艺步骤和条件，最终制成活性黑染料KN-GR产品，经用户使用鉴定性能符合该产品的各项指标要求，达到国外同类产品SYNZOIBlackHF-GR的质量水平，在成品粉剂色调方面的均匀性指标还优于国外同类产品。
实施例2，重氮反应物配比、缩合反应物配比均与实施例1相同，取重氮反应物、缩合反应物，H酸配比为重氮反应物64%，缩合反应物9%，H酸27%;
按照前述工艺步骤和条件，制成KN-G2R活性黑染料，经用户使用后鉴定，效果同传统工艺制备的此品种活性黑染料相同，达到国外同类产品RifazolBlackGR-CONC的各项指标水平，成品在粉剂色调方面均匀性指标上还超过了国外同类产品。
权利要求
1.一种KN系列活性黑染料制备工艺，包括重氮反应配料，H酸配料，缩合反应配料，缩合反应，重氮反应，偶合反应，喷干、包装等工序。其特征在于该活性黑染料的制备和混和是在一个连续，循序进行的缩合、重氮、偶合化学反应的过程中一步完成的。
2.如权利要求1所述的一种KN系列活性黑染料制备工艺，其特征在于产品的色光及乌黑度是由投入H酸的数量与重氮反应物、缩合反应物之间的配比决定的。它们的配比范围为H酸20-50%;重氮反应物50-60%;缩合反应物5-25%;
3.如权利要求1所述的一种KN系列活性黑染料制备工艺，其特征在于缩合反应物应包括三氯聚氰、丁酸;它们之间的配比应符合三氯聚氰35-60%;丁酸30-50%。反应的温度必须低于25℃，PH值必须控制在2-7的范围内，反应时间为3-4小时，产物为缩合物。
4.如权利要求1所述的一种KN系列活性黑染料制备工艺，其特征在于重氮反应物应包括含β硫酸酯乙基砜基的苯胺衍生物，盐酸或硫酸、亚硝酸钠，它们的配比为含β硫酸酯乙基砜基的苯胺衍生物12-35%;盐酸或硫酸25-65%;亚硝酸钠16-40%;反应的温度必须低于25℃，压力为常压，反应时间1小时，反应生成重氮盐。
5.如权利要求1所述的一种KN系列活性黑染料制备工艺，其特征在于偶合反应是由先在酸性条件下进行的H酸与重氮盐生成的活性黑酸性偶合物的酸性偶合反应和后在碱性条件下进行的重氮盐与缩合物，活性黑酸性偶合物生成KN系列活性黑染料的碱性偶合反应两个部份反应所构成。酸性偶合反应条件PH＜4 温度低于25℃ 反应时间2小时碱性偶合反应条件PH＜11 温度低于25℃ 反应时间3小时
6.如权利要求5所述的一种KN系列活性黑染料制备工艺中的碱性偶合反应阶段，其特征在于该反应中必须添加碱剂和稳定剂。碱剂包括氢氧化钠，氢氧化钙，碳酸钠，碳酸钙，醋酸钠，氨水，小苏打，磷酸盐等，以将PH值控制在小于11的范围为度。稳定剂包括醋酸钠，尿素，磷酸盐，六偏磷酸等，其数量应占反应物总量的20%。
7.如权利要求5所述的一种KN系列活性黑染料制备工艺偶合反应工序，其特征在于反应结束生成的KN系列活性黑染液，其含固率为30%以下，经喷雾干燥工序处理后，即形成粉状成品，包装处理后即成KN系列活性黑染料的产品。
全文摘要
本发明涉及一种KN系列活性黑染料制备工艺。其特征是将传统的通过化学反应分别制取活性黑和活性橙染料然后混合成产品的“两步法”工艺，简化成一个在连续、循序进行的化学反应过程中同时实现染料的制备和混合的“一步法”工艺。该工艺通过控制反应物的配比决定产品的色光及乌黑度，通过控制反应衔接时间、温度、pH等条件，使反应进行完全，并无废液产生。为保证产品质量，还添加稳定剂，使其达到国际同类产品水平。
文档编号C09B62/00GK1032177SQ88105579
公开日1989年4月5日 申请日期1988年9月15日 优先权日1988年9月15日
发明者朱月英, 王师兴, 王荣宝, 林伟英, 李道钧, 葛杏龙, 陈维康 申请人:上海染料化工八厂
文档序号 :
【 3760629 】
技术研发人员：朱月英,王荣宝,林伟英,李道钧,葛杏龙,陈维康
技术所有人：上海染料化工八厂
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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