[發明專利]一種電性可控有機顏料分散體制備方法

有效

• 申請號: 201410368352.2
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104098927A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 郝龍云;王蕊;房寬峻;蔡玉青;柳榮展
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C09B67/40
• 分類號: C09B67/40;C09B67/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電性可控有機顏料分散體的制備方法，特別是利用纖維素酶制備電性可控有機顏料分散體的方法，屬于紡織印染技術領域。

背景技術

除染料之外，有機顏料分散體也可用于各類紡織品的染色，并具有工藝流程短、節能、廢水排放少等優點，是紡織印染行業推行節能、降耗、減排的關鍵技術之一。有機顏料母體結構中缺少水溶性基團而具有較強的疏水性，很難均勻分散于水性介質中。因此，必須根據有機顏料結構特征對其進行表面改性，然后通過強力粉碎作用使之形成穩定的初級顆粒分散體才能用于紡織品的染色。有機顏料表面改性主要依靠具有合適結構的陰離子或陽離子分散劑實現，分散劑與顏料表面結合后使其帶有一定量負或正電荷，憑借同種電荷的相互排斥作用保持顏料分散體系的穩定性。此時，顏料分散體的電性就固定下來，不能依據實際需要而進行靈活調整。

纖維素酶是催化水解纖維素的酶的總稱，主要由內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶組成，三者協同對纖維素起水解催化作用。纖維素酶的化學本質是蛋白質，一般由20種L型氨基酸組成，在水溶液中呈現出一定膠體特性。根據側基結構的不同，氨基酸可分為4類：中性氨基酸、酸性氨基酸、堿性氨基酸和芳香雜環氨基酸。由于堿性和酸性氨基酸同時存在，蛋白質呈現出典型的兩性性質，其電性可依據外部酸堿環境的變化而調控。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備電性可控有機顏料分散體的方法，其帶電性質可依據外部酸堿環境的變化而進行調節，使有機顏料分散體的應用范圍更廣，應用方式更加靈活。

本發明包括以下工藝：在水中加入一定量的纖維素酶，使酶蛋白質量濃度在0.1-1g/L，調節混合溶液的pH為7，加入質量為酶蛋白10-20倍的有機顏料，在超聲粉碎條件下處理30-40min，最后根據需要用醋酸或氫氧化鈉將分散液pH調至3-10之間。

首先，在水中加入一定量纖維素酶并使之充分溶解，酶蛋白質量濃度在0.1-1g/L，所用纖維素酶為市售的拋光用纖維素酶。調節混合溶液pH至中性，加入質量為酶蛋白10-20倍的有機顏料，利用超聲波空化作用產生的沖擊將有機顏料破碎，時間維持在30-40min。纖維素酶蛋白與有機顏料表面之間有較強的疏水吸引作用，促使酶蛋白被吸附至顏料表面。中性條件下，纖維素酶蛋白分子整體帶負電，顏料表面因此也呈現負電性，依靠靜電排斥作用保持顏料的分散穩定性。隨后，可以通過調節分散液pH值的方式調整和控制顏料表面電性。當溶液pH值高于纖維素酶等電點時，顏料表面帶負電，且負電位值隨pH升高而增大；當pH值低于等電點時，顏料表面帶正點，且正電位值隨pH降低而增大。pH的調節范圍在3-10之間，超出該范圍后，顏料分散體的穩定性將變差，影響其后續應用效果。

具體實施方式

下面通過實施例進一步說明本發明。

實施例1

在水中加入纖維素酶使酶蛋白濃度為0.1g/L，調節混合溶液的pH為7，加入質量為酶蛋白10倍的有機藍顏料，在超聲粉碎條件下處理30min，最后用氫氧化鈉和醋酸將分散液pH分別調至10、8、6、3.5和3，測定顏料表面電位值分別為-50.3、-42.3、-37.2、6.7和20.7mv。

實施例2

在水中加入纖維素酶使酶蛋白濃度為0.5g/L，調節混合溶液的pH為7，加入質量為酶蛋白20倍的有機黃顏料，在超聲粉碎條件下處理35min；最后用氫氧化鈉和醋酸將分散液pH分別調至10、8、6、3.5和3，測定顏料表面電位值分別為-49.3、-43.3、-35.2、9.7和17.4mv。

實施例3

在水中加入纖維素酶使酶蛋白濃度為1g/L，調節混合溶液的pH為7，加入質量為酶蛋白20倍的有機紅顏料，在超聲粉碎條件下處理40min；最后用氫氧化鈉和醋酸將分散液pH分別調至10、8、6、3.5和3，測定顏料表面電位值分別為-51.3、-41.3、-36.2、12.7和19.6mv。

由實施例可以看出，用本發明方法能夠制備出電性可控有機顏料分散體，其電性可通過調節分散液pH值的方式進行調整和控制。