一種炭黑色漿及其制備方法和應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種炭黑色漿及其制備方法和應(yīng)用，將占改性炭黑質(zhì)量3～6wt.％的表面活性劑、占炭黑色漿總質(zhì)量5～10wt.％的保濕劑、占炭黑色漿總質(zhì)量0.05～0.5wt.％的防霉殺菌劑和水混合均勻，將pH值調(diào)節(jié)到8.0～10.0，添加占炭黑色漿總質(zhì)量20～50wt.％的改性炭黑，經(jīng)分散、研磨、過(guò)濾后得到炭黑色漿。本發(fā)明專利技術(shù)提供的炭黑色漿及其制備方法和應(yīng)用，首先用液相氧化法利用氧化劑對(duì)炭黑氧化，得到氧化炭黑，然后將殼聚糖包覆在炭黑表面上，最后再對(duì)殼聚糖進(jìn)行羧甲基化，制備得到的改性炭黑與具有特殊結(jié)構(gòu)的表面活性劑、保濕劑、防霉殺菌劑、水等經(jīng)混勻、分散、研磨、過(guò)濾后得到炭黑色漿，炭黑色漿具有粒徑小、穩(wěn)定性高、與粘膠原液的相容性好、制備的纖維耐水洗性能好等特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種炭黑色漿及其制備方法和應(yīng)用
本專利技術(shù)屬于精細(xì)化工
，具體涉及一種炭黑色漿及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
粘膠纖維是以木纖維/棉短絨等天然纖維為原料，經(jīng)堿化、老化、磺化等工序制成可溶性纖維素黃原酸酯，再溶于稀堿液制成粘膠，經(jīng)濕法紡絲而制成。由于粘膠纖維具有良好的透氣性和吸濕性，符合人體皮膚生理要求等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于內(nèi)衣、外套等各類紡織品中。采用染料進(jìn)行染色是粘膠纖維著色的主要方法，然而該工藝存在耗水、耗能、污水量大等缺點(diǎn)。原液著色工藝是在粘膠的紡絲原液中，加入著色劑進(jìn)行紡絲直接制成有色粘膠纖維的技術(shù)。由于原液著色工藝減少了傳統(tǒng)的染色工藝，與染色相比，水耗、能耗降低顯著，且利用原液著色工藝制備的粘膠纖維水洗和日曬色牢度高，具有良好的發(fā)展前景。粘膠原液著色領(lǐng)域中，為了避免不同顏色過(guò)渡絲造成的浪費(fèi)，原液著色粘膠生產(chǎn)廠家一般都會(huì)選擇生產(chǎn)黑色等用量較大的原液著色纖維，并將生產(chǎn)單進(jìn)行集中生產(chǎn)，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)。為了保證連續(xù)生產(chǎn)的質(zhì)量，對(duì)于所用黑色色漿的性能有較為苛刻的要求。炭黑是一種常見(jiàn)的顏料，通過(guò)對(duì)炭黑等顏料進(jìn)行表面改性，以提高其在水中的穩(wěn)定分散以及與應(yīng)用體系中的應(yīng)用效果，是一種常見(jiàn)的提高顏料應(yīng)用性能的方法。中國(guó)專利，專利公開(kāi)號(hào)為CN106634059，公開(kāi)了一種水性自分散納米炭黑的制備方法，通過(guò)在炭黑表面接枝含有碳碳雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑，利用硅烷偶聯(lián)劑的可聚合基團(tuán)與其它水性單體共聚，在炭黑粒子表面包覆一層具有分散和穩(wěn)定雙重作用的聚合物，以達(dá)到在水性溶劑中自分散的目的。美國(guó)專利，專利公開(kāi)號(hào)為US6221143，公開(kāi)了一種含有有機(jī)基團(tuán)的陽(yáng)離子顏料，公開(kāi)報(bào)道該有機(jī)基團(tuán)由兩種結(jié)構(gòu)組成：a)至少一個(gè)芳族基團(tuán)，至少一個(gè)C1-20的烷基，或兩者；b)至少一個(gè)帶有陽(yáng)離子的離子基團(tuán)，至少一個(gè)帶有可電離成陽(yáng)離子的基團(tuán)，或兩者，以及相應(yīng)的平衡陰離子，該陽(yáng)離子顏料可用于基于水或溶劑的組合物中，特別是在油墨組合物中，尤其是噴墨油墨組合物中。殼聚糖是世界第二大天然高分子甲殼素在強(qiáng)堿條件下進(jìn)行脫乙酰基作用后得到的一種堿性多糖，與纖維素具有相近的化學(xué)結(jié)構(gòu)，具有無(wú)毒、抑菌等特點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中有將殼聚糖或改性殼聚糖直接添加到紡絲原液中共混制備粘膠纖維，如中國(guó)專利，專利公開(kāi)號(hào)為CN1424441，公開(kāi)了一種改性甲殼素-殼聚糖和粘膠纖維紡絲原液共混材料的制備工藝及制品，改性甲殼素-殼聚糖與粘膠原液共混材料的制品具有良好的染色性、抗菌性、相容性。現(xiàn)有技術(shù)中將殼聚糖或改性殼聚糖與炭黑直接混合，如中國(guó)專利，專利公開(kāi)號(hào)為CN107502071，公開(kāi)了一種炭黑基水性涂料及其制備方法，是將炭黑、抗菌劑改性殼聚糖等組分分散得到炭黑基水性涂料，主要用于育果袋外袋紙的表面涂飾。然而，目前尚未見(jiàn)將殼聚糖包覆在炭黑上并用于粘膠纖維原液著色，以改善粘膠纖維的可紡性和提高有色纖維的耐水洗色牢度的報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種炭黑色漿及其制備方法和應(yīng)用，由該方法制備的炭黑色漿粒徑小、穩(wěn)定性高、與粘膠原液的相容性好、制備的原液著色粘膠纖維耐水洗性能好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種炭黑色漿，通過(guò)表面活性劑、保濕劑、防霉殺菌劑和水經(jīng)混勻和pH值調(diào)節(jié)后與改性炭黑制備而成。本專利技術(shù)公開(kāi)了一種炭黑色漿的制備方法，包括以下步驟：將占改性炭黑質(zhì)量3～6wt.％的表面活性劑、占炭黑色漿總質(zhì)量5～10wt.％的保濕劑、占炭黑色漿總質(zhì)量0.05～0.5wt.％的防霉殺菌劑和水混合均勻，用pH值調(diào)節(jié)劑將pH值調(diào)節(jié)到8.0～10.0，添加占炭黑色漿總質(zhì)量20～50wt.％的改性炭黑，經(jīng)混勻、分散、研磨、過(guò)濾后得到所需炭黑色漿；表面活性劑在色漿制備中起到重要作用，表面活性劑的用量取決于顏料炭黑的質(zhì)量；其中，炭黑色漿總質(zhì)量為表面活性劑、保濕劑、防霉殺菌劑、水、改性炭黑的質(zhì)量之和。進(jìn)一步的，改性炭黑采用以下步驟制備得到：S1：將質(zhì)量份數(shù)為40份的炭黑與質(zhì)量份數(shù)為400份的氧化劑進(jìn)行混合，在60～90℃溫度下反應(yīng)2～5h，冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥得到氧化炭黑；S2：取步驟S1制得的質(zhì)量份數(shù)為40份的氧化炭黑分散在質(zhì)量份數(shù)為100份的水中，加入質(zhì)量份數(shù)為2～5份的殼聚糖分散30～60min，加入質(zhì)量份數(shù)為20～40份的氫氧化鈉分散2～6h，緩慢加入質(zhì)量份數(shù)為5～10份的氯乙酸和質(zhì)量份數(shù)為0.5～1.0份的碘化鉀，在溫度為40～70℃下反應(yīng)2～6h，冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥得到改性炭黑。進(jìn)一步的，步驟S1中，所述氧化劑為雙氧水、硫酸、過(guò)硫酸銨、硝酸中的至少一種。進(jìn)一步的，所述表面活性劑為具有通式(I)結(jié)構(gòu)的化合物：其中，R為含碳數(shù)在10～20之間的烷基，且含10和20；Y為Na、K中的一種。進(jìn)一步的，具有通式(I)結(jié)構(gòu)的化合物通過(guò)多種工藝制備而得，其中一種工藝是以絲光沸石為催化劑，在惰性氣體保護(hù)下，溫度控制在60～90℃，烷醇酰胺RCONHCH2CH2OH與馬來(lái)酸酐反應(yīng)2～5h，然后再與亞硫酸鹽反應(yīng)得到。進(jìn)一步的，所述保濕劑為聚乙二醇、聚丙二醇、三甘醇、丙三醇、1,2,4-丁三醇、二乙二醇二丁醚、四甘醇、四甘醇二甲醚中的至少一種。進(jìn)一步的，所述防霉殺菌劑為1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-1-異噻唑啉-3-酮、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯中的至少一種。進(jìn)一步的，所述pH值調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸氫鈉、磷酸氫二鈉、三乙醇胺中的一種。本專利技術(shù)還公開(kāi)了一種炭黑色漿在粘膠纖維原液著色中的應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果為：本專利技術(shù)提供了一種炭黑色漿及其制備方法和應(yīng)用，將占改性炭黑質(zhì)量3～6wt.％的表面活性劑、占炭黑色漿總質(zhì)量5～10wt.％的保濕劑、占炭黑色漿總質(zhì)量0.05～0.5wt.％的防霉殺菌劑和水混合均勻，用pH值調(diào)節(jié)劑將pH值調(diào)節(jié)到8.0～10.0，添加占炭黑色漿總質(zhì)量20～50wt.％的改性炭黑，經(jīng)分散、研磨、過(guò)濾后得到炭黑色漿。本專利技術(shù)提供的炭黑色漿及其制備方法和應(yīng)用，首先用液相氧化法利用氧化劑對(duì)炭黑氧化，得到氧化炭黑，然后將殼聚糖包覆在炭黑表面上，最后再對(duì)殼聚糖進(jìn)行羧甲基化，制備得到的改性炭黑與具有特殊結(jié)構(gòu)的表面活性劑、保濕劑、防霉殺菌劑、水等經(jīng)混勻、分散、研磨、過(guò)濾后得到炭黑色漿，炭黑色漿具有粒徑小、穩(wěn)定性高、與粘膠原液的相容性好、制備的纖維可紡性、耐水洗性良好等特點(diǎn)。具體實(shí)施方式下面對(duì)本專利技術(shù)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本專利技術(shù)的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。一種炭黑色漿，通過(guò)表面活性劑、保濕劑、防霉殺菌劑和水經(jīng)混勻和pH值調(diào)節(jié)后與改性炭黑制備而成。一種炭黑色漿的制備方法，包括以下步驟：將占改性炭黑質(zhì)量3～6wt.％的表面活性劑、占炭黑色漿總質(zhì)量5～10wt.％的保濕劑、占炭黑色漿總質(zhì)量0.05～0.5wt.％的防霉殺菌劑和水混合均勻，用pH值調(diào)節(jié)劑將pH值本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種炭黑色漿，其特征在于，通過(guò)表面活性劑、保濕劑、防霉殺菌劑和水經(jīng)混勻和pH值調(diào)節(jié)后與改性炭黑制備而成。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種炭黑色漿，其特征在于，通過(guò)表面活性劑、保濕劑、防霉殺菌劑和水經(jīng)混勻和pH值調(diào)節(jié)后與改性炭黑制備而成。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭黑色漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
將占改性炭黑質(zhì)量3～6wt.％的表面活性劑、占炭黑色漿總質(zhì)量5～10wt.％的保濕劑、占炭黑色漿總質(zhì)量0.05～0.5wt.％的防霉殺菌劑和水混合均勻，用pH值調(diào)節(jié)劑將pH值調(diào)節(jié)到8.0～10.0，添加占炭黑色漿總質(zhì)量20～50wt.％的改性炭黑，經(jīng)混勻、分散、研磨、過(guò)濾后得到所需炭黑色漿；其中，炭黑色漿總質(zhì)量為表面活性劑、保濕劑、防霉殺菌劑、水、改性炭黑的質(zhì)量之和。


3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種炭黑色漿的制備方法，其特征在于，所述改性炭黑采用以下步驟制備得到：
S1：將質(zhì)量份數(shù)為40份的炭黑與質(zhì)量份數(shù)為400份的氧化劑進(jìn)行混合，在60～90℃溫度下反應(yīng)2～5h，冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥得到氧化炭黑；
S2：取步驟S1制得的質(zhì)量份數(shù)為40份的氧化炭黑分散在質(zhì)量份數(shù)為100份的水中，加入質(zhì)量份數(shù)為2～5份的殼聚糖分散30～60min，加入質(zhì)量份數(shù)為20～40份的氫氧化鈉分散2～6h，緩慢加入質(zhì)量份數(shù)為5～10份的氯乙酸和質(zhì)量份數(shù)為0.5～1.0份的碘化鉀，在溫...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：呂仕銘，徐利偉，宋文強(qiáng)，呂品，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：常熟世名化工科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32