CN1445411A - 多功能无机染色助剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种无机染色助剂，由含硅酸盐的天然纳米介孔矿物材料或该矿物材料提取钾、镁、铝后的矿渣制备，呈粉末状，粒径为50～2000nm，比表面积至少为160m2/g，孔径为3～60nm，SiO2的含量至少为99％。制备上述无机染色助剂的工艺步骤依次为矿物粉碎、除杂纯化、过滤洗涤、干燥和焙烧。此种染色助剂兼具增深、固色与匀染的功能，并能很好地吸收油脂，与有机物构成的染色助剂相比，减小了环境污染，降低了废液处理载荷。原料为天然纳米介孔矿物或其矿渣，制备工艺简单，因而成本低，性价比好。

Description

多功能无机染色助剂及其制备方法
一、技术领域
本发明属于皮革、丝绸等轻化工领域使用的染色助剂及其制备方法，特别涉及一种无机染色助剂及其制备方法。
二、背景技术
染色是生产皮革、丝绸等产品的重要工序，染色助剂有助于提高染色效果、保证染色质量，因而受到人们的重视并期望有更多不同类型及功能的染色助剂问世，但从文献检索的情况来看，现有的染色助剂一般由有机物或稀土元素与有机物的络合物构成。例如，申请号为92110218.6、名称为“稀土染色助剂及其制备工艺”的中国专利申请，申请号为90100528.2、名称为“染色助剂”的中国专利申请；兰云军等的论文“皮革染色助剂的类型及其作用”(见《中国皮革》，29卷第23期，2000年12月，P12～15)。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种无机染色助剂，以扩大染色助剂的类型，满足染色工艺的需要。
本发明提供的无机染色助剂由含硅酸盐的天然纳米介孔矿物材料或该矿物材料提取钾、镁、铝后的矿渣制备，呈粉末状，粒径为50～2000nm，比表面积至少为160m2/g，孔径为3～60nm，SiO2的含量至少为99％。含硅酸盐的天然纳米介孔矿物材料为绿豆岩或蛇纹石或硅藻土。
制备上述无机染色助剂的工艺步骤依次为矿物粉碎、除杂纯化、过滤洗涤、干燥和焙烧。除杂纯化的目的是去除矿物中所含的K+、Mg2+、Al3+等金属离子获得高纯度的SiO2，因此采用酸浸法，即用稀硫酸或稀硝酸在室温、常压下浸泡被粉碎的矿物，以便使K+、Mg2+、Al3+等金属离子与SO4 2-或NO3 -发生化学反应生成可溶于水的硫酸盐或硝酸盐而与SiO2相分离，浸泡时间以去除矿物中所含的K+、Mg2+、Al3+金属离子为限；焙烧的目的是烧掉结晶水和结构水，得到粉末状的纳米介孔SiO2，因而温度控制在400～800℃，时间为2～4小时。
本发明具有以下有益效果：
1、比表面积可达到160m2/g以上，具有良好的活性。
2、兼具增深、固色与匀染的功能，并能很好地吸收油脂。
3、与有机物构成的染色助剂相比，减小了环境污染，降低了废液处理载荷。
4、原料为天然纳米介孔矿物或该矿物材料提取钾、镁、铝后的矿渣，制备工艺简单，因而成本低，性价比好。
四、附图说明
图1是本发明所提供的制备无机染色助剂的一种工艺流程图。
五、具体实施方式
实施例1：
本实施例中的无机染色助剂由绿豆岩制备。将绿豆岩1吨粉碎后放入装有稀硫酸的处理池中在室温、常压下浸泡，稀硫酸的浓度为30％，加入量以淹没绿豆岩为限，浸泡时间以去除绿豆岩中所含的K+、Mg2+、Al3+金属离子为限，大约为6小时；除杂纯化后，进行过滤并将过滤所得的SiO2用水洗涤干净，然后让其自然干燥或低温(50～100℃)烘干；最后进行焙烧，温度控制在500℃，时间为3小时。所获得的无机染色助剂约500公斤，呈灰白色粉末状，粒径为50～400nm，比表面积为350～400m2/g，孔径为10～60nm，SiO2的含量为99.80％左右。将其用作猪皮染色的助剂，实验结果如下：
染色助剂加入量(％)      革坯色度      油脂吸收      废液色度
      0                  4.5          表面油腻       700
    0.05                 4.6            好           160
    0.10                 4.8            好           130
    0.15                 5.0            好           110
    0.20                 4.6            好           100
    0.25                 4.5            好           120
实施例2：
本实施例中的无机染色助剂由提取了镁的蛇纹石矿渣制备。将蛇纹石矿渣1吨粉碎后放入装有稀硝酸的处理池中在室温、常压下浸泡，稀硝酸的的浓度为15％，加入量以淹没蛇纹石矿渣为限，浸泡时间以去除蛇纹石矿渣中所含的K+、Mg2+、Al3+金属离子为限，大约为8小时；除杂纯化后，进行过滤并将过滤所得的SiO2用水洗涤干净，然后让其自然干燥或低温(50～100℃)烘干；最后进行焙烧，温度控制在550℃，时间为2.5小时。所获得的无机染色助剂约400公斤，呈灰白色粉末状，粒径为500～1500nm，比表面积为250～350m2/g，孔径为20～50nm，SiO2的含量为99.80％左右。将其用作羊皮染色的助剂，实验结果如下：
染色助剂加入量(％)         革坯色度    油脂吸收      废液色度
       0                     4.5       表面油腻        700
     0.05                    4.5          好           180
     0.10                    4.6          好           150
     0.15                    5.0          好           120
     0.20                    4.8          好           130
     0.25                    4.7          好           160
实施例3：
本实施例中的无机染色助剂由硅藻土制备。将硅藻土1吨粉碎后放入装有稀硫酸的处理池中在室温、常压下浸泡，稀硫酸浓度为25％，加入量以淹没硅藻土为限，浸泡时间以去除硅藻土中所含的K+、Mg2+、Al3+金属离子为限，大约为8小时；除杂纯化后，进行过滤并将过滤所得的SiO2用水洗涤干净，然后让其自然干燥或低温(50～100℃)烘干；最后进行焙烧，温度控制在600℃，时间为2.2小时。所获得的无机染色助剂约400公斤，呈灰白色粉末状，粒径为500～2000nm，比表面积为200～280m2/g，孔径为3～35nm，SiO2的含量为99.80％左右。将其用作羊皮染色的助剂，实验结果如下：
染色助剂加入量(％)          革坯色度     油脂吸收      废液色度
       0                      4.5        表面油腻         700
     0.05                     4.5           好            200
     0.10                     4.6           好            180
     0.15                     4.8           好            140
     0.20                     4.7           好            150
     0.25                     4.6           好            170
从上述实施例可以看出，本发明提供的无机染色助剂的加入量为0.15％(重量百分比)时可获得最佳的染色效果，可使废液的处理载荷降到最低。

Claims (5)

1、一种多功能无机染色助剂，其特征在于由含硅酸盐的天然纳米介孔矿物材料或该矿物材料提取钾、镁、铝后的矿渣制备，呈粉末状，粒径为50～2000nm，比表面积至少为160m2/g，孔径为3～60nm，SiO2的含量至少为99％。
2、根据权利要求1所述的多功能无机染色助剂，其特征在于含硅酸盐的天然纳米介孔矿物材料为绿豆岩。
3、根据权利要求1所述的多功能无机染色助剂，其特征在于含硅酸盐的天然纳米介孔矿物材料为蛇纹石。
4、根据权利要求1所述的多功能无机染色助剂，其特征在于含硅酸盐的天然纳米介孔矿物材料为硅藻土。
5、一种权利要求1、2、3、4所述的多功能无机染色助剂的制备方法，其特征在于工艺步骤依次为矿物粉碎、除杂纯化、过滤洗涤、干燥和焙烧，除杂纯化是用稀硫酸或稀硝酸在室温、常压下浸泡被粉碎的矿物，浸泡时间以去除矿物中所含的K+、Mg2+、Al3+金属离子为限，焙烧的温度控制在400～800℃，时间为2～4小时。
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