[發明專利]一類具有偶氮噻唑結構的適合于超臨界二氧化碳無水羊毛染色的分散染料及其制備方法和染色方法

有效

• 申請號: 201710985292.2
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107828247B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 熊小慶;鄭來久;趙虹娟;閆俊;支偉茹;李飛霞;劉秒;張娟;鄭環達
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: C09B67/38
• 分類號: C09B67/38;C09B67/36;C09B29/042;C09B29/09;D06P1/18;D06P1/94;D06P3/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

本發明提供一類具有偶氮噻唑結構的適合于超臨界二氧化碳無水羊毛染色的分散染料、其制備方法和染色方法，所述染料，具有通式I的結構。該類染料可用于超臨界二氧化碳無水羊毛染色，這類化合物在超臨界二氧化碳中具有一定水平的溶解性，同時利用活性基團和羊毛中的氨基或者羥基進行化學反應，反應產物對超臨界二氧化碳染色裝置無腐蝕性。通式I中：m、n各自為整數；X，Y分別獨立選自為?H，?CN，?CH₃O，?COOCH₃或R₀選自R₁、R₂或R₃；Ar選自Ar₁；

技術領域

本發明涉及染料化學技術領域，具體涉及一類具有偶氮噻唑結構的適合于超臨界二氧化碳無水羊毛染色的分散染料及其制備方法和染色方法。

背景技術

二氧化碳(CO₂)，一類主要的溫室氣體，因為它作為一種氣候變化主要的來源， 故而二氧化碳成為科學關注的焦點。在潛在的經濟效益和環境效益下，需要有更有效 的方法來穩定和利用大氣中或者從工業排放的二氧化碳，當溫度和壓力超過一定的溫 度和壓力后(即31.10℃，7.39MPa)，到達該溫度和壓力時CO₂變成超臨界態，超 臨界CO₂除了毒性低、粘度較低等優點外，他還具有高的擴散性和滲透能力，因此超 臨界CO₂是一種具有重要利用價值的商業和工業溶劑。

自從1988年Schollmeyer將超臨界二氧化碳作為綠色溶劑引入到紡織染色上來，超臨界二氧化碳無水染色技術在紡織領域就被廣泛開發。與傳統水染相比，超臨界CO₂無水染色可克服傳統水染相關的所有經濟與生態的缺點，超臨界CO₂的使用大大降低 了水的使用和能源消耗。目前，用分散染料在超臨界CO₂中對化學纖維染色已取得很 大的進展，而且采用多種方法對染料進行改性，改性后的染料能對天然織物(如棉、 毛)進行染色。最常用的方法是基于天然纖維傳統的水染染色的機制，將分散染料基 團上引入活性基團(一氯均三嗪，二氯均三嗪，一氟均三嗪等)設計合成新型活性分 散染料。例如龍佳杰教授課題組設計合成了三例二氯均三嗪型的活性分散染料(Journal of Cleaner Production,2016,133:746-756.分子結構如下所示)；M.V.Fernandez Cid 等人設計了氟代均三嗪型活性分散染料(Green Chemistry,2005,7(8):609-616.分子結 構如下所示)；A.Schmidt等人也設計了二氯均三嗪型型活性分散染料(Dyes and Pigments,2003,56(1):27-35.分子結構如下所示)，他們分別將這些染料應用于天然纖 維的染色中。從文獻報道中可以看出，適合于超臨界二氧化碳天然纖維染色的染料已 取得了一些成功，但是這些染料仍然具有一些缺點。例如，根據反應原理，利用分散 染料的活性基團與天然纖維的羥基和氨基之間進行S_NAr反應。然而，這些反應的副 產物主要是HCl、HF，這兩種產物對染色設備具有高度腐蝕性。

幾種已被報道的活性分散染料的分子結構

羊毛纖維，是重要的天然蛋白質纖維，由于其具有優良的特性，如彈性、保暖、 抗靜電、和去污能力，羊毛受到廣大客戶的高度關注。作為角蛋白纖維，羊毛是一種 半結晶的高分子蛋白質，由18種以上氨基酸組成，因此氨基酸殘基排列在羊毛的聚合 物鏈、分子的凝聚力以及分子內二硫鍵的形成方面起到重要的作用。在傳統水染技術 中，羊毛染色主要采用的是酸性染料、媒介染料以及活性染料三大類，然而，這些染 料在超臨界CO₂中極為不溶，因此研究分散類染料衍生物在超臨界CO₂中對羊毛染色 具有重要的意義。

發明內容