CN101736429B - 适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,包括如下工艺步骤:配制混合液,在除盐水中加入分散剂、防沉降剂和兰色色浆,并调整混合液的pH值到9.0-9.5,再加入碳粉,形成乳化的混合液,其中,除盐水为77.68-78.21%,分散剂为2.0-4.0%,防沉降剂为0.5-1.5%,兰色色浆为2.4-3.2%,碳粉为15-15.5%;研磨,将加入碳粉后的混合液研磨至少8小时,混合液的温度控制在26-30℃;过滤,对混合液进行过滤。采用本发明制备的色浆分散效果好,几乎无沉淀现象,色浆过滤效果好,色浆与粘胶混合后过滤效果大大改善,可纺性好、丝条色度偏兰光,解决了色浆原料供应矛盾突出问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种色浆的制备方法,尤其涉及一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法。
背景技术
粘胶着色丝生产是在粘胶中加入有颜色的色浆与粘胶均匀物理混合后,通过喷丝头形成有颜色的粘胶细流,与酸浴(主要成分硫酸、硫酸钠、硫酸锌)反应,生成有着色的丝条(即有颜色的人造丝)。在粘胶着色丝生产过程中,加入的色浆(主要成分为有机颜料或碳粉、分散剂、消泡剂、水等组成的一种液体)对纺丝可纺性的影响很大,也是着色丝能否成功生产的关键因素。
制备黑色色浆的必要性在于:①市场需要,购买着色丝后,不需要再对粘胶人造丝进行染色,着色丝有以下几个优点:减少了染色工艺过程,为顾客节约了染色成本;解决了染液污染环境问题,节约了废染液处理成本;避免了顾客染色不均匀的质量风险。由于人造丝经过染色后,有可能会出现染色不均匀的情况,造成客户的大量损失,给客户带来了质量风险,因此,黑色着色丝市场需求量较大。②可纺性的需要,由于目前国内外生产的黑色色浆的化学组分及浓度、物理性质均不相同,国内外无专门用于粘胶着色丝生产的色浆技术,造成使用色浆后,纺丝可纺性差,分丝、跑胶疙瘩现象严重,挡车工挡车难度大,废丝高,一等品率低。③、解决色浆原料供应矛盾突出问题,色浆采购周期长、供应不稳定、成本高,经常因为色浆断料而造成生产企业非计划停产,根本无法满足生产稳定、质量提升和产量保证的需要。④新产品成本战略需要,将色浆作为原料供应链上的新产品进行开发,可在保证原料供应安全稳定的条件下,大大降低生产要素成本。
现有黑色色浆主要存在以下不足:一、可纺性较差,影响着色丝可纺性的主要原因是,固体杂质和副反应较多,过滤性能差,色浆与粘胶中不同组分结合产生副反应影响可纺性。二、色度差,色度和色彩是着色丝产品的关键质量指标,现有的黑色色浆不能保证丝条着色、不掉色、色度及色光。综上,采用现有的黑色色浆,黑色着色丝的一等品率低,废丝率高,可纺性差,换头率高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有生产粘胶着色丝中的色浆存在的上述问题,提供一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,采用本发明制备的色浆分散效果好,几乎无沉淀现象,色浆过滤效果好,色浆与粘胶混合后过滤效果大大改善,可纺性好、丝条色度偏兰光,解决了色浆原料供应矛盾突出问题。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于包括如下工艺步骤:
a、配制混合液:在除盐水中加入分散剂、防沉降剂和兰色色浆,并调整混合液的PH值到9.0-9.5,再加入碳粉,形成乳化的混合液,其中,除盐水为77.68-78.21%,分散剂为2.0-4.0%,防沉降剂为0.5-1.5%,兰色色浆为2.4-3.2%,碳粉为15-15.5%;
b、研磨:将加入碳粉后的混合液研磨至少8小时,混合液的温度控制在26-30℃;
c、过滤:对混合液进行过滤,得到黑色色浆。
所述a步骤中,在搅拌状态下的除盐水中加入分散剂、防沉降和兰色色浆,搅拌均匀,使其充分溶解,再加入氢氧化钠或三乙醇胺调整混合液的PH值。
所述a步骤中,在搅拌状态下的混合液中加入碳粉,搅拌速度为600-650r/min,添加碳粉速度为2-3Kg/min。
所述b步骤中,用夹套冷凝管控制混合液的温度,研磨时研磨机转速为600rpm。
所述c步骤中,用420目滤布静压过滤色浆。
本发明还包括在研磨完成后的混合液中滴加消泡剂的步骤。
所述研磨完成,停止搅拌至少10分钟后,在5-6r/min搅拌条件下,以40滴/分钟的速度滴加消泡剂,消泡剂滴加量与a步骤中配制的混合液的质量百分比为0.01-0.03∶100。
所述制备方法中的环境温度为5-28℃。
所述防沉降剂为乙醇、丙二醇或丙三醇。
所述分散剂为CH-12B型超分散剂。
所述消泡剂为VF70。
所述碳粉的浓度为15-20%。
采用本发明的优点在于:
一、采用本发明制备的色浆分散效果好,几乎无沉淀现象,色浆过滤效果好,色浆与粘胶混合后过滤效果大大改善,可纺性好、丝条色度偏兰光,解决了色浆原料供应矛盾突出问题。
二、本发明中除盐水为77.68-78.21%,分散剂为2.0-4.0%,防沉降剂为0.5-1.5%,兰色色浆为2.4-3.2%,碳粉为15-15.5%,搅拌均匀,使其充分溶解,使混合液成为高效吸收分散乳化母液。
三、本发明中,碳粉作为着色基体,由于乳化分散性能,将碳粉浓度控制在15-20%,保证了有效色份和过滤性能,浓度过低,会造成有效色份过低,为保证色度势必增大色浆体积添加量,从而影响可纺性;浓度过高在现有乳化分散条件下,碳粉因分散不良而导致过滤性能下降以及影响可纺性。
四、分散剂为复合试剂,主要起分散作用,将分散剂控制在2.0-4.0%,分散效果和过滤性能极佳,不会出现分层和起泡现象,分散剂过少会导致分散效果差,容易分层;过多,起泡、过滤性能差。
五、防沉降剂具有润湿剂、防沉降作用及色光调节作用,防沉降剂控制在0.5-1.5%,无沉淀现象,过滤性能佳,低于0.5%易沉降,高于1.5%过滤性能差,色光变暗。
六、加入氢氧化钠或三乙醇胺调整混合液的PH值,主要在于调节PH值以及起分散、防沉、色光调节作用,调整混合液的PH值到9.0-9.5,减少了副反应,反应性能好,同时保证了色光和过滤,过滤性能佳,保证了纺丝成型条件,从而保证了可纺性。
七、本发明采用兰色色浆,主要起调节色光的作用。
八、本发明采用碳粉乳化,碳粉添加速度为2-3Kg/min,分散均匀,分散乳化效果极佳,加入速度过快会造成分散不均一,容易形成抱团现象,影响分散乳化效果,搅拌速度为600-650r/min,主要起机械分散作用。
九、本发明中,研磨可处理在分散过程中出现的分子、粒子抱团,处理较大颗粒粒子,从而提高有效成分利用率、提高色浆及粘胶过滤性能,磨时间保证在8小时以上,能够保证研磨效果,低于8小时会出现严重分层或过滤性能差。
十,本发明中,混合液的温度控制在26-30℃,可保证过滤性能及色浆分散效果,当色浆配制温度高于30℃,色浆乳液变粘稠,严重影响过滤性能及色浆分散效果。
具体实施方式
实施例1
一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,包括如下工艺步骤:
a、配制混合液:在除盐水中依次加入分散剂、防沉降剂和兰色色浆,并调整混合液的PH值到9.0,再加入碳粉,形成乳化的混合液,其中,除盐水为77.68%,分散剂为2.0%,防沉降剂为0.5%,兰色色浆为3.2%,碳粉为16.62%;
b、研磨:将加入碳粉后的混合液研磨8小时,混合液的温度控制在26℃;
c、过滤:对混合液进行过滤,得到黑色色浆。
在a步骤中,在搅拌状态下的除盐水中加入分散剂、防沉降和兰色色浆,搅拌均匀,使其充分溶解,再加入氢氧化钠或三乙醇胺调整混合液的PH值。
在a步骤中,在搅拌状态下的混合液中加入碳粉,搅拌速度为600r/min,添加碳粉速度为2Kg/min。
在b步骤中,用夹套冷凝管控制混合液的温度,研磨时研磨机转速为600rpm。
在c步骤中,用420目滤布静压过滤色浆。
在制备方法中的环境温度为5℃。防沉降剂为乙醇。分散剂为CH-12B型超分散剂。碳粉的浓度为15%。
实施例2
一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,包括如下工艺步骤:
a、配制混合液:在除盐水中加入分散剂、防沉降剂和兰色色浆,并调整混合液的PH值到9.0-9.5,再加入碳粉,形成乳化的混合液,其中,除盐水为77.70%,分散剂为4.0%,防沉降剂为0.5%,兰色色浆为2.4%,碳粉为15.4%;
b、研磨:将加入碳粉后的混合液研磨10小时,混合液的温度控制在30℃;
c、过滤:对混合液进行过滤,得到黑色色浆。
在a步骤中,在搅拌状态下的除盐水中加入分散剂、防沉降和兰色色浆,搅拌均匀,使其充分溶解,再加入氢氧化钠或三乙醇胺调整混合液的PH值。
在a步骤中,在搅拌状态下的混合液中加入碳粉,搅拌速度为650r/min,添加碳粉速度为3Kg/min。
在b步骤中,用夹套冷凝管控制混合液的温度,研磨时研磨机转速为600rpm。
在c步骤中,用420目滤布静压过滤色浆。
制备方法中的环境温度为28℃。防沉降剂为丙二醇。分散剂为CH-12B型超分散剂。碳粉的浓度为20%。
实施例3
一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,包括如下工艺步骤:
a、配制混合液:在除盐水中加入分散剂、防沉降剂和兰色色浆,并调整混合液的PH值到9.0-9.5,再加入碳粉,形成乳化的混合液,其中,除盐水为78.21%,分散剂为2.0%,防沉降剂为1.2%,兰色色浆为3.2%,碳粉为15.39%;
b、研磨:将加入碳粉后的混合液研磨11小时,混合液的温度控制在27℃;
c、过滤:对混合液进行过滤,得到黑色色浆。
在a步骤中,在搅拌状态下的除盐水中加入分散剂、防沉降和兰色色浆,搅拌均匀,使其充分溶解,再加入氢氧化钠或三乙醇胺调整混合液的PH值。
在a步骤中,在搅拌状态下的混合液中加入碳粉,搅拌速度为620r/min,添加碳粉速度为2.5Kg/min。
在b步骤中,用夹套冷凝管控制混合液的温度,研磨时研磨机转速为600rpm。
在c步骤中,用420目滤布静压过滤色浆。
在制备方法中的环境温度为16℃。防沉降剂为丙三醇。分散剂为CH-12B型超分散剂。碳粉的浓度为16%。
实施例4
一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,包括如下工艺步骤:
a、配制混合液:在除盐水中加入分散剂、防沉降剂和兰色色浆,并调整混合液的PH值到9.0-9.5,再加入碳粉,形成乳化的混合液,其中,除盐水为78.10%,分散剂为2.0%,防沉降剂为1.2%,兰色色浆为3.2%,碳粉为15.5%;
b、研磨:将加入碳粉后的混合液研磨12小时,混合液的温度控制在28℃;
c、过滤:对混合液进行过滤,得到黑色色浆。
在a步骤中,在搅拌状态下的除盐水中加入分散剂、防沉降和兰色色浆,搅拌均匀,使其充分溶解,再加入氢氧化钠或三乙醇胺调整混合液的PH值。
在a步骤中,在搅拌状态下的混合液中加入碳粉,搅拌速度为630r/min,添加碳粉速度为2.7Kg/min。
在b步骤中,用夹套冷凝管控制混合液的温度,研磨时研磨机转速为600rpm。
在c步骤中,用420目滤布静压过滤色浆。
本发明还包括在研磨完成后的混合液中滴加消泡剂的步骤。研磨完成,停止搅拌10分钟后,在5r/min搅拌条件下,以40滴/分钟的速度滴加消泡剂,消泡剂滴加量与a步骤中配制的混合液的质量百分比为0.01∶100。
在制备方法中的环境温度为20℃。防沉降剂为乙醇。分散剂为CH-12B型超分散剂。消泡剂为VF70。碳粉的浓度为17%。
实施例5
一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,包括如下工艺步骤:
a、配制混合液:在除盐水中加入分散剂、防沉降剂和兰色色浆,并调整混合液的PH值到9.0-9.5,再加入碳粉,形成乳化的混合液,其中,除盐水为78.10%,分散剂为2.0%,防沉降剂为1.4%,兰色色浆为3.0%,碳粉为15.5%;
b、研磨:将加入碳粉后的混合液研磨至少8小时,混合液的温度控制在26-30℃;
c、过滤:对混合液进行过滤,得到黑色色浆。
在a步骤中,在搅拌状态下的除盐水中加入分散剂、防沉降和兰色色浆,搅拌均匀,使其充分溶解,再加入三乙醇胺调整混合液的PH值。
在a步骤中,在搅拌状态下的混合液中加入碳粉,搅拌速度为600r/min,添加碳粉速度为3Kg/min。
在b步骤中,用夹套冷凝管控制混合液的温度,研磨时研磨机转速为600rpm。
在c步骤中,用420目滤布静压过滤色浆。
本发明还包括在研磨完成后的混合液中滴加消泡剂的步骤。研磨完成,停止搅拌13分钟后,在6r/min搅拌条件下,以40滴/分钟的速度滴加消泡剂,消泡剂滴加量与a步骤中配制的混合液的质量百分比为0.03∶100。
在制备方法中的环境温度为28℃。防沉降剂为丙二醇。分散剂为CH-12B型超分散剂。消泡剂为VF70。碳粉的浓度为17%。
实施例6
一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,包括如下工艺步骤:
a、配制混合液:在除盐水中加入分散剂、防沉降剂和兰色色浆,并调整混合液的PH值到9.0-9.5,再加入碳粉,形成乳化的混合液,其中,除盐水为78.10%,分散剂为2.2%,防沉降剂为1.0%,兰色色浆为3.2%,碳粉为15.5%;
b、研磨:将加入碳粉后的混合液研磨15小时,混合液的温度控制在29℃;
c、过滤:对混合液进行过滤,得到黑色色浆。
在a步骤中,在搅拌状态下的除盐水中加入分散剂、防沉降和兰色色浆,搅拌均匀,使其充分溶解,再加入氢氧化钠调整混合液的PH值。
在a步骤中,在搅拌状态下的混合液中加入碳粉,搅拌速度为640r/min,添加碳粉速度为3Kg/min。
在b步骤中,用夹套冷凝管控制混合液的温度,研磨时研磨机转速为600rpm。
在c步骤中,用420目滤布静压过滤色浆。
本发明还包括在研磨完成后的混合液中滴加消泡剂的步骤。研磨完成,停止搅拌17分钟后,在5.5r/min搅拌条件下,以40滴/分钟的速度滴加消泡剂,消泡剂滴加量与a步骤中配制的混合液的质量百分比为0.02∶100。
在制备方法中的环境温度为25℃。防沉降剂为丙三醇。分散剂为CH-12B型超分散剂。述消泡剂为VF70。碳粉的浓度为19%。
实施例7
参数控制如下:
原料名称 | 碳粉 | 分散剂 | 丙二醇 | 兰色色浆 | 消泡剂 | 除盐水 |
工艺参数 | 15+0.02% | 3.5+0.02% | 1+0.02% | 2.8+0.02% | 0.02+0.01% | 77.68+0.02% |
对色浆进行过滤,用420目滤布进行静压过滤到塑料色浆桶内。取样检测色浆的过滤时间和过滤残渣。并对色浆用于粘胶着色丝生产实验,跟踪使用效果。
黑色色浆检测标准如下:
色浆指标检测结果及可纺性情况如下:
色浆检测结果 | 过滤时间 | 30秒 | 过滤残渣 | 5.0% |
可纺性评价 | 抬锭率 | 1.5% | 色光 | 偏兰光 |
色浆指标检测数据对比
不同厂家吨色浆成本比较(均按15%固化物折算后对比)
色浆 | 有效成分 | 价格(万元/吨) | 备注 |
利雅色浆 | 20%折算为15% | 1.58 | 购买价 |
汽巴色浆 | 40%折算为15% | 1.43 | 购买价 |
本发明中的色浆 | 15% | 0.81 | 制造价 |
使用本发明中的黑色色浆后的生产质量情况对比。
使用黑色色浆种类 | 一等品率 | 合格品率 | 废丝率 | 换头率 | 滤器周期(天) | 纺丝可纺性 |
利雅或汽巴色浆 | 85% | 90.20% | 8.20% | 12.50% | 7 | 可纺性差,分丝和跑胶疙瘩现象严重 |
本发明中的黑色色浆 | 94.50% | 99.20% | 1.70% | 1.50% | 60 | 可纺性好 |
现在-原来 | 9.50% | 9.00% | -6.50% | -11.00% | 53 |
Claims (9)
1.一种适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于包括如下工艺步骤:
a、配制混合液:在除盐水中加入分散剂、防沉降剂和兰色色浆,并调整混合液的pH值到9.0-9.5,再加入碳粉,形成乳化的混合液,其中,除盐水为77.68-78.21%,分散剂为2.0-4.0%,防沉降剂为0.5-1.5%,兰色色浆为2.4-3.2%,碳粉为15-15.5%;
b、研磨:将加入碳粉后的混合液研磨至少8小时,混合液的温度控制在26-30℃;
c、过滤:对混合液进行过滤,得到黑色色浆。
2.根据权利要求1所述的适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于:所述a步骤中,在搅拌状态下的除盐水中加入分散剂、防沉降和兰色色浆,搅拌均匀,使其充分溶解,再加入氢氧化钠或三乙醇胺调整混合液的pH值。
3.根据权利要求1或2所述的适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于:所述a步骤中,在搅拌状态下的混合液中加入碳粉,搅拌速度为600-650r/min,添加碳粉速度为2-3Kg/min。
4.根据权利要求1所述的适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于:所述b步骤中,用夹套冷凝管控制混合液的温度,研磨时研磨机转速为600rpm。
5.根据权利要求1所述的适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于:所述c步骤中,用420目滤布静压过滤色浆。
6.根据权利要求1、2或4所述的适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于:还包括在研磨完成后的混合液中滴加消泡剂的步骤。
7.根据权利要求6所述的适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于:所述研磨完成,停止搅拌至少10分钟后,在5-6r/min搅拌条件下,以40滴/分钟的速度滴加消泡剂,消泡剂滴加量与a步骤中配制的混合液的质量百分比为0.01-0.03∶100。
8.根据权利要求1、2或4所述的适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于:所述制备方法中的环境温度为5-28℃。
9.根据权利要求1、2或4所述的适用于生产粘胶着色丝的黑色色浆的制备方法,其特征在于:所述防沉降剂为乙醇、丙二醇或丙三醇。
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