一種木質素磺酸鹽類染料分散劑的製備方法
2023-06-17 02:24:16 2
專利名稱：一種木質素磺酸鹽類染料分散劑的製備方法
技術領域：
本發明屬於染料分散劑技術領域，尤其涉及一種木質素磺酸鹽類染料分散劑的製備方法。
背景技術：
木質素磺酸鹽，又叫磺化木質素，是亞硫酸鹽法造紙木漿的副產品，為線性高分子化合物，具有廣泛的用途，如可用作動物飼料的粘結劑、油井泥漿稀釋劑、土壤穩定劑、染料分散劑、農藥加工助劑、農藥緩釋劑、混凝土減水劑、混凝土超塑劑、陶瓷增強劑、耐火材料增強劑、石膏板增強劑、蛋白質沉澱劑、肥料造粒黏結劑、炭黑造粒黏結劑、浙青乳化劑、石油採油助劑、酚醛樹脂替代劑、橡膠補強劑、電池極板添加劑等。亞硫酸鹽法造紙製漿工藝中會產生大量廢液，該廢液的主要成分是木質素或木質素磺酸鹽，可以對所述亞硫酸鹽法製漿廢液進行磺化後提取木質素磺酸鹽或者直接提取木質素磺酸鹽。現有技術公開了多種以亞硫酸法製漿廢液為原料提取木質素磺酸鹽的方法， 如申請號為200510063459. 7的中國專利文獻公開了一種從造紙汙水中提取木質素磺酸鹽的方法，主要包括以下步驟將造紙廢水濃縮、蒸發，用石灰、純鹼改性乾燥後得到木質素磺酸鹽，但是通過該方法得到的木質素磺酸鹽中含有較多雜質。目前也公開了採用分級法提取木質素磺酸鹽的方法，主要是通過逐級去除雜質和小分子量的木質素磺酸鹽，得到分子量較大的木質素磺酸鹽。如申請號為200810044890.0 的中國專利文獻公開了一種從亞硫酸鈉竹漿廢液中提取木質素磺酸鹽的方法，包括以下步驟將廢液用篩子進行第一次過濾，除去其中的纖維；然後在過濾機中進行第二次過濾，除去其中的細胞、微粒等雜質；繼續在膜分離純化分離系統中分離，除去其中的無機鹽、有機羧酸鹽、低分子糖類物質、小分子木質素磺酸鹽；將經過三級分離的廢液經過蒸發、濃縮後， 再與氫氧化鈣、氧化鎂或亞硫酸鈉反應後，即可得到木質素磺酸鹽。該方法雖然需要經過三級過濾，工藝複雜、生產周期長，但是該方法得到的木質素磺酸鹽雜質含量較少。雜質含量較少的木質素磺酸鹽可用作染料分散劑，但是其耐熱穩定性較差，以此類木質素磺酸鹽作為染料分散劑砂磨好的染料組分在乾燥過程中分散性能會發生變化，從而影響其高溫分散性能。
發明內容
有鑑於此，本發明要解決的技術問題提供一種木質素磺酸鹽類染料分散劑的製備方法，通過本發明提供的方法得到的染料分散劑可用於分散染料和還原染料，且具有良好的耐熱穩定性和高溫分散性。本發明提供了一種木質素磺酸鹽類染料分散劑的製備方法，包括以下步驟a)木質素磺酸鈉、甲醛和含有羥基的化合物進行縮合反應，得到木質素磺酸鹽類染料分散劑，所述含有羥基的化合物為磺酸甲基萘、磺酸萘、苯酚、萘酚、苄醇和木質素中的一種或多種。
優選的，所述步驟a)包括以下步驟all)甲醛和含有羥基的化合物進行縮合反應，得到甲醛縮合物，所述含有羥基的化合物為磺酸甲基萘、磺酸萘、苯酚、萘酚、苄醇和木質素中的一種或多種；al2)將所述甲醛縮合物和木質素磺酸鈉混合，進行縮合反應後得到木質素磺酸鹽類染料分散劑。優選的，所述步驟a)包括以下步驟a21)將木質素磺酸鈉和含有羥基的化合物混合，得到混合物，所述含有羥基的化合物為木質素；a22)向所述混合物中加入甲醛，進行縮合反應後得到木質素磺酸鹽類染料分散劑。優選的，所述步驟a)中，所述甲醛與所述木質素磺酸鈉的摩爾比為0. 5 3. 0。優選的，所述步驟a)中，所述甲醛與所述含有羥基的化合物的摩爾比為1 2 1 2。優選的，所述步驟a)中，所述縮合反應的溫度為70°C 150°C。優選的，所述步驟a)中，所述縮合反應的時間為Ih 20h。優選的，所述步驟a)中，進行所述縮合反應的pH值為3. 5 11. 5。優選的，所述木質素磺酸鈉按照以下方法製備將亞硫酸鹽法製漿廢液濃縮，得到濃縮液，所述亞硫酸鹽法製漿廢液中含有木質素磺酸鈣和還原糖；將所述濃縮液的pH值調至3. 5 6. 5，通入空氣反應後得到第一溶液；向所述第一溶液中加入碳酸鈉或硫酸鈉進行置換反應，過濾、乾燥後得到木質素磺酸鈉。優選的，所述第一溶液中，還原糖的含量低於3wt%。與現有技術相比，本發明以木質素磺酸鈉、甲醛和含有羥基的化合物進行縮合反應，得到木質素磺酸鹽類染料分散劑，其中，含有羥基的化合物為磺酸甲基萘、磺酸萘、苯酚、萘酚、苄醇和木質素。木質素磺酸鈉和含有羥基的化合物均能夠與甲醛發生縮合反應， 從而形成分子量較大的、含有甲基萘磺酸甲醛縮聚物、磺酸萘甲醛縮聚物、酚醛縮聚物等結構的木質素磺酸鹽。甲基萘磺酸甲醛縮聚物、磺酸萘甲醛縮聚物、酚醛縮聚物等結構不僅能夠增加木質素磺酸鹽的分子量，增強木質素磺酸鹽對染料分子的吸附能力，而且能夠提高木質素磺酸鹽的活性，使得該木質素磺酸鹽可用於分散染料和還原染料，且具有良好的耐熱穩定性和高溫分散性能。另外，所述含有羥基的化合物還能夠在木質素磺酸鈉中引入酚羥基，使得到的木質素磺酸鹽中酚羥基含量增加，增強其對染料顆粒的吸附能力，增強其耐熱穩定性。實驗表明，通過本發明提供的方法製備的木質素磺酸鹽類染料分散劑單獨用於C. I分散藍79時， 得到的染料組合物在150°C時的穩定性可達5級，高溫分散性能也達到5級。
具體實施例方式本發明提供了一種木質素磺酸鹽類染料分散劑的方法，包括以下步驟a)木質素磺酸鈉、甲醛和含有羥基的化合物進行縮合反應，得到木質素磺酸鹽類染料分散劑，所述含有羥基的化合物為磺酸甲基萘、磺酸萘、苯酚、萘酚、苄醇和木質素中的一種或多種。本發明以甲醛為交聯劑，將木質素磺酸鈉與含有羥基的化合物連接成大分子量的木質素磺酸鹽，該大分子量木質素磺酸鹽可用作染料分散劑，具有良好的分散性能、耐熱穩定性和高溫分散性。在本發明中，所述分散性能是指分散劑在研磨染料的過程中使染料顆粒快速變小的能力；耐熱穩定性是指砂磨好的染料組分在乾燥過程中分散性能保持不變的性能；高溫分散性是指砂磨好的染料組分在高溫高壓染色中的分散性能。本發明對所述木質素磺酸鈉的來源沒有特殊限制，可以為市場購買得到，也可以為由亞硫酸鹽法製漿廢液提取得到，優選按照以下方法製備將亞硫酸鹽法製漿廢液濃縮，得到濃縮液；所述亞硫酸鹽法製漿廢液中含有木質素磺酸鈣和還原糖；將所述濃縮液的pH值調至3. 5 6. 5，通入空氣反應後得到第一溶液；向所述第一溶液中加入碳酸鈉或硫酸鈉進行置換反應，過濾、乾燥後得到木質素磺酸鈉。本發明以含有木質素磺酸鈣和還原糖的亞硫酸鹽法製漿廢液為原料，首先將其中的還原糖氧化後，再用碳酸鈉或硫酸鈉將木質素磺酸鈣中的鈣離子置換掉，得到木質素磺酸鈉。本發明以亞硫酸鹽法製漿廢液為原料製備木質素磺酸鈉，所述亞硫酸鹽法製漿廢液是指採用亞硫酸鹽法製漿後產生的廢液，其主要成分為木質素磺酸鹽。在本發明中，所述亞硫酸鹽法製漿廢液優選為以樟子松為原料，以白松、紅松等為配料，採用亞硫酸氫鈣為蒸煮液進行製漿產生的廢液。在以亞硫酸氫鈣為蒸煮液對樟子松等木材進行蒸煮製漿時，亞硫酸氫鈣能夠將木材中的木質素磺化，溶解於蒸煮液中，與纖維素分離。得到的製漿廢液的主要成分為木質素磺酸鈣，還包括還原糖、半纖維素、無機鹽等雜質。在所述製漿廢液中，所述木質素磺酸鈣的含量優選為50%以上，更優選為60%以上。首先將所述製漿廢液濃縮，本發明優選採用液膜蒸發的方式將所述廢液濃縮，更優選為採用五效蒸發器進行液膜蒸發。按照本發明，優選將所述製漿廢液濃縮至比重為 1. 10 1. 25，更優選為1. 15 1. 25。所述製漿廢液中的還原糖對偶氮型結構的染料具有還原作用，而且糖易發酵，會使產品變質變黴，性能下降，因此，需要將製漿廢液中的還原糖去除。本發明將所述濃縮液的PH值調至3. 5 6. 5，通入空氣氧化還原糖，從而降低還原糖對產品的影響。製漿廢液中酸性物質含量較多，本發明優選用氫氧化鈉或氫氧化鈣將所述濃縮液的PH值調至3. 5 6. 5，更優選為用氫氧化鈉，更優選將pH值調節至4 6，然後向其中通入空氣，利用空氣中的氧氣將還原糖氧化。所述氧化反應的溫度優選為50°C 100°C，更優選為60°C 90°C。還原糖在空氣的作用下氧化成糖酸，在氫氧化鈉或氫氧化鈣存在的條件下，轉化為糖酸鈉或糖酸鈣，從而減輕還原糖對得到的木質素磺酸鈉性能的影響。在進行降糖的過程中，通過控制空氣的流量可以控制降糖的速度。按照本發明，降糖過程結束後得到的第一溶液中，還原糖的含量優選低於3%，更優選低於2%。所述製漿廢液中的主要成分是木質素磺酸鈣，木質素磺酸鈣可以作為減水劑、增粘劑等使用，但是不能作為染料分散劑使用。因為鈣離子會影響染料的色光，而且，鈣離子會催化染料分散劑與偶氮結構的分散染料的雙鍵發生作用，加速染料分散劑對燃料的破壞，導致染料強度下降。本發明通過置換反應將木質素磺酸鈣轉化為木質素磺酸鈉和碳酸鈣或硫酸鈣，從而將鈣離子除去，得到性能較好的木質素磺酸鈉。向除去還原糖後得到的第一溶液中加入碳酸鈉或硫酸鈉，碳酸鈉或硫酸鈉與木質素磺酸鈣發生置換反應，生成木質素磺酸鈉和碳酸鈣或硫酸鈣；碳酸鈣或硫酸鈣為不溶於水的物質，通過過濾可有效去除鈣離子。另外，在進行降糖處理時，如果使用氫氧化鈣調節pH值時，生成的糖酸鈣和過量的氫氧化鈣也會與碳酸鈉或硫酸鈉發生置換反應，從而最大程度減少鈣離子的含量。為了使置換反應更容易進行，所述置換反應的溫度優選為 70°C 90°C，更優選為75°C 85°C ；所述置換反應的時間優選為30min 120min，更優選為 40min 90min，更優選為 60min 90min。在進行置換反應前，優選將所述第一溶液的PH值調節至7 9，優選用氫氧化鈉調節所述第一溶液的PH值。如果不預先調節第一溶液的pH值時，在進行置換反應時，碳酸鈉或硫酸鈉會首先與溶液中的酸發生反應，生成大量泡沫，影響最終產物的收率。置換反應結束後，將得到的溶液按照本領域技術人員熟知的方法進行過濾，將生成的沉澱物去除，得到第二溶液。所述第二溶液主要含有木質素磺酸鈉，其中的鈣離子濃度優選為0. 3%以下，更優選為0. 2%以下；鎂離子濃度優選為0. 3%以下，更優選為0. 2%以下；其他無機鹽濃度優選為0. 05 % 1 %，更優選為0. 05 % 0. 5 %。得到第二溶液後，將所述第二溶液進行乾燥，得到木質素磺酸鈉。所述乾燥的方法優選為噴霧乾燥。所述含有羥基的化合物為磺酸甲基萘、磺酸萘、苯酚、萘酚、苄醇和木質素中的一種或多種，這些含有羥基的化合物均能夠與甲醛發生縮合反應，從而增加木質素磺酸鈉的分子量。為了使得到的木質素磺酸鹽類染料分散劑具有更好的耐熱穩定性，本發明提供的方法優選包括以下步驟甲醛和含有羥基的化合物進行縮合反應，得到甲醛縮合物，所述含有羥基的化合物為磺酸甲基萘、磺酸萘、苯酚、萘酚、苄醇和木質素中的一種或多種；將所述甲醛縮合物和木質素磺酸鈉混合，進行縮合反應後得到木質素磺酸鹽類染料分散劑。首先使甲醛與含有羥基的化合物進行縮合反應，得到甲醛縮合物，然後將所述甲醛縮合物和木質素磺酸鈉混合，繼續進行縮合反應後得到木質素磺酸鹽類染料分散劑。當所述含有羥基的化合物為甲基萘磺酸或磺酸萘時，甲基萘磺酸或磺酸萘與甲醛反應生成甲基萘磺酸甲醛縮合物或磺酸萘甲醛縮合物。所述甲基萘磺酸或磺酸萘優選按照以下方法製備將甲基萘或萘在濃硫酸或發煙硫酸條件下磺化，水解後得到甲基萘磺酸或磺酸
所述甲基萘可以為α -甲基萘或β -甲基萘，優選為β -甲基萘；所述磺化的溫度優選為150°C 170°C，更優選為155°C 165°C ；所述磺化的時間優選為IOOmin 140min， 更優選為IlOmin 130min。
所述甲基萘磺酸或磺酸萘與甲醛進行反應的溫度優選為110°C 150°C，更優選為120°C 140°C，反應時間優選為IOOmin 140min，更優選為IlOmin 130min。所述甲基萘磺酸或磺酸萘與甲醛的摩爾比優選為0. 5 2 0. 5 2，更優選為1 1. 5 1 1. 5。當所述含有羥基的化合物為苯酚時，苯酚與甲醛反應生成酚醛樹脂。所述苯酚可以未被取代的苯酚，也可以為1 2個烷基取代的苯酚，還可以為未被取代的苯酚與烷基取代的苯酚的混合物。所述苯酚與甲醛進行反應的溫度優選為50°C 90°C，更優選為60°C 80°C，反應時間優選為IOOmin 140min，更優選為IlOmin 130min。所述苯酚和甲醛的摩爾比優選為1 2 1 2。苯酚和甲醛也可以在焦亞硫酸鈉的作用下發生縮合反應得到酚醛樹脂，苯酚和甲醛在焦亞硫酸鈉的作用下進行縮合反應的溫度優選為50°C 90°C，更優選為70°C 80°C， 反應時間優選為IOOmin 140min，更優選為IlOmin 130min。所述苯酚、甲醛和焦亞硫酸鈉的摩爾比優選為1 2 1 2 0. 5 1。當所述含有羥基的化合物為萘酚和苄醇的混合物時，萘酚和苄醇與甲醛反應生成萘酚甲醛苄醇縮合物。萘酚和苄醇與甲醛進行反應的溫度優選為100°C 140°C，更優選為 110°C 130°C，反應時間優選為IOOmin 140min，更優選為IlOmin 130min。所述萘酚、 苄醇和甲醛的摩爾比優選為1 2 1 2 0.6 2.0。當所述含有羥基的化合物為木質素時，木質素與甲醛優選在鹼性條件下反應生成木質素甲醛縮合物。所述木質素和甲醛進行反應的溫度優選為100°C 180°C，更優選為 120°C 160°C，反應時間優選為IOOmin 140min，更優選為IlOmin 130min。本發明對所述木質素的來源沒有特殊限制，可以為從市場上購買得到，也可以為從硫酸鹽製法製漿廢液中提取得到。所述縮合物，如甲基萘磺酸甲醛縮合物、磺酸萘甲醛縮合物、酚醛樹脂、萘酚甲醛苄醇縮合物、木質素甲醛縮合物等本身即可作為染料分散劑使用，為了使其與木質素磺酸鹽的反應更為順利，本發明控制所述甲醛與所述含有羥基的化合物的縮合時間，以便使其反應不完全，存在殘餘甲醛。得到反應不完全的縮合物後，將其與木質素磺酸鈉混合，在殘餘甲醛及縮合物中醛基的作用下，縮合物連接在木質素磺酸鈉的分子鏈上形成大分子量的木質素磺酸鹽。本發明也可以以反應完全的甲基萘磺酸甲醛縮合物、磺酸萘甲醛縮合物、酚醛樹脂、萘酚甲醛苄醇縮合物、木質素甲醛縮合物等與木質素磺酸鈉進行反應，此時，需要向其中補加甲醛，以便反應順利、完全進行。所述縮合物和木質素磺酸鈉進行縮合反應的溫度優選為70°C 150°C，更優選為 80°C 140°C，所述反應時間優選為0. 5h 20h，更優選為池 12h。所述反應的時間與所述反應的溫度有關，反應溫度越高，相應的反應時間越短。所述縮合物和木質素磺酸鈉進行縮合反應的PH值優選為3. 5 11. 5，更優選為6.0 11.0，最優選為9. 5 10.5。所述木質素磺酸鈉與所述縮合物中甲醛的摩爾比優選為1 0.5 3.0，更優選為1 1 2.5， 最優選為1 1.5 2。所述縮合物和木質素磺酸鈉在水溶液中進行縮合反應，所述木質素磺酸鈉在所述水溶液中的質量濃度優選為20% 45%，更優選為30% 40%。按照本發明，為了提高得到的木質素磺酸鹽類染料分散劑的分散性能，在所述縮合反應進行完畢後，本發明優選向反應得到的混合液中加入活性炭，吸附其中的不溶物。加入活性炭的溫度優選為60°C 80°C，更優選為65°C 75°C，時間優選為20min 40min，更優選為25min 35min。活性炭吸附後，將溶液離心、過濾、噴霧乾燥後得到木質素磺酸鹽類染料分散劑。 當所述含有羥基的化合物為木質素時，由於木質素本身為高分子化合物，其與甲醛、木質素磺酸鈉進行縮合反應還可以包括以下步驟將木質素磺酸鈉和木質素混合，得到混合物；向所述混合物中加入甲醛，進行縮合反應後得到木質素磺酸鹽類染料分散劑。首先將木質素磺酸鈉和木質素在水溶液中混合，得到混合物，然後向其中加入甲醛，進行縮合反應後得到木質素磺酸鹽類染料分散劑。在向所述混合物中加入甲醛之前，優選將所述混合物水溶液的PH值調節至9. 5 10. 5，再加入甲醛進行縮合反應。所述縮合反應的溫度優選為70°C 150°C，更優選為 80°C 140°C，所述反應時間優選為0. 5h 20h，更優選為池 1池。本發明製備的木質素磺酸鹽類染料分散劑為由木質素磺酸鹽、甲醛和含有羥基的化合物縮合而成的大分子化合物，可以單獨用於分散染料或還原染料，以提高染料的溶解性、提高印染效果。按照以下方法對所述木質素磺酸鹽類染料分散劑進行性能測試將C. I分散藍79與所述木質素磺酸鹽類染料分散劑按質量比為1 1混合，配製成35% 40%的染料分散體系；將所述分散體系在砂磨機上用標準砂進行研磨，當顆粒直徑為2μπι時，進行點滲圖實驗，觀察其分散性能；將上述研磨好的染料漿狀物在玻璃板上鋪成薄層，低於100°C的溫度下烘乾或晾乾，然後將玻璃板和染料在預先加熱的恆溫烘箱內加熱5min，加熱溫度分別為130°C、 140°C和150°C，加熱完畢後，分別進行點滲圖實驗，觀察其耐熱穩定性；將上述研磨好的染料漿狀物配製成染液，將染液在130°C下加熱60min，冷卻後， 將染液在雙層濾紙上過濾，計算殘渣重量，並觀察其高溫分散性能；將佔布料質量5%的染料分散劑在染色條件下對布料進行染色pH值為4 5，溫度130°C，時間1.5h，然後將布料水洗、晾乾，用白度計測定染色布料與空白布料，測定其纖維沾汙性；將1. Og C. I分散藍79與IOg染料分散劑在以下條件下對布料進行染色浴比 1 40 80，pH值4 5，溫度130°C，時間60min，然後將布料水洗、晾乾後，測定染色布料與空白布料的強度，測定染料分散劑的偶氮染料還原性。實驗結果表明，通過本發明提供的方法得到的木質素磺酸鹽類染料分散劑具有良好的分散性能、耐熱穩定性、高溫分散性能、纖維沾汙性和偶氮染料還原性。為了進一步說明本發明，以下結合實施例對本發明提供的木質素磺酸鹽類染料分散劑的製備方法進行詳細描述。除了製漿廢液外，以下各實施例中所用原料均為從市場上購得。實施例1以樟子松為原料，以白松、紅松等為配料，採用亞硫酸氫鈣為蒸煮液進行製漿產生的廢液，其中，木質素磺酸鈣含量為60%，還原糖含量為20%，其它雜質含量為10% ；將所述廢液採用五效蒸發器進行濃縮，得到固含量為35%的濃縮液，比重約為1. 10 ；向^57kg 廢液中加入150公斤氫氧化鈉，得到的溶液pH值約為6. 3，將得到的溶液升溫至90°C，通空氣進行降糖反應，反應池，得到第一溶液，其中還原糖含量降至；向所述第一溶液中加入240kg輕質碳酸鈉，溫度為80°C 90°C時進行置換反應， 反應40min 60min ；採用板框過濾機將溶液過濾，除去沉澱後，得到木質素磺酸鈉溶液，所述木質素磺酸鈉的質量濃度約為40%。實施例2將Imol β -甲基萘加入到Imol濃硫酸中，升溫至160°C磺化120min，將得到的磺化物溶於水中後，降溫至120°C加入Imol甲醛，縮合120min，得到甲基萘磺酸甲醛縮合物；向2000mL反應瓶中加入1040g實施例1製備的木質素磺酸鈉溶液，攪拌的條件下升溫至75°C，加入0. 624mol甲醛反應120min，然後加入200g上述製備的甲基磺酸萘甲醛縮合物，升溫至100°C反應MOmin，然後向其中加入活性炭吸附20min，將溶液離心、過濾、 噴霧乾燥後，得到木質素磺酸鹽類染料分散劑，所述木質素磺酸鹽類染料分散劑的PH值為 9 · 5 ο按照上文所述的方法對所述木質素磺酸鹽類染料分散劑進行性能測試，結果表明，所述木質素磺酸鹽類染料分散劑的分散性能可達5級，其在150°C下具有良好的耐熱穩定性，其在130°C下具有良好的高溫分散性能，其基本不會沾汙纖維，對偶氮染料的還原性也較弱。實施例3向2L小高壓釜中加入1040g實施例1製備的木質素磺酸鈉溶液，攪拌的條件下升溫至75°C，然後加入50g2-萘酚、50g苄醇和0. 832mol甲醛，繼續升溫至140°C反應lh，然後向其中加入活性炭吸附20min，將溶液離心、過濾、噴霧乾燥後，得到木質素磺酸鹽類染料分散劑，所述木質素磺酸鹽類染料分散劑的PH值為9. 3。按照上文所述的方法對所述木質素磺酸鹽類染料分散劑進行性能測試，結果表明，所述木質素磺酸鹽類染料分散劑的分散性能可達5級，其在150°C下具有良好的耐熱穩定性，其在130°C下具有良好的高溫分散性能，其基本不會沾汙纖維，對偶氮染料的還原性也較弱。實施例4將Imol苯酚與Imol甲醛在酸性條件下混合，升溫至80°C進行縮合反應，120min 後停止反應，得到酚醛樹脂；向2L反應瓶中加入1040g實施例1製備的木質素磺酸鈉溶液和50g上述酚醛樹脂，升溫至120°C反應2h，然後向其中加入活性炭吸附20min，將溶液離心、過濾、噴霧乾燥後，得到木質素磺酸鹽類染料分散劑，所述木質素磺酸鹽類染料分散劑的PH值為10. 2。按照上文所述的方法對所述木質素磺酸鹽類染料分散劑進行性能測試，結果表明，所述木質素磺酸鹽類染料分散劑的分散性能可達5級，其在150°C下具有良好的耐熱穩定性，其在130°C下具有良好的高溫分散性能，其基本不會沾汙纖維，對偶氮染料的還原性也較弱。實施例5將硫酸鹽法造紙製漿廢液在20°C、1. OMPa/cm2的條件下，採用濾膜孔徑分別為30
9微米和20微米的二層濾膜進行微濾，截留分子量為8000 100000的木質素，得到木質素溶液，所述木質素溶液中木質素的含量約為30% ；向2L小高壓釜中加入1040g實施例1製備的木質素磺酸鈉溶液和IOOOg上述木質素溶液，然後向其中加入質量濃度為35 %的氫氧化鈉溶液，調節pH值至11，然後加入 0. 624mol甲醛，升溫至75°C反應120min，繼續升溫至100°C反應證，然後向其中加入活性炭吸附20min，將溶液離心、過濾、噴霧乾燥後，得到木質素磺酸鹽類染料分散劑，所述木質素磺酸鹽類染料分散劑的PH值為10. 5。按照上文所述的方法對所述木質素磺酸鹽類染料分散劑進行性能測試，結果表明，所述木質素磺酸鹽類染料分散劑的分散性能可達5級，其在150°C下具有良好的耐熱穩定性，其在130°C下具有良好的高溫分散性能，其基本不會沾汙纖維，對偶氮染料的還原性也較弱。實施例6以實施例1製備的木質素磺酸鈉為對比，對實施例2 5提供的木質素磺酸鹽類染料分散劑進行耐熱穩定性測試和高溫分散性能測試，方法如下將C. I分散藍79與所述木質素磺酸鹽類染料分散劑按質量比為1 1混合，配製成40%的染料分散體系；將所述分散體系在砂磨機上用標準砂進行研磨，至滲圖實驗達到 5級時停止研磨，得到染料漿狀物；將所述染料漿狀物在玻璃板上鋪成薄層，置於100°C烘箱內烘乾，然後將玻璃板和染料在預先加熱至140°c的恆溫烘箱內加熱5min，加熱完畢後，分別進行點滲圖實驗，如果達到4 5級，繼續進行高溫分散性能測試。結果參見表1，表1為本發明實施例提供的木質素磺酸鹽類染料分散劑的性能測試結果。表1本發明實施例提供的木質素磺酸鹽類染料分散劑的性能測試結果
權利要求
1.一種木質素磺酸鹽類染料分散劑的製備方法，包括以下步驟a)木質素磺酸鈉、甲醛和含有羥基的化合物進行縮合反應，得到木質素磺酸鹽類染料分散劑，所述含有羥基的化合物為磺酸甲基萘、磺酸萘、苯酚、萘酚、苄醇和木質素中的一種或多種。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a)包括以下步驟all)甲醛和含有羥基的化合物進行縮合反應，得到甲醛縮合物，所述含有羥基的化合物為磺酸甲基萘、磺酸萘、苯酚、萘酚、苄醇和木質素中的一種或多種；al2)將所述甲醛縮合物和木質素磺酸鈉混合，進行縮合反應後得到木質素磺酸鹽類染料分散劑。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a)包括以下步驟a21)將木質素磺酸鈉和含有羥基的化合物混合，得到混合物，所述含有羥基的化合物為木質素；a22)向所述混合物中加入甲醛，進行縮合反應後得到木質素磺酸鹽類染料分散劑。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a)中，所述甲醛與所述木質素磺酸鈉的摩爾比為0.5 3.0。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a)中，所述甲醛與所述含有羥基的化合物的摩爾比為1 2 1 2。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a)中，所述縮合反應的溫度為 70°C 150 。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a)中，所述縮合反應的時間為 Ih 20h。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟a)中，進行所述縮合反應的PH 值為3. 5 11. 5。
9.根據權利要求1 8任意一項所述的方法，其特徵在於，所述木質素磺酸鈉按照以下方法製備將亞硫酸鹽法製漿廢液濃縮，得到濃縮液，所述亞硫酸鹽法製漿廢液中含有木質素磺酸鈣和還原糖；將所述濃縮液的PH值調至3. 5 6. 5，通入空氣反應後得到第一溶液；向所述第一溶液中加入碳酸鈉或硫酸鈉進行置換反應，過濾、乾燥後得到木質素磺酸鈉。
10.根據權利要求9所述的製備方法，其特徵在於，所述第一溶液中，還原糖的含量低於 3wt%。
全文摘要
本發明提供了一種木質素磺酸鹽類染料分散劑的方法，包括以下步驟木質素磺酸鈉、甲醛和含有羥基的化合物進行縮合反應，得到木質素磺酸鹽類染料分散劑，所述含有羥基的化合物為磺酸甲基萘、磺酸萘、苯酚、萘酚、苄醇和木質素中的一種或多種。木質素磺酸鈉和含有羥基的化合物均能夠與甲醛發生縮合反應，從而形成分子量較大的木質素磺酸鹽，不僅能夠增強木質素磺酸鹽對染料分子的吸附能力，而且能夠提高木質素磺酸鹽的活性，使其具有良好的耐熱穩定性和高溫分散性能。實驗表明，通過本發明提供的方法製備的木質素磺酸鹽類染料分散劑單獨用於C.I分散藍79時，得到的染料組合物在150℃時的穩定性可達5級，高溫分散性能也達到5級。
文檔編號C09B67/38GK102174273SQ201110055598
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月8日 優先權日2011年3月8日
發明者徐龍傑, 朱德仁, 鄭豔民 申請人:延邊石峴白麓紙業股份有限公司