[发明专利]一种染料分散剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种染料分散剂的制备方法，主要反应原料为：碱木素，淀粉，磺化剂和醛类化合物。所述碱木素为稻草、玉米秸秆、甘蔗渣、小麦秸秆等造纸黒液酸析而得，其质量百分数为90％；所述改性淀粉为玉米、小麦、木薯、红薯、马铃薯、藕等淀粉磺化改性制得。该制备方法先将碱木素配制成15％～45％质量分数的水溶液然后加入磺化剂制得磺化碱木素，然后加入磺化改性淀粉和醛类化合物进行缩合反应制得改性淀粉‑碱木素磺酸盐。本发明制备的分散剂具有优良的分散性能和耐热性能，有效增加对资源的合理利用，具有显著的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及染料分散剂技术领域，具体涉及一种染料分散剂及其制备方法。

背景技术

近年来，我国染料工业发展迅速，染料的产量和产值持续增长，与此同时，染料的品种也不断增多，其中仅分散染料的品种就超过100个。而分散染料在使用过程中必须要用到染料分散剂，分散剂的主要作用是作为稀释剂，能分散介质，且能有助于降低染料颗粒的粒径，使染料更稳定地分散在水溶液中。

木质素是一种存在于大部分陆地植物木质部分的复杂高分子化合物，在自然界中是仅次于纤维素的第二大可再生天然有机物。目前纤维素已经在工业和生活中得到了很好的发展和利用，而作为第二大天然高分子材料的木质素在工业上的利用率却不足10％，大部分以“黒液”浓缩的方式直接烧掉，造成了严重的环境污染和资源浪费。按照制浆工艺，工业木质素可分为碱木质素和木质素磺酸盐，分别来自于碱法制浆和亚硫酸盐制浆，而我国80％的制浆方法为前者，所以以碱木素为原料，对其改性制备高附加值产物具有重要意义。

同时，淀粉是自然界产量仅次于纤维素的多糖类天然高聚物，它以冷水不溶的微小颗粒(直径为1μm到100μm或者更大)广泛存在于高等植物的种子、根茎、果实甚至叶子中。由于淀粉原料来源广泛，种类多，产量丰富，而且我国是一个农业大国，农产品种类多，淀粉资源极为丰富、廉价。因此研究和开发淀粉改性的分散剂不存在资源局限。现有对于淀粉的利用手段有限，达不到人们预期的目标。

将改性碱木素用作染料分散剂的优点主要有：(1)原料来源广泛、具有可再生性、绿色环保且成本低；(2)与不同染料体系具有较好的兼容性；(3)分散效果好。但是，木质素染料分散剂还存在一些问题，木质素中含有大量的酚羟基，其对偶氮染料的还原以及对纤维的沾污严重，木质素染料的耐高温稳定性一般等，这些严重影响着染料上染的质量，上述问题已成为主要探讨方向。如何更多地在分散剂中引入更多的亲水基，提高其水溶性和分散性能，并且同时降低其对纤维的沾污，是制备更优木质素染料分散剂的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种染料分散剂的制备方法；本发明以酸析碱木素、淀粉为主要原料，先对碱木素进行磺化，在木质素分子中接入磺酸基，制备磺化碱木素；然后对淀粉进行改性，主要包括淀粉的氧化和磺化，最终在醛类化合物的作用下进行缩合；制备的改性淀粉-碱木素磺酸盐分散剂具有更多的磺酸基含量，对分散染料的分散性能优异，同时提高了分散染料的分散稳定性，减少了木质素对纤维的沾污。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种染料分散剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将酸析所得碱木素配制成质量分数15％～40％的水溶液加入反应釜中，然后加入磺化剂，升温至70～110℃，反应30～60min，保温1～3h，得到磺化碱木素溶液；

(2)将淀粉和水配制成质量分数为20％～30％的淀粉乳，加入反应釜中，再用氢氧化钠将淀粉乳的pH值调至9～11，加入氧化剂，在35～50℃继续搅拌反应3～6h，用酸将其pH调至6.5～7.5，然后过滤、烘干得到中间产物氧化淀粉；再将有机溶剂加入反应釜，边搅拌边加入氧化淀粉，控制温度25～55℃，缓慢滴加磺化剂与有机溶剂的混合物，控制总反应浓度为20％～45％，搅拌1～3h后终止反应，然后过滤、烘干，即得改性淀粉；