[发明专利]改性木质素磺酸盐及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性木质素磺酸盐及其制备方法及其应用。

背景技术

染料组合物广泛应用于天然及合成纤维的染色，通常包含染料块和分散剂，分散剂的作用主要是作为稀释剂，能分散介质，且能有助于降低染料颗粒的粒径。

木质素磺酸盐是一种常用的染料分散剂，为网状大分子结构，其来源主要有：1)来源于木材制浆工业的磺化木质素(经亚硫酸制浆法或硫酸盐(kraft)制浆法)，具体的，通过对木质纤维素物质(如木材、稻草、玉米杆、甘蔗渣及类似物)进行处理，使木质素与纤维素或纸浆分离，得到木质素磺酸盐或磺化木质素；2)来源于石油工业的萘磺酸盐。

将木质素磺酸盐用作染料组合物的分散剂的优点有：原料来源广泛，且在室温以及高温下与许多染料具有很好的相容性以及分散性能；但是木质素磺酸盐在应用与染料分散剂中还存在以下缺点：1)由于棕色的木质素磺酸盐应用于染料组合物在染色过程中会对纤维沾色，进而影响染色效果；2)木质素磺酸盐的热稳定性比较差，高温容易团聚，但是染色需要在高温下进行；3)染料分散剂是一种染色辅助剂，需要留在排出液中排出，对环境有害；因此，改善木质素磺酸盐的耐高温性能、沾色性能以及提高其利用率是目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种改性的木质素磺酸盐，本发明提供的改性木质素磺酸盐不仅耐热稳定性和沾色性能好，而且扩散性能好。

本发明提供了一种改性木质素磺酸盐，通过将由糖液制备得到的木质素磺酸盐进行氧化、羟甲基化、磺甲基化以及交联得到。

优选的，所述氧化用氧化剂为高锰酸钾和双氧水中的一种或两种。

优选的，所述木质素磺酸盐与所述氧化用氧化剂的质量比为1:(0.01～0.1)。

优选的，所述羟甲基化试剂为甲醛。

优选的，所述木质素磺酸盐与所述羟甲基化的试剂的质量比为1:(0.01～0.12)。

优选的，所述磺甲基化试剂为亚硫酸钠。

优选的，所述木质素磺酸盐与所述磺甲基化的试剂的质量比为1:(0.02～0.12)。

优选的，所述糖液制备得到木质素磺酸盐的过程为：

将糖液通过色谱分离得到木质素磺酸盐；

所述糖液的固含量为35wt％～65wt％，糖液的pH为4～7，糖液中还原糖大于16％。

优选的，所述糖液按照以下方法制备：

将含有木质素的物质与复合酸混合反应，得到糖液；

所述复合酸包括二氧化硫、非氧化性酸和亚硫酸盐，

所述非氧化性酸为磷酸、硫酸、草酸和醋酸中的一种或几种，

所述亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸镁和亚硫酸钙中的一种或几种。

本发明还提供了一种染料组合物，包括：本发明提供的改性木质素磺酸盐和染料。

与现有技术相比，本发明提供的改性的木质素磺酸盐通过将木糖液得到的木质素磺酸盐通过氧化、羟甲基化、磺甲基化以及交联，得到改性的木质素磺酸盐，实验结果表明，改性后的木质素磺酸盐能在150℃时耐热稳定性能达到4～5级，且白度均在69.75以上，且常温扩散性能达到5级时木质素磺酸盐在染料中的用量比未改性使明显减少。

具体实施方式

本发明提供了一种改性木质素磺酸盐，通过将由糖液制备得到的木质素磺酸盐进行氧化、羟甲基化、磺甲基化以及交联得到。

按照本发明，将由糖液制备得到的木质素磺酸盐进行氧化、羟甲基化、磺甲基化以及交联得到改性的木质素磺酸盐；

其中，所述氧化用氧化剂优选为高锰酸钾和双氧水中的一种或两种；所述木质素磺酸盐与所述氧化用氧化剂的质量比优选为1:(0.01～0.1)，更优选为1:(0.04～0.09)，最优选为1:(0.07～0.08)；所述氧化反应的pH优选为4～12，更优选为6～10，最优选为8～9；所述氧化反应的温度优选为20～100℃，更优选为50～80℃，最优选为50～60℃；所述反应的时间优选为30～360min；优选为60～240min；更优选为120～180min。

所述羟甲基化的试剂优选为甲醛；所述木质素磺酸盐与所述甲醛的质量比优选为1:(0.01～0.12)，更优选为1:(0.06～0.1)，最优选为1:(0.09～0.1)；所述氧化反应的pH优选为7～12，更优选为9～11，最优选为10；所述羟甲基化反应的温度优选为20～100℃，更优选为50～80℃，最优选为60～70℃；所述反应的时间优选为30～360min；优选为120～240min；更优选为180min。