[发明专利]由三苯甲烷染料制备中的氧化产物制备用于蛋白质纤维和纤维素材料染色的染料

说明书

本发明涉及一种由三苯甲烷染料如副品红(pararosaniline)合成中的氧化产物制备染料组合物的方法，特别是涉及将三苯甲烷染料合成中的产物变成水可溶物的方法和适于作为染料或着色剂用于各种蛋白质纤维和纤维素材料染色的方法。本发明进一步涉及通过该方法形成的染料组合物，用本发明的染料组合物对纤维和织物染色的方法，和由此生产的染色了的材料。

可以通过使过量苯胺与甲醛的缩合反应产物氧化来制备三苯甲烷染料，如副品红。副品红通称为品红，副品红(parafuchsin),Basic Red9,Magenta 0，和C.I.42500，它可以通过这种具有形成副产物或氧化产物-它至今还没有商业价值-的合成来商业化生产。人们已经发现，不仅限于在可将付产物与要着色的物质一起熔融和混合的情况下三苯甲烷染料合成的副产物用作着色剂。还可以将其分散在具有固体树脂或类似材料的混合物中用作着色剂，例如U.S.专利号3884869所述，该文在此引入作参考。因此，副产物混合物不仅用作颜料是未知的，而且改性的副产物用作染料也是未知的。

本发明提供一种用三苯甲烷染料合成中的氧化产物(通常指副产物)制备染料组合物的方法，还涉及得到的染料组合物。该方法包括，制备三苯甲烷染料和下述氧化产物的混合物，该氧化产物是通过亚甲基二苯胺与苯胺、一种氧化催化剂和一种氧化剂反应得到的。在此所用的氧化副产物应理解为所想要的、用作本发明的染料组合物的亚甲基二苯胺缩合反应和接着氧化的氧化产物。

本发明进一步包括从三苯甲烷染料中分离氧化产物、以得到氧化产物的一种溶液；用一种通常溶解在水中的碱性化合物处理氧化产物的溶液；从氧化产物溶液中分离未反应的苯胺以形成多种氧化产物的混合物；磺化多种氧化产物的混合物，以形成染料组合物。

本发明还提供一种对蛋白质纤维染色的方法和着色了的蛋白质纤维产品。该方法包括，提供按照上面叙述的方法步骤制备的一种染料组合物；在装有水和一种酸的容器中浸渍蛋白质纤维；在单独装有水的容器中溶解染料组合物，制备染料溶液；往染料溶液中加入硫酸钠和一种酸性化合物如醋酸，硫酸，丙酸，磷酸及它们混合物；向染料溶液中搅动加入蛋白质纤维并加热溶液，以得到着色的蛋白质纤维。该纤维可为、但不限于纺织纤维如毛和丝，和地毯纤维。

另外，本发明提供一种对纤维素材料染色的方法和着色了的纤维素材料。该方法包括，提供按照上面叙述的方法步骤制备的一种染料组合物；在一个水容器中浸渍纤维素纤维；在一个水的容器中溶解染料组合物，制备一种染料溶液；往染料溶液中加入硫酸钠和一种酸性化合物如醋酸，硫酸，丙酸，磷酸及它们混合物；在染料溶液中浸泡纤维素材料并加热溶液，以得到着色了的纤维素材料。

本发明还提供一种包含磺化的氧化产物的染料组合物，它产生用于蛋白质纤维和纤维素材料染色的各种色调。另外，染料组合物耐光褪色和耐洗褪色，而且生产成本低。

现在已经发现了一种制备染料组合物的方法。该组合物包含磺化的氧化产物或合成三苯甲烷染料的方法中的副产物，最优选包含磺化的氧化产物或副品红的副产物。

通过使在合成副品红中所产生的亚甲基二苯胺的各种化合物氧化，可以形成本发明的氧化副产物。该合成的氧化副产物被认为是结构类似于吖啶类、吩嗪类、酚藏花红或各种苯胺黑类的化合物的混合物。然后可以通过磺化，将合成副品红的副产物变成水可溶的，并用作各种蛋白质纤维如毛和丝和纤维素材料如木浆和棉的染料或着色剂。

制备本发明染料组合物的方法包括用酸处理苯胺。优选的酸包括但不限于盐酸，无水氯化氢，盐酸水溶液，醋酸，和它们的混合物。该反应得到具有质子化程度范围小于约10％至大于约90％的苯胺酸式盐，如苯胺盐酸盐。然后将该盐与甲醛源反应，优选比例为约2摩尔盐与约1摩尔甲醛反应，以形成亚甲基二苯胺。甲醛源优选包括福尔马林溶液，气体甲醛或固体多聚甲醛。该反应的产物中有亚甲基二苯胺的各种异构体，例如4,4’-亚甲基二苯胺和2,4-亚甲基二苯胺。苯胺与甲醛的缩合反应通常产生比例约为65％的4，4’-亚甲基二苯胺异构体和34％的2,4-亚甲基二苯胺异构体。还可以产生另外的化合物，如苯胺类化合物和多环化合物。

然后通过加入氧化催化剂、苯胺和一种氧化剂来氧化亚甲基二苯胺化合物和另外化合物的混合物。氧化产生一种包括三苯甲烷染料和氧化副产物的混合物。将亚甲基二苯胺氧化成三苯甲烷染料一般需要至少2或3摩尔苯胺，苯胺还对反应产物提供溶剂效应。另外，部分苯胺被氧化形成副产物染料组合物的少量组分，如苯胺黑化合物。