穩(wěn)儲(chǔ)型液體分散藍(lán)79的制備及其應(yīng)用性能

摘" 要： 為了制備可等量替換粉狀分散染料、染色性能優(yōu)異、儲(chǔ)存性能良好的納米級(jí)液體分散染料，采用研磨法對(duì)分散藍(lán)79進(jìn)行液體化加工，并通過(guò)對(duì)比液體分散染料的染料性能，篩選出適用的陰離子型分散劑，確定非離子型分散劑HLB值范圍以及兩類(lèi)分散劑的最佳復(fù)配比例，獲得分散藍(lán)79液體化的最優(yōu)復(fù)配組合；通過(guò)離心實(shí)驗(yàn)分析pH值對(duì)液體分散藍(lán)79穩(wěn)定性的影響，并研究室溫條件下染料的穩(wěn)儲(chǔ)性。結(jié)果表明：當(dāng)體系中染料濾餅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%、分散劑組分木質(zhì)素磺酸鈉與脂肪酸聚氧乙烯酯質(zhì)量比為2∶1且占體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)的8.75%時(shí)，獲得平均粒徑196 nm、強(qiáng)度150%的液體分散藍(lán)79，染料擴(kuò)散性能、分散性能、高溫分散穩(wěn)定性、大顆粒殘留測(cè)試結(jié)果均為5級(jí)，pH 5條件下染料離心穩(wěn)定率可達(dá)83.7%；滌綸染色對(duì)比研究表明，室溫儲(chǔ)存180 d后的液體分散藍(lán)79具有與分散深藍(lán)HGL相近的染料提升力、勻染性以及更優(yōu)異的上染率，且其染后殘液染色殘液吸光度較粉狀染料降低77.20%、COD值降低30.56%。采用優(yōu)化后的液體分散染料制備工藝與配方可制得染料強(qiáng)度及染色性能與商品粉狀染料強(qiáng)度、染色性能相當(dāng)，儲(chǔ)存穩(wěn)定性?xún)?yōu)異的環(huán)保型液體分散藍(lán)79。

關(guān)鍵詞： 液體分散染料；分散劑復(fù)配；離心穩(wěn)定性；滌綸染色；分散藍(lán)79

中圖分類(lèi)號(hào)： TS196.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)： 1673-3851 （2024） 04-0457-09

DOI：10.3969/j.issn.1673-3851（n）.2024.04.005

收稿日期： 2023-12-04" 網(wǎng)絡(luò)出版日期：2024-02-19網(wǎng)絡(luò)出版日期

基金項(xiàng)目： 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（21808210）；浙江省“尖兵”“領(lǐng)雁”研發(fā)攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（2023C01096）

作者簡(jiǎn)介： 尚祖正（1999—" ），男，吉林長(zhǎng)春人，碩士研究生，主要從事液體分散染料開(kāi)發(fā)與表面活性劑制備。

通信作者： 崔志華，E-mail：zhhcui@zstu.edu.cn

引文格式：尚祖正，宋理想，戚棟明，等. 穩(wěn)儲(chǔ)型液體分散藍(lán)79的制備及其應(yīng)用性能［J］. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2024，51（4）：457-465.

Reference Format： SHANG Zuzheng， SONG Lixiang， QI Dongming， et al. Preparation of stable-storage liquid disperse blue 79 and its application performance［J］. Journal of Zhejiang Sci-Tech University，2024，51（4）：457-465.

Preparation of stable-storage liquid disperse blue 79 and its application performance

SHANG Zuzheng1， SONG Lixiang2， QI Dongming1，2， XIAO Chunfang2， WANG Xing3， CUI Zhihua1，2

（1.Zhejiang Provincial Engineering Research Center for Green and Low-Carbon Dyeing amp; Finishing，" Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China; 2.Zhejiang Provincial Innovation Center of Advanced Textile Technology， Shaoxing 312030， China; 3.Shaoxing Jincao Chemical Co.， Ltd.， Shaoxing 312000， China）

Abstract： To prepare nanoscale liquid disperse dyes with excellent dyeing performance and good storage performance that can replace powder disperse dyes in equal amounts， the liquidation of disperse blue 79 was carried out by the milling method， and the applicable anionic dispersants were screened out by comparing the dyeing performance of the liquid disperse dyes， and the range of HLB values of the nonionic dispersants as well as the optimal compounding ratios of the two dispersants were determined to obtain the optimal compounding combinations for the liquidation of disperse blue 79; the effect of pH on the stability of disperse blue 79 liquid was analyzed by centrifugal experiment， and the stable storage of the dye was investigated under the room temperature condition. The results showed that when the mass fraction of the dye cake in the system was 35%， the mass ratio of sodium lignosulfonate and fatty acid polyoxyethylene ester in the dispersant component was 2∶1 and accounted for 8.75% of the mass fraction of the system， the liquid dispersed blue 79 with an average particle size of 196 nm and a strength of 150% was obtained. The dye diffusion performance， dispersing property， dispersing stability at high temperature， and the results of the test on the large-particle residual were all tested to be grade 5， and the centrifugal stability of the dye under pH 5 could reach 83.7%. Comparative studies on polyester dyeing showed that the liquid dispersed blue 79 after 180 d of storage at room temperature had similar dye lifting power， even dyeing and better dyeing rate as the dispersed dark blue HGL， the absorbance of the residual liquid after dyeing was 77.20% lower than that of the powdered dyes， and the COD value was reduced by 30.56%. The optimized liquid disperse dye preparation process and formulation can produce environmentally friendly liquid disperse blue 79 with dyeing performance comparable to that of commercial powder dyes in terms of strength and dyeing performance， and excellent storage stability. dye strength and dyeing performance equivalent to that of commercial powder dyes and excellent storage stability.

Key words： liquid disperse dyes; dispersant compounding; centrifugal stability; polyester dyeing; disperse blue 79

0" 引" 言

粉狀分散染料是目前滌綸纖維染色的常用染料，該類(lèi)染料在商品化過(guò)程中需要進(jìn)行大量分散劑添加及染料漿液噴霧干燥工序［1］，導(dǎo)致其在生產(chǎn)與應(yīng)用階段一直存在能耗高、污染重和碳排放量大等問(wèn)題。隨著中國(guó)雙碳政策的頒布以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，分散染料行業(yè)的綠色化迫在眉睫［2］，其中在應(yīng)用時(shí)能等質(zhì)量替代粉狀染料的高強(qiáng)度液體分散染料的開(kāi)發(fā)已成為染料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。與粉狀分散染料相比，液體分散染料能夠大幅減少分散劑用量，且制備工序簡(jiǎn)單，無(wú)需噴霧干燥步驟，應(yīng)用時(shí)具有上染率高、染色殘液色度淺和有機(jī)碳排放量低等特點(diǎn)［3-6］。此外，液體分散染料的流動(dòng)性還有利于染料稀釋化料與自動(dòng)化傳輸，對(duì)未來(lái)印染行業(yè)的數(shù)智化革新具有較為深遠(yuǎn)的意義。

本質(zhì)上講，液體分散染料即為難溶于水的分散染料顆粒借助分散劑作用穩(wěn)定分散在水中的一種高濃度懸濁液，吸附在納米級(jí)染料顆粒外側(cè)的分散劑通過(guò)靜電斥力及空間效應(yīng)維持分散體系的穩(wěn)定性，阻止染料出現(xiàn)團(tuán)聚和分層等現(xiàn)象［7-9］。近年來(lái)，隨著各種新型分散劑與研磨技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)機(jī)械研磨法即可制得納米級(jí)液體分散染料。王平等［10］通過(guò)機(jī)械研磨法制得染料濾餅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%、分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的液體分散染料，該染料具有優(yōu)異的染色效果；劉媛媛等［11］在分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的條件下，通過(guò)砂磨及球磨法制備染料濾餅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的液體分散橙30，結(jié)果表明砂磨法制得的染料更具有超細(xì)化潛力。目前，液體分散染料研發(fā)時(shí)染料濾餅比例普遍偏低，導(dǎo)致成品液體染料強(qiáng)度低于市場(chǎng)上的主流粉狀染料，應(yīng)用時(shí)難以做到等質(zhì)量替換，主要原因是高濃度染料體系對(duì)分散劑組分的穩(wěn)定化作用要求較高，單一類(lèi)型分散劑難以同時(shí)滿(mǎn)足染料具備高分散性與穩(wěn)儲(chǔ)性的特點(diǎn)。研究表明，適宜的陰、非離子型分散劑復(fù)配可以產(chǎn)生協(xié)同作用，通過(guò)篩選并復(fù)配優(yōu)化，有望開(kāi)發(fā)出穩(wěn)儲(chǔ)性與應(yīng)用性能優(yōu)異的高強(qiáng)度液體分散染料［12-15］。因此，分散劑篩選及其復(fù)配技術(shù)的研發(fā)對(duì)提高液體分散染料強(qiáng)度、穩(wěn)定性及應(yīng)用性能至關(guān)重要。

分散藍(lán)79是滌綸織物染色及黑色染料拼色常用染料，在單色染料中一直占據(jù)著重要地位。本文以開(kāi)發(fā)與商品粉狀藍(lán)79（分散深藍(lán)HGL 150%）強(qiáng)度相當(dāng)?shù)姆€(wěn)儲(chǔ)型液體分散染料為目標(biāo)，在確定染料濾餅添加量的前提下，采用機(jī)械研磨法制備納米級(jí)液體分散藍(lán)79。在相同的研磨工藝下，采用不同的分散劑組分制備液體分散染料，并根據(jù)制得染料的性能測(cè)試結(jié)果，篩選出適用的陰、非離子型分散劑；通過(guò)離心實(shí)驗(yàn)確定出最優(yōu)分散劑復(fù)配組合，并對(duì)最優(yōu)分散劑組合制得染料進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，以提高液體分散染料的穩(wěn)儲(chǔ)性能；分析染料粒徑與應(yīng)用性能變化，評(píng)價(jià)其穩(wěn)儲(chǔ)性；通過(guò)染色對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究自制納米級(jí)液體分散藍(lán)79與等強(qiáng)度粉狀分散藍(lán)79的染色性能差異，并對(duì)染色殘液進(jìn)行色度、COD檢測(cè)及環(huán)保性評(píng)估。

1" 實(shí)驗(yàn)部分

1.1" 材料與儀器

材料：普通滌綸機(jī)織布、工業(yè)級(jí)分散藍(lán)79濾餅（含水率50%）、分散深藍(lán)HGL（粉狀分散藍(lán)79染料，150%）、大顆粒殘留布、分散劑木質(zhì)素磺酸鈉、分散劑MF、分散劑NNO和尼龍篩網(wǎng)（50目），均購(gòu)自浙江博澳新材料股份有限公司；非離子型分散劑脂肪酸聚氧乙烯酯、萘酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚和硬脂酸聚氧乙烯酯均購(gòu)自江蘇省海安石油化工廠(chǎng)；氧化鋯珠（0.4～0.6 mm），購(gòu)自湖州雄盛研磨有限公司；N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、無(wú)水乙醇、無(wú)水乙酸鈉和冰乙酸，均為分析純，均購(gòu)自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

儀器：FA224型電子分析天平（上海舜禹恒平科學(xué)技術(shù)有限公司）、CY-1電動(dòng)砂磨機(jī)（紹興上虞道墟土工儀器廠(chǎng)）、UV-2600型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（島津儀器有限公司）、Zetasizer Lab納米粒度電位儀（馬爾文帕納科）、TG16-WS高速離心機(jī)（長(zhǎng)沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)湘儀離心機(jī)儀器有限公司）、PHS-3C型pH計(jì)（上海雷磁儀器廠(chǎng)）、HG2008A型高溫高壓染色機(jī)（佛山市華高自動(dòng)化設(shè)備有限公司）、B13-3型磁力攪拌器（上海司樂(lè)儀器有限公司），R-3型熱定型機(jī)（寧波紡織儀器廠(chǎng)）、SF600X測(cè)色配色儀（Datecolor公司）、DRB200型消解器和DR6000型水質(zhì)分析儀（哈希上海有限公司）。

1.2" 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1" 納米級(jí)液體分散染料制備工藝

將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的分散藍(lán)79濾餅（含水率50%）、質(zhì)量分?jǐn)?shù)總和為30%的分散劑和去離子水裝入砂磨杯中，固定在轉(zhuǎn)速為1400 r/min的砂磨機(jī)上，預(yù)磨10 min。預(yù)磨后向砂磨杯中加入質(zhì)量為混合液質(zhì)量2倍的氧化鋯珠，繼續(xù)研磨至杯中染料液擴(kuò)散性能達(dá)到5級(jí)；研磨結(jié)束后使用尼龍篩網(wǎng)（50目）對(duì)砂磨杯中染料液過(guò)濾收集，得到納米級(jí)液體分散藍(lán)79染料。

1.2.2" 染色工藝

圖1為分散染料染色工藝曲線(xiàn)。在浴比1∶20下將滌綸織物與染料水溶液放入染杯，加入pH值為5.0的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，調(diào)節(jié)染浴pH值至4.5～5.5，將染杯放入高溫高壓染色機(jī)中按染色工藝曲線(xiàn)設(shè)定溫度對(duì)滌綸織物進(jìn)行染色。

1.2.3" 還原清洗

將染色布樣以浴比1∶80放入（1.0 g/L 氫氧化鈉、1.7 g/L 保險(xiǎn)粉）水溶液，70 ℃條件下清洗30 min后將布樣取出，依次放入60 ℃熱水及冷水各清洗5 min。

1.3" 測(cè)試與表征

1.3.1" 染料性能

a）粒徑。稱(chēng)取0.5g分散染料，用去離子水稀釋20000倍。使用Zetasizer Lab納米粒度電位儀對(duì)稀釋液進(jìn)行粒徑測(cè)試，記錄平均粒徑。

b）擴(kuò)散性能。按照《染料" 擴(kuò)散性能的測(cè)定》（GB/T 27597—2011）進(jìn)行測(cè)試、評(píng)級(jí)。

c）大顆粒殘留。按照《染料 大顆粒的測(cè)定 單層濾布過(guò)濾法》（GB/T 5542—2016）進(jìn)行測(cè)試、評(píng)級(jí)。

d）分散性能。按照《分散染料 分散性能的測(cè)定 雙層濾紙過(guò)濾法》（GB/T 5540—2017）進(jìn)行測(cè)試、評(píng)級(jí)。

e）高溫分散穩(wěn)定性。按照《分散染料 高溫分散穩(wěn)定性的測(cè)定 雙層濾紙過(guò)濾法》（GB/T 5541—2017）進(jìn)行測(cè)試、評(píng)級(jí)。

1.3.2" 穩(wěn)定性

a）離心穩(wěn)定性。離心處理：稱(chēng)取液體分散染料30 g置于離心管中，使用高速離心機(jī)在5000 r/min條件下離心處理20 min。離心穩(wěn)定率：取染料原液及離心后染料上層液各0.3 g，使用100 mL DMF定容。后從染料原液及離心上層液的DMF溶液中各取1.5g，使用100 mL乙醇定容。分別取樣，以乙醇為參比液使用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定染料原液及離心上層液DMF稀釋液的乙醇溶液吸光度。通過(guò)式（1）計(jì)算離心前后染料上層液吸光度變化率：

r/%=m0×M0×A1m1×M1×A0×100（1）

其中：r為染料離心穩(wěn)定率，%；m0為首輪稱(chēng)取的原染料質(zhì)量，g；m1為首輪稱(chēng)取的離心后上層染料質(zhì)量，g；M0為稱(chēng)取的原染料DMF稀釋液質(zhì)量，g；M1為稱(chēng)取的離心后上層染料DMF稀釋液質(zhì)量，g；A0為原染料稀釋后吸光度，A1為離心后上層染料稀釋后吸光度。

b）pH穩(wěn)定性。使用醋酸、醋酸鈉冰乙酸、無(wú)水乙酸鈉調(diào)節(jié)自制液體分散染料的pH值至3、4、5、6、7，靜置1 d后進(jìn)行離心穩(wěn)定率測(cè)試。

c）室溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性。將液體分散染料裝入多支直徑為37 mm、高度為100 mm的玻璃瓶?jī)?nèi)密封，室溫條件下存放180 d，定期取不同玻璃瓶?jī)?nèi)染料進(jìn)行粒徑、高溫分散穩(wěn)定性、大顆粒殘留測(cè)試。

1.3.3" 染色性能

a）染料提升力。在染料用量為0.5%、1%、2%、3%、4% （owf）的條件下對(duì)滌綸布樣染色，以染料用量為橫坐標(biāo)，染色布樣K/S值為縱坐標(biāo)繪制提升力曲線(xiàn)。

b）上染率。分別取染色原液及染色殘液，用去離子水稀釋同等比例后使用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)進(jìn)行吸光度測(cè)試，上染率R按式（2）進(jìn)行計(jì)算：

R/%=A0-A1A0×100（2）

其中：A0為染色原液稀釋液吸光度，A1為染色殘液稀釋液吸光度。

c）勻染性。在染色布樣上隨機(jī)取8個(gè)不同點(diǎn)分別測(cè)試K/S值，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)偏差S和平均值K/S計(jì)算，將S與K/S做比，得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD，結(jié)果越小表明染色布樣的勻染性越好。標(biāo)準(zhǔn)偏差S按式（3）計(jì)算：

S=∑ni=1（K/S）i（K/S）-12n-1（3）

d）染色殘液色度值。以水為參比液使用紫外-分光光度計(jì)對(duì)染色殘液進(jìn)行吸光度曲線(xiàn)測(cè)試。

e）染色殘液COD值。取2 mL染色殘液使用消解器在150 ℃條件下消解2 h，降溫后使用水質(zhì)儀對(duì)消解液進(jìn)行COD值測(cè)試。

2" 結(jié)果與討論

2.1" 分散劑組分的探究

2.1.1" 分散劑添加量的確定

采用納米級(jí)液體分散染料研磨工藝制備液體分散藍(lán)79，分散劑添加量分別選用折干后染料濾餅的10%、15%、20%、25%、30%。制得染料的粒徑、離心穩(wěn)定率測(cè)試結(jié)果如圖2所示。

圖2中兩種分散劑在不同添加量下制得染料的性能變化趨勢(shì)較為接近，當(dāng)分散劑用量為濾餅干重的10%～20%時(shí)，染料尺寸及離心穩(wěn)定率隨分散劑用量的增加而逐漸優(yōu)化；當(dāng)分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大至25%時(shí)，制得染料粒徑最小；當(dāng)分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)提升至30%時(shí)，粒徑小幅增大，離心穩(wěn)定率小幅增加。圖2顯示：當(dāng)分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為干濾餅質(zhì)量的25%以下時(shí)，體系中分散劑的添加量不足以完全吸附在細(xì)化后的染料顆粒表面，導(dǎo)致后續(xù)研磨過(guò)程中顆粒間發(fā)生相互吸引，所得染料粒徑偏大且體系穩(wěn)定性欠佳；當(dāng)分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到25%時(shí)，染料顆粒表面逐漸達(dá)成飽和吸附，染料粒徑較小且體系穩(wěn)定性大幅提升；繼續(xù)提高分散劑用量，過(guò)量的分散劑在水中產(chǎn)生“架橋”作用使得體系黏度增大，染料顆粒與砂磨轉(zhuǎn)子間剪切碰撞概率降低，導(dǎo)致染料粒徑出現(xiàn)增大趨勢(shì)。考慮到過(guò)量分散劑的添加會(huì)使得染料的上染率、染色殘液COD值、摩擦牢度等受到影響，決定將分散劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定為濾餅干重的25%。

2.1.2" 陰離子型分散劑的篩選

液體分散染料的穩(wěn)定分散主要依靠分散劑膠束形成靜電斥力及空間位阻效應(yīng)，陰離子型表面活性分散劑中的磺酸基或羧基可以在分散體系中提供較強(qiáng)的靜電斥力，阻止膠束的團(tuán)聚、絮凝，提升液體分散染料的穩(wěn)定性［16］。為了找到適于制備液體分散藍(lán)79的陰離子型分散劑，選取MF、木質(zhì)素磺酸鈉（以下簡(jiǎn)稱(chēng)SL）、NNO單獨(dú)使用制備液體分散染料，并對(duì)制得染料進(jìn)行染料性能測(cè)試，結(jié)果匯總及測(cè)試照片如表1、圖3、圖4所示。從表1可以看出，3支分散劑制得染料粒徑較為接近，分散性能、高溫分散穩(wěn)定性及大顆粒殘留除NNO外均為5級(jí)。說(shuō)明就不同結(jié)構(gòu)陰離子分散劑而言，分散劑MF和SL對(duì)分散藍(lán)79濾餅研磨更為充分，制得染料性能更好; 離心穩(wěn)定性方面，分散劑SL制得染料優(yōu)于分散劑MF與NNO，這說(shuō)明SL與分散藍(lán)79之間的結(jié)合更為牢固，其原因可能得益于木質(zhì)素類(lèi)分散劑更高的分子量及結(jié)構(gòu)中所含有的眾多酚羥基、甲氧基和羰基等特殊官能團(tuán)，這些特點(diǎn)都賦予了SL與染料間更強(qiáng)的結(jié)合力。此外，SL獨(dú)特的三維結(jié)構(gòu)在一定程度上還可以提高液體分散染料黏度，降低染料分子間的碰撞概率。因此，以上幾點(diǎn)影響因素可能是SL制得染料離心穩(wěn)定性更為優(yōu)異的根本原因。

2.1.3" 非離子型分散劑的HLB值篩選

非離子型分散劑種類(lèi)繁多，可選用范圍較廣，考慮到不同非離子型分散劑潤(rùn)濕、分散能力的不同，此類(lèi)分散劑的篩選需要先從HLB值范圍入手，非離子型分散劑因?yàn)闈狳c(diǎn)的存在導(dǎo)致其高溫分散穩(wěn)定性較差，不宜單獨(dú)使用。本階段實(shí)驗(yàn)選擇不同HLB值的脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）搭配陰離子型分散劑SL在1∶1比例下復(fù)配制備液體分散藍(lán)79。制得染料的染料性能測(cè)試結(jié)果匯總及測(cè)試照片如表2、圖5、圖6所示，由表2可知，AEO-4、AEO-5、AEO-15搭配陰離子型分散劑后，過(guò)大的親油、親水性導(dǎo)致制得染料性能較差，HLB值在12～14范圍內(nèi)的AEO-7及AEO-9搭配陰離子型分散劑SL的效果較為優(yōu)異。因此，后續(xù)非離子型分散劑的篩選確定在此范圍（HLB值12～14）內(nèi)進(jìn)行。

2.1.4" 陰、非離子型分散劑復(fù)配比例分析

分別將分散劑SL與AEO-9以比例3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3復(fù)配使用制備液體分散藍(lán)79，并對(duì)制得染料進(jìn)行染料性能測(cè)試，結(jié)果如表3。

從表3可以看出，以陰離子型分散劑為主體制得染料的測(cè)試結(jié)果明顯更優(yōu)，而其中當(dāng)陰非離子型分散劑復(fù)配比例為2∶1時(shí)制得染料的粒徑與離心穩(wěn)定性最佳，這可能是陰離子型分散劑的帶電特性所導(dǎo)致的，當(dāng)分散劑組分中陰離子型分散劑不飽和且所占比例較大時(shí)，無(wú)規(guī)排序的分散劑之間彼此存在電荷斥力，這些作用力除了起到保證體系穩(wěn)定的作用外，還會(huì)在一定程度上影響分散劑疏水端與染料間的吸附，若將其與其他類(lèi)型分散劑以適當(dāng)比例搭配，則兩者可能在協(xié)同作用過(guò)程中抵消部分電荷斥力，既保證了分散劑組分親水端的分散作用，也提高了其疏水端與染料之間的結(jié)合力。因此，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將后續(xù)分散劑組分中陰、非離子型分散劑的復(fù)配比例確定為2∶1。

2.1.5" 分散劑復(fù)配

在HLB值12～14范圍內(nèi)選取脂肪酸聚氧乙烯酯（PFA）、萘酚聚氧乙烯醚（NFEO）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚（以下簡(jiǎn)稱(chēng)YS）、硬脂酸聚氧乙烯酯（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PS）五款非離子型分散劑，搭配分散劑SL制備液體分散藍(lán)79，染料測(cè)試結(jié)果匯總及測(cè)試照片如表4、圖7、圖8所示。

從表4中可以看出，5種復(fù)配分散劑組合制得染料的粒徑普遍在200 nm左右，分散劑SL搭配PFA、AEO及YS制得染料的粒徑較小，這可能是因?yàn)檫@3支分散劑均為長(zhǎng)碳鏈結(jié)構(gòu)，其與染料分子間的吸附作用更為穩(wěn)固，保證了研磨過(guò)程中染料尺寸的穩(wěn)定，最終得到粒徑較小的液體分散染料。高溫分散穩(wěn)定性與大顆粒殘留測(cè)試方面，SL搭配PFA、AEO所制得的染料的評(píng)級(jí)結(jié)果均為5級(jí)，說(shuō)明這兩種分散劑組分制得的染料具備高溫下對(duì)滌綸織物的優(yōu)異染色性能；離心穩(wěn)定性方面，SL與PFA組合測(cè)試結(jié)果最佳，這與該組合制得染料所具備的輕微黏度有關(guān)。結(jié)合多項(xiàng)測(cè)試結(jié)果，決定將SL與PFA的復(fù)配組合確定為最佳復(fù)配工藝。

2.2" 穩(wěn)定性研究

2.2.1" pH穩(wěn)定性

分散體系中分散劑組分親疏水官能團(tuán)的作用效果與體系pH值有著較大的關(guān)聯(lián)。對(duì)最佳復(fù)配工藝制得的液體分散藍(lán)79進(jìn)行pH值穩(wěn)定性探究，測(cè)試結(jié)果如圖9所示。

從圖9中可以看出，pH值為5的染料離心穩(wěn)定性最佳。其原因可能是因?yàn)榇藀H值條件下分散體系呈弱酸性，既保證了酚羥基與染料間的結(jié)合力，也保證了陰離子型分散劑的電荷作用不被破壞，兼顧了分散劑與染料分子間的吸附作用和分散劑之間的排斥作用。因此，此配方下制得液體分散藍(lán)79在該pH值條件下具備最優(yōu)的穩(wěn)定效果。

2.2.2" 室溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性

對(duì)pH值為5的液體分散藍(lán)79進(jìn)行室溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖10、表5所示。從中可以看出，液體分散藍(lán)79在室溫條件下存放180 d后，粒徑增加了125 nm，高溫分散穩(wěn)定性及大顆粒殘留測(cè)試結(jié)果仍為5級(jí)。說(shuō)明染料在長(zhǎng)時(shí)間的存放過(guò)后發(fā)生的聚集程度較小，理論上對(duì)滌綸織物仍具有較好的染色能力。

2.3" 染色實(shí)驗(yàn)

分別選用分散深藍(lán)HGL、新制液體分散藍(lán)79、室溫存放180 d的液體分散藍(lán)79在相同工藝條件下對(duì)滌綸織物進(jìn)行染色實(shí)驗(yàn)。

2.3.1" 染料提升力

三種狀態(tài)下的分散藍(lán)79染料提升力曲線(xiàn)如圖11所示。圖11顯示：粉狀以及180 d存放前后的液體分散藍(lán)79在滌綸纖維上具有較為接近的提升效果，這也印證了自制液體分散藍(lán)79具有與商品染料相近的強(qiáng)度，且3支染料在染料用量3%（owf）時(shí)染得布樣的表觀色深基本達(dá)到飽和，提高染色濃度后K/S值不再明顯提升。

2.3.2" 上染率

測(cè)試3支染料在染料用量2%（owf）條件下對(duì)滌綸布樣的上染率，計(jì)算結(jié)果顯示，分散深藍(lán)HGL、新制液體分散藍(lán)79、室溫存放180d后的液體分散藍(lán)79上染率分別為96.10%、98.92%、99.30%。由此可以看出，存放前后的液體分散染料上染率均優(yōu)于粉狀染料，這得益于液體分散染料中更少量的分散劑添加，使得染料分子在上染過(guò)程中所受影響較小，僅有小部分殘留在染液之中。

2.3.3" 勻染性

對(duì)染料用量2%、3%（owf）條件下的染色布樣進(jìn)行勻染性測(cè)試，結(jié)果如表6、表7所示，從表中相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差測(cè)試結(jié)果中可以看出，液體分散染料具有與粉狀染料近似的勻染性。這主要是因?yàn)橐后w分散染料中的非離子型分散劑與染料顆粒間形成了疏水性結(jié)合，在一定程度上減緩了染料的上染速率，達(dá)到了少量分散劑高效勻染的效果。

2.4" 染色殘液

2.4.1" 殘液色度值

分散染料染色結(jié)束后，染料分子進(jìn)入滌綸纖維內(nèi)部，水溶性的分散劑及部分殘留染料留存在水中形成染色殘液。液體分散藍(lán)79與分散深藍(lán)HGL在用量2% （owf）條件下染色殘液吸光度曲線(xiàn)如圖12所示，僅有少量分散劑添加的液體分散染料殘液色度值明顯低于商品粉狀分散染料。

2.4.2" 殘液COD值

通過(guò)對(duì)比液體分散染料與商品粉狀染料的染色殘液COD值對(duì)液體分散染料應(yīng)用過(guò)程中的降碳能力進(jìn)行估算。從表8中兩支染料的染色殘液COD值對(duì)比結(jié)果可以看出，液狀染料的COD值較粉狀染料減少了30.56%，這與液體分散染料中分散劑的少量添加以及其更高的上染率有著密切的關(guān)聯(lián)。

3" 結(jié)" 論

為了得到高強(qiáng)度穩(wěn)儲(chǔ)型液體分散藍(lán)79，本文探究了液體分散藍(lán)79中分散劑的最優(yōu)質(zhì)量占比，對(duì)不同分散劑組分制得液體染料的染料性能進(jìn)行測(cè)試，評(píng)價(jià)了最優(yōu)分散劑復(fù)配方案制得液體分散藍(lán)79的穩(wěn)儲(chǔ)性能，并通過(guò)滌綸染色實(shí)驗(yàn)對(duì)比了液體分散藍(lán)79與商品粉狀染料-分散深藍(lán)HGL的染色性能差異。得到主要結(jié)論如下：

a）在分散劑質(zhì)量為干濾餅質(zhì)量的25%、分散劑組分SL與PFA比值為2∶1的條件下，制得液體分散藍(lán)79染料粒徑為196 nm，大顆粒殘留及高溫分散性測(cè)試結(jié)果均為5級(jí)。使用乙酸、乙酸鈉冰乙酸、無(wú)水乙酸鈉將液體分散染料pH值調(diào)節(jié)至5后，染料離心穩(wěn)定率平均可達(dá)83.70%，室溫存放180 d后，染料粒徑增大125 nm，高溫分散穩(wěn)定性、大顆粒殘留仍為5級(jí)。

b）自制納米級(jí)液體分散藍(lán)79具有與商品粉狀染料分散深藍(lán)HGL相近的染料強(qiáng)度。室溫存放180 d的液體分散染料仍具有優(yōu)于商品粉狀染料的上染率以及與粉狀染料相當(dāng)?shù)膭蛉拘浴⑻嵘ΑＴ谌玖嫌昧?%（owf）條件下對(duì)滌綸布樣進(jìn)行染色，液體分散藍(lán)79的染色殘液色深較分散深藍(lán)HGL降低77.20%，COD值降低30.56%。

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（責(zé)任編輯：張會(huì)巍）