CN111423746A - 一种液体分散染料组合物及其制备方法及其染色方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液体分散染料组合物，其特征在于，按重量百分比计，包括如下组分：阴离子表面活性剂5‑80％；分散滤饼5‑40％；体系稳定剂1‑10％％；防腐剂0.1‑3％；其中，所述阴离子表面活性剂包括多聚烷基萘磺酸盐及其混合物。本发明所得染料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，同时染料能常温储存6个月以上，上下层差异小于10％。

Description

一种液体分散染料组合物及其制备方法及其染色方法及其 应用
技术领域
本发明涉及纺织染料领域，尤其涉及一种液体分散染料组合物及其制备方法及其染色方法及其应用。
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。目前现有液体分散染料加工方式主要存在以下几个问题：
1、COD居高不下，不能降低污水排放；
2、体系稳定性差，极易发生分层、沉淀现象，导致上下层差异大；
3、部分产品环保性能无法得到提升。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服现有液体染料的缺陷，提供一种高得色率、低污水排放、适合较低温度固色、分散体系稳定的液体分散染料组合物。
本发明的目的之二在于所述液体分散染料组合物的制备方法。
本发明的目的之三在于所述液体分散染料组合物的染色方法。
本发明的目的之四在于所述液体分散染料组合物的应用。
为了实现本发明的目的之一，所采用的技术方案是：
一种液体分散染料组合物，按重量百分比计，包括如下组分：
阴离子表面活性剂 5-80％；
分散滤饼 5-40％
体系稳定剂 1-10％
防腐剂 0.1-3％
其中，所述阴离子表面活性剂包括多聚烷基萘磺酸盐及其混合物，所述的多聚烷基萘磺酸盐的化学式为：
Figure BDA0001941737370000021
其中SO3X为钠盐或铵盐等，R为H或烷基，n取值不低于4，优选4～6；m取值不低于4，优选4～6。
在本发明的一个优选实施例中，所述多聚烷基萘磺酸盐及其混合物占所述液体分散染料组合物的质量百分比为25～50％。
在本发明的一个优选实施例中，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、聚酯类分散剂中的任意一种或多种组分所组成的混合物。
在本发明的一个优选实施例中，所述体系稳定剂包括聚乙二醇-400、己内酰胺、三乙醇胺中的任意一种或多种。
在本发明的一个优选实施例中，所述防腐剂是苯甲酸钠。
为了实现本发明的目的之二，所采用的技术方案是：
一种液体分散染料组合物的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：在容器中，常温条件下，加入5-40％所述的液体分散染料组合物，其余百分量为水，进行打浆，所述打浆的转速为800-3500r/min，打浆时间为20-120min。优选转速1200-2000r/min，时间40-60min。
步骤二：将所述步骤一处理后的产物进行均质和研磨，研磨介质的直径为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1.0-2.0h。
步骤三：将所述步骤二处理后的产物放入卧式研磨机进行二次研磨后得粗品，通过砂磨机上注料泵定量注入稳定剂1-10％，研磨介质的直径为0.2-0.6mm；线速度为0.8-1.6m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为2-25.5h。
在本发明的一个优选实施例中，所述步骤二当中使用的均质研磨设备为高效气质均质机及森乐卧式研磨机联合体。
在本发明的一个优选实施例中，所述研磨介质包括氧化锆珠、氮化硅和氧化锆的混合物中的任意一种或两种的混合。
在本发明的一个优选实施例中，还包括将所述步骤三处理后的产物进行常规商品化处理步骤：在所述步骤三处理后的产物中加入0.1-3％杀菌剂，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。
所述的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。
为了实现本发明的目的之三，所采用的技术方案是：
一种液体分散染料组合物的染色方法，依次包括如下步骤：前处理、染色和脱水步骤，其中所述染色步骤使用的配方为0.01-20.00％(omf)所述液体分散染料组合物和1g.L的冰醋酸。
在本发明的一个优选实施例中，所述染色步骤中的浴比为1：10，染色温度为110-140℃，染色时间为20-80min，pH值为3.5-6。
为了实现本发明的目的之四，所采用的技术方案是:
一种液体分散染料组合物在聚酯纤维及其混纺产品染色方面的应用，具体是将所述液体分散染料组合物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。
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)经过均质机及森乐卧式研磨机联合体研磨的染料粒径更均匀。
(4)本发明液体染料经过加工后，分散体系稳定，常温下储存4-6个月，染料上下层偏差小于10％。
(5)本加工方式适合多种滤饼混合研磨，拼色品种一次完成，能有效防止多种滤饼混合研磨出现反粗现象。
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125kg C.I.分散蓝79干滤饼、35公斤木质素WS、水，合计495公斤，采用江阴耐祺的下沉式高效打浆机打浆，转速1800r/min，时间40min。
步骤b、经过管道将步骤a所述处理后的染料组合物导入高效气质均质机及森乐卧式研磨机联合体进行研磨，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.8-1.0mm；其线速度为1.2m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为1.5h。
步骤c、经过管道将步骤b所述处理后的染料组合物放入森乐卧式研磨机进行研磨，并通过砂磨机上注料泵定量注入稳定剂5Kg聚乙二醇-400，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.4-0.6mm；其线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为2h。
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抗菌剂0.3Kg苯甲酸钠，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58kg C.I.分散橙288#、67Kg C.I.分散橙61#干滤饼、35公斤分散剂MF、水，合计495公斤，采用江阴耐祺的下沉式高效打浆机打浆，转速1500r/min，时间60min。
步骤b、经过管道将步骤a所述处理后的染料组合物导入高效气质均质机及森乐卧式研磨机联合体进行研磨，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.8-1.0mm；其线速度为1.2m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为2.5h。。
步骤c、经过管道将步骤b所述处理后的染料组合物放入森乐卧式研磨机进行研磨，并通过砂磨机上注料泵定量注入5Kg三乙醇胺稳定剂，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.4-0.6mm；其线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为4h。
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抗菌剂0.3Kg苯甲酸钠，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125kg C.I.分散蓝291:2#、4kg C.I.分散橙288#干滤饼、30Kg C.I.分散紫93:3、35公斤分散剂MF、水，合计495公斤，采用江阴耐祺的下沉式高效打浆机打浆，转速1800r/min，时间60min。
步骤b、经过管道将步骤a所述处理后的染料组合物导入高效气质均质机及森乐卧式研磨机联合体进行研磨，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.8-1.0mm；其线速度为1.2m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为3.5h。。
步骤c、经过管道将步骤b所述处理后的染料组合物放入森乐卧式研磨机进行研磨，并通过砂磨机上注料泵定量注入5Kg聚乙二醇-600稳定剂，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.4-0.6mm；其线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为3h。
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抗菌剂0.3Kg苯甲酸钠，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55.5kg C.I.分散蓝291:2#、36.5kg C.I.分散橙288#干滤饼、68Kg C.I.分散紫93:3、35公斤分散剂MF、水，合计495公斤，采用江阴耐祺的下沉式高效打浆机打浆，转速2000r/min，时间60min。
步骤b、经过管道将步骤a所述处理后的染料组合物导入高效气质均质机及森乐卧式研磨机联合体进行研磨，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.8-1.0mm；其线速度为1.2m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为3.5h。。
步骤c、经过管道将步骤b所述处理后的染料组合物放入森乐卧式研磨机进行研磨，并通过砂磨机上注料泵定量注入5Kg聚乙二醇-400稳定剂，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.4-0.6mm；其线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为3h。
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抗菌剂0.3Kg苯甲酸钠，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125kg C.I.分散红73#、35公斤分散剂多聚烷基萘磺酸盐、水，合计495公斤，采用江阴耐祺的下沉式高效打浆机打浆，转速1500r/min，时间60min。
步骤b、经过管道将步骤a所述处理后的染料组合物导入高效气质均质机及森乐卧式研磨机联合体进行研磨，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.8-1.0mm；其线速度为1.2m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为3h。。
步骤c、经过管道将步骤b所述处理后的染料组合物放入森乐卧式研磨机进行研磨，并通过砂磨机上注料泵定量注入5Kg己内酰胺稳定剂，其研磨介质为氧化锆珠，其珠的直径为0.4-0.6mm；其线速度为1.4m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为4h。
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抗菌剂0.3Kg苯甲酸钠，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400-600Nm。
染色实验：
将上面实施例1-5所制得的5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见表1：
表1
Figure BDA0001941737370000101
Figure BDA0001941737370000111
其中还原清洗各工艺及配方见表2：
表2
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，新型染色工艺配方见表3：
表3
Figure BDA0001941737370000112
Figure BDA0001941737370000121
将上述5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，
实施例2、3、4、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。
其中，实施例1、2、3、5中染料组合物的用量X为4％，实施例4中染料组合物的用量X为8％，达到等深度后得到10组面料样品(新型工艺5组，常规工艺5组)。
对这10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/T 2396-2013中规定的方法进行测定。
染色脚水COD值按GB/T 11914-1989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/T 11903-1989中规定的方法进行测定。
染色面料干、湿摩擦牢度按GB/T 3920-2008中规定额方法进行测定，水洗牢度按ISO 105C10C(3)中规定额方法进行测定。
日晒牢度按ISO 105B02 40h中规定额方法进行测定。
测定后的结果见表4：
表4
Figure BDA0001941737370000131
Figure BDA0001941737370000141
由上表4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就能基本的达到常规工艺各项牢度，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。
本加工方式适合多种滤饼混合研磨，拼色品种一次完成，能有效防止多种滤饼混合研磨出现反粗现象，具体参见表5：
表5
Figure BDA0001941737370000151
由表5可知本加工方法的粒径更细，存放时间长也没有返粗现象。

Claims (10)

1.一种液体分散染料组合物，其特征在于，按重量百分比计，包括如下组分：
阴离子表面活性剂5-80％；
分散滤饼5-40％；
体系稳定剂1-10％；
防腐剂0.1-3％；
其中，所述阴离子表面活性剂包括多聚烷基萘磺酸盐及其混合物，所述的多聚烷基萘磺酸盐的化学式为：
Figure FDA0001941737360000011
其中SO3X包括钠盐、铵盐中的任意一种，R包括H、烷基中的任意一种，n取值不低于4；m取值不低于4。
2.如权利要求1所述的一种液体分散染料组合物，其特征在于，所述多聚烷基萘磺酸盐及其混合物占所述液体分散染料组合物的质量百分比为25～50％。
3.如权利要求1所述的一种液体分散染料组合物，其特征在于，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、聚酯类分散剂中的任意一种或多种组分所组成的混合物。
4.如权利要求1所述的一种液体分散染料组合物，其特征在于，所述体系稳定剂包括聚乙二醇-400、己内酰胺、三乙醇胺中的任意一种或多种。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种液体分散染料组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：在容器中，常温条件下，加入5-40％所述的液体分散染料组合物，其余百分量为水，进行打浆，所述打浆的转速为800-3500r/min，打浆时间为20-120min。优选转速1200-2000r/min，时间40-60min。
步骤二：将所述步骤一处理后的产物进行均质和研磨，研磨介质的直径为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1.0-2.0h。
步骤三：将所述步骤二处理后的产物放入卧式研磨机进行二次研磨后得粗品，通过砂磨机上注料泵定量注入稳定剂1-10％，研磨介质的直径为0.2-0.6mm；线速度为0.8-1.6m/s、研磨温度为1-55℃，研磨时间为2-25.5h。
6.如权利要求5所述的一种液体分散染料组合物的制备方法，其特征在于，所述研磨介质包括氧化锆珠、氮化硅和氧化锆的混合物中的任意一种或两种的混合。
7.如权利要求5所述的一种液体分散染料组合物的制备方法，其特征在于，还包括将所述步骤三处理后的产物进行常规商品化处理步骤：在所述步骤三处理后的产物中加入0.1-3％杀菌剂，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。
8.如权利要求1-4任意一项所述的一种液体分散染料组合物的染色方法，其特征在于，依次包括如下步骤：前处理、染色和脱水步骤，其中所述染色步骤使用的配方为0.01-20.00％(omf)所述液体分散染料组合物和1g.L的冰醋酸。
9.如权利要求8所述的一种液体分散染料组合物的染色方法，其特征在于，所述染色步骤中的浴比为1：10，染色温度为110-140℃，染色时间为20-80min，pH值为3.5-6。
10.如权利要求1-4任意一项所述的一种液体分散染料组合物的应用，其特征在于，具体是将所述液体分散染料组合物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。
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CN112480710A (zh) * 2020-11-16 2021-03-12 珠海纳思达企业管理有限公司 一种热转印染料浆及其制备方法
CN112981983A (zh) * 2021-04-01 2021-06-18 浙江大能纺织印染有限公司 一种减少cod排放的液体分散染料及其制备方法与染色方法
CN116554707A (zh) * 2022-01-28 2023-08-08 宁夏中盛新科技有限公司 一种高强度、高色牢度的环保液体分散染料及其制备方法

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