本发明专利技术公开了一种腈纶原液着色用黑色水性色浆及其制备方法，该方法制备所得的黑色水性色浆采用经氧化处理后的炭黑为颜料，改善了普通炭黑表面亲水性差的缺点，并配合使用丁基萘磺酸钠盐和2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐复合分散剂体系，同时使用颜料表面处理剂、助溶剂、硫氰酸钠、杀菌剂和去离子水作为共同组分，其中分散剂由丁基萘磺酸钠盐和2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐按质量比为1:2~5混合而成，所得该腈纶原液着色用黑色水性色浆具有粒径小、在腈纶纺丝原液中稳定性高的特点，纺丝时不会出现堵塞喷丝孔及色差较大的现象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种原液着色用水性色浆及其制备方法，尤其涉及一种腈纶原液着色用黒色水性色浆及其制备方法，属于色浆制备领域。
技术介绍
原液着色即在化学纤维的纺丝原液中，加入着色剂进行纺丝直接制成有色化学纤维的方法。该技术制备的有色纤维颜色色差小、日晒牢度高，更重要的是省略了下游的化学纤维染色环节，对減少化学纤维染色成本和促进节能减排的作用十分明显，具有良好的发展前景。采用硫氰酸钠湿法纺丝エ艺制造有色腈纶时，对于原液着色用的水性色浆要求极高，因为一旦颜料颗粒在纺丝溶液中分散不充分而导致顔料团聚现象的发生，就会出现堵塞喷丝孔、顔色不一的情況。同时为了避免换色带来的设备清洗及过度颜色纤维浪费等问题，有色腈纶的单批次产量往往以数百吨记，而黑色腈纶的产量更高。因此如何降低腈纶原液着色用色浆的粒径、提高其稳定性、增强其与原液的良好相容性，同时减少其在腈纶纺丝原液中团聚、避免堵塞喷丝孔、減少纤维颜色不一等问题就成了制备腈纶原液着色用水性色浆的关键性问题。由于炭黑表面亲油性较强，其在水中分散性差，导致炭黒色浆在腈纶纺丝原液中的稳定性较差，而目前常用的通过对炭黑进行表面改性，増加其易分散性、降低其团聚倾向成为ー个较为可靠地制备腈纶原液着色用黒色水性色浆的方案。炭黑的表面氧化和通过表面氧化增加炭黑易分散性的技术已为本领域技术人员所熟知，但如何利用氧化后的炭黑制备腈纶原液着色用黒色水性色浆仍未见报道。
技术实现思路
为克服上述技术缺陷，本专利技术提供了 一种腈纶原液着色用黒色水性色浆及其制备方法，该方法制备所得的黒色水性色浆具有粒径小，在腈纶纺丝原液中稳定性高的特点，且纺丝时不会出现堵塞喷丝孔及色差大的现象。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种腈纶原液着色用黒色水性色浆，由经氧化处理后的炭黑、顔料表面处理剂、分散剤、助溶剂、硫氰酸钠、杀菌剂和去离子水组成，其中所述经氧化处理后的炭黑占该黒色水性色浆总质量的20. (T40. 0%，所述颜料表面处理剂与经氧化处理后炭黑的质量比为0. 02、. 04:1,所述分散剂与经氧化处理后炭黑的质量比为0. ro. 3:1，所述硫氰酸钠占该黑色水性色浆总质量的3. (T5. 0%,所述助溶剂占该黑色水性色浆总质量的3. (TlO. 0%,所述杀菌剂占该黒色水性色浆总质量的0. 05、. 2%，余量为去离子水；其中所述分散剂由丁基萘磺酸钠盐和2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐按质量比为1:2飞混合而成，该分散剂体系与传统的仅使用2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐作为分散剂相比具有更好的稳定性。其进ー步的技术方案为所述经氧化处理后的炭黑为采用臭氧气体在水、氧化剂存在下进行氧化，并经氢氧化物中和后，经过滤及干燥所得的炭黑，所述氧化剂为过硫酸钠、次氯酸钠和双氧水中的ー种，所述氢氧化物为氢氧化钾和氢氧化钠中的ー种。本专利技术所用经氧化处理后的炭黑，在具体氧化工艺上，将炭黑在水溶液中充分分散后，在使用臭氧氧化炭黑的同时，添加少量过硫酸钠、次氯酸钠和双氧水中的一种作为氧化剂可显著提高炭黑表面氧化效果，再利用氢氧化钾和氢氧化钠中的一种调节氧化后的炭黑溶液PH值至71左右，然后经过滤及干燥，即可得到氧化处理后的炭黒，该炭黑拥有更好的易分散性和抗团聚性能。所述颜料表面处理剂为Y —氨丙基ニ甲氧基娃烧和3_氨基丙基ニこ氧基娃烧中的ー种。所述助溶剂为こニ醇、丙ニ醇和甘油中的至少ー种。所述杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的至少ー种，可避免该黑色水性色浆在储存和运输过程中发生降解和霉变。其中硫氰酸钠的使用有利于增加黒色水性色浆与纺丝原液的相容性。本专利技术还提供了一种腈纶原液着色用黒色水性色浆的制备方法，包括以下步骤(I)将颜料表面处理剂和所述20. (T40. Owt. %的经氧化处理后的炭黑在捏合机中捏合0. 5 I小时；(2)将分散剂和所述3. 0 to 5. 0 wt. %的硫氰酸钠溶解在3. o to 10. 0wt. %的助溶剂和余量去离子水中，并在分散机中以50(T800r/min转速分散15 20min，得到预混合液；(3)将分散机转速降至300 to 400r/min，将(I)中所得经捏合后的炭黑加入(2)中所得的预混合液中，在1500 to 2000r /min的转速下分散0. 5^1小时，得炭黑颜料预分散液；(4)将(3)所得炭黑颜料预分散液在卧式研磨机中进行连续研磨I飞小时，在研磨结束前半小时添加0. 05、. 2wt. %的杀菌剂，经脱泡、过滤，得到用于腈纶原液着色的黒色水性色浆；其中所述颜料表面处理剂与经氧化处理后炭黑的质量比为0. 02、. 04:1，所述分散剂与经氧化处理后炭黑的质量比为0. ro. 3:1，所述经氧化处理后的炭黑、硫氰酸钠、杀菌剂和助溶剂的百分含量均为占该黒色水性色浆总质量的百分含量。本专利技术的有益技术效果是该腈纶原液着色用黒色水性色浆采用经氧化处理后的炭黑为颜料，改善了普通炭黑表面亲水性差的缺点，并配合使用丁基萘磺酸钠盐和2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐复合分散剂体系，所得该腈纶原液着色用黒色水性色浆具有粒径小、在腈纶纺丝原液中稳定性高的特点，纺丝时不会出现堵塞喷丝孔及色差较大的现象。具体实施例方式下面结合具体实施例和对比实施例对本专利技术的突出优点和显著特点做进ー步的说明，但本专利技术并不限于下述实施例。下述实施例和对比实施例中未提及的操作方法及测试方法均为本领域技术人员公知技木。实施例1本实施例为炭黑氧化实施例。将IOOOg炭黑和5000g去离子水、50g双氧水在反应爸内以5r/min的速度搅拌分散30min,以臭氧发生器提供3%臭氧质量浓度、5L/min速度从底部进入反应釜，处理5h后，以10%浓度的氢氧化钠溶液调节pH值到7. 5，过滤、烘干。实施例2本实施例为炭黑氧化实施例。将800g炭黑和5000g去离子水、20g过硫酸钠在反应釜内以5r/min的速度搅拌分散lh，以臭氧发生器提供3%臭氧质量浓度、5L/min速度从底部进入反应釜，处理3h后，以15%浓度的氢氧化钾溶液调节pH值到7. 2，过滤、烘干。实施例3本实施例为炭黑氧化实施例。将500g炭黑和5000g去离子水、25g次氯酸钠在反应爸内以5r/min的速度搅拌分散45min,以臭氧发生器提供3%臭氧质量浓度、5L/min速度从底部进入反应釜，处理2h后，以20%浓度的氢氧化钾溶液调节pH值到8. 0，过滤、烘干。实施例4 6和对比实施例7 10均按照以下エ艺步骤进行生产(1)将经氧化后的炭黑和颜料表面处理剂在捏合机中捏合0. 5^1小时；(2)将分散剂和硫氰酸钠溶解在助溶剂和去离子水中，并在分散机中以50(T800r/min转速分散15 20min,得到预混合液；(3)将分散机转速降至30(T400r/min，将(I)中捏合后的炭黑加入(2)中所得的预混合液中，在150(T2000r/min的转速下分散0. 5^1小时，得炭黑颜料预分散液；(4)将(3)所得炭黑颜料预分散液在卧式研磨机中进行连续研磨I飞小时，在研磨结束前半小时添加杀菌剂，经脱泡、过滤，得到用于腈纶原液着色的黒色水性色浆。实施例4 6和对比实施例7 10的配方如表I所示，其中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种腈纶原液着色用黑色水性色浆，其特征在于：由经氧化处理后的炭黑、颜料表面处理剂、分散剂、助溶剂、硫氰酸钠、杀菌剂和去离子水组成，其中所述经氧化处理后的炭黑占该黑色水性色浆总质量的20.0~40.0%，所述颜料表面处理剂与经氧化处理后炭黑的质量比为0.02~0.04:1，所述分散剂与经氧化处理后炭黑的质量比为0.1~0.3:1，所述硫氰酸钠占该黑色水性色浆总质量的3.0~5.0%，所述助溶剂占该黑色水性色浆总质量的3.0~10.0%，所述杀菌剂占该黑色水性色浆总质量的0.05~0.2%，余量为去离子水；其中所述分散剂由丁基萘磺酸钠盐和2?萘磺酸甲醛聚合物钠盐按质量比为1:2~5混合而成。
【技术特征摘要】
1.一种腈纶原液着色用黒色水性色浆，其特征在干由经氧化处理后的炭黑、顔料表面处理剂、分散剂、助溶剂、硫氰酸钠、杀菌剂和去离子水组成，其中 所述经氧化处理后的炭黑占该黒色水性色浆总质量的20. (T40. 0%， 所述颜料表面处理剂与经氧化处理后炭黑的质量比为0. 02、. 04:1, 所述分散剂与经氧化处理后炭黑的质量比为0. ro. 3:1， 所述硫氰酸钠占该黒色水性色浆总质量的3. (T5. 0%， 所述助溶剂占该黒色水性色浆总质量的3. (T10. 0%， 所述杀菌剂占该黒色水性色浆总质量的0. 05、. 2%， 余量为去离子水； 其中所述分散剂由丁基萘磺酸钠盐和2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐按质量比为1:2飞混合而成。2.根据权利要求1所述的腈纶原液着色用黒色水性色浆，其特征在于所述经氧化处理后的炭黑为采用臭氧气体在水、氧化剂存在下进行氧化，并经氢氧化物中和后，经过滤及干燥所得的炭黒。3.根据权利要求2所述的腈纶原液着色用黒色水性色浆，其特征在于所述氧化剂为过硫酸钠、次氯酸钠和双氧水中的ー种，所述氢氧化物为氢氧化钾和氢氧化钠中的ー种。4.根据权利要求1所述的腈纶原液着色用黒色水性色浆，其特征在于所述颜料表面处理剂为Y —氨丙基三甲氧基硅烷和3-氨基丙基三こ氧基硅烷中的ー种。5.根据权利要求1所述的腈纶原液着色用黒色水性色浆，其特征在于所述助溶剂为こニ醇、丙ニ醇和甘油中的至少ー...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕仕铭，杜长森，梅成国，付少海，张明俊，
申请(专利权)人：苏州世名科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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