一种分散染料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种分散染料及其制备方法，所述制备方法包括步骤：S1，原染料预处理；S2，制备插层复合物；S3，将经所述步骤S1预处理后的原染料、所述步骤S2制备得到的插层复合物、溶剂和助剂混合并磨碎至混合物中颗粒物的平均粒径＜100nm，得液体分散染料；S4，将所述步骤S3得到的液体分散染料烘干得粉末状分散染料，本发明专利技术所述的分散染料及其制备方法具有原料易得，制备过程简单，所制备得到的分散染料粒径小、分散性好的优点。分散性好的优点。分散性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种分散染料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及印染材料领域，具体涉及一种分散染料及其制备方法。

技术介绍

[0002]分散染料(Disperse dyes)是一类分子比较小，结构上不带水溶性基团的染料，因此，分散染料在染色时必须借助于分散剂，通过分散剂将分散染料均匀地分散在染液中，才能对织物进行染色。常见的，分散染料可以上染聚酯纤维，醋酯纤维及聚酰胺纤维等，成为涤纶类材料的专用染料。
[0003]为了使分散染料在水中能够迅速分散成为均匀稳定的胶体状悬浮液，原染料在合成后一般还需要进行升温转晶、与分散剂进行砂磨、干燥等后处理工序方可制成商品染料。
[0004]为衡量分散染料性能的优劣，目前，我国对分散染料的检测项目主要有：染料外观、强度、色光、扩散性、分散性、高温分散安定性、色牢度、上染率等。其中，影响上述性能的关键因素之一在于染料颗粒的大小，一般地：当染料颗粒的粒径＞30um时，染制品的表面易产生斑点、条痕等缺陷；当染料颗粒的粒径介于10～30um之间时，染制品的表面容易无光泽；当染料颗粒的粒径＜5um时，可满足一般制品的使用；但对于单丝直径介于10～30um的纤维和厚度＜10um的超薄膜，染料颗粒的粒径则需达到1um以下，可见，染料颗粒粒径的减小能够有效提高分散染料的适用范围、着色强度、光泽和遮盖力等综合性能，此外，染料颗粒粒径的减小还能够提高染料颗粒进入涤纶材料内部的能力、降低染色过程的难度。
[0005]但是，随着染料颗粒粒径的减小，如在染料颗粒的粒径达到纳米级后，由于染料颗粒的粒度变细，单个染料颗粒的比表面积增大，染料颗粒的表面能将增加，高表面能的颗粒相遇将会自发地释放能量、降低表面能，使颗粒处于稳定的状态，而染料颗粒间相互团聚是降低表面能的有效方式，因此，纳米染料颗粒和颗粒之间极易产生团聚，分散性很差，特别是处于液体状态下的纳米染料颗粒在被干燥后纳米染料颗粒容易重新团聚为微米级染料颗粒，使得纳米分散染料在使用过程中失去了纳米染料颗粒所具备的优异性能。
[0006]因此，若提供一种方法既能够将染料颗粒的粒径降低至纳米级别，又能够使得纳米染料颗粒保持分散状态，无疑将能够大幅提高分散染料的性能和适用范围。

技术实现思路

[0007]本专利技术设计出一种分散染料及其制备方法，以实现将染料颗粒的粒径降低至纳米级别，同时使得纳米染料颗粒保持分散状态，提高分散染料的性能和适用范围的目的。
[0008]为解决上述问题，本专利技术公开了一种分散染料的制备方法，包括步骤：
[0009]S1，原染料预处理；
[0010]S2，制备插层复合物；
[0011]S3，将经所述步骤S1预处理后的原染料、所述步骤S2制备得到的插层复合物、溶剂和助剂混合并磨碎至混合物中颗粒物的平均粒径＜100nm，得液体分散染料；
[0012]S4，将所述步骤S3得到的液体分散染料烘干得粉末状分散染料。
[0013]进一步的，所述步骤S1包括：
[0014]S11，按重量份计，分别称取10～20份原染料和50～150份去离子水，将原染料和去离子水混合并研磨至混合物体系中颗粒物的平均粒径＜1um后，备用；
[0015]S12，向所述步骤S11制备得到的混合物体系中加入0.01～0.03重量份的羟丙基纤维素，室温下机械搅拌10～20min后，加入30～70重量份乙醇和钛酸丁酯的混合液，其中，所述混合液中乙醇和钛酸丁酯的体积比为1：3～1:5，之后在80～100℃下搅拌30～60min，过滤、烘干后得到预处理后的原染料颗粒。
[0016]进一步的，所述步骤S2包括：
[0017]S21，按质量份，称取3～5份的层状基体材料，并将所述层状基体材料磨碎至＜100um；
[0018]S22，按质量份，称取10～20份的插层剂溶液，将所述步骤S21磨碎后的层状基体材料分散至所述插层剂溶液中，在微波功率500～800w，温度70～90℃的条件下，搅拌进行插层反应2～3h，之后过滤进行固液分离；
[0019]S23，将所述步骤S22中过滤得到的固体物质分散于去离子水中，配制成固含量5％～10％的浆料，搅拌均匀后进行功率超声剥片，其中，功率超声剥片的条件为：超声频率10～30kHz，超声功率200～300W，超声强度20～30W/cm2，超声时间30～40min；
[0020]S24，功率超声剥片完成后，将浆料过滤，得到片状的插层复合物。
[0021]进一步的，在所述步骤S2中，以高纯高岭土为层状基体材料；以十二胺、十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种作为插层剂。
[0022]进一步的，所述步骤S3包括：
[0023]S31，将经所述步骤S1预处理后的原染料、所述步骤S2制备得到的插层复合物、助剂和40～60％溶剂加入磨料机中，进行一阶段破碎；
[0024]S32，将剩余的溶剂加入磨料机中，并将磨料机内部的气体抽出，使磨料机内部呈负压状态；
[0025]S33，在负压状态下，进行二阶段破碎。
[0026]进一步的，所述步骤S3采用磨料机进行一阶段破碎和二阶段破碎，所述磨料机包括：
[0027]机架，其支撑和安装磨料机本体；
[0028]磨料腔，其与所述机架可旋转连接；
[0029]夹套，其为环绕所述磨料腔外侧设置的环形腔，所述磨料腔通过所述夹套与所述机架可旋转连接；
[0030]磨料介质，其包括设置在所述磨料腔内的多个磨料球；
[0031]所述磨料腔的腔壁上设置若干圆形的筛料孔，达到破碎要求的颗粒能够通过所述筛料孔进入所述夹套内。
[0032]进一步的，所述磨料机还包括气体通道，所述气体通道包括：
[0033]进气口，其与所述磨料腔的第一端相连通；
[0034]通道本体，其将所述进气口和排气口连通；
[0035]排气口，其与所述磨料腔的第二端相连通，所述第一端和第二端相对设置在所述磨料腔轴向的两端；
[0036]排气端件，其设置在所述磨料腔第二端的内侧，且所述排气端件能够随所述磨料腔同步旋转；
[0037]所述排气端件与所述排气口可旋转连接，所述气体通道内的气体能够通过所述排气端件排入所述磨料腔内。
[0038]进一步的，所述排气端件包括：
[0039]柱状体，其内部中空，一端与所述排气口连通，另一端封闭；
[0040]剪切片，其设置在所述柱状体的环形外表面上；
[0041]匀气孔，其设置在所述柱状体的环形外表面上，所述匀气孔的孔径＜1mm；
[0042]所述排气端件内的气体能够通过所述匀气孔排至所述磨料腔内，之后被所述剪切片剪切破碎。
[0043]进一步的，所述夹套上设置料口，
[0044]所述磨料腔的第一端设置收口部，所述收口部为内部中空的锥台形结构，所述收口部横截面积较小的端部设置开口；
[0045]所述磨料腔的第一端与所述夹套的内壁之间具有间隙，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分散染料的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1，原染料预处理；S2，制备插层复合物；S3，将经所述步骤S1预处理后的原染料、所述步骤S2制备得到的插层复合物、溶剂和助剂混合并磨碎至混合物中颗粒物的平均粒径＜100nm，得液体分散染料；S4，将所述步骤S3得到的液体分散染料烘干得粉末状分散染料。2.根据权利要求1所述的分散染料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11，按重量份计，分别称取10～20份原染料和50～150份去离子水，将原染料和去离子水混合并研磨至混合物体系中颗粒物的平均粒径＜1um后，备用；S12，向所述步骤S11制备得到的混合物体系中加入0.01～0.03重量份的羟丙基纤维素，室温下机械搅拌10～20min后，加入30～70重量份乙醇和钛酸丁酯的混合液，其中，所述混合液中乙醇和钛酸丁酯的体积比为1：3～1:5，之后在80～100℃下搅拌30～60min，过滤、烘干后得到预处理后的原染料颗粒。3.根据权利要求1所述的分散染料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21，按质量份，称取3～5份的层状基体材料，并将所述层状基体材料磨碎至＜100um；S22，按质量份，称取10～20份的插层剂溶液，将所述步骤S21磨碎后的层状基体材料分散至所述插层剂溶液中，在微波功率500～800w，温度70～90℃的条件下，搅拌进行插层反应2～3h，之后过滤进行固液分离；S23，将所述步骤S22中过滤得到的固体物质分散于去离子水中，配制成固含量5％～10％的浆料，搅拌均匀后进行功率超声剥片，其中，功率超声剥片的条件为：超声频率10～30kHz，超声功率200～300W，超声强度20～30W/cm2，超声时间30～40min；S24，功率超声剥片完成后，将浆料过滤，得到片状的插层复合物。4.根据权利要求1或3所述的分散染料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，以高纯高岭土为层状基体材料；以十二胺、十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种作为插层剂。5.根据权利要求1所述的分散染料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31，将经所述步骤S1预处理后的原染料、所述步骤S2制备得到的插层复合物、助剂和40～60％溶剂加入磨料机中，进行一阶段破碎；S32，将剩余的溶剂加入磨料机中，并将磨料机内部的气体抽出，使磨料机内部呈负压状态；S33，在负压状态下，进行二阶段破碎。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵卫龙，黄俊峰，吴礼富，温卫东，阮永庆，徐建国，
申请(专利权)人：浙江博澳新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：