一种高固色率液体分散染料组合物及其制备方法、应用与流程

文档序号:12163979阅读:476来源:国知局
本发明涉及纺织染料领域,尤其涉及一种高固色率液体分散染料组合物及其制备方法、应用。
背景技术
:分散染料色谱齐全,色泽艳丽。主要用于合成纤维,尤其是聚酯纤维的染色,分散染料需要借助分散剂在染液中均匀分散,要耗用大量的分散剂。传统分散染料染中深色时固色率一般在90%左右,在染色污水中含有大量的分散剂和没有上染的染料,致使废水残液的色度高,COD值超过6000mg/L。传统分散染料染色后有约10%未上染染料通过水皂洗处理后形成印染污水,其不仅对环境造成严重破坏,而且使印染企业面临污水处理难和处理成本高等问题。近年来,随着环境问题日益严重,国家对环保方面的要求越来越高,对纺织印染行业的整治也越来越严格,一种节能减排的高固色率染料是纺织印染企业所迫切需要的。目前国内外也有针对提高染料上染效率的相关研究,如中国发明专利申请CN105670342A公开了一种液状分散染料的制备方法,将染料母体溶于乙醇后放入电解电容器中,之后从电解电容器铝箔正极加入加入乙二醇、丙三醇、氢氧化铁,从电解电容器碳棒负极加入硫酸二甲酯,待反应后,取混合液,溶于醋酸中进行酯化处理,从而得到液状分散染料的制备方法。又如专利CN102604413A公开了一种中温型分散染料化合物及其制备方法与应用,将N,N-氰乙基烷基苯胺的结构引入到分散染料分子中去,然后将它作为偶合组分,分别与不同的芳胺重氮盐偶合制备一系列单偶氮分散染料,从而合成出一系列色泽鲜艳、固色率高、成本低、给色量高、牢度好、生产工艺简单的中温型橙色分散染料,该分散染料的固色率达到了95%左右,但是仍存在较严重的废水处理问题。技术实现要素:为克服现有技术中存在的有约10%未上染染料通过水皂洗处理后形成印染污水,污水处理难和处理成本高等问题,本发明提供了一种高固色率液体分散染料组合物,具有非常高的上染率和固色率,染色废水基本无颜色,后处理过程中无需还原清洗和水皂洗,可有效降低废水色度和排放量,废水COD值也明显降低,大大降低废水处理成本,有效减少环保压力,其包含分散染料滤饼、多聚烷基萘磺酸盐及其混合物。优选地,所述多聚烷基萘磺酸盐及其混合物占分散染料滤饼质量百分比为5~80%。优选地,所述多聚烷基萘磺酸盐及其混合物占分散染料滤饼质量百分比为25~60%。优选地,所述多聚烷基萘磺酸盐具有4个及以上萘环。优选地,所述多聚烷基萘磺酸盐及其混合物,包括多聚烷基萘磺酸盐类化合物与木质素磺酸盐、烷基萘磺酸盐、羧酸盐类分散剂、聚酯类分散剂中的至少一种组成的混合物。优选地,所述多聚烷基萘磺酸盐及其混合物中多聚烷基萘磺酸盐类化合物与其他成份的重量比为(4:1)~(0.1:1)。优选地,所述多聚烷基萘磺酸盐及其混合物中多聚烷基萘磺酸盐类化合物与其他成份的重量比为(3:1)~(2:1)。优选地,所述染料组合物还包括水,抗菌剂、稳定剂,吸湿剂。本发明还提供一种上述所述染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、在容器中,常温条件下,加入分散染料组合物、水,用分散搅拌机进行搅拌,转速800-3500r/min,时间30-120min。优选转速1200-2000r/min,时间40-80min。步骤b、将步骤a所述处理后的染料组合物放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠或氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.4-1.2mm;其线速度为0.8-1.6m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为1.5-5.5h。优选其珠的直径为0.6-1.0mm;其线速度为0.8-1.2m/s、研磨时间为2.0-4.0h。步骤c、将步骤b所述处理后的染料组合物放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠或氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.2-0.6mm;其线速度为0.8-1.6m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为2.5-25.5h。步骤d、将步骤c所述处理后的染料组合物进行商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物加入吸湿剂、杀菌剂、稳定剂,常温下搅拌0.5-2h,转速为800-1500r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。各项质量指标主要包括低温分散性、高温分散性、储藏稳定性、染料颗粒粒径等,染色牢度主要包括皂洗牢度、摩擦牢度、升华牢度、沾色牢度等。此外本发明还提供了上述染料组合物在聚酯纤维及其混纺产品染色方面的应用。本发明的染料组合物可以按照本领域中分散染料常规染色方法应用于聚酯纤维及其混纺产品染色。本发明的染料组合物可以按照本领域中分散染料常规染色方法应用于聚酯纤维及及其混纺产品染色时,可免去还原清洗、皂洗和水洗工艺。多聚烷基萘磺酸盐的化学式为:其中SO3X为钠盐或铵盐等,R为H或烷基,n取值为4或4以上,优选4~6;m取值为4或4以上,优选4~6。与现有技术相比,本发明的有益效果是:(1)本发明液体染料应用于聚酯纤维及其混纺产品染色方面,分散染料固色率超过98%,远远高于传统分散染料固色率,在生产工序中无需还原清洗和水皂洗,可降低生产成本,提高印染企业生产效率。(2)本发明液体染料应用于聚酯纤维及其混纺产品染色方面,可有效减少蒸汽、电、水、助剂及化学品的耗用量,可有效降低废水中COD值及色度,并减少废水排放量。(3)本发明液体染料应用聚酯纤维及其混纺产品染色方面,其含多聚烷基萘磺酸盐具有4个以上萘环,分散性能有很大提高,与常规分散染料的分散剂相比,具有用量少,效率高的特点。具体实施方式以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例1:一种液体分散染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、在容器中,常温条件下,加入125kgC.I.分散蓝79干滤饼、18.75kg多聚烷基萘磺酸盐,6.25kg木质素磺酸钠盐,水若干,合计500kg,用分散搅拌机进行搅拌,转速1200r/min,时间30min。步骤b、将步骤a所述处理后的染料组合物放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠,其珠的直径为1.0-1.2mm;其线速度为1.2m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为2.0h。步骤c、将步骤b所述处理后的染料组合物放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠,其珠的直径为0.2-0.4mm;其线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为4.0h。步骤d、将步骤c所述处理后的染料组合物进行常规商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物加入丙三醇、水杨酸钠、聚乙二醇,常温下搅拌0.5h,转速为1000r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。根据标样调整染料力份,利用英国马尔文粒径测试分析仪(型号:MS2000+MV)测定染料颗粒粒径为600-800Nm。实施例2:一种液体分散染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、在容器中,常温条件下,加入先后加入125kgC.I.分散橙30干滤饼、33.25kg多聚烷基萘磺酸盐,16.75kg烷基萘磺酸盐,水若干,合计500kg,用分散搅拌机进行搅拌,转速1500r/min,时间80min。步骤b、将步骤a所述处理后的染料组合物放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.8-1.0mm;其线速度为1.3m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为3.0h。步骤c、将步骤b所述处理后的染料组合物放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.4-0.6mm,线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为10h。步骤d、将步骤c所述处理后的染料组合物进行常规商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物加入丙三醇、水杨酸钠、聚乙二醇,常温下搅拌1h,转速为800r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。根据标样调整染料力份,利用英国马尔文粒径测试分析仪(型号:MS2000+MV)测定染料颗粒粒径为700-900Nm。实施例3:一种液体分散染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、在容器中,常温条件下,加入先后加入125kgC.I.分散红167干滤饼、35kg多聚烷基萘磺酸盐,65kg羧酸盐类分散剂,水若干,合计500kg,用分散搅拌机进行搅拌,转速800r/min,搅拌120min。步骤b、将步骤a所述处理后的染料组合物放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠,其珠的直径为0.4-0.6mm;线速度为1.6m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为5.5h。步骤c、将步骤b所述处理后的染料组合物放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠,其珠的直径为0.2-0.4mm,线速度为1.6m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为20h。步骤d、将步骤c所述处理后的染料组合物进行常规商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物加入丙三醇、水杨酸钠、聚乙二醇,常温下搅拌2h,转速为1500r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。根据标样调整染料力份,利用英国马尔文粒径测试分析仪(型号:MS2000+MV)测定染料颗粒粒径为800-900Nm。实施例4:一种液体分散染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、在容器中,常温条件下,加入先后加入125kgC.I.分散橙61干滤饼、2.84kg多聚烷基萘磺酸盐,28.41kg聚酯类分散剂,水若干,合计500kg,用分散搅拌机进行搅拌,转速2000r/min,搅拌40min。步骤b、将步骤a所述处理后的染料组合物放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.8-1.0mm;线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为1.5h。步骤c、将步骤b所述处理后的染料组合物放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.4-0.6mm,线速度为1.2m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为15h。步骤d、将步骤c所述处理后的染料组合物进行常规商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物加入丙三醇、水杨酸钠、聚乙二醇,常温下搅拌1.5h,转速为1200r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。根据标样调整染料力份,利用英国马尔文粒径测试分析仪(型号:MS2000+MV)测定染料颗粒粒径为700-900Nm。实施例5:一种液体分散染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、在容器中,常温条件下,加入先后加入125kgC.I.分散紫93干滤饼、5kg多聚烷基萘磺酸盐,1.25kg木质素磺酸盐,水若干,合计500kg,用分散搅拌机进行搅拌,转速2000r/min,搅拌100min。步骤b、将步骤a所述处理后的染料组合物放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠,其珠的直径为0.8-1.0mm;线速度为0.8m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为1.5h。步骤c、将步骤b所述处理后的染料组合物放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠,其珠的直径为0.4-0.6mm,线速度为0.8m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为2.5h。步骤d、将步骤c所述处理后的染料组合物进行常规商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物加入丙三醇、水杨酸钠、聚乙二醇,常温下搅拌1.5h,转速为1200r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。根据标样调整染料力份,利用英国马尔文粒径测试分析仪(型号:MS2000+MV)测定染料颗粒粒径为600-800Nm。实施例6:一种液体分散染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、在容器中,常温条件下,先后加入125kgC.I.分散蓝291:1干滤饼、50kg多聚烷基萘磺酸盐,25kg木质素磺酸盐,水若干,合计500kg,用分散搅拌机进行搅拌,转速2000r/min,搅拌60min。步骤b、将步骤a所述处理后的染料组合物放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.8-1.0mm;线速度为1.0m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为2.5h。步骤c、将步骤b所述处理后的染料组合物放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.4-0.6mm,线速度为1.0m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为25.5h。步骤d、将步骤c所述处理后的染料组合物进行常规商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物加入丙三醇、水杨酸钠、聚乙二醇,常温下搅拌1.5h,转速为1200r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。根据标样调整染料力份,利用英国马尔文粒径测试分析仪(型号:MS2000+MV)测定染料颗粒粒径为700-900Nm。实施例7:一种液体分散染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、常温条件下,在容器1中,先后加入42.5kg的C.I.分散蓝291:1、14.875kg多聚烷基萘磺酸盐、14.875kg木质素磺酸钠盐和97.75kg水形成蓝色染料组合物;在容器2中,将45kg的C.I.分散橙61、15.75kg多聚烷基萘磺酸盐、15.75kg木质素磺酸钠盐和103.5kg水形成橙色染料组合物;在容器3中,将37.5kg的C.I.分散紫、13.125kg多聚烷基萘磺酸盐、13.125kg木质素磺酸钠盐和86.25kg水形成紫色染料组合物;用分散搅拌机分别对3种染料组合物进行搅拌,转速1500r/min,搅拌100min。步骤b、将步骤a所述处理后的3种染料组合物分别放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠,其珠的直径为0.4-0.6mm;线速度为1.6m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为5h。步骤c、将步骤b所述处理后的3种染料组合物分别放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氧化锆珠,其珠的直径为0.4-0.6mm,线速度为1.0m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为15h。步骤d、将步骤c所述处理后的3种染料组合物混合均匀后进行常规商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物分别加入丙三醇、水杨酸钠、聚乙二醇,常温下搅拌1.5h,转速为1200r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。根据标样调整染料力份,利用英国马尔文粒径测试分析仪(型号:MS2000+MV)测定染料颗粒粒径为700-900Nm。实施例8:一种液体分散染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、在容器中,常温条件下,加入先后加入125kgC.I.分散橙30干滤饼、5kg多聚烷基萘磺酸盐,2.5kg烷基萘磺酸盐,水若干,合计500kg,用分散搅拌机进行搅拌,转速1500r/min,时间80min。步骤b、将步骤a所述处理后的染料组合物放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.8-1.0mm;其线速度为1.3m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为3.0h。步骤c、将步骤b所述处理后的染料组合物放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.4-0.6mm,线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为10h。步骤d、将步骤c所述处理后的染料组合物进行常规商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物加入丙三醇、水杨酸钠、聚乙二醇,常温下搅拌1h,转速为800r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。根据标样调整染料力份,利用英国马尔文粒径测试分析仪(型号:MS2000+MV)测定染料颗粒粒径为700-900Nm。实施例9:一种液体分散染料组合物的制备方法,通过以下步骤实现:步骤a、在容器中,常温条件下,加入先后加入125kgC.I.分散橙30干滤饼、80kg多聚烷基萘磺酸盐,40kg烷基萘磺酸盐,水若干,合计500kg,用分散搅拌机进行搅拌,转速1500r/min,时间80min。步骤b、将步骤a所述处理后的染料组合物放入盘式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.8-1.0mm;其线速度为1.3m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为3.0h。步骤c、将步骤b所述处理后的染料组合物放入棒销式立式或卧式研磨机进行研磨,其研磨介质为氮化硅和氧化锆的混合物珠,其珠的直径为0.4-0.6mm,线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃,研磨时间为10h。步骤d、将步骤c所述处理后的染料组合物进行常规商品化处理。在步骤c所述处理后的染料组合物加入丙三醇、水杨酸钠、聚乙二醇,常温下搅拌1h,转速为800r/min,根据标样调整染料力份,测定染料各项质量指标和染色牢度合格后,包装成品。根据标样调整染料力份,利用英国马尔文粒径测试分析仪(型号:MS2000+MV)测定染料颗粒粒径为700-900Nm。将所制得的9组液体染料组合物按照常规高温型分散染料染色工艺(简称“常规染色工艺”)和不采用还原清洗、皂洗和水洗等后处理染色工艺(简称“新型染色工艺”)分别对涤纶布及其混纺面料进行染色。其中常规染色工艺流程:前处理→染色→还原清洗→中和→冷水洗(1-2道)→热水洗(1道)→皂洗→热水洗(1道)→冷水洗(1-2道)→脱水。常规染色各工艺及配方为:组份工艺参数或组份含量染料组合物/%(omf)X高温匀染剂TF-212K/(g.L-1)1冰醋酸/(g.L-1)1浴比1:10染色温度/℃130染色时间/min60pH值4-4.5其中还原清洗各工艺及配方为:组份工艺参数或组份含量液碱/(g.L-1)3高温匀染剂TF-212K/(g.L-1)2保险粉/(g.L-1)1温度/℃90其中新型染色工艺流程:前处理→染色→脱水,新型染色工艺配方:组份工艺参数或组份含量染料组合物/%(omf)X冰醋酸/(g.L-1)1浴比1:10染色温度/℃130染色时间/min60pH值4-4.5将上述9组液体分散染料分别进行本发明中的新型染色工艺和常规染色工艺的染色,其中实施例2、3、4、6、7、8、9采用“75D*150D涤纶面料”染色;实施例1、5采用“涤棉40/60混纺面料”染色;实施例1~6、8~9中染料组合物的用量X为4%,实施例7中染料组合物的用量X为8%,达到等深度后得到14组面料样品,对这18组面料样品进行对比,测定染料固色率、染色脚水COD值、色度及染色布样色牢度,其中固色率按GB/T2396-2013中规定的方法进行测定。染色脚水COD值按GB/T11914-1989中规定的方法进行测定。染色脚水或还原清洗残液色度按GB/T11903-1989中规定的方法进行测定。染色面料干、湿摩擦牢度按GB/T3920-2008中规定额方法进行测定,水洗牢度按ISO105C10C(3)中规定额方法进行测定。日晒牢度按ISO105B0240h中规定额方法进行测定。由上表结果可知:经本发明液体分散染料染色后,染色残液色浅,基本无颜色,且后处理无需还原清洗和水皂洗,固色率高达99%,而且不影响染色品色牢度。由此可见,本发明液体染料应用于染色方面首先在生产工序中无需还原清洗和水皂洗,可节约水资源,降低生产成本;其次,可减少废水排放量,而且可降低废水中染料、助剂、化学品的含量,有利于降低废水COD值,从而降低技术处理难度,减少废水处理成本。上述说明示出并描述了本发明的优选实施例,如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或数码、印花等相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。当前第1页1 2 3 
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