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　　根據(jù)分散介質(zhì)的不同，超細(xì)有機(jī)顏料分散體系可分為水性體系（以水為介質(zhì)）和非水性體系（以有機(jī)溶劑為介質(zhì)）。由于有機(jī)溶劑污染空氣，影響環(huán)境及人類健康，因此非水性體系的使用受到一定限制。水性顏料分散體系則克服了上述缺點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、印刷、家用器具、機(jī)械設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)然，以水為介質(zhì)時(shí)，也有很多問題需要解決，其中最突出的是有機(jī)顏料粒子表面極性低，親水性弱，不易在水性體系中保持穩(wěn)定分散狀態(tài)。[4-6]在分散體系中添加能為超細(xì)顏料粒子表面提供有效斥力的分散劑，是控制超細(xì)有機(jī)顏料在水性體系中穩(wěn)定分散的主要方法。[7]本文采用不同的陰離子表面活性劑作為分散劑。首先，用M-110EHI型高壓高剪切微流噴射粉碎機(jī)制備陰離子型超細(xì)有機(jī)顏料水性分散體系，然后對影響顏料粒徑、分散體系穩(wěn)定性能的各種因素加以分析，用所制得的超細(xì)有機(jī)顏料對純棉織物進(jìn)行染色，并與常規(guī)顏料的染色效果進(jìn)行對比。

　　1·實(shí)驗(yàn)

　　1。1材料與儀器

　　織物：純棉針織布（120g/m2）（山東膠南心和紡織公司）。

　　藥品：有機(jī)顏料（C。I。顏料紅22）（無錫新光化工廠），陽離子改性劑MY-E、粘合劑FB（青島海怡公司），陰離子表面活性劑亞甲基二萘磺酸鈉（NNO）、十二烷基硫酸鈉（SDS）、十二烷基苯磺酸鈉（DBS）均為工業(yè)品（上海天壇助劑有限公司）。

　　設(shè)備：M-110EHI高壓高剪切微流噴射粉碎機(jī)（AmericanMicrofluidicsCorp。），HAIERBCD-130E電冰箱（青島海爾），101A-3B烘箱（上海實(shí)驗(yàn)儀器廠），ULTRATURRAXT18BASIC分散機(jī)、IKARW20。N攪拌機(jī)（廣州IKA），AB204-N分析天平（梅特勒），Y571L型摩擦牢度試驗(yàn)儀、SW-2型耐洗色牢度機(jī)（萊州），Mastersizer粒度分析儀（英國MALVERN公司），BROOKFIELDDV-IIIULTRA粘度計(jì)，XRITE-8400測色儀。

　　1。2超細(xì)有機(jī)顏料水性分散體系的制備

　　稱取一定質(zhì)量表面活性劑置于去離子水中，攪拌使之完全溶解，攪拌過程中逐漸加入0。01%消泡劑。稱取有機(jī)顏料5%（對分散體系總質(zhì)量），加入上述表面活性劑溶液中，以600r/min攪拌顏料體系30min。攪拌后分散液進(jìn)一步經(jīng)ULTRATURRAXT18BASIC分散機(jī)以10000r/min分散30min。分散后體系經(jīng)200目篩網(wǎng)過濾，除去較大粒徑顏料粒子，然后置于M-110EHI高壓高剪切微流噴射粉碎機(jī)中，在2×106Pa下粉碎15~35次，使顏料粒子充分細(xì)化分散。

　　1。3顏料分散體系染色

　　純棉針織物首先經(jīng)陽離子改性劑MY-E進(jìn)行陽離子改性，改性劑用量為5%（owf），浴比30∶1，于80℃下處理30min。充分洗滌后，進(jìn)行顏料染色實(shí)驗(yàn)。稱取一定質(zhì)量顏料分散體，在20∶1的浴比下，對陽離子改性后的織物進(jìn)行染色。首先，常溫染色10min，然后逐漸升溫至70℃，繼續(xù)染色20min，再加入10g/L粘合劑并保溫15min。染色完成后的織物經(jīng)水洗、烘干。

　　1。4測試

　　顏料粒徑、Zeta電位：將粉碎后的顏料分散體系稀釋100倍，置于比色皿中，使用Mastersizer粒度分析儀測定粉碎后有機(jī)顏料的平均粒徑及顏料粒子表面Zeta電位;顏料分散體系粘度：經(jīng)過分散后的顏料體系靜置2h后，使用BROOKFIELDDV-IIIULTRA粘度計(jì)測定25℃下顏料分散體系的粘度;顏料分散體系穩(wěn)定性[8]：顏料體系經(jīng)充分分散后密封，先將其放入60℃烘箱中，恒溫12h后放入冰箱中，-15℃冷凍12h，如此反復(fù)循環(huán)8次。分別測定溫度變化前后有機(jī)顏料的平均粒徑，以平均粒徑的變化大小表征體系穩(wěn)定性的高低;織物染色深度：染色后的織物用XRITE-8400測色儀在CIELab測色系統(tǒng)下（D65光源，10°視角）測試K/S值，K/S值越大，表示染色深度越深;色牢度：摩擦牢度按GB/T3920-1997測試、水洗牢度按GB/T3921。3-1997測試。

　　2·結(jié)果與討論

　　2。1顏料粒徑的影響因素

　　2。1。1粉碎次數(shù)

　　從圖1可以看出，顏料粒徑隨著粉碎次數(shù)的增加而減小，但超過25次后，顏料粒子的平均粒徑不再減小甚至有可能變大。原因是：設(shè)備及分散劑的分散能力在粉碎至25次時(shí)達(dá)到了極限，不能將有機(jī)顏料粉碎成更小的顆粒，再增加粉碎次數(shù)，對減小顏料粒徑已不起作用。此外，NNO對于降低顏料粒徑最有效，可在相同的粉碎次數(shù)下獲得更小的顆粒，而SDS降低顏料粒徑的效果最差。

　　2。1。2表面活性劑用量

　　從圖2可看出，3種表面活性劑用量均為12。5%時(shí)，可使顏料顆粒的粒徑達(dá)到最小，表面活性劑用量過大或不足都對減小顏料粒徑不利。原因是：表面活性劑用量不足時(shí)，不能將顏料粒子表面完全有效包覆，細(xì)小的顆粒容易相互吸引而造成聚集，顆粒變大。當(dāng)用量達(dá)到最佳時(shí)，能將顏料粒子表面完全包覆，此時(shí)顏料粒子間的排斥作用最大;若表面活性劑用量過高，多余的未被顏料粒子吸附的表面活性劑進(jìn)入到分散體系中，對顏料表面的雙電層起壓縮作用，使雙電層變薄，顏料粒子間的斥力減小，導(dǎo)致粉碎后細(xì)小的顆粒很快發(fā)生團(tuán)聚。[6-7]

　　2。2表面活性劑用量對顏料分散體系粘度的影響

　　從圖3可以看出，隨著表面活性劑用量的增加，體系粘度急劇下降，達(dá)到12。5%時(shí)趨于較低值;當(dāng)用量繼續(xù)增大后，體系粘度也不發(fā)生明顯變化。原因是：當(dāng)表面活性劑用量較少時(shí)，顏料顆粒表面未被表面活性劑有效覆蓋，由布朗運(yùn)動(dòng)等引起的顆粒碰撞，使未吸附表面活性劑的顆粒表面發(fā)生粘貼、團(tuán)聚，體系的粘度較高。隨用量的提高，表面活性劑在顏料粒子表面的吸附量增加，增大了顆粒間的斥力作用，有效阻止了顏料粒子間的絮凝，拆散了粒子之間的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)粘度減小，流動(dòng)性能得到提高。當(dāng)表面活性劑用量達(dá)到飽和吸附以后，吸附在顏料粒子表面的表面活性劑不再增加，體系粘度也不再發(fā)生大的變化。[9]

　　2。3表面活性劑對顏料分散體系穩(wěn)定性的影響

　　顏料分散體系在應(yīng)用、儲存、運(yùn)輸?shù)冗^程中往往要經(jīng)歷各種溫度的變化，體系要具備常溫下穩(wěn)定的能力，還要有一定的耐溫度變化能力。表面活性劑對顏料分散體系的穩(wěn)定性見表1。

　　從表1可看出，在經(jīng)歷了溫度變化以后，顏料粒徑都變大，表明發(fā)生了一定程度的聚集。用NNO作為分散劑的體系，顏料粒子的平均粒徑增大10。7nm，明顯小于使用另外兩種表面活性劑的體系，表明NNO對該體系有更好的分散穩(wěn)定作用，這是不同表面活性劑之間結(jié)構(gòu)及所帶電荷數(shù)不同造成的。表面活性劑NNO本身具有萘環(huán)結(jié)構(gòu)，可以和顏料粒子表面形成更為牢固的吸附，且其所帶電荷數(shù)高于其他兩種表面活性劑，因此，其對分散體系的穩(wěn)定作用也更強(qiáng)。陰離子表面活性劑的分散穩(wěn)定作用可解釋為雙電層的同性電荷相斥作用，有機(jī)顏料粒子在水性介質(zhì)中分散時(shí)，顏料粒子表面吸附一層陰離子表面活性劑，而反離子在其外層形成擴(kuò)散層，即雙電層結(jié)構(gòu)。當(dāng)具有雙電層結(jié)構(gòu)的兩個(gè)顆粒相互靠近時(shí)，帶電質(zhì)點(diǎn)受到電荷斥力而相互分開，顏料顆粒不容易靠近，使體系獲得一定的穩(wěn)定性能。

　　2。4超細(xì)顏料分散體系的染色性

　　由圖4可知，隨著顏料用量的增加，染色后織物的K/S值變大，染色深度增加。用表面活性劑NNO制備的超細(xì)顏料分散體系所染織物的顏色深度比常規(guī)顏料（未經(jīng)M-110EHI高壓高剪切微流噴射粉碎機(jī)超細(xì)化處理的顏料）高，表明顏料粒徑對著色強(qiáng)度有明顯影響，粒徑變小，著色強(qiáng)度增加。對于實(shí)現(xiàn)既提高顏料染色深度，又不影響織物手感，具有很大的意義。

　　2。5表面活性劑對染色織物色牢度的影響

　　從表2可以看出，3種表面活性劑所制備的超細(xì)顏料分散體系的染色深度基本一致，表明對織物的上染能力相當(dāng)。另外，經(jīng)不同表面活性劑處理的超細(xì)顏料在織物上的色牢度也沒有明顯差異，原因是：涂料染色的牢度主要取決于粘合劑的種類和用量，因此，水洗牢度和摩擦牢度也無明顯區(qū)別。經(jīng)粘合劑固色后，織物的水洗牢度和摩擦牢度屬中等，但使用粘合劑導(dǎo)致染色后織物的手感較差。[10]

　　3·結(jié)論

　�。�1）使用各種陰離子表面活性劑，經(jīng)M-110EHI型高壓高剪切微流噴射粉碎機(jī)作用25次，可使顏料顆粒的粒徑達(dá)到最小，過高的粉碎次數(shù)無益于顏料顆粒的細(xì)化。在相同粉碎次數(shù)下降低顏料粒徑效果的次序?yàn)镹NO>DBS>SDS。

　�。�2）陰離子表面活性劑最佳用量為12。5%（對顏料質(zhì)量）。此時(shí)，顏料顆粒最小，體系粘度達(dá)到較低水平。

　�。�3）用表面活性劑NNO制備的超細(xì)顏料分散體系具有較高的穩(wěn)定性，在經(jīng)歷了溫度變化后，顏料粒徑變化相對最小。

　�。�4）在相同用量下，超細(xì)顏料比常規(guī)顏料有更高的著色強(qiáng)度，可將棉織物的顏色染得更深。用不同陰離子表面活性劑制備的超細(xì)顏料有相似的染色及牢度性能。

來源： 郝龍?jiān)�，蔡玉青，房寬�?/FONT>