[发明专利]竹炭颜料浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性颜料浆料化，特别涉及一种竹炭颜料 浆及其制备方法。

背景技术

在现代生活中，竹炭材料在粘胶纤维、造纸和腈纶纤维 原液着色中扮演着重要的角色。研究表明，竹炭材料具有良好 的吸附性、发射远红外线、放出负离子、抗菌性和遮挡电磁波 辐射等特性，利用这些特性在粘胶纤维、造纸、腈纶行业有着 广阔的应用前景。

原液着色纤维是在纺丝原液中加入颜料浆进行纺丝制得 的纤维。与普通的染色方式相比，基色牢度高，后处理也更简 单，受到市场的欢迎。粘胶长短纤维生产厂家的纺丝工艺过程 一般是色浆按一定比例用纺前静态混合注射机加入到纺丝原 液中，通过喷丝头的孔道以一定的速度喷出，有色原液细流在 凝固浴中与凝固浴发生凝固、分解、再生反应而生成初生纤维， 通过牵伸、后处理、完成有色纤维的纺丝。而颜料颗粒大小直 接影响颜色的色调，颜料的加工粒度应在1.0微米以下。颜 料粒度越细粒径分布范围越小，颜色的亮度和纯度越高；而颜 料的粒度越大，色光散射越明显，颜色均匀性和着色的牢度也 越差。按颜料1.5％-3.0％的加入量，颜料粒度大于纤维直径 的1/50时，就会出现色光散射。另外，如果颜料浆的颜料在 粘胶中的分散均匀性差，颜料会被原液包裹团聚(吸附颜料浆 中的水分，降低互溶性)，造成实际稳定状态下颜料的粒度增 大且分布不匀，对纤维色泽均匀性的影响比颜料本身还重要。 因此，浆体应当及时施以强力剪切塑化。通过相关人员进行试 验表明，必须尽可能地稳定工艺过程，保证工艺参数在较小范 围内波动，才能提高纤维染色均匀性。首先，应严格控制粘胶 的熟成度和粘度，保证粘胶质量的稳定性和强化过滤效果，因 为颜料浆会加速粘胶的熟成，表现为体系粘度增大，过滤困难 和喷丝头堵塞，形成凝胶粒子尺寸增大和粒子数量增多，而影 响染色均匀性。再者，要保证颜料浆加入的均匀性，换色时系 统处理要彻底，严格控制凝固浴组成与温度，减小纺丝机台凝 固浴浓度和温度的差异。

目前，国内外对合成的有机和无机颜料浆的生产厂家很 多，但专门从事竹炭颜料浆制备的厂家未见报道。因为竹炭颜 料是由竹子经蒸留炭化后粉碎，得到的竹炭颜料粉硬度高、密 度大、表面多孔，从而不易进行浆料化、水性化处理。制备出 的竹炭颜料浆浓度低，很难保持长期储存稳定性，容易分水、 沉淀、竹炭颜料粒子易絮凝，并且竹炭颜料浆与纤维原液及纸 张浆相容性差。制备竹炭颜料浆是所有色浆企业需要解决的一 大难题。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种竹炭颜料浆及其制备 方法，该竹炭颜料浆储存稳定性长、与纤维原液相容性好且适 用于造纸。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种竹炭颜料浆，由竹炭颜料、功能助剂、pH值调节剂、 分散润湿剂和去离子水组成，按原料总重量百分比计：

竹炭颜料：21.0％～55.0％；

功能助剂：2.0％～25.0％；

pH值调节剂：0.2％～0.5％；

分散润湿剂：2.0％～20.0％；

余量为去离子水；

竹炭颜料为表面积S≥900m²/g(表面积S≥每克900平方 米)，由五年以上的青竹经800℃的高温炭化而得到的竹炭颜 料粉；

分散润湿剂至少为聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐、亚甲基 双甲萘磺酸钠(MF)、苄基萘磺酸盐甲醛缩合物(CNF)、萘磺 酸钠甲醛缩合物(NNO)、酚磺酸盐甲醛缩合物(分散剂S)、 酚醛聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、脂肪酸衍生物、聚丙烯酸酯、 烷基硫酸盐和烷基磺酸盐化合物中的一种。

功能助剂至少为丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、二甲基亚砜、 二甲基丙二醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇、聚丙二醇、聚乙二 醇、十二烷基二甲基苄基氯化铵、纤维素醚水溶液、异噻唑啉 酮、波尔波多、咔松类防霉杀菌剂、矿物油消泡剂、磷酸酯消 泡剂、脂肪烃类消泡剂和硅油类消泡剂中的一种。

pH值调节剂至少为NaOH、KOH、NH₃·H₂O、CH₃COOH、Co(NH₂)₂、 HCON(CH₃)₂(N，N-二甲基甲酰胺)、N-甲基吡咯烷酮、N-辛基 吡咯烷酮和三乙醇胺中的一种。