[发明专利]粘胶原液着色用酞菁颜料水性色浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种粘胶原液着色用酞菁颜料水性色浆及其制备方法。

背景技术

粘胶纤维是一种极为重要的再生纤维素纤维，它是以木材或者棉短绒等天然纤维素作为原料，先用烧碱浸渍，制成碱纤维素，然后使之与二硫化碳化合，生成纤维素磺酸钠，随后将纤维素磺酸钠溶解于稀碱液中形成一种粘胶纺丝原液，再将该粘胶液作为纺丝原液经喷丝头喷入强酸性的纺丝浴中的凝固、分解、再生得到粘胶纤维。与腈纶、涤纶等化学纤维相比，粘胶纤维原材料来源广泛，原材料为可再生材料，且粘胶纤维具有吸湿透气性好、抗静电、易于纺织加工、废弃纤维可自然降解等优点，是一种得到广泛应用的人造纤维。目前，针对粘胶纤维的着色仍以传统的纤维染色工艺为主，该工艺用水量大、能耗高，日晒牢度较低，染色过程会产生大量废水，在能源和水资源日益枯竭、环保压力日益增大的社会背景下，传统的粘胶染色工艺面临越来越大的节能减排和环保压力。

粘胶纤维的原液着色工艺是在粘胶的纺丝原液中，加入水性色浆、还原染料等着色剂进行纺丝直接制成有色粘胶纤维的工艺。该工艺制备的有色粘胶纤维，着色剂使用效率和日晒牢度高，更重要的是省略了下游的染色环节，对减少粘胶纤维染色成本和促进纤维制造行业的节能减排作用十分明显，是解决现有化学纤维染色过程中能耗大、污染严重等问题的重要手段，具有良好的发展前景。将颜料稳定分散在水性体系中制成的水性色浆用于粘胶原液着色，有比还原染料等其它着色剂更好的耐候性，且避免了粘胶制备过程中使用的氧化、还原性物质对粘胶着色剂的影响，是粘胶原液着色工艺中使用的主要着色剂。

酞菁颜料具有鲜艳的色光和极高的着色力，且耐光、耐热、耐酸、耐碱和耐化学品的性能优良，使用酞菁颜料制备的水性色浆是粘胶原液着色工艺中经常使用的蓝色、绿色着色剂。然而，由于酞菁结构的颜料表面极性低、水性分散剂在其表面的吸附较为困难；粘胶纺丝原液中电解质含量极高，酞菁颜料颗粒与粘胶纤维亲和性差；且粘胶制备过程中会经历酸、碱过程，导致酞菁颜料制备的水性色浆在粘胶制备过程中的分散稳定性问题更为突出。因为酞菁颜料的团聚、在粘胶纺丝原液中的分散困难导致的堵塞纺丝头、着色不均匀等现象极为突出。改善酞菁颜料表面性能、增加酞菁颜料与粘胶纤维的亲和性、提升酞菁颜料颗粒在粘胶纺丝原液中的易分散性是制备粘胶原液着色用酞菁颜料水性色浆的关键技术。

对酞菁颜料进行表面改性，改善其表面性能进而增加其易分散性以及与被着色物质的相容性，是提升酞菁颜料应用性能的重要方法。美国专利US4024154A公开了一种使用含少量有机溶剂的水溶液对粗酞菁进行干磨后，再进行湿磨制备涂料行业用高着色性酞菁颜料的方法；欧洲专利EP0574790A公开了一种环保且经济的α型和β型酞菁颜料及酞菁颜料制备物的生产方法，该方法将酞菁分散在惰性溶剂中进行湿磨，然后经过滤、再在加入分散剂的水中继续分散、过滤、干燥等工艺得到酞菁颜料及酞菁颜料制备物。CN1955227A公开了一种改性的酞菁染色剂，其是经过活性基团改性的金属酞菁盐的溶液，适用于造纸和纸张染色，并且具有色光鲜艳、着色力强、耐气候牢固度好多特点。CN101760086A公开了一种纳米改性酞菁颜料机用色浆及其制备方法，所述的色浆通用性强，储存稳定性好。但是，使用上述现有技术改性的酞菁颜料制备的水性色浆，在用于粘胶原液着色时，在纺丝过程中，由于分散助剂与颜料表面的吸附力和匹配性较差，且纺丝原液与颜料颗粒的相容性差，现有酞菁颜料制备的水性色浆仍难以避免纺丝过程中出现着色不均匀、易堵塞喷丝头等现象。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本申请的发明人从酞菁颜料表面改性入手，通过表面改性工艺改变颜料的表面性能，并优化色浆配方体系，增加酞菁颜料颗粒在粘胶纺丝原液中的易分散性和分散稳定性，制备的酞菁颜料水性色浆用于粘胶原液着色，具有着色均匀、不会堵塞喷丝头等优点，具有极好的着色效果和可纺性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

本发明所述的粘胶原液着色用酞菁颜料水性色浆，其特征在于：所述色浆包括表面改性的酞菁颜料、分散剂、润湿剂、有机溶剂、防霉杀菌剂和去离子水；其中，表面改性的酞菁颜料占色浆总质量的15～30％，分散剂对酞菁颜料的质量比为0.05～0.15:1，润湿剂对酞菁颜料的质量比为0.02～0.05:1，有机溶剂占色浆总质量的8～20％。

其中，所述色浆由表面改性的酞菁颜料、分散剂、润湿剂、有机溶剂、防霉杀菌剂和去离子水组成。