一种矿物水性红色浆及其制备方法和在纺织上的应用技术

本发明专利技术属于矿物染料领域，具体涉及一种矿物水性红色浆及其制备方法和在纺织上的应用。所述矿物水性红色浆原料包括：氧化铁红粉4～7份，蒸馏水20～80份，分散剂1～3份，增稠剂0.5～1.5份。所述制备方法包括：将氧化铁红粉、水、一半分散剂混合，搅拌均匀，加入氧化锆珠，置于高速砂磨机中高速分散，继续向其中加入另一半分散剂、增稠剂，提高速度继续研磨分散，研磨至浆料均匀无大体积颗粒，平均粒径600～700nm的矿物水性红色浆。本发明专利技术制成的矿物水性红色浆颗粒均匀性好，稳定性高，可与水以无限比例混合，可用于户外装备、床上用品等的着色，着色力好，健康绿色，经济环保。

A kind of mineral water-based red pulp and its preparation method and application in textile

【技术实现步骤摘要】
一种矿物水性红色浆及其制备方法和在纺织上的应用
本专利技术属于矿物染料领域，具体涉及一种矿物水性红色浆的制备方法及在纺织品上的应用。
技术介绍
合成染料虽价格低廉，但对环境很不友好，部分合成染料中间体甚至致癌。随着国际、国内对于环保、绿色理念的倡导，天然染料再次回到人们视线。天然染料分植物染料和矿物染料。矿物染料在我国拥有悠久的应用历史，朱砂、辰砂、石黄等不仅用于绘画颜料、陶器染色，我国是世界上最早利用“石染”染制衣物的国家。另外，鉴定古代遗址中的染料、染色器具发现我国古代已经较好地掌握了矿石粉碎、研磨、涂染的技术。植物染料服装、床上用品等的群众接受度已越来越高。而矿物染料用于纺织品上的染色依旧默默无闻。原因在于应用到织物染色的矿物染料少之又少；矿物研磨技术复杂，难以研磨至能附着到织物纤维内部的颗粒大小；而小颗粒的矿物染料极易团聚，且易褪色和色泽差现象。导致目前矿物染料在涂料等方面有较多应用，但仍难以将其应用到纺织品上。如CN201310014623.X一种多用途氧化铁红水性色浆的制备方法，其该色浆是用于建筑涂料中，制备过程中低速研磨，分散剂为马来酸酐苯乙烯铵盐共聚物溶液，成品分散性好但最终粒径≤20μm，对于涂料而言能够起到遮盖、显色作用，但对于纺织品染色易形成明显染色色点，因此不能用于纺织品染色。根据市场上纺织品根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》、GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》、GB/T8426-1998《纺织品色牢度试验耐光色牢度》的标准要求，使得矿物染料成功应用到纺织品的难度很大。其中在“纯棉织物的天然矿物颜料染色，杨群”等现有技术中涉及矿物染料分散体进行织物染色，为了提高颜料颗粒的染色牢度，均需要对纺织物进行改性，使改性织物与颜料颗粒表面发生反应。该操作复杂且成本高，在工业化操作时，很难对大规模的织物进行改性。而且除了染色不均匀外，对矿物染料的应用存在很大影响的，就是矿物染料的储存稳定性问题。因为如果其储存差，当下游客户使用时，已经出现分层，颜料粒径团聚变大等问题，则导致矿物染料无法再使用。“矿物颜料纳米化及在纺织品上染色的探索”中研究了矿物颜料的分散稳定性，得到的分散液在5天内粒径变化很大，且不可预知长久放置其粒径变化，矿物颜料的分散稳定差，在储存中，粒径变化后，甚至出现分散。所以解决的矿物颜料的储存稳定性，是急需解决的问题之一。因此开发一种能应用到纺织品上的矿物水性色浆，且分散稳定性好，将大有应用前景。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种矿物水性红色浆的制备方法及在纺织品上的应用。通过机械研磨方式，优化操作参数，大幅降低并平均化氧化铁红粒径，提高色泽，制备一种可用于纺织品上的矿物水性红色浆。本专利技术采用的技术方案是：一种矿物水性红色浆的制备方法，包括以下步骤：按重量份数计，矿物水性红色浆原料为：氧化铁红粉4～7份、蒸馏水20～80份、分散剂1～3份、增稠剂0.5～1.5份。(1)取氧化铁红粉(10～40μm)、蒸馏水、一半质量的分散剂混合，充分搅拌均匀，得混合液；(2)将步骤(1)所得混合液置于高速砂磨机料罐中，以一定球料比加入氧化锆珠，调节速度至3000～3500r/min，高速研磨分散3～4h，此时色浆中氧化铁的粒径1.4～1.8μm；(3)然后向步骤(2)所得的浆料中加入另一半质量分散剂、增稠剂，将分散速度调高至4000r/min，继续高速分散2.5～4h，研磨分散结束，制得平均粒径600～700nm的天然矿物水性红色浆。其中，步骤(1)、(3)所述分散剂为：马来酸酐-苯乙烯共聚物、马来酸酐-丙烯酸甲酯聚合物、NNO、PVP-K30、PVA、甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种；作为优选，分散剂选自马来酸酐-苯乙烯共聚物、马来酸酐-丙烯酸甲酯聚合物、甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种；进一步优选为马来酸酐-丙烯酸甲酯聚合物。其中，步骤(2)所述的氧化锆珠为直径0.4～1.2mm的95锆珠。作为优选，采用的直径0.6mm和0.4mm的锆珠以质量比2:3复配使用。进一步优选，步骤(2)所述的球料比为10:1～12:1。本专利技术10:1～12:1的球料比是经过大量实验筛选处理的优选条件，在此条件下才能更好得到预期粒径的氧化铁红。研磨时分散剂需要分两次加入，开始时第一次加入一半剂量，研磨3～4h后所得半成品色浆中氧化铁的粒径在1.4～1.8μm左右，加入另一半剂量继续研磨，所得成品色浆中氧化铁的粒径在600～700nm。实验证明，研磨时分散剂分两次加入。能使分散剂充分全包覆在氧化铁粒子表面，研磨更充分，研磨后粒径在600～700nm，且最终染色没有色点。而一次性加入分散剂，在其他条件等同的情况下研磨后粒径在750nm～850nm，且最终染色有少许色点。其中，平均粒径限定在600～700nm是经过大量实验筛选处理的优选条件，氧化铁的粒径小于600nm容易团聚，团聚以后很难再次打开，储存稳定性差。如果氧化铁大于700nm，会出现上色不均匀，出现较多色点，染色均匀性差，储存稳定性差。经过检测，将制备的粒径600～700nm的氧化铁进行染色不仅分散性好，着色力高，而且天然矿物水性红色浆室温放置6个月后无变化，经过测试粒径依然显示600～700nm。本专利技术制得的矿物水性红色浆的使用方法：矿物水性红色浆25～50g/L、粘合剂25～50g/L搅拌均匀配成浸轧液，对织物(棉、麻、丝、毛等)进行二浸二轧染色整理，对于吸水性差、厚实的织物可以采用浸渍-浸轧法染色。染色后的织物平铺于鼓风干燥烘箱中85℃烘干，再以120℃焙烘50s。所述粘合剂为聚氨酯、聚苯乙烯、丙烯酸酯等常规粘合剂中的一种均可，不仅限于此。棉、麻、丝、毛等均可用此染色浆进行染色，染色前无需前处理或改性。浸轧液倒入轧槽，直接将未处理过的织物卷入轧辊染色；吸水性差、厚的织物先对其进行浸渍，吸水性不同按不同浴比浸渍5～10min，充分浸透溶液后通过轧车，轧液率65％～70％。平铺于鼓风干燥箱中85℃烘干(对于大生产此步可省略)，120℃定型30～50s。不需要其他条件的调节。本专利技术的优点包括：(1)本专利技术优选得到600～700nm的氧化铁粒径，矿物水性红色浆颗粒小，稳定性好，储存时不易再发生团聚而沉降分层，着色力高，水溶性好，经济环保，绿色健康，可用于织物着色、建筑装饰、皮革、造纸等诸多领域。结合轧车的两轧辊间的压力配合粘合剂使粒子更牢固地粘附在织物上，不易脱落。(2)本专利技术采用矿物氧化铁做原料，对环境友好，具有不刺激皮肤的特点；使用方法简单，无需使用大量水且不产生大量废水，节省劳力；染料染色得色好，氧化铁红属于金属氧化物，是自然界中存在的稳定性好的矿物，耐碱性好、耐气候性好、耐日光性好，不易在强日光、强湿度下变性，耐日晒牢度可达5级，耐皂洗牢度可达4～5级。(3)分散剂分两次加入，能使分散剂充分全包覆在氧化铁粒子表面，研磨更充分，最终研磨得到的矿物水性红色浆颗粒均匀性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿物水性红色浆，其特征在于，按重量份数计，矿物水性红色浆的原料组成包括：氧化铁红粉4～7份、蒸馏水20～80份、分散剂1～3份、增稠剂0.5～1.5份，研磨分散后得矿物水性红色浆。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿物水性红色浆，其特征在于，按重量份数计，矿物水性红色浆的原料组成包括：氧化铁红粉4～7份、蒸馏水20～80份、分散剂1～3份、增稠剂0.5～1.5份，研磨分散后得矿物水性红色浆。


2.根据权利要求1所述的矿物水性红色浆，其特征在于，所述原料氧化铁红粉的平均粒径为10～40μm。


3.根据权利要求1所述的矿物水性红色浆，其特征在于，所述矿物水性红色浆的平均粒径为600～700nm。


4.如权利要求1所述的矿物水性红色浆的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)取氧化铁红粉、蒸馏水、一半质量的分散剂混合，充分搅拌均匀得混合液；
(2)将步骤(1)混合液置于高速砂磨机料罐中，按一定球料比加入氧化锆珠，调节速度至3000～3500r/min，高速研磨分散；
(3)继续向步骤(2)所得的浆料中加入另一半分散剂、增稠剂，将分散速度调高至4000r/min，继续高速研磨分散，制得平均粒径600～700nm的天然矿物水性红色浆。

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【专利技术属性】
技术研发人员：谈君婕，纪俊玲，汪媛，陈群，陈海群，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32