CN102127312A

CN102127312A - 一种Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆的制备方法

Info

Publication number: CN102127312A
Application number: CN2010105755103A
Authority: CN
Inventors: 付少海; 张凯; 王春霞; 田安丽; 王潮霞
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2011-07-20

Abstract

本发明涉及一种Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆的制备方法，属于精细化工领域。本发明以可聚合分散剂为主要助剂，通过高速分散制备了超细颜料分散体，然后向体系中滴加引发剂和共聚单体，继续高速分散，升温反应一段时间，使聚合物包覆到颜料表面。制备的Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆的分散稳定性高，与Lyocell纤维纺丝液相容性好、可纺性高，且纺丝得到的Lyocell纤维着色丝着色均匀、色光纯正、色牢度优良，省去了后续染色加工。

Description

一种Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆的制备方法

技术领域

本发明属精细化工领域，具体涉及一种Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆的制备方法。

技术背景

与粘胶纤维相比，Lyocell纤维生产流程简单、环境污染小，纤维性能优异等特点，近年来倍受人们关注。Lyocell纤维原液着色是将颜料色浆直接添加到Lyocell纤维纺丝液中，混合均匀后，通过喷丝头形成有色的胶状细流，然后经过凝固浴，生成Lyocell有色丝。在原液着色过程中，加入的色浆对纺丝液的可纺性，着色纤维的颜色和力学性能影响很大，是Lyocell纤维着色丝能否顺利生产的关键。实现Lyocell纤维的原液着色对提升纤维的颜色性能，促进行业的节能减排，具有重要的意义。

虽然关于超细颜料色浆制备的研究有很多，但Lyocell纤维原液着色用超细颜料色浆的研究很少。文献检索发现关于Lyocell纤维的原液着色的研究文献也非常少，仅有奥地利的Avinash P.Manian和Hartmut Ruef等人采用还原染料对其进行原液染色，他们的具体做法是将还原染料还原成隐色体后，添加到Lyocell纺丝原液中，最后再在后面喷丝工序中将隐色体进行氧化显色，从而来实现了Lyocell纤维的原液着色。专利WO01/11121公开了一种采用含有少量重金属离子的无机颜料添加到纤维素纺丝液中，混合后纺得Lyocell纤维着色丝的方法。

本发明以颜料为着色剂，采用可聚合分散剂和含有双键的烯类单体通过细乳液聚合制备了Lyocell原液着色用超细包覆颜料色浆。本发明制备的超细包覆颜料色浆粒径小，粒度分布窄，稳定性高，和Lyocell纤维纺丝液相容性好等优点。

发明内容

本发明目的是提供一种Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆的制备方法。即先采用可聚合分散剂制备超细颜料分散体，然后向其滴加烯类单体和引发剂，通过细乳液聚合，使聚合物包覆到颜料表面，该法制备得到的超细包覆颜料具有粒径小，粒度分布窄，同Lyocell纤维纺丝液相容性好等优点，可以达到提高原液着色纤维色牢度的目的。

本发明的技术方案：一种Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆的制备方法，以可聚合分散剂为主要助剂，采用高速分散制备了超细颜料分散体，然后向体系中滴加引发剂和共聚单体继续高速分散，将分散液转移到反应釜中升温，恒温反应一段时间后，制备Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆。

具体工艺参数为：颜料占整个体系的5～30％(均为质量分数)，可聚合分散剂对颜料比为10～30％，复配的阴离子表面活性剂对颜料比为0.2～2％，其余加水补满100％。超细颜料分散体制备分散时间1～4小时。然后滴加共聚单体，共聚单体与颜料的质量比为1～5％，继续分散0.5小时后，转移到反应釜中，通入氮气，升温至60～90℃，滴加引发剂，引发剂对单体的比例为1～5％，恒温反应1～4小时。

这里所选用的颜料可以是碳黑、偶氮类颜料、三芳甲烷类颜料、酞菁类颜料、二噁嗪类颜料、喹酞酮类颜料、氮次甲基类颜料、硝基及亚硝基类颜料、稠环酮类颜料、吡唑并喹啉酮类颜料、吡咯类颜料或吲哚啉类颜料中的一种。

这里所选用的可聚合分散剂可以是烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯硫酸铵(ANPS)、烯丙氧基羟丙基磺酸钠(AHPS)、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠(HMPS)；或阳离子分散剂：甲基丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化铵(DMHB)、甲基丙烯酸酯基季铵盐(PMQ)、甲基丙烯酸酯基双季铵盐(PDQ)中的一种或几种。

所选用的阴离子表面活性剂可以是羧酸盐类：N-酰基氨基酸盐、雷米邦-A或醇醚羧酸盐，磺酸盐类：十二烷基苯磺酸钠、分散剂CNF、α-烯烃磺酸盐AOS，硫酸酯盐类：醇醚硫酸盐(AES)、仲烷基硫酸盐(Teep01)或月桂基硫酸钠，木质素磺酸钠的一种或几种。

所选用的共聚单体可以是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂醇酯、(甲基)丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯、羟甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸脲基酯、双丙酮丙烯酰胺中的一种或两种。

所选用的引发剂为油溶性引发剂，可以是偶氮类引发剂，如偶氮二异丁腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种。

本发明的有益效果：本发明制备的超细包覆颜料色浆可以应用于Lyocell纤维原液着色，制备的超细包覆颜料色浆的分散效果好，没有沉淀现象，稳定性高，色浆与Lyocell纤维纺丝液相容性好，可纺性高。且使用本发明制备的超细包覆颜料色浆纺得的Lyocell纤维着色丝着色均匀、色光纯正、色牢度优良，省去了后续染色加工。

具体实施方式

下面通过实施例子，进一步阐述本发明的突出优点和显著特点，但本发明决不局限于实施例子。

实例1

取碳黑15g，可聚合分散剂ANPS 3g，十二烷基苯磺酸钠0.3g和去离子水281.7g，置于砂磨机中以1800r/min速度研磨1小时，制得黑色超细颜料水基分散体系，然后向其中滴加含有偶氮二异丁腈0.006g、苯乙烯溶液0.3g的溶液继续研磨0.5小时，转移到反应釜中，通入氮气，升温至60℃，恒温反应2小时降温出料，用500nm的微孔滤膜过滤，即可得到黑色超细包覆颜料色浆。物性指标如下：表面张力σ＝37.4mN/m，粘度η＝6.58cP，Z均粒径d＝152.4nm。

实例2

取C.I.颜料黄1430g，可聚合分散剂PMQ 6g，阴离子表面活性剂CNF 0.6g和去离子水263.4g，置于砂磨机中以1800r/min速度研磨1.5小时，制得黄色超细颜料水基分散体系，然后向其中滴加含有偶氮二异丁酸二甲酯0.024g、甲基丙烯酸甲酯溶液1.2g的溶液继续研磨0.5小时，转移到反应釜中，通入氮气，升温至70℃，恒温反应2.5小时降温出料，用500nm的微孔滤膜过滤，即可得到黄色超细包覆颜料色浆。物性指标如下：表面张力σ＝21.7mN/m，粘度η＝6.12cP，Z均粒径d＝148.7nm。

实例3

取C.I.颜料蓝15:360g，可聚合分散剂AHPS 12g，阴离子表面活性剂雷米邦-A 1.2g和去离子水226.8g，置于砂磨机中以1800r/min速度研磨2小时，制得蓝色超细颜料水基分散体系，然后向其中滴加含有偶氮二异庚腈0.048g、羟甲基丙烯酸甲酰胺2.4g的溶液继续研磨0.5小时，转移到反应釜中，通入氮气，升温至90℃，恒温反应3小时降温出料，用500nm的微孔滤膜过滤，即可得到蓝色超细包覆颜料色浆。物性指标如下：表面张力σ＝18.84mN/m，粘度η＝5.76cP，Z均粒径d＝155.6nm。

实例4

取C.I.颜料紫1990g，可聚合分散剂DMHB 18g，阴离子表面活性剂木质素磺酸钠1.8g和去离子水190.2g，置于砂磨机中以1800r/min速度研磨4小时，制得紫色超细颜料水基分散体系，然后向其中滴加含有偶氮二环己基甲腈0.072g、苯乙烯2.4g、丙烯酸月桂醇酯1.2g的溶液，继续研磨0.5小时，转移到反应釜中，通入氮气，升温至75℃，恒温4小时降温出料，用500nm的微孔滤膜过滤，即可得到紫色超细包覆颜料色浆。物性指标如下：表面张力σ＝24.7mN/m，粘度η＝7.44cP，Z均粒径d＝143.5nm。

Claims

1.一种Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆的制备方法，以可聚合分散剂为主要助剂，通过高速分散制备了超细颜料分散体，然后向体系中滴加共聚单体继续高速分散，将分散液转移到反应釜中升温，并滴加引发剂恒温反应一段时间，制备出Lyocell纤维纺液着色用超细包覆颜料色浆；具体工艺参数为：颜料占整个体系的5～30％(以下也均为质量分数)，可聚合分散剂对颜料比为10～30％，复配的阴离子表面活性剂对颜料比为0.2～2％，其余加水补满100％。先在高速分散机高速分散作用下分散1～4小时，制得超细颜料分散体，然后滴加共聚单体，共聚单体与颜料的质量比为1～5％，继续分散0.5小时后，转移到反应釜中，通入氮气，升温至60～90℃，滴加引发剂，引发剂对单体的比例为0.2～1.5％，恒温反应1～4小时。

2.如权利要求1所述的Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆，其特征是所述的颜料可以是碳黑、偶氮类颜料、三芳甲烷类颜料、酞菁类颜料、二噁嗪类颜料、喹酞酮类颜料、氮次甲基类颜料、硝基及亚硝基类颜料、稠环酮类颜料、吡唑并喹啉酮类颜料、吡咯类颜料或吲哚啉类颜料中的一种。

3.如权利要求1所述的Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆，其特征是：所述的可聚合分散剂可以是阴离子分散剂：烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯硫酸铵(ANPS)、烯丙氧基羟丙基磺酸钠(AHPS)、甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠(HMPS)；或阳离子分散剂：甲基丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化铵(DMHB)、甲基丙烯酸酯基季铵盐(PMQ)、甲基丙烯酸酯基双季铵盐(PDQ)中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆，其特征是：所述的阴离子表面活性剂可以是羧酸盐类：N-酰基氨基酸盐、雷米邦-A或醇醚羧酸盐，磺酸盐类：十二烷基苯磺酸钠、分散剂CNF、α-烯烃磺酸盐AOS，硫酸酯盐类：醇醚硫酸盐(AES)、仲烷基硫酸盐(Teep01)或月桂基硫酸钠，木质素磺酸钠中的一种。

5.如权利要求1所述的Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆，其特征是：所述的共聚单体可以是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂醇酯、(甲基)丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯、羟甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸脲基酯、双丙酮丙烯酰胺中的一种或两种。

6.如权利要求1所述的Lyocell纤维原液着色用超细包覆颜料色浆，其特征是：所述的引发剂为油溶性引发剂，可以是偶氮类引发剂，如偶氮二异丁腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种。