活性黃M-3RE的工藝優(yōu)化及應(yīng)用研究.pdf

1、活性染料是一類能與纖維通過化學(xué)反應(yīng)生成共價鍵的反應(yīng)性染料，具有色譜齊全、色澤鮮艷、勻染性好、工藝簡便、價格便宜等諸多優(yōu)點。它不僅用于纖維素纖維織物的染色和印花，而且在蛋白質(zhì)等纖維織物的應(yīng)用上也迅速擴大。近年來，隨著人們生活水平的日益提高、健康意識的不斷增強以及人們對染色織物品質(zhì)和類別要求的提高，甚至更加青睞棉、麻、蠶絲等天然纖維，而上染這些天然纖維的主要染料品種為活性染料，使得活性染料成為當(dāng)今最重要的染料類別之一。
　　 衡量活

2、性染料應(yīng)用的重要指標(biāo)有:染料的溶解性、擴散性、直接性、反應(yīng)活潑性和染色牢度、固色率、提升力、配伍性等，同時人們環(huán)保意識的加強和對產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益提高，使得相對染色性能好、環(huán)保的活性染料更成為當(dāng)今活性染料的研究重點。
　　 活性黃M-3RE是一個以一氯均三嗪和乙烯砜硫酸酯為活性基團的雙活性基活性染料，是M型染料的主要三原色品種之一，在雙活性基活性染料中具有重要地位。在工業(yè)生產(chǎn)中，M-3RE的生產(chǎn)工藝較穩(wěn)定成熟，使用量大、范圍廣，

3、并且可以與活性黑KN-B進行復(fù)配，形成超級黑染料，市場需求量大。雖然活性黃M-3RE有如此高的應(yīng)用價值，但是其在生產(chǎn)和應(yīng)用中還存在一些問題，如活性黃M-3RE合成產(chǎn)率偏低，染料相對強度不高，染料的利用率低;副產(chǎn)物雜質(zhì)有機廢水難于治理，增加了能源的消耗，降低了環(huán)保性;同時反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低影響了色光，使得染料色光偏紅，對后續(xù)的商品化加工技術(shù)也造成一定的影響，制約該產(chǎn)品在市場上的競爭力。
　　 造成活性黃M-3RE產(chǎn)率偏低，染料相對強度不

4、高，染料的利用率低的主要原因:是由于在合成活性黃M-3RE的過程中主產(chǎn)物含量低，副產(chǎn)物高。造成主產(chǎn)物含量低，副產(chǎn)物含量高的主要原因是:反應(yīng)過程中，重氮鹽可以在偶合組分氨基的鄰位或?qū)ξ挥H電取代，對位取代物量多，則主產(chǎn)物含量高;鄰位取代物量多，則副產(chǎn)物含量高。
　　 本課題來源于泰興市錦雞染料有限公司，是學(xué)校和企業(yè)合作的項目。活性黃M-3RE是錦雞生產(chǎn)的主要品種之一，目前存在產(chǎn)率不高，染料色光偏紅等問題?；谝陨峡紤]，本文從工藝改進

5、，添加適當(dāng)助劑（如非離子、陰、陽離子、非/陰離子表面活性劑;弱酸鹽等）等方法旨在提高活性黃M-3RE生產(chǎn)過程中主產(chǎn)物含量，降低副產(chǎn)物含量，進而提高活性黃M-3RE在工業(yè)生產(chǎn)實際應(yīng)用中的染料相對強度，染料的產(chǎn)率，減少副產(chǎn)物雜質(zhì)及生產(chǎn)過程中的能源的消耗，改善染料色光。具體的實驗方案如下:
　　 (1)通過優(yōu)化重氮偶合反應(yīng)條件，如K酸與NaNO2摩爾比、K酸與間脲基苯胺摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)pH和反應(yīng)時間提高對位偶合物的含量，降低鄰位

6、偶合物的含量。
　　 (2)選擇合適的添加劑來提高對位偶合產(chǎn)物的含量，選擇的助劑有非/陰離子表面活性劑:TF-403、TF-201、TF-204(傳化助劑);非離子表面活性劑:PEG-400、600、800;陰離子表面活性劑:十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉;陽離子表面活性劑:YZ-1、YZ-2、YZ-3(傳化助劑);弱酸鹽:磷酸鈉、醋酸鈉、碳酸鈉。
　　 (3)改進一次縮合和二次縮合工藝條件（反應(yīng)溫度、

7、反應(yīng)pH值和反應(yīng)時間等），提高染料的相對強度。
　　 通過以上實驗，結(jié)果表明:
　　 (1)通過優(yōu)化重氮偶合條件使對位偶合物含量從80.2％（錦雞指標(biāo)）提高到83.4％，提高了約3％;鄰位偶合物含量從15.8％（錦雞指標(biāo)）降低到13.7％，降低了約2％。
　　 (2)通過添加助劑醋酸鈉使對位偶合物含量從83.4％提高到86.4％，提高了約3％，鄰位偶合物含量從13.7％降至10.6％，降低了約3％。
　　

8、 通過實驗的篩選，發(fā)現(xiàn)非/陰離子表面活性劑(TF-403、TF-201、TF-204);非離子表面活性劑(PEG-400、600、800);陰離子表面活性劑（十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉）;陽離子表面活性劑(YZ-1、YZ-2、YZ-3)對提高對位偶合物含量，降低鄰位偶合物含量效果不明顯。
　　 (3)一次縮合和二次縮合使染料的相對強度從95％（錦雞指標(biāo)）提高到107％，提高了約12％，且測得a值約0.1。<