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原液着色减少了后续纤维染色整理的作业量,避免了常规染色中产生的废水,具有节能环保的优势。炭黑是纤维原液着色主要的着色剂,为制备适合Lyocell纤维原液着色用的水性超细炭黑分散体,本研究分别采用直接分散法和细乳液聚合法制备了性能不同的超细炭黑和超细包覆炭黑,优化了超细炭黑和超细包覆炭黑的制备工艺;探讨超细炭黑和超细包覆炭黑在NMMO溶液及Lyocell纺丝液中的分散稳定性,以及添加炭黑后NMMO溶液和Lyocell纺丝液的流变性。研究结果表明砂磨机是超细炭黑较好的分散设备,其较佳的生产工艺为转速1800r·min-1,研磨时间90min。在离子型分散剂NNO和MF中,NNO对炭黑的分散效果较好;非离子分散剂NP-10和Tween-80中,NP-10对炭黑的分散效果较好;高分子分散剂SMA和710中,710对炭黑的分散效果较好。制备超细包覆炭黑结果表明,甲基丙烯酸甲酯是较佳的共聚单体,当其用量为炭黑质量的25%,过硫酸铵用量为共聚单体质量的2%, 80oC下反应2h制得的超细包覆炭黑粒径为157.4nm。红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热失重(TGA)和激光动态光散射(DLS)分析表明炭黑表面包覆了聚合物。性能比较发现超细包覆炭黑在80oC下密封放置24小时后,其粒径变化率仅2.58%;与包覆前和直接分散法相比,超细包覆炭黑的耐热稳定性、离心稳定性和冻融稳定性更好。研究超细炭黑和超细包覆炭黑在Lyocell纺丝液中的分散性能发现,超细包覆炭黑和以NNO,710为分散剂制备的超细炭黑在NMMO中无明显絮凝、沉淀现象,且超细包覆炭黑在NMMO中的分散稳定性优于NNO和710为分散剂制备的超细炭黑。超细包覆炭黑在Lyocell纺丝液中粒度分布较均匀,而NNO和710分散的超细炭黑在Lyocell纺丝液中较难分散,在显微镜下可以观察到大颗粒存在,超细包覆炭黑/Lyocell纺丝液的稳定性较好,放置48h,体系粘度变化率不超过5%。流变性测试结果显示Lyocell纺丝液为剪切变稀流体,添加超细包覆炭黑后粘度下降,而流变特性不变。超细包覆炭黑/Lyocell纺丝液成膜后,其颜色深度随超细包覆炭黑的添加量增加先急剧升高而后趋于平稳。