專利名稱：一種Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿的制備方法
技術領域：
本發明屬精細化工領域，具體涉及一種Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色 漿的制備方法。
背景技術：
與粘膠纖維相比，Lyocell纖維生產流程簡單、環境污染小，纖維性能優異等特點， 近年來倍受人們關注。Lyocell纖維原液著色是將顏料色漿直接添加到Lyocell纖維紡絲 液中，混合均勻后，通過噴絲頭形成有色的膠狀細流，然后經過凝固浴，生成Lyocell有色 絲。在原液著色過程中，加入的色漿對紡絲液的可紡性，著色纖維的顏色和力學性能影響很 大，是Lyocell纖維著色絲能否順利生產的關鍵。實現Lyocell纖維的原液著色對提升纖 維的顏色性能，促進行業的節能減排，具有重要的意義。雖然關于超細顏料色漿制備的研究有很多，但Lyocell纖維原液著色用超細顏料 色漿的研究很少。文獻檢索發現關于Lyocell纖維的原液著色的研究文獻也非常少，僅 有奧地利的Avinash P. Manian和Hartmut Ruef等人采用還原染料對其進行原液染色， 他們的具體做法是將還原染料還原成隱色體后，添加到Lyocell紡絲原液中，最后再在 后面噴絲工序中將隱色體進行氧化顯色，從而來實現了 Lyocell纖維的原液著色。專利 W001/11121公開了一種采用含有少量重金屬離子的無機顏料添加到纖維素紡絲液中，混合 后紡得Lyocell纖維著色絲的方法。本發明以顏料為著色劑，采用可聚合分散劑和含有雙鍵的烯類單體通過細乳液聚 合制備了 Lyocell原液著色用超細包覆顏料色漿。本發明制備的超細包覆顏料色漿粒徑 小，粒度分布窄，穩定性高，和Lyocell纖維紡絲液相容性好等優點。
發明內容
本發明目的是提供一種Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿的制備方法。 即先采用可聚合分散劑制備超細顏料分散體，然后向其滴加烯類單體和引發劑，通過細乳 液聚合，使聚合物包覆到顏料表面，該法制備得到的超細包覆顏料具有粒徑小，粒度分布 窄，同Lyocell纖維紡絲液相容性好等優點，可以達到提高原液著色纖維色牢度的目的。本發明的技術方案一種Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿的制備方 法，以可聚合分散劑為主要助劑，采用高速分散制備了超細顏料分散體，然后向體系中滴加 引發劑和共聚單體繼續高速分散，將分散液轉移到反應釜中升溫，恒溫反應一段時間后，制 備Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿。具體工藝參數為顏料占整個體系的5 30% (均為質量分數)，可聚合分散劑 對顏料比為10 30%，復配的陰離子表面活性劑對顏料比為0. 2 2%，其余加水補滿 100%。超細顏料分散體制備分散時間1 4小時。然后滴加共聚單體，共聚單體與顏料的 質量比為1 5%，繼續分散0. 5小時后，轉移到反應釜中，通入氮氣，升溫至60 90°C，滴加引發劑，引發劑對單體的比例為1 5%，恒溫反應1 4小時。這里所選用的顏料可以是碳黑、偶氮類顏料、三芳甲烷類顏料、酞菁類顏料、二噁 嗪類顏料、喹酞酮類顏料、氮次甲基類顏料、硝基及亞硝基類顏料、稠環酮類顏料、吡唑并喹 啉酮類顏料、吡咯類顏料或吲哚啉類顏料中的一種。這里所選用的可聚合分散劑可以是烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯硫酸銨 (ANPS)、烯丙氧基羥丙基磺酸鈉(AHPS)、甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉(HMPS)；或陽離子分散 劑甲基丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化銨(DMHB)、甲基丙烯酸酯基季銨鹽(PMQ)、甲基 丙烯酸酯基雙季銨鹽(PDQ)中的一種或幾種。所選用的陰離子表面活性劑可以是羧酸鹽類N-酰基氨基酸鹽、雷米邦-A或醇醚 羧酸鹽，磺酸鹽類十二烷基苯磺酸鈉、分散劑CNF、α -烯烴磺酸鹽AOS，硫酸酯鹽類醇醚 硫酸鹽(AES)、仲烷基硫酸鹽(Te印01)或月桂基硫酸鈉，木質素磺酸鈉的一種或幾種。所選用的共聚單體可以是(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、羥甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基) 丙烯酸羥丙酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸脲基酯、雙丙酮丙烯酰胺中的一種或兩種。所選用的引發劑為油溶性引發劑，可以是偶氮類引發劑，如偶氮二異丁腈、偶氮二 環己基甲腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異丁酸二甲酯中的一種。本發明的有益效果本發明制備的超細包覆顏料色漿可以應用于Lyocell纖維原 液著色，制備的超細包覆顏料色漿的分散效果好，沒有沉淀現象，穩定性高，色漿與Lyocell 纖維紡絲液相容性好，可紡性高。且使用本發明制備的超細包覆顏料色漿紡得的Lyocell 纖維著色絲著色均勻、色光純正、色牢度優良，省去了后續染色加工。
具體實施例方式下面通過實施例子，進一步闡述本發明的突出優點和顯著特點，但本發明決不局 限于實施例子。實例1取碳黑15g，可聚合分散劑ANPS 3g，十二烷基苯磺酸鈉0. 3g和去離子水觀1. 7g， 置于砂磨機中以1800r/min速度研磨1小時，制得黑色超細顏料水基分散體系，然后向其中 滴加含有偶氮二異丁腈0. 006g、苯乙烯溶液0. 3g的溶液繼續研磨0. 5小時，轉移到反應釜 中，通入氮氣，升溫至60°C，恒溫反應2小時降溫出料，用500nm的微孔濾膜過濾，即可得到 黑色超細包覆顏料色漿。物性指標如下表面張力σ =37.4mN/m，粘度η =6.58cP，Z均 粒徑 d = 152. 4nm。實例2取C. I.顏料黃1430g，可聚合分散劑PMQ 6g，陰離子表面活性劑CNF 0. 6g和去離 子水沈3. 4g，置于砂磨機中以1800r/min速度研磨1. 5小時，制得黃色超細顏料水基分散體 系，然后向其中滴加含有偶氮二異丁酸二甲酯0. 024g,甲基丙烯酸甲酯溶液1. 2g的溶液繼 續研磨0. 5小時，轉移到反應釜中，通入氮氣，升溫至70°C，恒溫反應2. 5小時降溫出料，用 500nm的微孔濾膜過濾，即可得到黃色超細包覆顏料色漿。物性指標如下表面張力σ = 21. 7mN/m，粘度 η = 6. 12cP, Z 均粒徑 d = 148. 7nm。實例3
取C.I.顏料藍15:360g，可聚合分散劑AHPS 12g，陰離子表面活性劑雷米邦-A 1. 2g和去離子水226. Sg,置于砂磨機中以1800r/min速度研磨2小時，制得藍色超細顏料 水基分散體系，然后向其中滴加含有偶氮二異庚腈0. 048g、羥甲基丙烯酸甲酰胺2. 4g的溶 液繼續研磨0. 5小時，轉移到反應釜中，通入氮氣，升溫至90°C，恒溫反應3小時降溫出料， 用500nm的微孔濾膜過濾，即可得到藍色超細包覆顏料色漿。物性指標如下表面張力ο =18. 84mN/m，粘度 η = 5. 76cP, Z 均粒徑 d = 155. 6nm。實例4取C. I.顏料紫1990g，可聚合分散劑DMHB 18g，陰離子表面活性劑木質素磺酸鈉 1.8g和去離子水190. 2g，置于砂磨機中以1800r/min速度研磨4小時，制得紫色超細顏料 水基分散體系，然后向其中滴加含有偶氮二環己基甲腈0. 072g、苯乙烯2. 4g、丙烯酸月桂 醇酯1. 2g的溶液，繼續研磨0. 5小時，轉移到反應釜中，通入氮氣，升溫至75°C，恒溫4小時 降溫出料，用500nm的微孔濾膜過濾，即可得到紫色超細包覆顏料色漿。物性指標如下表 面張力 σ = 24. 7mN/m，粘度 η = 7. 44cP, Z 均粒徑 d = 143. 5nm。
權利要求
1.一種Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿的制備方法，以可聚合分散劑為 主要助劑，通過高速分散制備了超細顏料分散體，然后向體系中滴加共聚單體繼續高速分 散，將分散液轉移到反應釜中升溫，并滴加引發劑恒溫反應一段時間，制備出Lyocell纖維 紡液著色用超細包覆顏料色漿；具體工藝參數為顏料占整個體系的5 30% (以下也均 為質量分數)，可聚合分散劑對顏料比為10 30%，復配的陰離子表面活性劑對顏料比為 0. 2 2%，其余加水補滿100%。先在高速分散機高速分散作用下分散1 4小時，制得超 細顏料分散體，然后滴加共聚單體，共聚單體與顏料的質量比為1 5%，繼續分散0. 5小 時后，轉移到反應釜中，通入氮氣，升溫至60 90°C，滴加引發劑，引發劑對單體的比例為 0.2 1.5%，恒溫反應1 4小時。
2.如權利要求1所述的Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿，其特征是所述 的顏料可以是碳黑、偶氮類顏料、三芳甲烷類顏料、酞菁類顏料、二噁嗪類顏料、喹酞酮類顏 料、氮次甲基類顏料、硝基及亞硝基類顏料、稠環酮類顏料、吡唑并喹啉酮類顏料、吡咯類顏 料或吲哚啉類顏料中的一種。
3.如權利要求1所述的Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿，其特征是所述 的可聚合分散劑可以是陰離子分散劑烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯硫酸銨(ANPS)、 烯丙氧基羥丙基磺酸鈉(AHPS)、甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉(HMPS)；或陽離子分散劑甲基 丙烯酰氧乙基十六烷基二甲基溴化銨(DMHB)、甲基丙烯酸酯基季銨鹽(PMQ)、甲基丙烯酸 酯基雙季銨鹽(PDQ)中的一種或幾種。
4.如權利要求1所述的Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿，其特征是所述 的陰離子表面活性劑可以是羧酸鹽類N-酰基氨基酸鹽、雷米邦-A或醇醚羧酸鹽，磺酸鹽 類十二烷基苯磺酸鈉、分散劑CNF、α-烯烴磺酸鹽AOS，硫酸酯鹽類醇醚硫酸鹽(AES)、 仲烷基硫酸鹽(Te印01)或月桂基硫酸鈉，木質素磺酸鈉中的一種。
5.如權利要求1所述的Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿，其特征是所述 的共聚單體可以是(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、羥甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、丙 烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸脲基酯、雙丙酮丙烯酰胺中的一種或兩種。
6.如權利要求1所述的Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿，其特征是所述 的引發劑為油溶性引發劑，可以是偶氮類引發劑，如偶氮二異丁腈、偶氮二環己基甲腈、偶 氮二異庚腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異丁酸二甲酯中的一種。
全文摘要
本發明涉及一種Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿的制備方法，屬于精細化工領域。本發明以可聚合分散劑為主要助劑，通過高速分散制備了超細顏料分散體，然后向體系中滴加引發劑和共聚單體，繼續高速分散，升溫反應一段時間，使聚合物包覆到顏料表面。制備的Lyocell纖維原液著色用超細包覆顏料色漿的分散穩定性高，與Lyocell纖維紡絲液相容性好、可紡性高，且紡絲得到的Lyocell纖維著色絲著色均勻、色光純正、色牢度優良，省去了后續染色加工。
文檔編號D01F1/04GK102127312SQ201010575510
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者付少海, 張凱, 王春霞, 王潮霞, 田安麗 申請人:江南大學