[发明专利]纳米液体分散染料及其制备方法和在轧染染色中的应用

说明书

本发明公开了一种纳米液体分散染料及其制备方法和在轧染染色中的应用，该方法包括：在聚乙烯吡咯烷酮水溶液加入十二碳炔二醇聚氧乙烯醚，用柠檬酸将pH调节至4‑5，得到分散剂的水溶液；称取十甲基环五硅氧烷、分散染料滤饼，加入分散剂水溶液，补加水，再添加研磨玻璃珠，搅拌得到预制分散染料分散液；将预制分散染料分散液转移到砂磨机中，研磨，得到纳米液体分散染料。该纳米液体分散染料中，分散剂用量少、不易沉淀、染料粒径分布均匀、稳定性高，其在水中可实现任意浓度的均匀分散，用于聚酯纤维轧染染色可实现免水洗加工，节能减排效果明显。

技术领域

本发明涉及纺织化学技术领域，具体涉及一种纳米液体分散染料及其制备方法和在轧染染色中的应用。

背景技术

聚酯纤维具有优良的耐热性和“洗可穿”性，制作的面料广泛应用于服装、家纺、装饰、国防军工特殊纺织品以及其他产业用纺织品当中。随着化纤技术的不断提高，聚酯纤维的综合性能明显提高，其性能的差异化不断扩展其应用领域，聚酯纤维也逐渐成为了合成纤维中用量最大的品种，目前我国聚酯纤维的年产量已超过4000万吨。但聚酯纤维由于具有结构紧密、疏水性强等特点，传统染色只能采用疏水性强、相对分子质量小的分散染料，在高温高压下进行染色。染色后，分散染料吸附在纤维表面形成浮色，需经还原清洗及水洗的后处理方式去除，染色产品方能达到良好的色牢度要求。聚酯纤维制品在染色加工中需要耗用大量的后处理用水，并且还原清洗所使用的氢氧化钠、保险粉的排放对废水处理以及环境带来很重的负担。

粉体分散染料对聚酯纤维的轧染，因分散染料水溶性差，且聚酯纤维疏水，容易造成分散染料在纤维上的分布不均匀，产生明显的染色不均匀或染料泳移的现象，因此，粉体分散染料不适用于聚酯纤维的轧染染色。当下，液体分散染料的研究制备相关专利较多，如CN108219532A、CN104530761B、CN104530762B等，沈卫庆等人论文题为“机械球磨工艺制备超细粒径分散染料的研究”，(染料与染色，2006，2：14-17)，中采用萘系和木质素等分散剂以及采用延长球磨时间的方式制备得到分散染料颗粒平均粒径约138nm的超细分散液。张署光等人在论文题为“分散染料的超细化及其染色性能研究”，(印染，2007，3：8-10)中采用机械微射流机剪切制备了100-200nm的分散染料超细分散体系。在所述专利申请或者论文中描述的液体分散染料靠球磨等机械外力的作用，制备的液体分散染料粒径分布不均匀，且在制备过程中分散剂用量较大，在上染工艺结束后，残余的分散剂仍需要水洗去除。所制备产品形态虽然都是液态，由于分散剂多为萘系与木质素磺酸钠的复配分散剂，亲水性过强，其染料的吸附强度较弱，分散剂与染料仍会脱离，导致分散颗粒重新聚集，粒径变大，体系的分散稳定性下降，后续用于染色的稳定性大幅下降。

发明内容

本发明提供了一种纳米液体分散染料及其制备方法和在轧染染色中的应用，该纳米液体分散染料中，分散剂用量少、不易沉淀、染料粒径分布均匀、稳定性高，其在水中可实现任意浓度的均匀分散，用于聚酯纤维轧染染色可实现免水洗加工，节能减排效果明显。

其技术方案如下：

一种纳米液体分散染料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备分散剂水溶液

用水将聚乙烯吡咯烷酮配置成聚乙烯吡咯烷酮水溶液，接着加入十二碳炔二醇聚氧乙烯醚，用柠檬酸将pH调节至4-5，得到分散剂的水溶液。

(2)预制分散染料分散液

称取十甲基环五硅氧烷、分散染料滤饼，步骤(1)的分散剂水溶液，补加水，再添加研磨玻璃珠，搅拌得到预制分散染料分散液。

(3)纳米分散染料的制备

将步骤(2)中的预制分散染料分散液转移到砂磨机中，研磨，得到纳米液体分散染料。

步骤(1)中，所述的聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为20000～28000，进一步优选为23000～25000，最优选为24000；