[发明专利]一种耐强碱性分散染料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种耐强碱性分散染料的制备方法。

背景技术

涤纶纤维的染色加工主要采用弱酸性条件(pH值为4.5～5.5)染色，这是因为现有的大多数分散染料不耐碱性，即分散染料在碱性(如pH值为9～11)条件下不稳定，容易发生变色现象。但分散染料在弱酸性条件下染色，主要存在以下不足之处：

(1)加工流程长，加工用水量高，污染排放量大；

(2)不能去除涤纶纤维内部的低聚物，既影响到产品的手感，又容易在织物表面形成“焦油斑”。

随着涤纶超细纤维或超细复合纤维的出现，为了让超细纤维或超细复合纤维彻底分离(即开纤)，是需要在碱性条件下加工的。如果涤纶超细纤维或超细复合纤维的开纤不完全，会影响到织物的手感和染色的均匀性，再进行二次开纤时，因分散染料的耐碱性较差，会导致染色织物的色泽变化。解决此类问题的关键是制备耐碱性的分散染料，分散染料的耐碱性越高，使用范围就越广。因此，研究制备耐碱性的分散染料具有很好的市场前景。

分散染料一般主要有偶氮结构、蒽醌结构和杂环结构三大类，一般认为杂环结构的分散染料的耐碱性最好，蒽醌结构次之，偶氮结构最差。根据我们的研究，并不是杂环结本身比蒽醌结构或偶氮结构具有更好的耐碱性，引起这种耐碱性的差异主要是取代基引起的，如蒽醌结构或偶氮结构中引入易碱性水解的酯键或酰胺键，则该染料就不具有耐碱性，即在碱性条件下会引起分散染料的色泽或色光发生较大的变化。因此，分散染料结构中的取代基的耐碱性强弱就决定了该染料耐碱性的程度，即取代基的耐碱性越强，分散染料耐碱性就越高。当取代基为苯磺酰基、酰胺基、酯基时，染料的耐碱性就很差，仅能在弱酸或中性条件使用；当取代基为氰基、羟基、醚基时，染料的耐碱性增加，能在弱碱性条件下使用；当取代基为硝基、羰基、氨基时，染料的耐碱性更强。

另外，分散染料在碱性条件下使用时，组成碱性溶液的物质强烈地影响着分散染料的耐碱性，如配制pH为9的碱性染色溶液，当用碳酸钠、碳酸钠/碳酸氢钠配制时，染料具有很好的耐碱性；而直接用氢氧化钠或含氢氧化钠的缓冲溶液配制时，染料的耐碱性就很差，容易引起染料色泽或色光的变化，这是OH-质子化引起的。现有的分散染料很难在有氢氧化钠存在的条件下使用，因此，限制了碱性染色技术的进一步发展。

如果能制备有氢氧化钠存在下的耐强碱性分散染料，就能实现超细涤纶纤维(织物)和超细复合涤纶纤维(织物)的短流程工艺，实现开纤和染色一浴一步法技术。

为了开发有氢氧化钠存在下的耐强碱性分散染料一般可采用耐强碱性的基质材料包合分散染料，这样就能大幅度地提高分散染料的耐碱性。而环糊精是由多个(如6～9个)葡萄糖残基以α-1，4糖甙键连接而成的环状化合物，具有亲水性的外围及疏水性的内腔，在溶液中可与多种有机物形成包合物，是一种较理想的基质包合材料。它不仅具有耐碳酸钠的弱碱性，而且能耐氢氧化钠的强碱性和耐双氧水的氧化性能。目前国内外涉及环糊精包合的研究很多，环糊精根据葡萄糖残基的数量分为α型、β型、γ型和δ型四种。如β-环糊精是由7个葡萄糖残基以α-1，4糖甙键连接而成的环状化合物，具有亲水性的外围及疏水性的内腔，在溶液中可与多种有机物形成包合物。

雍国平等人(雍国平，李光水、郑飞等，β-环糊精包合物的结构研究，高等学校化学学报，2000，21(7)，7-9)研究了β-环糊精与胆固醇、癸二酸和香兰素包合物的结构模型，认为包合物是“头头”排列的“通道型”堆积结构。

β-环糊精可与疏水性分子形成较稳定的包结物，李明时等人(李明时，张帆，β-环糊精的分光光度测定，分析化学，1998，26(7)，912)研究过酚酞分子中的疏水基团可部分进入β-环糊精的疏水空腔中形成包结物，从而使水溶液中的有效酚酞浓度下降。

杨郁等人(杨郁，张国梅，双少敏等，环糊精包合作用及其分子识别功能的研究进展，2003，20(2)，169-177)总结了环糊精与客体分子可以形成二元、三元和多元包合物的包合模式和机理，如氟哌酸与β-环糊精包合的1∶1的β-环糊精和客体的包合，十二烷基硫酸钠与β-环糊精包合的2∶1的β-环糊精和客体的包合，胆红素与β-环糊精包合的1∶2的β-环糊精和客体的包合，α-溴代萘与β-环糊精包合的2∶2的β-环糊精和客体的包合，疏水性骨架较大的胆固醇与β-环糊精包合的1∶3的β-环糊精和客体的包合，叔丁基化合物、-环糊精和芘环包合的2∶2∶1的客体-环糊精-客体的包合。