一种高分散性纳米分散染料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高分散性纳米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：将原染料的有机溶液在搅拌下加入水溶液中进行混合沉淀反应，生成的沉淀经破碎、干燥处理后，得预处理后的原染料粉体；S2，纤维载体的制备：纤维素纤维经切断、打浆和浸蚀处理后，捞出、水洗，并沥干至纤维素短纤维的含水率为40％～80％，经冻干处理后，得纤维载体；S3，高分散性纳米分散染料的制备：将所述预处理后的原染料粉体、纤维载体以及活性硅酸钙复合在一起，得高分散性纳米分散染料，本发明专利技术所述的高分散性纳米分散染料及其制备方法具有纳米分散染料的分散性好、不易团聚和沉降，且助剂含量低，环保、高效的优点。高效的优点。高效的优点。

A highly dispersive nano disperse dye and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高分散性纳米分散染料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及印染材料领域，具体涉及一种高分散性纳米分散染料及其制备方法。

技术介绍

[0002]分散染料，主要用于涤纶及其混纺织物的印染，也可用于醋酸纤维、锦纶、丙纶、氯纶、腈纶等合成纤维的印染。近年来，随着聚酯类纺织品的大范围应用，分散染料也得到了前所未有的发展，已经成为品种数量最多、用量最大的染料用品。
[0003]通常，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。在染色过程中，作为一种非离子型染料，分散染料的水溶性极低，在染液中，分散染料借助分散剂均匀地分散在染液中，之后借助高温等作用，使得纤维膨化，纤维内部的空隙增大，使得分散染料分子能够通过扩散进入被膨化和增大的纤维空隙内，最后由纤维分子间引力和氢键固着，实现染色，因此，分散染料的染色性能主要取决于其化学结构、晶型、粒径大小、分散剂等因素的影响，尤其是分散染料的粒径大小与其上染过程密切相关。
[0004]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。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。
[0005]此外，现有分散染料中的助剂含量普遍偏高，助剂的大量使用一方面会导致成本的升高和生产废水的处理难度增大，另一方面，在染色过程中，助剂的大量使用将会增大泳移现象发生的趋势。

技术实现思路

[0006]本专利技术设计出一种高分散性纳米分散染料及其制备方法，以克服现有纳米分散染料的分散性差、易团聚，以及助剂含量高的技术问题。
[0007]为解决上述问题，本专利技术公开了一种高分散性纳米分散染料的制备方法，包括步骤：
[0008]S1，原染料预处理：将原染料溶于有机溶剂，将所得有机溶液在搅拌下加入水溶液
中进行混合沉淀反应，生成的沉淀经破碎、干燥处理后，得预处理后的原染料粉体；
[0009]S2，纤维载体的制备：纤维素纤维经切断、打浆和浸蚀处理后，捞出、水洗，并沥干至纤维素短纤维的含水率为40％～80％，含水纤维素短纤维经冻干处理后，得纤维载体；
[0010]S3，高分散性纳米分散染料的制备：将所述预处理后的原染料粉体、纤维载体以及活性硅酸钙复合在一起，得高分散性纳米分散染料。
[0011]进一步的，所述步骤S1包括步骤：
[0012]S11，将通过反应得到的原染料溶于有机溶剂中，过滤去除杂质后，得到有机溶液A；
[0013]S12，将水和助剂混合均匀后，得到水溶液B；
[0014]S13，将所述水溶液B置于可加热容器中，升温至60～70℃后，在搅拌下缓慢将所述有机溶液A加入水溶液B中进行混合沉淀反应，将有机溶液A完全加入水溶液B中后，继续搅拌10～30min，之后将混合液置于超声波细胞破碎机进行超声粉碎30
‑
60min，超声破碎后，通过喷雾干燥除去水和有机溶剂、得到预处理后的原染料粉体。
[0015]进一步的，在所述步骤S12中，所述助剂和水的重量百分比为0.5％～3％，按重量分计，所述助剂包括：
[0016][0017]进一步的，所述步骤S2包括步骤：
[0018]S21，将纤维素纤维切断后，与水混合并置于打浆装置中进行打浆，打浆后得含有纤维素短纤维的浆液；
[0019]S22，向步骤S21所得的含有纤维素短纤维的浆液中加入碱性物质和浸蚀助剂，搅拌均匀后得含有纤维素短纤维的碱性处理液C，将所述碱性处理液C加热至40～50℃，在40～50℃下对其内的纤维素短纤维进行浸蚀处理0.2～3h后，捞出、水洗后，并沥干至纤维素短纤维的含水率为40％～80％后、备用；
[0020]S23，将步骤S22所得的含水纤维素短纤维置于冻干设备中冻干后，即得所述纤维载体。
[0021]进一步的，所述纤维素纤维为棉纤维、麻纤维、莫代尔纤维、竹纤维、木棉纤维中的一种或多种。
[0022]进一步的，在所述步骤S22中，所述碱性处理液C中含有：氢氧化钠0.2～3g/L、有机硅0.5～5g/L、分散剂3～5g/L、丙三醇6～10g/L。
[0023]进一步的，所述步骤S3包括步骤：
[0024]S31，首先将活性硅酸钙和上述步骤S1制备得到的预处理后的原染料粉体分散于水中、得到混合体系D之后，再将混合体系D复合在上述步骤S2制备得到的纤维载体上，并将
得到的复合材料沥干后备用；
[0025]S32、向上述步骤S31中沥干后的复合材料上喷淋酸性溶液，烘干后，即得本申请所述高分散性纳米分散染料。
[0026]进一步的，在上述步骤S31中，通过复合装置将所述混合体系D复合在所述纤维载体上，所述复合装置包括：
[0027]外壳体，所述外壳体内部中空；
[0028]水平隔板，其沿水平方向设置在所述外壳体内，并将所述外壳体的内部空间分隔成上部空腔和下部空腔；
[0029]所述下部空腔上设置进口和导液管，外部气体通过所述进口进入所述下部空腔内，所述下部空腔内设置所述混合体系D，在所述进口输入的气体的压强作用下，所述下部空腔内的混合体系D能够通过所述导液管进入所述上部空腔内；
[0030]所述上部空腔内填充所述纤维载体，进入所述上部空腔内的混合体系D穿过所述纤维载体后，通过设置在所述上部空腔上的出口排出。
[0031]进一步的，所述复合装置还包括：
[0032]匀气盘，所述匀气盘位于所述进口的上方，所述匀气盘的直径为所述进口直径的1.5～3倍；
[0033]环形内壁，所述环形内壁位于所述外壳体的内部，且环绕在所述匀气盘的外围，所述环形内壁的下端与所述外壳体的下底面连接，在所述环形内壁的上端设置上盖板，所述环形内壁、外壳体的下底面和所述上盖板在所述外壳体内围成内腔体，在所述环形内壁的下端设置排液口，所述排液口连通所述内腔体和下部空腔；
[0034]安装连接件，所述安装连接件为内部中空的筒状结构，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高分散性纳米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：将原染料溶于有机溶剂，将所得有机溶液在搅拌下加入水溶液中进行混合沉淀反应，生成的沉淀经破碎、干燥处理后，得预处理后的原染料粉体；S2，纤维载体的制备：纤维素纤维经切断、打浆和浸蚀处理后，捞出、水洗，并沥干至纤维素短纤维的含水率为40％～80％，含水纤维素短纤维经冻干处理后，得纤维载体；S3，高分散性纳米分散染料的制备：将所述预处理后的原染料粉体、纤维载体以及活性硅酸钙复合在一起，得高分散性纳米分散染料。2.根据权利要求1所述分散染料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括步骤：S11，将通过反应得到的原染料溶于有机溶剂中，过滤去除杂质后，得到有机溶液A；S12，将水和助剂混合均匀后，得到水溶液B；S13，将所述水溶液B置于可加热容器中，升温至60～70℃后，在搅拌下缓慢将所述有机溶液A加入水溶液B中进行混合沉淀反应，将有机溶液A完全加入水溶液B中后，继续搅拌10～30min，之后将混合液置于超声波细胞破碎机进行超声粉碎30
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60min，超声破碎后，通过喷雾干燥除去水和有机溶剂、得到预处理后的原染料粉体。3.根据权利要求2所述分散染料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S12中，所述助剂和水的重量百分比为0.5％～3％，按重量分计，所述助剂包括：4.根据权利要求1所述分散染料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤：S21，将纤维素纤维切断后，与水混合并置于打浆装置中进行打浆，打浆后得含有纤维素短纤维的浆液；S22，向步骤S21所得的含有纤维素短纤维的浆液中加入碱性物质和浸蚀助剂，搅拌均匀后得含有纤维素短纤维的碱性处理液C，将所述碱性处理液C加热至40～50℃，在40～50℃下对其内的纤维素短纤维进行浸蚀处理0.2～3h后，捞出、水洗后，并沥干至纤维素短纤维的含水率为40％～80％后、备用；S23，将步骤S22所得的含水纤维素短纤维置于冻干设备中冻干后，即得所述纤维载体。5.根据权利要求1或4所述分散染料的制备方法，其特征在于，所述纤维素纤维为棉纤维、麻纤维、莫代尔纤维、竹纤维、木棉纤维中的一种或多种。6.根据权利要求4所述分散染料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S22中，所述碱性处理液C中含有：氢氧化钠0.2～3g/L、有机硅0.5～5g/L、分散剂3～5g/L、丙三醇6～10g/L。7.根据权利要求1所述分散染料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括步骤：S31，首先将活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建明，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：