CN104195853B - 微纳米伊蒙活性印染糊料及其制作方法 - Google Patents

微纳米伊蒙活性印染糊料及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微纳米伊蒙活性印染糊料及其制作方法，由微纳米伊蒙混层粘土与海藻酸钠制成。所得活性印染糊料产品与现有矿物糊料相比优点突出：生产工艺更简单，生产成本更低且无粉尘排放，制糊工艺简单，常温下成糊快，抱水性能好，糊浆保质期长，应用于织品工业印染无需改变原有印花工艺，无需增加机械设备，印染过程流畅，经印染织品具有容易清洗，得色率高，图案清晰等特点，可实现印染产品质量优成本低的目的。

Description

微纳米伊蒙活性印染糊料及其制作方法
技术领域
本发明属于粘土矿物印花糊料技术领域，尤其涉及一种微纳米伊蒙活性印染糊料及其制作方法。
背景技术
织物印花需要大量的活性印染糊料，其中，棉布印花活性印染糊料原糊的主要成分为海藻酸钠。海藻酸钠特别昂贵，近年来其市场价格呈节节上升的趋势，由此带来印染成本的增加。究其原因有二：一是由于近年来近海石油工业的发展，占据了大量的海藻酸钠资源，生产范围、原料量相对减少；二是由于海藻酸钠也是食品工业的原料，其用途不断扩大且用量大。为降低印染成本，亟需一种能替代海藻酸钠的物质，即寻找一种既能满足活性印染糊料性能指标要求，价格又低廉的替代品。
为此，已成功研制出多种矿物糊料作为海藻酸钠的替代物质，如膨润土糊、凹凸棒糊、累托石糊等，它们都能使用相应的矿物组分部分替代海藻酸钠来实现降低活性印染糊料的印染成本。然而，这些矿物糊料生产工艺复杂，成本仍然相对较高，糊料产品性能欠佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种性能优良的微纳米伊蒙活性印染糊料及其制作方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：微纳米伊蒙活性印染糊料，由微纳米伊蒙混层粘土与海藻酸钠制成。
上述微纳米伊蒙活性印染糊料，包括以下重量百分比的原料：微纳米伊蒙混层粘土粉体92～94％、海藻酸钠6～8％。
上述微纳米伊蒙活性印染糊料，包括以下重量百分比的原料：微纳米伊蒙混层粘土悬浮液40～70％、海藻酸钠均匀液30～60％；悬浮液的固含量为20～25％，均匀液中海藻酸钠含量为1.5～4.0％。
上述微纳米伊蒙活性印染糊料的制作方法，包括以下步骤：
(1)粉碎伊蒙混层粘土原矿；
(2)将粉碎的伊蒙混层粘土与水按重量比1:2.5～3.0浸泡24小时，然后捣浆5～8小时得到伊蒙混层粘土均匀液；
(3)伊蒙混层粘土均匀液静置24小时，然后将悬浮层与沉淀层分离得到伊蒙混层粘土悬浮液；
(4)喷雾干燥伊蒙混层粘土悬浮液得到微纳米伊蒙混层粘土粉体；
或浓缩伊蒙混层粘土悬浮液至固含量20～25％得到微纳米伊蒙混层粘土悬浮液，配置海藻酸钠含量为1.5～4.0％的海藻酸钠均匀液；
(5)按重量百分比微纳米伊蒙混层粘土粉体92～94％、海藻酸钠6～8％，机械搅拌20～30min、20～40转/分混合均匀，即得微纳米伊蒙活性印染糊料粉体(干法产品)；
或按重量百分比微纳米伊蒙混层粘土悬浮液40～70％、海藻酸钠均匀液30～60％，机械搅拌30～60min、1000～1800转/分混合均匀，即得微纳米伊蒙活性印染糊料胶体(湿法产品)。
针对目前矿物糊料产品及其生产存在的问题，发明人利用伊蒙混层粘土与海藻酸钠组合制成微纳米级的粘土矿物糊料——微纳米伊蒙活性印染糊料，并建立了相应制作方法。所得活性印染糊料产品与现有矿物糊料相比优点突出：生产工艺更简单，生产成本更低且无粉尘排放，制糊工艺简单(水加料搅拌)，常温下成糊快，抱水性能好，糊浆保质期长(表1)，应用于织品工业印染无需改变原有印花工艺，无需增加机械设备，印染过程流畅，经印染织品(与单独海藻酸钠糊料相比)具有容易清洗，得色率高，图案清晰等特点(表2)，可实现印染产品质量优成本低的目的。
本发明所用伊蒙混层粘土为广西上思县特有，该粘土矿主要由伊利石、蒙脱石、高岭石、绿泥石、石英等组成，它有着与其它粘土矿不同的特性：伊蒙混层粘土矿属于一种天然微纳米材料，原矿中小于200nm粒径颗粒含量超过45.8％，因此，本发明中微纳米伊蒙混层粘土粉体或悬浮液中的伊蒙混层粘土颗粒达微纳米级别；矿物颗粒结构中有微孔发育，孔径1～4μm，有极强的吸附能力；伊蒙混层粘土是一种片层状结构的亲水性物质，在水中具有良好的悬浮性和分散性。
伊蒙混层粘土矿物颗粒的膨化主要由结构水、层间自由水引起，从而形成胶体状态；海藻酸钠是一种有机高分子物质，对水有极好的亲水性和水合性，易于形成溶胶。为此，本发明采用微纳米伊蒙混层粘土与海藻酸钠混合形成了一种亲水性很好的混合物，在机械力的作用下与水很容易形成一种具有一定粘度的假塑性流体，这种假塑性流体加上活性染料及助剂并搅拌均匀后就形成具成一定粘度的的活性印染糊料色浆。从整体上讲，色浆中的染料分子均匀地分散在糊膜表面的自由水中及伊蒙混层粘土矿物颗粒微孔的结构水中，海藻酸钠包裹着伊蒙混层粘土矿物糊，它们之间的平衡主要靠静电来维持，具有一定的粘度，是一种典型的非牛顿流体。印染工艺过程中，色浆在剪切应力(刮刀)作用下，色浆就会发生变形，即原来海藻酸钠糊包裹伊蒙混层粘土矿物颗粒糊的色浆平衡受到破坏，色浆糊的粘度急剧下降，活性染料分子随糊浆与纤维直接接触粘贴在织物上并发生化学反应，使织物着色；色浆一旦失去剪应力(刮刀)的作用，海藻酸钠糊与伊蒙混粘土矿物颗粒糊又建立新的平衡，色浆即恢复到原来的粘度，如此达到给织物印染的目的。
具体实施方式
实施例1
(1)粉碎100kg伊蒙混层粘土原矿成200目；
(2)将粉碎的伊蒙混层粘土与水(250kg)按重量比1:2.5浸泡24小时，然后机械捣浆6小时(1000r/min)得到伊蒙混层粘土均匀液；
(3)伊蒙混层粘土均匀液静置24小时，然后将悬浮层与沉淀层分离得到伊蒙混层粘土悬浮液；
(4)喷雾干燥伊蒙混层粘土悬浮液得到微纳米伊蒙混层粘土粉体70kg；
(5)按重量称取微纳米伊蒙混层粘土粉体65.0kg、海藻酸钠4.9kg，机械搅拌20min、30转/分混合均匀，即得微纳米伊蒙活性印染糊料粉体(干法产品)。
实施例2
(1)粉碎100kg伊蒙混层粘土原矿成150目；
(2)将粉碎的伊蒙混层粘土与水(300kg)按重量比1:3浸泡24小时，然后机械捣浆8小时(900r/min)得到伊蒙混层粘土均匀液；
(3)伊蒙混层粘土均匀液静置24小时，然后将悬浮层与沉淀层分离得到伊蒙混层粘土悬浮液；
(4)喷雾干燥伊蒙混层粘土悬浮液得到微纳米伊蒙混层粘土粉体50kg；
(5)按重量称取微纳米伊蒙混层粘土粉体46.0kg、海藻酸钠4.0kg，机械搅拌25min、25转/分混合均匀，即得微纳米伊蒙活性印染糊料粉体(干法产品)。
实施例3
(1)粉碎100kg伊蒙混层粘土原矿成100目；
(2)将粉碎的伊蒙混层粘土与水(250kg)按重量比1:2.5浸泡24小时，然后机械捣浆6小时(1000r/min)得到伊蒙混层粘土均匀液；
(3)伊蒙混层粘土均匀液静置24小时，然后将悬浮层与沉淀层分离得到伊蒙混层粘土悬浮液；
(4)浓缩伊蒙混层粘土悬浮液至固含量25％得到微纳米伊蒙混层粘土悬浮液，配置海藻酸钠含量为1.5％的海藻酸钠均匀液55.0kg；
(5)按重量称取微纳米伊蒙混层粘土悬浮液36.8kg、海藻酸钠均匀液55.0kg，机械搅拌40min、1500转/分混合均匀，即得微纳米伊蒙活性印染糊料胶体(湿法产品)。
实施例4
(1)粉碎100kg伊蒙混层粘土原矿成60目；
(2)将粉碎的伊蒙混层粘土与水(300kg)按重量比1:3浸泡24小时，然后机械捣浆5小时(1200r/min)得到伊蒙混层粘土均匀液；
(3)伊蒙混层粘土均匀液静置24小时，然后将悬浮层与沉淀层分离得到伊蒙混层粘土悬浮液；
(4)浓缩伊蒙混层粘土悬浮液至固含量20％得到微纳米伊蒙混层粘土悬浮液，配置海藻酸钠含量为4％的海藻酸钠均匀液50.0kg；
(5)按重量称取微纳米伊蒙混层粘土悬浮液115.0kg、海藻酸钠均匀液50.0kg，机械搅拌30min、1800转/分混合均匀，即得微纳米伊蒙活性印染糊料胶体(湿法产品)。
为证实本发明活性印染糊料产品的优良性能，发明人将本发明与现有矿物糊料进行对比实验，结果如表1、表2。
表1本发明与现有矿物糊料性能指标对比
表2混拼色浆得色量、印制色泽及制糊成本相比较

Claims (2)

1.一种微纳米伊蒙活性印染糊料，其特征在于由微纳米伊蒙混层粘土与海藻酸钠按以下两种方法制成：
方法一：
(1)粉碎伊蒙混层粘土原矿；
(2)将粉碎的伊蒙混层粘土与水按重量比1∶2.5～3.0浸泡24小时，然后捣浆5～8小时得到伊蒙混层粘土均匀液；
(3)伊蒙混层粘土均匀液静置24小时，然后将悬浮层与沉淀层分离得到伊蒙混层粘土悬浮液；
(4)喷雾干燥伊蒙混层粘土悬浮液得到微纳米伊蒙混层粘土粉体；
(5)按重量百分比微纳米伊蒙混层粘土粉体92～94％、海藻酸钠6～8％，以20～40转/分机械搅拌20～30min混合均匀，即得粉体状微纳米伊蒙活性印染糊料；
方法二：(1)粉碎伊蒙混层粘土原矿；
(2)将粉碎的伊蒙混层粘土与水按重量比1∶2.5～3.0浸泡24小时，然后捣浆5～8小时得到伊蒙混层粘土均匀液；
(3)伊蒙混层粘土均匀液静置24小时，然后将悬浮层与沉淀层分离得到伊蒙混层粘土悬浮液；
(4)浓缩伊蒙混层粘土悬浮液至固含量20～25％得到微纳米伊蒙混层粘土悬浮液，配置海藻酸钠含量为1.5～4.0％的海藻酸钠均匀液；
(5)按重量百分比微纳米伊蒙混层粘土悬浮液40～70％、海藻酸钠均匀液30～60％，以1000～1800转/分机械搅拌30～60min混合均匀，即得胶体状微纳米伊蒙活性印染糊料。
2.权利要求1所述微纳米伊蒙活性印染糊料的制作方法，其特征在于：
粉体状微纳米伊蒙活性印染糊料是由以下步骤制得：
(1)粉碎伊蒙混层粘土原矿；
(2)将粉碎的伊蒙混层粘土与水按重量比1∶2.5～3.0浸泡24小时，然后捣浆5～8小时得到伊蒙混层粘土均匀液；
(3)伊蒙混层粘土均匀液静置24小时，然后将悬浮层与沉淀层分离得到伊蒙混层粘土悬浮液；
(4)喷雾干燥伊蒙混层粘土悬浮液得到微纳米伊蒙混层粘土粉体；
(5)按重量百分比微纳米伊蒙混层粘土粉体92～94％、海藻酸钠6～8％，以20～40转/分机械搅拌20～30min混合均匀，即得粉体状微纳米伊蒙活性印染糊料；
胶体状微纳米伊蒙活性印染糊料是由以下步骤制得：(1)粉碎伊蒙混层粘土原矿；
(2)将粉碎的伊蒙混层粘土与水按重量比1∶2.5～3.0浸泡24小时，然后捣浆5～8小时得到伊蒙混层粘土均匀液；
(3)伊蒙混层粘土均匀液静置24小时，然后将悬浮层与沉淀层分离得到伊蒙混层粘土悬浮液；
(4)浓缩伊蒙混层粘土悬浮液至固含量20～25％得到微纳米伊蒙混层粘土悬浮液，配置海藻酸钠含量为1.5～4.0％的海藻酸钠均匀液；
(5)按重量百分比微纳米伊蒙混层粘土悬浮液40～70％、海藻酸钠均匀液30～60％，以1000～1800转/分机械搅拌30～60min混合均匀，即得胶体状微纳米伊蒙活性印染糊料。
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