專利名稱：含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域的非金屬礦加工技術(shù)，涉及印染漿料的加工工藝，具體為一種含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料的改性方法。
背景技術(shù)：
印染漿料對印花質(zhì)量起著決定性作用，傳統(tǒng)使用的漿料有淀粉、羧甲基纖維素及海藻酸鈉等，這些具有膠體性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)，在水中能夠溶解或膨脹成為粘稠而富有可塑性的漿糊，作為將染料帶上織物的傳遞劑，然后在印花固色完畢后洗除。海藻酸鈉是目前活性染料中最實(shí)用的漿料，但由于近海石油工業(yè)的發(fā)展，海藻酸鈉資源日趨減少，而紡織和食品工業(yè)的發(fā)展對海藻酸鈉的需求與日俱增，海藻酸鈉價格猛漲，必須尋求理想的、價格低廉的代用品。90年代后逐漸用礦物漿料替代部分價格昂貴的海藻酸鈉和糧食類制品，這類礦物漿料有高嶺土、凹凸棒粘土或以蒙脫石為主要成分的鈣鎂基粘土等。
經(jīng)選礦提純的鈣鎂基粘土精礦是以蒙脫石為主的礦物的懸浮體，含蒙脫石鈣鎂基粘土屬2∶1型層狀硅酸鹽。結(jié)構(gòu)單元層中的陽離子異價類質(zhì)同象置換，常使其內(nèi)部電荷未達(dá)到平衡，出現(xiàn)一定數(shù)量的層電荷，層間會吸附水化或無水化的陽離子。極性分子進(jìn)行補(bǔ)償，致使層面方向易產(chǎn)生膨脹及分散顆粒。
含蒙脫石鈣鎂基粘土顆粒端面、層面帶有兩種不同性質(zhì)電荷，裸露在邊緣的鋁八面體的電荷隨PH值變化而變，屬可變電荷。而面電荷是由晶格類質(zhì)同象所致。電荷密度、性質(zhì)與PH關(guān)系不大。屬永久性電荷。含蒙脫石鈣鎂基粘土不同的電荷性質(zhì)，其懸浮本中顆粒形成不同的締合邊面，邊邊締合可形成體積龐大的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包裹大量自由水，懸浮體稠化成穩(wěn)定的膠體。含蒙脫石鈣鎂基粘土特殊性的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，導(dǎo)致了它的水分散體系在表面化學(xué)方面的特殊性，很好的懸浮穩(wěn)定性、增稠性、觸變性和相容性。
由于天然的含蒙脫石鈣鎂基粘土或提純的含蒙脫石鈣鎂基粘土膨脹性、膠體性、分散性差，性能不能達(dá)到印染漿料的要求，必須通過適當(dāng)處理以符合印染漿料要求。
本發(fā)明的目的就是提供一種針對含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料改性的方法，在現(xiàn)有提純處理工藝的基礎(chǔ)上提供對含蒙脫石鈣鎂基粘土性質(zhì)的改進(jìn)，使之更適用于印染漿料，較多替代海藻酸鈉，且印染效果好，成本降低，環(huán)境污染減輕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料改性方法包括以下步驟(1)1份含蒙脫石的原料鈣鎂基粘土按重量計(jì)加水19份，打漿、溶解，充分混勻、膨潤后經(jīng)200目網(wǎng)篩過濾，去濾渣，得含蒙脫石的預(yù)純化漿料；(2)用直徑￠100～120毫米旋流器將含蒙脫石的預(yù)純化漿料分級處理，將蒙脫石含量在90％以下的漿料作為粗產(chǎn)品使用，留取蒙脫石含量90％以上的漿料；(3)將蒙脫石含量90％以上的漿料加溫至70℃，在70℃恒溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，按漿料總量計(jì)加入1％的酸，繼續(xù)攪拌均勻；(4)按漿料總量計(jì)加入1.5～2％的鈉鹽或鋰鹽，連續(xù)攪拌4～5小時。
本發(fā)明步驟(4)所述鈉鹽可以是碳酸氫鈉、磷酸鈉、草酸鈉或氟化鈉的一種；所述鋰鹽可以是碳酸鋰或草酸鋰的一種。按上述方法獲得的含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料均為本發(fā)明的公開范圍。
本發(fā)明通過酸調(diào)節(jié)pH，再使用鈉鹽使含蒙脫石鈣鎂基粘土轉(zhuǎn)變?yōu)楹擅撌c基粘土。通過改變含蒙脫石鈣鎂基粘土的荷電性質(zhì)，使含蒙脫石鈣鎂基粘土晶層充分膨脹，在溶液中產(chǎn)生最佳的締合(橋聯(lián))，形成體積龐大的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包裹大量自由水，產(chǎn)生較佳的粘稠效果與膠體性能。提高了含蒙脫石鈣鎂基粘土的膨脹能力和膠體分散性。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1100公斤含蒙脫石60％的鈣鎂基粘土原料，加水至2000公斤，打漿、溶解，使之充分混勻、膨潤，然后經(jīng)200目網(wǎng)篩過濾，去濾渣，得含蒙脫石的預(yù)純化漿液。
用直徑￠100～120毫米旋流器將含蒙脫石的預(yù)純化漿液分級處理，將有效成份(蒙脫石)含量在90％以下的分級漿料淘汰，作為粗產(chǎn)品使用，留取有效成份(蒙脫石)含量90％以上的漿料。
將有效成份(蒙脫石)含量在90％以上的漿料加溫至70℃，在70℃恒溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，按漿料總量計(jì)加入1％的工業(yè)級鹽酸，或硫酸、磷酸，繼續(xù)攪拌均勻，此時測定漿料的pH約為3～5。繼續(xù)在保溫70℃狀態(tài)下按漿料總量計(jì)加入1.5～2％的碳酸鈉，連續(xù)攪拌4～5小時。即完成含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料的改性。
實(shí)施例2按實(shí)施例1的工藝流程，在步驟(4)中按漿料總量計(jì)加入1.5～2％的氟化鈉，連續(xù)攪拌4～5小時，其余步驟同實(shí)施例1。
實(shí)施例3按實(shí)施例1的工藝流程，在步驟(4)中按漿料總量計(jì)加入1.5～2％的草酸鈉，連續(xù)攪拌4～5小時，其余步驟同實(shí)施例1。
實(shí)施例4按實(shí)施例1的工藝流程，在步驟(4)中按漿料總量計(jì)加入1.5～2％的磷酸三鈉，連續(xù)攪拌4～5小時，其余步驟同實(shí)施例1。
實(shí)施例5按實(shí)施例1的工藝流程，在步驟(4)中按漿料總量計(jì)加入1.5～2％的碳酸鋰，連續(xù)攪拌4～5小時，其余步驟同實(shí)施例1。
實(shí)施例6按實(shí)施例1的工藝流程，在步驟(4)中按漿料總量計(jì)加入1.5～2％的草酸鋰，連續(xù)攪拌4～5小時，其余步驟同實(shí)施例1。
本發(fā)明具如下優(yōu)點(diǎn)1、經(jīng)改性后的含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料對堿和氧化劑比較穩(wěn)定，并且本身是一個良好的緩沖體系，加入少量酸、堿PH不會明顯變化。
2、貯藏穩(wěn)定粘土印染漿料配成膏狀數(shù)月不沉淀。配入輔料后，在車間放置4～5天，仍能保持原有狀態(tài)。配成的色漿，由于活性染料是一種活性物質(zhì)，一般工廠生產(chǎn)中要求當(dāng)天使用完畢。而本發(fā)明粘土印染混合漿料存放4～5天再使用，色澤、色牢度均無變化。
3、抱水性好印染漿料抱水性就是漿料的水合能力，是指該漿料的膨潤性、吸水性及耐稀釋性。其抱水性優(yōu)良與否標(biāo)志著漿料膨潤性和吸水性的大小，對印染后蒸化固著起很大的作用。
4、易洗滌性與未經(jīng)改性的含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料相比，改性后的漿料具有更為良好的洗滌性。
應(yīng)用前景海藻酸鈉替代量可達(dá)50～80％，可以大降低印染生產(chǎn)成本。替代淀粉，節(jié)約糧食資源，有效的利用了蒙脫石礦物資源。
本發(fā)明方法所得產(chǎn)品應(yīng)用于印染工藝原糊處方海藻酸鈉 4份經(jīng)本發(fā)明方法改性后的粘土印染漿料(干粉)10份六偏磷酸鈉0.5份水X份100份*天熱時處方中可加入甲醛(40％)0.1～0.2份以防霉色漿處方活性染料 1～4份尿素 3～8份熱水 X小蘇打1.5～2.5混合原糊 50水X100份印花(K型、M型活性染料)——干燥——汽蒸固色(常壓汽蒸102～104℃，5～7分鐘)——水洗——熱水洗——皂洗(90～95℃ 2～5分鐘，非離子洗凈劑，1克/升)——熱水洗——水洗——烘干。
印染花布輪廓清晰，色彩鮮艷，效果良好，印花得色率提高10％，各項(xiàng)染色牢度指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，由于粘土替代率高，COD降低，環(huán)境污染減輕。
權(quán)利要求
1.含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料改性方法，其特征在于以下步驟(1)1份含蒙脫石的原料鈣鎂基粘土按重量計(jì)加水19份，打漿、溶解，充分混勻、膨潤后經(jīng)200目網(wǎng)篩過濾，去濾渣，得含蒙脫石的預(yù)純化漿料；(2)用直徑￠100～120毫米旋流器將含蒙脫石的預(yù)純化漿料分級處理，將蒙脫石含量在90％以下的漿料作為粗產(chǎn)品使用，留取蒙脫石含量90％以上的漿料；(3)將蒙脫石含量90％以上的漿料加溫至70℃，在70℃恒溫?cái)嚢锠顟B(tài)下，按漿料總量計(jì)加入1％的酸，繼續(xù)攪拌均勻；(4)按漿料總量計(jì)加入1.5～2％的鈉鹽或鋰鹽，連續(xù)攪拌4～5小時。
2.按權(quán)利要求1所述含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料改性方法，其特征在于步驟(4)所述鈉鹽可以是碳酸氫鈉、磷酸鈉、草酸鈉或氟化鈉的一種；所述鋰鹽可以是碳酸鋰或草酸鋰的一種。
3.按權(quán)利要求1和2所述鈣鎂基粘土漿料改性方法，其特征在于一種按上述方法獲得的含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料。
全文摘要
含蒙脫石鈣鎂基粘土漿料改性方法，涉及印染漿料加工工藝，發(fā)明目的是在現(xiàn)有提純處理工藝的基礎(chǔ)上提供對含蒙脫石鈣鎂基粘土性質(zhì)的改進(jìn)，使之更適用于印染漿料。本發(fā)明通過酸調(diào)節(jié)pH，再使用鈉鹽使含蒙脫石鈣鎂基粘土轉(zhuǎn)變?yōu)楹擅撌c基粘土。通過改變含蒙脫石鈣鎂基粘土的荷電性質(zhì)，使含蒙脫石鈣鎂基粘土晶層充分膨脹，在溶液中產(chǎn)生最佳的締合(橋聯(lián))，形成體積龐大的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包裹大量自由水，產(chǎn)生較佳的粘稠效果與膠體性能。提高了含蒙脫石鈣鎂基粘土的膨脹能力和膠體分散性。使用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品可較多替代海藻酸鈉，且印染效果好，成本降低，環(huán)境污染減輕。
文檔編號D06P1/673GK1766007SQ20051006066
公開日2006年5月3日 申請日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者童筠, 崔宏強(qiáng), 張金琴 申請人:長興仁恒精制膨潤土有限公司