一種漿狀分散染料及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織品印染技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種漿狀分散染料及其制備方法與應(yīng) 用，用于滌綸織物的短流程、節(jié)能減排印花工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 在20世紀(jì)30年代，合成纖維開(kāi)創(chuàng)了紡織纖維的新紀(jì)元，相繼有多種合成纖維問(wèn) 世，染料的發(fā)展歷來(lái)與纖維的開(kāi)發(fā)緊密聯(lián)系。在紡織品印染工業(yè)中，常用粉粒狀染料，在調(diào) 漿或配制染液時(shí)，染料粉塵飛揚(yáng)，不但有礙環(huán)境保護(hù)，而且常粘附在配料的用具上，或在配 制染液泡沫中懸浮，特別是在溶解度小，分散性能差的分散染料，容易結(jié)成團(tuán)塊，在印花或 染色是易產(chǎn)生疵點(diǎn)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。分散染料是一種粉狀或粒狀的非離子型染料，分子結(jié)構(gòu) 小，適合滌綸及其混紡織物的染色。但因其不含-C00H、-S03H等強(qiáng)水溶性基團(tuán)，在水中溶解 度低，不利于較低溫度下染料分子在纖維表面的吸附和上染。
[0003] 滌綸纖維是產(chǎn)量最大的合成纖維，滌綸纖維除了大宗傳統(tǒng)產(chǎn)品外，應(yīng)大力發(fā)展差 別化纖維，特別是超細(xì)纖維，由于其單位質(zhì)量的表面積隨單絲纖度變細(xì)而增大，造成染色速 度快、表觀給色淺和耐光牢度下降，對(duì)于分散染料，必須解決勻染性、蓋染性、提升性和染色 牢度問(wèn)題；滌綸織物的印花制品約占滌綸印染加工總量的40%左右；滌綸印花的主要方式 有直接印花、涂料印花、熱轉(zhuǎn)移印花。
[0004] 直接印花是目前印花的主要方式，是一種將市售染料、糊料和添加劑制備成具有 一定粘度的印花色漿，再進(jìn)行印花、烘干、汽蒸和多道水洗的傳統(tǒng)加工技術(shù)；隨著高粘度、低 含固率的合成增稠劑的發(fā)展，能減少印花色漿中合成增稠劑的用量，但因現(xiàn)有分散染料與 合成增稠劑的相容性較差，為獲得一定粘度的印花色漿，仍需要配置高固含量(如5~6%) 的合成增稠劑印花色漿，來(lái)防止印花介質(zhì)粘度的下降。因印花色漿中合成增稠劑用量的增 加，導(dǎo)致直接印花染料利用率低，印花織物需要后道的大量水洗，才能去除織物表面的浮 色，來(lái)提高滌綸印制品的色牢度，獲得柔軟的手感，因此，直接印花的最大劣勢(shì)是：由于印花 色漿中固體物含量高，需要蒸化處理來(lái)完成染料對(duì)纖維的上染；印花制品浮色嚴(yán)重、手感 硬，需要水洗后處理工序，去除未轉(zhuǎn)移的有機(jī)物以及染料，對(duì)水資源的消耗量極大（占印染 過(guò)程的70%)，廢水排放量極大，廢水的色度較深，COD值較高?，F(xiàn)有涂料印花是將市售涂料、 合成糊料和添加劑(粘合劑和交聯(lián)劑）制備成具有一定粘度的印花色漿，再進(jìn)行印花、烘干、 高溫處理的傳統(tǒng)加工技術(shù)；因涂料印花中粘合劑和交聯(lián)劑用量較大，印花效果不好，色牢度 較差，涂料印花的最大劣勢(shì)是：粘合劑和交聯(lián)劑的性能決定了印花制品的色牢度和手感，相 對(duì)于直接印花制品而言，色牢度較差，手感較硬或粗糙，且涂料的色譜不及分散染料豐富和 多樣化。因涂料印花的缺點(diǎn)，限制了涂料印花的應(yīng)用，只能用于小面積或?qū)κ指幸蟛桓叩?印花制品；現(xiàn)有分散染料的熱轉(zhuǎn)移印花是將耐熱性較差，容易熱升華的分散染料預(yù)先印制 在轉(zhuǎn)移紙上，再通過(guò)轉(zhuǎn)移紙與織物的熱壓作用，讓轉(zhuǎn)移紙上的分散染料轉(zhuǎn)移到織物上的印 花技術(shù)；熱轉(zhuǎn)移印花的最大劣勢(shì)是：色牢度較差，色澤深度較淺，難獲得深色印花制品，且 要消耗同等印花數(shù)量的轉(zhuǎn)移紙，造成資源浪費(fèi)和二次污染(殘留在轉(zhuǎn)移紙上的染料)。
[0005] 現(xiàn)有直接印花色漿中，都采用市售分散染料，因市售分散染料與合成增稠劑的相 容性較差，大大降低增稠劑的粘度，導(dǎo)致印花色漿的流變性能較差；因此，需要開(kāi)發(fā)一種與 合成增稠劑相容性較好的液體分散染料，才能防止染料沉降，提高印花色漿粘度。而采用市 售的分散染料，無(wú)論是粉末固體或液體分散染料，都需要加大增稠劑用量，才能滿(mǎn)足印花時(shí) 對(duì)印花漿粘度的要求。
[0006] 隨著節(jié)能降耗、節(jié)能減排的要求越來(lái)越受到重視的今天，很有必要研發(fā)新的滌綸 織物印花技術(shù)，需要既具有印花加工流程短、對(duì)水資源消耗量小和廢水排放量小的優(yōu)點(diǎn)，又 具有印花色牢度優(yōu)良和織物手感柔軟的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)需要避免直接印花對(duì)水資源消耗量大和 廢水排放量大的缺點(diǎn)，還要避免涂料印花手感較硬或粗糙、色牢度較差的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種液體分散染料以及基于該液體分散染料的漿狀分散染 料；用于直接印花，效果好，能耗低、耗水少。
[0008] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種液體分散染料，由以下方式制備得到，將原染料、活性研磨劑和水混合，研磨12~ 20小時(shí)，制得液體分散染料；按質(zhì)量百分比，所述液體分散染料的原料組成為： 原染料 10~30% 活性研磨劑 I. 0~3. 5% 其余為水； 所述活性研磨劑由質(zhì)量比為1 : (0.5~2)的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑 組成； 所述液體分散染料中，固體顆粒的粒徑范圍為800nm~3ym。
[0009] 上述技術(shù)方案中，所述陰離子表面活性劑為醇醚磷酸酯鹽、醇醚羧酸鹽、月桂基磷 酸酯鉀鹽、甲基萘磺酸鈉的甲醛縮合物中的一種或兩種的混合物；所述非離子表面活性劑 為脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、甘油單油酸酯、異構(gòu)脂肪醇聚氧乙烯醚的衍生物 中的一種或兩種的混合物。
[0010] 優(yōu)選的，所述醇醚磷酸酯鹽為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽或者異構(gòu)十一醇 聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽；所述醇醚羧酸鹽為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚羧酸鈉鹽、異構(gòu)十一醇 聚氧乙烯醚羧酸鈉鹽或者異辛酸聚氧乙烯醚羧酸鈉鹽；所述脂肪酸聚氧乙烯醚為油酸聚氧 乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚、妥爾油酸聚氧乙烯醚、蓖麻油酸聚氧乙烯醚、氫化蓖麻油酸聚 氧乙烯醚或者月桂酸聚氧乙烯醚；所述異構(gòu)脂肪醇聚氧乙烯醚為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述脂肪酸聚氧乙烯醚中，氧乙烯基的數(shù)目為10~20 ;所述脂肪 醇聚氧乙烯醚中，氧乙烯基的數(shù)目為9~20 ;所述異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚的氧乙烯基的數(shù) 目為10~20 ;所述醇醚磷酸酯鹽或者醇醚羧酸鹽的氧乙烯基的數(shù)目為6~8。
[0012] 比如所述醇醚磷酸酯鹽為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚（6)磷酸酯鉀鹽、異構(gòu)十三醇聚 氧乙烯醚（8)磷酸酯鉀鹽、異構(gòu)十一醇聚氧乙烯醚（6)磷酸酯鉀鹽、異構(gòu)十一醇聚氧乙烯醚 (8)磷酸酯鉀鹽；所述醇醚羧酸鹽為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚（6)羧酸鈉鹽、異構(gòu)十三醇聚氧 乙烯醚（8)羧酸鈉鹽、異構(gòu)^^一醇聚氧乙烯醚（6)羧酸鈉鹽、異構(gòu)^^一醇聚氧乙烯醚（8)羧 酸鈉鹽、異辛酸聚氧乙烯醚（6)羧酸鈉鹽、異辛酸聚氧乙烯醚（8)羧酸鈉鹽；所述脂肪酸聚 氧乙烯醚為油酸聚氧乙烯醚（8)、硬脂酸聚氧乙烯醚（9)、硬脂酸聚氧乙烯醚（20)、月桂酸 聚氧乙烯醚（12)、月桂酸聚氧乙烯醚（24);所述脂肪醇聚氧乙烯醚為脂肪醇（C12-18)聚氧 乙烯醚（9)、脂肪醇（C12-18)聚氧乙烯醚（10)、脂肪醇（C12-18)聚氧乙烯醚（15)、脂肪醇 (C12-18)聚氧乙烯醚（20);所述異構(gòu)脂肪醇聚氧乙烯醚為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚（10)、異 構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚（12)、蓖麻油聚氧乙烯醚（10)、蓖麻油聚氧乙烯醚（12)、蓖麻油聚氧 乙烯醚（20)。本發(fā)明所用助劑親水性好，利于染料分散，提高直接印花效果。
[0013] 優(yōu)選的，所述原染料為含蒽醌結(jié)構(gòu)的原染料、含雜環(huán)結(jié)構(gòu)的原染料、含雜環(huán)偶氮結(jié) 構(gòu)的原染料或者含單偶氮結(jié)構(gòu)的原染料。具體結(jié)構(gòu)式為：



[0014] 由上述液體分散染料可以制備漿狀分散染料，在液體分散染料中，依次加入終質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為〇. 01~〇. 03%的合成增稠劑、終質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 5~2. 0%的功能預(yù)聚體，在室溫經(jīng) 攪拌混合，制得漿狀分散染料；所述功能預(yù)聚體的制備為，將單體、改性物以及乳化劑加入 水中，制備乳液；將引發(fā)劑加入水中，制備引發(fā)劑溶液；然后按質(zhì)量占比，將30~60%量的 乳液與30~60%量的引發(fā)劑溶液混合，制備混合液；調(diào)節(jié)混合液的溫度為70~75°C;然后 在攪拌下將剩余的乳液與剩余的引發(fā)劑溶液滴加至混合液中，滴加完成，再反應(yīng)110~130 分鐘，得到功能預(yù)聚體；所述乳液中，單體、改性物以及乳化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為15~24%、 2~5%、1. 5~3%，其余為水；所述單體由丙烯酸丁酯、丙烯腈、丙烯酸、N-羥甲基丙烯酰胺 組成；所述改性物由乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、異十三烷基丙烯酸酯組 成；所述乳化劑由十二烷基磺酸鈉、SP-80和異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚組成；所述引發(fā)劑為過(guò) 硫酸鹽。
[0015] 本發(fā)明的漿狀分散染料中，合成增稠劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 01~0. 03%、功能預(yù)聚體 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇. 5~2. 0%，其余為液體分散染料。合成增稠劑為市售產(chǎn)品，主要結(jié)構(gòu)為丙烯 酸和丙烯酸酯的共聚物。
[0016] 上述技術(shù)方案中，功能預(yù)聚體含有反應(yīng)官能團(tuán)，能改變纖維材料對(duì)染料的吸附性 及反應(yīng)性，增強(qiáng)印花效果；本發(fā)明的功能預(yù)聚體由單體、改性物、乳化劑和水，在引發(fā)劑存在 下，經(jīng)乳液聚合得到；所述乳液中，單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15~24%，改性物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2~ 5%，乳化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5~3% ;以乳液的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述單體中，丙烯腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為2. 4~2. 6%、丙烯酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 4~0. 6%、N-羥甲基丙烯酰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 4~ 0.6%、其余為丙烯酸丁酯；以乳液的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述改性物中，乙二醇二甲基丙烯酸酯的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7~1.2%、季戊四醇四丙烯酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 1~0.3%，其余為異十三 烷基丙烯酸酯；以乳液的質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述乳化劑中，乳化劑SP-80的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 4~ 0. 6%、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 4~0. 6%，其余為十二烷基磺酸鈉。上述技術(shù) 方案中，乳液包含多種組成單體、改性劑以及乳化劑的化合物，各化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算都 以乳液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，即體現(xiàn)的都是各化合物在乳液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。比如乳液中，乳化劑 的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，當(dāng)SP-8