專(zhuān)利名稱(chēng)：一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于皮革化工領(lǐng)域，特別涉及一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法。
背景技術(shù)：
酸性染料是一類(lèi)須在酸性介質(zhì)中進(jìn)行染色的染料，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要用于羊毛、蠶絲及錦綸的染色，也大量用于皮革、紙張、墨水的染色，是皮革染色的常用染料，在皮革染色中占有重要的地位。酸性染料在水溶液中電離后生成有色的陰離子和無(wú)色的金屬陽(yáng)離子，所以又稱(chēng)為陰離子染料，染料中的親水基大多數(shù)為磺酸基，少數(shù)酸性染料含有羧酸基。酸性染料因具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，如色譜齊全、色澤鮮艷、滲透性好，使用方便，用途廣泛，而受到皮革等工業(yè)的青睞，得到了迅速發(fā)展。然而，酸性染料由于其分子較小，親水基多，使其抗水性較差，不耐水洗，特別是耐堿洗堅(jiān)牢度差，在使用上也受到一定限制。為了克服這些缺點(diǎn)，本專(zhuān)利通過(guò)加入納米材料-碳納米管來(lái)改善，并收到一定效果。碳納米管(Carbon nanotubes，CNTs)作為一維納米材料，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有比表面積大、機(jī)械強(qiáng)度高、電導(dǎo)率高、耐熱性好等特點(diǎn)。從而使其具有特殊的機(jī)械、物理、化學(xué)性能，在工程材料、催化、吸附-分離、儲(chǔ)能器件、電極材料等諸多領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用前景，將CNTs應(yīng)用于酸性染料染色，可提高染料的上染率，提高染料的耐水洗、 皂洗、汗洗、堿洗等的堅(jiān)牢度，耐曬牢度也明顯改善，耐磨性、耐干濕擦性能提高，可有效提高被染物產(chǎn)品的質(zhì)量。染色廢水中染料含量明顯下降、可節(jié)約染色廢水的處理成本。國(guó)內(nèi)外在用碳納米管改性酸性染料染色性能方面目前還未見(jiàn)報(bào)道，更未見(jiàn)有專(zhuān)利發(fā)表。本專(zhuān)利利用碳納米管極高的表面比，對(duì)復(fù)合材料極好的吸附性能和增強(qiáng)增韌效果，應(yīng)用于酸性染料的染色中，屬?lài)?guó)內(nèi)外首創(chuàng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，通過(guò)該染色方法后，待染色的皮革與染料的結(jié)合度更強(qiáng)，染色后的皮革耐水性更好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，首先將酸性染料質(zhì)量用量0. 1 0. 5%的酸化后的碳納米管加入到染浴中，轉(zhuǎn)動(dòng)10 30分鐘后，向其中加入酸性染料，待染色結(jié)束，用甲酸固色。一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，首首先向染浴中加入酸性染料， 轉(zhuǎn)動(dòng)30 60分鐘，待酸性染料在皮革中滲透均勻，然后將染料質(zhì)量用量為0. 0. 5% 的羧基化的碳納米管加入到染浴中，轉(zhuǎn)動(dòng)20-40分鐘，最后用甲酸固色。一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，首先向染浴中加入酸性染料，轉(zhuǎn)動(dòng)30-60分鐘，待染料在皮革中滲透均勻后，將染料質(zhì)量用量0. 1 % -0. 6 %的己二胺接枝的改性碳納米管加入到染浴中，轉(zhuǎn)動(dòng)10-30分鐘，最后用甲酸固色。所述己二胺接枝的改性碳納米管的制備方法為首先將羧基化的碳納米管與氯化亞砜在60-70°C下攪拌回流34-36小時(shí)，然后在85-90°C蒸溜，得到酰氯化的碳納米管，然后將己二胺和酰氯化的碳納米管分別用四氫呋喃溶解，接著，將溶解后的酰氯化的碳納米管及己二胺分別加入到三口燒瓶及恒壓滴液漏斗中，溫度控制在60-65°C，將恒壓滴液漏斗中的己二胺緩慢滴加到三口燒瓶中，1-1. 5小時(shí)滴完，并繼續(xù)反應(yīng)M小時(shí)，接著，在85 90°C 蒸餾3 6小時(shí)，最后經(jīng)水洗、離心分離、真空干燥后，即得己二胺接枝的改性碳納米管。所述羧基化的碳納米管的制備方法為首先將碳納米管與酸性溶液以質(zhì)量比為 0.025 1進(jìn)行混合，然后超聲處理制成懸浮液，靜置浸泡M 48小時(shí)，然后在110 120°C加熱冷凝回流1-2小時(shí)，最后反復(fù)水洗和分離直至pH為中性。本發(fā)明功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法至少具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在染色的染浴中除加入酸性染料外，進(jìn)一步加入酸化處理后的碳納米管或己二胺接枝的改性碳納米管，利用功能化碳納米管與酸性染料的物理吸附與氫鍵結(jié)合等性能，以及功能化碳納米管上的活性基團(tuán)與鞣劑及皮革纖維上的活性基團(tuán)的化學(xué)作用提高染料與皮革纖維的結(jié)合度，從而增加染料的上染率，提高染料的耐水洗、皂洗、汗洗、堿洗等的堅(jiān)牢度，耐曬牢度也明顯改善，可有效提高被染物產(chǎn)品的質(zhì)量。染色廢水中染料含量明顯下降、可節(jié)約染色廢水的處理成本。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述實(shí)施例1(1)按照質(zhì)量比為0. 025 1將碳納米管與酸性溶液混合后，超聲10 20分鐘處理配制成懸浮液，靜置浸泡M 48小時(shí)，然后在110 120°C加熱冷凝回流1-2小時(shí)，最后反復(fù)水洗和分離直至PH為中性，以除去碳納米管中的雜質(zhì)，并使其表面帶上羧基等活性反應(yīng)基團(tuán)，從而得到羧基化的碳納米管；(2)將改性后的染料用于皮革染色中，即首先調(diào)整好轉(zhuǎn)鼓中染浴的液比和溫度，然后將酸性染料質(zhì)量用量為0. 1 0. 5%的羧基化的碳納米管加入到染浴中，轉(zhuǎn)動(dòng)10-30分鐘，最后加入酸性染料，待染色結(jié)束，用甲酸固色。實(shí)施例2(1)按照質(zhì)量比為0. 025 1將碳納米管與酸性溶液混合后，超聲10 20分鐘處理配制成懸浮液，靜置浸泡M 48小時(shí)，然后在110°C 120°C加熱冷凝回流1-2小時(shí)，最后反復(fù)水洗和分離直至PH為中性，以除去碳納米管中的雜質(zhì)，并使其表面帶上羧基等活性反應(yīng)基團(tuán)，從而得到羧基化的碳納米管；(2)將改性后的染料用于皮革染色中，調(diào)整好轉(zhuǎn)鼓中染浴的液比和溫度，然后向染浴中加入酸性染料，轉(zhuǎn)動(dòng)30 60分鐘，待染料在皮中滲透均勻，將染料質(zhì)量用量為0. 1 % 0. 5%的羧基化碳納米管加入到染浴中，轉(zhuǎn)動(dòng)20-40分鐘，最后用甲酸固色。實(shí)施例3(1)按照質(zhì)量比為0.025 1將碳納米管與酸性溶液混合后，超聲10-20分鐘處理配制成懸浮液，靜置浸泡M-48小時(shí)，然后在110°C _120°C加熱冷凝回流1-2小時(shí)，最后反復(fù)水洗和分離直至PH為中性，以除去碳納米管中的雜質(zhì)，并使其表面帶上羧基等活性反應(yīng)基團(tuán)，從而得到羧基化的碳納米管；(2)將步驟(1)得到的羧基化的碳納米管與氯化亞砜在60°C -70°C下攪拌回流 24-36小時(shí)，然后在85°C -90°C下蒸餾3_6小時(shí)，得到酰氯化的碳納米管；將己二胺及酰氯化的碳納米管分別用有機(jī)溶劑(如四氫呋喃)溶解，然后將溶解的酰氯化的碳納米管及己二胺分別加入到三口燒瓶及恒壓滴液漏斗中，溫度控制在60-65°C、將恒壓滴液漏斗中的己二胺緩慢滴加到三口燒瓶中，1-1. 5小時(shí)滴完，并繼續(xù)反應(yīng)對(duì)小時(shí)，然后在85°C-90°C下，蒸餾3-6小時(shí)，水洗、離心分離，真空干燥，得到己二胺接枝的改性碳納米管；(3)調(diào)整好轉(zhuǎn)鼓中染浴的液比和溫度，然后向染浴中加入酸性染料，轉(zhuǎn)動(dòng)30-60分鐘，待染料在皮中滲透均勻，將染料用量0. 1% -0.6%的己二胺接枝的改性碳納米管加入到染浴中，轉(zhuǎn)動(dòng)10-30分鐘。以上所述僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本發(fā)明說(shuō)明書(shū)而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，其特征在于首先將酸化后的碳納米管加入到染浴中，轉(zhuǎn)動(dòng)10 30分鐘后，向其中加入酸性染料，待染色結(jié)束，用甲酸固色， 其中，按質(zhì)量計(jì)，所述碳納米管的用量為酸性染料用量的0. 1 0.5%。
2.如權(quán)利要求1所述的功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，其特征在于所述酸化后的碳納米管的制備方法為首先將碳納米管與酸性溶液以質(zhì)量比為0.025 1進(jìn)行混合，然后超聲處理制成懸浮液，靜置浸泡M 48小時(shí)，然后在110 120°C加熱冷凝回流 1-2小時(shí)，最后反復(fù)水洗和分離直至pH為中性。
3.一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，其特征在于首先向染浴中加入酸性染料，轉(zhuǎn)動(dòng)30 60分鐘，待酸性染料在皮革中滲透均勻，然后將羧基化的碳納米管加入到染浴中，轉(zhuǎn)動(dòng)20-40分鐘，最后用甲酸固色，其中，按質(zhì)量計(jì)，羧基化的碳納米管的用量為酸性染料的0. 1 0.5%。
4.如權(quán)利要求3所述的功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，其特征在于所述羧基化的碳納米管的制備方法為首先將碳納米管與酸性溶液以質(zhì)量比為0.025 1進(jìn)行混合，然后超聲處理制成懸浮液，靜置浸泡M 48小時(shí)，然后在110 120°C加熱冷凝回流 1-2小時(shí)，最后反復(fù)水洗和分離直至pH為中性。
5.一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，其特征在于首先向染浴中加入酸性染料，轉(zhuǎn)動(dòng)30-60分鐘，待染料在皮革中滲透均勻后，將己二胺接枝的改性碳納米管加入到染浴中，轉(zhuǎn)動(dòng)10-30分鐘，最后用甲酸固色，其中，按質(zhì)量計(jì)，己二胺接枝的改性碳納米管的用量為酸性染料的0. 1 0. 5%。
6.如權(quán)利要求5所述的功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，其特征在于所述己二胺接枝的改性碳納米管的制備方法為首先將羧基化的碳納米管與氯化亞砜在 60-70°C下攪拌回流34-36小時(shí)，然后在85_90°C蒸餾，得到酰氯化的碳納米管，然后將己二胺和酰氯化的碳納米管分別用四氫呋喃溶解，接著，將溶解后的酰氯化的碳納米管及己二胺分別加入到三口燒瓶及恒壓滴液漏斗中，溫度控制在60-65°C，將恒壓滴液漏斗中的己二胺緩慢滴加到三口燒瓶中，1-1. 5小時(shí)滴完，并繼續(xù)反應(yīng)M小時(shí)，接著，在85 90°C蒸餾 3 6小時(shí)，最后經(jīng)水洗、離心分離、真空干燥后，即得己二胺接枝的改性碳納米管。
7.如權(quán)利要求6所述的功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，其特征在于所述羧基化的碳納米管的制備方法為首先將碳納米管與酸性溶液以質(zhì)量比為0.025 1進(jìn)行混合，然后超聲處理制成懸浮液，靜置浸泡M 48小時(shí)，然后在110 120°C加熱冷凝回流 1-2小時(shí)，最后反復(fù)水洗和分離直至pH為中性。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種功能化碳納米管輔助酸性染料的染色方法，其在染色的染浴中除加入酸性染料外，進(jìn)一步加入酸化處理后的碳納米管或己二胺接枝的改性碳納米管，利用功能化碳納米管與酸性染料的物理吸附與氫鍵結(jié)合等性能，以及功能化碳納米管上的活性基團(tuán)與鞣劑及皮革纖維上的活性基團(tuán)的化學(xué)作用提高染料與皮革纖維的結(jié)合度，從而增加染料的上染率，提高染料的耐水洗、皂洗、汗洗、堿洗等的堅(jiān)牢度，耐曬牢度也明顯改善，可有效提高被染物產(chǎn)品的質(zhì)量。染色廢水中染料含量明顯下降、可節(jié)約染色廢水的處理成本。
文檔編號(hào)D06P3/32GK102535198SQ20111040763
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者孫友昌, 李宏軒, 馬建中 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)