微射流在水性色浆制备工艺中的应用

    吴敏,房宽峻,王潮霞,张霞,付少海,田安丽

    (江南大学纺织服装学院,无锡214122)

    摘要:用阳离子分散剂和颜料红22在微射流机上制备了水性色浆,实验表明微射流制备的色浆具有更好的分散性能。粒径180nm左右时,Zeta电位达到46mV左右。实验表明:该水性色浆用于染色比一般分散方法制备的色浆具有更好的K/S值和牢度,微射流用于水性色浆的制备是可行的。

    关键词:微射流;水性色浆;粒径;Zeta电位

    0引言

    乳化机作为一种乳化/混合设备而广泛应用于化工生产行业,但其有微粒剪切能力不足和工艺流程不易控制的缺点,即使是超高速乳化机,经均质装置高速剪切后的微粒最细也只能达到约5μm。微射流是当今新型而高效的混合分散设备,它有别于超声波、碾磨和高速剪切等以往的处理方法而更具优异的特性。微射流机以高效能缩小制剂的粒径,通过微射流制备的产品可以达到纳米级别,并且粒径分布均匀,广泛应用于精细乳化液、分散液、脂质体和药物等产品的生产与实验开发中。经其处理后的产品颗粒粒径最小可达0.02μm[1-2]。水性涂料是一种对环境无污染的环保型涂料,近期得到迅速发展。水性阳离子涂料具有良好的性能,如优良的牢度、抗菌性以及软硬度等优点[3-6]。涂料染色是近年来比较流行的一种新型染色技术,涂料染色具有色谱齐全、拼色方便、节能节水诸多优点而倍受印染企业欢迎[7]。本实验利用阳离子分散剂十四烷基三甲基氯化铵和颜料红22在微射流机上制备了水性色浆。探讨了制备的工艺过程,比较了微射流和乳化机制备的水性色浆性能,并将其用于染色过程比较了其染色效果。

    1实验部分

    1.1主要原料

    十四烷基三甲基氯化铵(TTAC,99.5%):南京旋光科技有限公司;颜料红22(干滤饼,99.6%):无锡新光颜料厂;乙醇:分析纯,上海化学试剂有限公司;氢氧化钠:分析纯,上海化学试剂有限公司。

    1.2仪器

    MFIC公司高压微射流纳米分散仪M-110EH;722分光光度计;Nano-ZS90型Zeta电位及粒径分析仪;MalvernInstrumentsLtd,80-1离心机;电子分析天平;UltraTurraxT18BASIC乳化机;Xrite8400测色配色仪。

    1.3水性色浆的制备

    分别加入适量的颜料红22、水和分散剂,配制成含不同比例的分散体系,颜料含量5%,体系总共200g,分别在微射流和乳化机中分散。

    1.4水性色浆粒径和Zeta电位的测试

    取少量颜料色浆将其稀释2000倍,采用Nano-ZS90测定颜料的粒径和Zeta电位。

    1.5水性色浆离心稳定性的测定

    将水性色浆放入离心管中,采用80-1型离心机离心,转速为4000r/min,离心30min。再用滴管插入水性色浆下2mm处,分别取1mL离心前后的水性色浆,稀释2000倍,采用722光栅分光光度计,在其最大吸收波长下测定稀释液的吸光度A30;用同样的方法称取未离心样,在同样的波长下测其吸光度A0。离心样的吸光度与未离心样的吸光度相比,即为比吸光度。

    1.6水性色浆的浸染

    浸染工艺为:颜料的含量为5%,水性色浆的用量为50%,在浴比为1∶20的水浴中染色。保温30min,水洗,50℃烘干。

    1.7K/S值测定

    染色后织物烘干后,在Xrite8400测色仪在CIELab测色系统下,D65光源,10°视角,测试织物的K/S值,测量4个点取平均值。

    1.8摩擦牢度

    摩擦牢度按GB/T3920—1997在Y-571A型摩擦牢度仪上测定,并用GB/T250—1995染色牢度沾色样卡评级。

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