一种多用途高性能功能型环境友好活性红染料及其制备方法与流程

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种多用途高性能功能型环境友好活性红染料及其制备方法在纤维织品印染中的应用；特别是在棉、麻、纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维或人造棉纤维的浸染、轧染或喷墨印花中的应用。

背景技术：

1、活性染料，是20世纪50年代出现新型水溶性染料，具有色泽鲜艳、应用性能优异、使用方便、适用性强等显著特点，染料分子中含有与纤维素中的羟基和蛋白质纤维中氨基发生反应的活性基团，染色时与纤维生成“染料-纤维”化合物，被广泛应用于纤维素纤维；丝绸、黏胶纤维的染色和印花。

2、红色活性染料作为三原色之一，是重要的活性染料之一。目前市场上的红色商品染料，如c.i.活性红195，在纤维素纤维上染色可以获得鲜艳的红色，但是这类染料存在溶解度低、耐盐碱性差、匀染性重现性差、提升性偏低、固色率只85％左右，难以适用于棉、麻、聚酰胺混纺纤维多种面料的低盐、小浴比染色、低尿素印花、尤其突出适用于冷轧堆轧染、制备数码喷墨印花。

3、进入21世纪，由于环境生态制约和经济因素，对活性染料的生产制备、上色率、固色率、色牢度、尤其是适用于纺织品低盐、小浴比染色、低尿素印花、冷轧堆轧染、制备数码喷墨印花的性能，以及染色废水的要求越来越高。

4、红色活性染料，是活性染料重要色调，如何能够提高溶解度、耐盐碱性、匀染性重现性、提升性、适用于棉、麻、聚酰胺混纺纤维多种面料的低盐、小浴比染色、低尿素印花、尤其突出适用于冷轧堆轧染、数码喷墨印花更多应用功能；并且能应用于更广泛的功能性纺织品材料，是一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种多用途高性能功能型环境友好活性红染料，该染料具有较高的溶解度，良好的固色率、耐盐碱稳定性、色牢度，染色后稳定性高，色光鲜艳，可以广泛应用于棉、麻、纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维或人造棉纤维织品的浸染、轧染和喷墨印花中，而且生产成本低，可以大规模推广应用。

2、本发明的另一目的是提供一种上述活性红染料的制备方法。

3、本发明的第三个目的是提供上述活性红染料在纤维织品印染中的应用，特别是在棉、麻、纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维或人造棉纤维的浸染、轧染或喷墨印花中的应用。

4、本发明的技术方案如下：

5、式i所示的活性红染料，

6、

7、其中，

8、r1代表h、so3m、c1-c4烷基或c1-c4烷氧基；

9、r2代表h、so3m、c1-c4烷基或c1-c4烷氧基；

10、环a代表苯基或萘基；

11、r3代表h、so3m、c1-c4烷基或c1-c4烷氧基；

12、r4代表so2ch2ch2oso3m或so2ch2ch2；

13、m代表h、na或k。

14、对于本发明而言，在一种优选方案中，r1代表h、so3na、甲基、乙基甲氧基或乙氧基。

15、在一种更优选方案中，r1代表h或so3na。

16、对于本发明而言，在一种优选方案中，r2代表h、so3na、甲基、乙基甲氧基或乙氧基。

17、在一种更优选方案中，r2代表h或so3na。

18、对于本发明而言，在一种优选方案中，r3代表h、so3na、甲基、乙基甲氧基或乙氧基。

19、在一种更优选方案中，r3代表h、so3na或甲氧基。

20、在一种优选方案中，m代表na或k。

21、在一种更优选方案中，m代表na。

22、对于本发明而言，式i所示的活性红染料，可以选自以下化合物，但不局限于下列化合物之一：

23、

24、

25、

26、

27、

28、

29、

30、

31、本发明还提供了式i所示的活性红染料的制备方法，合成路线如下：

32、a)当r4代表so2ch2ch2oso3m时，其合成路线如下:

33、

34、

35、b)当r2代表so2ch2ch2时，其合成路线如下:

36、

37、其中，m代表na或k。

38、在一种优选方案中，上述式i所示的活性红染料的制备方法，它包括以下步骤：

39、a)当r4代表so2ch2ch2oso3m时，其合成路线如下:

40、(1)化合物1溶于碱性溶液中，调节其ph值至5.5-6.8，加入至化合物4的水溶液中，在温度为0-5℃的条件下，进行一次缩合反应制备化合物ii-1，得到一次缩合液i；

41、(2)将化合物3分散于水中，加入盐酸，待混合均匀后，将得到的混合液的温度调节至0-5℃，再加入亚硝酸钠，保持温度在0-5℃的条件下进行重氮化反应，得到重氮液i；

42、(3)将步骤(2)中得到的重氮液i与步骤(1)中得到的一次缩合液i混合均匀，调节其ph值至6.0-6.5，在温度为10-15℃的条件下，进行偶合反应制备化合物ii-1a，得到偶合反应液i；

43、(4)化合物4溶于碱性溶液中，调节其ph值至5.5-6.8，加入至化合物2的水溶液中，在温度为0-5℃的条件下，进行一次缩合反应制备化合物ii-2，得到一次缩合液ii；

44、(5)将化合物5分散于水中，加入盐酸，待混合均匀后，将得到的混合液的温度调节至0-5℃，再加入亚硝酸钠，保持温度在0-5℃的条件下进行重氮化反应，得到重氮液ii；

45、(6)将步骤(5)中得到的重氮液ii与步骤(4)中得到的一次缩合液ii混合均匀，调节其ph值至6.0-6.5，在温度为10-15℃的条件下，进行偶合反应制备化合物ii-2a，得到偶合反应液ii；

46、(7)将步骤(3)中得到的偶合反应液i和步骤(6)中得到的偶合反应液ii混合均匀，加入羟乙基乙二胺，调节其ph值至6.5-7.5，在温度为40-50℃的条件下，进行二次缩合反应，得染料成品溶液，干燥，得到式i所示的活性红染料；

47、b)当r2代表so2ch2ch2时，它包括如下步骤：将步骤7)中所得染料成品溶液中，加入碱性溶液调节其ph值至8.5-9.5，于温度为20-30℃的条件下，进行水解反应，所得反应液进行干燥，得到式i所示的活性红染料。

48、本发明可以根据需要，采用适当的酸、碱或盐(例如盐酸、纯碱)来调节溶液的ph值。

49、在步骤a)中：

50、在一种优选方案中，在步骤1)中，碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液、氢氧化钾溶液或碳酸氢钾溶液。

51、在一种优选方案中，在步骤1)中，化合物1与化合物2的摩尔比为1:1.1-1.5，优选为1:1.2。

52、在一种优选方案中，在步骤4)中，碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液、氢氧化钾溶液或碳酸氢钾溶液。

53、在一种优选方案中，在步骤4)中，化合物4与化合物2的摩尔比为1:1.1-1.5，优选为1:1.2。

54、一种染料组合物，它以上述活性红染料为活性组分，辅以染料领域中的助剂。本发明活性红染料所制成的染料成品可以以固体颗粒、粉末或者溶液存在。活性组分可以仅仅包括一种上述活性红染料，也可以包括两种或者以上活性红染料。染料领域中的助剂包括但不局限于商业染料中常见的助溶剂、耐碱剂fsn、防尘剂(例如聚氧乙烯醚油酸酯混合物)、填充剂、元明粉、稳定剂或电解质盐类等，其中电解质盐类，如氯化钠、氯化钾、硫酸钠或硫酸钾。

55、本发明所公开的活性红染料可以应用于纤维织品印染中，特别是在棉、麻、纤维素纤维、聚酰胺纤维、蛋白质纤维或人造棉纤维的浸染、轧染或喷墨印花中的应用。

56、采用本发明的技术方案，优势如下:

57、本发明提供一种多用途高性能功能型环境友好活性红染料，解决了现有活性红染料溶解度低、耐盐碱性差、匀染性和重现性差、固着率提升性偏低的常有使用缺陷，难以适用于低盐、小浴比染色和低尿素印花，以及染色后容易出现色花、沾色、水洗牢度和湿处理牢度差等问题，具有较高的溶解度，良好的固色率、耐盐碱稳定性、色牢度，染色后稳定性高，色光鲜艳，可以广泛应用于棉、麻、纤维素纤维、蛋白质纤维或人造棉纤维织品的浸染、轧染和喷墨印花中，而且生产成本低，可以大规模推广应用。