CN112080159A

CN112080159A - 一种环保型分散黑染料组合物及其混合装置

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Publication number: CN112080159A
Application number: CN202010917761.9A
Authority: CN
Inventors: 曹云渊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2020-12-15

Abstract

本发明公开了一种环保型分散黑染料组合物，用于涤纶纤维和面料的染色。其由染料组分和助剂组分混合而成，染料组分至少由四种结构的染料混合组成。组份A的含量为染料组分总重量的0%~25%，组份B的含量为染料组分总重量的0%~25%，组份C的含量为染料组分总重量的30%~50%，组份D的含量为染料组分总重量的15%~30%。本发明还公开了这种环保型分散黑染料组合物的混合装置，用于混合四种结构的染料以及助剂。

Description

一种环保型分散黑染料组合物及其混合装置

技术领域

本发明涉及一种环保型分散黑染料组合物，用于涤纶纤维和面料的染色。本发明还涉及这种组合物的制备。

背景技术

黑色系列分散染料是涤纶纤维和面料染色中的用量最大的品种。目前染料制造行业普通使用国产分散蓝291:1、分散橙288和C.I.分散紫93拼混得到的黑色染料的品种。但是，由于分散紫93已列入可禁用致敏染料名单。急需代替分散紫93所拼色而成的分散黑。所以改进分散黑色染料的组份已成为染料行业的当务之急。另外，组合物由染料组分和助剂组分通过混合装置混合而成。由于在使用混合装置时，受到混合装置上高速转动的分散叶片的带动下，染料会对染料桶不断造成冲击，使得染料桶发生晃动，严重时会使染料桶倾倒，同时，在用分散叶片对染料进行分散时，只靠分散叶片的转动会使染料桶内的染料缺少上下的翻滚运动，使得染料分散不彻底，此外，当染料的分散工作结束时，取走染料桶会使分散叶片上的染料到处滴落，对混合装置造成污染。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种环保的环保型分散黑染料组合物及其混合装置，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种环保型分散黑染料组合物，由染料组分和助剂组分混合而成，其特征在于：所述染料组分至少由以下四种结构的染料混合组成：

组份A为符合化学结构通式（Ⅰ）的染料，含量为染料组分总重量的0%~25%，

（Ⅰ），

上式中R₁为CH₂CH₃、CH₂CH₂0OCH₃或CH₂CH=CH2， R₂为CH₂CH₃、CH₂CH₂0OCH₃或CH₂CH=CH2₃；

组份B为化学结构（Ⅱ）的染料，含量为染料组分总重量的0%~25%，

（Ⅱ），

上式中R₃为CH₂CH₂0OCH₃或CH₂CH=CH2， R₄为CH₂CH₂0OCH₃或CH₂CH=CH2₃；

组份C为符合化学结构通式（Ⅲ）的染料，含量为染料组分总重量的30%~50%，

（Ⅲ），

上式中R₅为CH2CH2OCOCH3或

；

组份D为符合化学结构通式（IV）的染料，含量为染料组分总重量的15%~30%，

（IV），

在本发明中，所述助剂包含扩散剂和分散剂，扩散剂选择MF或/和NNO，分散剂选择木质素磺酸钠类，扩散剂和分散剂的用量为扣除染料组分总重量后的余量。

在本发明中，组份A与组份B之和为染料组分总重量的20%~55%。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1. 上述方案中，化学结构通式（Ⅰ）中R₁和R₂同时为CH₂CH₃，可以为下列化学结构式(I-1)所示的分散紫商品染料：

（Ⅰ-1），

上述方案中，化学结构通式（I）中R₁和R₂同时为CH₂CH₂0OCH₃，可以为下列化学结构式（I-2）所示的分散紫商品染料：

（Ⅰ-2），

上述方案中，化学结构通式（I）中R₁和R₂同时为CH₂CH=CH2₃，可以为下列化学结构式（I-3）所示的分散紫商品染料：

（Ⅰ-3）。

上述方案中，化学结构通式（II）中R₁和R₂同时为CH₂CH₂0OCH₃，可以为下列化学结构式（II -1）所示的分散紫商品染料：

（II-1），

上述方案中，化学结构通式（II）中R₃和R₄同时为CH₂CH=CH2₃，可以为下列化学结构式（II -2）所示的分散紫商品染料：

（II-2）。

上述方案中，化学结构通式（Ⅲ）中当R₅为CH2CH2OCOCH3时，化学结构通式（Ⅲ）的染料为下列化学结构式（Ⅲ-1）所示的分散橙31商品染料：

（Ⅲ-1），

上述方案中，化学结构通式（Ⅲ）中当R₅为

时，化学结构通式（Ⅲ）的染料为下列化学结构式（Ⅲ-2）所示的分散橙288商品染料：

（Ⅲ-2）。

上述方案中，化学结构通式（IV）中所示的分散蓝291:1商品染料：

（IV）

上述方案中，所述“染料组分”是指本发明的染料混合物中纯染料的物质，不包括助剂部分。众所周知，将合成好的分散染料的原染料加工成为商品分散染料过程中，需要加入大量的助剂，例如分散剂木质素磺酸钠B（安阳产）或木质素磺酸钠85A（进口）、扩散剂MF或NNO和少量的防尘剂JH2112）。显然，在上述本发明的染料混合物的各染料之间重量比例基础上，添加助剂稀释得到的产物仍然是在本专利的保护之内。即使所用的助剂品种在本专利说明书里没有提及，只要其染料组分配比落在本发明范围内，仍然是在本专利的保护范围之内。

上述方案中，所述“染料组分”的百分含量是指除去助剂而外的纯染料干品的百分含量。而一般工业配方是采用原染料干品含量，由于原染料干品中含有少量杂质，因此原染料干品含量的数字是近似代替纯染料干品含量。合成出来的原染料湿滤饼可以折算成原染料干品来计量。有的工业配方也用含有大量助剂的某牌号商品分散染料的样品（例如染色强度100％或200％的样品）的重量来计算含量，该含量可以换算为纯染料干品含量。

一种环保型分散黑染料的配料混合装置，包括座板，所述座板上搭接有染料桶，座板的顶端开设有用于放置所述染料桶的放置槽，所述放置槽的前端呈开放状，所述放置槽后侧的所述座板上设置有固定机构，所述固定机构包括通过螺栓固定在所述座板顶端的底座、位于所述底座上方的顶座、固定在所述底座和所述顶座之间的固定柱以及安装在所述固定柱后侧并与所述顶座转动连接的螺纹柱，所述顶座的顶端安装有转动电机，所述转动电机的输出轴末端与所述螺纹柱的顶端键接，所述螺纹柱的外围处螺纹连接有分散机构，所述分散机构包括将所述固定柱和所述螺纹柱套接在内的活动座和安装在所述活动座前端的搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴末端同轴连接有转轴，所述转轴的底端安装有分散盘。

作为本发明的优选，所述底座的顶端紧密焊接有呈空心圆柱体结构的限位套，所述螺纹柱的底端伸入到所述限位套内并与所述限位套转动连接。

作为本发明的优选，所述活动座上开设有呈顶底通透状的滑动孔，所述固定柱贯穿所述滑动孔并与所述滑动孔滑动连接。

作为本发明的优选，所述活动座上还开设有和所述螺纹柱螺纹形状相匹配的螺纹孔，所述螺纹柱与所述螺纹孔螺纹连接。

作为本发明的优选，所述搅拌电机的输出轴末端和所述转轴的顶端之间设置有轴套，所述搅拌电机的输出轴末端和所述转轴的顶端均伸入到所述轴套内并与所述轴套紧密焊接。

本发明的有益效果是：符合化学结构通式（Ⅰ）和化学结构通式（II）染料的色相是分散紫，因此用符合化学结构通式（Ⅰ）和化学结构通式（II）的这两种染料中的一种或两种以上来替换分散紫93，得到的黑色的分散染料混合物应用于涤纶纤维和面料染色，避免了禁用过敏性染料分散紫93的使用，从而达到环保的目的。并且各项牢度与分散黑EX-SF、分散黑ECO相当。

附图说明

图1为本发明的环保型分散黑染料的混合示意图；

图2为本发明的混合装置整体结构示意图；

图3为图2中座板的结构示意图；

图4为图2中固定机构的结构示意图；

图5为图2中分散机构的结构示意图；

图6为图2中分散盘的结构示意图；

图7为图2中盛接机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

将30克式(Ⅰ-1)化合物，40克式(Ⅲ-1 )化合物，30克式(IV )化合物,100克的分散剂MF，加300克水混拼后，研磨分散，喷雾干燥，即得成品，该成品能提供织物黑色色调。

按照实施例1所述的方法，采用不同的重量比以及助剂，加水拼混后制成浆液，控制浆液的含固量为35～45%为宜，研磨分散，喷雾干燥，制得成品，能提供给织物均匀而牢度性能良好的黑色色调。助剂为甲基萘磺酸甲醛缩合物 ( 分散剂 MF)、萘磺酸甲醛缩合物( 扩散剂 NNO)、苄基萘磺酸甲醛缩合物 ( 扩散剂 CNF)、木质素磺酸钠 ( 木质素 85A、83A) 等。

分别选取上述实施例的分散染料、对比例分散黑ECO及分散黑EX-SF，采用常规高温高压染色法和热定型处理涤纶交织物，处理过程中，控制染色深度在同一深度(o．w．f)5.0%，浴比1：10，调染浴pH值4～4.5，室温入染，以l.5°C/min升温至130°C，保温45min，按常法还原净洗、水洗、干燥，160°C热定型30秒，得到乌黑发亮的深黑色染织物。按照AATCC 8、AATCC 61-2A测试耐摩擦。

上述实施例的染料产品及对比例产品经AATCC 8、AATCC 61-2A分别测试耐摩擦和耐水洗色牢度测试，基本达到了同一水平。

本发明实施例的有关问题说明如下：

1. 在以上实施例中，具体给出了各染料组分的含量，但本领域技术人员在上述实施例的启发下，容易理解各染料组分的含量允许在说明书公开的最大含量范围内作变化，也能得到相同或相近似的效果。

2. 在以上实施例中，助剂使用的是分散剂和扩散剂，在喷雾干燥后还使用了防尘剂。其中，分散剂选择了国产木质素磺酸钠B型或/和进口木质素磺酸钠85A。扩散剂选择了国产MF或/和NNO。防尘剂选择了JH2112。但本领域技术人员知道，在商品分散染料混合物中往往含有大量的助剂，在实践中助剂使用的数量、品种以及含量都比较灵活，很难概括的比较全面。另一方面，从分散染料的性质来说，助剂只是影响染料使用过程中的高温分散性和低温扩散度，对本发明贡献部分没有实质性影响，因此既使一种环保型分散黑染料组合物中所使用的助剂不在本发明实施例所列范围，只要其染料组分相同，即为实质性相同，仍然是在本发明的保护范围之内。

参照图1，本发明的这种环保型分散黑染料的配料混合装置，用于混合染料组分和助剂组分。参照图2至7，混合装置包括座板1，座板1上搭接有染料桶2，座板1的顶端开设有用于放置染料桶2的放置槽11，放置槽11的前端呈开放状，座板1的前端呈斜面状，使得染料桶2能够通过斜面直接移动至放置槽11中。放置槽11后侧的座板1上设置有固定机构3，固定机构3包括通过螺栓固定在座板1顶端的底座31、位于底座31上方的顶座32、固定在底座31和顶座32之间的固定柱33以及安装在固定柱33后侧并与顶座32转动连接的螺纹柱34，顶座32的顶端安装有转动电机35，转动电机35的输出轴末端与螺纹柱34的顶端键接，底座31的顶端紧密焊接有呈空心圆柱体结构的限位套311，螺纹柱34的底端伸入到限位套311内并与限位套311转动连接。当将转动电机35与外界电源相接通时，转动电机35开始工作并带动螺纹柱34在顶座32和限位套311之间进行转动。

本发明中，螺纹柱34的外围处螺纹连接有分散机构4，分散机构4包括将固定柱33和螺纹柱34套接在内的活动座41和安装在活动座41前端的搅拌电机42，搅拌电机42的输出轴末端同轴连接有转轴422，转轴422的底端安装有分散盘43。活动座41上开设有呈顶底通透状的滑动孔411，固定柱33贯穿滑动孔411并与滑动孔411滑动连接。活动座41上还开设有和螺纹柱34螺纹形状相匹配的螺纹孔412，螺纹柱34与螺纹孔412螺纹连接。使得螺纹柱34在被转动电机35带动进行转动时，在螺纹的作用和固定柱33的限制下，使得螺纹柱34的圆周运动转换为活动座41的竖直运动，从而达到控制分散机构4沿固定柱33进行升降的目的。

具体的，搅拌电机42的输出轴末端和转轴422的顶端之间设置有轴套421，搅拌电机42的输出轴末端和转轴422的顶端均伸入到轴套421内并与轴套421紧密焊接，使得在将搅拌电机42与外界电源相接通时，搅拌电机42开始工作并通过轴套421带动转轴422进行转动，从而使分散盘43被转轴422带动转动。

进一步的，分散盘43包括固定在转轴422底端的中心柱431和套设在中心柱431外围处并呈环形的外环432，中心柱431和外环432之间固定有若干呈环形等间距排布并呈倾斜状的连接叶片433，外环432的外表面上固定有若干呈交错排布的搅拌叶片434，使得分散盘43在被转轴422带动转动时，分散盘43外侧的搅拌叶片434对染料进行高速剪切，达到分散目的，而随着分散盘43的转动，跟随分散盘43转动的连接叶片433可使位于分散盘43顶底两侧的染料进行流动，从而使染料桶2内的染料能够进行上下翻涌，使得染料桶2内的染料能够被分散充分。

此外，底座31上靠近放置槽11的一侧端部位置处设置有呈弧形的挡板36，染料桶2能够与挡板36的内弧面相贴合，挡板36和底座31之间紧密焊接有若干支撑筋板361。放置槽11槽口左右两侧的座板1上均固定有立板12，立板12上螺纹连接有螺纹杆13，螺纹杆13的首端伸向染料桶2并一体成型有抵板131，螺纹杆13的尾端紧密焊接有拨杆132。当将染料桶2沿放置槽11推动并使染料桶2贴靠在挡板36上时，通过握住并旋转拨杆132使得螺纹杆13在螺纹的作用下朝染料桶2运动时，螺纹杆13上的抵板131可最终抵在染料桶2的外壁上，通过将另一个螺纹杆13抵在染料桶2上即可使染料桶2在挡板36和两个螺纹杆13的支撑下被固定在座板1上，防止染料桶2的晃动。

值得注意的是，固定柱33上安装有盛接机构5，盛接机构5包括套接在固定柱33外围处的套柱51、固定在套柱51外围处的支撑臂52、通过工字轴与支撑臂52铰接的铰臂53以及固定在铰臂53末端的盛接盘54，套柱51通过螺栓固定在固定柱33上，使套柱51能够固定在固定柱33上，铰臂53的顶端紧密焊接有拨把531，盛接盘54的顶端呈凹腔状，当分散机构4沿固定柱33运动至顶端时，盛接盘54所处位置的水平面位于染料桶2和分散盘43之间。当染料分散完毕并控制分散机构4沿固定柱33上升至顶端时，通过握住并拨动拨把531即可使拨把531带动铰臂53进行绕支撑臂52的末端进行转动，从而使盛接盘54能够移动至分散盘43的下方，以对从分散盘43上滴落的染料进行盛接，防止在取走染料桶2时会使染料直接滴落在座板1上。

本发明的环保型分散黑染料的配料混合装置在使用时，首先将染料桶2从座板1的前侧移动至放置槽11中并对染料桶2沿放置槽11推动，使得染料桶2贴靠在挡板36上，此时通过握住并旋转拨杆132使得螺纹杆13在螺纹的作用下朝染料桶2运动时，螺纹杆13上的抵板131可最终抵在染料桶2的外壁上，通过将另一个螺纹杆13抵在染料桶2上即可使染料桶2在挡板36和两个螺纹杆13的支撑下被固定在座板1上，然后将转动电机35与外界电源相接通时，转动电机35开始工作并带动螺纹柱34转动，使得活动座41在螺纹的作用和固定柱33的限制下，螺纹柱34的圆周运动转换为活动座41的竖直运动，从而能够使分散机构4朝染料桶2进行运动，当分散盘43伸入到染料桶2的底部时，切断转动电机35的电源使分散机构4保持位置不变，接着将搅拌电机42与外界电源相接通时，搅拌电机42开始工作并通过轴套421带动转轴422进行转动，从而使分散盘43被转轴422带动转动，而随着分散盘43的转动，跟随分散盘43转动的连接叶片433可使位于分散盘43顶底两侧的染料进行流动，从而使染料桶2内的染料能够进行上下翻涌，使得染料桶2内的染料能够被分散充分，最后当染料分散完毕时，切断搅拌电机42的电源使搅拌电机42停止工作并将转动电机35与外电源相接通使得转动电机35工作时带动分散机构4沿固定柱33向上运动，当分散机构4运动至固定柱33的顶部时，切断转动电机35的电源，使分散机构4保持位置不变，此时通过握住并拨动拨把531即可使拨把531带动铰臂53进行绕支撑臂52的末端进行转动，从而使盛接盘54能够移动至分散盘43的下方，以对从分散盘43上滴落的染料进行盛接，防止在取走染料桶2时会使染料直接滴落在座板1上。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种环保型分散黑染料组合物，由染料组分和助剂组分混合而成，其特征在于：所述染料组分至少由以下四种结构的染料混合组成：

（Ⅰ），

（Ⅱ），

（Ⅲ），

上式中R₅为CH2CH2OCOCH3或

；

（IV）。

2.根据权利要求1所述的环保型分散黑染料组合物，其特征在于，所述助剂包含扩散剂和分散剂，扩散剂选择MF或/和NNO，分散剂选择木质素磺酸钠类，扩散剂和分散剂的用量为扣除染料组分总重量后的余量。

3.根据权利要求1所述的环保型分散黑染料组合物，其特征在于，组份A与组份B之和为染料组分总重量的20%~55%。

4.一种环保型分散黑染料组合物的混合装置，用于混合染料组分和助剂组分，其特征在于，包括座板（1），所述座板（1）上搭接有染料桶（2），其特征在于：座板（1）的顶端开设有用于放置所述染料桶（2）的放置槽（11），所述放置槽（11）的前端呈开放状，所述放置槽（11）后侧的所述座板（1）上设置有固定机构（3），所述固定机构（3）包括通过螺栓固定在所述座板（1）顶端的底座（31）、位于所述底座（31）上方的顶座（32）、固定在所述底座（31）和所述顶座（32）之间的固定柱（33）以及安装在所述固定柱（33）后侧并与所述顶座（32）转动连接的螺纹柱（34），所述顶座（32）的顶端安装有转动电机（35），所述转动电机（35）的输出轴末端与所述螺纹柱（34）的顶端键接，所述螺纹柱（34）的外围处螺纹连接有分散机构（4），所述分散机构（4）包括将所述固定柱（33）和所述螺纹柱（34）套接在内的活动座（41）和安装在所述活动座（41）前端的搅拌电机（42），所述搅拌电机（42）的输出轴末端同轴连接有转轴（422），所述转轴（422）的底端安装有分散盘（43）。

5.根据权利要求4所述的环保型分散黑染料的配料混合装置，其特征在于：所述底座（31）的顶端紧密焊接有呈空心圆柱体结构的限位套（311），所述螺纹柱（34）的底端伸入到所述限位套（311）内并与所述限位套（311）转动连接。

6.根据权利要求4所述的环保型分散黑染料的配料混合装置，其特征在于：所述活动座（41）上开设有呈顶底通透状的滑动孔（411），所述固定柱（33）贯穿所述滑动孔（411）并与所述滑动孔（411）滑动连接。

7.根据权利要求4所述的环保型分散黑染料的配料混合装置，其特征在于：所述活动座（41）上还开设有和所述螺纹柱（34）螺纹形状相匹配的螺纹孔（412），所述螺纹柱（34）与所述螺纹孔（412）螺纹连接。

8.根据权利要求4所述的环保型分散黑染料的配料混合装置，其特征在于：所述搅拌电机（42）的输出轴末端和所述转轴（422）的顶端之间设置有轴套（421），所述搅拌电机（42）的输出轴末端和所述转轴（422）的顶端均伸入到所述轴套（421）内并与所述轴套（421）紧密焊接。