CN107353672A - 一种提高非离子分散剂对有机颜料分散性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高非离子分散剂对有机颜料分散性能的方法，属于纺织印染技术领域。本发明采用以下工艺:在水中加入纤维素酶和淀粉酶，二者质量比为1:1，搅拌使之充分溶解；加入非离子分散剂，其与纤维素酶和淀粉酶的质量比为8:1:1，搅拌使之充分溶解；加入有机颜料固体，其与非离子分散剂、纤维素酶和淀粉酶的质量比为10:8:1:1，调整水量使水与有机颜料最终质量比为20:1‑5:1，在超声粉碎条件下处理40‑60min，制得有机颜料分散体。本发明利用纤维素酶、淀粉酶和非离子分散剂结构性质互补而产生的协同效应提高对有机颜料的分散性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高非离子分散剂对有机颜料分散性能的方法，特别是利用纤维素酶和淀粉酶协同提高非离子分散剂对有机颜料分散性能的方法，属于纺织印染技术领域。
背景技术
有机颜料是以芳香环为骨架的非极性分子堆积而成的结晶体，大部分颜料粒子在生产过程的干燥工艺中相互粘结在一起，形成聚集体，直接使用对颜料的应用性能如着色强度、遮盖力、透明度等将有严重影响。因此，必须采取物理或化学的方法对颜料进行有效分散，使其粒径大小、粒径分布等成为符合要求的稳定分散体系，以发挥颜料的最佳应用性能如良好的鲜艳性、光泽度、遮盖力、丰满度、流动性、稳定性和着色性能等。
有机颜料的分散过程由润湿、分散、稳定3个步骤组成。分散过程中，主要依靠机械能作用(冲击和剪切力)，团聚态颜料被打碎成较小的微粒，成为分散状态。有机颜料母体结构中缺少水溶性基团而具有较强的疏水性，很难均匀分散于水性介质中，必须依靠具有合适结构分散剂才能实现。
按照分散剂在水中离解度可分为离子型和非离子型。非离子分散剂在水溶液中不电离，不以离子状态存在，不易受酸、碱及强电解质存在的影响，与其他物质相容性好，这一特点决定了非离子分散剂在某些方面比离子型分散剂优越。但是，非离子分散剂分子量较低，在颜料表面的吸附点数量较少，二者结合能较低，仅靠空间位阻效应防止颜料颗粒聚集，因此分散体系的稳定性会存在一定问题。
除各种常规分散剂外，某些生物天然高分子物质如蛋白、脱氧核糖核酸、多肽、酪素、聚蛋白多糖等也可对有机颜料起到分散稳定作用。纺织用纤维素酶、淀粉酶都是生物天然高分子蛋白质，它们的结构中具有分隔的独立疏水和亲水区域，表现出独特的胶体特性，与有机颜料的结合能力突出，可在有机颜料表面多点吸附而形成保护性外壳，能够对有机颜料产生一定分散作用。另外，纤维素酶、淀粉酶对有机颜料的分散性仅与其分子空间结构有关，与催化活性并没有关联，因此可将失去活性的废弃酶加以利用，这也是一大优势。纤维素酶和淀粉酶的分子结构较大，与常规非离子分散剂结构性质互补，配合使用能对有机颜料的分散起到协同增强作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高非离子分散剂对有机颜料分散性能的方法，利用纤维素酶、淀粉酶和非离子分散剂结构性质互补而产生的协同效应提高对有机颜料的分散性能。
本发明包括以下工艺：
（1）在水中加入纤维素酶和淀粉酶，二者质量比为1:1，搅拌使之充分溶解；
（2） 加入非离子分散剂，其与纤维素酶和淀粉酶的质量比为8:1:1，搅拌使之充分溶解；
（3） 加入有机颜料固体，其与非离子分散剂、纤维素酶和淀粉酶的质量比为10:8:1:1，调整水量使水与有机颜料最终质量比为20:1-5:1，在超声粉碎条件下处理40-60min，制得有机颜料分散体。
首先，在水中加入一定量纤维素酶和淀粉酶并使之充分溶解，所用纤维素酶和淀粉酶均为市售的纺织加工用产品，二者质量比为1:1以达到最佳的协同效果。加入的非离子分散剂为常规的能对有机颜料起到改性作用的分散剂，其与纤维素酶和淀粉酶的质量比为8:1:1，可保证获得最佳的协同分散效果。随后，加入有机颜料固体，控制其与非离子分散剂、纤维素酶和淀粉酶的质量比为10:8:1:1。调整水量，使水与有机颜料最终质量比为20:1-5:1，在超声粉碎条件下处理40-60min制得有机颜料分散体。水量太多将导致分散液中有机颜料含量过低，而水量太少则使得分散效果下降。
具体实施方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。
实施例1
在水中加入质量比为1:1的纤维素酶和淀粉酶，搅拌溶解；加入与纤维素酶和淀粉酶的质量比为8:1:1的非离子分散剂，搅拌使之充分溶解；加入有机颜料蓝固体，其与非离子分散剂、纤维素酶和淀粉酶的质量比为10:8:1:1，调整水量，使水与有机颜料蓝最终质量比为20:1，在超声粉碎条件下处理60min制得有机颜料分散体。测定有机颜料蓝颗粒直径为158nm。
对比例1
将实施例1中的纤维素酶和淀粉酶替换为相同质量的非离子分散剂，其他条件保持不变制得有机颜料蓝分散体。测定有机颜料蓝颗粒直径为189nm，离心稳定性比实施例1所得颜料蓝分散体低15%。
可以看出，加入的纤维素酶和淀粉酶与非离子分散剂产生了显著的协同增强作用，提高了对有机颜料蓝的分散性能。
实施例2
在水中加入质量比为1:1的纤维素酶和淀粉酶，搅拌溶解；加入与纤维素酶和淀粉酶的质量比为8:1:1的非离子分散剂，搅拌使之充分溶解；加入有机颜料黄固体，其与非离子分散剂、纤维素酶和淀粉酶的质量比为10:8:1:1，调整水量，使水与有机颜料黄最终质量比为10:1，在超声粉碎条件下处理40min制得有机颜料分散体。测定有机颜料黄颗粒直径为196nm。
对比例2
将实施例2中的纤维素酶和淀粉酶替换为相同质量的非离子分散剂，其他条件保持不变制得有机颜料黄分散体。测定有机颜料黄颗粒直径为237nm，离心稳定性比实施例2所得颜料黄分散体低21%。
可以看出，加入的纤维素酶和淀粉酶与非离子分散剂产生了显著的协同增强作用，提高了对有机颜料黄的分散性能。
实施例3
在水中加入质量比为1:1的纤维素酶和淀粉酶，搅拌溶解；加入与纤维素酶和淀粉酶的质量比为8:1:1的非离子分散剂，搅拌使之充分溶解；加入有机颜料红固体，其与非离子分散剂、纤维素酶和淀粉酶的质量比为10:8:1:1，调整水量，使水与有机颜料红最终质量比为5:1，在超声粉碎条件下处理50min制得有机颜料分散体。测定有机颜料红颗粒直径为174nm。
对比例3
将实施例3中的纤维素酶和淀粉酶替换为相同质量的非离子分散剂，其他条件保持不变制得有机颜料红分散体。测定有机颜料红颗粒直径为213nm，离心稳定性比实施例3所得颜料红分散体低24%。
可以看出，加入的纤维素酶和淀粉酶与非离子分散剂产生了显著的协同增强作用，提高了对有机颜料红的分散性能。
Claims (1)
1.一种提高非离子分散剂对有机颜料分散性能的方法，其特征在于采用以下工艺：
（1）在水中加入纤维素酶和淀粉酶，二者质量比为1:1，搅拌使之充分溶解；
（2）加入非离子分散剂，其与纤维素酶和淀粉酶的质量比为8:1:1，搅拌使之充分溶解；
（3）加入有机颜料固体，其与非离子分散剂、纤维素酶和淀粉酶的质量比为10:8:1:1，调整水量使水与有机颜料最终质量比为20:1-5:1，在超声粉碎条件下处理40-60min，制得有机颜料分散体。
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