[发明专利]一种数码喷墨印花用高纯活性黑的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，涉及一种活性黑的制备方法，尤其涉及一种数码喷墨印花用高纯活性黑的制备方法。

背景技术

数码喷墨印花技术是一种非接触式的打印技术，可以实现高速度、高质量、低噪声的单色和彩色的文字和图像的印刷。印刷介质除普通用纸外，它还可以直接将图像喷射到纺织品、塑料品等介质的表面。近几年数码印花发展迅速，数码印花墨水制造已成为一个新的经济增长点。纺织品数码喷墨印花墨水对原料质量要求很高，所用高纯染料大部分需要从国外进口，增加了生产成本，降低了企业在国际市场上的竞争力。目前，市场上的商品染料中杂质主要包含无机盐、没有完全反应的原料、少量染料中间体及其副产物。多数商品染料含盐量在30~40%，近几年某些企业发展了低盐染料，将含盐量控制在10~20%。根据墨水的制造及使用要求,用于制造高质量墨水的染料必须具备以下性能:(1)高生态标准(使用安全); (2)在水性墨水中具有高的色度和溶解度；(3)颜色鲜艳；(4)高表面张力;(5)低粘度; (6)极低的氯和硫酸盐含量；(7)Ca、Mg离子含量为ppm级。为了满足数码印花墨水制备的要求，除掉染料中的杂质，提高其纯度是关键。

脱除染料中杂质的方法有溶剂提纯法、色谱分离法、膜分离提纯法等。溶剂提纯法一般采用DMF溶解、丙酮或者氯仿析出沉淀的方法；色谱柱分离法利用色谱柱提纯；以上两种方法操作复杂，分离效率低，制备微量的样品尚可，但难以大量生产。膜分离技术具有高效节能的优点，膜分离提纯法发展较快，是目前研究的热点。例如，荷兰《脱盐》杂志(Desalination 2007,2006：407–413)利用纳滤膜对酸性红114 染料及NaCl 的混合物进行分离，该膜对染料的截留率为97.2-98.2%，其对NaCl 的透过率在40% 。荷兰《膜科学杂志》(J Membrane Science, 2008,307： 62–72)报道了以PES超滤膜为基膜，以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为浸涂液，以浸涂法制备荷负电纳滤膜。该膜对活性蓝和落日黄染料的截留率可达90%以上，其对Na2SO4 的透过率为20~30%。华东理工大学学报（2004，30（5）：595-604）利用聚酰胺(PA)纳滤膜，将C.I.活性蓝49 染料中的无机盐（以NaCl 计）含量从7.4%脱除到0.39%，在此过程中C.I.活性蓝49 的回收率达到98%。沙文波等利用DK膜对活性紫染料进行精制，使其含盐量降至0.75%。上述研究处于实验室探索性研究阶段。根据文献，一般纳滤膜可以从有机物中脱除Na^＋和Cl^－等一价离子，但效率不够高（透过率约为50%）；对于有机物中所存在的SO₄^2-等二价离子，常规纳滤膜还无法实现分离。但是，荷电镶嵌膜（中国专利公开号: CN 101530748A ）特别适宜于有机物与无机盐的分离。

也有相关专利文献报道了一些低盐染料的制备工艺,举例如下：日本公开特许公报（A）昭—61-22526采用三级膜分离。第一级为截留分子量20000的管式陶瓷膜除盐水，得到的浓缩悬浮液再用2倍重量去离子水溶解，并进入截留分子量40000的管式陶瓷膜过滤，去除杂质，最后由截留分子量500的纳滤膜浓缩。该精制染料可进一步制成有贮藏稳定性的液状染料。该方法的缺点为分离膜的孔径太大，染料损失量较大。中国专利（CN 1634640A）采用两级膜分离方法进行处理：将已经预处理的染料粗制染料反应液和经第二级膜分离的回收液进入第一级膜分离装置进行脱盐、浓缩，得到只含有氯化钠、硫酸钠等无机盐及部分副反应物，几乎不含染料的废液及处理完成的染料浓缩液，从第一级膜中分离出来的废液进入第二级膜分离装置进行脱盐，得到回收液及二次透出液，回收液进入第一级膜分离装置，重新处理。作者强调所用第一级管式膜特别适宜于处理有悬浊结晶的水溶性粗制染料，所得到高浓度、高纯度染料，在添加必要助剂并标准化后，能成为适宜电子配色印染工艺用的液状染料。该专利制备的产品，显然还是用于印染工艺而非数码喷墨印花工艺。

对于数码喷墨印花而言，所用染料主要依赖进口，由于技术保密，且难以看到有价值的资料。实际上，由于染料种类繁多，每种原料的性质不同，所需要采用的分离方法也有差异。所以，必须针对所处理染料的性质进行系统的研究，确定分离方法、工艺流程、适宜的操作条件，才能得到希望的产品。

利用荷电镶嵌膜分离技术研究活性黑的提纯技术和工艺，用于纺织品数码喷墨印花高纯染料目前鲜见相关文献报道。

发明内容