锦纶用活性染料(三原色)的设计开发及性能研究

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随着活性染料的快速发展,活性染料的应用越来越广泛,特别是近年来,活性染料逐渐应用于锦纶纤维上,因其色光鲜艳、染色工艺条件简单、性能优异受到市场好评。国内活性染料虽然产量大,但主要还是应用于棉纤维上,锦纶用染料因国外技术封锁以及专利保护生产很少,主要以进口为主。  本研究根据染料的发色理论设计了锦纶用染料三原色结构及合成方案,其中黄色染料A的最佳工艺为:对氨基苯磺酸0-5℃重氮化,与2,4-二氨基苯磺酸钠偶合温度为10-15℃,pH为酸性(1.5-2.0),对位酯与三聚氯氰缩合温度为0-5℃,浓度为15%-20%,二步缩合温度为45-50℃,pH=6.5-7.0,碱处理条件为温度45-50℃、pH=9.0-9.5;红色锦纶活性染料B的最佳合成工艺为:H酸与三聚氯氰缩合温度为0-5℃、pH值为2.0-2.5,二步缩合N-乙基苯胺的条件为45-50℃、pH=7.0-7.5,对位酯重氮化温度0-5℃,二步偶合最佳温度为10-15℃,最佳pH=6.0-6.5;蓝色锦纶活性染料C的最佳工艺条件为:溴氨酸芳氨化温度80-85℃,催化剂用量为溴氨酸摩尔数的20%最佳,一步缩合三聚氯氰温度5-10℃、pH=3.5-4.0,二步缩合间氨基苯磺酸为5-40℃、pH=6.0-6.5。  本研究对合成的染料A、B、C与市场上锦纶染料三原色标准样品进行比较紫外吸收光谱曲线,染料A较标准样品纯度更高,色光更亮;染料B的色光较标准样品蓝光更大;染料C的色光与标准样品基本一致,但强度要明显高于标准样品。高效液相色谱图分析染料A、B、C的主产物纯度均在90%以上。  另外,在同等染色条件下,将本文合成的染料三原色A、B、C与标准样品进行上染率、牢度等参数的比较,数据表明本文合成的样品均可达到标准样品的质量,可以替代市场上现有的锦纶用染料品种。  本文还研究了锦纶染料三原色A、B、C的上染规律及配伍性,染料的上染速率曲线比较圆滑平缓,能保证在染色过程中染料的均匀上染,且达到上染平衡的时间都比较短,平衡上染百分率比较高,染料在染色温度100℃,50min时基本达到染色平衡,平衡上染率在93%左右。50min后,染料的上染率达到了93-95%。同时研究了染料的配伍性,三只染料在复配后上染一致,配伍性好。  本研究按小试合成工艺条件放火1000倍试验,放大试验合成染料的样品与小试工艺样品质量一致,说明小试工艺条件可以进行工业化生产。
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