一种可降解的超细颜料制备物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可降解的超细颜料制备物及其制备方法，在聚乳酸的软化状态进行颜料的包覆，在装有研磨珠的高剪切设备中，加入水、聚乳酸、增塑剂，加热使树脂软化，加入水、颜料和分散剂的预分散液，使颜料颗粒被软化的聚乳酸包覆，得到聚乳酸纤维着色超细颜料制备物。其中聚乳酸30

【技术实现步骤摘要】
一种可降解的超细颜料制备物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种可降解的超细颜料制备物及其制备方法，提供绿色环保产品，属于颜料制备


技术介绍

[0002]在纺织和服装产品中，聚乳酸纤维已逐渐成为聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯纤维(PET)的环保替代品。尽管它在各方面与聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯纤维相似，但有略为不同的预处理和着色条件。目前，聚对苯二甲酸乙二醇酯的芳族聚酯主导着人造纤维市场，而基于聚乳酸的脂肪族聚酯，具有在自然界可以降解的环保特性，正稳步的成为纺织行业的佼佼者。聚乳酸纤维在特定的温度和湿度条件可以100％生物降解。给予适当的温度和湿度聚乳酸将降解，降低其分子量，然后较小的分子经生物进一步降解为微生物。比起聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯纤维，聚乳酸纤维有许多性能上的优点，包括抗皱性；抗起球性；更亲水；有更好的回弹性；略低的密度；耐磨性较低；更低的可燃性；更低的熔化温度；自然抗菌性等。
[0003]聚乳酸是一种热塑性脂肪族聚酯。生产聚乳酸所需用的乳酸或丙交酯，可以通过可再生资源如玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品先行发酵制成乳酸、在经过脱水、纯化后得到聚乳酸。
[0004][0005]目前聚乳酸已经广泛应用在一些日常的物品，如包装袋、农作物用薄膜、纺织纤维、餐饮用具、无纺布、3D打印材料、手术缝合线、纱布、绷带等领域。由于其环保降解的特性，已逐渐成为最常见的包装材料之一。
[0006]聚乳酸的着色，大多数仍然使用于传统的分散染料着色的方法。然而近年来，为了减少染料的污染以及改进着色的均匀度，原液着色的方法越来越受重视。通常的方法是将现有色母添加在聚乳酸纺丝的过程中；然而此法最大的问题在于色母的树脂常常无法与聚乳酸相容。CN108166096因此使用聚乳酸为介质制作母粒。根据报道，其原液着色母粒的成分有聚乳酸粉体(65
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82％)、色料(5
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20％)、辅料10
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30％(50％聚乙烯蜡与50％纳米碳酸钙的混合物)，将以上成分混合，压入螺杆机内熔融，挤出造粒。最后将以上5
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12％母粒与88
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95％的聚乳酸切片进行混合纺丝。此法所使用的聚乳酸与色料均以粉末加入，容易造成粉尘污染。其混合方法以及使用螺杆挤出机的熔融制粒只能混合，却无法细化，由于颜料的粒径大小及分布特性直接影响到着色纤维的颜色性能和力学性能，若能将颜料的细化，将可更好的改善产品的性能。CN110129915则公开了一种原液着色制备黑色聚乳酸纤维的方法，将改性炭黑与聚乳酸加入粉碎机进行粉碎混合，充分混匀后加入至双锥微型混炼仪并升温至指定温度，熔融共混、挤出并牵伸至卷绕机以制备聚乳酸纤维。此法所制备的聚乳酸着色剂，其过程依旧具有粉尘污染的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种可降解超细颜料制备物的制备方法，本专利技术在于可降解超细颜料制备物的制备是在聚乳酸的软化状态进行颜料的包覆，在装有研磨珠的高剪切设备中，加入水、聚乳酸、增塑剂，加热使树脂软化，加入水、颜料和分散剂的预分散液，藉由磨珠间的剪切，以及研磨珠与机壁的冲击，使颜料颗粒被软化的聚乳酸包覆，得到聚乳酸纤维着色超细颜料制备物。所制备的颜料制备物无粉尘污染，应用于聚乳酸纤维原液着色，具有较强力学性能和较高的着色强度。
[0008]具体技术方案如下：
[0009]一种可降解的超细颜料制备物，该制备物按重量份计由以下组分组成：
[0010][0011]所用聚乳酸必须与原液着色使用的聚乳酸相容，并具有较低软化点或熔点，一则方便颜料的细化包覆，又可降低颜料在高温混合遭受的性能损害。优选玻璃化温度在55
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60℃，熔点在125
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170℃的聚乳酸。
[0012]所用的颜料必须是高性能有机颜料或无机颜料，它们有适当的耐热性与分散能力。优选颜料为C.I.颜料黄16、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄181、C.I.颜料黄191、C.I.颜料黄214、颜料橙43、颜料橙64、颜料橙68、颜料橙72、C.I.颜料红48:2、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红101，C.I.颜料红122、C.I.颜料红142、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红175、C.I.颜料红176、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红202、C.I.颜料红214、C.I.颜料红242、C.I.颜料红247、C.I.颜料红254；C.I.颜料紫3、C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫29；C.I.颜料蓝15:1、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝60；C.I.颜料绿7；C.I.颜料棕25、C.I.颜料棕41；C.I.颜料白6；C.I.颜料黑7、C.I.颜料黑11。颜料可以为粉末或滤饼方式加入。
[0013]所用的增塑剂可降低聚乳酸的脆性，降低玻璃化转变温度。可用的增塑剂有柠檬酸酯类增塑剂，包括柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三乙酯和乙酰柠檬酸三丁酯；其它酯类增塑剂三乙酸甘油酯；其它适用的增塑剂，包括环氧大豆油、大豆油衍生物、蓖麻油衍生物、酒石酸衍生物、L
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丙交酯和聚乙二醇，如聚乙二醇200、聚乙二醇1000。
[0014]所用的分散剂有助于产品分散与细化。优选分散助剂有乙撑双硬脂酸酰胺、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和硅酮类助剂。
[0015]可降解的超细颜料制备物制备方法是在装有研磨介质的高剪切设备中，加入水、聚乳酸、增塑剂，加热使树脂软化，加入颜料和分散剂预分散液，研磨，颜料藉由研磨介质间的剪切，以及研磨介质与机壁的冲击嵌入软化的聚乳酸内，继续研磨，细化分散，将物料冷却，过滤，滤饼用冷水洗涤，干燥，粉碎，得到含聚乳酸的超细颜料制备物。
[0016]所用的高剪切设备为球磨设备，如卧式球磨机、立式球磨机、球磨式超微粉碎机、高速球磨机、搅拌球磨机、振动球磨机，它们以介质研磨，提供激烈的撞击效应，优选立式球磨机。
[0017]所用的研磨介质为直径在4
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20毫米研磨珠，采用高硬度材料，如不锈钢、碳钢、铈锆氧化物、镁锆氧化物、钇锆氧化物、锆硅石，单一材料或是它们的混合物。优选直径为10
‑
12毫米的不锈钢钢珠。
[0018]所述的研磨速度一般由高剪切设备的大小尺寸、研磨介质的类型和设备负载能力而决定，优选为300
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500rpm。
[0019]所述的研磨时间由颜料实现完全的包覆来决定，可通过监测物料状态来实现，取样检测，滤液澄清透明，即为完全包覆，优选为4～7h。
[0020]所述的细化分散时间由颜料制备物的分散性来决定，过滤值≤1bar/g，优选为2
‑
3h。
[0021]本专利技术的优点和有益效果在于提供一种可降解的颜料制备物及其制备方法，该颜料制备物采用聚乳酸为载体树脂，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解的超细颜料制备物，其特征是，按重量百分含量计，该可降解的超细颜料制备物由如下组分组成：2.如权利要求1所述的可降解的超细颜料制备物，其特征是，所述聚乳酸为玻璃化温度在55
‑
60℃，熔点在125
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170℃的聚乳酸。3.如权利要求1所述的可降解的超细颜料制备物，其特征是，所述颜料为C.I.颜料黄16、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄181、C.I.颜料黄191、C.I.颜料黄214、颜料橙43、颜料橙64、颜料橙68、颜料橙72、C.I.颜料红48:2、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红101，C.I.颜料红122、C.I.颜料红142、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红175、C.I.颜料红176、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红202、C.I.颜料红214、C.I.颜料红242、C.I.颜料红247、C.I.颜料红254；C.I.颜料紫3、C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫29；C.I.颜料蓝15:1、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝60；C.I.颜料绿7；C.I.颜料棕25、C.I.颜料棕41；C.I.颜料白6；C.I.颜料黑7、C.I.颜料黑11中的至少一种。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈都民，陈雪，宿帅帅，田亚琴，刘欢，吕东军，陈都方，
申请(专利权)人：宇虹颜料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：