一種粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿的制備方法，屬于精細(xì)化工的【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明通過(guò)可聚合乳化劑進(jìn)行細(xì)乳液聚合，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)顏料的聚合物包覆，以該聚合物包覆的有機(jī)顏料和水溶性有機(jī)溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)濕劑、去離子水等組分制備的有機(jī)顏料水性色漿，具有儲(chǔ)存穩(wěn)定性和可紡性高，紡出的色絲，耐皂洗色牢度優(yōu)異的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精細(xì)化工的【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]粘膠纖維是一種極為重要的再生纖維素纖維。粘膠纖維的生產(chǎn)過(guò)程是將不能直接紡紗的木材或棉短絨等天然纖維素，經(jīng)燒堿浸潰、二硫化碳化合、溶解于稀堿等化學(xué)加工工藝制成粘膠紡絲原液，再把粘膠通過(guò)噴絲孔噴到紡絲酸浴中，經(jīng)凝固、分解、再生得到粘膠纖維。粘膠纖維雖然強(qiáng)力較低、織物易于褶皺變形，但其具有很好的吸濕性和透氣性，織物質(zhì)地柔軟、穿著舒適度高，很好的彌補(bǔ)了滌綸、腈綸等合成纖維的不足，是紡織工業(yè)最為常用的纖維品種之一。
[0003]目前，針對(duì)粘膠纖維的著色仍以傳統(tǒng)的纖維染色工藝為主，該工藝用水量大、能耗高，日曬牢度較低，染色過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量廢水，在能源和水資源日益枯竭、環(huán)保壓力日益增大的社會(huì)背景下，傳統(tǒng)的粘膠纖維染色工藝面臨越來(lái)越大的節(jié)能減排和環(huán)保壓力。
[0004]粘膠纖維的原液著色工藝是在粘膠的紡絲原液中，加入著色劑進(jìn)行紡絲直接制成有色粘膠纖維的工藝。將顏料顆粒穩(wěn)定分散在水性體系中形成的水性色漿，是粘膠原液著色工藝中使用的主要著色劑。粘膠原液著色工藝中，使用水性色漿作為著色劑，不僅省去了后續(xù)染色工序，減少了因染色、清洗等工藝而產(chǎn)生的“三廢”污染和巨大能耗，有利于推進(jìn)粘膠纖維生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能減排；該工藝還解決了染料染色存在的纖維日曬牢度和色澤不勻、著色劑使用效率低等問(wèn)題，具有良好的發(fā)展前景。
[0005]水性色漿又名水基顏料分散體，現(xiàn)有的粘膠原液著色用水性色漿幾乎都是由顏料、分散劑、水等原料經(jīng)分散、研磨、消泡、過(guò)濾等工藝制備而得，利用分散劑吸附在顏料顆粒的表面，形成對(duì)顏料顆粒的分散和穩(wěn)定作用，例如，美國(guó)專(zhuān)利US3156574A公開(kāi)了由顏料、水和分散劑制備水性色漿用于粘膠原液著色的方法。但是，粘膠原液著色用水性色漿的性能要求較為苛刻，該色漿不僅要求極高的分散穩(wěn)定性和較低的粒徑分布，還要求能夠經(jīng)受粘膠生產(chǎn)過(guò)程中的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高速攪拌過(guò)程。然而，在原液著色粘膠纖維的制造過(guò)程中，在強(qiáng)烈的酸、堿變化和攪拌產(chǎn)生的高剪切力作用下，由于有機(jī)顏料表面不易吸附分散助劑，色漿在紡絲過(guò)程中容易出現(xiàn)因分散劑在顏料表面吸附作用差導(dǎo)致的顏料顆粒過(guò)大、顏料顆粒團(tuán)聚等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致紡絲噴頭堵塞、無(wú)法紡絲等問(wèn)題，同時(shí)，分散劑從顏料表面的解吸附也會(huì)嚴(yán)重影響顏料顆粒與粘膠纖維的相容性，進(jìn)而影響成品的耐皂洗牢度，因而制備穩(wěn)定性高、可紡性好、成品耐皂洗牢度高的水性色漿是實(shí)現(xiàn)粘膠纖維原液著色的重要前提。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿的制備方法。采用本發(fā)明所述的方法制備得到的水性色漿具有儲(chǔ)存穩(wěn)定性高和可紡性高，紡出的色絲耐皂洗色牢度優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明的第一方面，首先涉及一種粘膠原液著色用聚合物包覆有機(jī)顏料的制備方法，具體來(lái)說(shuō)所述方法包括以下步驟:
[0009]步驟a:將占單體質(zhì)量0.5~5wt%的乳化劑溶解于去離子水中，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.2~0.5wt%的溶液，得到水相體系；其中，所述乳化劑含有可與所述單體聚合的基團(tuán)；
[0010]步驟b:將占單體質(zhì)量30~50wt%的有機(jī)顏料，占單體質(zhì)量1.0~4.0wt%的助乳化劑在轉(zhuǎn)速不低于500r/min攪拌速率下分散到單體中，得到油相體系；
[0011]步驟C:在500r/min以上轉(zhuǎn)速下將步驟b所得油相體系加入到步驟a所得水相體系中，攪拌不低于30min,得到混合均勻的預(yù)乳化液,再在5000~24000r/min的攪拌速度下均質(zhì)分散5~20min或者經(jīng)超聲分散至少lOmin，使乳狀液細(xì)乳液化，隨后轉(zhuǎn)移到帶有攪拌器、回流冷凝器、控溫設(shè)備的反應(yīng)器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，持續(xù)攪拌加熱到50~60°C，再加入單體質(zhì)量0.2~0.6被％的引發(fā)劑，然后升溫至70~80°C，反應(yīng)3~5小時(shí)，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，得到聚合物包覆有機(jī)顏料。
[0012]其中，步驟a中所述乳化劑中含有可聚合的基團(tuán)，為可聚合乳化劑， 申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)馬來(lái)酸類(lèi)乳化劑反應(yīng)活性適中，而且不易發(fā)生均聚，傾向于與單體發(fā)生共聚，而且在堿性條件下保持很好的穩(wěn)定性，因此，本發(fā)明中選擇馬來(lái)酸類(lèi)乳化劑，該乳化劑具有通式(I)的結(jié)構(gòu):
[0013]

【權(quán)利要求】
1.一種粘膠原液著色用聚合物包覆有機(jī)顏料的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟: 步驟a:將占單體質(zhì)量0.5?5wt%的乳化劑溶解于去離子水中，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2?0.5wt%的溶液，得到水相體系；其中，所述乳化劑含有可與所述單體聚合的基團(tuán)； 步驟b:將占單體質(zhì)量30?50wt%的有機(jī)顏料，占單體質(zhì)量1.0?4.0wt %的助乳化劑在轉(zhuǎn)速不低于500r/min攪拌速率下分散到單體中，得到油相體系； 步驟c:在500r/min以上轉(zhuǎn)速下將步驟b所得油相體系加入到步驟a所得水相體系中，攪拌不低于30min,得到混合均勻的預(yù)乳化液,再在5000?24000r/min的攪拌速度下均質(zhì)分散5?20min或者經(jīng)超聲分散至少lOmin，使乳狀液細(xì)乳液化，隨后轉(zhuǎn)移到帶有攪拌器、回流冷凝器、控溫設(shè)備的反應(yīng)器中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，持續(xù)攪拌加熱到50?60°C，再加入單體質(zhì)量0.2?0.6被％的引發(fā)劑，然后升溫至70?80°C，反應(yīng)3?5小時(shí)，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，即可得到所述聚合物包覆有機(jī)顏料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘膠原液著色用聚合物包覆有機(jī)顏料的制備方法，其特征在于步驟a中所述乳化劑為可聚合乳化劑，且具有通式(I)的結(jié)構(gòu):O O
R-Q-^(I) 其中，R為含有12?18個(gè)碳的烷基，且包含12和18個(gè)碳的情況；R’為Na或者(CH2)nS04Na、(CH2)nSO3Na中的一種，η在3到8之間，且包含3和8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘膠原液著色用聚合物包覆有機(jī)顏料的制備方法，其特征在于:步驟b中，所用助乳化劑溶于單體而不溶于水，且其為長(zhǎng)鏈脂肪醇和/或長(zhǎng)鏈烷烴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘膠原液著色用聚合物包覆有機(jī)顏料的制備方法，其特征在于:步驟b所述單體為分子結(jié)構(gòu)中含有烯基官能團(tuán)的單體；且所述單體選自甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯或苯乙烯中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘膠原液著色用聚合物包覆有機(jī)顏料的制備方法，其特征在于:步驟c所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨。
6.—種粘膠原液著色用聚合物包覆有機(jī)顏料,其特征在于:由權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)的制備方法制備得到。
7.一種粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿，其特征在于:所述水性色漿包括權(quán)利要求6所述的聚合物包覆的有機(jī)顏料、水溶性有機(jī)溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)濕劑和去離子水；其中，所述聚合物包覆的有機(jī)顏料占該粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿總質(zhì)量的15?40%，水溶性有機(jī)溶劑占該粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿總質(zhì)量的10?15%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿，其特征在于:所述水性色漿中含有一種或多種防霉殺菌劑，所述防霉殺菌劑選自?；桨奉?lèi)、咪唑類(lèi)、噻唑類(lèi)、異噻唑酮衍生物防霉殺菌劑，季銨鹽類(lèi)或者雙胍類(lèi)防霉殺菌劑中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿，其特征在于:所述水溶性有機(jī)溶劑選自乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚和一縮二乙二醇單丁醚中的至少一種；所述潤(rùn)濕劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，優(yōu)選含有7?10個(gè)碳原子的脂肪醇對(duì)環(huán)氧乙烷開(kāi)環(huán)制備的脂肪醇聚氧乙烯醚。
10.權(quán)利要求7?9所述的粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色漿的制備方法，其特征在于:所述制備方法是將聚合物包覆的有機(jī)顏料加入到去離子水、潤(rùn)濕劑和水溶性有機(jī)溶劑的混合溶液中，然后加入PH值調(diào)節(jié)劑至pH值為8?10，加熱到40?50°C，轉(zhuǎn)速為500?1000r/min攪拌至少30min,即可得到所述粘膠原液著色用有機(jī)顏料水性色楽；。
【文檔編號(hào)】C08F212/08GK104131359SQ201410403283
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】杜長(zhǎng)森, 許丹, 唐霞, 梅成國(guó), 宋文強(qiáng), 白福順 申請(qǐng)人:蘇州世名科技股份有限公司